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長沙全彩LED顯示屏散熱知識

2020-05-02

       一、LED顯示屏發熱會帶來以下幾個問題:

    1、波長漂移:波長漂移會讓顏色校正出現問題,LED在低溫和高溫時,波長漂移是比較大。根據實驗數據,溫度每變化一度,波長變化0.2-0.3nm。

  2、輸出亮度降低:每攝氏度溫度變化導致1%輸出亮度的變化,其中紅燈受影響最顯著。從-40度180%的亮度,到120度的亮度不到50%,也就是說,紅燈的亮度降低近三分之二。相對而言,藍燈和綠燈亮度都溫度影響沒那么強,特別是藍燈。當溫度升高時就出現一個問題,不同顏色的LED發出的亮度是不一樣的。

3、溫升導致LED壽命縮短:根據美國一家試驗室數據,結溫從63C升高到74C, LED壽命從36,000小時降低到16,000小時。

4、 過多散熱部件導致系統成本升高。

    5、 浪費能量,提高了使用者成本。

      二、長沙全彩led顯示屏散熱設計實例

led顯示屏大屏幕的散熱方式為自然冷卻散熱。綜合散熱成本、質量考慮,led顯示屏箱體的散熱方式為風扇空氣強迫致冷散熱?! ∠葋碛嬎憧諝鈱α髁? 計算公式為L=Wr/( Cρ(tn- tl))L:空氣對流量,m3/s;Wr:空氣強迫冷卻散熱量;C:空氣的比熱容,kJ/(kg℃);ρ:空氣的密度,kg/m3; tn:箱體內部溫度,℃;tl:降溫系統輸入的冷空氣溫度,根據上面的公式,可以知道,如果要保證led顯示屏箱體內部空氣溫度不超過tn℃,降溫系統需要輸入冷空氣的進風量為Wr/( Cρ(tn- tl))m3/s。

假設led顯示屏箱體需要散熱的熱量為W,考慮到自然冷卻散熱、輻射散熱在箱體的整個散熱過程中起到的作用非常小,將W考慮為空氣強迫冷卻散熱量。精確計算led顯示屏的內部發熱量,在工程上不太容易實現,通常采用估算法。由經驗可知:在以最大亮度播放靜止白色畫面時,A1688發熱功率約為300W,即Wr=0.3KW。通常情況下,led顯示屏中,LED光源的發熱量占整屏發熱量約45%、驅動部分發熱占整屏發熱量約50%、控制器及連接線等占整屏發熱量約5%?! 】諝獾谋葻崛?、空氣的密度,與空氣的溫度、濕度、壓力有關。查當地的歷史氣候數據,考慮到最不利的氣候條件,確定C=0.7 kJ/(kg℃)、ρ=0.7 kg/m3?! ∠潴w內部溫度tn,是指箱體內的最高空氣溫度,通常在箱體的上部。查開關電源、驅動IC等電子零部件的規格書,確定tn為60℃。

根據當地氣候資料及安裝特點,確定降溫系統輸入的冷空氣溫度tl為40℃。L=0.3/(0.7*0.7*(60-40))=0.031 m3/s再來計算風扇處開口面積及風扇選型。根據安裝地點的情況,采用通過風扇鼓風的散熱方式。選用常用的風扇,風量為50CFM,換算為0.023 m3/s。因此,選用兩個風扇鼓風。

三、長沙全彩LED顯示屏常見的幾種散熱方法匯總如下:

1、風扇散熱,燈殼內部用長壽高效風扇加強散熱,比較常用的方法這種方法造價低、效果好。2、利用鋁散熱鰭片,這是較常見的散熱方式,用鋁散熱鰭片做為外殼的一部分來增加散熱面積。3、空氣流體力學,利用燈殼外形,制造出對流空氣,這是較低成本的加強散熱方法。4、表面輻射散熱處理,燈殼表面做輻射散熱處理,較為簡單的就是涂抹輻射散熱漆,可以將熱量用輻射方式帶離燈殼表面。5、導熱散熱一體化--高導熱陶瓷的運用,燈殼散熱的目的是降低led高清顯示屏芯片的工作溫度,由于LED芯片膨脹系數和我們常的金屬導熱、散熱材料膨脹系數差距很大,不能將LED芯片直接焊接,以免高、低溫熱應力破壞LED顯示屏的芯片。6、導熱管散熱,利用導熱管技術,將熱量由LED顯示屏芯片導到外殼散熱鰭片。7、導熱塑料殼,在塑料外殼注塑時填充商導熱材料,從而達到增加塑料外殼導熱、散熱能力。8、導熱散熱一體化——高導熱陶瓷的運用,燈殼散熱的目的是降低LED顯示屏芯片的工作溫度,由于LED芯片膨脹系數和我們常的金屬導熱、散熱材料膨脹系數差距很大,不能將LED芯片直接焊接,以免高、低溫熱應力破壞LED顯示屏的芯片。


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