Каждое лето всегда наступает период высокой температуры и влажности. В это время влажность воздуха достигает 90% и более, а температура поднимается выше 40℃. Столкнувшись с этой экстремальной средой, уличные светодиодные экраны сталкиваются с двойной проблемой: не только предотвращают эрозию внутренних компонентов влажным воздухом, но и эффективно отводят тепло, выделяемое оборудованием во время работы.

По данным отраслевой статистики, среди уличных светодиодных экранов, не принявших эффективных мер защиты:

• Частота отказов, вызванных влагой, составляет 35%.
• Старение компонентов, вызванное высокой температурой, составляет 42% причин отказов.

Влагоизоляция и теплоотдача, кажется, естественным образом противостоят друг другу: влагоизоляция требует герметизации, а теплоотдача требует вентиляции. Однако это противоречие не является неразрешимым. SightLED успешно решила эту проблему с помощью инновационных материалов, структурной оптимизации и интеллектуального управления.

Уличные светодиодные экраны обеспечивают баланс влагозащиты и теплоотвода

Опасности, связанные с влажностью

Светодиодные экраны содержат чувствительные к влаге устройства, такие как шарики ламп, платы печатных плат и микросхемы драйверов. Их металлические контакты и цепи подвержены электрохимической коррозии во влажной среде. Например, когда водяной пар проникает на поверхность платы печатной платы, медный провод будет реагировать с кислородом и влагой, образуя изолирующую патину, что приведет к повышению сопротивления или даже разрыву цепи. Кроме того, модуль питания может вызвать короткое замыкание из-за конденсации в среде с высокой влажностью, что приведет к катастрофическому отказу.

Необходимость отвода тепла

Эффективность фотоэлектрического преобразования светодиода составляет около 30%-40%, а остальная энергия выделяется в виде тепловой энергии. Если взять в качестве примера полноцветный экран P100 площадью 6 м30, то пиковое потребление мощности может достигать 100,000 кВт, генерируя около XNUMX XNUMX ккал тепла в час.

Если рассеивание тепла недостаточно, срок службы компонента сократится на 50% на каждые 10℃ повышения температуры компонента (закон Аррениуса). Что еще серьезнее, высокая температура ускорит старение силикона и растрескивание паяных соединений, что напрямую угрожает стабильности дисплея.

Суть противоречия:

Поскольку для защиты от влаги требуется полностью закрытая конструкция (уровень защиты IP65 и выше), а рассеивание тепла зависит от конвекции воздуха. В традиционных конструкциях добавление отверстий для рассеивания тепла снизит водонепроницаемость, а полная герметизация приведет к эффекту теплового острова.

Это противоречие особенно заметно в прибрежных жарких и влажных районах. Например, проект производителя в отрасли однажды привел к тому, что влажность внутри экрана достигла 95%, температура превысила 85℃, а уровень повреждения модуля достиг 18% из-за дефектов конструкции.

Прорыв в технологии светодиодных приборов Sight: от революции в материалах к структурным инновациям

Сокращение потребления источника:

Высокоэффективный светодиодный чип

Мы используем технологию флип-чипа для замены золотых проволочных соединений медными столбчатыми выводами, снижаем тепловое сопротивление на 60% и увеличиваем световую эффективность до 180 лм/Вт. Например, в специальном проекте A Sight LED используются индивидуальные чипы, что снижает энергопотребление на 22% по сравнению с традиционными решениями при той же яркости.

Интеллектуальная система привода

Внедрить динамические алгоритмы энергосбережения (например, гибридное затемнение PWM-PAM) для автоматической регулировки тока источника питания в соответствии с яркостью окружающей среды. Фактические измеренные данные показывают, что в ночном режиме можно сэкономить до 40% энергии, одновременно снижая интенсивность источников тепла.

Материальная инновация

Водонепроницаемое покрытие наноуровня

Распылите фторированные полимеры (например, ПТФЭ) на поверхность печатной платы, чтобы сформировать гидрофобную пленку толщиной всего 5 мкм и углом контакта 150° (супергидрофобный стандарт), которая эффективно блокирует проникновение молекул воды. После применения этой технологии уровень прохождения теста на соляной туман был улучшен с L2 до L4.

