LED ディスプレイの設計と設置では、消費電力を正確に計算する必要があります。画面のサイズ、形状、寸法はさまざまであるため、電力パラメータを慎重に決定する必要があります。さらに、安全性と効率的な操作のために、適切なケーブルの太さを選択する必要があります。この記事では、LED ディスプレイの消費電力を計算する方法について説明します。
LED ディスプレイの消費電力の種類: ピーク電力と平均電力
LED ディスプレイには、ピーク電力と平均電力の 2 種類の電力があります。
1. ピーク電力: これは、画面が最初にオンになったとき、またはフルホワイト (可能な限り明るい画面) を表示しているときに消費される最大電力です。瞬間的な電圧と電流の値を表します。
2. 平均電力: これは、画面に一般的なコンテンツが表示されているときの通常の操作中に使用される電力です。より現実的な継続的なエネルギー使用量を反映します。
LEDディスプレイの基本的な電力計算
LED ディスプレイは通常、消費電力が低いですが、電気システムが負荷を処理できるようにするには、正確な電力推定が必要です。消費電力を計算するには、次の式を使用します。
P = ユー * 私
どこ：
– Pはワット（W）単位の電力を表します
– Uは電圧（V）
– Iは電流（A）
以下の手順に従って電力消費量を見積もることができます。
#ステップ1: 個々のLEDの電力を決定する
まず、0.1 つの LED の消費電力を調べます。これは通常、ワット (W) で測定されます。タイプ、色、明るさに応じて、個々の LED の消費電力は 1 W から XNUMX W の範囲です。
#ステップ2: LEDの数を計算する
次に、ディスプレイで使用する LED の数を決定します。LED モジュールまたはパネルのサイズとピクセル密度を知っておく必要があります。たとえば、モジュールのサイズが 1 メートル x 1 メートルで、10,000 平方メートルあたり 10,000 ピクセルの場合、XNUMX 平方メートルあたり XNUMX 個の LED があることになります。
#ステップ3: 総消費電力を見積もる
LED 10,000 個あたりの消費電力にパネル内の LED の総数を掛けます。LED 密度が 0.5 平方メートルあたり XNUMX 個で、各 LED の消費電力が XNUMX W の場合、そのメートルあたりの総電力は次のようになります。
10,000平方メートルあたりの総電力 = 0.5個のLED * 5000W = XNUMX W
#ステップ4: 明るさを調整する
ディスプレイの明るさも消費電力に影響します。明るさ（nits または cd/m² で測定）が高いほど、消費電力が大きくなります。明るさが高くなると、消費エネルギーも増加します。
#ステップ5: 労働時間を考慮する
ディスプレイが毎日どのくらいの時間動作するかを検討してください。この手順により、1 日の電力消費量を見積もることができます。総電力に動作時間を掛けて、1 日の電力使用量を決定します。
1日の電力消費量 = 総電力*稼働時間
たとえば、総電力が 5 kW で、ディスプレイが 8 日 XNUMX 時間動作する場合:
5000日の消費電力 = 8 W*40,000時間 = 40 Wh = XNUMX kWh
さまざまな負荷タイプの電力計算
電気工学では、抵抗負荷と誘導負荷という 2 つの主な負荷タイプがあります。
– 抵抗負荷: 抵抗負荷の場合、電力の計算式は簡単です。
P = ウ * イ
– 誘導負荷: LED ディスプレイなどの誘導負荷の場合、式は力率 (cosφ) に合わせて調整されます。
P = U*I*cosφ
LED ディスプレイでは通常、誘導負荷であるスイッチング電源が使用されます。LED ディスプレイの力率は通常 0.8 程度なので、総電力を計算するときはこの値を使用します。
例: 屋外用 P10 LED ディスプレイの電力計算
P10屋外LEDディスプレイの消費電力を計算してみましょう。画面サイズは100平方メートルです。
1. LEDディスプレイの仕様:
– ピクセルピッチ: 10 mm
– ピクセル密度: 10,000平方メートルあたりXNUMXピクセル
– 各ピクセルには3つのLED（赤、緑、青）があります
