المركز الوطني للمعارض والمؤتمرات، شنغهاي، الصين.

رقم الكشك: 1.2 F55 | 2025.11.26-11.29

00
الأيام
:
00
الساعات
:
00
الدقائق
:
00
الثواني

تبديد حرارة مصابيح LED في السيارة: كل ما تحتاج إلى معرفته

لافتة تبديد حرارة لمبة المصباح الأمامي LED

تبديد الحرارة عامل أساسي عند اختيار لمبات مصابيح LED الأمامية. مع تقدّم تكنولوجيا الإضاءة في السيارات، ازداد الطلب على مصابيح LED الأمامية العالية الطاقة.

ومع ذلك، فإن المزيد من الطاقة يعني المزيد من الحرارة، مما يجعل التبريد الفعال ضرورياً للأداء والمتانة.

يتساءل العديد من السائقين عن سبب أهمية تبديد الحرارة، وما هي تقنيات التبريد المتوفرة، وكيفية اختيار الخيار الأفضل.

في هذه المدونة، سنشرح في هذه المدوّنة سبب أهمية إدارة الحرارة واستكشاف طرق التبريد المختلفة ومشاركة النصائح لاختيار لمبات مصابيح LED الأمامية مع تبديد الحرارة المثالي لسيارتك.

ما هو تبديد الحرارة لمصباح السيارة LED؟

LED-headlight-bulb-heat-dissipation

يركّز تبديد الحرارة لمبات مصابيح LED الأمامية للسيارة على جانبين أساسيين: رقاقة LED وهيكل المصباح. 

بالنسبة لرقائق LED، يعتمد تبديد الحرارة على عوامل مثل الركيزة وتصميم الدائرة. نظرًا لأن أي رقاقة LED تولد حرارة أثناء التشغيل، يجب في النهاية تشتيت هذه الحرارة في الهواء من خلال مبيت المصباح. إذا كان تبديد الحرارة غير كافٍ، فإن السعة الحرارية للرقاقة ستنفد بسرعة.

لتبديد الحرارة بشكل فعال، يجب أن تنتقل عبر طبقات متعددة قبل أن تصل إلى الهواء الخارجي. تبدأ العملية مع رقاقة LED بنقل الحرارة من كتلتها المعدنية، مروراً بوصلات اللحام إلى ثنائي الفينيل متعدد الكلور على ركيزة من الألومنيوم.

ومن هناك، تتدفق الحرارة إلى المبرد المصنوع من الألومنيوم عبر مادة لاصقة موصلة للحرارة. ونتيجة لذلك، تعتمد إضاءة LED على كل من الانتشار الحراري والتوصيل الحراري الفعال للحفاظ على الأداء الأمثل.

هل تولد لمبات المصابيح الأمامية LED حرارة؟

تبديد حرارة رقاقة الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED)

الإجابة هي نعم. لا يوجد شيء اسمه لمبة LED لا تنتج حرارة. والسبب بسيط: أي شيء ينتج طاقة سينتج حرارة.

وتتضمن عملية عمل الصمام الثنائي الباعث للضوء الخطوات التالية: عندما يتدفق التيار عبر الشريحة، تتصادم الإلكترونات في أشباه الموصلات من النوع N وتعيد الاتحاد مع الثقوب في أشباه الموصلات من النوع P داخل الطبقة الباعثة للضوء. 

تولِّد هذه العملية فوتونات تبعث طاقة في شكل ضوء من الطبقة الباعثة للضوء. هذه العملية أحادية الاتجاه، مع قطبية موجبة وسالبة.

في حين أن الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) الواحد يولد كمية قليلة من الحرارة أثناء التشغيل، فإن الضوء المنبعث من الصمام الثنائي الواحد ضعيف نسبيًا. 

ولتحقيق سطوع أعلى، تتكون مصابيح LED الحديثة من وحدات LED متعددة، وهي في الأساس مجموعة من الصمامات الثنائية الباعثة للضوء المصغرة المدمجة معًا. هذا التكامل يزيد بشكل كبير من الحرارة الكلية المتولدة.

