การให้คะแนนกันน้ำ IP68 อธิบาย: เหตุใดจึงเป็นตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพที่สำคัญสำหรับหลอดไฟหน้า LED?
ในขณะที่เทคโนโลยีแสงสว่างยานยนต์ยังคงสร้างสรรค์อย่างต่อเนื่องการจัดอันดับกันน้ำ IP68 ได้กลายเป็นปทัฏฐานที่สำคัญสำหรับการวัดประสิทธิภาพของหลอดไฟไฟหน้า LED สำหรับยานพาหนะสภาพแวดล้อมการขับขี่นั้นซับซ้อนและเปลี่ยนแปลงได้ ไม่ว่าจะเป็นถนนสายฝนถนนในชนบทที่เต็มไปด้วยโคลนหรือห้องล้างรถที่ล้างด้วยปืนน้ำแรงดันสูงไฟหน้ายานพาหนะอาจถูกบุกรุกด้วยน้ำและฝุ่น ดังนั้นความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับมาตรฐาน IP68 จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความน่าเชื่อถือและการปรับปรุงประสิทธิภาพของหลอดไฟหน้า LED
(1) อธิบายคำจำกัดความของการกันฝุ่น/กันน้ำในมาตรฐาน IP68
IP (การป้องกันทางเข้า) เป็นรหัสสากลสำหรับการระบุระดับการป้องกัน "6" และ "8" ใน IP68 แสดงถึงระดับกันฝุ่นและกันน้ำตามลำดับ ระดับที่กันฝุ่นสูงสุดคือระดับ 6 ซึ่งหมายความว่าวัตถุและฝุ่นของสิ่งแปลกปลอมจะถูกป้องกันไม่ให้เข้ามาอย่างสมบูรณ์ สำหรับหลอดไฟไฟหน้า LED สิ่งนี้สามารถป้องกันไม่ให้ฝุ่นเข้ามาในหลอดไฟป้องกันฝุ่นจากการยึดติดกับส่วนประกอบสำคัญเช่นชิปและแผงวงจรและหลีกเลี่ยงปัญหาเช่นการลัดวงจรและการกระจายความร้อนที่ไม่ดีเกิดจากการสะสมของฝุ่น
ระดับกันน้ำสูงสุดคือระดับ 8 ซึ่งมักจะหมายความว่าผลิตภัณฑ์จะไม่ได้รับน้ำเมื่อแช่อยู่ในน้ำที่มีความลึกบางอย่างภายในเวลาที่กำหนด มาตรฐานที่แตกต่างกันมีข้อกำหนดที่แตกต่างกันเล็กน้อยสำหรับความลึกของน้ำและเวลาแช่ IP68 โดยทั่วไป, หลอดไฟไฟหน้า LED ระดับ IP68 สามารถทำงานได้ตามปกติในน้ำที่ระดับความลึก 1.5 เมตรอย่างน้อย 30 นาที ประสิทธิภาพการกันน้ำนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าหลอดไฟหน้าจะไม่ได้รับความเสียหายจากน้ำเมื่อยานพาหนะขับรถในลุยไฟตกหนักหรือแม้แต่ถูกล้างด้วยปืนน้ำแรงดันสูง
(2) ข้อเสียของหลอดไฟแบบดั้งเดิมในสภาพแวดล้อมที่ชื้น
หลอดไฟแบบดั้งเดิมเช่นหลอดฮาโลเจนและหลอดไฟซีนอนมีข้อเสียมากมายในสภาพแวดล้อมที่ชื้น จากมุมมองเชิงโครงสร้างหลอดไฟแบบดั้งเดิมส่วนใหญ่ใช้เปลือกแก้วและเส้นใยโลหะและประสิทธิภาพการปิดผนึกของพวกเขาค่อนข้างแย่ เมื่อยานพาหนะกำลังขับรถในสภาพแวดล้อมที่ชื้นไอน้ำในอากาศสามารถเข้าสู่การตกแต่งภายในของหลอดไฟได้อย่างง่ายดายและยึดติดกับเปลือกแก้วและเส้นใย เมื่อหลอดไฟสว่างขึ้นเส้นใยจะร้อนขึ้นและไอน้ำระเหยไปเพื่อสร้างหมอกน้ำซึ่งจะทำให้เกิดการกระเจิงของแสงลดความสว่างของแสงและความคมชัดและส่งผลต่อการมองเห็นของผู้ขับขี่
