Zamonaviy yoritishda energiya tejamkorligi, chidamliligi va xilma-xilligi-yorug'lik chiqaradigan diod (LED) texnologiyasi inqilob qildi. Yo'qmi mavzusiLED chiroqlariHaddan tashqari qizib ketish va ular akkor yoki lyuminestsent lampalar bilan solishtirganda issiqlik quvvatini qanday boshqarishi hali ham tez-tez so'raladi. LEDlar tez-tez "salqin" yoritish variantlari sifatida targ'ib qilinsa ham, issiqlik ishlab chiqarish hali ham mumkin. Ushbu maqola LEDlarning issiqlik boshqaruvini an'anaviy lampochkalar bilan taqqoslaydi, LED issiqlik ishlab chiqarishga asoslangan fanni o'rganadi va ishlash muddati, ishlash va xavfsizlik uchun oqibatlarini ko'rib chiqadi.
Isitish{0}}svetodiodlar qanday ishlaydi?
LEDlar ko'pchilik o'ylaganidan farqli o'laroq issiqlik hosil qiladi, lekin ularning ishlashi avvalgi yoritish texnologiyalaridan juda farq qiladi.
LEDlardan issiqlik hosil qilish fani
Elektroluminesans, elektr tokining yarimo'tkazgich materiali orqali oqishi, elektronlarni faollashtiradigan va fotonlarni (yorug'lik) chiqaradigan jarayon, LEDlar yorug'lik hosil qiladi. Biroq, barcha energiya yorug'likka aylantirilmaydi. LED chipining markazi bo'lgan yarimo'tkazgichli birikma LEDlardagi elektr energiyasining taxminan 70-80% issiqlikka aylanadi. Diyotning ishlashini ta'minlash va shikastlanmaslik uchun bu issiqlikni chiqarish kerak.
Qadimgi lampochkalardan muhim farqlar
Volfram filamentlari cho'g'lanma lampalarda porlashguncha isitiladi. Ular energiyaning 90% dan ko'prog'ini infraqizil nurlanish sifatida tarqaladigan issiqlik sifatida yo'qotadilar. Shisha lampochka juda qizib ketganligi sababli kuyish xavfi mavjud.
Floresan chiroqlar: lyuminestsent chiroqlar fosforli qoplamalar va simob bug'lari yordamida yorug'lik chiqaradi. Ularning energiyasining taxminan 80% issiqlik sifatida yo'qoladi, bu elektrodlarda va balast orqali hosil bo'ladi.
LEDlar kamroq chiqindi issiqlik hosil qiladi, lekin ularning kichik o'lchamlari tufayli issiqlik ulanish joyida to'planadi, bu erta ishdan chiqishning oldini olish uchun murakkab termal boshqaruvni talab qiladi.
An'anaviy lampalar bilan solishtirganda LED issiqlik boshqaruvi
Yoritish tizimlarining uzoq umr ko'rishi, xavfsizligi va samaradorligi issiqlikning qanday nazorat qilinishiga bog'liq.
1. LED issiqlik tarqalishi
Yarimo'tkazgichdan issiqlikni olib tashlash uchun LEDlar passiv va faol sovutish texnikasidan foydalanadi:
Issiqlik moslamalari: mis yoki alyuminiydan tayyorlangan issiqlik qabul qiluvchilar issiqlikni yutish va tarqatish uchun o'tkazuvchanlikni ishlatadilar. Ularning qanotli dizaynlari havo oqimining sirt maydonini optimallashtiradi.
Termal yostiqchalar va yopishtiruvchi moddalar: Bu moddalar LED chipi va issiqlik qabul qiluvchi o'rtasidagi aloqani yaxshilash orqali issiqlik o'tkazuvchanligini oshiradi.
PCB dizayni: Ikkilamchi issiqlik qabul qiluvchilar alyuminiy PCB kabi metall yadroli bosilgan elektron platalar (PCB) yordamida ishlab chiqariladi.