لماذا يُعد تبديد الحرارة مهمًا لمبة المصباح الأمامي LED؟

السبب 1: مصابيح LED أكثر حساسية لدرجة الحرارة

إن مصابيح LED هي مصدر ضوء بارد نموذجي مع درجة حرارة لون منخفضة. بالمقارنة مع لمبة الهالوجين، يكون محتوى الأشعة تحت الحمراء في مصابيح LED أقل بكثير. عند إضاءة لمبة المصباح الأمامي لمصباح LED، فإن درجة حرارة لونها الأكثر برودة وبياضًا تعطي انطباعًا بأنها تولّد حرارة أقل.

 

ومع ذلك, الحقيقة هي أن مصابيح LED هي أجهزة شبه موصلة حساسة لدرجة الحرارة ولا تقاوم درجات الحرارة العالية. سيؤدي ضعف تبديد الحرارة إلى تقصير عمر وسطوع حبات مصابيح LED بشكل خطير. مصابيح الهالوجين مقاومة لدرجات الحرارة العالية ولا تحتاج إلى تبديد الحرارة على الإطلاق. لهذا السبب تحتوي لمبات LED على أحواض حرارية أو مراوح.

 

إذا كانت مصابيح LED تعمل في درجات حرارة عالية، يضعف أداء مكوّنها الأساسي، أي الوصلة PN، مما يؤدي إلى فقدان السطوع بشكل كبير مع مرور الوقت. على عكس اللمبات المتوهجة والهالوجينية، فإن مصابيح LED الأمامية أكثر حساسية للحرارة وأقل تحملاً للتغيرات في درجات الحرارة، مما يجعل التبريد المناسب ضروريًا لأدائها وعمرها الافتراضي.

السبب 2: تحتوي مصابيح LED على المزيد من المكونات

تحتوي مصابيح LED على المزيد من المكونات

تحتوي لمبات مصابيح LED الأمامية على مكونات إلكترونية أكثر داخل محرك الأقراص مقارنة بمصابيح الهالوجين ومصابيح HID، وتستهلك هذه المكونات طاقة كهربائية، والتي تتحول في النهاية إلى حرارة. لذلك، إذا تعذّر التعامل مع الطاقة الحرارية الزائدة في الوقت المناسب، عندما تتجاوز درجة الحرارة المحيطة لمصباح LED 70 درجة مئوية، فسيتعرض مصباح LED إلى اضمحلال الضوء أو حتى الاحتراق.

 

إذا كانت لمبة المصباح الأمامي لمصباح LED الذي اشتريته تعاني من سوء تبديد الحرارة، فلن تقدّم اللمبة الأكثر سطوعًا الأداء الذي تتوقعه، ما يجعل استثمارك غير فعّال. في العادة، يمكن أن تدوم لمبة مصباح LED الأمامية عالية الجودة لغاية 50,000 ساعة، ولكن يمكن أن يؤدي سوء إدارة الحرارة إلى تقصير عمرها بشكل كبير.

مخاطر ضعف تبديد الحرارة لمصابيح LED الأمامية ذات الإضاءة الأمامية الضعيفة

يمكن أن يؤدي تبديد الحرارة الضعيف في مصابيح LED الأمامية إلى مشاكل خطيرة، مما يضر بالأداء وطول العمر. فبدون التبريد المناسب، تتراكم الحرارة الزائدة، مما يؤدي إلى انخفاض السطوع والوميض وقصر عمر اللمبة. وفي الحالات القصوى، قد يؤدي ذلك إلى تلف النظام الكهربائي للسيارة. يسلّط فهم المخاطر الضوء على أهمية اختيار مصابيح LED الأمامية المزوّدة بأنظمة فعالة لإدارة الحرارة. فيما يلي بعض المشاكل التي قد تنتج عن سوء تبديد الحرارة:

فشل المصباح:

إذا لم يتم تبديد الحرارة المنبعثة من شريحة مصباح LED الأمامي على الفور، فقد يؤدي ذلك إلى تعطّل الشريحة، مما يؤدي إلى توقف اللمبة عن العمل بالكامل ويعرّض السلامة على الطريق للخطر.

