به روز رسانی سیستم های تهویه برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد لامپ های LED
چرا لامپهای LED نیاز به سیستمهای مبرد پیشرفته دارند
چالشهای تولید گرما در لامپهای LED مدرن
اگرچه لامپهای LED انرژی کمتری مصرف میکنند و عمر بیشتری نسبت به گزینههای سنتی دارند، اما هنوز هم در حین کار مقدار قابل توجهی گرما تولید میکنند، به ویژه لامپهای با توان بالاتر. دلیل اصلی چیست؟ تمامی انرژی الکتریکی به نور تبدیل نمیشود. بخشی از آن به گرما تبدیل میشود و این امر مشکلاتی جدی برای خنک نگه داشتن ایجاد میکند. تحقیقات نشان میدهد که برخی از LEDها حدود ۶۵ درصد از مصرف انرژی خود را به گرما به جای تولید نور تبدیل میکنند. با اینکه استفاده از فناوری LED در صنایع مختلف، از جمله روشنایی خودرو که دید خوب بسیار مهم است، در حال افزایش است، نیاز به روشهای بهتری برای مدیریت این گرما بیش از پیش احساس میشود. بدون سیستمهای خنککننده مناسب، این گرمای اضافی میتواند عمر لامپ را کوتاه کند و عملکرد آن را تحت تأثیر قرار دهد و در نهایت باعث کاهش قابلیت اطمینان آن شود.
پیامدهای مدیریت حرارتی نادرست
وقتی لامپهای LED بیش از حد گرم شوند، عمر مفید آنها میتواند به طور چشمگیری کاهش یابد. برخی مطالعات نشان میدهند که در صورت عدم مدیریت مناسب گرما، عمر لامپها میتواند تا نصف مقدار انتظاری کاهش پیدا کند. اجزای داخلی LEDها مواد بسیار حساسی هستند. وجود گرمای بیش از حد منجر به مشکلات مختلفی میشود: رنگها شروع به تغییر میکنند، نورها دچار پارگی میشوند و بدترین سناریو این است که لامپها کاملا از کار میافتند. همچنین تنها مسئله عملکرد نیست. خطر آتشسوزی نیز وجود دارد، به خصوص در فضاهای کوچک که تهویه هوا محدود است و گرما سریعتر از میزانی که میتواند دفع شود، تجمع مییابد. برای هر کسی که محصولات LED تولید میکند، توجه به این موضوع بسیار مهم است. مصرفکنندگان به دنبال لامپهایی با عمر طولانی هستند و تولیدکنندگان باید این وعده را محقق کنند. به همین دلیل راهحلهای خنککننده خوب دیگر تنها یک امتیاز اضافی محسوب نمیشوند. این راهها ضروری هستند اگر بخواهیم لامپهای LED ما به درستی کار کنند و ایمنی آنها در آینده مشکلی ایجاد نکند.
بهبود سیستمهای سردکننده برای لامپهای LED
راهحلهای سردکننده فعال نسبت به سیستمهای سردکننده گذرا
در حفظ عملکرد خوب لامپهای LED، به ویژه در زمانهایی که در شرایط سنگین کاری قرار دارند، انتخاب گزینههای مناسب خنککننده اهمیت زیادی دارد. روشهای فعال خنککننده مانند استفاده از پنکه یا سیستمهای خنککننده مایعی، گرما را بهصورت فعال از اجزای دستگاه دور میکنند و این امر تأثیر خنککنندگی قویتری نسبت به استفاده فقط از هیت سینک یا پد حرارتی دارد. پژوهشها نشان میدهند که این روشهای فعال میتوانند دمای اتصال LED را تا حدود ۲۰ تا ۴۰ درصد کاهش دهند که این موضوع تأثیر بزرگی در طول عمر و میزان روشنایی لامپها دارد. با این حال، خنککننده غیرفعال مزایایی نیز دارد، از جمله کارکرد بیصدا و مصرف انرژی کمتر، اما گاهی اوقات در شرایط سنگین کاری که خروجی حداکثری مورد نیاز است، کافی نیست. برای کسانی که به دنبال بهرهبرداری حداکثری از سیستمهای نورپردازی LED خود هستند، شناخت بهترین راهکار بین این دو استراتژی خنککننده امری مهم است تا بتوانند اطمینان حاصل کنند که سرمایهگذاری انجامشده بدون بروز خرابیهای غیرمنتظره، در بلندمدت پرداخت خواهد شد.
