LED 디스플레이의 설계 및 설치에서는 전력 소비량을 정확하게 계산해야 합니다. 다양한 화면 크기, 모양 및 치수로 전력 매개변수를 신중하게 결정해야 합니다. 또한 안전과 효율적인 작동을 위해 적절한 케이블 두께를 선택해야 합니다. 이 글에서는 LED 디스플레이 전력 소비량을 계산하는 방법에 대해 설명합니다.
LED 디스플레이 전력 소비 유형: 피크 대 평균 전력
LED 디스플레이에는 피크 전력과 평균 전력이라는 두 가지 유형의 전력이 있습니다.
1. 피크 전력: 이것은 화면을 처음 켤 때 또는 풀 화이트(가능한 가장 밝은 화면)를 표시할 때 소비하는 최대 전력입니다. 순간 전압 및 전류 값을 나타냅니다.
2. 평균 전력: 이것은 화면이 일반적인 콘텐츠를 표시할 때 정상 작동 중에 사용되는 전력입니다. 이는 보다 현실적이고 지속적인 에너지 사용을 반영합니다.
LED 디스플레이의 기본 전력 계산
LED 디스플레이는 일반적으로 전력 소모가 낮지만 정확한 전력 추정이 필요하며, 이는 전기 시스템이 부하를 처리할 수 있도록 도울 수 있습니다. 전력 소모를 계산하려면 다음 공식을 사용합니다.
P = U * 나
어디에:
– P는 와트(W) 단위의 전력을 나타냅니다.
– U는 전압(V)입니다.
– 나는 현재(A)이다
다음 단계에 따라 전력 소비량을 추정할 수 있습니다.
#1단계: 개별 LED당 전력 결정
시작하려면, 일반적으로 와트(W)로 측정되는 단일 LED 전력 소비량을 찾을 수 있습니다. 유형, 색상 및 밝기에 따라 개별 LED의 전력 소비량은 0.1W에서 1W까지입니다.
#2단계: LED 수 계산
다음으로, 디스플레이에 사용된 LED 수를 결정할 수 있습니다. LED 모듈 또는 패널의 크기와 픽셀 밀도를 알아야 합니다. 예를 들어, 모듈 크기가 1m x 1m이고 제곱미터당 10,000개의 픽셀이 있는 경우 제곱미터당 10,000개의 LED가 있습니다.
#3단계: 총 전력 소비량 추정
LED당 전력 소비량을 패널의 총 LED 수에 곱합니다. LED 밀도가 제곱미터당 10,000개의 LED이고 각 LED가 0.5W를 사용하는 경우 해당 미터의 총 전력은 다음과 같습니다.
제곱미터당 총 전력 = 10,000개 LED * 0.5W = 5000W
#4단계: 밝기 조정
디스플레이 밝기도 전력 소비에 영향을 미칩니다. 밝기가 높을수록(nits 또는 cd/m²로 측정) 전력 사용량이 커집니다. 밝기가 증가할수록 더 많은 에너지를 소모합니다.
#5단계: 근무 시간을 고려하세요
디스플레이가 매일 얼마나 오랫동안 작동할지 고려하세요. 이 단계를 통해 일일 전력 소비량을 추정하는 데 도움이 됩니다. 총 전력에 작동 시간을 곱하여 일일 전력 사용량을 결정합니다.
일일 전력 소비량 = 총 전력량 * 운영 시간
예를 들어, 총 전력이 5kW이고 디스플레이가 하루 8시간 작동하는 경우:
일일 전력 소비량 = 5000W*8시간 = 40,000Wh = 40kWh
다양한 부하 유형에 대한 전력 계산
전기공학에는 저항성 부하와 유도성 부하의 두 가지 주요 부하 유형이 있습니다.
– 저항 부하: 저항 부하의 경우 전력 공식은 간단합니다.
P = U * 나
– 유도 부하: LED 디스플레이와 같은 유도 부하의 경우 공식은 역률(cosφ)에 맞게 조정됩니다.
P = U*I*cosφ
LED 디스플레이는 일반적으로 유도 부하인 스위칭 전원 공급 장치를 사용합니다. LED 디스플레이의 역률은 일반적으로 약 0.8이므로 총 전력을 계산할 때 이 값을 사용합니다.
예: 야외 P10 LED 디스플레이의 전력 계산
P10 실외 LED 디스플레이 전력 소비량을 계산해 보겠습니다. 화면 크기는 100제곱미터입니다.
