红色LED灯亮度课件

1、1培训内容LED显示屏系统LED模组箱体屏体的计算方法显示屏基本术语及概念led显示屏常见问题 2LED显示屏显示系统显示系统组成显示屏显示屏体控制系统及外设框架及土建配电系统智能监控及辅助设备3显示屏实例照片4显示屏体户内屏组成或由箱体组成5显示屏体室外显示屏可能由灯板和驱动板组成 6显示屏控制系统拓朴图一PC控制型以PC为控制中心,VGA点对点映射播放内容需要播放软件支持7显示屏控制系统拓朴图二视频处理器为中心图形信号(DVI,VGA)笔记本,PC图像信号(Composite Video,S_Video)DVD,摄像机8LED什么是LED?LED(Light Emitting Diodes

2、)即发光二极管，其内部主要为一个PN结。当PN结内的电子与空穴复合时，电子由高能级跃迁到低能级，电子将多余的能量以发射光子(电磁波)的形式释放出来，产生电致发光现象。发光颜色与构成其基底的材质元素有关。材料: GaAs(砷化镓)红光,GaP(磷化镓)绿光,GaN(氮化镓)蓝色,二元素LED. Al(铝)Ga(钙)In(铟)N(氮)四元素 LED.四元素的较二元素的LED亮度衰减速度慢,但成本高.SiC Cree优点:体积小,效率高,反应快,色彩稳定,寿命长,能耗小,易控制9LED类型植灯型/直插型(LAMP)表贴型(SMD/SMT)三合一(3 in1)分立型(Separate)大功率型亚表贴(

3、Semi-SMD)方头或扇形LED组成的模块10LED关键技术参数发光强度（Iv），单位为cd或mcd，也有用mW的。波长（） 单位为纳米(nm)半衰角（2） 单位为度正向压降（Vf） 单位为伏特（V）工作电流（If） 单位为毫安（mA）11发光强度发光强度（Luminous intensity）简称光度，是指从光源一个立体角所放射出来的光通量，即光源所发光的光通量在空间选定方向上分布密度。单位为烛光（CD）发光强度为1cd的光源可放射出12.57lm的光通量辐射功率Cree 芯片一般用辐射功率 RF （ Radiant Flux ）表示， RF 的单位是 mw 。它表示一个光源单位时间里发出

4、的光能量,它的测量和客户的设备系统相关。 光通量（Luminous Flux）一光源所放射出光能量的速率或光的流动速率，为说明光源发光能力的基本量，单位为流明（Lumen）1lm为发光强度为1cd的均匀点光源在1球面度立体角内发出的光通量100W的灯泡可产生1750lm40W冷白日光灯可产生3150lm的光通量12波长可见光实质上都是光波，其波长决定了颜色。波长与其频率成反比，C=f红630绿520 正波长520-525蓝465 正波长465-47013视角视角半强度角,即亮度衰减到一半时的角度可观赏角度,仍可观看画面的最大角度同样的芯片,亮度与视角成反比合理推荐视角水平视角与垂直视角室内表贴

5、 140(水平,垂直)户外全彩水平110,垂直4014LED驱动芯片恒流型专用LED驱动芯片,为LED提供恒定工作电流精度高,效果好,全彩屏采用常用规格:TB72726,MBI5026,TI TLC5921恒压型逻辑型器件通过电压和电阻来提供电流,双色屏适用常用规格:74HC595PWM型内建PWM电流调节机制高灰阶,高刷新率TB62727,MBI5030,SONY CXA3281N15模组具有完整驱动电路及外形的基本显示单元灯板+驱动板+面罩+底壳可以直接做作产品出售16解读模组规格书规格书是产品性能的全方位描述规格书是用户使用此产品的依据P6规格书解读17箱体箱体是组成屏体的基本单元,一般

6、具有控制系统及电源,接入电源和信号即可使用.箱体的尺寸可以定制,但尺寸也受限于模组的尺寸.模组整数倍.推荐使用标准箱体.P16,P20均采用64X48点箱体箱体的合理性尺寸重量电源系统外观铁箱,铝箱,吊装箱,防水箱18屏体的计算方法点间距(规格)长宽比(4:3,16:9)常见4:3比例32:24,64:48,96:72,128:96,160:120,192:144,224:168,256:192,288:216,320:240,352:264,384:288,416:312,448:336,480:360,512:384640:4801024:768,1600:1200常见16:9比例128:

7、72,256:144,384:216,512:288,640:360,768:432,896:504,1024:576,1280:720,1536:864显示分辨率及尺寸单元板尺寸(取整)箱体尺寸(取整)控制系统范围定制型实例标准型实例19屏体的计算方法-定制实例客户要求:规格P6面积15m2长宽比4:3单元板安装计算条件单元板尺寸:192X96mm计算步骤H:V=4:3,HXV=15 4/3 V2=15 = V=3.354H=4/3 V=4.472单元板数计算宽度方向 H/0.192=23.29 取整为23高度方向 V/0.096=34.94 取整为35显示屏尺寸 H=23X0.192=4.

