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艾比森告訴您LED顯示屏散熱量的計(jì)算方法
編輯:清風(fēng) [ 2015-5-18 15:41:25 ] 文章來(lái)源:LED大屏網(wǎng)
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我們知道led顯示屏怕熱、怕水,熱對(duì)led顯示屏性能的影響是致命的,直接影響顯示屏使用過程的穩(wěn)定性以及顯示屏的使用壽命。因此,為了減少熱量對(duì)顯示屏的影響,我們需要清楚顯示屏的散熱特點(diǎn),進(jìn)而對(duì)顯示屏做出合理的散熱設(shè)計(jì)。針對(duì)led顯示屏的散熱量,本文進(jìn)行了推導(dǎo)演算,以期對(duì)led顯示屏的研發(fā)設(shè)計(jì)以及led顯示屏的工程安裝能起一定的借鑒作用。

一、led顯示屏散熱量的計(jì)算

1、條件設(shè)定
  設(shè),led顯示屏的像素間距為P(單位mm),led顯示屏的面積為S(單位m2),LED屏的亮度為L(zhǎng)屏(單位cd/m2),led顯示屏的輸入功率為W屏(單位W)。
  設(shè),所用RGB燈珠的光強(qiáng)分別為IR、IG和IB(單位cd),對(duì)應(yīng)的輸入功率為WR、WG和WB(單位W)。

2、RGB組成的像素點(diǎn)的光輻射功率計(jì)算
  計(jì)算每一個(gè)像素點(diǎn),在白平衡時(shí)能產(chǎn)生的光輻射功率,計(jì)算可以如下:
  因?yàn)樵陲@示屏白平衡時(shí),RLED、GLED和BLED的強(qiáng)度比約為3:6:1,因此對(duì)于亮度為L(zhǎng)屏(單位cd/m2)的顯示屏在白屏的情況下,每個(gè)像素點(diǎn)的光強(qiáng)度I像素=L屏(cd/m2)÷點(diǎn)數(shù)/m2÷η(η為光的系統(tǒng)損耗度,一般可取0.9左右);則R、G、B所占的光強(qiáng)值分別為:

led顯示屏要達(dá)到亮度為L(zhǎng)屏的白平衡時(shí),R、G、BLED燈的輸入電功率可近似為:

設(shè)上述R、G、BLED燈珠芯片的電光轉(zhuǎn)換效率分別為ηr、ηg和ηb(電光轉(zhuǎn)換效率LED芯片將電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽艿男剩t上述每像素RGBLED輻射的光功率為:

每像素RGBLED產(chǎn)生的熱功率為:

3、整塊led顯示屏光的總輻射功率的計(jì)算

由于顯示屏的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)=顯示屏的面積/像素間距的平方=

 

所以,led顯示屏輻射的光功率:

W屏 LED 光=顯示屏像素點(diǎn)個(gè)數(shù)×每個(gè)像素點(diǎn)產(chǎn)生的光功率=

 

led顯示屏LED燈產(chǎn)生的熱功率:

W屏 LED 熱=顯示屏像素點(diǎn)個(gè)數(shù)×每個(gè)像素點(diǎn)產(chǎn)生的熱功率

4、led顯示屏產(chǎn)生的熱功率

led顯示屏產(chǎn)生的熱量除來(lái)源于LED燈產(chǎn)生的熱外,還包括了電子電路、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等產(chǎn)生的熱,整個(gè)led顯示屏產(chǎn)生的熱量的計(jì)算可參照以下2個(gè)方式。

1)根據(jù)顯示屏的輸入電功率計(jì)算

2)估算法計(jì)算

2011年3月版LED屏顯世界P100的文獻(xiàn)《超低壓差LED驅(qū)動(dòng)led顯示屏節(jié)能32.8%》中提到:①顯示屏LED光源的發(fā)熱量占整屏發(fā)熱量約50%;②控制器及連接線等占整屏發(fā)熱量約5%;③驅(qū)動(dòng)部分發(fā)熱占整屏發(fā)熱量約45%。
根據(jù)該文獻(xiàn),可以估算出led顯示屏產(chǎn)生的熱功率:

