يمكن لشاشات الليد المخصصة الشكل أن تحوّل المساحة العادية إلى شيء لا يُنسى. وتُستخدم الكرات والأسطوانات والمنحنيات والزجاجات والعلب وغيرها من الهياكل الإبداعية على نطاق واسع في مراكز التسوق والمعارض والمتاحف ومحال البيع بالتجزئة ومرافق الترفيه.
لكن الأشكال غير المعتادة تخلق أيضًا مشكلة هندسية يسهل تجاهلها: تبريد الحرارة .
عادةً ما تمتلك شاشة الليد المسطحة التقليدية بنية داخلية منتظمة نسبيًّا. ويمكن للهواء أن يتحرك خلف الوحدات، كما يمكن ترتيب مصادر الطاقة في مواضع متوقعة. أما شاشة الليد المخصصة الشكل فهي مختلفة. فالسطوح المنحنية والهياكل المغلقة قد تُكوّن فراغات داخلية صغيرة يصعب فيها إزالة الحرارة.
ولهذا السبب، يجب أخذ تبريد الشاشة في الاعتبار أثناء تصميم شكل شاشة الليد — وليس بعد الانتهاء من تركيب الشاشة بالفعل.

كل شاشة LED يُنتج حرارة أثناء التشغيل. وتشمل مصادر الحرارة الرئيسية وحدات الصمامات الثنائية الباعثة للضوء (LED)، ودوائر التحكم المتكاملة (IC)، ووحدات إمداد الطاقة والمكونات الإلكترونية الأخرى.
وفي جدار LED مسطّح تقليدي، توزَّع هذه المكونات عادةً على هيكل كبير نسبيًّا ومفتوح نسبيًّا.
أ شاشة ليد مخصصة الشكل قد يمتلك التصميم داخليًّا ترتيبًا مختلفًا تمامًا.
فكِّر في شاشة LED كروية: فوحداتها تحيط بالهيكل الداخلي من اتجاهات متعددة. وقد تحتوي شاشة LED على شكل زجاجة أو علبة على تجويف داخلي ضيق. كما قد تختلف المسافات بين وحدات LED والإطار الداعم في الشاشة المنحنية أيضًا.
ويمكن أن تؤدي هذه التصاميم إلى نقاط سخونة حرارية ، حيث تصبح منطقة ما أكثر حرارةً بكثيرٍ من المنطقة الأخرى.
ويمكن أن يؤدي سوء إدارة الحرارة إلى زيادة الإجهاد الواقع على المكونات، وقد يتسبّب في النهاية في مشكلات مثل عدم استقرار التشغيل، أو تسارع تدهور الصمامات الثنائية الباعثة للضوء (LED)، أو عدم اتساق الألوان، أو تقليل عمر المكونات.
ولهذا السبب تبدأ عملية التبريد منذ مرحلة التصميم الهيكلي.
قبل تصميم نظام تبريد، يجب على المهندسين أولاً فهم أماكن تولُّد الحرارة.
تشمل المكونات الرئيسية المنتجة للحرارة عادةً:
الهدف ليس ببساطة إزالة الحرارة. بل إن النهج الأفضل هو تجنُّب تركيز كمية كبيرة من الحرارة في منطقة صغيرة واحدة.
فعلى سبيل المثال، وضع عدة مصادر طاقة معاً داخل هيكل ضيِّق ومغلق قد يُحدث نقطة سخونة محلية. أما الترتيب الأمثل فيوزِّع المكونات المنتجة للحرارة وفقاً للمساحة الداخلية المتاحة.
وهذا أمرٌ بالغ الأهمية خصوصاً في شاشات الـLED المدمَّجة ذات الأشكال الكروية أو الأسطوانية أو على هيئة زجاجات أو غيرها من الأشكال غير المنتظمة.
إن الهيكل الداعم لشاشة الـLED لا يؤدي فقط وظيفة تثبيت الوحدات في أماكنها، بل يمكنه أيضاً أن يصبح جزءاً من نظام إدارة الحرارة.
ويُستخدم الألومنيوم عادةً لأنه يجمع بين وزن منخفض نسبياً وتوصيل حراري جيد.
قد يبدو مسار انتقال الحرارة المبسَّط كالتالي:
وحدة الصمام الثنائي الباعث للضوء → لوحة الدوائر المطبوعة/اللوحة الخلفية → الهيكل المعدني → الهواء المحيط
لهذا السبب، يكتسب نوع المادة وتصميم الإطار الداخلي أهمية كبيرة.
على سبيل المثال، يمكن لشاشات TOOSEN الكروية المزودة بالصمامات الثنائية الباعثة للضوء أن تستخدم هيكلًا ألومنيوميًّا مجوفًا ، ما يقلل من وزن الهيكل مع توفير ظروف أفضل لتبدد الحرارة.
