1、产品介绍-金硕超明 LED 显示屏 金硕超明 LED 显示屏设计说明1、现场环境和特点分析现场相关环境参数如下：（1） 室外环境： -15 度至+40 度（2） 宽视角：水平 90 度，竖直 35 度（3） 强照度：阳光照射 .（4） 日最大温差： 10 度（5） 高架安装（6） 高可靠性：以适应国际大都市形象展示的要求（7） 易维护2、LED 显示屏设计要求基于以上相关环境参数分析，我们对显示屏的设计要求：（1）能在气温为 45 度，同时湿度为 95%下连续 24 小时正常工作；（2）能在空气湿度为 95%且日气温变化为 10 度时，内部不结露且能正常工作；（3）三防（防水、防燃、防腐）处理
2、，不会侵蚀 LED 显示屏内部电路；（4）昆虫及霉菌在显示屏内不能生存；（5）选大视角椭圆 LED 发光二极管以加大视角；（6）结构设计必须满足后维护（如更换 LED 和驱动电路等）；（7）重量轻，便于安装、拆卸和移动；（8）主要器件（如 LED 和驱动电路等）必须采用国际著名厂商专用产品；（9）严格控制接插件和分立元器件的使用数量和质量；（10）发光材料选用超高亮度户外用 LED 模块。3、LED 显示屏技术措施A）LED 模块的设计LED 发光二极管模块及其驱动电路是 LED 显示屏的主要部分 ,也是决定屏体质量的关键。影响屏体质量的因素有：视角、亮度、混色、均匀性、安装工艺和非线性校正等
3、。1） 视角发光二极管视角是指半功率衰减角度。相同发光材料因封装不同做出的发光二极管视角不同。视角的选定是 LED 大型显示屏设计的重要参数。视角选定的好坏，直接影响整个设计的成败。视角选得过小，最佳视觉范围太小；视角选得过大，最佳视觉范围变大，但轴向亮度变小。如何取舍，应视应用环境而定。2） 亮度由于选定大视角 LED 封装，使得单管 LED 发光二极管的亮度下降。为保证整屏亮度，我们采用如下措施：2-1 选用亮度值高的管芯材料；2-2 选用亮度衰减率低的管芯材料；2-3 增加象素用 LED 发光二极管的数量；2-4 增加单位面积用象素的数量。考虑到混色和色温的稳定性，我们将单象素亮度调整在
4、 2500 mcd 左右。选定每平方米象素为 2000 点左右，屏幕显示最高亮度不小于 5000cd/平方米，保证即使在户外强光下，文字图象仍清晰可见，屏幕的色彩和亮度均可达到满意的效果。从根本上解决大屏幕播放视频对比度不足的缺陷，显著的改善大屏幕播放视频播放效果。3）配色根据我们长达六年的设计与制作经验以及长期合作的国内外 LED 灯供应商提供的最新技术资料，先后进行了多次实验。三基色 LED 大屏幕显示系统采用的像素,由 2 红、6 绿共八个 5 LED 构成,象素中心距为 22 毫米。其中，超高亮绿色 LED 发光二极管管芯采用台湾光磊 113 YGU 产品。超高亮红色 LED 发光二极
5、管管芯采用台湾光磊 N90HOU 四元红产品。红色 LED 波长 640nm，单点发光强度 200mcd；绿色 LED 波长为570nm，单点发光强度 125mcd。4）亮度调节为了保证在不同光照度情况下的观看效果，我们设计显示屏具有 16 级亮度调节，并且可以通过手动和自动两种方式调节。发光像素驱动采用静态锁存方式和 PMW(脉宽调制) 调灰方式，提高 LED 光电转换效率，减少发热量，保证 LED 的可靠性。5）均匀性LED 大屏幕显示屏由大批量发光二极管组成。由于数百万计器件的离散性，大屏幕中每个发光二极管显示亮度一致很难达到。为提高 LED 大屏幕显示屏的均匀性，我们采取如下措施：5-
6、1 挑选一致性好的发光材料；5-2 使用一个档次的发光二极管；5-3 合理选用驱动电路和驱动电流；5-4 采用逐点亮度校正技术。上述措施并用，可使亮度一致性进一步提高，达到单色显示无明显视觉差，基本改善马赛克现象。B）LED 专用驱动电路控制技术实现视频显示的传统方法是采用离散的、小规模的集成电路技术作驱动电路。当显示密度大幅度地提高时，往往需大量的分立元件（如在 2000 点/平方米密度下，需 4000个分立三极管、8000 个电阻和 8000 条软线） 。如此这样大规模的分立元件其离散性是很难控制的。在 256 级灰度下保持良好的可靠性、可维护性和一致性，则更加困难。分立元件驱动电路的离散