تقصير عمر المصباح:

عندما تعمل لمبة LED فوق درجة حرارة الوصلة القصوى المقدرة لها، يمكن أن ينخفض عمرها الافتراضي بمقدار 30%-50% لكل 10 درجات مئوية زيادة، مما يؤدي إلى استبدالها بشكل متكرر.

الخفقان

يمكن أن تتسبب السخونة الزائدة في جعل لمبات مصابيح LED الأمامية تومض أو تنبض، مما يشتت انتباه السائقين ويخلق خطرًا محتملاً على السلامة على الطريق.

ذوبان أو تلف مكونات المصابيح الأمامية:

إذا كان مبيت المصباح الأمامي مصنوعًا من مواد منخفضة الجودة، فقد تؤدي الحرارة الزائدة من لمبة LED إلى إذابة المبيت أو تلف المكونات المجاورة. وفي حالات نادرة، قد يشكّل خطر نشوب حريق.

انحرافات درجة حرارة اللون:

تنتج رقائق LED ضوءًا أبيض باستخدام الفوسفور، الذي يمكن أن يتحلل في درجات الحرارة المرتفعة، مما يؤدي إلى تحويل ناتج الضوء من الأبيض إلى الأزرق. يمكن لهذا الضوء الأزرق أن يجهد العينين ويخلق وهجاً يعمي السائقين الآخرين، مما يجعل القيادة الليلية غير آمنة.

سطوع منخفض:

تؤدي السخونة الزائدة إلى تسريع تدهور رقائق LED، مما يؤدي إلى تعتيم أسرع وانخفاض السطوع. وهذا يقلل من كفاءة المصابيح الأمامية ويزيد من مخاطر السلامة.

طرق تبديد الحرارة في لمبة المصباح الأمامي LED

ضفيرة نحاسية لتبديد الحرارة

تستخدم طريقة التبريد هذه شرائط مضفرة من النحاس في الخلف، والمعروفة باسم التبريد بالحزام النحاسي، لتوصيل الحرارة بسرعة. من حيث التوصيل الحراري، تحتل مرتبة أقل بقليل من الذهب والفضة، وتتفوق على سبائك الألومنيوم في تبديد الحرارة. عندما يتم تمديد الشريط المضفر بالكامل، فإنه يحقق أداء التبريد الأمثل.

 

الإيجابيات: حجم صغير وذيل قابل للطي لسهولة التركيب.

السلبيات: يتأكسد النحاس بسهولة في درجات الحرارة المرتفعة، لذلك عندما يتم طلاء النيكل بالكهرباء على سطح الشريط النحاسي، تقل قدرته على إشعاع الحرارة بشكل كبير.

تبديد حرارة الألومنيوم

تبديد حرارة الألومنيوم

ويُعرف ذلك باسم التبريد المدمج. يتم نقل الحرارة المتولدة من جسم المصباح عن طريق التوصيل الحراري إلى قاعدة ألومنيوم مكشوفة في الخلف، حيث يتم تبديدها في الهواء من خلال تدفق الهواء.

ولزيادة تعزيز كفاءة التبريد، تطبق بعض التصميمات طلاءات إشعاعية نانوية على جسم المصباح، مما يحسن أداء تبديد الحرارة بشكل كبير. بالإضافة إلى ذلك، هناك طرق تبريد على شكل زعنفة وطريقة تبريد من الألومنيوم الناعم، وهي أشكال مختلفة لنفس المبدأ مع تصميمات هيكلية مختلفة.

 

الإيجابيات: عادةً ما يكون حجم المشتت الحراري أكبر قليلاً. في العديد من المركبات، يمكن أن تحول مساحة التركيب المحدودة دون تبديد الحرارة بشكل مناسب، مما يؤثر سلباً على أداء التبريد.

السلبيات: وتعتمد هذه الطريقة على جسم المصباح نفسه لتبديد الحرارة السلبي، مع وضع طلاء نانوي على السطح لتعزيز عملية التبريد وتسريعها.

