كيف تؤدي مصابيح لوحة LED في درجات حرارة محيطة مختلفة

كمنتج مهم للإضاءة الحديثة ، أضواء لوحة LED تستخدم على نطاق واسع في سيناريوهات مختلفة مثل المكاتب والتجارية والطبية والتعليم. تعد درجة الحرارة المحيطة أحد العوامل الرئيسية التي تؤثر على أداء مصابيح لوحة LED. لا تؤثر التغيرات في درجات الحرارة على كفاءة الضوء وحياة رقائق LED فحسب ، بل تؤثر أيضًا على تأثير الطاقة على إمدادات الطاقة ، ونظام تبديد الحرارة والاستقرار العام.

تأثير درجة الحرارة المحيطة على كفاءة ضوء رقائق LED
تتأثر الكفاءة المضيئة لبطاطا LED بشكل كبير بتغيرات درجات الحرارة. مع ارتفاع درجة الحرارة المحيطة ، ترتفع درجة حرارة تقاطع شريحة LED (أي درجة الحرارة داخل الشريحة) أيضًا. ستؤدي الزيادة في درجة حرارة الوصلات إلى انخفاض في كفاءة إعادة التركيب الناقل ، مما يؤدي بدوره إلى انخفاض في كفاءة الضوء. بشكل عام ، تنخفض كفاءة الضوء لبطاطا LED بنحو 5 ٪ إلى 10 ٪ مع كل 10 درجة مئوية في درجة حرارة الوصلات. هذا يعني أنه في بيئة عالية من درجة الحرارة ، سيتم تقليل ناتج التدفق المضيء لأضواء لوحة LED بشكل كبير وسيتم إضعاف تأثير الإضاءة.
بالإضافة إلى ذلك ، سوف تتسبب بيئة درجة الحرارة المرتفعة في تغيير لون ضوء LED ، وستكون ظاهرة تحول درجة حرارة اللون أكثر وضوحًا. قد يؤثر تحول درجة حرارة اللون على تكاثر الألوان والراحة البصرية لبيئة الإضاءة ، وخاصة في المكاتب والأماكن الطبية ذات المتطلبات الصارمة على لون الضوء ، والانجراف الناجم عن درجة الحرارة يحتاج إلى اهتمام خاص.
بيئة درجة الحرارة المنخفضة لها تأثير ضئيل نسبيا على رقائق LED. يمكن أن تحافظ LEDs عادةً على كفاءة عالية من الضوء في درجات حرارة منخفضة ، ولكن قد تؤثر درجات الحرارة المنخفضة الشديدة على الخواص الميكانيكية للسائق والمواد.

استقرار السائق في درجات حرارة مختلفة
كمكون أساسي لأضواء لوحة LED ، يؤثر استقرار أداء السائق بشكل مباشر على موثوقية العمل للمصباح بأكمله. ستعمل بيئة درجات الحرارة المرتفعة على تسريع شيخوخة المكونات الداخلية للسائق ، وتقلل من كفاءة التحويل ، وحتى تتسبب في بدء آلية الحماية ، مما تسبب في الخفقان أو الإطفاء.
المكثفات الكهربائية في السائق حساسة بشكل خاص لدرجة الحرارة. ارتفاع درجة الحرارة سوف تقصر حياتهم وزيادة خطر الفشل. عند التصميم ، يجب اختيار المكونات ذات مستوى مقاومة ارتفاع درجة الحرارة العالي لضمان أن نظام محرك الأقراص لا يزال يعمل بشكل ثابت في بيئة تزيد عن 40 درجة مئوية.
في بيئة درجة حرارة منخفضة ، قد يكون جهد البدء وتيار العمل للسائق غير طبيعي ، مما يؤثر على الإضاءة الطبيعية للمصباح. يحتاج برنامج التشغيل لظروف درجة الحرارة المنخفضة إلى تحسين تصميم الدائرة لضمان بداية باردة بسلاسة.

التفاعل بين نظام تبديد الحرارة ودرجة الحرارة المحيطة
يعد تصميم تبديد الحرارة لأضواء لوحة LED هو المفتاح لضمان استقرار درجة الحرارة وأداءها. تستخدم مصابيح الألواح في الغالب إطارات سبيكة الألومنيوم ذات الموصلية الحرارية الجيدة وهياكل تبديد الحرارة الفعالة لإجراء الحرارة الناتجة عن الرقائق التي تم إنشاؤها بواسطة الرقائق وطاقة السائق في الوقت المناسب.
كلما ارتفعت درجة الحرارة المحيطة ، انخفضت كفاءة تبادل الحرارة لنظام التبريد ، ودرجة حرارة تقاطع الرقاقة من المحتمل أن تتجاوز المعيار ، مما يؤثر على تأثير الضوء والحياة. في بيئة عالية من درجة الحرارة ، يحتاج نظام التبريد إلى قدرة تبديد حرارة أقوى ، والتي عادة ما تتحقق عن طريق زيادة منطقة تبديد الحرارة ، وتحسين تصميم بالوعة الحرارة واستخدام مواد الموصلية الحرارية العالية.
في بيئة درجة حرارة منخفضة ، يتم تقليل ضغط تبديد الحرارة ودرجة حرارة الشريحة منخفضة ، وهو ما يفضي إلى تحسين تأثير الضوء وتوسيع الحياة. ومع ذلك ، قد تتسبب البيئة الباردة للغاية في أن تصبح مادة نظام تبديد الحرارة هشة ، مما يؤثر على الاستقرار الهيكلي ، ويجب اختيار المواد التي تتكيف مع درجات الحرارة المنخفضة أثناء التصميم.

تأثير درجة الحرارة المحيطة على حياة وموثوقية أضواء لوحة LED
درجة الحرارة المحيطة هي واحدة من العوامل الرئيسية التي تؤثر على عمر أضواء لوحة LED. تسرع بيئات درجات الحرارة العالية تسوس ضوء الرقائق وشيخوخة إمدادات الطاقة في القيادة ، مما يقلل من العمر الإجمالي للمنتج. بشكل عام ، يتم تعريف عمر ضوء لوحة LED على أنه الوقت المطلوب للتدفق المضيء للتسوس إلى 70 ٪ من القيمة الأولية (L70 Life). في ظل ظروف درجة الحرارة المرتفعة ، يتم تقصير حياة L70 بشكل كبير.
يمكن أن تتسبب درجة الحرارة المفرطة أيضًا في أن تتسبب المواد الداخلية للوحة في العمر وتطرقها ، مما يؤثر على الأداء البصري والجماليات. تميل الناشطات البلاستيكية إلى تحول اللون الأصفر في درجات حرارة عالية ، مما يؤثر على توحيد الضوء ونقله.
في بيئات درجات الحرارة المنخفضة ، يتم تحسين عمر أضواء لوحة LED ، ولكن قد يتسبب البرد الشديد في فقدان المادة مرونة أو صدع أو تشوه ، مما يؤثر على التركيب الميكانيكي والأداء الوقائي ، وبالتالي يؤثر على سلامة الاستخدام.