提升LED电子看板寿命 整合保护电路不可轻忽

LED数码看板的显示画面是由显示模块构成，采模块化设计可快速因应设备问题更换故障模块。suncoast

电子看板(digital signage)由于设置场所差异，若是在户外，大多会选择使用识别度更高LED材料组建，若是室内，则LCD、PDP等平面显示器就会成为首选。但基本上应付大尺寸的装设需求，目前不管室内？室外选用LED电子看板应是兼具成本效益的选择，但LED发光元件毕竟在运行时会产生高温，为了保护设备、延长使用年限，对应的整合保护电路就不可轻忽...

LED digital signage其实在生活中相当常见，因为只要牵涉到户外或是大尺寸广告信息、数据信息呈现，使用LCD或PDP这类平面电视进行画面组构，虽然一样可以达到尺寸放大的展演效果，但组构电子看板的屏幕成本却不见得能够负担，评估使用效益与成本还是LED数码看板更具竞争力。

数码看板设置环境恶劣

而为了提升LED数码看板的展示效果，通常LED数码看板会选用高亮度、高功率的显示模块进行整合，对于模块里头单一LED发光元件的亮度要求越来越高。但亮度提升后相对也会使得该整合模块的运行温度会因此提高，若LED数码看板装设环境在无遮蔽物的顶楼、道路两侧，LED数码看板设备受风吹、雨淋、烈日曝晒，难保不会因户外日夜温差大而导致LED数码看板单位显示元件材料劣化，致使LED元件发光效果提早出现光衰现象。

此外，投资LED数码看板硬件设备，先不论展示区段的架设环境租金成本，基本上LED数码看板的料件、显示模块、数码看板控制模块、电力线布设与网络通讯整合，投入的成本动辄百万，对维运业者来说负担也相当重。

因此，在选择LED数码看板解决方案前，仍须针对显示模块设计、维运设计、组构模块化设计、网络通讯设计等各方面一一检视，尤其是设备的安全性监控设计方案更为重要，与随时透过网络线上遥控数据传输与电子看板运行状态自我检查等设计机制，都是评估重点。

霓虹灯型看板展演效果有限、动态偏低

早期的信息看板大多会选择霓虹灯进行建构，但以霓虹灯为基础的电子看板实际上在动态表现感觉较死板、不活泼、动态不足，展示设备的呈现内容无法吸引人关注，导致广告收益也因此受限。

现在这类大型看板版位、区位相对抢手，广告业者为了加速回收投入资金，也愿意投入更高的建置成本部署LED数码看板，利用高度动态、内容呈现高自由度的LED数码看板优势，解决以前霓虹看板塑型难度较高、内容过于单调的问题，再搭配无线网络、网通专线等线上控制与监看LED数码看板展演状态，甚至还能利用云端服务实时更新LED数码看板所呈现的广宣素材，使用弹性较霓虹看板更高。

如果就LED数码看板之实用性、便利性观察，LED数码看板的展示特性已完胜CCFL霓虹灯管式的数码看板，只是LED为采用固态光源式驱动，驱动形式与冷阴极管的高电压电子驱动形式完全不同，系统设计为将市电(交流电)转换成直流电、搭配高电流驱动光源材料，反而在电路设计安全方面，需要针对LED数码看板使用电能状况慎重评估与考量。也因LED数码看板的组建成本相当高，因此，导入应用的企业或单位，大多对其的使用寿命期待更高，好藉以拉高广告版面的使用成本！

LED数码看板具高度动态表现  播放精致动画、广告更吸睛

为满足户外广告业对LED数码看板的投入回收期待，LED看板规划工程师必须考量电子看板的产品寿命、维护成本与相关变化参数，必须从电源管理、功率密度、驱动电路过电压保护、LED数码看板模块过温保护等设计重点，在LED数码看板发生问题的初期实时发出警讯，利用自动化区块模版的主动式安全管理控制机制，避免设备损坏灾损扩大，确保广告商的投资能确实回收，但LED的固态光源架构独特性，也为LED数码看板带来更多保护电路的设计挑战。

LED在看板设计，在驱动电路若未能增设过载问题侦测与问题改善，通常因为驱动显示模块的电流相当大(需维持高亮度呈现)，若无适当安全机制设计，很容易就会因为过载导致设备受损！一般中小型LED看板设计方案，通常会使用线性驱动维持LED元件发光所需电能，但线性驱动毕竟只能用在中小型系统，若在大型LED数码看板系统设计，则必须改采能源转换效能更高的交换式电源供应LED光源使用。

驱动LED数码看板电力消耗高  电力系统也须增设安全保护机制

而在交换式电源部分也可搭配保护电路设计，在模块内可以搭配限流电阻，避免故障模块里头的元件损坏透过供应电流限制，减少模块问题增，减低维修成本，而更务实的作法为搭配PPTC(Polymeric Positive Temperature Coefficient)安全保护元件(可复式保险丝Resettable Fuse)，因应模块PCB周边环境温度骤增时，自动变化成高阻抗状态，借此达到限制电流过载的设计目的。

PPTC元件本身特性可在出现电流过载状况时，实时透过环境状态产生高阻抗，形成电流限制效果，防直过载问题影响到周边正常显示模块或设备，除非原有的模块电路已存在的过载问题经维修排除，PPTC保护元件才会恢复原有的低阻抗状态(俗称复位)，令电源电路输出正常状态。

此外，LED数码看板采行大量高亮度LED元件，因此设备机组对于「温度」的安全要求相当高！尤其是LED数码看板设置环境通常在高速公路两侧、大楼住宅顶楼，若温度控制安全性偏低，也可能因为设备问题导致火灾灾损发生。由于LED为使用固态光源原理，是利用PN接面偏压产生光输出反应，PN接面在发光过程本来就会产生温升，如果LED元件产生的工作温度无法快速散逸，或是持续使展示模块暴露在高温下运行，将加速整个LED数码看板部分显示模块的光衰发生。

LED展示模块搭配主动散热  单位显示模块也需有运作安全监控

常见作法会在LED数码看板内部针对显示模块进行主动散热，一方面避免展示模块出现过温影响元件或模块寿命，减缓光衰问题影响，而在LED数码看板内部也可搭配PPTC被动保护设计传感关键驱动电路的工作温度表现，当部分模块出现异常高温也可实时利用PPTC元件发现同时启动安全保护机制，避免显示模块出现过温影响寿命，甚至烧融的公共安全问题。

尤其是超过七成的LED数码看板多设置户外，若是高动态的全彩动画展演型LED数码看板，所使用的屏幕分辨率会要求较高、LED发光元件排布会较密集，因此LED数码看板在显示模块的本身的温升就相当惊人。多数的设计方案为减缓LED发光元件因高温而减少使用寿命，所搭配的主动散热系统多数会采用全时运作方式持续给予显示系统充分的散热支持，只要电子看板启动运作，散热系统即同步进行强制气冷，即便此举将造成LED数码看板整体耗能损失，但却可以使LED数码看板的个别显示模块能有较佳的运作环境，同时也可以避免温控安全机制误动作造成设备频频出现过温保护假警报问题。