Kāpēc LED displeji rada siltumu
LED mikroshēmas nav pilnīgi efektīvas. Daļa no patērētās elektriskās enerģijas tiek pārvērsta gaismā, bet ievērojama daļa - atkarībā no mikroshēmas veida un braukšanas strāvas - tiek atbrīvota kā siltums. Draivera IC, barošanas bloki un PCB trases veicina papildu termisko slodzi.
Blīvā LED panelī slēgtā korpusā vienlaikus darbojas simtiem vai tūkstošiem komponentu. Ja nav efektīva ceļa siltuma aizplūšanai, temperatūra komponentu līmenī var ievērojami pārsniegt nominālo darbības diapazonu.
Ko paaugstināta temperatūra ietekmē gaismas diodēm
Saistība starp savienojuma temperatūru un LED veiktspēju ir labi{0}}dokumentēta pusvadītāju inženierijā. Kad krustojuma temperatūra paaugstinās:
- Gaismas efektivitāte samazinās.Gaismas diodes rada mazāk gaismas uz vienu vatu, kas nozīmē, ka displejam ir vairāk jāiedarbina mikroshēmas, lai saglabātu tādu pašu spilgtumu -, radot atgriezeniskās saites cilpu, kas vēl vairāk palielina siltumu.
- Krāsu maiņa notiek.Dažādas LED krāsas (sarkana, zaļa, zila) reaģē uz temperatūru dažādos ātrumos. Īpaši sarkanās gaismas diodes ir jutīgas pret termiskām izmaiņām. Temperatūrai atšķiroties panelī, krāsu viendabīgums pasliktinās - dažkārt redzami, dažreiz tādos veidos, ko var noteikt tikai ar kalibrēšanas aprīkojumu.
- Paātrināta degradācija notiek pēc Arrēnija vienādojumaKopumā katrs 10 grādu pieaugums virs nominālās darba temperatūras var aptuveni uz pusi samazināt pusvadītāju komponentu kalpošanas laiku. Displejam, kas paredzēts darbam 24 stundas diennaktī, šī atšķirība uzkrājas ātri.
Termiskās pārvaldības pieejas LED displejos
1. Pasīvā dzesēšana: radiatori un korpusa dizains
Lielākā daļa iekštelpu fiksēto un mazo{0}}pikseļu-displeju balstās uz pasīvo siltuma pārvaldību -, kas nozīmē, ka siltums tiek novadīts no komponentiem caur PCB un korpusu, neizmantojot ventilatorus.
Alumīnija lietie skapji ir efektīvi, jo alumīnijam ir augsta siltumvadītspēja, un to var apstrādāt ar iekšējiem kanāliem, kas rada lielāku virsmas laukumu siltuma izkliedēšanai. Svarīgs ir arī korpusa līdzenums un masa: skapis, kas uztur pastāvīgu kontaktu starp PCB un korpusu, siltumu nodod efektīvāk nekā tas, kurā ir atstarpes, ko rada apstrādes pielaides.
2. Aktīvā dzesēšana: piespiedu gaisa plūsma
Āra LED displejos, īpaši lielas{0}}formāta fiksētās instalācijās, bieži ir iekļauta ventilatora{1}}aktīvā dzesēšana. Ventilatori ievelk apkārtējo gaisu caur iekšējām sastāvdaļām un izvada siltumu caur ventilācijas atverēm korpusā.
Kompromiss-ir apkope: ventilatoros ir kustīgas daļas, kas laika gaitā nolietojas, un ventilācijas atveres ir periodiski jātīra, lai tās būtu efektīvas, jo īpaši putekļainā vai ļoti{1}}piesārņotā vidē. Viena moduļa ventilatora atteice uzreiz neizraisa redzamus bojājumus, bet ilgstoša darbība virs termiskām robežām klusi veicina degradāciju.
3. Kopējā katoda arhitektūra un termiskā samazināšana
Kopējā katoda jaudas padeves metode nodrošina atsevišķu, zemāku spriegumu sarkanām, zaļām un zilām gaismas diodēm, nevis vienu kopīgu spriegumu. Tā kā katrs krāsu kanāls saņem tikai nepieciešamo spriegumu, tiek samazināti pretestības zudumi visā ķēdē. Mazāk izšķērdēta enerģijas nozīmē mazāk siltuma, kas saražots uz vienu gaismas jaudas vienību.
Šī arhitektoniskā pieeja ir īpaši piemērota liela{0}}blīvuma iekštelpu displejiem, kur dzesēšanas iespējas ir ierobežotas un pasīvā izkliede ir galvenā siltuma pārvaldības stratēģija.
4. Barošanas avota dizains
Komutācijas barošanas avoti rada siltumu kā -sprieguma pārveidošanas blakusproduktu. Augstākas -efektivitātes barošanas bloki (ar 90%+ efektivitāti) samazina siltumā pārvērstās enerģijas daļu. Liekas PSU konfigurācijas arī sadala termisko slodzi, nevis koncentrē to vienā vienībā.
Temperatūras uzraudzības un aizsardzības shēmas
Mūsdienu LED displeju vadības sistēmās parasti ietilpst termiskie sensori moduļa vai skapja līmenī. Šie sensori ievada datus vadības sistēmai, kas var samazināt spilgtumu, izraisīt trauksmes signālus vai ārkārtējos gadījumos izslēgt displeja sadaļas, lai novērstu komponentu bojājumus.
Pircējiem, kas iegādājas lielas iekārtas, ir jāpārbauda, vai termoaizsardzība ir iekļauta kontrollera programmaparatūrā un vai temperatūras datiem var piekļūt attālināti, izmantojot pārvaldības programmatūru.
Ietekme uz uzstādīšanas vidi
Termiskā vadība neapstājas pie paša displeja. Uzstādīšanas vide tieši ietekmē displeja termisko izturēšanos:
Slēgtas montāžas konstrukcijasvar notvert siltumu ap displeja aizmuguri, samazinot aizmugures{0}}ventilējamo dizainu efektivitāti.
Apkārtējās vides temperatūranosaka bāzes līniju, no kuras paaugstinās iekšējā temperatūra. Displejs, kas uzstādīts telpā ar kontrolētu klimatu{1}}, darbojas būtiski atšķirīgos termiskajos apstākļos nekā displejs, kas uzstādīts ārpus telpām tiešos saules staros karstā klimatā.
Ventilācijas klīrenssstacionāro instalāciju aizmugurē bieži norāda ražotājs. Šo klīrensa prasību ignorēšana ir viens no biežākajiem priekšlaicīgas komponentu atteices cēloņiem pastāvīgās instalācijās.
Secinājums
Siltums ir parasts LED displeja darbības blakusprodukts-. Attiecīgais jautājums nav par to, vai ir klāt siltums, bet gan par to, vai displeja dizains nodrošina atbilstošus ceļus, lai tas izkliedētu, pirms tas koncentrējas komponentu līmenī.
Nozīme ir korpusa materiālam, gaisa plūsmas arhitektūrai, barošanas avota efektivitātei un ķēdes topoloģijai. Izpratne par šiem faktoriem palīdz pircējiem un uzstādītājiem izvirzīt reālas cerības uz ilgtermiņa{1}}uzticamību un plānot atbilstošus uzstādīšanas apstākļus.