في الموجة الحالية من بناء المدن الذكية، أصبحت شاشات أعمدة الإضاءة LED تدريجيًا بمثابة نقطة بارزة جديدة في المشهد الحضري والتفاعل الذكي. على عكس شاشات العرض LED الكبيرة التقليدية، فإن شاشات أعمدة الإضاءة LED صغيرة ومرنة وسهلة التركيب.
لقد تم استخدامها على نطاق واسع في الأماكن العامة مثل أعمدة إنارة الطرق ومحطات الحافلات والمجمعات التجارية وما إلى ذلك. ومع ذلك، بالنسبة لشاشات الأعمدة، فإنها تتطلب جودة أعلى. وخاصة فيما يتعلق بمقاومة درجات الحرارة العالية، فقد أصبحت صعوبة تقنية يجب على الشركات المصنعة التغلب عليها. سوف نستكشف التفاصيل بعمق.
جدول المحتويات
تبديلالتحديات والمتطلبات الخاصة لشاشات LED القطبية
شاشات العرض LED، كما يوحي اسمها، هي شاشات عرض LED صغيرة مثبتة على أعمدة إنارة الشوارع. ونظرًا لخصوصية موقع تركيبها، فإن شاشات العرض LED تواجه اختبارات بيئية أكثر صرامة من شاشات العرض العادية.
أولاً، عادةً ما تعتمد شاشة عمود الإضاءة على هيكل معدني بالكامل مع مساحة داخلية محدودة للغاية، مما يحد من مرونة تصميم تبديد الحرارة.
ثانيًا، يتم تركيب شاشة العرض LED القطبية في الغالب في الهواء الطلق وتتعرض مباشرة للبيئة الطبيعية، وخاصة في فترة ما بعد الظهيرة الحارة في الصيف تحت أشعة الشمس المباشرة. حتى بدون طاقة، قد ترتفع درجة حرارتها الداخلية بسرعة إلى أكثر من 80 درجة مئوية. بالنسبة للأجهزة الإلكترونية بما في ذلك شرائح التحكم الرئيسية لوحدة المعالجة المركزية، فإن مثل هذه البيئة ذات درجة الحرارة العالية تشكل بلا شك تحديًا كبيرًا.
لن تتسبب درجة الحرارة المرتفعة في انخفاض أداء المكونات الإلكترونية أو حتى التسبب في حدوث أعطال فحسب، بل قد تتسبب أيضًا في حدوث أضرار مادية، مثل ذوبان المقاومات والمكثفات، وتشوه الموصلات البلاستيكية، وما إلى ذلك، والتي غالبًا ما تكون غير قابلة للإصلاح. لذلك، كيف يمكن التحكم بشكل فعال في درجة الحرارة الداخلية لشاشة الفيديو القطبية؟ إنها ليست فقط مفتاح تشغيلها المستقر، ولكنها أيضًا شرط ضروري لإطالة عمر المعدات وتقليل تكاليف الصيانة. إذن كيف يمكننا خفض درجة الحرارة؟
التحكم في درجة الحرارة من المصدر
عند مواجهة مشكلة ارتفاع درجة حرارة شاشات LED العمودية، فإن استراتيجيتنا الأولى والأساسية هي تقليل توليد الحرارة من المصدر بشكل فعال. لتحقيق هذا الهدف، يعتمد الأمر على التصميم الدقيق وتحسين الروابط الرئيسية المتعددة مثل كفاءة الطاقة وتقنية القيادة واختيار الأجهزة. :
استخدم مصدر طاقة عالي الكفاءة
إن استخدام مصدر طاقة بكفاءة تحويل عالية هو الخطوة الأولى لتقليل تسخين شاشات LED. يمكن لمصادر الطاقة عالية الكفاءة تحسين كفاءة استخدام الطاقة الكهربائية بشكل كبير من خلال تحسين تصميم الدائرة. من خلال اعتماد تقنية تصحيح معامل القدرة (PFC) المتقدمة وتقنية التصحيح المتزامن، يتم تحويل المزيد من الطاقة الكهربائية مباشرة إلى طاقة ضوئية بدلاً من طاقة حرارية.
