حل توهين الضوء الناجم عن ارتفاع درجة الحرارة

هناك طريقتان لحل مشكلة توهين الضوء الناجم عن ارتفاع درجة الحرارة، إحداهما تصميم القنوات الحرارية، والأخرى هي استخدام مواد ذات توصيل حراري أفضل.

تصميم القنوات الحرارية

كما يوحي الاسم، فإن تصميم القناة الساخنة هو تصميم قناة أكثر ملاءمة لتبديد الحرارة بحيث يمكن تفريغ الحرارة أو تبريدها بسرعة.

تم تجهيز جميع السيارات بشكل أساسي بشبكة مركزية في مقدمة السيارة. يستخدم تصميم الشبكة المركزية في الواقع تدفق الهواء أثناء عملية قيادة السيارة لإزالة الحرارة في حجرة المحرك. إنها قناة حرارة معقولة نسبياً.

إن إضافة مروحة إلى مصباح LED الأمامي يشبه في الواقع الشبكة المركزية، ولكن الضوء عالي الحرارة في الوصلة PN يعتمد على المروحة، ولا يمكن نقل الغراء الموصل للحرارة إلى المروحة. من بينها، متطلبات المواد الموصلة للحرارة جيدة، ولا توجد مشكلة في تبديد الحرارة. ومن غير المجدي إذا كان التوصيل الحراري غير جيد.

إذن، كيف نعالج مشكلة اضمحلال الضوء الناجم عن ارتفاع درجات الحرارة؟ هناك طريقتان رئيسيتان: تصميم مسارات حرارية فعالة واستخدام مواد ذات توصيل حراري ممتاز.

أتطلع إلى الخوض في الشرح التفصيلي لتصميم القناة الساخنة في المقال التالي، بالإضافة إلى تقديم توصيات لثلاث مواد معروفة بتوصيلها الحراري الممتاز.

ركيزة تبديد الحرارة

أكثر تلامس مباشر مع حبات المصباح هو الركيزة والعدسة. ومع ذلك، من الواضح أن العدسة ليس لديها طريقة لتوصيل الحرارة. ولا يمكن إتمام مهمة تبديد الحرارة الصعبة إلا باختيار ركيزة ذات توصيل حراري أفضل. وفي الوقت الحالي، تنقسم الركائز التي تستخدمها مصابيح LED بشكل عام إلى: ركائز الألومنيوم وركائز السيراميك وركائز النحاس على الوجهين. أي الركائز الثلاث أكثر ملاءمة للاستخدام في مصابيح LED الأمامية للسيارات؟ يمكنك أولاً إلقاء نظرة على مزايا وعيوب كل منها.

ركيزة السيراميك

المزايا: الموصلية الحرارية لركيزة الألومنيوم أعلى بمائة مرة تقريبًا، وهي مقاومة لدرجات الحرارة المرتفعة وتتمتع بقوة ميكانيكية قوية.

العيوب: لا تكفي الطاقة الإنتاجية المحلية الحالية لتزويد سلسلة صناعية ضخمة مثل LED.

ركيزة الألومنيوم

المزايا: بالمقارنة مع ركائز راتنجات الإيبوكسي، فإن الركائز المعدنية أكثر موثوقية بشكل كبير، وتتمتع بثبات أفضل، وتوصيل حراري ممتاز.

العيوب: يجب عمل طبقة عازلة قبل أن يمكن استخدامها، ولا تزال الموصلية الحرارية الكلية تتحدد بواسطة طبقة العزل. تبلغ الموصلية الحرارية حوالي 2-3 واط/(م-ك). ما لم يتم إجراء الفصل الحراري والكهربائي، فإن العملية برمتها تفوق إلى حد ما التكاليف من حيث تكاليف العملية.

ركيزة نحاسية مزدوجة الوجهين

المزايا: يمكن أن يحقق تبديدًا فعالاً للحرارة وتركيزًا فائقًا للضوء، كما أن السماكة في الوسط قريبة جدًا من سماكة خيوط الهالوجين؛ فالنحاس على الوجهين أكثر تفوقًا ويعتبر اتجاه تطوير مصابيح LED للسيارات في المستقبل. تبديد حرارة الشريط النحاسي النحاسي لمصابيح LED الأمامية هو طريقة تبديد حرارة سلبية. كلما كبرت مساحة تبديد حرارة الشريط النحاسي النحاسي، كان تأثير تبديد الحرارة أفضل.

المساوئ: باهظة الثمن.

الملخص

التباين أعلاه واضح. سواء تم استبدال الركائز المعدنية بركائز السيراميك أم لا، فإن الركائز النحاسية على الوجهين هي اتجاه تطوير مصابيح LED للسيارات. لا تزال واحدة من أفضل الركائز في السوق، ولن يكون السعر بطبيعة الحال رخيصًا. عند شراء مصابيح السيارة LED، يجب على الدراجين الانتباه إلى قدرتها. فيما يتعلق بالسطوع، إذا لم يكن مصباحًا متغير اللون، فحاول ألا تشتري درجة حرارة لون أكبر من 7000 كلفن لتجنب الاختراق غير الكافي.