上述是根據(jù)led顯示屏最大亮度的條件下,計(jì)算得到的led顯示屏的熱功率,而在led顯示屏的實(shí)際工作中,由于顯示屏不是一直以最大亮度工作,所以產(chǎn)生的熱會(huì)少些。

二、顯示屏散熱量在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

通過上述推導(dǎo),計(jì)算出了led顯示屏的散熱量。參照散熱量,可以指導(dǎo)我們進(jìn)行顯示屏箱體的散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及工程安裝時(shí)降溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。如在工程安裝時(shí),根據(jù)顯示屏的散熱量,對(duì)顯示屏降溫系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)設(shè)計(jì)可如下:

已知led顯示屏產(chǎn)生的熱功率為W熱,假設(shè)顯示屏是通過鋼結(jié)構(gòu)固定密閉安裝,則顯示屏與外界環(huán)境通過熱傳導(dǎo)交換的熱功率為:

式中:

S:鋼結(jié)構(gòu)殼體的面積,m2;

tw:顯示屏所處的外界環(huán)境溫度,℃;

tn:鋼結(jié)構(gòu)殼體內(nèi)部溫度,℃。

K:鋼結(jié)構(gòu)殼體的傳熱系數(shù),W/(m?℃):

其中:

ɑ1為鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù),W/(m · ℃);

ɑ2為鋼結(jié)構(gòu)外表面的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù),W/(m · ℃);

δ1、δ2…為組成鋼結(jié)構(gòu)各層材料的厚度,m;

λ1、λ2…為組成鋼結(jié)構(gòu)各層材料的導(dǎo)熱系數(shù),W/(m · ℃);

則整個(gè)顯示屏需要進(jìn)行空氣對(duì)流散熱的熱量為

由空氣進(jìn)行對(duì)流散熱的公式:

其中:

C:空氣的比熱容,kJ/(kg?℃)

ρ:空氣的密度,kg/m3

L:空氣對(duì)流量,m3/s

tn:鋼結(jié)構(gòu)殼體內(nèi)部溫度,℃

tl:降溫系統(tǒng)輸入的冷空氣溫度,℃

知降溫系統(tǒng)需要輸入冷空氣的進(jìn)風(fēng)量:

即如果要保證顯示屏的工作溫度不超過tn℃,則降溫系統(tǒng)需輸入溫度為tl℃的冷空氣的量約為

 


關(guān)于艾比森
  深圳市艾比森光電股份有限公司 創(chuàng)立于2001年,是LED光電領(lǐng)域領(lǐng)先的綜合運(yùn)營(yíng)服務(wù)企業(yè),專注于LED全彩顯示屏和LED照明產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)領(lǐng)域,致力于為客戶提供全方位的解決方案,產(chǎn)品暢銷美國(guó)、英國(guó)、日本、俄羅斯、巴基斯坦、沙特、印度等全球100多個(gè)國(guó)家和地區(qū),遍及國(guó)內(nèi)30多個(gè)省、市、自治區(qū)。

  艾比森人堅(jiān)守“誠(chéng)信、感恩、負(fù)責(zé)任”的核心價(jià)值觀,崇尚簡(jiǎn)單、直接的溝通方式,一切從“真”開始。9年的時(shí)光,艾比森的三位創(chuàng)始人始終精誠(chéng)團(tuán)結(jié)、追求卓越,為實(shí)現(xiàn)中國(guó)人創(chuàng)造的世界名牌而不懈努力。目前,艾比森旗下已有員工600多人,總部位于中國(guó)深圳龍崗區(qū)坂田華為城艾比森大廈,生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)面積達(dá)16900㎡。

  艾比森不是簡(jiǎn)單的商品生產(chǎn)組織,而是社會(huì)的服務(wù)組織,通過商品這一載體,使社會(huì)需求得到滿足。艾比森擁有一流的自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備和專業(yè)的管理、研發(fā)及生產(chǎn)團(tuán)隊(duì),自主研制核心器件——LED燈,應(yīng)用于艾比森的LED顯示屏。艾比森依靠強(qiáng)大的整合能力,建立了系統(tǒng)化、專業(yè)化的生產(chǎn)流程,與國(guó)內(nèi)外LED原材料供應(yīng)商、銷售商建立戰(zhàn)略聯(lián)盟,實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代企業(yè)的資源共享、分工合作、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)和高效運(yùn)作,為艾比森LED產(chǎn)品的優(yōu)秀品質(zhì)和規(guī);a(chǎn)提供了有力保證。

