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         我们知道 LED 显示屏 怕水 怕热,热对 LED 显示屏性能的影响是致命的,直接影响 LED 显示屏 使用过程的稳定性以及 LED 显示屏的使用寿命。因此,为了减少热量对 LED 显示屏 的影响,我们需要清楚 LED 显示屏的散热特点,进而对 LED 显示屏做出合理的散热设计。针对 LED 显示屏的散热量,亚博博彩进行了推导演算,以期对 LED 显示屏的研发设计以及 LED 显示屏的工程安装能起一定的借鉴作用。

       一、 LED 显示屏散热量的计算

      1 、条件设定, LED 显示屏的像素间距为 P( 单位 mm) LED 显示屏 的面积为 S( 单位 m2) LED 屏的亮度为 L 屏(单位 cd/m2 ), LED 显示屏的输入功率为 W 屏(单位 W )。所用 RGB 灯珠的光强分别为 IR IG IB (单位 cd ),对应的输入功率为 WR WG WB (单位 W )。

      2 RGB 组成的像素点的光辐射功率计算

       计算每一个像素点,在白平衡时能产生的光辐射功率,计算可以如下:

       因为在 LED 显示屏 白平衡时, RLED GLED BLED 的强度比约为 3:6:1 ,因此对于亮度为 L 屏(单位 cd/m2 )的 LED 显示屏在白屏的情况下,每个像素点的光强度 I 像素 =L 屏( cd/m2 ÷ 点数 /m2÷η η 为光的系统损耗度,一般可取 0.9 左右);则 R G B 所占的光强值分别为:

LED 显示屏要达到亮度为 L 屏的白平衡时, R G BLED 灯的输入电功率可近似为:

  设上述 R G BLED 灯珠芯片的电光转换效率分别为 ηr ηg ηb (电光转换效率 LED 芯片将电能转变为光能的效率)。则上述每像素 RGBLED 辐射的光功率为:

    每像素 RGBLED 产生的热功率为:

     3 、整块 LED 显示屏 光的总辐射功率的计算

由于 LED 显示屏的像素点个数 = LED 显示屏的面积 / 像素间距的平方 = ,所以, LED 显示屏辐射的光功率: = W LED = LED 显示屏像素点个数 × 每个像素点产生的光功率 =

  4 LED 显示屏产生的热功率

       LED 显示屏 产生的热量除来源于 LED 灯产生的热外,还包括了电子电路、驱动系统等产生的热,整个 LED 显示屏产生的热量的计算可参照以下 2 个方式。

      1 )根据 LED 显示屏的输入电功率计算

 2 )估算法计算

      2011 3 月版 LED 显示屏 世界 P100 的文献《超低压差 LED 驱动让 LED 显示屏 节能 32.8% 》中提到: LED 显示屏 LED 光源的发热量占整屏发热量约 50% 控制器及连接线等占整屏发热量约 5% 驱动部分发热占整屏发热量约 45%

       根据该文献,可以估算出 LED 显示屏产生的热功率:

上述是根据 LED 显示屏最大亮度的条件下,计算得到的 LED 显示屏的热功率,而在 LED 显示屏的实际工作中,由于 LED 显示屏不是一直以最大亮度工作,所以产生的热会少些。

       二、 LED 显示屏散热量在设计中的应用

       通过上述推导,计算出了 LED 显示屏的散热量。参照散热量,可以指导我们进行 LED 显示屏箱体的散热结构设计以及工程安装时降温系统的设计。如在工程安装时,根据 LED 显示屏的散热量,对 LED 显示屏降温系统的进风设计可如下:

       已知 LED 显示屏产生的热功率为 W 热,假设 LED 显示屏是通过钢结构固定密闭安装,则 LED 显示屏与外界环境通过热传导交换的热功率为:

      

式中:

      S :钢结构壳体的面积, m2

      tw LED 显示屏所处的外界环境温度,

      tn :钢结构壳体内部温度,

      K :钢结构壳体的传热系数, W/(m?℃)

其中:

      ɑ1 为钢结构内表面的表面传热系数, W/(m ? ℃)

      ɑ2 为钢结构外表面的表面传热系数, W/(m ? ℃)

      δ1 δ2… 为组成钢结构各层材料的厚度, m

      λ1 λ2… 为组成钢结构各层材料的导热系数, W/(m ? ℃)

       则整个 LED 显示屏需要进行空气对流散热的热量为

      

由空气进行对流散热的公式:

       其中:

      C :空气的比热容, kJ/(kg?℃)

      ρ :空气的密度, kg/m3

      L :空气对流量, m3/s

      tn :钢结构壳体内部温度,

      tl :降温系统输入的冷空气温度,

知降温系统需要输入冷空气的进风量:

即如果要保证 LED 显示屏 的工作温度不超过 tn℃ ,则降温系统需输入温度为 tl℃ 的冷空气的量约为 :

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