Faol sovutish: Issiqlikni tezda tarqatish uchun yuqori{0}}quvvatli LEDlar (stadion chiroqlarida ko'rinadiganlar) suyuq sovutish yoki fanatlardan foydalanishi mumkin.
Misol: Diyotdagi issiqlikni olib tashlash uchun standart LED lampochka o'zining tagida issiqlik qabul qilgichni o'z ichiga oladi, u ko'pincha plastik korpus orqasida yashirinadi.
2. Eski lampalardagi issiqlikni boshqarish
Akkor lampalar issiqlikni atrofdagi havoga chiqaradi. Issiqlik nazorati talab qilinmasa-da, juda ko'p issiqlik qo'shni materiallarga yoki moslamalarga zarar etkazishi mumkin.
Balastlar lyuminestsent naychalarda oqim va past elektrod issiqligini nazorat qilish uchun ishlatiladi. Biroq, issiqlik to'planishi, yopiq armaturalarning ishlash muddatini qisqartirishi mumkin.
Haroratlarni solishtirish
LEDlar: sirt harorati 30 dan 50 darajagacha (86 dan 122 daraja F gacha), ulanish joyida 60 dan 85 darajagacha (140 dan 185 daraja F) ishlaydi.
Cho'g'lanma lampalarning filamentlari 2500 darajaga (4532 daraja F) yetishi mumkin, sirt harorati esa 150 darajadan (302 daraja F) oshadi.
Floresan naychalaridagi balastlar 100 daraja (212 daraja F) ga yetishi mumkin, lekin sirt harorati odatda 40 dan 50 darajagacha (104 va 122 daraja F) o'zgarib turadi.
LEDlar umuman samaraliroq ishlasa ham, harorat ko'tarilganda diodning samaradorligi pasayib ketadigan "termik qochib ketish" ning oldini olish uchun ularning lokal isishi ehtiyotkorlik bilan nazorat qilinishi kerak.
Nima uchun haddan tashqari issiqlik muhim: xavf va oqibatlar
Noto'g'ri LED issiqlik boshqaruvi quyidagilarga olib kelishi mumkin:
Foydalanish muddatining qisqarishi: lümen degradatsiyasi yuqori harorat bilan tezlashadi. Agar haddan tashqari qizib ketgan bo'lsa, 50 000 soatlik quvvatga ega LEDlar 10 000 soat ichida ishlamay qolishi mumkin.
Rangni o'zgartirish: ko'k ranglar kabi kiruvchi rang o'zgarishlari oq LEDlardagi fosfor qoplamalarini issiqlik bilan parchalash natijasida yuzaga keladi.
Samaradorlikni yo'qotish: juda ko'p issiqlik yarimo'tkazgichning chidamliligini oshiradi, bu vatt uchun ishlab chiqarilgan yorug'lik miqdorini kamaytiradi.
Xavfsizlik xavflari: kamdan-kam hollarda bo'lsa-da, uzoq vaqt davomida qizib ketish haydovchilarga zarar etkazishi yoki yomon konstruktsiyali armaturalarda yonuvchi materiallarning yonib ketishiga olib kelishi mumkin.
Yopiq armatura tahlili
Yetarlicha ventilyatsiya bo'lmasa, -masalan, ship yoritgichlari kabi yopiq qurilmalarda ishlatiladigan LED lampalar-ko'pincha qizib ketadi. An'anaviy LEDlar cheklangan joylarda juda tez ishlamay qolishi mumkinligi sababli, ishlab chiqaruvchilar lampochkaning bunday muhitga mos kelishini ko'rsatadilar.
LED dizayni uchun issiqlik boshqaruvidagi innovatsiyalar
Muhandislik va materialshunoslik sohasidagi takomillashtirish yaxshilandiLEDissiqlik tarqalishi:
1. Chip-bortda-(COB) deb nomlanuvchi texnologiya
Ko'p diodlarni to'g'ridan-to'g'ri substratga o'rnatish orqali COB LEDlari issiqlikni kattaroq sirt maydoni bo'ylab tarqatadi. Natijada samaradorlik oshadi va ulanish harorati pasayadi.