นอกจากนี้ไอน้ำจะเร่งการเกิดออกซิเดชันและการกัดกร่อนของเส้นใยทำให้อายุการใช้งานของหลอดไฟสั้นลง เมื่อพบกับถนนที่ถูกน้ำท่วมหรือฝนตกหนักเมื่อหลอดไฟแบบดั้งเดิมถูกน้ำท่วมมันเป็นเรื่องง่ายมากที่จะทำให้เกิดการลัดวงจรทำให้หลอดไฟทำงานผิดปกติและอาจทำให้ระบบวงจรยานพาหนะล้มเหลว ในทางตรงกันข้ามหลอดไฟหน้า LED ที่มีการจัดอันดับกันน้ำ IP68 สามารถต้านทานการบุกรุกของน้ำและฝุ่นผ่านเทคโนโลยีการปิดผนึกและการป้องกันขั้นสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ข้อได้เปรียบทางเทคนิคหลักสามประการของหลอดไฟไฟหน้ากันน้ำกันน้ำ
หลอดไฟหน้าไฟ LED กันน้ำ IP68 สามารถทำงานได้อย่างเสถียรในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนด้วยการรองรับเทคโนโลยีหลักที่อยู่เบื้องหลัง เทคโนโลยีเหล่านี้มีนวัตกรรมและปรับให้เหมาะสมในหลาย ๆ ด้านเช่นการปิดผนึกการกระจายความร้อนและการป้องกันวงจรการวางรากฐานที่แข็งแกร่งสำหรับการปรับปรุงความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพของระบบไฟส่องสว่างยานพาหนะ
(1) กระบวนการปิดผนึกและการเลือกวัสดุ (เช่นบรรจุภัณฑ์ซิลิโคน)
เทคโนโลยีการปิดผนึกและการเลือกวัสดุเป็นกุญแจสำคัญในการบรรลุคะแนนกันน้ำ IP68 ปัจจุบันหลอดไฟหน้า LED กันน้ำส่วนใหญ่ใช้เทคโนโลยีการห่อหุ้มซิลิโคน ซิลิโคนเป็นวัสดุอีลาสโตเมอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงที่มีความยืดหยุ่นดีความต้านทานต่อสภาพอากาศและประสิทธิภาพการปิดผนึก ในระหว่างกระบวนการผลิตซิลิโคนจะห่อส่วนประกอบสำคัญอย่างสมบูรณ์เช่นชิป LED และแผงวงจรผ่านการฉีดเชื้อราหรือจ่ายเพื่อสร้างพื้นที่ปิดผนึกอย่างแน่นหนา
ความยืดหยุ่นของซิลิโคนช่วยให้สามารถปรับให้เข้ากับการเสียรูปที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและการสั่นสะเทือนเชิงกลและรักษาเอฟเฟกต์การปิดผนึกที่ดีไว้เสมอ ในเวลาเดียวกันซิลิโคนก็มีความต้านทานต่อริ้วรอยที่ยอดเยี่ยม แม้ว่ามันจะสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงเช่นรังสีอัลตราไวโอเลตอุณหภูมิสูงและความชื้นเป็นเวลานาน แต่ก็ไม่ง่ายที่จะแข็งตัวหรือแตกดังนั้นจึงมั่นใจได้ถึงความเสถียรในระยะยาวของประสิทธิภาพการกันน้ำและกันฝุ่นของหลอดไฟ นอกจากนี้วัสดุซิลิโคนเองก็มีคุณสมบัติฉนวนซึ่งสามารถป้องกันการลัดวงจรของวงจรได้อย่างมีประสิทธิภาพและปรับปรุงความปลอดภัยของหลอดไฟ
(2) การทำงานร่วมกันของการออกแบบการกระจายความร้อนและฟังก์ชั่นกันน้ำ
หลอดไฟ LED สร้างความร้อนจำนวนมากในระหว่างการทำงาน หากความร้อนไม่สามารถกระจายไปตามเวลาอุณหภูมิชิปจะเพิ่มขึ้นส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการส่องสว่างและอายุการใช้งาน ในขณะที่บรรลุฟังก์ชั่นกันน้ำการสร้างความมั่นใจว่าการกระจายความร้อนที่ดีเป็นความท้าทายที่สำคัญสำหรับหลอดไฟหน้าไฟ LED กันน้ำ เพื่อแก้ปัญหานี้วิศวกรได้นำการออกแบบที่เป็นนวัตกรรมหลากหลายมาใช้
