绿色节能LED显示屏的设计.docx
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1、 绿色节能LED显示屏的设计 摘要:文章叙述了LED显示屏能耗现状,通过对散热设计、电路设计、元器件选材等方面的探讨提出了高端绿色节能LED显示屏的设计思路和方法,并给出了设计实例。关键词:绿色节能;无辅助散热;无需空调户外显示屏;节能显示屏;亮幕TN312+8:B引 言随着国家节能减排政策的号召,“低碳经济”的推动,受全球经济危机和能源危机的影响,“绿色”、“节能”、“环保”等口号已经深入大众民心,并深深地渗透到各行各业中。LED作为环保节能的领头行业之一,在节能方面的研究和提升显得尤为重要。LED显示屏除了在性能、可靠性、功能上的提升之外,高端的LED显示产品更应该响应节能减排、绿色环保的
2、大环境,将LED的节能性推向一个新的高度。未来LED显示产品的竞争,节能指标也将不可避免的作为一个重要的性能要求甚至成为一个高端LED显示屏不可缺少的质量标准。所以,在对新一代LED显示屏的研究开发活动中,节能性将贯穿整个设计和选材的过程。本文中我们将以lOO P20户外虚拟显示屏为例来探讨如何实现高端绿色节能型LED显示屏。1 LED显示屏能耗现状LED显示屏作为LED应用领域的重要部分,却并没像LED照明在节能宣传上大做文章,这除了LED显示屏行业自身的可比性方面不同于照明行业中有白炽灯可以作比较以外,我们在LED显示屏节能方面进行的研究不够也是一个主要原因。那么,现在市场上一般的LED显
3、示屏能耗情况如何呢?以P20户外虚拟显示屏来说,假设我们要达到的主要显示性能如表1所述,在普通方案中关键器件选材如下:(1)选用20mA时绿灯平均最高亮度为2,200mcd的LED灯组(如图1),需要达到6,OOOcd/以上,则绿灯电流取15mA,红灯电流取18mA,蓝灯电流取12mA;(2)电源选5V、50A、效率为73%的常规电源;(3)选1 6位恒流驱动芯片;(4)散热处理:现场安装时采用封闭式空调散热。根据以上情况,显示屏在正常播放广告时,假设素材平均亮度按照白平衡的35%计算,空调能效比按照2.6计算(考虑户外阳光照射、热气流、可能长时间播放高亮素材等因素,空调配比后功率为1 520
4、kW),则l00显示屏的项目的功率为42.6kW。如果按照每天使用14小时,电费1元1度计算,每天电费支出为596.4元,一年365天电费支出21.7686万元。2打造绿色节能LED显示屏的方案探讨从前面可以看出,电费开支占了LED显示屏运营的很大一部分成本,下面我们就来探讨高端节能型LED显示屏的主要设计方案。2.1优化散热设计,去掉辅助散热设施首先,我们要去掉的就是辅助散热系统。但是如果去掉辅助散热系统,显示屏本身的热量没有办法散发出去,箱体内热量堆积形成高温后会导致显示屏寿命急剧缩短,在太阳直射的夏天显示屏可能会因为高温损坏而罢工,这都不是我们想要的结果。所以,在去掉辅助散热的同时,我们
5、必须要保证产品的温升不超标,必须采取优良的散热设计,良好的防晒措施。在这方面,比较好的一种方案就是打破传统箱体的封闭盒子式的结构格局,将产品打散,发热部分分别处理,增大散热面积,通过自然通风的方式来散发热量。同时,做好阳光隔离防晒措施,尽可能的降低显示部分的温度。图1就是我们称作“亮幕”的一种节能显示屏的应用实例,这类产品亮度做到了高达8,0009,OOOcd/,是户外节能LED显示屏的代表项目,此产品在节能设计上有几个特点:(1)来自www.lw5U.com在户外超高亮度的要求下大胆进行通风式设计,达到了灯条本身的散热要求,去掉了辅助散热设施:(2)通过一定的下倾角度让LED的最佳观看角度在
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