8、416, V=35X0.096=3.36 面积 4.416X3.36=14.84m2分辨率 宽 23X32=736,35X16=560显示屏736X560长宽比:736/560=1.32 近似于4:3=1.3320屏体的计算方法-标准推荐型客户需求点间距P20标准比例4:3面积50平方左右计算条件标准箱体分辨率64X48(4:3) 尺寸1.280X0.96=1.23m2采用标准箱体做标准比例的算法是宽高方向箱体数相等计算步骤2x2, 3X3,4X4,5X5,6X6,7X74.92m2,11.06m2,19.68m2,30.75m2,44.28m2,60.27m2推荐方案一:7.68X5.76=

9、44.28m2384X288=110,592 箱体个数 36个推荐方案一:8.96X6.72=60.27m2448X336=150,528 箱体个数 49个21基础知识-点间距像素与点间距像素-可以显示全部彩色信息的基本单元点间距(像素间距)-相邻像素间的距离点密度每平方米的像素点数点密度=(1000/点间距)2屏体分辨率水平像素数X垂直像素数1024X768常见点间距2,3,4,4.75,5,6,7.62,8,10,1210,12,14,16,18,20,22,25,31.2522基础知识-灰度灰度亮度从最暗到最亮的数字化等级数.取决于视频源及控制系统的处理位数.8位视频源,灰度等级为28=

10、256级10位视频源,灰度等级为210=1024级系统扫描位宽不能代表显示屏的灰度级23基础知识-可视距离可视距离颜色混合距离RGB三色混合成为单一颜色的距离点间距0.5(米)最小的观看距离能显示平滑图像的距离点间距1 (米)最合适的观看距离观看者能看到高度清晰画面的距离点间距3 (米)最远识别距离字符高度(米) 34524最佳视距密度(点/m2)点间距（mm)最佳视距（米）最近最远441004.75226400005328172007.625442100001055569441286639061615882500202011020662220140观看距离图示25基础知识-色温色温将一具有完

11、全吸收与放射能力的标准黑体加热，温度逐渐升高，光度亦随之改变，（黑体由红-橙红-黄-黄白-白-蓝白）黑体加温到出现与光源相同或接近光色时的温度，定义为该光源的相关色温度，称为色温，以绝对温度K（Kelvin，开氏温度)为单位 （K=+273.15）黑体加热温度发出光色室温黑800红3000黄白4000白5000冷白8000蓝白60000深蓝26基础知识-RGB颜色模型RGB颜色模型红（630）、绿（520）、蓝（465）三色做为基本色三点构成的三角型即为RGB颜色模型所能表现的所有颜色是一种加色模型白色可由RGB三色按比例混合而成,RGB所占比例为3:6:1标准白场色温为6500-9300K2

12、7基础知识-色度图色度图和色座标曲线上的点是光谱颜色，即纯彩色，它们的纯度最高。连接红色和紫色的直线称为紫色线，它不属于光谱颜色。曲线包围的点为所有可能的可见光的组合，C点为白色，越靠近C点则它的纯度就越低。自然界中所有的颜色都包含在曲线所包围的区域中。28基础知识-虚拟像素虚拟像素原理29基础知识-虚拟像素虚拟像素分析实质上是分时复用的概念实像素点若为mn,则虚拟像素点有(2m-1)(2n-1),若m,n足够大，约等于4mn，即为实像素的4倍对于图像分辨率增强，表现更细腻相对节约成本显示小字号文字有问题分时扫描，牺牲亮度和刷新率30基础知识-换帧与刷新频率换帧频率： “帧”是包含灰度的一幅完

13、整的画面。换帧频率是表征图像连续性的参数指标。刷新频率：每一帧画面会在屏体上被反复显示(刷新)很多次,刷新频率是指画面的刷新速度,是表征图像稳定性（抖动）的参数指标。31基础知识-控制系统控制系统专业系统开发商提供(灵星雨,德普达,聚诚)由主控(发送卡)+接收卡组成(一个发送卡可以带多个接收卡)灵星雨七代系统可控制范围主控卡701型1280X1024,702型2048X640单网线支持：701型卡1024640 、1280512， 702型卡1600400、2048320接收卡: 取决于控制宽度、扫描位数（灰度等级）、刷新频率 一般都户外64X128，户内256X128传输方式网线100米,多

