পেশাদার আলো সেক্টরে, LED bulkheads (বাল্কহেডস/পোর্টহোল লাইট) ব্যাপকভাবে বাইরে, করিডোরে, ভূগর্ভস্থ পার্কিং লটে এবং শিল্প পরিবেশে তাদের রুক্ষতা এবং উচ্চ IP65 বা উচ্চতর রেটিং এর কারণে ব্যবহৃত হয়। যাইহোক, তাদের উচ্চ IP65 হাউজিং ডিজাইন অনন্য তাপ অপচয় চ্যালেঞ্জ উপস্থাপন করে।
LED-এর আয়ুষ্কাল এবং লুমেন রক্ষণাবেক্ষণ (যেমন, L70 মান) চিপের জংশন তাপমাত্রার (Tj) সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত। তাপমাত্রা হল প্রাথমিক ফ্যাক্টর যা LED জীবনকালকে প্রভাবিত করে। অতএব, একটি পেশাদার LED বাল্কহেডের অবশ্যই একটি দক্ষ এবং নির্ভরযোগ্য তাপ অপচয়ের কাঠামো থাকতে হবে যাতে LED চিপ থেকে দ্রুত তাপ দূর করা যায় যাতে দীর্ঘমেয়াদী অপারেশন নিশ্চিত করা যায়, বিশেষ করে উচ্চ পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায়, 50,000 ঘন্টা বা তার বেশি সময়ের প্রত্যাশিত জীবনকাল বজায় রেখে।
একটি বাল্কহেডের তাপ অপচয় স্ট্রাকচারের তিনটি মূল উপাদান
এলইডি বাল্কহেডের তাপ অপচয় সিস্টেমটি একটি জটিল, বহু-স্তরযুক্ত কাঠামো যা তিনটি মূল উপাদানের সমন্বয়ে কাজ করে: তাপ উত্স ব্যবস্থাপনা, তাপ পরিবাহী পথ এবং তাপ পরিবাহী/বিকিরণ।
1. তাপ ব্যবস্থাপনা: LED মডিউল সাবস্ট্রেট নির্বাচন
তাপ অপচয়ের প্রথম ধাপ হল LED চিপের নিচ থেকে তাপ স্থানান্তর করা।
মেটাল কোর প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ড (MCPCB): উচ্চ-মানের LED বাল্কহেডগুলি ঐতিহ্যগত FR4 ফাইবারগ্লাস বোর্ডের পরিবর্তে প্রায় একচেটিয়াভাবে MCPCB ব্যবহার করে। MCPCBs, তাদের মূল হিসাবে একটি অ্যালুমিনিয়াম সাবস্ট্রেট সহ, অত্যন্ত উচ্চ তাপ পরিবাহিতা ধারণ করে। এটি নিশ্চিত করে যে অপারেশন চলাকালীন LED চিপ দ্বারা উত্পন্ন তাপ যত তাড়াতাড়ি সম্ভব অ্যালুমিনিয়াম সাবস্ট্রেট পৃষ্ঠে স্থানান্তরিত হয়।
উচ্চ তাপীয় পরিবাহী আঠালো এবং সোল্ডার: বিশেষায়িত উচ্চ তাপীয় পরিবাহী সোল্ডার বা আঠালো অবশ্যই LED চিপ এবং MCPCB-এর মধ্যে ব্যবহার করতে হবে যাতে তাপীয় যোগাযোগের প্রতিরোধ ক্ষমতা কম হয়। পেশাদার বাল্কহেডে এই প্রক্রিয়াটির নির্ভুলতা এবং বস্তুগত বিশুদ্ধতা হল পণ্যের গুণমানের মূল পার্থক্যকারী।
2. তাপ স্থানান্তর পথ: হাউজিং উপাদান এবং কাঠামোর একীকরণ
MCPCB থেকে তাপ স্থানান্তরিত হওয়ার পরে, এটি লুমিনিয়ারের বাহ্যিক পৃষ্ঠের জন্য একটি নির্ভরযোগ্য পথের প্রয়োজন।
