قیادت کی روشنی کے لئے گرمی سنک کیا ہے؟

ایل ای ڈی لائٹ فکسچر گرمی کو کیسے کم کرتے ہیں؟

عام حالات میں، حرارت کی منتقلی کے تین طریقے ہوتے ہیں: ترسیل، نقل و حرکت اور تابکاری۔ ترسیل کا مطلب یہ ہے کہ براہ راست رابطے میں اشیاء کے درمیان حرارت زیادہ درجہ حرارت والی سے کم درجہ حرارت والی اشیاء میں منتقل ہوتی ہے۔ کنویکشن حرارت کو منتقل کرتا ہے جس میں سیال کے بہاؤ کا استعمال ہوتا ہے، جبکہ تابکاری کے لیے کسی میڈیم کی ضرورت نہیں ہوتی ہے، اور ہیٹنگ آبجیکٹ گرمی کو براہ راست ارد گرد کی جگہ پر چھوڑتا ہے۔

عملی ایپلی کیشنز میں، ہائی-پاور LED لائٹنگ فکسچر کی گرمی کی کھپت کا بنیادی پیمانہ ہیٹ سنک کا استعمال کرنا ہے۔ ہیٹ سنک چپ کی سطح کے عین مطابق رابطے کے ذریعے چپ کی گرمی کو ہیٹ سنک میں منتقل کرتا ہے۔ ہیٹ سنک عام طور پر ایک تھرمل موصل ہوتا ہے جس میں کئی پنکھ ہوتے ہیں۔ اس کی مکمل طور پر پھیلی ہوئی سطح گرمی کی تابکاری کو بہت زیادہ بڑھاتی ہے، اور گردش کرنے والی ہوا زیادہ گرمی کی توانائی کو بھی چھین سکتی ہے۔

سرکٹ کیلکولیشن میں اوہم کے سب سے بنیادی قانون کی طرح، حرارت کی کھپت کے حساب میں سب سے بنیادی فارمولا ہوتا ہے

درجہ حرارت کا فرق=تھرمل مزاحمت * بجلی کی کھپت

ہیٹ سنک کی صورت میں، ہیٹ سنک اور آس پاس کی ہوا کے درمیان حرارت کے اخراج کی مزاحمت تھرمل مزاحمت بن جاتی ہے، اور ہیٹ سنک اور اسپیس کے درمیان گرمی کے بہاؤ کی شدت کو چپ کی بجلی کی کھپت سے ظاہر کیا جاتا ہے۔ اس طرح، حرارتی مزاحمت کی وجہ سے جب حرارت کا بہاؤ ہیٹ سنک سے ہوا کی طرف بہتا ہے، تو ہیٹ سنک اور ہوا کے درمیان درجہ حرارت کا ایک خاص فرق پیدا ہوتا ہے، بالکل اسی طرح جیسے مزاحمت کے ذریعے بہنے والا کرنٹ ایک وولٹیج پیدا کرے گا۔ اسی طرح، ہیٹ سنک اور چپ کی سطح کے درمیان ایک خاص تھرمل مزاحمت ہوگی۔ تھرمل مزاحمت کی اکائی ڈگری/W ہے۔ مکینیکل سائز پر غور کرنے کے علاوہ ہیٹ سنک کا انتخاب کرتے وقت، سب سے اہم پیرامیٹر ہیٹ سنک کی تھرمل مزاحمت ہے۔ حرارتی مزاحمت جتنی کم ہوگی، ریڈی ایٹر کی گرمی کی کھپت کی صلاحیت اتنی ہی مضبوط ہوگی۔

سرکٹ ڈیزائن میں تھرمل مزاحمت کے حساب کتاب کی ایک مثال درج ذیل ہے۔

ڈیزائن کی ضروریات:

چپ پاور 18.4w

چپ کی سطح کا زیادہ سے زیادہ درجہ حرارت 85 ڈگری سے زیادہ نہیں ہو سکتا

محیطی درجہ حرارت (زیادہ سے زیادہ) 45 ڈگری

ہیٹ سنک اور چپ کے درمیان تھرمل مزاحمت ہے 0.1 ڈگری /W

مطلوبہ ریڈی ایٹر کی تھرمل مزاحمت R کا حساب لگائیں۔

(R جمع 0.1)*18w=85 ڈگری -45 ڈگری، حاصل کریں R=2 ڈگری /W

صرف اس صورت میں جب منتخب ہیٹ سنک کی تھرمل مزاحمت 2 ڈگری /W سے کم ہو، کیا ہم اس بات کو یقینی بنا سکتے ہیں کہ چپ جنکشن کا درجہ حرارت 85 ڈگری سے زیادہ نہیں ہوگا۔ بلاشبہ، سازوسامان کے ذریعے درست حساب کتاب کا احساس کرنا زیادہ پیشہ ورانہ ہے، جو کہ ہم اپنانے کا طریقہ بھی ہے۔

