تفسير مشكلة توهين الضوء في مصابيح LED للسيارة بسبب ارتفاع درجة الحرارة

إن تطور كل الأشياء يتبع قوانينه الطبيعية. فمصابيح الهالوجين محظورة في الاتحاد الأوروبي، كما تم الدفع بمصابيح LED الأمامية إلى موجة جديدة. على الرغم من ذلك، لا يزال بعض مالكي السيارات يعتقدون أن مصابيح الهالوجين أفضل ـ فهم يحبون مصابيح الهالوجين لأن مصابيح الهالوجين تتمتع بقوة اختراق قوية، وهي إحدى المزايا القليلة لمصابيح الهالوجين. ومع ذلك، هذا لا يعني أن مصابيح LED ليست جيدة مثل مصابيح الهالوجين من حيث الاختراق. يرتبط الاختراق ودرجة حرارة اللون بالضوء. عند تركيب مصابيح السيارة، فقط لا تقم بتركيب ضوء أبيض جداً. إذا كنت لا تزال قلقًا، يمكنك تركيب مصابيح متغيرة الألوان، وهي مناسبة للاستخدام في جميع الأحوال الجوية.

يعلم الجميع أن ظهور مواد أشباه الموصلات في مجال الصمامات الثنائية الباعثة للضوء LED كان رائعًا حقًا. ومثل كل الأشياء، هناك حتماً إيجابيات وسلبيات، والجوانب السلبية لمواد أشباه الموصلات واضحة تماماً. تعتبر مواد أشباه الموصلات التي تتطلب بيئات تشغيل مستقرة بسبب متطلبات درجات الحرارة البيئية العالية عيبًا واضحًا. ولا تُستثنى مصابيح LED من هذه القاعدة.

تحليل اضمحلال مصابيح LED الأمامية للسيارة

لا يمكن إنكار أن مصابيح LED الأمامية للسيارة تتميز بعمر افتراضي طويل، وغالبًا ما يصل إلى 30,000 ساعة، متجاوزةً بذلك العمر الافتراضي لمصادر الإضاءة التقليدية بعدة أضعاف. لا تتطلب عادةً استبدالها بشكل متكرر. بالإضافة إلى ذلك، فهي موفرة للطاقة وصديقة للبيئة وخالية من الإشعاع وتتميز بوقت استجابة سريع. وتوفر أبعادها المدمجة تنوعًا معززًا في التصميم، مما يؤدي إلى مجموعة متنوعة من الأشكال.

أصبحت مصابيح LED الأمامية للسيارات الخيار السائد في إضاءة السيارات في الوقت الحاضر. تتميّز مصابيح LED عالية الطاقة في هذه المصابيح الأمامية بكفاءة منخفضة بشكل ملحوظ في تحويل الطاقة. في العادة، لا يتم تحويل سوى 10%-25% من الطاقة الكهربائية في مصابيح LED في السيارات إلى ضوء، ويتم تحويل الباقي إلى حرارة. على الرغم من أن مصابيح الهالوجين التقليدية تولّد حرارة أكثر من مصابيح LED، إلا أن سطوع ناتجها يبقى مستقرًا بغض النظر عن الحرارة. يركز تصميمها الحراري في المقام الأول على الحفاظ على درجة حرارة موحدة داخل المبيت. ومع ذلك، يمكن أن يتأثر ناتج الضوء لمصابيح LED بتوليد الحرارة الخاصة بها أو بدرجات الحرارة المرتفعة في حجرة المحرك، مما يؤثر على استقرار درجة حرارة الوصلة PN. وتتأثر المعلمات الحاسمة مثل تدفق ضوء LED وطول الموجة بشكل مباشر بدرجة حرارة الوصلة PN. يمكن أن تؤدي دورة درجة الحرارة غير المواتية هذه إلى انخفاض في كفاءة الإضاءة وانخفاض سريع في العمر الافتراضي، وهو ما يُعرف باسم اضمحلال الضوء.

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.