Τα περισσότερα άρθρα για τις οθόνες LED μιλούν για τη φωτεινότητα, το βήμα των pixel και τη συσκευασία. Αυτό αφορά κάτι λιγότερο ορατό αλλά εξίσου σημαντικό: τη θερμότητα. Κάθε εξάρτημα μέσα σε ένα ντουλάπι LED - η ίδια η μπάλα της λάμπας LED, τα IC του προγράμματος οδήγησης, τα καλώδια σύνδεσης, η κάρτα λήψης - παράγει άχρηστη ενέργεια καθώς λειτουργεί. Ο τρόπος διαχείρισης αυτής της θερμότητας φαίνεται με πραγματικούς, μετρήσιμους τρόπους: μετατόπιση χρώματος, νεκρά pixel, υποτίμηση αυλού και τελικά πόσα χρόνια επιβιώνει η οθόνη.
Από πού προέρχεται πραγματικά η ζέστη
Το LED είναι η μεγαλύτερη γεννήτρια. Ένα τυπικό LED SMD μετατρέπει μόνο ένα μέρος της ηλεκτρικής ενέργειας σε φως. το υπόλοιπο φεύγει ως θερμότητα στη διασταύρωση. Η υψηλότερη φωτεινότητα και η πιο σφιχτή πυκνότητα εικονοστοιχείων αυξάνουν και τα δύο τη συνολική ισχύ ανά τετραγωνικό μέτρο, γι' αυτό οι εσωτερικοί πίνακες μικρού βήματος και οι εξωτερικές οθόνες υψηλής φωτεινότητας λειτουργούν ζεστά από τη σχεδίασή τους.
Τα IC του προγράμματος οδήγησης είναι η δεύτερη πηγή. Με τη μετατόπιση προς υψηλούς ρυθμούς σάρωσης PWM και υψηλότερη συχνότητα ανανέωσης, τα προγράμματα οδήγησης επεξεργάζονται περισσότερες λειτουργίες μεταγωγής ανά δευτερόλεπτο και οι απώλειες μεταγωγής συσσωρεύονται. Προσθέστε την αναποτελεσματικότητα του τροφοδοτικού και την τροφοδοσία του ελεγκτή και ένα ντουλάπι που λειτουργεί σε λευκό χρώμα μπορεί εύκολα να ωθήσει την εσωτερική του θερμοκρασία 20–30 μοίρες πάνω από το περιβάλλον.
Τι κάνει πραγματικά η θερμότητα
Τα αποτελέσματα είναι σταδιακά και όχι ξαφνικά.
Η υποτίμηση του αυλού επιταχύνεται.Οι διάρκειες ζωής των LED συνήθως αναφέρονται σε θερμοκρασία διασταύρωσης γύρω στους 65 βαθμούς ή χαμηλότερη. Σπρώξτε τη διασταύρωση πιο ζεστά και η έξοδος φωτός εξασθενεί πιο γρήγορα. μια οθόνη με ονομαστική διάρκεια 100.000 ωρών μπορεί να εμφανίσει αξιοσημείωτη θαμπάδα στο ένα τρίτο αυτού του χρόνου, εάν η σχεδίαση του ντουλαπιού είναι κακή.
Αλλαγές χρώματος.Τα τρία τσιπ LED μέσα σε κάθε pixel (κόκκινο, πράσινο, μπλε) υποβαθμίζονται διαφορετικά καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία. Το κόκκινο συνήθως υποτιμά την πιο αργή, αλλά το μήκος κύματός του μετατοπίζεται σχεδόν ανεπαίσθητα με τη θερμοκρασία. Το καθαρό αποτέλεσμα είναι μια οθόνη που, μετά από χρόνια σε ένα ζεστό ντουλάπι, δεν ταιριάζει πλέον με τη βαθμονόμηση που έγινε την πρώτη ημέρα - μετατοπίζεται η ισορροπία λευκού και τα παρακείμενα ντουλάπια ενδέχεται να μην ταιριάζουν μεταξύ τους.
Η αξιοπιστία του προγράμματος οδήγησης και των ημιαγωγών πέφτειΈνας ευρέως αναφερόμενος εμπειρικός κανόνας λέει ότι η διάρκεια ζωής του ημιαγωγού μειώνεται κατά προσέγγιση στο μισό για κάθε αύξηση της θερμοκρασίας λειτουργίας κατά 10 βαθμούς. Τα στρώματα κόλλας, οι σύνδεσμοι συγκόλλησης και οι ακροδέκτες σύνδεσης γερνούν γρηγορότερα υπό παρατεταμένη θερμότητα, όπου ξεκινούν πραγματικά πολλές «μυστήριες» αστοχίες - μια μονάδα που τρεμοπαίζει, μια διακοπτόμενη απώλεια σήματος.
Επιλογές σχεδίασης που το κρατούν δροσερό
Η θερμική διαχείριση αφορά κυρίως τη γεωμετρία και το υλικό, όχι τα τεχνάσματα.
1. Πρώτα η παθητική αγωγιμότηταΤα καλύτερα σχέδια απελευθερώνουν τη θερμότητα χωρίς να προσθέτουν εξαρτήματα: PCB χαμηλής θερμικής αντίστασης, καλή επαφή μεταξύ του πυθμένα της μονάδας και του τοίχου του ντουλαπιού και το υλικό του ντουλαπιού που επιλέγεται έτσι ώστε να λειτουργεί ως ψύκτρα αντί ως μονωτήρας. Πλαίσια από χυτό αλουμίνιο και πάνελ με εσωτερικά πτερύγια διαχέουν τη θερμότητα σε μεγαλύτερη επιφάνεια.
