從實際應用中可知,目前l(fā)ed顯示屏內(nèi)部發(fā)熱比較多,發(fā)熱較多的電子零部件為:led、驅(qū)動ic、開關電源。因此,需要對led顯示屏進行散熱設計,在熱源與外部環(huán)境之間提供一條低熱阻通路,保證熱量順利傳遞出去。
物體溫度低于1800℃時,有意義的熱輻射波長位于0.38~100μm之間,且大部分能量位于紅外波段0.76~20μm范圍內(nèi),在可見光波段內(nèi),熱輻射能量比重并不大。因此,led顯示屏內(nèi)部可以隨意涂敷各種顏色。太陽光直射的led顯示屏外部,需涂覆成淺色,避免可見光吸收。
從led顯示屏的使用情況考慮,租賃屏、戶內(nèi)固定安裝屏多用自然冷卻散熱的方法,戶外固定安裝屏多用強迫空氣冷卻散熱的方法。
戶外固定安裝led顯示屏,在整個屏幕安裝時,就要考慮散熱設計。受安裝地點的限制,隨著led顯示屏功耗的降低,越來越多的客戶將led顯示屏在戶外裸裝,同時沒有其他的輔助散熱措施。對led顯示屏大屏幕來說,只有自然冷卻散熱的方式,散熱能力比較差。因此,led顯示屏箱體的散熱設計顯得尤為重要。從led顯示屏箱體使用可靠性、維護成本等多個角度綜合考慮,用風扇進行強迫對流冷卻散熱,是比較好的散熱方式。
發(fā)熱電子零部件與冷風的熱交換面積,發(fā)熱電子零部件與冷風的溫度差,直接影響散熱效果。這就涉及進入led顯示屏箱體的風量大小設計,風道的設計。通風管道設計時,盡量采用直管道輸送空氣,避免采用急劇拐彎和彎曲的管道。通風管道應避免驟然擴展或驟然收縮。擴展的張角不要超過20?,收縮的錐角不要大于60?。通風管道應盡量密封,所有搭接都應順著流動方向。
led顯示屏箱體設計時,有幾點需注意:進氣孔應設置在箱體下側(cè),但不要過低,以免污物和水進入安裝在地面的箱體內(nèi)。排氣孔應設置在靠近箱體的上側(cè)。空氣應自箱體下方向上方循環(huán),應采用專用的進氣孔或排氣孔。應使冷卻空氣從發(fā)熱電子零部件中流過,同時需防止氣流短路。進氣孔、出氣處需設置過濾網(wǎng),以防雜物進入箱體。設計時應使自然對流有助于強迫對流。設計時需確保進氣口與排氣口遠離。要避免重復使用冷卻空氣??紤]到空氣受熱體積膨脹的因素,出風口面積應為進風口面積的1.5倍-2倍。開關電源等發(fā)熱較大的電子零部件,應盡量靠近進風口。要保證散熱器齒槽方向與風向平行,散熱器齒槽不能阻擋風路。
風扇安裝在系統(tǒng)中,由于結(jié)構(gòu)限制,進風口和出風口常常會受到各種阻擋,其性能曲線會發(fā)生變化。根據(jù)實際經(jīng)驗,風扇的進出風口最好與阻擋物有40mm的距離,如果有空間限制,也應至少有20mm。
選擇風扇一般以風扇進出口風溫的大小作為限制條件。對于抽風的情況,由于風扇抽出的是熱風,對風扇的壽命將產(chǎn)生嚴重的影響。對風扇廠家,一般均以60℃作為標定風扇壽命mtbf的條件,如果風扇應用的環(huán)境溫度高于60℃,則溫度每升高5℃,風扇壽命下降一半。
考慮采用抽風還是吹風方式時,可以參考下表的吹風與抽風方式對比。
1送風不均勻,吹風有一定的方向性,局部換熱強烈,適用于發(fā)熱器件比較集中的情況。送風均勻,適用于發(fā)熱器件分布比較均勻,風道比較復雜的情況。
2風扇出口附近氣流主要為紊流流動進入風扇的流動主要為層流狀態(tài)。
3風扇工作在較低的空氣溫度下,風扇壽命較長。風扇在出風口高溫下氣流工作,壽命會受影響。
4吹風時在箱體內(nèi)形成正壓,可以防止縫隙中的灰塵進入箱體。機柜內(nèi)形成負壓,縫隙中的灰塵會進入箱體內(nèi)。
箱體內(nèi)模組的散熱設計,也是需要考慮的。不良的散熱設計,會使顯示效果不佳,出現(xiàn)色斑情況。在pcb上放置發(fā)熱元器件時,盡量考慮熱量的均勻分布,不要將發(fā)熱多的元器件聚集在pcb的某個局部。
下圖為散熱設計的流程圖