نوآوریهای خنککننده مایع برای LEDهای با توان بالا
فناوری خنککننده مایع به یک عامل تغییردهنده در مدیریت گرمای تولید شده توسط سیستمهای قدرتمند LED تبدیل شده است. سیستمهای جدید فضای کمتری اشغال میکنند و مقاومت حرملی را کاهش میدهند که این امر باعث میشود تجهیزات خنکتر کار کنند و LEDها دوام بیشتری داشته باشند. برخی مطالعات نشان میدهند که تغییر به خنککننده مایع میتواند عملکرد LED را تا حدود 30 درصد افزایش دهد، بنابراین تعجبآور نیست که تولیدکنندگان خودرو و مالکان کارخانهها به این موضوع توجه کنند. با توجه به اینکه کارگاههای تعمیراتی به قطعات تعویضی بیشتری برای خودروها نیاز دارند، شاهد پیشرفتهای جالبی در نحوه کارکرد روشنایی LED در زمینههای مختلفی مانند ماشینآلات ساختمانی، روشنایی انبارها و حتی تاسیسات ورزشی در فضای باز هستیم که در آنها دوام اهمیت بیشتری دارد.
طراحیهای بهینه شده دیسیپیتور برای استفاده در خودرو
در مورد خودروهای موجود در جادهها امروزه، طراحیهای بهتر برای گیت هیت سینک (هیت سینک) تفاوت واقعی در میزان گرمای مدیریت شده در الکترونیک خودرو ایجاد کردهاند. تحقیقات نشان میدهند که برخی از طراحیهای جدید در واقع دمای اتصال (junction temps) را حدود 25 درصد نسبت به نسخههای قدیمی کاهش میدهند که به معنای چراغهای روشنتر و رانندگی ایمنتر در شب است. سازندگان خودرو به مدت طولانی با تأمینکنندگان قطعات همکاری کردهاند تا راهکارهای خنککننده خاصی بسازند که تمام آزمونهای سخت ایمنی را پشت سر بگذارند اما همچنان سوخت را ذخیره کنند. با توجه به وقوع بسیاری از تصادفات هر سال، داشتن سیستمهای LED قابل اعتماد حتی بیشتر از پیش ضروری میشود. متخصصان گزارش میدهند که به دلیل این بهبودها، خرابیهای کمتری در ماههای گرم تابستان مشاهده میشود، به خصوص در چراغهای جلو و عقب خودرو که کنترل دما در آنها اهمیت بیشتری دارد.
بالاترین قطعات بدن خودرو با سیستم خنککننده LED مونتاژشده
مدل ۳ ۲۰۱۷- لامپ عقب: مدیریت حرارتی انتگرال
چراغ های عقب در مدل 3 تسلا دارای فناوری خنک کننده داخلی هستند که موجب کارکرد مناسب و طولانی مدت دیودهای نوری (LED) می شوند و ظاهری هم جذاب دارند. بیشتر مردم به این موارد فکر نمی کنند، اما سازندگان خودرو می دانند که مدیریت دما برای قطعاتی که در بیرون خودرو قرار دارند بسیار مهم است. وقتی قطعات خنک نگه داشته شوند، دوام بیشتری دارند. همچنین چون این چراغ ها باید مقررات ایمنی مختلفی را رعایت کنند، عملکرد بهتر آنها به این معنی است که رانندگان می توانند در شب به راحتی از حرکت خودروهای عقبی آگاه شوند. همه ما در مواقعی شاهد بودهایم که چراغ های ترمز خودرویی به خوبی کار نمی کنند، درست است؟ بنابراین این نوع مهندسی از نظر ایمنی و همچنین کاهش هزینه های تعمیر در طول زمان منطقی است.
