EN
Zašto je učinkovito upravljanje toplinom od ključne važnosti za rad i životni vijek LED displeja
Kako temperatura spoja (TJ) utječe na održavanje lumena, konzistenciju boje i životni vijek LED displeja
U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) Uredbe (EZ) br. 765/2008 i člankom 3. točkom (b) Uredbe (EZ) br. 765/2008 i člankom 3. točkom (c) Uredbe (EZ) br. 765/2008 i člankom 3. točkom (c) Uredbe (EZ) br. 765/2008 i Opće pravilo je da povećanje temperature za 10 stupnjeva Celzijusa u odnosu na idealnu radnu temperaturu uzrokuje pad svjetlosti od 5% zbog pada kvantne učinkovitosti. Osim toga, povišen TJ ubrzava razgradnju fosfora što utječe na konzistenciju boje. Kada sustavi za prikaz boja doživljavaju pomak boje, to se karakteriše kao nedosljednost u boji prikaza kada Δu'v 'prelazi 0,002. Tu je još jedna metrika koju treba uzeti u obzir, poznata kao L70. To je mjerilo koje opisuje trajanje vremena prije nego što svjetlost padne na 70% svoje izvorne vrijednosti. L70 također utječe na TJ jer Arrhenius kinetika navodi da povećanje TJ-a između 10 i 15 stupnjeva Celzijusa može, u svim namjerama i svrhama, smanjiti očekivani životni vijek fosforu za 50%. Situacija se pogoršava kada je prisutan toplinski odlazak jer to znači da se u nastojanju da se zamjeni izgubljeno svjetlo, stvara dodatna toplota koja pokreće toplinu koja stvara zatvorenu petlju u displeju.
Dobro toplinsko upravljanje TJ-om je važno, ali postaje apsolutno nužno kada se pokušava održati stabilnost osvetljenosti, točnost boje i trajanje trajanja 50.000 sati. To je slučaj za kontrolu TJ-a od otprilike 80 stupnjeva Celzijusa.
U skladu s člankom 3. stavkom 1. Visoke temperature, koje nastaju i vanjski (sunce) i unutarnje, mogu premašiti 45 stupnjeva Celzijusa, što rezultira temperaturama spoja (TJ) koje prelaze 100 stupnjeva. Pri takvoj povišenoj temperaturi pojavljuju se kromatske promjene (> 0,005), što rezultira nejednakim prikazom crvenih i plavih tonova, što značajno smanjuje vizualnu kvalitetu reklama ili umjetničkih prikaza. Osim toga, toplinski ciklus pridonosi problemima pouzdanosti u vanjskim LED displejima, posebno kvaru spojeva za lemljenje, delaminiranju supstrata, razgradnji enkapsulanta toplinskim ciklusom i smanjenju optičke prenosivosti enkapsulanta zbog smeđenja. U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) Uredbe (EZ) br. 765/2008 Komisija je odlučila da se za proizvod koji je podložan toplinskom napadu primjenjuje sljedeći standard: Ovaj problem posebno je prisutan u velikim formata prikaza koji imaju izuzetno visoke troškove povezane s zamjenom. Prema Ponemon Institute Research (2023), troškovi zamjene zaslona mogu premašiti 740.000 dolara.
Dakle, dobar toplinski dizajn nije samo bonus, on je neophodan za održavanje glatkoga rada.
U skladu s člankom 3. stavkom 1.
Optimizirano pasivno hlađenje: aluminijumski ventilatori s perom, dizajn toplinske staze i prirodne konvekcijske granice u zapečaćenim kućištima LED displeja
U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) Uredbe (EZ) br. U slučaju da se proizvodnja ne provodi u skladu s ovom metodom, proizvodnja se može provesti na temelju postupka konvekcije. Međutim, u ekstremnoj mjeri zapečaćene komore značajno ometaju protok zraka do te mjere da komora može uzrokovati smanjenje toplinske učinkovitosti komore za 50%. U skladu s člankom 11. stavkom 2. točkom (a) Uredbe (EZ) br. 765/2008 i člankom 11. stavkom (b) Uredbe (EZ) br. 765/2008 i člankom 11. stavkom (b) Uredbe (EZ) br. 765/2008 i člankom 11. stavkom (b) Uredbe (EZ) br. 765/2008 i Međutim, postoji element kompromisa. Iako će povećani protok zraka svakako poboljšati stopu toplinske provodljivosti, povećani protok zraka također će povećati učestalost prašine i vlage.
