Jeder Sommer ist geprägt von hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit. Die Luftfeuchtigkeit liegt dann bei über 90 % und die Temperatur steigt auf über 40 °C. Angesichts dieser extremen Bedingungen stehen LED-Bildschirme für den Außenbereich vor einer doppelten Herausforderung: Sie müssen nicht nur die Erosion der internen Komponenten durch feuchte Luft verhindern, sondern auch die während des Betriebs entstehende Wärme effizient ableiten.

Laut Branchenstatistiken wurden unter den LED-Bildschirmen für den Außenbereich keine wirksamen Schutzmaßnahmen ergriffen:

• Die durch Feuchtigkeit verursachte Ausfallrate beträgt 35 %
• Die Alterung von Bauteilen durch hohe Temperaturen macht 42 % der Ausfallursachen aus.

Feuchtigkeitsschutz und Wärmeableitung scheinen natürliche Gegensätze zu sein: Feuchtigkeitsschutz erfordert Abdichtung, Wärmeableitung Belüftung. Dieser Widerspruch ist jedoch nicht unvereinbar. SichtLED hat dieses Problem durch Materialinnovation, Strukturoptimierung und intelligente Steuerung erfolgreich gelöst.

Outdoor-LED-Bildschirme vereinen Feuchtigkeitsschutz und Wärmeableitung

Gefahren durch Feuchtigkeit

LED-Bildschirme enthalten feuchtigkeitsempfindliche Bauteile wie Leuchtperlen, Leiterplatten und Treiber-ICs. Ihre Metallkontakte und Schaltkreise neigen in feuchter Umgebung zu elektrochemischer Korrosion. Wenn beispielsweise Wasserdampf in die Oberfläche der Leiterplatte eindringt, reagiert der Kupferdraht mit Sauerstoff und Feuchtigkeit und bildet eine isolierende Patina. Dies führt zu erhöhtem Widerstand oder sogar zu einem Stromkreisbruch. Darüber hinaus kann das Leistungsmodul in einer Umgebung mit hoher Luftfeuchtigkeit durch Kondensation einen Kurzschluss verursachen, der zu einem katastrophalen Ausfall führt.

Notwendigkeit der Wärmeableitung

Der photoelektrische Umwandlungswirkungsgrad von LEDs liegt bei etwa 30–40 %, die restliche Energie wird in Form von Wärmeenergie freigesetzt. Am Beispiel eines 100-m²-Vollfarbbildschirms (P6) kann der Spitzenstromverbrauch 30 kW erreichen und etwa 100,000 kcal Wärme pro Stunde erzeugen.

Bei unzureichender Wärmeableitung verkürzt sich die Lebensdauer des Bauteils pro 50 °C Temperaturanstieg um 10 % (Arrhenius-Gesetz). Noch schwerwiegender ist, dass hohe Temperaturen die Alterung des Silikons und die Rissbildung an Lötstellen beschleunigen und so die Displaystabilität direkt gefährden.

Der Kern des Widerspruchs:

Denn der Feuchtigkeitsschutz erfordert eine vollständig geschlossene Konstruktion (Schutzklasse IP65 und höher), während die Wärmeableitung von der Luftkonvektion abhängt. Bei herkömmlichen Designs verringert das Hinzufügen von Wärmeableitungslöchern die Wasserdichtigkeit, während eine vollständige Abdichtung zu einem Wärmeinseleffekt führt.

Dieser Widerspruch ist besonders in heißen und feuchten Küstengebieten ausgeprägt. Beispielsweise führte ein Projekt eines Herstellers aus der Branche einmal dazu, dass die Luftfeuchtigkeit im Bildschirm 95 % erreichte, die Temperatur 85 °C überstieg und die Modulschadensrate aufgrund von Konstruktionsfehlern bis zu 18 % betrug.

Durchbruch in der Sight-LED-Technologie: Von der Materialrevolution zur strukturellen Innovation

Reduzierung des Quellenverbrauchs:

Hocheffizienter LED-Chip

Wir verwenden Flip-Chip-Technologie, um Golddrahtverbindungen durch Kupfersäulenkontakte zu ersetzen, den Wärmewiderstand um 60 % zu reduzieren und die Lichtausbeute auf 180 lm/W zu erhöhen. Beispielsweise verwendet das Spezialprojekt von A Sight LED maßgeschneiderte Chips, wodurch der Stromverbrauch im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen bei gleicher Helligkeit um 22 % gesenkt wird.

Intelligentes Antriebssystem

Dynamische Energiesparalgorithmen (wie z. B. PWM-PAM-Hybriddimmung) passen den Versorgungsstrom automatisch an die Umgebungshelligkeit an. Tatsächliche Messdaten zeigen, dass im Nachtmodus 40 % Energie gespart werden können, während die Intensität der Wärmequellen reduziert wird.

Materielle Innovation

Wasserdichte Beschichtung auf Nanoebene

Durch das Aufsprühen fluorierter Polymere (z. B. PTFE) auf die Leiterplattenoberfläche entsteht ein hydrophober Film mit einer Dicke von nur 5 μm und einem Kontaktwinkel von 150° (superhydrophober Standard), der das Eindringen von Wassermolekülen effektiv blockiert. Durch die Anwendung dieser Technologie konnte die Erfolgsquote im Salzsprühtest von L2 auf L4 verbessert werden.

