Với việc loại bảng hiệu quảng cáo chiếu sáng bằng đèn LED hiện đang trở nên phổ biến trong các môi trường thương mại và dân cư, hầu hết mọi người đều biết về hiệu ứng mà các nhiệt độ màu khác nhau có thể tạo ra.
Nội dung
Nhiệt độ màu ảnh hưởng đến hộp đèn và màn hình đồ họa như thế nào?
Về bản chất, nhiệt độ màu (được đo bằng độ Kelvin) chịu trách nhiệm thay đổi sự xuất hiện của ánh sáng phát ra từ một diode. Đèn LED có nhiệt độ màu thấp hơn, thường khoảng 3000K, phát ra ánh sáng có vẻ ấm hơn (với nhiều tông màu vàng và cam hơn) trong khi đèn LED có nhiệt độ màu cao hơn, thường từ 6000-7000K, phát ra ánh sáng có vẻ lạnh hơn (với nhiều màu xanh lam và tông màu trắng).
Các nhà thiết kế chiếu sáng làm việc trong và xung quanh lĩnh vực bán lẻ đã nhận thức được tầm quan trọng của việc quản lý nhiệt độ màu trong nhiều năm, vì ánh sáng đóng một vai trò quan trọng trong việc xác định tâm lý người tiêu dùng và hành vi mua sắm.
Họ rất thành thạo trong việc sử dụng hệ thống chiếu sáng LED phát ra ánh sáng có nhiệt độ màu nhất định để tạo ra bầu không khí mong muốn trong cửa hàng để phản ánh bản sắc của thương hiệu và thu hút thị trường mục tiêu.
Phần lớn các nhà bán lẻ cũng sử dụng màn hình đồ họa được chiếu sáng trong khắp các cửa hàng của họ vì chúng được chứng minh là một cách thu hút sự chú ý đến các sản phẩm chính và chương trình khuyến mãi rất hiệu quả. Mặc dù vậy, mặc dù vậy, tác động của các yếu tố được chiếu sáng của các màn hình này thường không được chú ý đối với vải in hoặc đồ họa acrylic.
Mặc dù đồ họa rất quan trọng, nhưng đèn được sử dụng để chiếu sáng chúng cũng vậy, với nhiệt độ màu và chỉ số hoàn màu (CRI) của đèn LED có tác động rất lớn đến mức độ hiệu quả của bản thân đồ họa.
Hãy nghĩ về điều này về mặt nhiếp ảnh. Để bù đắp cho bất kỳ ánh sáng xung quanh nào có thể ảnh hưởng đến hình ảnh của họ, các nhiếp ảnh gia điều chỉnh cân bằng trắng của máy ảnh để điều chỉnh nhiệt độ màu của phong cảnh, vật thể và con người.
Nếu không có đủ ánh sáng tự nhiên, ảnh có thể bị bão hòa quá mức hoặc có màu cam. Bằng cách quản lý cân bằng trắng của hình ảnh, chúng ta có thể nhìn thấy hình ảnh đó với màu sắc tự nhiên, chính xác nhất.
Hiệu ứng tương tự có thể được nhìn thấy trong Hộp đèn LED và đồ họa mà chúng đang chiếu sáng. Đèn LED chiếu sáng phía sau đồ họa có thể thay đổi sự hấp dẫn của hình ảnh và quan trọng hơn, đôi khi có thể làm thay đổi hình thức của các sản phẩm được trưng bày.
Ví dụ fpr, nếu hộp đèn được chiếu sáng bằng đèn LED ‘ấm’, đồ họa in ra sẽ có màu vàng hoặc cam nhiều hơn so với dự kiến. Ngược lại, nếu hộp đèn được thiết kế để hoạt động bằng cách sử dụng đèn LED ‘mát mẻ’ thì đồ họa sẽ có màu xanh lam nhiều hơn bình thường.
Điều này được chứng minh trong các hình ảnh dưới đây. Chúng tôi đã làm việc với các cơ sở dịch vụ về việc phát triển hộp đèn led quảng cáo tùy chỉnh để nhượng quyền bên trong Selfridges ở London. Samsung muốn hiển thị hai đồ họa được chiếu sáng khác nhau – một màu xanh lam và một màu cam – để tạo ra một môi trường thương hiệu thú vị về mặt hình ảnh thu hút sự chú ý của người mua sắm.
Chúng tôi khuyên rằng sử dụng các đèn LED giống nhau trong cả hai hộp đèn không nhất thiết phải là lựa chọn tốt nhất, vì đèn LED ấm hơn sẽ làm thay đổi hình thức của đồ họa màu xanh lam và các đèn LED lạnh hơn sẽ thay đổi hình thức của đồ họa màu cam.
Cuối cùng, không có đúng hay sai khi nói đến nhiệt độ màu của đèn LED được chỉ định để sử dụng trong hộp đèn đồ họa. Thay vào đó, nhiệt độ màu nên được xem xét trên cơ sở từng trường hợp để đảm bảo rằng các màn hình đồ họa tùy chỉnh được trình bày một cách chân thực và các phối màu thương hiệu được khớp chính xác.
Quản lý nhiệt trong đèn LED
Đó là một quan niệm sai lầm phổ biến rằng đèn LED không tỏa ra nhiệt năng như một sản phẩm phụ của hoạt động. Mặc dù chúng hiệu quả hơn đáng kể so với các nguồn sáng khác, cụ thể là bóng đèn halogen và bóng đèn sợi đốt truyền thống, đèn LED vẫn mất một số năng lượng do phát ra nhiệt khi chúng được bật.