کس قسم کے ہیٹ ڈوبتے ہیں؟

گرمی کے منبع سے ہیٹ سنک کی ظاہری شکل تک گرمی کو تیزی سے چلانے کے علاوہ، کسی بھی ہیٹ سنک کی اہم چیز گرمی کو کنویکشن اور ریڈی ایشن کے ذریعے ماحول میں پھیلانا ہے۔ حرارت کی ترسیل صرف حرارت کی منتقلی کے طریقے سے متعلق ہے، اور حرارت کی ترسیل ہیٹ سنک کا بنیادی کام ہے۔ گرمی کے سنک کا کام بنیادی طور پر گرمی کی کھپت کے علاقے، شکل، اور قدرتی نقل و حرکت کی شدت کی صلاحیت سے متاثر ہوتا ہے۔ حرارت کی تابکاری صرف ایک معاون فعل ہے۔ چونکہ ایل ای ڈی زیادہ گرمی کے ساتھ کام کرتے ہیں، اس لیے زیادہ تھرمل چالکتا کے ساتھ ایلومینیم مرکب استعمال کرنا چاہیے۔ عام طور پر، سٹیمپنگ ایلومینیم ہیٹ سنک، ایکسٹروڈڈ ایلومینیم ہیٹ سنک، ڈائی-کاسٹ ایلومینیم ہیٹ سنک، ٹھنڈے یا ہیٹ سے بنائے گئے ایلومینیم ہیٹ سنک ہوتے ہیں۔

• سٹیمپنگ ایلومینیم گرمی ڈوب
  مینوفیکچرنگ کے عمل کے دوران، دھات کے پنکھوں پر مہر لگائی جاتی ہے اور پھر اسے بیس پر ویلڈیڈ کیا جاتا ہے۔ یہ عام طور پر کم-پاور لائٹنگ ایپلی کیشنز میں استعمال ہوتے ہیں۔ اسٹیمپڈ ریڈی ایٹر میں آسان پروڈکشن آٹومیشن اور کم لاگت کے فوائد ہیں۔ لیکن سب سے بڑا نقصان خراب کارکردگی ہے۔

• ایلومینیم ہیٹ سنک کو باہر نکالا گیا۔
  زیادہ تر ہیٹ سنک ایکسٹروڈڈ ایلومینیم سے بنے ہوتے ہیں، اور یہ عمل زیادہ تر ایپلی کیشنز کے لیے مفید ہے۔ یہ سستا ہے اور آسانی سے وضاحتیں کر سکتا ہے۔ extruded ریڈی ایٹرز کا بنیادی نقصان یہ ہے کہ سائز اخراج کی زیادہ سے زیادہ چوڑائی تک محدود ہے۔

• ڈائی-کاسٹنگ ایلومینیم ہیٹ سنکس
  70-90W/mK کی تھرمل چالکتا، اعلی تھرمل کارکردگی، متغیر شکلیں، اور آسان میکانائزیشن اور آٹومیشن کے ساتھ اس وقت یہ سب سے عام انتخاب ہے۔ ڈائی کاسٹ ایلومینیم ہیٹ سنک موٹے پنوں تک محدود ہے، جو اسے قدرتی کنویکشن ایپلی کیشنز کے لیے مثالی بناتا ہے۔

• ٹھنڈا یا گرمی سے بنا ہوا ایلومینیم ہیٹ سنک
  جعلی ریڈی ایٹرز ایلومینیم یا تانبے کو سکیڑ کر بنائے جاتے ہیں اور ان میں بہت سی ایپلی کیشنز ہوتی ہیں۔ ریڈی ایٹر ٹھنڈا جعلی یا گرم جعلی ہو سکتا ہے۔ ان مصنوعات میں اچھی تھرمل چالکتا، مواد کے بہت سے انتخاب، گرمی کی کھپت کا اچھا ڈھانچہ، چھوٹا سائز اور ہلکا وزن ہے۔ تاہم، وہ پیدا کرنے کے لئے مہنگی ہیں.

BW لائٹنگ بنانے والے کے لیے ہیٹ سنکس

ریڈی ایٹر کا انتخاب مصنوعات کے ہر حصے کی کارکردگی کی مخصوص صورتحال پر منحصر ہے۔ جن کا ہم سب سے زیادہ استعمال کرتے ہیں وہ ڈائی-کاسٹ ایلومینیم ہیٹ سنکس ہیں، لیڈ اسٹریٹ لائٹس، لیڈ ایریا لائٹس، ہائی بے لیڈ لائٹس، فلڈ لائٹس، اور وال پیک فکسچر۔ کچھ سولر لائٹ پروڈکٹس ڈائی-کاسٹ ایلومینیم کا استعمال کرتے ہیں، اور کچھ ایکسٹروڈڈ ایلومینیم ریڈی ایٹرز استعمال کرتے ہیں۔ قیادت والی اسٹیڈیم لائٹس میں نسبتاً زیادہ طاقت اور زیادہ گرمی کی کھپت کی ضرورت ہوتی ہے، اس لیے ٹھنڈے-جعلی ایلومینیم ہیٹ سنکس کا انتخاب کیا جاتا ہے۔