تكنولوجيا الكاثود المشتركة:
بالمقارنة مع طريقة القيادة التقليدية باستخدام الأنود المشترك، تظهر تقنية القيادة باستخدام الكاثود المشترك (4.2 فولت) كفاءة أعلى في استخدام الطاقة. في ظل بنية الكاثود المشترك، يتم تأريض القطب السالب (الكاثود) لخرزات مصباح LED بشكل موحد، ويتم التحكم في القطب الموجب (الأنود) بواسطة دائرة القيادة. يقلل هذا التصميم من فقدان التيار غير الضروري ويقلل من استهلاك الطاقة، وبالتالي يقلل بشكل فعال من توليد الحرارة. بالإضافة إلى ذلك، تسهل تقنية الكاثود المشترك أيضًا التحكم في السطوع وتعديل التدرج الرمادي بشكل أكثر دقة، مما يحسن تأثير العرض.
هامش إمداد الطاقة
يعد استخدام مصدر طاقة بهامش يزيد عن 30% إجراءً مهمًا لمنع ارتفاع درجة حرارة شاشة القطب. يسمح وجود الهامش لمصدر الطاقة بالعمل بثبات دون التحميل الزائد، وحتى في مواجهة تقلبات الحمل اللحظية أو زيادة درجة حرارة المحيط، فإنه يمكن الحفاظ على استقرار جهد الخرج وتجنب الحرارة الإضافية الناتجة عن التشغيل الزائد.
- إطالة عمر خدمة مصدر الطاقة
- تحسين استقرار النظام بأكمله
- تحسين الموثوقية.
دائرة متكاملة لتوفير الطاقة
يجب علينا اختيار دوائر متكاملة للتشغيل موفرة للطاقة مثل 2153. إنها مفتاح آخر لتقليل تسخين شاشة القطب. نستخدم دوائر متكاملة للتشغيل منخفضة الطاقة هذه، والتي يمكنها التحكم بدقة في تيار تشغيل حبات مصباح LED وتحقيق كفاءة عالية وتوفير الطاقة من خلال اعتماد تقنية التحكم المتقدمة PWM (تعديل عرض النبضة)، وخوارزمية التعتيم الذكية، وما إلى ذلك.
- مع حماية من درجة الحرارة الزائدة
- حماية من ماس كهربائي ووظائف أمان أخرى
- تحسين موثوقية وسلامة النظام بشكل أكبر.
خرزات مصباح LED كبيرة الحجم
- على الرغم من أن استخدام حبيبات مصباح LED ذات رقاقة كبيرة ذات سطوع يصل إلى 7000nit قد يؤدي نظريًا إلى استهلاك طاقة أعلى قليلاً، إلا أن كفاءتها المضيئة الممتازة وانخفاض توليد الحرارة لكل وحدة مساحة تجعلها خيارًا مثاليًا لشاشات أعمدة الإضاءة LED.
- تأثيرات بصرية أكثر إشراقا ووضوحا
- تحسين بنية الشريحة وتكنولوجيا التعبئة والتغليف
- تقليل المقاومة الحرارية بشكل فعال
- تحسين كفاءة تبديد الحرارة
- تقليل تراكم الحرارة.
المقاوم الضوئي يتحكم في السطوع
بالإضافة إلى ذلك، نستخدم المقاومات الضوئية لاستشعار شدة الضوء المحيط وضبط سطوع شاشة عمود الإضاءة LED تلقائيًا. يمكن للمقاومات الضوئية ضبط مستوى سطوع حبات مصباح LED في الوقت الفعلي وفقًا للتغيرات في الضوء الخارجي. مع ضمان تأثير العرض، يمكن تقليل استهلاك الطاقة غير الضروري وتوليد الحرارة.
- تحسين تجربة المستخدم
- إطالة عمر خدمة الجهاز.
مروحة التحكم في درجة الحرارة
بالإضافة إلى ذلك، سنقوم أيضًا بتثبيت مروحة يتم التحكم في درجة حرارتها. يمكن للمروحة التي يتم التحكم في درجة حرارتها ضبط السرعة تلقائيًا وفقًا للتغيرات في درجة الحرارة الداخلية:
- عندما ترتفع درجة الحرارة، تزداد السرعة لتعزيز تأثير تبديد الحرارة؛
- عندما تنخفض درجة الحرارة، يتم إبطاء السرعة لتوفير الطاقة. تقليل درجة حرارة المعدات بشكل فعال
- تحقيق التوازن بين متطلبات استهلاك الطاقة وتبديد الحرارة
- تعظيم كفاءة الطاقة الإجمالية.
