توانائی - موثر الیومینیشن کو تبدیل کر دیا گیا ہےایل ای ڈی ٹیوب لائٹنگ، لیکن اس کی لمبی عمر اور کارکردگی دو اہم عوامل پر منحصر ہے: گرمی کی کھپت اور مادی استحکام۔ گرمی کی پیداوار کو کنٹرول کرنے ، داخلی حصوں کی حفاظت ، اور مختلف ماحولیاتی حالات میں ساختی سالمیت کو برقرار رکھنے کے لئے ایل ای ڈی ٹیوب ہاؤسنگ ضروری ہے۔ تحقیق اور صنعت کی جدتوں کو بطور رہنما استعمال کرتے ہوئے ، اس مضمون میں جانچ پڑتال کی گئی ہے کہ کس طرح مادی سائنس اور تھرمل انجینئرنگ ایل ای ڈی ٹیوب ہاؤسنگز کو ڈیزائن کرنے کے لئے بات چیت کرتے ہیں۔
ہاؤسنگ میٹریل تھرمل کنٹرول کو کس طرح متاثر کرتا ہے
ایلومینیم: روایتی آپشن
اس کی غیر معمولی تھرمل چالکتا (200–250 ڈبلیو/ایم · K) کی وجہ سے ، جو ایل ای ڈی چپس سے گرمی کو مؤثر طریقے سے ختم کرتا ہے ، ایلومینیم ایک مقبول مواد ہے۔ یہ ہلکا پھلکا ڈیزائن اور سنکنرن کے خلاف مزاحمت کی وجہ سے تجارتی اور صنعتی ماحول کے لئے موزوں ہے۔ لیکن اس کی اعلی بجلی کی چالکتا کی وجہ سے ، ایلومینیم کو مختصر سرکٹس کو روکنے کے لئے موصلیت کی زیادہ پرتوں کی ضرورت ہوتی ہے ، جو ڈیزائن کو مزید پیچیدہ بنا دیتا ہے۔ پولیمر کمپوزٹ: جگلنگ کی کارکردگی اور لاگت
پولیمر کمپوزٹ میں حالیہ پیشرفتوں کے ذریعہ ایک مضبوط متبادل فراہم کیا جاتا ہے ، جیسے پولیمائڈ رال فلرز اور شعلہ retardants کے ساتھ ملا ہوا ہے۔ 1.0 w/m · k سے اوپر تھرمل چالکتا کو حاصل کرنے کے لئے ، مثال کے طور پر ، ایک حرارت - 40–65 ٪ پولیمائڈ رال سمیت رال کی تشکیل کو ختم کرنا ، 33.5–59.8 metal دھاتی ہائیڈرو آکسائیڈ شعلہ retardant ، اور 0.2-1.5 ٪ Polytetrafluothylene (ptfely) مزاحمت . 2. اگرچہ فلرز کی تقسیم (جیسے بورن نائٹریڈ یا غیر نامیاتی آکسائڈز) ان مادوں کی تھرمل کارکردگی کو متاثر کرتی ہے ، لیکن وہ دھاتوں کے مقابلے میں ہلکے اور کم مہنگے ہیں۔ پیویسی اور ڈھانچے میں بدعات
گرمی کی کھپت کو پیویسی - پر مبنی ہاؤسنگز کے ذریعہ بہتر بنایا گیا ہے جس میں زگ زگڈ سطح کے پروٹریشن اور تھرمل طور پر کوندکٹیو سلیکون پرتوں کے ساتھ ، جو سطح کے رقبے میں اضافہ کرتے ہیں۔ پیویسی ہاؤسنگز میں ٹریپیزائڈیل گہا ڈیزائن ہوا کے بہاؤ کی ہدایت کرتا ہے اور ہاٹ سپاٹ کو ختم کرتا ہے ، جس سے پاور سرکٹ بورڈ کی زندگی کو 20–30 ٪ تک بہتر بنایا جاتا ہے ۔ایک ڈیزائن کے علاوہ پیویسی کی اندرونی ناقص گرمی کی چالکتا (0.1-0.25 ڈبلیو/ایم · K) کو جیومیٹرک اصلاح کے ذریعہ اس سے بھی زیادہ توجہ دی جاتی ہے۔
بہتر استحکام کے ل design ڈیزائن کی حکمت عملی