ডাই-কাস্ট অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় হাউজিং: অনেক বাল্কহেড হাউজিং আইকে ইমপ্যাক্ট রেজিস্ট্যান্সের প্রয়োজনীয়তা মেটাতে পলিকার্বোনেট (পিসি) ব্যবহার করে, তবে এর মধ্যে গুরুত্বপূর্ণ তাপ অপচয়কারী উপাদানগুলি সাধারণত এখনও ডাই-কাস্ট অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় থাকে। পেশাদার কাঠামোগত নকশা MCPCB কে অ্যালুমিনিয়াম খাদ তাপ সিঙ্কে সুরক্ষিত করে।
স্ট্রাকচারাল ইন্টিগ্রেটেড হিট সিঙ্ক: কিছু উচ্চ-পারফরম্যান্স LED বাল্কহেডগুলিতে, প্রধান হাউজিং (বিশেষত পিছনে) তাপ সিঙ্ক কার্যকারিতা সহ একটি কাঠামোগত হিট সিঙ্ক হিসাবে ডিজাইন করা হয়েছে। সুনির্দিষ্ট পাখনার ব্যবধান এবং বেধ পরিবেষ্টিত বাতাসের সংস্পর্শে পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফলকে সর্বাধিক করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।
3. তাপ পরিচলন এবং বিকিরণ: সিল করা পরিবেশে চ্যালেঞ্জ
যেহেতু বাল্কহেডগুলি সাধারণত খুব বেশি সিল করা হয় (যেমন, IP66), অভ্যন্তরীণ তাপ অপচয় মূলত আবাসনের পরিবাহনের উপর নির্ভর করে, যেখানে এটি পরিচলন এবং বিকিরণের মাধ্যমে ছড়িয়ে পড়ে।
সর্বাধিক সারফেস এরিয়া: লুমিনায়ার হাউজিং এর কার্যকর তাপ অপব্যয় সারফেস এরিয়া তাপ অপচয় দক্ষতার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এমনকি হাউজিং পিসি দিয়ে তৈরি হলেও, এর মধ্যে থাকা ধাতব তাপ সিঙ্ক একাধিক তাপীয় মাধ্যমে তাপ বিতরণ নিশ্চিত করে।
রঙ এবং আবরণের প্রভাব: হাউজিংয়ের রঙ এবং পৃষ্ঠের আবরণ তাপ বিকিরণ দক্ষতাকেও প্রভাবিত করে। গাঢ় আবরণে (যেমন কালো বা গাঢ় ধূসর) উচ্চতর নির্গমন ক্ষমতা থাকে, যা বায়ুরোধী পরিবেশে ইনফ্রারেড বিকিরণের মাধ্যমে তাপ অপচয়কে সহজ করে।
ড্রাইভার এবং পাওয়ার সাপ্লাই জন্য তাপ অপচয় বিবেচনা
Luminaires মধ্যে আরেকটি প্রধান তাপ উৎস হিসাবে, ড্রাইভারের তাপ অপচয় নকশা সমানভাবে গুরুত্বপূর্ণ. ড্রাইভার ব্যর্থতা LED luminaire ব্যর্থতার প্রধান কারণ এক.
শারীরিক বিচ্ছিন্নতা: পেশাদার LED বাল্কহেড কাঠামোগত নকশা ড্রাইভার এবং LED মডিউলের মধ্যে একটি নির্দিষ্ট শারীরিক দূরত্ব বা বিচ্ছিন্নতা গহ্বর নিশ্চিত করে। এটি এলইডি মডিউল দ্বারা উত্পন্ন তাপকে ড্রাইভারের মধ্যে সংবেদনশীল ইলেকট্রনিক উপাদান যেমন ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটারগুলিতে স্থানান্তরিত হতে বাধা দেয়।
ড্রাইভার পটিং: উচ্চ আইপি রেটিং সহ বাল্কহেড চালকদের সাধারণত তাপীয় পরিবাহী ইপোক্সি বা সিলিকন দিয়ে পট করা হয়। এটি শুধুমাত্র আর্দ্রতার বিরুদ্ধে অতিরিক্ত আইপি সুরক্ষা প্রদান করে না বরং একইভাবে আবাসনে ড্রাইভারের অভ্যন্তরীণ চিপ দ্বারা উত্পন্ন তাপ বিতরণ করে, আর্দ্র এবং কম্পিত পরিবেশে নির্ভরযোগ্যতা আরও উন্নত করে৷