2. Keramikadan tayyorlangan paketlar
Seramika korpuslar, plastiklardan farqli o'laroq, yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi va yuqori darajadagi LED-diodlarda issiqlik stressiga chidamliligini ta'minlaydi.
3. Intelligent Termal Retraction
Shikastlanishning oldini olish uchun ba'zi drayverlarda harorat maqbul chegaralardan oshsa, LEDni xiralashtiradigan yoki o'chiradigan sensorlar mavjud.
4. Grafendan tayyorlangan issiqlik tarqatuvchilar
Grafen qatlamlari issiqlik tarqalishini yaxshilash uchun eksperimental LEDlarda qo'llaniladi, bu termal boshqaruvni butunlay o'zgartirishi mumkin.
LED va an'anaviy lampochka ilovalari: taqqoslash
Ba'zi lampalar qayerda va qanday ishlatilishiga issiqlik chiqishi ta'sir qiladi:
Uy sharoitlari
To'g'ri baholangan bo'lsa,LED naychali chiroqlardimlangan sozlamalar, yopiq armatura va vazifa chiroqlari uchun juda mos keladi. Noto'g'ri ventilyatsiyasi bo'lgan joylar qizib ketish xavfini tug'diradi.
Akkor lampalar: samarasizligi va yong'in xavfi tufayli to'xtatildi.
Lyuminestsentlarni uylarda sust isinish vaqtlari-va simob borligi sababli ishlatmaslik kerak.
Biznes/sanoat muhiti
Chidamli dizaynlari va kuchli issiqlik qabul qiluvchilari tufayli LEDlar baland yorug'lik-ko'rsatgichlar va tashqi makonlar uchun sanoat standarti hisoblanadi.
Metall galoid/HPS: Ba'zi omborlarda hali ham eski yuqori quvvatli deşarj (HID) lampalar- qo'llaniladi, lekin ularni tez-tez almashtirish va haddan tashqari issiqlik chiqarish kerak.
LED haddan tashqari qizib ketishining oldini olishning eng yaxshi usullari
Tegishli armaturani tanlang: Yuqori-vattli LEDlar uchun ochiq yoki yaxshi shamollatiladigan-armaturlardan foydalaning.
Muhofaza reytinglarini tekshiring: Agar kerak bo'lsa, chiroqlar yopiq joylar uchun sertifikatlanganligiga ishonch hosil qiling.
LEDlarni haddan tashqari ko'tarishdan saqlaning: kuchlanish tavsiya etilganidan kattaroq bo'lganda issiqlik chiqishi ortadi.
Tez-tez texnik xizmat ko'rsatish: havo oqimini ushlab turish uchun changni isitadi.
LEDlar sovuqroq, ammo hali ham issiqlikka sezgir.
LEDlar cho'g'lanma yoki lyuminestsent chiroqlarga qaraganda xavfsizroq va energiya-tejamkorroq, chunki ular atrof-muhitni kamroq issiqlik chiqaradi. Shu bilan birga, yarimo'tkazgichli birikmada ularning mahalliy issiqlik chiqishi tufayli ehtiyotkorlik bilan issiqlik nazorati talab qilinadi. Zamonaviy LEDlar issiqlik qabul qiluvchilar, murakkab materiallar va aqlli dizayn tufayli haddan tashqari issiqlik xavfini kamaytirish bilan birga tengsiz chidamlilik va samaradorlikni ta'minlaydi. LEDlar grafenni sovutish va moslashtirilgan termal echimlar kabi ishlanmalar tufayli texnologiya rivojlanishi bilan yaxshiroq ishlashda davom etadi va kelajakning yoritgichi sifatida o'z o'rnini ta'minlaydi.
Ushbu ko'rsatmalarni bilish kompaniyalar va odamlarga LED-lardan samarali foydalanish imkonini beradi, bu esa tijorat, sanoat va turar-joy sharoitida eng yuqori ishlashni kafolatlaydi.