2. Τοποθετήστε τις μετοχές στη σωστή θέση.Για εξωτερικές σταθερές εγκαταστάσεις, οι περσίδες και οι γωνιακές νευρώσεις αφήνουν τον ζεστό αέρα να ανέβει και να διαφεύγει, ενώ κρατούν έξω τη βροχή - αυτή είναι συνήθης πρακτική και αξίζει να ελέγξετε ότι ένας προμηθευτής σχεδιάζει πραγματικά γι 'αυτό αντί να σφραγίζει απλώς το ερμάριο. Για σφραγισμένα ντουλάπια, η εσωτερική αγωγιμότητα στο εξωτερικό πλαίσιο έχει μεγαλύτερη σημασία από την προσθήκη μιας οπής.
3. Εάν δροσίζεστε ενεργά, κάντε το με σύνεση.Οι ανεμιστήρες και τα κλιματιστικά εμφανίζονται σε εξωτερικές οθόνες υψηλής ισχύος, αλλά προσθέτουν σημεία αστοχίας, θόρυβο, εισροή σκόνης και συντήρηση. Ένας καλός κανόνας: σχεδιάστε πρώτα για παθητική ψύξη, προσθέστε ενεργή ψύξη μόνο όταν ο προϋπολογισμός ισχύος το δικαιολογεί πραγματικά.
4. Προσέξτε το περιθώριο, όχι μόνο τις προδιαγραφέςΔύο οθόνες με ίδιες προδιαγραφές φωτεινότητας μπορούν να συμπεριφέρονται εντελώς διαφορετικά σε περιβάλλον 45 μοιρών, επειδή η μία έχει θερμικό περιθώριο 15 μοιρών και η άλλη λειτουργεί στο όριο του. Ρωτήστε τους προμηθευτές σχετικά με τη θερμοκρασία διασταύρωσης στην ονομαστική φωτεινότητα σε μια αναφορά δοκιμής θερμοκρασίας περιβάλλοντος, όχι μόνο στο φύλλο δεδομένων.
5. Ελέγξτε τη φωτεινότητα τη νύχταΟι αυτόματοι αισθητήρες φωτεινότητας και η χρονική μείωση της φωτεινότητας μειώνουν πάρα πολύ το μέσο θερμικό φορτίο. Η αναγνωσιμότητα καθορίζεται από την αντίθεση σε σχέση με το φως του περιβάλλοντος και μια οθόνη που λειτουργεί με φωτεινότητα 20% μετά τη δύση του ηλίου λειτουργεί πολύ πιο δροσερή από αυτήν που είναι καρφιτσωμένη σε πλήρη ισχύ.
Πώς συνδέεται αυτό με όσα μπορεί να έχετε διαβάσει αλλού
Αυτή η εικόνα ενώνει πολλά θέματα σε προηγούμενα μαθήματα. Ο προϋπολογισμός ισχύος καθορίζει πόσα watt αντλεί ένα ντουλάπι, αλλά ο θερμικός σχεδιασμός αποφασίζει πού καταλήγουν αυτά τα βατ. Η σύγκριση συσκευασίας (SMD vs. GOB vs. COB) αλλάζει πόσο καλά η μήτρα LED μεταφέρει θερμότητα στο PCB - Η COB, με τη μήτρα τοποθετημένη απευθείας στην πλακέτα, έχει γενικά μικρότερη θερμική διαδρομή από μια διακριτή συσκευασία SMD. Και το θέμα της βαθμονόμησης αποδίδει μακροπρόθεσμα μόνο εάν ο υποκείμενος θερμικός σχεδιασμός εμποδίζει την απομάκρυνση του χρώματος μετά τη βαθμονόμησή του στην πρώτη θέση.
Πρακτική λίστα ελέγχου
- Ζητήστε τη μετρημένη θερμοκρασία σύνδεσης ντουλαπιού/ράφι με ονομαστική φωτεινότητα στη δοκιμή περιβάλλοντος, όχι μόνο "ώρες ζωής" σε ένα φύλλο χαρτιού.
- Προτιμήστε ντουλάπια με περσίδες ή με πτερύγια παθητικής θερμότητας για εξωτερικές σταθερές εγκαταστάσεις.
- Ελέγξτε εάν χρειάζονται ανεμιστήρες. Εάν ναι, επαληθεύστε την πολιτική αξιολόγησης IP και ανταλλακτικών.
- Χρησιμοποιήστε αυτόματη ανίχνευση φωτεινότητας - εξοικονομεί ενέργεια και θερμική καταπόνηση.
- Για μακροπρόθεσμη συνέπεια χρώματος, ρωτήστε εάν αναμένεται εκ νέου βαθμονόμηση και εάν η θερμική σχεδίαση την υποστηρίζει πραγματικά.
Τίποτα από αυτά δεν προσθέτει ούτε ένα pixel στην εικόνα, αλλά αποφασίζει πόσο καιρό η εικόνα θα παραμείνει σωστή. Όταν δύο οθόνες φαίνονται εξίσου καλές σε έναν εκθεσιακό χώρο, ο θερμικός σχεδιασμός είναι συχνά η διαφορά μεταξύ ενός πενταετούς περιουσιακού στοιχείου και ενός δεκαετούς.