СТА 2/2010

полной мощностью сразу после включения светодиодов даже при очень низких температурах; ● отсутствие высоковольтных схем пи тания панели, что крайне важно для использования во взрывоопасных зонах; ● отсутствие содержания ртути в пол ном соответствии с текущей дирек тивой RoHS. П РОБЛЕМА ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЯ СВЕТОДИОДНОЙ ПОДСВЕТКИ И ВАРИАНТЫ ЕЁ РЕШЕНИЯ ИНЖЕНЕРАМИ LITEMAX На текущий момент при всех поло жительных сторонах LED технологии для использования в жёстких условиях эксплуатации инженерам разработчи кам дисплеев приходится решать не тривиальные задачи в её реализации [3]. Одна из основных трудностей – это значительное выделение тепла источ никами света – светодиодами. Особен но это заметно с увеличением яркости (пропорциональной увеличению силы тока), когда световая отдача 3 падает, а значительное количество потребляе мой энергии преобразуется в тепло (рис. 1). Зона повышенной температуры внут ри дисплея может привести к выходу из строя его компонентов. Пагубная зави симость срока службы 4 светового дио да от температуры его поверхности представлена на рис. 2. Следует заметить, что приведенное значение в 65°С достижимо в лучших на сегодняшний день экземплярах при температуре окружающей среды 25°С, принятой за стандартную при расчётах (рис. 1). Максимальные же значения срока службы достигаются при эксплу атационных температурах изделия, близких к 0°С 5 . Принципиальная схема монтажа элементов подсветки, используемая большинством разработчиков, приве дена на рис. 3. Корпус диода через кле евое соединение размещается на печат ной плате, которая через пластину для распределения тепла монтируется на конвекционный радиатор, излучающий тепло в атмосферу. В соответствии с профилем компа нии инженеры LITEMAX ставили пе ред собой задачу достижения достаточ ного уровня яркости, обеспечивающе го возможность считывать информа цию с дисплея при прямой солнечной засветке. В рамках малогабаритного решения NPD0835 в качестве радиато ра был использован цельнометалли ческий алюминиевый корпус устрой ства. Площади его поверхности доста точно для теплосъёма в диапазоне ра бочих температур –20…+60°С. На зад ней стенке можно видеть характерную рифлёную поверхность (рис. 4). Отсутствие подвижных частей в сис теме охлаждения позволило повысить стойкость дисплея к механическим и вибрационным нагрузкам. В сочетании с герметичными разъёмами сигналов питания (DC), видеосигнала (VGA) и сенсорного экрана (USB) была обеспе чена степень защиты IP67 6 по всей по верхности дисплея (рис. 5). ОБ ЗОР / АППА РАТ НЫЕ С Р Е ДС Т В А 13 СТА 2/2010 www.cta.ru 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 –15 0 5 25 45 65 85 105 125 145 Температура, °С Относительная светоотдача, % 100 50 10 0 20 40 60 80 100 45 65 85 Температурный режим, °С Срок службы, тыс. часов Рис. 1. Световая отдача как функция температуры Рис. 2. Зависимость срока службы светового диода от температурного режима эксплуатации 3 Световая отдача источника света – отношение излучаемого источником светового потока к потребляемой им мощности, измеряется в люменах на ватт (лм/Вт). 4 Срок службы – время, за которое световая отдача уменьшается до 70% от первоначальной. 5 Этот факт, вместе с практически мгновенно выдаваемой мощностью освещения сразу после включения, делает LED подсветку идеальной для эксплуатации при низких температурах. В суровых атмосферных условиях большей части России это немаловажно. 6 IP67 – степень защиты, полностью исключающая проникновение пыли и воды при погружении на глубину порядка 150 мм. 1 2 3 4 5 Условные обозначения: 1 – корпус диода; 2 – клеевое соединение; 3 – печатная плата; 4 – пластина для распределения тепла; 5 – конвекционный радиатор. Рис. 3. Схема монтажа элементов светодиодной подсветки Рис. 4. Конвекционная система охлаждения NPD0835 Рис. 5. Дисплей NPD0835, погружённый в воду, продолжает работать © СТА-ПРЕСС