مدل S 2012-2016 مونتاژ LED: سیستم خنثیسازی مقاوم در برابر گرد و غبار
سیستم LED روی مدل S تسلا از سال 2012 تا 2016 بهگونهای خاص طراحی شده بود که مشکلات ناشی از گرد و غبار و کثیفی جاده را از طریق سیستم خنککننده مقاوم در برابر تجمع گرد و غبار مدیریت کند. تحقیقات نشان دادهاند که وقتی LEDها بهدرستی در برابر عوامل خارجی آببندی شوند، معمولاً دوام بیشتری دارند. برخی از قطعات واقعاً بهبودی حدود 40 درصدی در مدت عمر خود نشان میدهند که مطابق با آزمایشهای مختلف انجامشده در طول زمان است. چیزی که این کار را به خوبی انجام میدهد، پوششهای محافظتی منحصر به فردی است که در طول فرآیند تولید به کار گرفته شدهاند، همراه با کانالهای هوایی دقیقی که در تمام واحد بهخوبی طراحی شدهاند. این ویژگیها باعث میشوند دما به اندازه کافی پایین بماند و از مشکلات اضافی گرمایی که میتواند در شرایط عادی رانندگی به چراغها آسیب برساند، جلوگیری شود.
BMW 3 E90E91 05-12 لامپهای فندر: دفع حرارت مس
چراغهای جلویی سری 3 بیامو E90 و E91 به دلیل هدایت بسیار خوب گرما از مس ساخته شدهاند که به پراکندن گرما به مراتب کارآمدتر از سایر مواد کمک میکند. آزمایشهای انجام شده توسط مهندسان نشان میدهند چرا مس امروزه برای دیودهای نوری (LED) اهمیت زیادی دارد، چون کنترل گرما در واقع چیزی است که باعث میشود این قطعات در طول زمان به خوبی کار کنند. نتیجه این موضوع برای خودرو این است که چراغها عملکرد بهتری داشته باشند و در عین حال مقدار قابل توجهی انرژی نیز ذخیره شود. این موضوع منطقی است وقتی به این موضوع نگاه میکنیم که شرکتهای سازنده خودرو امروزه چقدر در حال گرایش به فناوریهای سبزتر در تمام خطوط تولید خود هستند.
نکات نگهداری برای عملکرد طولانیمدت LED
نگرانی درباره دمای گرهای
نگه داشتن دمای اتصالات (Junction Temperatures) در سطح مناسب میتواند به طولانیتر شدن عمر لامپهای LED و عملکرد بهتر آنها در طول زمان کمک کند. فناوریهای جدید ردیابی این دماها را از طریق سنسورهای حرارتی همراه با اپلیکیشنهای تلفن همراه بسیار ساده کردهاند که در صورت افزایش بیش از حد دما هشدار میدهند و این امکان را فراهم میکنند که مشکلات قبل از بزرگ شدن قابل رفع باشند. اکثر متخصصان پیشنهاد میدهند برای داشتن حداکثر عمر لامپ، دمای اتصالات از 85 درجه سانتیگراد بیشتر نشود. مدیریت خوب از دما تنها مسئله جلوگیری از خرابیهای زودرس نیست، بلکه تأثیر زیادی در عملکرد روزانه و ماهانه LEDها دارد.
وقتی باید قطعات سازنده گرمایی که قدیمی شدهاند جایگزین شوند
تعویض به موقع قطعات قدیمی سیستم خنککننده بسیار مهم است، چون این قطعات فرسوده به شدت بر کارایی سیستمهای LED و بازده کلی آنها تأثیر میگذارند. اکثر متخصصان توصیه میکنند به نشانههایی مانند ایجاد سر و صدای بیشتر از سیستم یا کاهش در شدت نور دادن لامپها توجه کنید. این علائم نشانههای خوبی هستند که نشان میدهند زمان تعویض چیزی فرا رسیده است. متخصصان عموماً پیشنهاد میدهند دستگاه را هر سال یکبار (تقریباً) بازرسی کنید، مطمئن شوید رادیاتورها (Heat Sinks) گرفتگی ندارند و همچنین فنهای خنککننده همچنان به خوبی کار میکنند. نظارت منظم بر این موارد میتواند از خرابی ناگهانی کامل LEDها جلوگیری کند.
نگهداری از سیستمهای LED نیازمند توجه منظم به قطعات سرمایشی و دماهای Junction آنهاست تا عملکرد طولانیمدت و کارایی بهینه تضمین شود.