به نام خدا

موضوع : ميزان جريان مصرفی توسط ماژول های مختلف تمام رنگ 

مقدمه

در سال های اخير و به ويژه در سالی که پشت سر گذاشتيم، بخشی از بازار ماژول های led رنگی مصرفی در ايران تحت تاثير بازار جهانی و تکنولوژی مدرن تر، به سمت استفاده از ماژول های رنگی SMD مهاجرت کرده است.

بدون شک امروز تعداد ماژول های رنگی در بازار ايران بسيار بيشتر از يکی دو سال گذشته می باشد و برخی از همکاران تابلوساز بعضا ماژول های جدیدی را در بازار مشاهده می کنند که تا قبل از آن با چنين ماژولی کار نکرده بودند.ما در اينجا قصد نقد و بررسی اين ماژول های جديد و مزايای استفاده از آن ها را نداريم.

يکی از مواردی که ممکن است برای همکاران محترم مورد سوال واقع شده باشد اين است که "جريان مصرفی اين ماژول ها چقدر است؟" و يا به بيان ساده تر " به ازای هر چند ماژول بايد از يک پاور استفاده کرد؟ "

هدف از نگارش اين مقاله پاسخ به سوال فوق می باشد. به طوری که خواننده بتواند ميزان جريان مصرفی را برای هر ماژولی که تاکنون استفاده نکرده است را خود محاسبه کند.

محاسبه ميزان جريان مصرفی توسط هر ماژول رنگی

ميزان جريان مصرفی در ماژول های رنگی به دو عامل بستگی دارد:

-1 نوع اسکن ماژول

-2 تعداد ال ای دی های به کار رفته در ماژول

موضوع فوق را در قالب يک مثال کاربردی توضيح می دهيم:

فرض کنيد می خواهيم محاسبه کنيم که در صورت استفاده از ماژولی که در تصوير زیر آمده است (p8) به ازای هر چند ماژول از يک پاور سوئیچینگ بايد استفاده کرد؟

برای محاسبه جريان مصرفی ماژول، ابتدا بايد نوع اسکن و تعداد ال ای دی های ماژول را مشخص کرد.

ماژول فوق 20 پيکسل در عرض و 40 پيکسل در طول دارد. پس تعداد کل پيکسل ها حاصل ضرب 20 در 40 يعنی 800 می باشد.

از طرفی هر پيکسل متشکل از سه ال ای دی قرمز ، سبز و آبی می باشد. بنابراين تعداد کل چيپ های ال ای دی به کار رفته در ماژول مورد بررسی از ضرب تعداد پيکسل ها ( 800 ) در تعداد ال ای دی های هر پيکسل ( 3) به دست می آيد که برابر 2400 ال ای دی می باشد.

پس تعداد کل ال ای دی های مورد استفاده در ماژول فوق مشخص شد که برابر 2400 ال ای دی می باشد.

اکنون به بررسی نوع اسکن ماژول فوق می پردازيم: اگر به چاپ روی برد مدار چاپی ماژول توجه کنيد متوجه عبارت 5S  در آن خواهید شد که مخفف 5Scan می باشد. پس اسکن ماژول فوق 5 می باشد.

اکنون با مشخص شدن تعداد ال ای دی های ماژول ( 2400 ) و نوع اسکن آن ( 5) و اين واقعيت که جريان استاندارد هر ال  ای دی 20 میلی آمپر  (0.02A) می باشد جريان مصرفی ماژول مورد بررسی را خيلی ساده از فرمول زير محاسبه می کنيم :

جريان مصرفی ماژول برابر است با (حاصل ضرب تعداد ال ای دی های ماژول در عدد ثابت 0.02 ) تقسيم بر اسکن ماژول

در مورد ماژول مورد بررسی فوق جريان مصرفی برابر است با:

( 2400 * 0.02 ) / 5 = 9.6A

پس جريان مصرفی ماژول فوق در حالت استاندارد برابر 9.6 آمپر خواهد بود. اکنون اجازه دهيد که به بررسی اين موضوع بپردازیم که "به ازای هر چند ماژول فوق بايد از يک پاور سوئیچينگ استفاده کنيم؟" و يا به بيان ساده تر " هر پاور سوئيچينگ چه تعداد ازماژول فوق را می تواند راه اندازی کند؟"

فرض کنيد برای راه اندازی ماژول فوق از پاور 40 آمپر استفاده می کنيم.

در يک طراحی استاندارد و منطقی، اگر تابلو مجهز به تجهيزات کنترل دما نباشد ، محاسبات را به گونه ای انجام می دهيم که از 75درصد توان نامی پاور سوئيچينگ استفاده شود.

بنابراین برای دانستن اينکه هر چند ماژول مثال بالا را به يک پاور 40 آمپر متصل کنيم از فر مول زير استفاده می کنيم:

تعداد ماژول های متصل به هر پاور برابر است با (جريان نامی پاور ضرب در درصد توان نامی مورد نظر ما) تقسيم بر (حاصلضرب جريان ماژول در عدد 100)

در مورد مثال بالا محاسبات فوق به شکل زير می باشد:

40A * 75) / (9.6A * 100) = 3.125)

جزء صحيح عدد فوق ( صرف نظر کردن از قسمت اعشار)  3می باشد.

يعنی در يک طراحی اصولی هر 3 ماژول فوق را بايد به يک پاور 40 آمپر وصل کرد.

