একটি মহাকাশে আলো নির্গত করার জন্য ব্যবহৃত একটি বৈদ্যুতিক উপাদানকে আলোক ফিক্সচার বলা হয়। "উচ্চ উপসাগর" এবং "নিম্ন উপসাগর" আলো শব্দগুলি, যা মূলত এলাকা এবং সিলিং এর উচ্চতাকে সংজ্ঞায়িত করে, প্রায়শই আলোর ব্যবসায় ব্যবহৃত হয়। একটি উচ্চ উপসাগরীয় লুমিনায়ার নামে একটি আলোক ফিক্সচার তৈরি করা হয় শিল্প সাইটগুলির জন্য যেগুলি মাটি বা কাজের পৃষ্ঠের উপরে উন্নীত হয়। উচ্চ উপসাগরীয় আলোর জন্য অ্যাপ্লিকেশনগুলির মধ্যে "উচ্চ উপসাগরে" ব্যবহারের জন্য তৈরি আলোক ব্যবস্থা অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে যেমন গুদাম, শিল্প উদ্ভিদ, বড় খুচরো প্রতিষ্ঠান, ক্রীড়াঙ্গন বা এর মতো, যেখানে সিলিং 30 ফুট বা তার বেশি হতে পারে।
প্রচলিত এইচআইডি উচ্চ উপসাগরের তুলনায়, এলইডি হাই বে লুমিনায়ারগুলি অনেকগুলি সুবিধা প্রদান করে, যার মধ্যে রয়েছে কম শক্তি খরচ, উচ্চতর ড্রাইভিং স্রোতে ভাল আউটপুট, দীর্ঘ জীবনকাল, বর্ধিত দৃঢ়তা, ছোট আকার, দ্রুত স্যুইচিং এবং ব্যতিক্রমী স্থায়িত্ব এবং নির্ভরযোগ্যতা। LED অত্যধিক উত্তাপ দ্বারা আনা জটিলতা, যাইহোক, সলিড-স্টেট লাইটিং ব্যবহারের সাথে একটি গুরুতর সমস্যা।
তাপ এবং আলোর উৎস হল LED
সেমিকন্ডাক্টর ডায়োড হল সলিড স্টেট লাইটিং ডিভাইসের ভিত্তি, যা আলোক নির্গত ডায়োড দ্বারা উপস্থাপিত হয়। ইলেকট্রন এবং ছিদ্র পুনরায় যোগদান করে যখন ডায়োডটি সামনের দিকে পক্ষপাতিত্ব করে (সক্রিয় বা সুইচ অন করা হয়), আলোর আকারে শক্তি নির্গত করে। এই অপটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইসগুলি শক্তিকে আলোতে রূপান্তরিত করার ফলে তাপ উৎপন্ন করে, যা তৈরি করতে দেওয়া হলে, কাজের তাপমাত্রা বৃদ্ধি করতে পারে, যার ফলে কার্যক্ষমতার অবনতি হয় এবং প্রাথমিকভাবে ব্যর্থ হয়। একটি জংশনের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করার এবং আদর্শ স্থির-স্থিতি অপারেটিং তাপমাত্রায় পৌঁছানোর ক্ষমতা প্রায়শই একটি LED এর কার্যকারিতা নির্ধারণ করে। খারাপ আলো আউটপুট, খারাপ luminaire দক্ষতা, একটি প্রভাবশালী তরঙ্গদৈর্ঘ্য, এবং এমনকি কম আয়ু প্রায়শই উচ্চ জংশন তাপমাত্রার সাথে সম্পর্কযুক্ত হয়। LED এর জংশন তাপমাত্রা এর সামগ্রিক দক্ষতা এবং L70 জীবন উভয়ের উপর যথেষ্ট প্রভাব ফেলে। একটি গ্যালিয়াম নাইট্রাইড (GaN) LED এর জন্য, জংশন তাপমাত্রায় (25 ডিগ্রির বেশি) প্রতি 10 ডিগ্রি বৃদ্ধির জন্য জীবনকাল 10 kHrs (1000 ঘন্টা) কমানো যেতে পারে। জংশন তাপমাত্রা 40 ডিগ্রী থেকে 70 ডিগ্রীতে উন্নীত হলে এলইডিগুলির কার্যকারিতা 10 শতাংশের বেশি হ্রাস পাবে। জংশন তাপমাত্রা এবং পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় একটি নির্দিষ্ট পরিবর্তনের জন্য LED ফিক্সচারের অপারেটিং তাপমাত্রাকে কার্যক্ষমতা বজায় রাখতে এবং নিয়ন্ত্রণ করতে, সঠিক তাপ ব্যবস্থাপনা সমাধানগুলি তৈরি করতে হবে।
উচ্চ পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা সহ এলাকায় উচ্চ উপসাগরীয় আলো প্রয়োজন
