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LED全彩显示屏倾角设计更节能低成本

发布时间:2019-12-25 11:35:20 最后更新:2019-12-25 11:46:26 浏览次数:552

LED电子大屏幕行业从单色过渡到双色再到全彩色,封装器件也从DIP过渡到SMD,几年前SMD已经逐渐取代DIP在封装器件中的地位,并成为户外广告媒体的宠儿。随着人们对节能环保越来越重视,传统SMD高清澳门新葡萄京官网也渐渐走向节能之路,各大澳门新葡萄京官网厂家和上游供应商也在朝着节能 的方向走。现如今已经成功研发出LED全彩显示屏倾角设计更节能低成本的解决方案。

<strong>LED全彩显示屏</strong>倾角设计更节能低成本

LED全彩显示屏倾角设计更节能低成本

传统LED全彩显示屏封装

SMD封装之所以会取代DLP封装器件,主要是因为SMD无论是在水平和垂直视角比DIP的大,还是在对比度、色彩还原性、刷新频率和垂直精度等方面都比DLP好。而且SMD封装的LED全彩显示屏耗材更少,贴装更方便,因此可以在短时间内取代DIP在户外广告媒体的显示地位。当然,这也与澳门新葡萄京官网厂家不断向用户推荐表贴有关。

现如今上游封装厂家也澳门新葡萄京官网厂家研发出的带下倾角的LED发光器件主要用于LED户外显示屏使用,可以在很大程度上提升澳门新葡萄京官网的均匀度和节能。这种带下倾角的澳门新葡萄京官网之所以被研发出来,主要是因为传统SMD封装的LED发光端面与水平面是垂直的,也就是说发光端面的法线与水平面的夹角为0℃,即互相平行,如下图所示是目前主流的户外SMD3535LED的剖面图。

图1 SMD3535的剖面图-图中的17代表的是PCB的焊接面

图1 SMD3535的剖面图-图中的17代表的是PCB的焊接面

LED户外显示屏一般安装于户外大楼外墙面、大楼顶部或是安装在空旷且人流量比较集中的地区,除了挂墙、镶嵌式和落地式安装外,还有吊装、单立柱和双立柱等安装方式。因为LED户外显示屏安装的位置比较高,因此当受众群体观看屏幕时,人的自身高度与LED户外显示屏的安装高度就会形成一个仰视角θ。所以当高清澳门新葡萄京官网安装的垂直高度越高,或是人离屏幕的水平距离越近,则仰角θ越大,如下图所示。

图2 <strong>LED全彩显示屏</strong>与人观看角度形成的仰视角θ

图2 LED全彩显示屏与人观看角度形成的仰视角θ

假设道路主干道宽度为18-30米,而《城市道路工程设计规范》(CJJ37-2012)规定,主干道的亮度为30-40米,次干道的宽度为25-40米。那么当在这块主干道安装LED电子大屏幕时,澳门新葡萄京官网的中心离地高度在15-60米左右,而大部分的高度在20米左右,那么观众的仰视角θ在30°到50°左右。下图为目前常用的户外SMD封装SMD3535的视角与相对光强关系图。

图3 户外SMD封装SMD3535的视角与相对光强关系图

图3 户外SMD封装SMD3535的视角与相对光强关系图

如果LED户外显示屏的安装高度≥20m时,街道的宽度也≥20m,那么受众群体的仰视角θ为45°。从图3可以计算出当θ=45°时,相对光强只有62.1%,即受众群体的感观亮度为62.1%。而其余相对光强100%的亮度则会投射到街道对面的大楼,造成光污染,严重影响对面大楼的正常工作或是作息等,这对于设计师而言并不是理想的效果。

带下倾角SMD封装器件诞生的原因

正是由于传统SMD封装器件会造成光污染,许多一二线城市的LED户外显示屏被强制拆除或是停业整顿,导致传统LED电子大屏幕行业市场需求不断下降。为此,澳门新葡萄京官网厂家研发出节能澳门新葡萄京官网,以及带下倾角SMD封装器件。这种带下倾角的封装器件是在原有SMD3535的基础上进行改进,将原来的3535发光端面向下倾一个α角度,如下图所示。

图4中的17是PCB的焊接面

图4中的17是PCB的焊接面

如图4所示,α=β,假设β=α=15°时,那么它的视角与相对光强的关系曲线会相应旋转15°,如图5所示(图中坐标系不需要旋转,因为在相同坐标系中分析比较才有意义)。