وهذا مفيدٌ بشكل خاص في التركيبات الكبيرة الكروية والإبداعية للشاشات المزودة بالصمامات الثنائية الباعثة للضوء، حيث يجب أخذ كلٍّ من الوزن ودرجة الحرارة في الاعتبار.
التهوية واحدةٌ من أهم عناصر إدارة حرارة شاشات الصمامات الثنائية الباعثة للضوء .
فإضافة مروحةٍ فحسب لا تحلُّ تلقائيًّا مشكلة ارتفاع درجة الحرارة.
يحتاج الهواء إلى مكانٍ يدخل منه، ومسارٍ واضحٍ عبر البنية الداخلية، ومكانٍ يخرج منه.
عند تصميم شاشة ليد غير منتظمة، يجب على المهندسين أخذ ما يلي في الاعتبار:
مدخل الهواء → المكونات المنتجة للحرارة → مخرج الهواء الساخن
يرتفع الهواء الدافئ تلقائيًّا. وإذا سمحت البنية بهذا الحركة، يمكن أن تُزيل الحملة الحرارية الطبيعية جزءًا من الحرارة دون الحاجة إلى نظام تبريد كبير.
تحدث المشكلات عندما تحجب الأقواس الداخلية أو الكابلات أو مصادر الطاقة أو الهياكل المغلقة تدفق الهواء.
ولهذا السبب، ينبغي ترك مسافة كافية بين المكونات الإلكترونية المهمة والهيكل الداعم كلما سمح التصميم بذلك.
ليس كل شاشة ليد مخصصة تتطلب نفس طريقة التبريد.
لا يعتمد التبريد السلبي اعتمادًا كبيرًا على معدات التبريد المشغَّلة بالطاقة.
تشمل الطرق النموذجية:
للكثير من شاشات LED المخصصة الداخلية، يمكن أن يقلل هيكل التبريد السلبي المصمم جيدًا من التعقيد غير الضروري والضجيج.
قد تتطلب الشاشات الأكبر أو الشاشات العاملة في بيئات صعبة تبريدًا نشطًا.
تشمل الحلول الشائعة ما يلي:
الطريقة الصحيحة تعتمد على حجم الشاشة وسطوعها واستهلاكها للطاقة وبيئة التركيب وهيكلها الداخلي.
زيادة معدات التبريد ليست دائمًا أفضل حل. والهدف هو الحفاظ على درجة حرارة تشغيل مستقرة بتصميم عملي وسهل الصيانة.
تُسبِّب الأشكال المختلفة تحديات حرارية مختلفة.
أ شاشة LED كروية تحتوي على وحدات موزَّعة حول هيكل دائري بزاوية ٣٦٠ درجة. وبما أن المساحة الداخلية قد تكون نسبيًّا مغلقة، فإن توزيع مصدر الحرارة وتدفُّق الهواء الداخلي يكتسبان أهمية كبيرة.
يمكن لهيكل معدني مجوف خفيف الوزن أن يوفِّر دعمًا هيكليًّا وتحسين انتقال الحرارة في آنٍ معًا.
يحيط شاشة أسطوانية من الـLED بالوحدات حول هيكل عمودي. ويمكن أن يكون تدفُّق الهواء الطبيعي الصاعد مفيدًا، لكن الإطار الداخلي والأسلاك لا ينبغي أن تحجب مسار الهواء الدافئ الصاعد.
تتميَّز شاشات الـLED المنحنية عمومًا بانفتاح أكبر مقارنةً بالكرات المغلقة تمامًا. ومع ذلك، فقد تقلِّل الانحناءات الحادة جدًّا من المساحة الموجودة خلف بعض الوحدات. ولذلك، يجب على المهندسين أخذ متطلبات الانحناء والتبريد في الاعتبار معًا.
شاشات الـLED على شكل زجاجات و شاشات الـLED على شكل علب قد تمتلك مساحات داخلية ضيِّقة. وبالتالي، فإن تنظيم المكوِّنات بشكل مدمج يكتسب أهمية بالغة.
بدلاً من تركيب المكونات التي تُنتج الحرارة في منطقة واحدة، يمكن للمهندسين توزيعها بشكل أكثر توازناً والحفاظ على مسارات تدفق الهواء المهمة مفتوحة.
تواجه الشاشات الخارجية تحديات إضافية ناتجة عن أشعة الشمس وارتفاع درجات الحرارة المحيطة والمطر وفترات التشغيل الطويلة.
لذلك يجب أن يعمل تصميم التبريد جنباً إلى جنب مع الحماية من عوامل الطقس. ولا ينبغي أن تقتصر مقاومة الماء على إغلاق الشاشة بإحكام شديد لدرجة أن الحرارة الداخلية لا تجد سبيلاً عملياً للخروج.

إن التصميم الحراري الجيد لا يقتصر على إزالة الحرارة بعد إنتاجها فحسب.
ومن المهم بنفس القدر خفض كمية الحرارة الناتجة.