লাইটিং ফিক্সচারগুলি প্রায়শই উচ্চ উপসাগরীয় বিল্ডিংগুলিতে সিলিংয়ে বা তার কাছাকাছি মাউন্ট করা হয়। পর্যাপ্ত আলো সরবরাহ করতে, উচ্চ ক্ষমতার LED সাধারণত এই ল্যাম্পগুলিতে নিযুক্ত করা হয়। একটি এলইডিকে দেওয়া বৈদ্যুতিক প্রবাহ এবং এলইডির অপারেটিং তাপমাত্রা উভয়ই এটি কতটা আলো তৈরি করে তা প্রভাবিত করে। উচ্চ বৈদ্যুতিক ড্রাইভ সংকেতগুলি উচ্চ আলোকিত ফ্লাক্স সহ LED গুলি চালাতে ব্যবহার করা যেতে পারে, তবে প্রায়শই এটি করার ফলে LEDগুলি উচ্চ তাপমাত্রায় কাজ করে। অতিরিক্তভাবে, উচ্চ উপসাগরীয় অ্যাপ্লিকেশনগুলি সাধারণত সেটিংগুলিতে কাজ করে যা নিম্ন উপসাগরীয় অ্যাপ্লিকেশনগুলির চেয়ে বেশি ক্ষয়কারী এবং গুরুতর। বিশেষ করে স্টিল মিল, ঢালাই ফাউন্ড্রি এবং কাচের উৎপাদন প্ল্যান্টের মতো উত্পাদন সুবিধাগুলিতে, উচ্চ উপসাগরীয় সেটিংসে বেশি পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা, আরও বায়ুবাহিত ধূলিকণা এবং তেলের কণা থাকতে পারে। একটি LED স্বল্প পরিমাণ স্থান এবং/অথবা উচ্চ পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা সহ পরিবেশে একটি ঘেরে কাজ করার সময় তার সহগামী সার্কিটরি দ্বারা উত্পাদিত তাপের দ্বারা ক্ষতিগ্রস্ত হতে পারে।
ফলস্বরূপ, উচ্চ পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা সহ এলাকায় উচ্চ শক্তির আলো ব্যবহার করার সময় LED ফিক্সচারের ভিতরে উত্পাদিত তাপ পরিচালনা করা গুরুত্বপূর্ণ। তাপ ব্যবস্থাপনা বলতে উচ্চ ফিক্সচার থেকে জংশনে জমে থাকা উদ্বৃত্ত তাপকে অপসারণ করার জন্য একটি সিস্টেমের ক্ষমতা বোঝায়, যা ঘন ঘন ফসফরকে ক্ষয় করতে পারে এবং বাতির জীবনকে ছোট করতে পারে। প্রিমিয়াম লুমিনায়ার সামগ্রী, উন্নত তাপ অপচয় ডিজাইন এবং এমনকি তাপমাত্রা সেন্সর ব্যবহার করে যা অত্যধিক তাপ তৈরি হলে স্বয়ংক্রিয়ভাবে আলো হ্রাস করে, LED নির্মাতারা সর্বদা বেশি তাপমাত্রার জন্য তাদের ডিজাইনগুলিকে উন্নত করে।
বেঁচে থাকার জন্য উচ্চ মানের LED ব্যবহার করুন
সাধারণভাবে, উচ্চ-মানের LED টেকসই উপাদান যা গরম পরিবেশে কাজ করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, CREE XM-L LEDs 150 ডিগ্রি পর্যন্ত জংশন তাপমাত্রায় কাজ করতে পারে। 25 ডিগ্রীতে আপেক্ষিক আলোর আউটপুটের তুলনায় 60 ডিগ্রী পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় LED লুমিনায়ারের আপেক্ষিক আলোর আউটপুট মাত্র 10 শতাংশ কমে যায়। থার্মাল রেজিস্ট্যান্স হল LED সেক্টরে তাপ পরিবহনের জন্য ডিভাইসের সামগ্রিক ক্ষমতা বর্ণনা করতে ব্যবহৃত একটি শব্দ। LED-এর তাপ-প্রসারণ সংযোগ এবং প্যাকেজিং ন্যূনতম তাপ প্রতিরোধের পথ দিয়ে ডিজাইন করা হয়েছে। একটি LED প্যাকেজে সর্বাধিক শক্তি যেটি নষ্ট হতে পারে তা তার তাপীয় প্রতিরোধের পাশাপাশি এটির সর্বাধিক কাজের তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে। LED জংশন এবং পার্শ্ববর্তী বায়ু মধ্যে তাপ প্রতিরোধের সর্বাধিক ফরোয়ার্ড বর্তমান নির্ধারণ করে। শক্তিশালী LED জংশন তাপমাত্রা শক্তিশালী তাপ প্রতিরোধের LED এর ভিতরে বড় তাপ তৈরির ফলে। যখন এটি ঘটে, তখন LED-তে ক্রমবর্ধমান জংশন তাপমাত্রার প্রভাবগুলি ক্রমবর্ধমান কারেন্টের প্রভাবগুলির