ในอีกด้านหนึ่งจะมีการนำโครงสร้างการกระจายความร้อนที่มีประสิทธิภาพมาใช้เช่นอ่างล้างจานความร้อนครีบและการกระจายความร้อนจากท่อความร้อน Sinks ความร้อนครีบเพิ่มพื้นที่การกระจายความร้อนเพื่อเร่งการนำไฟฟ้าและการพาความร้อนไปสู่อากาศโดยรอบ การกระจายความร้อนจากท่อความร้อนใช้หลักการเปลี่ยนเฟสของของเหลวที่ทำงานภายในท่อความร้อนเพื่อให้ได้การถ่ายเทความร้อนที่รวดเร็วและมีประสิทธิภาพ ในอีกด้านหนึ่งในแง่ของการออกแบบกันน้ำการออกแบบรูกระจายความร้อนพิเศษและเมมเบรนที่ระบายอากาศได้กันน้ำจะถูกนำมาใช้ รูกระจายความร้อนสามารถมั่นใจได้ว่าการปล่อยความร้อนอย่างราบรื่นและป้องกันไม่ให้น้ำและฝุ่นผ่านเข้าสู่เยื่อหุ้มเซลล์ที่ระบายอากาศได้ เมมเบรนที่ระบายอากาศได้ด้วยน้ำนั้นระบายอากาศและไม่ชอบน้ำช่วยให้อากาศผ่านได้อย่างอิสระในขณะที่ป้องกันไม่ให้หยดน้ำเข้ามาดังนั้นจึงบรรลุการทำงานร่วมกันของการกระจายความร้อนและฟังก์ชั่นกันน้ำเพื่อให้แน่ใจว่าหลอดไฟสามารถรักษาอุณหภูมิที่มั่นคงในสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย
(3) ขั้วต่อต้านการกัดกร่อนและเทคโนโลยีการป้องกันวงจร
สภาพแวดล้อมการทำงานของไฟหน้ายานพาหนะไม่เพียง แต่จะชื้น แต่ยังอาจได้รับผลกระทบจากสารกัดกร่อนต่าง ๆ เช่นสารหลอมหิมะและส่วนประกอบน้ำเกลือ-อัลลีย์บนท้องถนน ดังนั้นหลอดไฟหน้าไฟ LED กันน้ำจึงใช้ขั้วต่อต้านการกัดกร่อนและเทคโนโลยีการป้องกันวงจรขั้นสูง ขั้วต่อต้านการกัดกร่อนมักจะใช้วัสดุโลหะพิเศษและผ่านกระบวนการบำบัดพื้นผิวเช่นการชุบทองและการชุบนิกเกิลเพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนและป้องกันการสัมผัสที่ไม่ดีของเทอร์มินัลเนื่องจากการกัดกร่อนซึ่งส่งผลต่อการทำงานปกติของหลอดไฟ
ในแง่ของการป้องกันวงจรมีการใช้เทคโนโลยีการป้องกันวงจรหลายอย่างเช่นการป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินการป้องกันกระแสเกินและการป้องกันการลัดวงจร เมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นอย่างผิดปกติกระแสมีขนาดใหญ่เกินไปหรือมีการลัดวงจรในวงจรวงจรป้องกันจะดำเนินการอย่างรวดเร็วเพื่อตัดแหล่งจ่ายไฟเพื่อป้องกันความเสียหายต่อชิป LED และแผงวงจร ในเวลาเดียวกันการเคลือบแผงวงจรป้องกันความชื้นและการป้องกันโรคราน้ำค้างถูกนำมาใช้เพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือและความเสถียรของระบบวงจรต่อไปเพื่อให้แน่ใจว่าหลอดไฟสามารถปล่อยแสงได้ตามปกติในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
การทดสอบสถานการณ์แอปพลิเคชันจริง: IP68 LED BULB PERFORMANT ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