يمكن للمهندسين أخذ مصادر الطاقة الفعّالة ومستوى السطوع التشغيلي المناسب والتصميم الكهربائي الأمثل ومكونات ليد الملائمة في الاعتبار.
كما يجب أن يتناسب مستوى السطوع مع البيئة الفعلية. فشاشة داخلية لا تحتاج إلى العمل عند مستوى سطوع خارجي فقط لإعطاء انطباع بالقوة.
وخفض استهلاك الطاقة غير الضروري يعني توليد حرارة أقل يتطلّب إدارتها.
يمكن أن يجعل هذا النهج نظام التبريد الكامل أبسط وأكثر موثوقية.
يجب فحص الأداء الحراري قبل تسليم شاشة LED مخصصة.
قد يشمل الاختبار تشغيل الشاشة لفترة طويلة والتحقق مما إذا كانت مناطق معينة تصبح ساخنة بشكل غير عادي.
يمكن للمهندسين فحص ما يلي:
إن اختبار التقدم في العمر مفيدٌ بشكل خاص لأن بعض المشكلات الحرارية لا تظهر فور تشغيل الشاشة.
والغرض منه هو اكتشاف النقاط الساخنة قبل وصول الشاشة إلى موقع التركيب.
فالحرارة لا تسبب الفشل فورًا دائمًا.
وفي كثير من الحالات، تؤثر درجات الحرارة المرتفعة تدريجيًّا على المكونات.
ويمكن أن يؤدي التسخين المزمن إلى تسريع تدهور الصمامات الثنائية الباعثة للضوء (LED)، وإجهاد مصادر الطاقة والمكونات الإلكترونية، وزيادة احتمال حدوث أداء غير متسق.
كما أن إصلاح المكونات في شاشة ذات شكل مخصص قد يكون أكثر تعقيدًا من إصلاح خزانة LED مستطيلة قياسية.
وبالتالي، ينبغي أن يراعي التصميم الموثوق تبريد المعدات وسهولة الصيانة منذ بداية المشروع .
توفر تووسن حلول عرض ليد مخصصة للمشاريع الداخلية والخارجية، بما في ذلك الأشكال الكروية والأسطوانية والمنحنية وذات شكل الزجاجة وشكل العلبة وأشكال غير منتظمة أخرى.
شركتنا شاشة LED بأشكال مميزة يمكن تخصيص الحلول وفقًا للحجم والشكل والبيئة المطلوبة للتثبيت.
لتركيبات إبداعية بزاوية ٣٦٠ درجة، شاشة LED كروية نستخدم وحدات مرنة وتصاميم هيكلية مخصصة. ويمكن استخدام هياكل ألمنيوم مجوفة لتقليل الوزن وتحسين تبديد الحرارة.
للتركيبات المنحنية وغير المنتظمة، شاشات LED المرنة توفر وحداتنا مرونة أكبر لإنشاء أقواس وقباب وأسطح إبداعية أخرى.
للإعلانات التجارية في قطاع التجزئة والتركيبات ذات أشكال المنتجات، شاشة عرض LED للعلب يمكن أيضًا تخصيص وحدات تووسن وفقًا لمتطلبات المشاريع المختلفة.
الهدف ليس ببساطة تصنيع شكل غير اعتيادي. بل يجب أن تعمل تخطيط الوحدات والمتانة الهيكلية وسهولة الصيانة والمقاومة للماء وتبديد الحرارة معًا بشكل متكامل.
تبدأ عملية تبديد الحرارة لشاشة LED مخصصة الشكل من الهيكل نفسه.
يجب على المهندسين تحديد مصادر الحرارة، وتوزيع المكونات الإلكترونية بشكل مناسب، واستخدام مواد موصلة للحرارة مناسبة، وتصميم مسارات واضحة لتدفق الهواء، واختيار أنظمة تبريد سلبية أو نشطة وفقًا للبيئة التشغيلية.
تتطلب الشاشات الكروية والأسطوانية والمنحنية وعلى شكل زجاجة وغيرها من الشاشات الإبداعية اعتبارات حرارية مختلفة.
عند إدماج إدارة الحرارة منذ المرحلة الأولى من التصميم، يمكن للشاشة الإبداعية المخصصة الحفاظ على مظهرها غير التقليدي وأداءً مستقرًا على المدى الطويل.
ليس دائمًا. فبعض الشاشات الداخلية يمكنها الاعتماد أساسًا على التبريد السلبي، وهيكل الألومنيوم، وتدفق الهواء الطبيعي. أما التركيبات الأكبر حجمًا أو ذات القدرة الأعلى فقد تتطلب مراوح أو أنظمة تبريد إضافية.
الألومنيوم خفيف الوزن ويُوصِل الحرارة بكفاءة. ولذلك، يمكنه توفير الدعم الهيكلي مع المساعدة في نقل الحرارة بعيدًا عن المكونات الإلكترونية.