ماحولیاتی مزاحمت اور آئی پی کی درجہ بندی
ہاؤسنگ کو نمی ، دھول اور کیمیائی نمائش کو برداشت کرنا چاہئے۔ IP65/IP67 - ریٹیڈ انکلوژرز میں مہر بند رابطے اور سنکنرن - حملے کے خلاف دفاع کے لئے مزاحم کوٹنگز۔ مثال کے طور پر ، سلیکون گاسکیٹ اور پولی کاربونیٹ اختتامی ٹوپیاں بیرونی تنصیبات میں پانی کے داخلے کو روکتی ہیں ، جبکہ یووی اسٹیبلائزڈ پولیمر زرد اور برٹیلینس کے خلاف مزاحمت کرتے ہیں۔
مکینیکل طاقت اور کمپن مزاحمت
صنعتی ایپلی کیشنز میں ، ہاؤسنگ کو کمپن یا تصادم سے مکینیکل تناؤ کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔ تقویت یافتہ پولیمر کمپوزٹ ، جیسے گلاس - فائبر - پرکھری پولی کاربونیٹ ، ٹینسائل کی طاقت (70 MPa تک) کو فروغ دیں اور اخترتی کو کم سے کم کریں۔ ساختی عناصر جیسے پسلی والی دیواریں یا صدمہ - جذب کرنے والے بڑھتے ہوئے تناؤ کی تعداد کو کم سے کم کرتے ہیں۔
بار بار حرارتی اور کولنگ سائیکل مادی تھکاوٹ کو جنم دے سکتے ہیں۔ اگرچہ مضبوط ، ایلومینیم ہاؤسنگس سولڈر جنکشن پر مائکرو فریکچر تیار کرسکتے ہیں ، جبکہ پولیمر جیسے پولفینیلین سلفائڈ (پی پی ایس) جیسے پولیمر میں کم توسیع اور درجہ حرارت میں استحکام (220 ڈگری تک) . 10. تیز رفتار عمر رسیدہ ٹیسٹوں سے یہ یقینی ہے کہ گھروں کی اصل میکانکی خصوصیات کے بعد 90 فیصد سے زیادہ برقرار ہے۔
گرمی کی کھپت کے لئے بدعات اور میکانزم
غیر فعال ٹھنڈک کے طریقے
قدرتی نقل و حمل: سطح کے رقبے کو 30 سے 50 ٪ بڑھا کر ، فائنڈ ایلومینیم ہاؤسنگ ہوا کے بہاؤ کے ذریعہ گرمی کی کھپت کو بہتر بناتے ہیں۔
تابکاری کولنگ: انوڈائزڈ ایلومینیم اور دیگر اعلی - ایمسیٹی کوٹنگز ریڈی ایٹو گرمی کے نقصان کو بڑھا دیتے ہیں ، جو کچھ ڈیزائنوں میں کل تھرمل ٹرانسفر کا 30 ٪ ہوتا ہے۔
فعال کولنگ کے نظام
چھوٹے پرستار یا تھرمو الیکٹرک کولر (ٹی ای سی) لوئر جنکشن درجہ حرارت (ٹی جے) میںاعلی - پاور ایل ای ڈی ٹیوبیں15–20 ڈگری کے ذریعہ۔ لیکن ان کی بڑھتی ہوئی پیچیدگی اور توانائی کی کھپت کی وجہ سے ، یہ نظام روایتی ایپلی کیشنز میں کم کثرت سے استعمال ہوتے ہیں۔ تھرمل انٹرفیس کے لئے مواد (ٹائمز)
ٹمز ، جیسے فیز - مرکبات یا سلیکون - پر مبنی چکنائیوں کو تبدیل کریں ، ایل ای ڈی ماڈیولز اور ہاؤسنگ کے مابین خالی جگہیں بھریں ، گرمی کی مزاحمت کو 40-60 ٪ تک کم کریں۔ مثال کے طور پر ، پیویسی ہاؤسنگز میں تھرمللی کنڈکیٹو سلیکون کی 20 µm - موٹی کوٹنگ 8–12 ڈگری . 55. کے ذریعہ لیمن ہراس میں تاخیر کرتی ہے۔
صنعت کی درخواستیں اور کیس اسٹڈیز