  艾比森以制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為己任,努力拼搏,不斷進(jìn)取,先后獲得“國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)”、“深圳知名品牌”、“中國(guó)十大網(wǎng)商”、“廣交會(huì)出口優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商”稱號(hào),榮膺中國(guó)“品牌金譜獎(jiǎng)”,當(dāng)選中國(guó)企業(yè)家“21未來(lái)之星”。艾比森是中國(guó)光電協(xié)會(huì)理事單位、LED產(chǎn)業(yè)聯(lián)合會(huì)理事單位;公司已經(jīng)通過了ISO9001:2008質(zhì)量管理體系認(rèn)證、國(guó)家3C認(rèn)證;公司網(wǎng)站通過了華夏、Bizpass認(rèn)證;產(chǎn)品通過了CE認(rèn)證、RoHS認(rèn)證、ETL測(cè)試認(rèn)證;公司產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)高于國(guó)家《LED顯示屏通用規(guī)范》,通過了深圳市技術(shù)監(jiān)督局的備案(No.:Q/ABS 0001-2007)。

  艾比森用選繼承人的標(biāo)準(zhǔn)選擇人才,用選終生伴侶的心態(tài)選擇供應(yīng)商,用愛心做事,用感恩的心做人。艾比森是一所學(xué)校,完善的培訓(xùn)體系保證了這個(gè)孜孜不倦的學(xué)習(xí)型團(tuán)隊(duì)快速成長(zhǎng);艾比森是一個(gè)舞臺(tái),在這個(gè)舞臺(tái)上,年輕的艾比森人用激情與實(shí)干,實(shí)現(xiàn)著自己的夢(mèng)想和抱負(fù);艾比森更是一個(gè)現(xiàn)代化企業(yè),艾比森人正不遺余力地打造著一個(gè)中國(guó)人創(chuàng)造的世界名牌——Absen

綜合優(yōu)勢(shì)
◆ 品 牌:艾比森的品牌形象是在為客戶創(chuàng)造最大價(jià)值的過程中塑造起來(lái)的,經(jīng)過時(shí)間檢驗(yàn),已經(jīng)成為優(yōu)質(zhì)、卓越、高效的代名詞;
◆ 企業(yè)文化:艾比森從為社會(huì)服務(wù)的角度出發(fā),建立了一套鮮明、獨(dú)特的價(jià)值觀系統(tǒng),誠(chéng)信、感恩、負(fù)責(zé)任是公司的核心價(jià)值觀;
◆ 產(chǎn)品定位:艾比森堅(jiān)持走高品質(zhì)路線,生產(chǎn)中高檔LED產(chǎn)品,追求產(chǎn)品功能穩(wěn)定、圖像清晰和操作便捷性;
◆ 設(shè)  備:艾比森擁有高精密的LED半導(dǎo)體封裝自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)10萬(wàn)級(jí)潔凈生產(chǎn)廠房和完備的防靜電系統(tǒng)裝置;
◆ 現(xiàn)貨供應(yīng):艾比森追求服務(wù)的主動(dòng)、快速、規(guī)范、周到,LED顯示屏生產(chǎn)能力每月在5000㎡以上,現(xiàn)貨供應(yīng),承諾在第一時(shí)間發(fā)貨;
◆ 出  口:艾比森生產(chǎn)的LED顯示屏銷往全球100多個(gè)國(guó)家和地區(qū),廣泛應(yīng)用于廣告?zhèn)髅、交通、體育、娛樂、展會(huì)等多個(gè)領(lǐng)域。
聯(lián)系艾比森
地址 深圳市龍崗區(qū)坂田華為城艾比森大廈
郵編:518112
銷售熱線 400-700-3278 0755-89747399 (64線)
技術(shù)部&售后服務(wù)部 0755-89747873 13923413428
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