إيقاف تشغيل الطاقة عن بعد
إن إيقاف تشغيل المعدات مؤقتًا أو عند الطلب من خلال نظام التحكم عن بعد هو وسيلة فعالة لمنع شاشة عمود الإضاءة LED من تراكم الحرارة بسبب التشغيل لفترة طويلة. يسمح تصميم آلية إيقاف التشغيل عن بعد للمسؤولين بإيقاف تشغيل المعدات عن بُعد عند الضرورة، مما يمنحها وقت راحة كافيًا لتجنب مشاكل ارتفاع درجة الحرارة الناجمة عن التشغيل المستمر.
- إطالة عمر خدمة المعدات و
- ضمان تشغيله بشكل طبيعي في اللحظات الحرجة.
التصميم الهيكلي المبتكر يحسن كفاءة تبديد الحرارة
في عملية حل مشكلة ارتفاع درجة حرارة شاشة LED العمودية، بالإضافة إلى تقليل مصدر الحرارة، نقوم أيضًا بتحسين التصميم الهيكلي لتحسين كفاءة تبديد الحرارة. نقوم بإجراء بحث متعمق وابتكار في العديد من الجوانب مثل هيكل الصندوق وتصميم التهوية واختيار المواد والتخطيط الداخلي.
تصميم مدخل الهواء الكبير
من أجل تحقيق تبديد سريع للحرارة، لدينا أكبر مدخل هواء في الجزء السفلي من الصندوق. لا تضمن مداخل الهواء هذه تدفق ما يكفي من الهواء النقي إلى الخزانة فحسب، مما يوفر إمدادًا كافيًا بتدفق الهواء لتبديد الحرارة، بل تقلل أيضًا من درجة الحرارة داخل الخزانة بشكل فعال.
من أجل منع دخول الغبار والشوائب الأخرى إلى الصندوق والتأثير على تأثير تبديد الحرارة، سنقوم أيضًا بتثبيت شاشات الغبار أو تدابير الترشيح الأخرى عند مدخل الهواء.
مخرج هواء وتخطيط مروحة فعال
من أجل ضمان إمكانية تفريغ الحرارة بسرعة من الخزانة، يجب تصميم مخرج الهواء ليكون كبيرًا بدرجة كافية، ويجب تركيب عدد كافٍ من المراوح لتشكيل نظام فعال لتبديد الحرارة بالحمل الحراري. نستخدم تخطيطًا دقيقًا للمروحة لضمان أقصى قدر من تبديد الحرارة ونأخذ في الاعتبار التصميم المكرر.
هيكل من الألومنيوم بالكامل مجلس الوزراء
كما أن مادة خزانة LED لها تأثير مباشر على كفاءة تبديد الحرارة. من أجل تحسين كفاءة تبديد الحرارة، نستخدم مواد سبائك الألومنيوم ذات التوصيل الحراري الممتاز لصنع الخزانة.
لا تتمتع سبيكة الألومنيوم بخصائص ميكانيكية جيدة ومقاومة للتآكل فحسب، بل والأهم من ذلك، أن موصليتها الحرارية العالية يمكنها نقل الحرارة الداخلية بسرعة إلى سطح الصندوق. وبهذه الطريقة، يمكن تبديد الحرارة بسرعة عن طريق الحمل الحراري الطبيعي أو الحمل الحراري القسري للمروحة.
تحسين التخطيط الداخلي
بالإضافة إلى ذلك، فإن تخطيط الأسلاك داخل الخزانة له تأثير مهم أيضًا على كفاءة تبديد الحرارة. لتجنب إعاقة دوران الهواء بسبب الأسلاك غير المنتظمة، نقوم بتخطيط مسار الأسلاك بشكل عقلاني لضمان تدفق الهواء بسلاسة.
وفي الوقت نفسه، ينبغي أيضًا زيادة المسافة بين المكونات الإلكترونية بشكل مناسب، مما يساعد على تبديد الحرارة بشكل طبيعي.
عند تصميم التخطيط، سوف نأخذ أيضًا في الاعتبار موقع المكونات الحساسة للحرارة ونحاول وضعها في مناطق ذات تبديد أفضل للحرارة لتقليل خطر تدهور الأداء أو الفشل بسبب ارتفاع درجة الحرارة.
اختيار المواد وتصميمها لمقاومة درجات الحرارة العالية
في عملية حل مشكلة درجة الحرارة المرتفعة لشاشات أعمدة الإضاءة LED، فإن توليد الحرارة الأقل وتبديد الحرارة السريع هما الأساس، ولكن هذه التدابير وحدها لا تكفي لضمان التشغيل المستقر للمعدات في البيئات القاسية.
لذلك، من أجل تمكين شاشة فيديو عمود LED من تحمل درجات الحرارة العالية، سوف نأخذ أيضًا في الاعتبار اختيار المواد والتصميم بشكل أكثر شمولاً.
