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长沙显示屏如何散热

2022-04-03

长沙显示屏如何散热?热传导有两条基本定律:从高温区到低温区,高温区的热量与低温区的热量相等。热的传导主要有三种:热传导,对流和辐射。

热传导:当气体分子在无规律的移动时,彼此发生碰撞而产生的热传导。金属导线的导热主要是通过自由电子的运动实现的。在非传导性固体中,利用晶格结构的振动来达到传热的目的。在流体中,热传导机制主要依赖于弹性波。对流:是由于液体的各个部位发生相对位移而产生的热交换。只有在流体中才会出现对流,而且一定会有传热的情况。在一个物体的表面上,液体通过一个物体的表面流动,这个过程叫做对流传热。由于液体的温度和温度的差异而产生的对流称为自然对流。如果一个流体的流动是由于一个外力(如风扇等)而产生的,这就是一个被强迫的对流。

放射:把一个物体以电磁波的方式传送能量的过程叫做热辐射。辐射能在真空中进行能量的传输,并将其转化为热能,将辐射能转化为热能。

在选择热辐射模式时,要综合考虑热流密度、体积功率密度、总功耗、表面积、体积、工作环境条件(温度、湿度、气压、灰尘等)等。

根据传热机制,有自然冷却、强制空气冷却、直接液体冷却、蒸发冷却、热电冷却、热管冷却。

以下是几种常用的散热方式:

长沙显示屏自然降温,强制空气降温,液体降温

热辐射功率 W/cm (40℃时)0.040.30.61.1

易易易难难

质量或容积的高低

没有高低低的噪声或震动

功率消耗没有高低差

中高低档

易于维护更容易更难更难

由上表可知,天然制冷的散热作用较弱,而汽化制冷的作用更大。人体通过蒸发来降温,可以通过蒸发来达到降温效果。

二、 长沙显示屏的散热设计

根据实际使用情况, LED显示屏的内部发热较多,其中发热多的是 LED,驱动 IC,开关电源。所以,必须对 LED显示屏进行散热设计,在热源和外界形成一条较小的热阻通道,以确保热的平稳传输。

当目标在1800℃以下时,其有效的热辐射波长为0.38~100微米,其主要能量分布在0.76-20微米的红外波段,而在可见光区,其热能占很小的比例。这样, LED显示屏的内部就能任意地涂上不同的色彩。太阳光照射在 LED显示屏的外侧,应涂上一层较浅的颜色,以防止吸收可见光。根据 LED显示屏的使用状况,租赁屏、户内固定屏采用自然降温方式,室外固定屏采用强制风冷却方式。

LED在室外固定,在安装全屏的时候,要考虑到散热的问题。由于安装位置的限制, LED显示屏的功率消耗不断下降,很多用户在室外使用 LED显示屏,而不采取其它的辅助散热措施。对于 LED大屏幕,只有自然降温的方法,散热效果不佳。所以, LED显示屏的热辐射设计就成为了一个非常关键的问题。从使用可靠性和维护成本等方面考虑,采用电风扇进行强制对流散热是一种更好的方法。

加热元件与冷空气的热交换区域,以及电子元件与冷空气之间的温差,将会对其散热产生直接的影响。这包括通风系统的尺寸和通风管道的设计,以及 LED显示屏的盒。在设计通风管道时,应尽可能使用直管,而不应使用急弯、弯度较大的管路。通风管不能突然扩张或突然收缩。伸缩张角不得大于20,收缩锥度不得大于60。通风管必须尽可能地密闭,并沿气流的方向进行所有的搭接。

LED显示屏盒的设计要注意以下几个方面:进气口要设在机箱底部,但不可太低,否则会造成灰尘和水流入安装在地板上的机箱中。排气口应该在机箱顶部附近。气流从箱底向上进行流动,并使用专门的通风口或排气口。在加热的电子元件上,要有冷却的空气流动,并且要避免气流的短路。进气口和出气口都要有过滤装置,防止杂物渗入。在设计时,应该让自然对流起到促进作用。在设计时必须保证进气口和排气孔之间的距离。要避免对冷气的反复利用。在考虑了空气的热容膨胀后,出口面积应该是进风口的1.5~2倍。如开关电源等高热的电器元件,要尽可能地接近通风孔。为了使散热片的齿槽与风向平行,散热片的齿槽不能阻挡风道。

风机安装在空调系统中,因其结构的局限性,经常会遇到不同的阻隔,从而影响其工作特性。实践证明,风机出口和出口与隔板之间的间距为40毫米,如有空间限制,则至小为20毫米。

风机的选用通常是以风机出口和出口的空气温度为约束条件。在抽风机时,由于抽风机排出的是热空气,会严重地影响风机的使用寿命。对于电风扇制造商来说,通常将60℃作为电风扇使用寿命 MTBF的标准,当使用的环境温度超过60摄氏度时,风扇的使用寿命就会降低5摄氏度。

当考虑使用抽风机或吹风机时,可参照下表中的通风和通风模式。

1、送风不均匀,送风方向不同,局部传热强度大,适合于设备密集的场合。送风均匀,适合于加热设备分布较为均匀,风路较为复杂的场合。

2、风机出口附近的空气以湍流为主,以层流为主。

3、风扇工作在低温环境下,风扇使用寿命更长。风机在通风系统中的温度较高,会影响其使用寿命。4、当吹风时,在机箱内部产生正向压力,能阻止粉尘从空隙中渗入。在机箱内部产生负压,使粉尘从缝隙中渗入。

机箱内部模块的散热问题,也要加以考量。如果散热不好,则会影响显示器的显示效果,产生斑点。在 PCB上安装加热元件时,应注意散热的均匀性,避免把过多的元件集中在 PCB的某一部分。

三、结论

LED显示屏的温度对其可靠性有很大的影响,因此必须进行散热设计。LED户外固定式 LED显示屏需要从大屏幕散热设计入手,然后进行机箱散热设计、模组散热设计。散热方面,必须要做好方案,在确定没有问题后,才能进行样机的测试和验证。检验确认没有问题的 LED显示屏,将不会在使用中产生温度问题。

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