تبديد حرارة المروحة

تبديد حرارة المروحة

يعمل التبريد النشط بشكل أساسي على تسريع الحمل الحراري للهواء - نعم، إنه تبريد بالمروحة! تتضمن هذه الطريقة إضافة مروحة صغيرة في الجزء الخلفي لمصباح LED. عندما يضيء مصباح LED، تنشط المروحة في الوقت نفسه، فتنشر الحرارة من قاعدة الألومنيوم في الهواء من خلال الحمل الحراري القسري.

 

الإيجابيات: تعمل المراوح على نقل الحرارة بشكل نشط بعيدًا عن مصباح LED، مما يتيح تبريدًا أسرع وأكثر فعالية من الطرق السلبية. مثالية لمصابيح LED عالية الطاقة التي تولد حرارة كبيرة.

السلبيات: يمكن أن تصدر المراوح ضجيجاً ملحوظاً، الأمر الذي قد يكون مزعجاً في بيئة السيارة الهادئة.

الأنابيب الحرارية: أفضل طريقة للتوصيل الحراري

أنبوب نحاسي gt6

بعد الحديث عن طريقة تبديد الحرارة، نحتاج أيضًا إلى فهم طريقة التوصيل الحراري لمصابيح LED الأمامية. -هذا صحيح، تبديد الحرارة وتوصيل الحرارة ليسا نفس الشيء!

 

عندما تعمل المصابيح الأمامية لمصابيح LED، يجب أولاً نقل حرارة رأس المصباح إلى المشتت الحراري، ومن ثم يمكن للمشتت الحراري تبديد الحرارة. -المكون المسؤول عن توصيل الطاقة الحرارية لخرز مصباح LED إلى المشتت الحراري هو مكون التوصيل الحراري.

 

تشمل المكونات الموصلة للحرارة الأكثر شيوعًا حاليًا ما يلي ألواح ألومنيوم، وألواح نحاسية، وأنابيب حرارية، ولوح تسخين من الجرافين. 

 

تتميّز ألواح الألومنيوم بأقل توصيل حراري ولكنها الأرخص؛ وقد كانت شائعة في السابق في منتجات لمبات مصابيح LED الأمامية منخفضة الجودة ولكنها الآن عفا عليها الزمن إلى حد كبير ونادراً ما تُرى في السوق. الألواح النحاسية هي الخيار الأكثر استخدامًا والأكثر شيوعًا اليوم. ومع ذلك، فإن مصابيح LED الأمامية التي تستخدم ألواحًا نحاسية لا تتمتع عادةً بقوة عالية جدًا. 

مبدأ عمل الأنابيب الحرارية

 

أفضل موصل حراري حاليًا هو الأنبوب الحراري, وهو عبارة عن أنبوب نحاسي مجوف محكم الإغلاق تقريبًا ويحتوي على سائل خاص بداخله. مبدأ الأنبوب الحراري معقد للغاية، لذا لن نتوسع في شرحه هنا. فقط لنقول شيئًا واحدًا: سرعة التوصيل الحراري للأنبوب الحراري أسرع بحوالي 200 مرة من سرعة توصيل الحرارة في اللوح النحاسي.

 

لا يمكن إنكار أن مصابيح LED الأمامية الرائعة حقًا تستخدم أنابيب حرارية كمكونات حرارية! من الواضح أن مصابيح LED الأمامية التي تجمع بين أنبوب حراري + مروحة هي الخيار الأفضل لأداء عالي الطاقة والسطوع العالي. تذكّر دائماً هذا المبدأ: كلما كان التوصيل الحراري وتبديد الحرارة لمصباح الدايود المبتعث للضوء أفضل، كلما كانت جودته الإجمالية أفضل!