مثال 1: ایکوسولو تھرمل تخروپن کا استعمال کرتے ہوئے پولیمر ہاؤسنگ
تین 1.4W ایل ای ڈی کے ساتھ ایک پیویسی دیوار کو الٹیر اکوسولوول سی ایف ڈی سافٹ ویئر کا استعمال کرتے ہوئے ایک تحقیق میں ماڈل بنایا گیا تھا۔ 60 ڈگری کے مستحکم - ریاستی ٹی جے کی تخمینہ انضمام سے متوقع تھا جس میں تابکاری اور قدرتی نقل و حمل شامل تھا ، جو تجرباتی اعداد و شمار (شکل 2) سے اتفاق کرتا تھا۔ روایتی ایلومینیم ڈیزائنوں کے مقابلے میں ، ڈیزائن نے ہوا کے جمود کو روکنے کے ل fin Fin وقفے کو بہتر بناتے ہوئے گرمی کی کھپت میں 25 ٪ اضافہ حاصل کیا . 6. کیس 2: اعلی کارکردگی کے ساتھ FR4 PCB انضمام
اسی تھرمل مزاحمت (8 ڈگری /ڈبلیو) کو برقرار رکھتے ہوئے ، دھات - کور پی سی بی (ایم سی پی سی بی ایس) کو تھرمل ویاس کے ساتھ ایف آر 4 سبسٹریٹس کے ساتھ تبدیل کرنے کے نتیجے میں 30 فیصد لاگت میں کمی واقع ہوئی۔ 3.3V/0.35A انتظامات میں ، تانبے کے نشانات اور ویاس کے ذریعہ گرمی کی کھپت نے TJ کو 60.4 ڈگری تک کم کردیا ، جس سے وسط - پاور کے لئے عملداری کا مظاہرہ کیا گیا۔ایل ای ڈی ٹیوبیں.
مشکلات اور امکانات
تجارت - آفس اور مادی پابندیاں
دھاتیں بمقابلہ پولیمر: اگرچہ پولیمر پیسہ بچاتے ہیں اور ڈیزائن کی آزادی مہیا کرتے ہیں ، لیکن ان کی گرمی کی ناقص چالکتا تکنیک کو معاوضہ دینے کی تکنیکوں کو معاوضہ دینے کا مطالبہ کرتا ہے۔
ری سائیکلیبلٹی: ہالوجینٹڈ کیمیکلز کی وجہ سے ، پیویسی ہاؤسنگ کو ریسائیکل کرنا مشکل ہے یہاں تک کہ اگر ان کی قیمت مناسب ہو۔ بائیو - پر مبنی پولیمر ، اس طرح کے پولیٹک ایسڈ ، زیادہ سے زیادہ قابل عمل متبادل بن رہے ہیں۔
نئی ٹیکنالوجیز
ایلمز (انجینئرڈ رہائشی مواد): بیکٹیریا یا خود - شفا بخش پولیمر ، جو مائکرو کریکس کو ٹھیک کرسکتے ہیں یا گرمی کے تناؤ 7 کو ایڈجسٹ کرسکتے ہیں ، کے ذریعہ تیار کردہ بائیوفیلم شامل کرکے ممکن بنایا جاسکتا ہے۔
AI - کارفرما ڈیزائن: 50 ٪ کم رقم پروٹوٹائپس پر خرچ کی جاتی ہے جب FIN کی شکلیں اور مادی کمپوزیشن مشین لرننگ الگورتھم کا استعمال کرتے ہوئے بہتر ہوجاتی ہیں۔
ایل ای ڈی ٹیوب ہاؤسنگ کی ترقی کا انحصار نفیس تھرمل حل اور مادی استحکام کے مابین توازن کو مارنے پر ہے۔ جبکہ پائیدار مواد اور ماڈلنگ ٹیکنالوجیز میں پیشرفت صنعت کے اصولوں کو نئی شکل دینے کا وعدہ کرتی ہے ، ایلومینیم اور پولیمر کمپوزٹ میں سے ہر ایک کو خصوصی فوائد حاصل ہوتے ہیں۔ ہاؤسنگ میٹریل کارکردگی اور انحصار کا ایک کلیدی جزو بنتا رہے گا کیونکہ ایل ای ڈی ٹکنالوجی زیادہ سے زیادہ کارکردگی اور زیادہ ذہین ڈیزائن کی طرف ترقی کرتی ہے۔