Điều quan trọng là bất kỳ ai giao dịch với hệ thống chiếu sáng LED đều hiểu tầm quan trọng của việc quản lý nhiệt và biết các cách thức mà các phương pháp quản lý nhiệt nên được tích hợp vào đèn LED. Nếu không có biện pháp quản lý nhiệt phù hợp, năng lượng nhiệt tỏa ra sẽ khiến tuổi thọ của linh kiện LED bị giảm đáng kể.
Đèn LED hoạt động như thế nào?
Đèn LED là một loại chất bán dẫn kết hợp chất bán dẫn loại P với chất bán dẫn loại N. Lớp loại P có nồng độ lớn các lỗ trống làm cho nó mang điện dương trong khi lớp loại N có nồng độ lớn các electron làm cho nó mang điện tích âm.
Khi đủ điện áp thuận được đặt vào đèn LED, các điện tử và lỗ trống bị buộc lại với nhau trong không gian giữa hai lớp (được gọi là ‘tiếp giáp PN’) và giải phóng năng lượng dưới dạng ánh sáng. Quá trình chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng ánh sáng được gọi là điện phát quang.
Tuy nhiên, không chỉ có năng lượng ánh sáng được giải phóng trong quá trình điện phát quang này. Như trường hợp của tất cả các loại chiếu sáng khác, dòng điện cũng được chuyển hóa thành nhiệt năng như một sản phẩm phụ. Năng lượng nhiệt này có thể khiến nhiệt độ bên trong đường giao nhau PN vượt quá mức hoạt động tối đa, trong một số trường hợp, dẫn đến hỏng hóc nghiêm trọng.
Thất bại thảm hại là điều mà các nhà thiết kế và người dùng muốn tránh bằng mọi giá. Nó xảy ra khi một lượng nhiệt năng dư thừa được phép tích tụ trong đèn LED, dẫn đến đèn LED không thể hoạt động theo yêu cầu. Điều này có thể biểu hiện như giảm công suất ánh sáng (đo bằng Lumens), thay đổi nhiệt độ màu của ánh sáng phát ra (đo bằng độ Kelvin), nhấp nháy hoặc các trường hợp khác.
Về mặt thực tế, những thay đổi này làm giảm khả năng chiếu sáng không gian và vật thể hiệu quả của đèn LED và có nghĩa là toàn bộ hệ thống chiếu sáng LED có thể cần được thay thế.
Dữ liệu thu thập được từ thử nghiệm rộng rãi các thành phần LED cho thấy có mối tương quan thuận trực tiếp giữa nhiệt độ của điểm nối PN và số giờ cần thiết để đèn LED mất 30% sản lượng ánh sáng. Khi sản lượng ánh sáng của đèn LED giảm xuống 70% mức tối đa hoặc mức ban đầu, người ta nói rằng nó đã đạt đến L70.
Đây là điểm mà các nhà sản xuất thường khuyến nghị nên thay đèn LED, vì nó sẽ không còn cung cấp số lượng hoặc chất lượng chiếu sáng mà người dùng yêu cầu.
Làm thế nào để quản lý nhiệt kéo dài tuổi thọ của đèn LED?
May mắn thay, có những cách để tránh đèn LED bị hỏng theo những cách này và tăng số giờ mà đèn LED sẽ hoạt động trên L70. Các phương pháp quản lý nhiệt là một trong những cách hiệu quả và quan trọng nhất mà chúng ta có thể giảm nguy cơ hỏng hóc nghiêm trọng xảy ra đối với đèn LED.
Trong các nguồn sáng LED được thiết kế tốt , các phần tử được gọi là tản nhiệt được sử dụng để quản lý năng lượng nhiệt không mong muốn, tản nhiệt ra khỏi điểm tiếp giáp PN và dẫn nó ra môi trường xung quanh.
Chúng có thể khác nhau về kích thước, hình dạng và thành phần, nhưng thường được cố định trực tiếp vào mặt sau của bảng mạch in của mô-đun LED (PCB) bằng cách sử dụng vật liệu giao diện nhiệt (thường là chất kết dính có đặc tính dẫn điện) để tăng diện tích bề mặt và tối đa hóa tốc độ dẫn nhiệt ra khỏi diode.
Một trong những vật liệu hiệu quả nhất được sử dụng trong sản xuất tản nhiệt LED là nhôm. Do tính dẫn nhiệt cao, chỉ cần một lớp nhôm mỏng để quản lý năng lượng nhiệt không mong muốn, nghĩa là nó là một trong những vật liệu tiết kiệm chi phí nhất để sử dụng khi thiết kế đèn LED lâu dài và đáng tin cậy.
Một cách để chúng ta có thể tăng hiệu quả của tản nhiệt LED là thiết kế toàn bộ hệ thống chiếu sáng LED có khung nhôm. Điều này có nghĩa là khả năng quản lý nhiệt bổ sung được tích hợp trực tiếp vào cấu trúc cốt lõi của thiết bị chiếu sáng, kéo dài và bảo vệ tuổi thọ của nó hơn nữa.
Cảm ơn bạn đã đọc bài viết này của tôi.