14、模光纤500米,单模光纤5KM.户外多采用单箱体控制系统亮度调节、Gamma校正、亮度校正技术、接收卡软件定义连线方式、智能设置单元板走线方式播放软件32基础知识-防护等级表示防护等级的代号通常由特徵字母IP(International Protect)和二个特徵数字组成。第1个数字表示电器离尘、防止外物侵入的等级，第2个数字表示电器防湿气、防水侵入的密闭程度，娄字越大表示其防护等级越高 户外显示屏的防护等级一般要求为IP6533基础知识-防护等级第一位特徵数字防 护 等 级简单说明含 义0无防护没有专门防护1防大於50mm 的固体异物能防止直径大於50mm的固体异物进入壳内能防止人体的某一大

15、面积部分 (如手) 偶然或意外地触及壳内带电部分或运动部件, 不能防止有意识的接近2防大於12mm 的固体异物能防止直径大於12mm长度不大於80mm的固 异物进入壳内能防止手指触及壳内带电部分或运动部件3防大於2.5mm 的固体异物能防止直径大於2.5mm的固体异物进入壳内能防止厚度(或直径) 大於2.5mm的工具、金属线等触及壳内带电部分或运动部件4防大於1mm 的固 异物能防止直径大於1mm的固体异物进入壳内能防止厚度 (或直径) 大於1mm的工具、金属线等触及壳内带电部分或运动部件5防 尘不能完全防止尘埃进入, 但进入量不能达到妨碍设备正常运转的程度6尘 密无尘埃进入34基础知识-防护

16、等级第二位特徵数字防 护 等 级简单说明含义0无防护没有专门防护1防滴滴水 (垂直滴水) 无有害影响215防滴当外壳从正常位置倾斜在15以内时, 垂直滴水无有害影响3防淋水与垂直成60范围以内的淋水无有害影响4防溅水任何方向溅水无有害影响5防喷水任何方向喷水无有害影响6防猛烈海浪猛烈海浪或强烈喷水时, 进入外壳水量不致达到有害程度7防浸水影响浸入规定压力的水中经规定时间後进入外壳水量不致达到有害程度8防潜水影响能按制造场规定的条件长期潜水35基础知识-其他其他平整度功耗重量工作温度温升平均无故障时间使用寿命36屏体大小有三个重要的因素：（1）显示内容的需要（2）场地空间条件（3）显示屏单元模板

17、尺寸（室内屏）或像素大小（户外屏）。37led显示屏常见问题 :一. 考虑屏体面积的因素有哪些？（1） 有效视距与实际场地尺寸的关系；（2） 像素尺寸与分辩率；（3） 单元为基数的面积估计；（4） 屏体机械安装及维护操作空间；（5） 屏体倾角对距离的影响。二. 显示效果与象素选择的关系？（1） 文字显示（图文屏）：视其文字尺寸及分辩需求而定；（2） 普通视频显示（同步屏）：320240 点阵；（3） 数字标准DVD显示：640480 点阵；（4） 完整计算机视频：800600 点阵。 38led显示屏常见问题 :三. 环境亮度对于屏体有哪些亮度要求？一般亮度要求如下：（1） 室内：800CD/

18、M2（2） 半室外：2000CD/M2（3） 户外（坐南朝北）：4000CD/M2（4） 户外（坐北朝南）：8000CD/M2四. 红绿蓝在白色构成方面有什么样的亮度要求？红、绿、蓝在白色的成色方面贡献是不一样的。其根本原因是由于人类眼睛的视网膜对于不同波长的光感觉不同而造成的。经过大量的实验检验得到以下大约比例，供参考设计：简单红绿蓝亮度比为：3：6：1精确红绿蓝亮度比为：3.0：5.9：1.139五.为什么高档全彩显示屏要用纯绿管？ 在实际LED 显示屏生产时，应选择发光效率高而又能获得显色丰富鲜艳的三基色LED 灯管，以使在色度图中的色三角形面积尽可能在且靠近舌形谱色曲线，来满足丰富的彩

19、色和发出足够的亮度而舌形曲线顶尖为515nm 波长光，所以高档LED 显示屏选用波长接近于515nm 的纯绿色光LED 管，例如选用520nm、525nm 或530nm 波长光的LED 灯管。六.在明确亮度及点密度的要求条件下，如何计算单管的亮度？计算方法如下：（以两红、一绿、一蓝为例）红色LED 灯亮度：亮度（CD）/M2点数/M20.32绿色LED 灯亮度：亮度（CD）/M2点数/M20.6蓝色LED 灯亮度：亮度（CD）/M2点数/M20.1例如：每平米2500 点密度，2R1G1B，每平米亮度要求为5000 CD/M2，则：红色LED 灯亮度为：500025000.32=0.3绿色LE

