Trang tin cung cấp kiến thức cơ bản và nâng cao về Công nghệ LED

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giới thiệu cách tính toán điện năng tiêu thụ lớn nhất của màn hình LED.

Trước tiên, bạn nên biết rằng dòng điện vào và điện áp của từng đèn LED trên màn hình LED. Theo lý thuyết, trong môi trường phòng thí nghiệm, dòng vào lớn nhất trên đèn LED của màn hình LED có thể là 20mA, và điện áp là 5V(nhưng hãy nhớ: trong ứng dụng thực tế, dòng vào đèn LED không thể đạt đến 20mA). Do đó điện năng tiêu thụ theo lý thuyết của một đèn LED là: 20mA x5V= 0.1W. Rất đơn giản chúng ta đã tính toán được điện năng tiêu thụ của một đền LED.

Tiếp theo, điều bạn nên biết là một cấu hình điểm ảnh và độ phân giải của màn hình trên một m2. Khi đã hiểu rõ vấn đề này, bạn sẽ biết có bao nhiêu bóng đèn LED trên một màn hình LED.

Hãy thử lấy màn hình LED P16 làm ví dụ:

Cấu hình điểm ảnh là 2R1G1B, có nghĩa là một pixel bao gồm 2 led đỏ, 1 xanh lá, 1 xanh dương, tổng cộng là 4 đèn LED trong một pixel. Và độ phân giải trên 1m2 của màn hình P16 là 3906 pixel, điều đó có nghĩa là có tổng cộng 3906pixel/m2. Từ đó bạn có thể biết được là có tất cả 4*3906= 15624 đèn LED trên một m2 màn hình LED.

Vì vậy điện năng tiêu thụ lớn nhất của một màn hình LED P16 trên 1m2 là

15624*0.1W= 1.56kW.

Và điện năng tiêu thụ trung bình là:

1.56kW/2= 780W.

Nhưng cách tính toán trên là dành cho màn hình LED được quét với chế độ quét tĩnh. Nhưng với những chế độ quét khác thì sao? Với chế độ quét 1/4, chế độ quét 1/8, hay 1/2 thì điện năng tiêu thụ sẽ là bao nhiêu? Và tại sao lại phải sử dụng những chế độ quét khác nhau?

Để trả lời những câu hỏi trên ta thử lấy một màn hình LED P6 trong nhà làm ví dụ, màn hình LED này thường được quét với chế độ quét 1/8. Vậy nếu bạn sử dụng chế độ quét tĩnh thì điện năng tiêu thụ lớn nhất của màn hình LED P6 trong nhà sẽ rất lớn, lên tới 8kW/1m2. Đó thực sự là một vấn đề nghiêm trọng, ảnh hưởng đến lợi ích của người sử dụng.

Nhưng thực tế thì không phải vậy, nếu tính toán theo đúng chế độ quét 1/8 thì chúng ta chỉ cẩn chia kết quả cho 8, bạn sẽ nhận được điện năng tiêu thụ lớn nhất của màn hình này là ~ 1.1kW/m2.

Vậy chế độ quét là gì và có ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm không?

Thực tế những người thiết kế đã tính toán đến vấn đề này. Chế độ quét thực ra là do phần cứng quyết định. Nếu như muốn có thể quét với nhiều chế độ quét khác nhau thì chúng ta sẽ phải tăng số lượng IC quét lên trên từng module LED. Điều đó cũng đồng nghĩa với việc giá thành của sản phẩm sẽ tăng, nhưng bài toán đặt ra ở đây là với mỗi mục đích, nhu cầu sử dụng khác nhau thì giải pháp nào sẽ là tối ưu nhất?

Với một bảng LED có thể điều khiển với chế độ quét 1/16, 1/8 ... thì ta có thể giảm điện năng tiêu thụ của bảng LED. Nhưng khi đó chế độ quét này sẽ làm giảm độ sáng của màn hình bởi khi đó mỗi khi bộ điều khiển xuất dữ liệu chỉ có 1/8 hàng trên một module sáng, điều đó dẫn đến thời gian sáng của những hàng đó giảm đi 1/8 lần trong một lần quét.

Còn với chế độ quét tĩnh thì tất cả các hàng của module cùng sáng một lúc trong toàn thời gian quét.

Chế độ quét tĩnh (1/1)

Chế độ quét 1/8

Biểu đồ thời gian

Với mỗi chế độ quét thì đều có ưu điểm, nhược điểm. Tùy vào môi trường, yêu cầu của người sử dụng mà ta lựa chọn chế độ quét phù hợp. Với màn hình trong nhà, yêu cầu độ sáng không cao nên ta có thể lựa chọn chế độ quét cao 1/16, 1/8 hay 1/4 nhưng với màn hình ngoài trời, yêu cầu độ sáng cao do đặc thù của nó nên với loại màn hình này ta nên lựa chọn chế độ quét 1/4, 1/2 hay quét tĩnh. Ngoài ra ta còn phải tính toán chi phí ban đầu bỏ ra và chi phí trong quá trình sử dụng của các chế độ quét để tìm ra giải pháp thích hợp nhất.