Wärmeleitende Vergusskleber-Technologie

Als Vergussmaterial kommt Epoxidharz + Aluminiumnitrid (AlN) zum Einsatz. Die Wärmeleitfähigkeit beträgt 3.5 W/m·K und ist damit fünfmal höher als bei herkömmlichem Silikon. Durch den Vakuumfüllprozess wird eine Abdichtung auf Bauteilebene erreicht und gleichzeitig ein Wärmeleitpfad geschaffen.

Strukturiertes Design

• Mehrschichtige Gradienten-Wärmeableitungsarchitektur
• SightLED verfügt über ein Gehäusedesign mit mehrschichtiger Gradienten-Wärmeableitungsarchitektur, das drei Funktionsschichten umfasst:
• Äußere Schicht: Schale aus Aluminiumlegierung 6063, eloxierte Oberfläche, Wärmeableitungsbereich um 30 % vergrößert;
• Mittlere Schicht: Wabenumleitungskanal, der den Kamineffekt zur Bildung natürlicher Konvektion nutzt;
• Innere Schicht: Heatpipe-Array, leitet Wärme schnell vom Hotspot-Bereich zu den Wärmeableitungsrippen.

Weitere Informationen zu diesem Produkt:https://sightled.com/product/dooh-sl-2/

Dynamisches Feuchtigkeitsmanagement

Integrierter Temperatur- und Feuchtigkeitssensor und Halbleiter-Entfeuchtungsmodul, startet automatisch die Entfeuchtung, wenn eine relative Luftfeuchtigkeit von >60 % in der Box erkannt wird, und der Stromverbrauch beträgt nur 15 W.

Es kann die Luftfeuchtigkeit innerhalb von 45 Minuten auf unter 30 % senken. Nach der Anwendung in einem wegweisenden Projekt in Hangzhou sank die durchschnittliche jährliche Ausfallrate auf 0.3 %.

Erfolgreiche Fälle in extremen Umgebungen

Shanghai Paramount Curved Screen: Extreme Herausforderung durch heißes und feuchtes Klima

Umweltparameter: durchschnittliche jährliche Luftfeuchtigkeit 78 %, Extremtemperatur 42 °C im Sommer

Technische Lösung:

• Verwenden Sie ein Modul der Schutzart IP68 und ein Design mit vorderem Wartungsschrank.
• Auf der Rückseite des Gehäuses sind ein Axiallüfter und ein Labyrinth-Luftkanal angebracht, wodurch der Luftwiderstand um 40 % reduziert wird.
• Echtzeitüberwachung von über 2000 Temperaturpunkten, intelligente Anpassung der Wärmeableitungsstrategie.
• Betriebsdaten: Dauerbetrieb seit 3 ​​Jahren, Pixelausfallrate <0.01 %, Energieverbrauch um 28 % reduziert.

Hafenbildschirm der Hongkong-Zhuhai-Macao-Brücke:

• Reaktion auf korrosive Meeresumgebungen
• Salzsprühschutz: Vollstruktur-Befestigungselemente aus Edelstahl 316L, dreifache Dichtungsstreifen (EPDM + Silikon + Fluorkautschuk);
• Wärmemanagement: Meerwasser-Kühlkreislaufsystem, Wärme wird durch einen Wärmetauscher aus Titanlegierung in das Meerwasser eingebracht;
• Erfolge: 9227-stündiger Salzsprühtest nach ISO 2000-Standard bestanden, MTBF (mittlere Betriebsdauer zwischen Ausfällen) übersteigt 100,000 Stunden.

Zukünftige Trends bei Outdoor-LED-Bildschirmen:

Metamaterialanwendungen

Die wärmeleitende Graphenfolie (Wärmeleitfähigkeit 5300 W/m·K) befindet sich in der technischen Testphase. In Kombination mit der Phasenwechselmaterial-Wärmespeichertechnologie (PCM) wird eine Null-Energie-Dissipation erwartet.

Selbstheilende Beschichtung

Die intelligente Beschichtung mit bionischer Lotusblattstruktur gibt das Reparaturmittel automatisch frei, wenn Mikrorisse erkannt werden, und die Wasserdichtigkeitsdauer wird auf über 10 Jahre verlängert.

Fazit:

Das Gleichgewicht zwischen Feuchtigkeitsbeständigkeit und Wärmeableitung ist im Wesentlichen eine multidisziplinäre, kollaborative Innovation der Materialwissenschaften, Thermodynamik und Elektrotechnik.

Durch die umfassende Integration von Nanotechnologie, Internet der Dinge und künstlicher Intelligenz vollzieht sich bei LED-Bildschirmen im Außenbereich der Übergang vom passiven Schutz zur aktiven Regulierung.

Die Experten von SightLED sagten: „Widersprüche sind der Katalysator für technologischen Fortschritt. Jede Herausforderung in einer extremen Umgebung treibt die Branche zu höherer Zuverlässigkeit.“

Auch beim zukünftigen Bau intelligenter Städte wird diese Kunst der Balance das harmonische Zusammenleben von Technologie und Natur interpretieren. Wenn Sie einen LED-Außenbildschirm für hohe Temperaturen, Feuchtigkeit und Energieeinsparung benötigen, kontaktieren Sie uns gerne.