1. LED 디스플레이 사양:
– 픽셀 피치: 10mm
– 픽셀 밀도: 제곱미터당 10,000픽셀
– 각 픽셀에는 3개의 LED(적색, 녹색, 청색)가 있습니다.
– 스캐닝 모드: 1/4
2. 제곱미터당 전력:
각 제곱미터당 전력 소비량은 다음과 같이 계산됩니다.
P = 10,000픽셀* 3개 LED* 5V* 0.02A*(1/4)= 750W
3. 전체 화면의 총 전력:
제곱미터당 전력을 스크린 면적(100m²)으로 곱합니다.
P = 750W* 100 = 75,000W = 75kW
4. 보조 장비를 포함한 총 전력:
에어컨, 팬, 앰프와 같은 추가 구성 요소를 고려하면 총 전력 소비량에 약 10%가 추가됩니다.
P_총계 = 75kW + 7.5kW+ 5kW}= 87.5kW
5. 현재 계산:
총 전류는 다음 공식을 사용하여 계산됩니다.
나 = P/(U*cosφ)
여기서 U는 220V(표준 전압)이고 역률은 0.8입니다. 따라서 전류는 다음과 같습니다.
I = 87,500\(220 *s 0.8) = 318A
6. 실제 전력 소비량에 맞게 조정:
LED가 계속해서 최대 밝기로 켜지지 않기 때문에 0.5의 계수를 적용하여 실제 전력 소비량을 추정할 수 있습니다. 그 결과 다음과 같습니다.
I = {(82,500W* 0.5) + 5,000W}\(220 * 0.8) = 168A
따라서 디스플레이는 일반 작동 중에 약 168A의 전력을 소모합니다.
올바른 케이블 크기를 선택하는 방법
현재 값을 알게 되면 부하를 처리할 적절한 케이블을 선택할 수 있습니다. 와이어의 단면적은 얼마나 많은 전류를 안전하게 전달할 수 있는지 결정합니다. 올바른 와이어를 선택하는 방법은 다음과 같습니다.
일반 구리선 용량:
| 와이어 게이지(mm²) | 현재 용량(A) |
|---|---|
| 1 mm² | 17 |
| 1.5 mm² | 21 |
| 2.5 mm² | 28 |
| 4 mm² | 35 |
| 6 mm² | 48 |
| 10 mm² | 65 |
| 16 mm² | 91 |
| 25 mm² | 120 |
케이블 선택 예:
90A 부하의 경우 최대 25A까지 처리할 수 있는 120mm² 구리선을 선택할 수 있습니다. 이는 안전 여유를 제공하고 안정적인 작동을 보장합니다.
장거리 전력 전송에 대한 고려 사항
전원 케이블이 장거리로 연결되면 전압 강하가 증가합니다. 50m가 넘는 거리의 경우 과도한 전압 손실을 방지하기 위해 와이어 크기를 늘려야 할 수 있습니다. 6mm² 구리선은 짧은 거리(50m 미만)에 적합할 수 있지만, 장거리의 경우 10mm² 이상의 케이블을 권장합니다.
| 와이어 게이지(mm²) | 60°C에서의 전류(A) | 75°C에서의 전류(A) | 85°C에서의 전류(A) |
|---|---|---|---|
| 2.5 mm² | 20 | 25 | 30 |
| 4.0 mm² | 25 | 35 | 50 |
| 6.0 mm² | 30 | 50 | 65 |
| 8.0 mm² | 40 | 55 | 70 |
| 14.0 mm² | 55 | 70 | 95 |
| 22.0 mm² | 70 | 85 | 100 |
| 30.0 mm² | 85 | 95 | 125 |
| 50.0 mm² | 110 | 130 | 150 |
| 60.0 mm² | 145 | 165 | 195 |
| 70.0 mm² | 175 | 200 | 230 |
| 80.0 mm² | 200 | 230 | 260 |
| 100.0 mm² | 250 | 275 | 300 |
결론
LED 디스플레이의 전력 소비량을 정확하게 계산하는 방법을 안내해 드립니다. 이는 안전, 효율성 및 성능에 필수적입니다. 피크 및 평균 전력을 이해하면 디스플레이가 최적으로 기능하도록 할 수 있습니다. LED 스크린을 설치할 계획이지만 계산 방법을 모르는 경우 언제든지 문의해 주십시오.