ভারসাম্য বজায় রাখতে পারে, যার ফলে সামনের কারেন্ট বৃদ্ধি সত্ত্বেও LED তার হালকা আউটপুট স্তর বজায় রাখতে বা হ্রাস করতে পারে। লুমিনায়ারের জীবন এবং অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য সর্বাধিক করার জন্য, এটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ যে লুমিনায়ারটি এমনভাবে তৈরি করা হয় যা সোল্ডার বিন্দু থেকে পরিবেষ্টিত পর্যন্ত তাপ প্রতিরোধের কমিয়ে দেয়। OSRAM Opto সেমিকন্ডাক্টর-উপস্থাপিত OSLON Square LED ফ্যামিলিতে মাত্র 3.8 K/W এর একটি কম তাপীয় প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে, যা উচ্চ পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় বিশেষভাবে ভাল পারফর্ম করে এবং উচ্চ তাপমাত্রায়ও উল্লেখযোগ্যভাবে 50,{11}} ঘণ্টার বেশি আয়ু অর্জন করতে পারে এলইডিতে 135 ডিগ্রি পর্যন্ত তাপমাত্রা। 120 ডিগ্রী বা তার নিচে জংশন তাপমাত্রা বজায় রেখে ধ্রুবক বর্তমান অপারেশনের উপর ভিত্তি করে, Lumileds LUXEON K2 সাদা LEDs 50,{17}} ঘন্টার 1000 mA এর ফরোয়ার্ড কারেন্টে 70 শতাংশ লুমেন রক্ষণাবেক্ষণ অফার করে। এটি 150 ডিগ্রি পর্যন্ত জংশন তাপমাত্রায় সামান্য আউটপুট ক্ষতি সহ কাজ করতে পারে।
তাপ নিয়ন্ত্রণ: সিস্টেম পারফরম্যান্সের একটি গুরুত্বপূর্ণ দিক
শিল্প আলোর ফিক্সচারের জন্য একটি কার্যকর থার্মাল ডিজাইন অপরিহার্য, বিশেষ করে UFO-শৈলীর উচ্চ উপসাগর যেখানে সার্কিট্রি এবং LEDs একটি আবদ্ধ হাউজিং-এ স্থাপন করা হয়, যাতে কর্মক্ষমতা এবং নির্ভরযোগ্যতা বাড়ানোর সাথে সাথে এই ধরনের অপটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইসের অপারেটিং তাপমাত্রা কম হয়। যখন উচ্চ উপসাগরীয় নকশার কথা আসে, তাপ সিঙ্ক - যা প্রায়শই একটি সমন্বিত লুমিনায়ার হাউজিং - তাপ নকশার প্রধান জোর। প্রতিটি LED এর জংশন এবং ড্রাইভার হাউজিং একটি তাপ সিঙ্ক দ্বারা ঠান্ডা করার উদ্দেশ্যে করা হয়। তাপ সিঙ্কের পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল প্রসারিত করার জন্য এবং আশেপাশের বাতাসের সাথে উচ্চতর পরিবাহী তাপ বিনিময়ের সুবিধার্থে, তাপ সিঙ্কগুলি প্রায়শই তাপ পরিবাহী উপাদান দিয়ে তৈরি হয়, যেমন ধাতু, এবং পাখনা বা চ্যানেল থাকে। একটি অন্তর্নির্মিত তাপ নিয়ন্ত্রক চেম্বার যা হাউজিং মধ্যে ঢালাই করা সম্ভব। উপাদান গঠন এবং পরিবেষ্টিত কারণ উচ্চ উপসাগর হাউজিং এর তাপ পরিবাহিতা প্রভাবিত করে। তাপ পরিবাহী বর্জ্য তাপ অপসারণের আরেকটি পদ্ধতি যা সিস্টেমের উপাদান অংশের জ্যামিতির উপর ভিত্তি করে। তামা, অ্যালুমিনিয়াম এবং ধাতব মিশ্রণ সহ কিন্তু তা সীমাবদ্ধ নয় তাপ সিঙ্ক তৈরি করতে উচ্চ তাপ পরিবাহিতা সহ যে কোনও উপাদান ব্যবহার করা যেতে পারে। তামার অন্তত 400 W/mK তাপ পরিবাহিতা থাকা সত্ত্বেও। তুলনামূলকভাবে উচ্চ তাপ পরিবাহিতা এবং উত্পাদনের সরলতার কারণে, অ্যালুমিনিয়াম তাপ সিঙ্কের জন্য পছন্দের ধাতু। অ্যালুমিনিয়াম হাউজিং একটি এক্রাইলিক পাউডার আবরণ আবরণ অভ্যন্তরীণ এবং বাইরের উভয় পৃষ্ঠের উপর প্রয়োগ করা হতে পারে তাপ অপচয় এবং জারা প্রতিরোধের উন্নত.