بايد توجه داشت که در شرايط مختلف در صد توان نامی که از پاور استفاده می شود می تواند مختلف باشد. برای مثال اگر نمايشگر فوق قرار باشد در مناطق گرمسير جنوب کشور که دمای هوا تا 50 درجه هم بالا می رود نصب شود در اين صورت بهتر است که به جای 75 درصد از 50 درصد توان نامی پاور استفاده کرد، و يا به طور مثال در شهر های سردسير مثل اردبيل که دمای هوا در تابستان خيلی بيشتر از دمای متعارفی( 25 درجه سانتيگراد) نمی شود می توان از 100 در صد توان نامی پاور به راحتی بهره برداری کرد.

ويا در صورتی که نمايشگر مجهز به سيستم سرمايشی کنترل دما باشد، ولو اينکه در منطقه گرمسير باشد به راحتی می توان از 100در صد توان نامی پاور سوئيچينگ استفاده کرد.

نکته ای که بايد در نظر داشت اين است که توان نامی منابع تغذيه سوئيچينگ تحت شرايط دمايی متفاوت ، متغير است. از اين رو سازنده های معتبر مثل CZCL توان نامی را تحت دمای متعارفی 25 درجه سانتيگراد معرفی می کنند.

بايد توجه داشت که پاور های توليدی CZCL به دليل طراحی اصولی قادر به کار کرد با توان بيش از 100 در صد توان نامی خود هستند.

به طور مثال پاور 40 آمپر نرمال CZCL به راحتی تا 55 آمپر برق را در حالت های گذرا تامین می کند که این میزان جریان معادل 140 درصد توان نامی یعنی 40 درصد بالاتر از حالت استاندارد می باشد.کارخانه سازنده با طراحی اصولی این امکان را فراهم ساخته تا در صورتی که به هر دلیل مصرف سوئیچینگ در حالت های گذرا مثلا چند دقیقه کمی بالاتر از 100د درصد نامی باشد ، پاور سوئیچینگ دچار مشکل نگردد.

بديهی است که در محاسبات اصولی نبايد به هيچ وجه بيش از 100 درصد توان نامی استفاده کرد.

برخی از همکاران توليد کننده با برنامه ريزی شدت نور کارت کنترل مصرف برق نمايشگر را کاهش می دهند و به اين ترتيب ماژول های بيشتری را به هر پاور سوئيچينگ متصل می کنند . برخی از همکاران نيز معتقدند که در حالت عادی هيچ گاه تمام پيکسل های نمايشگر با تمام شدت نور سفيد روشن نمی ماند و بنابراین تعداد ماژول های متصل به هر پاور را افزايش می دهند.

موارد فوق اگر چه از نظر علمی صحيح می باشد، ولی در يک طراحی خوب بايد همه شرايط را در بدترين حالت در نظر گرفت.

مثلا فرض کنيد کارت کنترل نمايشگر هنگ کند و برای مدت زيادی نمايشگر با شدت نور بالا تصوير ثابتی را که همه ال ای دی ها روشن است راپخش کند. در اين صورت اگر طرح استاندارد نباشد ممکن است به منبع تغذيه آسيب برسد.

مساله فوق مثل اين هست که يک هواپيمای مسافربری با 350 صندلی را طوری طراحی کنند که بتواند وزن 350 نفر با وزن متوسط 85کيلو گرم را بلند کند!

در اينصورت آيا کسی جرات سوار شدن بر چنين هواپيمايی را دارد؟ سازنده هواپيما ها هميشه فرض می کنند که همه 350 مسافر  150 کيلو وزن دارند و چمدان همه مسافران اضافه بار دارد و باد مخالف با بيشترين سرعت ممکن وجود دارد و ...

البته در مورد تلوزيون شهری چون مساله خسارت مالی هست و نه جان انسان ها ، شايد خيلی بحرانی نباشد که طراحی را فوق العاده در نظر گرفت.

ولی با اين حال اگر می خواهيد يک نمايشگر نصب کنيد و سال ها از دادن خدمات گارانتی راحت و آسوده باشيد بهتر است طراحی را خوب انجام دهيد.

اکنون برای تشريح بيشتر به يک مثال ديگر می پردازيم:

ماژول اسکن P6-outdoor-192mm * 192mm           8

تعداد پيکسل در هر سطر برابر است با 192 ميليمتر تقسيم بر 6 ميليمتر که برابر 32 پيکسل می شود.

تعداد پيکسل در هر ستون برابر است با 192 ميليمتر تقسيم بر 6 ميليمتر که برابر 32 پيکسل می شود.

تعداد کل پيکسل ها برابر32*32=1024  می باشد.

هر پيکسل متشکل از سه رنگ ال ای دی می باشد، پس تعداد کل ال ای دی های هر ماژول برابر 1024*3= 3072 می باشد.

جريان مصرفی هر ماژول برابر است با :

( 3072 * 0.02 ) / 8 = 7.68A

پس جريان هر ماژول 7.68 آمپر می باشد.

فرض کنيد بخواهيم از پاور 60 آمپر استفاده کنيم و حداکثر از 80 درصد توان نامی پاور استفاده کنيم. در اينصورت:

( 60 * 80) / ( 7.68 * 100 ) = 6.25

با صرف نظر کردن از قسمت اعشار عدد صحيح 6 به دست می آيد.

يعنی هر6 ماژول فوق را می توان به يک پاور 60A  متصل کرد.

اميد بر اينکه مطلب فوق مورد استفاده همکاران محترم واقع شده باشد.

گرد آورنده : مسعود نجاتی تیرماه 96

 برای خرید انوع پاور سوئیچینگ اینجا را کلیک کنید.