Kada vanjske temperature premašuju 35 stupnjeva Celzijusa, pasivni sustavi hlađenja imaju problema s održavanjem sigurne temperature za LED-ove, što uzrokuje da displeji brzo gube svjetlost i skraćuje njihov ukupni životni vijek.
Aktivna i hibridna rješenja: ventilatorom podupiran protok zraka, integrisani izmjenitelji topline i klimatski kontrolirani kućišta za LED displeje velikog formata
Aktivna i hibridna rješenja za sustave upravljanja toplinom poduzimaju toplinsko upravljanje za LED zaslone velike snage i velikog formata, posebno one s visokim gustoćom piksela (pod P1.5), na drugu razinu u usporedbi s tradicionalnim pasivnim sustavima. U slučaju da se radi o proizvodnji električne energije, u skladu s člankom 6. stavkom 3. točkom (a) ovog članka, za proizvodnju električne energije u skladu s člankom 6. stavkom 3. točkom (a) ovog članka, potrebno je utvrditi razine energije u proizvodnji električne energije u skladu s člankom 6. točkom (a) ovog članka U hibridnim sustavima se također koriste toplinski razmjenjivači tekućine i zraka. U čvrsto zapakiranim LED-ovima, ti sustavi mogu odvoditi toplinu i zatim ispuštati tu toplinu kroz vanjske uređaje, što ih čini učinkovitijima za ultra-finije prikaze ili visoke razine svjetlosti. U nekim ekstremnim uvjetima (kao što su pustinje ili obalna područja) neophodni su klimatski kontrolirani ogradi. U slučaju sustava koji se koriste, regulacija temperature često se postiže pomoću termoelektronskih hladnjaka ili sustava na bazi rashladnog sredstva, a unutarnja temperatura se održava ispod 40 °C bez sunca (i bez grijanja ekrana od sunčeve svjetlosti).
U skladu s člankom 3. stavkom 1. stavkom 2. Međutim, proizvođači izvješćuju o produženjima L70 od 25-50% u stvarnim uvjetima na terenu. Trenutni pametni upravljači moduliraju snagu hlađenja, na temelju mjerenja temperature na različitim mjestima u sustavu, optimizirajući uštedu energije produženjem trajanja komponenti.
U skladu s člankom 3. stavkom 1.
U LED displejima s finim tonom, PCB-ovi od metalnih jezgara su primarno sredstvo za rasipanje toplote za male, gusto komponente jer integriraju toplinu koja se širi u ploču. S toplotnom provodivosti od 200 do 220 W/mK, aluminij nudi jeftinu opciju pogodnu za većinu unutarnjih primjena, ali kada se ton pada ispod P1.5, mnogi proizvođači odlučuju za bakrene ploče, unatoč tome što su cijene materijala 2 do 3 puta veće. S toplinskom provodivosti od otprilike 400 W/mK, bakarne ploče bolje upravljaju toplinom u gustoćama i superiorno upravljaju intenzivnim toplinskim žarištima. Osim toga, bakar se manje širi nego aluminij, što smanjuje rizik od neuspjeha spoja za lemljenje. Pri temperaturama od 16,5 ppm/°C bakar se širi manje od aluminija (23 ppm/°C) i ispitivanja su pokazala da ova svojstva mogu povećati radno vrijeme vanjskih LED zaslona za 30% zbog čestih temperaturnih ciklusa tijekom uporabe, kako je definirano testovima IEC 60068-2-14.
U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, za sve proizvode koji sadrže u sebi materijale za toplinski prijenos, koji se upotrebljavaju za proizvodnju toplinskih interfejsa, za koje se primjenjuje sljedeći opis:
Materijali za toplinski interfejs, ili TIM, zauzimaju mikroskopske praznine između LED-a i toplinskih crpki, ali ne obavljaju svi isto pod različitim temperaturama. U slučaju podloga za promjenu faze, čini se da je toplinski otpor konstantan, na otprilike 0,15 do 0,3 stupnjeva Celzijusa po kvadratnom inču po vati, nakon tisuća ciklusa između -40 stupnjeva i 125 stupnjeva Celzijusa. Također dobro rade na neravnomjernim površinama. Vodiči adhezivnih materijala također dobro drže komponente zajedno mehanički, ali nakon oko 1.000 ciklusa, oni imaju tendenciju da propadnu jer se čestice smještaju unutar ljepila i ona se tanja kako ljepilni sloj postaje čvrst. Podloge na bazi silikona također su bolje od filmova iz anisotropnog grafita, koji mogu postići toplinsku provodljivost od 1.500 vati na metar Kelvina, dok smanjuju toplinsku otpornost za oko 35% u usporedbi s podlogama na bazi silikona.