اقرأ أيضًا: أنابيب النحاس السائل: NAOEVO'شرح تقنية التبريد المتقدمة

صفيحة تسخين الجرافين: مغير للعبة أم وسيلة للتحايل؟

دعني أوضح هنا ما إذا كانت "لوحة تسخين الجرافين" طفرة تكنولوجية أم مجرد وسيلة للتحايل! يزعم بعض المصنّعين أن مصابيح LED الأمامية الخاصة بهم تستخدم تقنية الجرافين الحرارية. لنضع جانباً ما إذا كان ذلك صحيحاً في الوقت الحالي.

حتى لو كان ذلك صحيحًا، فإن الموصلية الحرارية للجرافين، التي تُقاس عند أكثر من 1000 وات/mKلا تزال لا يمكن مقارنتها بالأنابيب الحرارية التي يمكن أن تصل إلى توصيل حراري 20,000 واط/م كهرومغناطيسي (تحت ظروف 100 درجة مئوية). هل تعتقد أن الجرافين يمكن أن يتفوق على الأنبوب الحراري المذهل؟

مصابيح أمامية LED مع إدارة فعالة للحرارة

مصباح أمامي LED سلسلة NAOEVO SAGA LED

لمبة المصباح الأمامي LED من NAOEVO saga LED

المواصفات

الطاقة: 100 واط/مصباح

اللومن: 12000 لومن/مصباح 12000 لومن

مصدر الضوء: 12*55 ميل رقاقة قلاب 12*55 ميل

الفولتية: DC9-16 فولت

التيار: 7.4 أمبير

تبريد: أنبوب حراري مزدوج + مروحة + ألومنيوم

الضمان: 2 سنة

التركيب: التوصيل والتشغيل

تُعدّ سلسلة Saga Series منتجًا متميزًا في مجموعة مصابيح NAOEVO، فهي تجمع بين السطوع العالي جدًا وتقنية إدارة الحرارة المتقدمة لتقديم أداء استثنائي. تم تجهيز كل لمبة من لمبات SAGA LED الأمامية بـ 12 قطعة من رقاقات 55 ميل قابلة للطيّ، مما يتيح إخراجًا مذهلاً من 100 واط 12,000 لومن لكل لمبة. يضمن ذلك رؤية فائقة على الطريق، حتى في أحلك الظروف.

ما يميز سلسلة SAGA حقًا هو نظامها المتطور لتبديد الحرارة. تتميز هذه المصابيح بخاصية أنابيب حرارية نحاسيةمصممة لإجراء 40 واط من الحرارة في كل مرة. يضمن هذا التصميم المبتكر تبريدًا أسرع بمرتين أو ثلاث مرات من الأنظمة التقليدية، مما يحافظ على الأداء الأمثل ويطيل عمر المصابيح.

مروحة ساغا 10000 دورة في الدقيقة

لتعزيز تبديد الحرارة أكثر، تم دمج مروحة صغيرة عالية السرعة بسرعة 10000 دورة في الدقيقة في المشتت الحراري. تعمل هذه المروحة على تسريع عملية تشتيت الحرارة بسرعة، مما يضمن بقاء اللمبات باردة أثناء التشغيل، حتى في ظل الظروف الصعبة. تجعل هذه الميزات معًا من سلسلة SAGA خيارًا موثوقًا وعالي الأداء للسائقين الذين يبحثون عن حلول إضاءة متميزة.

الخاتمة

يُعدّ تبديد الحرارة المناسب أمرًا حيويًا لأداء لمبات مصابيح LED الأمامية وطول عمرها. تضمن أنظمة التبريد المتطورة، مثل المشتتات الحرارية والأنابيب النحاسية والمراوح عالية السرعة، تشغيل اللمبات بكفاءة ومنع ارتفاع درجة الحرارة وتوفير سطوع ثابت. 

عند اختيار مصابيح LED الأمامية، أعط الأولوية للمنتجات ذات الإدارة الموثوقة للحرارة للاستمتاع بإضاءة فائقة ومتانة وأمان على الطريق.

شارك هذا المنشور

نويفو

شركة NAOEVO هي شركة رائدة متخصصة في مجال البحث والتطوير والإنتاج والمبيعات لمصابيح LED للسيارات، وتقدم حلولاً شاملة في مجال إضاءة السيارات.

انتقل إلى الأعلى