Технология теплопроводящего заливочного клея

Используется композитный заливочный материал эпоксидная смола + нитрид алюминия (AlN), а теплопроводность составляет 3.5 Вт/м·К, что в 5 раз больше, чем у традиционного силикона. Благодаря процессу вакуумного заполнения достигается герметизация на уровне компонентов, и в то же время устанавливается путь теплопроводности.

Структурный дизайн

• Многослойная архитектура градиентного рассеивания тепла
• SightLED имеет конструкцию корпуса с многослойной архитектурой градиентного рассеивания тепла, которая включает три функциональных слоя:
• Внешний слой: корпус из алюминиевого сплава 6063, анодированная поверхность, площадь рассеивания тепла увеличена на 30%;
• Средний слой: сотовый отводной канал, использующий эффект дымохода для формирования естественной конвекции;
• Внутренний слой: массив тепловых трубок, быстро отводит тепло от зоны нагрева к ребрам теплоотвода.

Посмотреть больше этого продукта:https://sightled.com/product/dooh-sl-2/

Динамическое управление влажностью

Интегрированный датчик температуры и влажности, а также полупроводниковый модуль осушения автоматически запускают осушение при обнаружении относительной влажности в помещении > 60%, а потребляемая мощность составляет всего 15 Вт.

Он может снизить влажность до уровня ниже 45% в течение 30 минут. После применения в знаковом проекте в Ханчжоу средний годовой уровень отказов снизился до 0.3%.

Успешные случаи в экстремальных условиях

Изогнутый экран Shanghai Paramount: экстремальные условия жаркого и влажного климата

Параметры окружающей среды: среднегодовая влажность 78%, экстремальная температура летом 42°C

Техническое решение:

• Принять модуль уровня IP68, конструкцию шкафа для обслуживания спереди;
• Осевой вентилятор + лабиринтный воздуховод установлены на задней стенке шкафа, что снижает сопротивление воздуха на 40%;
• Мониторинг более 2000 точек температуры в режиме реального времени, интеллектуальная настройка стратегии отвода тепла.
• Эксплуатационные данные: Непрерывная работа в течение 3 лет, процент отказа пикселей <0.01%, энергопотребление снижено на 28%.

Экран порта моста Гонконг-Чжухай-Макао:

• Реакция на морскую коррозионную среду
• Защита от соляного тумана: полноструктурные крепежи из нержавеющей стали 316L, тройные уплотнительные полосы (EPDM+силикон+фторкаучук);
• Управление температурным режимом: система циркуляции охлаждения морской водой, тепло подается в морскую воду через теплообменник из титанового сплава;
• Достижения: Пройдено 9227-часовое испытание в соляном тумане по стандарту ISO 2000, среднее время наработки на отказ (MTBF) превышает 100,000 XNUMX часов.

Будущие тенденции развития уличных светодиодных экранов:

Применение метаматериалов

Графеновая теплопроводящая пленка (теплопроводность 5300 Вт/м·К) вошла в стадию инженерных испытаний. В сочетании с технологией хранения тепла на основе фазового перехода (PCM) ожидается достижение «нулевого рассеивания энергии».

Самовосстанавливающееся покрытие

Интеллектуальное покрытие с бионической структурой листа лотоса автоматически выделяет ремонтный состав при обнаружении микротрещин, а срок водонепроницаемости продлевается до более чем 10 лет.

Вывод:

Баланс между влагостойкостью и рассеиванием тепла по сути является результатом междисциплинарного сотрудничества в области материаловедения, термодинамики и электронной инженерии.

Благодаря глубокой интеграции нанотехнологий, Интернета вещей и искусственного интеллекта наружные светодиодные экраны переходят от пассивной защиты к активному регулированию.

Как говорят эксперты SightLED: «Противоречия — катализатор технического прогресса. Каждая задача в экстремальных условиях подталкивает отрасль к повышению надежности».

В будущем строительстве умных городов это искусство баланса продолжит интерпретировать гармоничное сосуществование технологий и природы. Если вам нужен уличный светодиодный экран для высоких температур, влажности и экономии энергии, пожалуйста, свяжитесь с нами.