– スキャンモード: 1/4
2. 平方メートルあたりの電力:
1平方メートルあたりの電力消費量は次のように計算されます。
P = 10,000 ピクセル * 3 LED * 5 V * 0.02 A * (1/4) = 750 W
3. 画面全体の総電力:
平方メートルあたりの電力をスクリーン面積（100 m²）で乗算します。
P = 750 W* 100 = 75,000 W = 75 kW
4. 補助装置を含む総出力:
エアコン、ファン、アンプなどの追加コンポーネントを考慮すると、総消費電力に約 10% が追加されます。
P_合計 = 75 kW + 7.5 kW + 5 kW}= 87.5 kW
5. 現在の計算:
総電流は次の式を使用して計算されます。
I = P/(U*cosφ)
ここで、U は 220 V (標準電圧)、力率は 0.8 です。したがって、電流は次のようになります。
I = 87,500\(220 *s 0.8) = 318 A
6. 実際の電力消費量に合わせて調整する:
LED は連続的に最大輝度で点灯するわけではないため、実際の電力消費量を推定するには係数 0.5 を適用できます。その結果は次のようになります。
I = {(82,500 W* 0.5) + 5,000 W}\(220 * 0.8) = 168 A
したがって、ディスプレイは通常の動作中に約 168 A を消費します。
適切なケーブルサイズの選び方
電流値がわかれば、負荷を処理するために適切なケーブルを選択できます。ワイヤの断面積によって、安全に流せる電流の量が決まります。適切なワイヤを選択する方法は次のとおりです。
一般的な銅線の容量:
| ワイヤゲージ (mm²) | 電流容量 (A) |
|---|---|
| 1mm²の | 17 A |
| 1.5mm²の | 21 A |
| 2.5mm²の | 28 A |
| 4mm²の | 35 A |
| 6mm²の | 48 A |
| 10mm²の | 65 A |
| 16mm²の | 91 A |
| 25mm²の | 120 A |
ケーブル選択例:
90 A の負荷の場合、最大 25 A まで対応できる 120 mm² の銅線を選択できます。これにより安全マージンが提供され、信頼性の高い動作が保証されます。
長距離電力伝送に関する考慮事項
電源ケーブルが長距離にわたって配線されると、電圧降下が大きくなります。距離が 50 メートルを超える場合は、過度の電圧損失を防ぐために、ワイヤのサイズを大きくする必要があります。6 mm² の銅線は、短い距離 (50 メートル未満) に適していますが、長い距離の場合は、10 mm² 以上のケーブルをお勧めします。
| ワイヤゲージ (mm²) | 60°Cでの電流(A) | 75°Cでの電流(A) | 85°Cでの電流(A) |
|---|---|---|---|
| 2.5mm²の | 20 A | 25 A | 30 A |
| 4.0mm²の | 25 A | 35 A | 50 A |
| 6.0mm²の | 30 A | 50 A | 65 A |
| 8.0mm²の | 40 A | 55 A | 70 A |
| 14.0mm²の | 55 A | 70 A | 95 A |
| 22.0mm²の | 70 A | 85 A | 100 A |
| 30.0mm²の | 85 A | 95 A | 125 A |
| 50.0mm²の | 110 A | 130 A | 150 A |
| 60.0mm²の | 145 A | 165 A | 195 A |
| 70.0mm²の | 175 A | 200 A | 230 A |
| 80.0mm²の | 200 A | 230 A | 260 A |
| 100.0mm²の | 250 A | 275 A | 300 A |
まとめ
LED ディスプレイの消費電力を正確に計算する方法をご案内します。これは安全性、効率性、パフォーマンスにとって不可欠です。ピーク電力と平均電力を理解することで、ディスプレイが最適に機能することを保証できます。LED スクリーンの設置を計画していて、計算方法がわからない場合は、お気軽にお問い合わせください。