بطاقة التحكم الرئيسية لجهاز كمبيوتر صغير أحادي الشريحة
من أجل تقليل تكاليف النظام وتحسين الموثوقية، فإننا عادة ما نختار أجهزة كمبيوتر دقيقة أحادية الشريحة ذات وظائف بسيطة ومستقرة ومتطلبات ذاكرة صغيرة. هذا النوع من أجهزة الكمبيوتر الدقيقة أحادية الشريحة لا يتمتع فقط بفعالية عالية من حيث التكلفة، بل يتمتع أيضًا بحساسية منخفضة لتغيرات درجة الحرارة. لذلك، فهو أكثر ملاءمة للعمل في بيئات ذات درجات حرارة عالية.
عند اختيار حاسوب صغير أحادي الشريحة، نولي اهتمامًا كبيرًا لمقاومته لدرجات الحرارة العالية. نستخدم بعض وحدات التحكم الدقيقة عالية الأداء التي تمت معالجتها خصيصًا للحفاظ على التشغيل المستقر في ظل ظروف درجات الحرارة المرتفعة للغاية. عادةً ما تتمتع وحدات التحكم الدقيقة هذه بنطاق درجة حرارة تشغيل واسع. يمكنها العمل بشكل مستقر لفترة طويلة في بيئات ذات درجات حرارة عالية دون فشل.
مكونات ذات درجة عسكرية
بالإضافة إلى بطاقة التحكم الرئيسية MCU، تستخدم بطاقة التحكم الرئيسية لشاشة عمود الإضاءة LED الخاصة بنا أيضًا مقاومات ومكثفات ومكونات رئيسية أخرى من الدرجة العسكرية. تتمتع هذه المكونات بموثوقية واستقرار أعلى، ويمكنها العمل بشكل طبيعي في بيئات قاسية مثل درجات الحرارة العالية والمنخفضة والرطوبة دون فشل بسبب التغيرات البيئية.
على الرغم من أن تكلفة المكونات ذات الدرجة العسكرية مرتفعة، فمن الضروري ضمان التشغيل المستقر طويل الأمد لشاشة LED القطبية في بيئة ذات درجة حرارة عالية.
سلك مقاوم للحرارة العالية
بالإضافة إلى بطاقة التحكم الرئيسية MCU والمكونات ذات الدرجة العسكرية، فإن أسلاك التوصيل داخل خزانتنا مصنوعة أيضًا من مواد خاصة يمكنها تحمل درجات الحرارة العالية.
في بيئة ذات درجة حرارة عالية، تكون طبقة العزل للأسلاك العادية عرضة للشيخوخة أو التصلب أو حتى التشقق، مما يؤدي إلى انخفاض أداء العزل، مما يتسبب بدوره في حدوث مشاكل كهربائية مثل الدوائر القصيرة. يمكن للأسلاك المقاومة لدرجات الحرارة العالية الحفاظ على أداء عزل مستقر في ظل ظروف درجات الحرارة العالية لمنع الأعطال الكهربائية الناجمة عن درجات الحرارة العالية.
أسلاكنا المقاومة لدرجات الحرارة العالية مصنوعة من مواد خاصة، مثل البلاستيك الفلوري والمطاط السيليكوني وما إلى ذلك. تتمتع هذه المواد بمقاومة عالية لدرجات الحرارة العالية وأداء عزل ممتاز. يمكنها العمل بثبات لفترة طويلة في بيئات ذات درجات حرارة عالية دون فشل.
بالإضافة إلى ذلك، مع تقدم التكنولوجيا وابتكار المواد، لدينا حلول تبديد الحرارة أكثر كفاءة وصديقة للبيئة في المستقبل. سنستمر في الاهتمام باتجاهات الصناعة، وسنقدم بنشاط تقنيات ومواد جديدة، ونعمل باستمرار على تحسين مقاومة شاشات أعمدة الإضاءة LED لدرجات الحرارة العالية.
أحمر أكثر:
وفي الختام
لقد قدمنا حلولاً لشاشات أعمدة LED للعمل في بيئات ذات درجات حرارة عالية. بالإضافة إلى ذلك، سنقوم أيضًا بتخصيص التصميم وفقًا للتطبيق الفعلي. سنجعل شاشة عمود الإضاءة LED لا تزال تعمل بثبات في البيئات القاسية. إذا كنت بحاجة إلى شاشة عمود إضاءة LED، فلا تتردد في الاتصال بنا.