Anonim

Nestekidenäytön taustavalossa monivärisiä LED-valoja käytetään valkoisen valon luomiseen, jonka värilämpötila on 6500 K. Tämä edellyttää tarkkaa värien sovittamista koko näytössä ja tämän tarkkuuden saavuttamiseksi lämpö- ja optinen rakenne on optimoitava jokaiselle järjestelmälle.

Lämpötilavaikutukset LEDeihin
LEDin hallitseva aallonpituus, valoisuus ja eteenpäin suuntautuva jännite ovat kaikki riippuvaisia ​​liitoksen lämpötilasta. Koska väri- ja kirkkausominaisuudet ovat herkkiä lämpötilalle, on välttämätöntä hallita LED-valaistusjärjestelmän lämpöominaisuuksia.

Valon voimakkuuden muutosten lisäksi LEDin hallitseva aallonpituus tai säteilyväri siirtyy hieman lämpötilan mukana. Vaikka ajo on pieni, suuri risteyksen lämpötilan muutos aiheuttaa huomattavan muutoksen taustavalon värilämpötilassa.

n

Yksinkertaisin menetelmä värin kompensoimiseksi on risteyslämpötilan palautteen käyttö, kun taas monimutkaisin menetelmä on käyttää värianturien palautetta.

Lämpötilan säätö
Lämpötilansäätömenetelmä määrittelee ensin LED-liitoslämpötilan mittaamalla levyn lämpötilan sekä LED-lähtöjännitteen ja -virran. Myyjän lämpötilaominaisuuksien kuvaajien avulla LEDien väri- ja kirkkausominaisuudet arvioidaan ja päivitetään vastaamaan uutta lämpötilaa.

Korkean väritarkkuuden saavuttamiseksi LEDin sekoitettu väripiste lasketaan uudelleen käyttämällä uusia LED-ominaisuuksia suoraviivaisten arvioiden perusteella.

Saatavana on sekoitetun signaalin mikrokontrolleri, jonka avulla suunnittelu voi mitata LED-parametreja, laskea sekoitetun väripisteen ja tuottaa taajuussignaaleja.

Värianturien palaute
Värien havaitsemisen palaute saavuttaa suuremman tarkkuuden käyttämällä värianturia mittaamaan LEDien säteilemää valoa. Valo mitataan fotodetektoreilla, jotka on viritetty aallonpituuksille, jotka vastaavat punaista, vihreää, sinistä ja laajakaistaista (ympäröivää) näkyvää värispektriä.

Anturi välittää värispektritiedot takaisin seka-signaalilaitteelle, joka käsittelee tiedot MCU: n kanssa. Jos mitattu väri tai voimakkuustaso on väärä, prosessori korjaa virheen muuttamalla järjestelmän kunkin LEDin voimakkuustasoa.

Anturin sijoittamisen lisäksi on tärkeätä värien yhtenäisyyttä, mutta jokaisen taustavalossa olevan LEDin lämpötilan nousun tulisi olla sama.

Terminen karkaa
Värianturimenetelmän pääongelma on, että kun LEDin lämpötila kasvaa, valovoima heikkenee.
Luonnollisesti, kun anturi ilmoittaa alhaisemman voimakkuustason, prosessori yrittää lisätä jokaisen LEDin voimakkuutta. Tämä saavutetaan ajamalla LED-valoja kovemmin, mutta kun haihtunut teho kasvaa, LED lisää lämpöä.

Kun syntyvä lämpö lisääntyy, intensiteetin liittymälämpötila huononee ja prosessori ajaa LED-valoja kovemmin, kunnes ne saavuttavat lämpörajansa ja epäonnistuvat ennenaikaisesti. Tämä lämpöherkkä ongelma tapahtuu anturien palautejärjestelmissä, jotka eivät tarkkaile tai hallitse lämpöä.

Luotettava LED-suojaustekniikka on suunnitella sähkömekaaninen järjestelmä, jossa lämpötilan nousu on hallittu tietylle tehonhäviölle.

Yksi tapa lämpötilan nousun hallitsemiseksi on käyttää korkeaa lämmönjohtavuutta käyttäviä lämpölevittimateriaaleja. Metallisydämen piirilevy ja luonnolliset grafiittilämpölevittimet ovat todistettuja lämmönhallintamateriaaleja, jotka oikein käytettynä säätelevät lämpötilan nousua ja ylläpitävät solid-state-valaistusjärjestelmän lämpötilan tasaisuutta.

Lämmönhallinta
Lämmönhallinnan suunnittelu alkaa mallilla järjestelmä, jolla on lämpövastusverkko ja varmistaa, että järjestelmän lämpötilan nousu on LEDien määritelmien mukainen. Jos haluat luoda lämpövastusverkon suunnittelulle, ota ensin huomioon lämmön lähde - tässä tapauksessa LED.

Seuraavaksi tarkastellaan lämmönlähteen, ympäröivän ympäristön (analoginen sähköjärjestelmien maaperän kanssa) ja lopuksi ympäristön lämpötilan välillä olevia materiaaleja. Lämpömalleissa LEDin virrankulutus on mallinnettu virtalähteeksi, lämpövastus mallina vastuksena ja ympäristön lämpötila mallina jännitelähteenä.

LED-liitoslämpötila on alhaisempi, jos lämpöimpedanssi on pienempi ja samoin matalammalla ympäristön lämpötilalla. Käytettävän ympäristön lämpötila-alueen maksimoimiseksi tietylle tehonhäviölle on kokonaislämpövaste risteyksestä ympäristöön minimoitava.

Lämpöimpedanssien arvot, konvektiota lukuun ottamatta, vaihtelevat suuresti materiaalin tai komponentin toimittajan mukaan. Tämä voi olla jopa 2, 6-18 ° C / W LED-valmistajasta riippuen.

Suunnittelijoille, jotka yrittävät luoda suuritehoisia LED-järjestelmiä, on hyvät mahdollisuudet ymmärtää LEDien lämpöongelmat.