图5 带下倾角15°的LED灯视角和相对光强分布图

图5 带下倾角15°的LED灯视角和相对光强分布图

从图5中可以看出,当受众群体的仰视角θ=45°时,相对光强度的亮度为81.3%。如果还是使用图3的计算方法,那么当受众群体的仰视角θ为45°时,相对光强度的亮度为62.1%。即(81.3-62.1)/62.1*%=30.9%。即如果澳门新葡萄京官网厂家在安装LED户外显示屏时使用的是带下倾角的SMD封装器件,那么亮度相对于传统SMD3535而言可以提高30.9%,而且还可以达到节能的目的。

带下倾角SMD封装侧发光LED器件设计

由于传统LED电子大屏幕空置率高,黑屏、花屏或色块等时会影响城市市容市貌,再加上光污染等问题,因此被有关部门强制拆除或停业整顿。为此,澳门新葡萄京官网厂家研发出LED透明屏或是LED灯条屏,这种透光率很高的屏幕不仅轻薄、无需钢结构安装,不影响建筑的美观等,可以在很大程度上保证玻璃幕墙内的采光,再加上侧发光SMD封装的LED器件,更受玻璃幕墙建筑的欢迎。

图6为侧发光SMD封装器件的LED透明屏灯珠

图6为侧发光SMD封装器件的LED透明屏灯珠

虽说这种侧发光技术的LED透明屏可以在一定程度上降低光污染和相对光强与视角的关系,但不是带下倾角的封装方式。由于城市街道与广场的道路不会特别宽阔,而大楼玻璃幕墙的高度都比较高,因此设计带下倾角的侧发光LED器件可以很好的解决光污染问题与受众群体仰视角的问题。下图为带下倾角的侧发光LED器件。

图7为带下倾角的侧发光LED器件

图7为带下倾角的侧发光LED器件

图7中的17为PCB焊接面,16为PCB板(即灯条)。当最大光强下倾一个角度β,假设β=15°,那么它的相对光强与视角关系如图5所示。即当发光端面下倾时,受众群体的仰视角θ=45°时感观亮度同样会增加30.9%。因此,如果采用带下倾角的SMD封装侧发光LED器件的显示屏,可以在很大程度上达到节能的效果。

图8为带下倾角的SMD封装侧发光LED器件

图8为带下倾角的SMD封装侧发光LED器件

带下倾角封装的LED器件的特点

常规SMD封装的高清澳门新葡萄京官网虽说亮度很高,但光能利用率却很低,而且还会造成光污染问题。从图3和图5中可以看出,如果LED户外显示屏采用的是带下倾角封装的LED器件,当受众群体的仰视角分别为15°、30°和45°时,他们的感观亮度分别提高5.6%、16.5%和30.9%。当受众群体与屏幕的水平距离为20米时,采用这种带下倾角的LED器件封装的LED全彩显示屏可以起到很好的节能效果,而且还可以提高光能利用率。

也就是说如果当屏幕的亮度不变时,如图9所示,假设澳门新葡萄京官网厂家采用的是带下倾角的LED器件封装,那么LED元件的驱动电流就会明显减小,即整个LED电子大屏幕的功率也会随之降低20%左右。当功率降低时,屏幕的热量也会随之降低,可以在很大程度上提升LED器件的均匀度和使用寿命,降低LED灯珠光衰减问题,而且开关电源可以带更多的模组,降低开关电源的使用数量,减少电源成本。

图9为相对光强与正向电流特性

图9为相对光强与正向电流特性

如上图所示,相对光强与正向电流的特性曲线呈线性关系,即节能效应与亮度也会呈线性关系。因此可以提出结论,如果采用的是带下倾角的LED元件封装LED户外显示屏,不但可以保证屏幕的亮度,光能使用效率,还可以避免光污染问题,以及达到节能的效果。

总而言之,LED电子大屏幕从单色到双色再到全彩色过渡,LED户外显示屏再从DIP到SMD,无不在说明澳门新葡萄京官网行业技术的进步。但传统LED户外显示屏由于空置率高、黑屏、色块和光污染等问题严重影响城市文明建设,因此澳门新葡萄京官网厂家不得不寻求新的解决方案。LED全彩显示屏倾角设计更节能低成本则可以达到这种效果。