كيفية إطالة عمر مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية بتقنية LED وتحقيق تأثيرات موفرة للطاقة

في الماضي، وللاستفادة من مصابيح LED عالية الكفاءة، كانت الشركات تُطوّر رقائق LED كبيرة الحجم لتحقيق أهدافها المرجوة. ولكن في الواقع، عندما تتجاوز الطاقة المُطبقة على مصباح LED 1 واط، يقلّ شعاع الضوء، وتنخفض كفاءة الإضاءة بنسبة تتراوح بين 20% و30%. بعبارة أخرى، إذا كان سطوع مصباح LED أكبر بعدة مرات من سطوع مصباح LED التقليدي، فيجب التغلب على المشكلات الرئيسية الأربع التالية أولًا: 1. كبح ارتفاع درجة الحرارة؛ 2. ضمان عمر الخدمة؛ 3. تحسين كفاءة الإضاءة؛ 4. توحيد خصائص الإضاءة. يتمثل التحكم في ارتفاع درجة الحرارة في تقليل المقاومة الحرارية للغلاف؛ وتتمثل الطريقة المحددة للحفاظ على عمر خدمة مصابيح إنارة الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية بتقنية LED في تحسين شكل الرقاقة واستخدام رقائق صغيرة؛ وتتمثل الطريقة المحددة لتحسين كفاءة إضاءة مصابيح إنارة الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية بتقنية LED في تحسين بنية الرقاقة واستخدام رقائق صغيرة؛ وتتمثل الطريقة المحددة لتوحيد خصائص الإضاءة في تحسين تقنية تغليف مصابيح إنارة الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية بتقنية LED. تتجاوز القيمة الحرارية لمصابيح LED عالية الطاقة عشرات المرات نظيرتها منخفضة الطاقة، كما أن ارتفاع درجة الحرارة يُقلل بشكل كبير من كفاءة الإضاءة. حتى مع استخدام تقنيات تغليف تسمح بارتفاع درجة الحرارة، قد تتجاوز درجة حرارة وصلات مصابيح إنارة الشوارع الشمسية LED القيمة المسموح بها. لذا، يُعد فهم كيفية تبديد الحرارة في العبوة أمرًا أساسيًا. فعلى سبيل المثال، يُمكن استخدام مواد مانعة للتسرب من السيليكون ومواد تغليف خزفية لزيادة عمر مصابيح LED بنسبة 10%. يحتوي طيف انبعاث مصابيح LED البيضاء على أطوال موجية قصيرة أقل من 450 نانومتر، وتتضرر مواد التغليف التقليدية المصنوعة من راتنجات الإيبوكسي بسهولة من هذه الأطوال الموجية. بفضل تحسين بنية الرقاقة والتغليف، يُمكن لمصابيح إنارة الشوارع الشمسية LED أن تصل إلى مستوى مماثل لمصابيح LED منخفضة الطاقة. السبب الرئيسي هو أنه عند زيادة كثافة التيار بأكثر من الضعف، يصعب استخلاص الضوء من الشريحة الكبيرة، مما يؤدي إلى انخفاض كفاءة الإضاءة مقارنةً بمصابيح LED منخفضة الطاقة. يمكن حل مشكلة استخلاص الضوء المذكورة بتحسين بنية قطب الشريحة. أما فيما يتعلق بتجانس خصائص انبعاث الضوء، فبتحسين تجانس تركيز مادة الفوسفور في مصابيح الشوارع الشمسية LED، يمكن التغلب على المشاكل المذكورة.