เพื่อตรวจสอบความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพของหลอดไฟไฟหน้า IP68 กันน้ำในแอพพลิเคชั่นจริงนักวิจัยและ บริษัท ได้ทำการทดสอบสภาพแวดล้อมที่รุนแรงอย่างเข้มงวด การทดสอบเหล่านี้จำลองสภาพการทำงานที่รุนแรงที่ยานพาหนะอาจพบในความเป็นจริงและแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมของหลอดไฟผ่านข้อมูลเฉพาะ
(1) ข้อมูลการทดสอบสภาพแวดล้อมการซักน้ำ/น้ำฝนความดันสูง
ในการทดสอบการล้างน้ำแรงดันสูงยานพาหนะที่ติดตั้งหลอดไฟไฟหน้า LED กันน้ำ IP68 ถูกวางไว้ในการล้างรถมืออาชีพและล้างด้วยปืนน้ำแรงดันสูงที่มีแรงดันสูงถึง 8MPa เป็นเวลา 10 นาที ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่าไม่มีสัญญาณของการเข้าน้ำภายในหลอดไฟตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพไฟฟ้าทั้งหมดเป็นเรื่องปกติและความสว่างของแสงและอุณหภูมิสีไม่เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ
ในการทดสอบการจำลองสภาพแวดล้อมของพายุฝนมีการใช้อุปกรณ์ปริมาณน้ำฝนเทียมเพื่อสร้างสภาพแวดล้อมของพายุฝนที่รุนแรงด้วยปริมาณน้ำฝน 200 มม./ชม. และยานพาหนะยังคงขับรถต่อไป 2 ชั่วโมงในสภาพแวดล้อมนี้ หลังจากการทดสอบหลอดไฟจะถูกถอดออกและตรวจสอบและพบว่าด้านในของหลอดไฟแห้งและวงจรและชิปไม่ได้รับความเสียหายในทางใดทางหนึ่งและยังคงสามารถรักษาผลแสงที่มั่นคงได้ อย่างไรก็ตามภายใต้เงื่อนไขการทดสอบเดียวกันหลอดไฟแบบดั้งเดิมส่วนใหญ่มีปัญหาเช่นการเข้าน้ำและวงจรลัดวงจรและไม่สามารถทำงานได้อย่างถูกต้อง
(2) ผลกระทบของความแตกต่างของอุณหภูมิต่อความเสถียรของประสิทธิภาพแสง
เพื่อทดสอบผลกระทบของความแตกต่างของอุณหภูมิต่อความเสถียรของประสิทธิภาพแสงของหลอดไฟหน้าไฟ LED IP68 กันน้ำได้ทำการทดสอบวัฏจักรร้อนและเย็น หลอดไฟถูกวางไว้เป็นครั้งแรกในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิต่ำ -40 ℃เป็นเวลา 2 ชั่วโมงจากนั้นย้ายไปยังสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูง 80 ℃เป็นเวลา 2 ชั่วโมงและรอบนี้ซ้ำ 10 ครั้ง ในระหว่างการทดสอบฟลักซ์เรืองแสงอุณหภูมิสีและพารามิเตอร์อื่น ๆ ของหลอดไฟจะถูกตรวจสอบแบบเรียลไทม์
ผลการวิจัยพบว่าในระหว่างกระบวนการทดสอบทั้งหมดช่วงความผันผวนของฟลักซ์เรืองแสงของหลอดไฟถูกควบคุมภายใน± 3%การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิสีไม่เกิน± 200k และความเสถียรของประสิทธิภาพแสงนั้นยอดเยี่ยม นี่เป็นเพราะประสิทธิภาพการปิดผนึกที่ดีและการออกแบบการกระจายความร้อนของหลอดไฟซึ่งต่อต้านการขยายตัวทางความร้อนและการหดตัวที่เกิดจากความแตกต่างของอุณหภูมิป้องกันการควบแน่นของไอน้ำและความล้มเหลวของวงจร