20、D 灯亮度为：500025000.6=1.2蓝色LED 灯亮度为：500025000.1=0.2每像素点的亮度为：0.32+1.2+0.2=2.0 CD40led显示屏常见问题 :七. 视频（同步）屏为什么选用DVI显示接口标准？（1） DVI 显示卡接口是符合计算机国际标准的显示接口；（2） 无需打开机箱，即可方便安装；（3） 显存高，动态画面显示能力强；（4） 软硬件兼容能力强；（5） 支持所有操作系统及应用软件，显示灵活方便；（6） 大批量生产，成本低，维护方便。八.视频(同步)屏能不能用笔记本控制，为什么？不能。笔记本电脑的显卡是内置的，无法实现与控制系统的连接。41led显示屏常见问

21、题 :九户外屏的生产周期为什么比较长？（1）原料采购：LED 灯管采购周期较长，尤其进口管芯，订货周期需46 周；（2）生产工艺复杂：需经过PCB 设计、罩壳制作、灌胶、调白平衡等；（3）结构要求严格：一般为箱体设计，需考虑防风、防雨、防雷等。十用户选择适宜的显示屏需要考虑的因素有那些？（1）显示内容的需要；（2）可视距离、视角的确认；（3）屏体分辩率的要求；（4）安装环境的要求；（5）成本的控制。 42led显示屏常见问题 :十一.显示屏一般的长宽比例是多少？图文（通讯或异步）屏：根据显示的内容确定；视频（同步）屏：一般为4：3 或接近4：3；理想的比例为16：9。十二显示屏的安装要求？供电

22、要求：供电接线点应在屏体尺寸之内；220V 市电供电，火线0 线接地线；或380V 市电供电，三火线一0 线接地线；火线与0 线导线截面积相同；10 千瓦以上显示屏应加降压启动设备。通讯要求：通讯距离是以通讯线长为定义。要以所安装显示屏的型号所用通讯线长度标准来安装通讯线。通讯线禁止与电源线在同一线管内走线。安装要求：显示屏安装左右水平，不准许后倾吊装要加装上下调节杆壁挂安装前要装前倾脱落钩落地安装要加定位支撑螺栓。4344选择显示屏的要素 （1）亮度 （2）显示内容 （3）信息容量与观看距离 （4）屏体尺寸设计 （5）耗电与电源要求 45（1）亮度 安装在室内普通照度环境的LED显示屏选用室

23、内型显示屏。 安装在户外应选用户外型显示屏。 安装在开敞大厅、屋檐、户外雨棚或阳光屋顶下等光照较强环境应选用准户外显示屏。 46（2）显示内容 若主要用于显示图片、视频图象，那么就应选择全彩色显示屏。视频图象至少需要200线的分辨率，所以显示屏的分辨率（总象素密度）一般应当至少在320（列）200（行）； 若主要用于显示文字、数据、表格、三维图形、动画那么就应选择双基彩色灰度显示屏； 若主要用于显示文字、数据、表格、二维图形那么就可选择双基彩色图文显示屏； 若主要用于显示文字、数据、表格那么就可选择单色图文显示屏。47（3）信息容量与观看距离 选择显示屏还必须考虑信息容量及较佳的观看距离。显示

24、屏显示信息内容是无限多的，但同时出现在一幅画面上的内容是有限的。当初定了显示屏的面积后, 应当计算显示屏的面积能否满足显示内容的需要。若需较近距离观看，应选择密度较高的显示屏；若需较远距离观看，则可选择密度较低的显示屏。 48（4）屏体尺寸设计 在设计屏体大小时,有三个重要的因素: a.显示内容的需要 b.场地空间条件 c.显示屏单元模板尺寸（室内屏）或象素密度（户外屏） 普通LED显示屏的分辨率一般最大为512行1024列。超大型显示屏可超出此限；常用的一种办法是用两套显示控制系统来拼接；另一种办法就是用超高速芯片设计电路; 成本较高。 室内显示屏是由若干显示单元模板构成；单元模板是显示屏的

25、基本构件，室内屏显示单元模板的象素一般为6432点或水平方向分解成两半6416点，显示单元模板尺寸因象素直径而异； 49在设计室内显示屏的准确几何尺寸时，应以显示单元模板的尺寸为基础。 高密度的准户外显示屏一般采用室内显示屏的显示单元模板，故设计屏体准确几何尺寸时与室内显示屏体方法相同。 户外屏的显示单元模板的形态为箱体，故称为显示单元箱体。显示单元箱体是显示屏的基本构件。户外屏显示单元箱体的象素一般有6432点、3232点及3216点等几种，显示单元箱体尺寸因象素直径而异； 除了应考虑前面提到的显示内容的需要和场地空间因素外，还应考虑安装位置和视距。若安装位置与主体视距越远，则象素尺寸应越大，因为象素尺寸越大，象素内的发光管就越多，亮度就越高，而有效视距也就越远。但是，象素尺寸越大，单位面积的象素分辨率就越低，单位面积内显示的内容也就越少。50（5）耗电与电源要求 显示屏的耗电量分为平均耗电量和最大耗电量。