7、性，严重阻碍系统性能的提高。首先，系统所使用的离散器件和小规模集成电路的数量大幅度增加后，整个系统的可靠性和可维护性将很难保证。为保证显示效果需采取的非线性视觉校正措施，在灰度级提高后，随着数据运算量的增加，也不得不采取更复杂的、更繁多的小规模离散器件，这也将使系统的可靠性和可维护性难以保证。其次，人眼对仪器测量出来的相同等级视觉差的感觉是不相同的。如：人眼对低亮度级差敏感，却对高亮度级差不能清晰地区分，这就要求对 LED 发光器件进行非线性视觉校正：压缩低亮度级差；扩大高亮度级差，使实际显示的灰度级差符合人眼生理感觉上的灰度级差。为解决上述两大问题，提高显示效果，降低生产工艺的复杂性，保证系
8、统的可靠性和可维护性，我们选择美国 TI 公司 LED 专用驱动芯片取代大量的分立的三极管作驱动电路。此举不仅提高可靠性，还避免因三极管的电参数离散性而引起发光体的一致性和线性变差，并保证每位输出信号具有真正的 256 级灰度输出和非线性视觉校正功能。从而显著改善显示屏的性能。C）显示驱动一体化模块采用国际知名厂家 LED 专用驱动芯片，极大减少了分立元件和连线（每平方米最少可省去 4000 只三极管和 8000 根） ，使得显示和驱动做成一体化模块成为可能。这不仅减化了生产工艺和安装调试，还有效的避免了各种侵蚀性气体对 LED 引线及插接件的腐蚀，提高了可靠性和可维护性。D）色彩均匀采用 L
9、ED 专用驱动芯片，极大减少了分立元件及其离散性引起发光体的一致性和线性变差。采用单模组亮度控制技术，可使亮度一致性提高，达到单色显示无视觉差，改善马赛克现象。采用逐点非线性校正技术，有效改善色彩均匀性和消除马赛克现象，亮度一致性获得提高。E）散热 LED 工作时发热是不可避免的，对于屏幕系统来说，散热措施必须仔细考虑，确保LED 的寿命、发光亮度、色匀度、系统的平均无故障时间等主要技术指标。我们设计的LED 屏由于设计合理，电能量几乎全转化成光能量，无发热现象。考虑到现场环境，对于散热问题我们采用以下办法：1 发光箱体内空气对流、风冷技术的导热设计，2 维修间降温和空气对流3 静态小电流驱动
10、方式F）防潮、防腐蚀本显示屏系统所涉及的产品都经过防水、防燃烧、防腐蚀三防处理，能保证长期正常使用。本系统采用了如下防腐措施：1 显示与驱动一体化模块2 发光管用硅胶密封3 完善灌胶工艺4 半气密防水模组（机箱）5 有效的通风和散热这些措施均被证明行之有效。G）避雷、防雷措施自然界的雷击现象分为直击雷和感应雷二种。直击雷一般影响高大建筑物，感应雷则有可能影响一般电器设备及金属结构。在雷电对电子设备造成的损毁事故中，有 80%以上是从供电线路中侵入的感应雷。因此，供电线路的避雷保护已成为人们极关注的课题。为防止雷电从供电线路侵入，在我们设计的显示屏供电线路中都加装了多级避雷器，保障电子设备万无一
11、矢。 H ) 系统的安全性措施系统安全性能的主要方面有电气运行、屏体稳固性和避雷等方面。在电气安全性能保证方面采取的措施是通过配电柜内的 PLC 控制器，在开机（或关机）时，分步开启（或关闭）显示屏幕开关电源，以抑制开关电源启动时的浪涌冲击电流。PLC 接收网络控制工作站发来的指令信号，产生各种动作逻辑，并且能够将各主要触点的逻辑状态和故障信息返送回网络系统，以便网络系统实施对供电回路的控制和监测。配电柜中配备的保护措施包括过流、短路、断路、过压、欠压、温度过高等，也配备相应的故障指示装置。网络供电保护设备 UPS 的断电供电时间至少二十分钟，以便发生电力故障时，有足够的时间让系统操作员执行正确的处理动作。从目前防直击雷器件的使用情况看，避雷针、网带、法拉弟笼防止建筑物遭直击雷侵害效果较好。但在引雷落地的过程中，雷电流留在周围产生的电磁场对电子设备有很大的破坏作用，为此采用专用避雷设备对供电线路及信号线路进行保护，可以防止感应雷击对显示屏电子设备的影响及破坏，当雷击发生的瞬间，避雷设备能快速对地放电，将强大的电流引入大地，从而保障 LED 显示屏体及其附属设备万无一失。