Oduštanje je nemoguće s grafitnim filmovima, koji pomažu u usklađivanju razlika različitih materijala u toplotnom širenju i kontrakciji, čak i s velikim LED panelima koji prolaze kroz ponovljene toplotne cikluse.
Proizvodnja i proizvodnja električne energije
Od simulacije do stvarnosti: Upotreba IR termografije, COMSOL multifizičkog modeliranja i termalne optimizacije zasnovane na rasporedu za LED prikazne ploče visoke gustoće
Predviđanja termalnog inženjeringa jedan su od načina da se definiše teorija nasuprot stvarnosti za te gustine LED ploče koje doživljavamo gotovo svugdje. Kada se modeliraju i simuliraju vruće površine, u ovom slučaju za gust LED prikazni panel, prolazne termičke simulacije pokazuju da su unutar 3 stupnjeva Celzijusa od stvarnih mjerenja za vruću površinu. Simulirani rezultati koriste se za predviđanje gdje će se vruće točke nalaziti kao rezultat razina snage. Zatim, ovisno o okolišu i razini snage, i naravno, uvjete korištene za simulaciju, rezultati se mogu koristiti za druge simulacije provode na istom objektu nakon što su termičke osobine druge komponente korištene u prolaznom termičkom simulaciji. Onda, u nekom smislu, imamo termalni model koji upravlja drugim termalnim modelima hipotetički i ne testiranim kao rezultat okoline. Da, to je većina vremena, u praksi. To je u osnovi jedna od pretpostavki IR termografije u svrhu modeliranja. Stoga se može koristiti za ispitivanje stvarnih fizičkih i toplinskih svojstava uzorka. Nakon svega ovoga, očito i općenito, rezultati ispitivanja su objašnjenje teorije za model.
U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, radi se o mjerama koje se primjenjuju na proizvodnju električne energije. Ova poboljšanja ublažavaju pomak boje, smanjuju probleme povezane s toplotnim stresom i osiguravaju da će LED-ovi nastaviti raditi više od 100.000 sati u kritičnim aplikacijama.
ČESTO POSTAVLJANA PITANJA
Što je temperatura spoja (TJ) i zašto je važna za LED zaslone?
"Temperatura prijelaza" (TJ) je temperatura na izvoru stvaranja svjetlosti u LED-u. To negativno utječe na održavanje lumena, konzistentnost boje i L70 LED displeja. Viši TJ rezultira manjim emisijom svjetlosti, bržim razgradnjom fosfora i kraćim životnim vijekom.
Kako se može osigurati da se ne smanjuje toplina na LED displeju?
Izvanjske vitrine obično imaju visoke temperature. Loše upravljanje toplinom može dovesti do kromatskog pomicanja, veće stope kvarova komponenti i smanjenog trajanja zaslona. Visoke temperature okoline uzrokuju visoku temperaturu spoja (TJ) u LED-ovima što rezultira neslaganjem boja i trajnim oštećenjem zaslona.
Koje su razlike između pasivnog, aktivnog i hibridnog hlađenja?
Pasivni sustavi hlađenja obično koriste toplotne odlagalice od aluminija i hlađuju se prirodnom konvekcijom, dok aktivni sustavi hlađenja uključuju ventilator i pumpe za povećanje konvekcije. Hibridni sustavi koriste kombinaciju zračne i tekuće hlađenja za učinkovitiju konvekciju, osobito kada su toplinski opterećenja veća.
Zašto su PCB-ovi s metalnim jezgrom važni u LED displejima?
PCB-ovi s metalnim jezgrom s bazama od aluminija ili bakra bitni su za LED zaslone, posebno za fine zaslone, gdje je uklanjanje toplote ključno. Osim toga, bakrene PCB-e mogu učinkovitije uklanjati toplinu i imaju niži koeficijent toplinske ekspanzije, stoga polimerni lepivi imaju tendenciju imati veći životni vijek u takvim primjenama.
