Module LED

Một bảng điều khiển LED hoặc module LED cho màn hình LED, là một mạch nhỏ với kích thước nhỏ cố định tích hợp đèn LED và phần còn lại là các thiết bị điện tử cần thiết để đèn LED có thể tạo ra được hình ảnh và video.

1. Module LED là gì?

Module LED là thành phần cơ bản của màn hình LED, đóng vai trò như một khối hiển thị độc lập có khả năng hiển thị hình ảnh và video. Mỗi module LED bao gồm nhiều đèn LED nhỏ được sắp xếp theo dạng ma trận trên một bảng mạch PCB (Printed Circuit Board). Các module này được kết nối lại với nhau để tạo thành một màn hình LED lớn, tùy theo mục đích sử dụng trong nhà (indoor) hoặc ngoài trời (outdoor).

Độ phân giải module:

Là số điểm ảnh trên một module, tính theo công thức (chiều dài module / pixel pitch) × (chiều rộng module / pixel pitch).

Kích thước module LED

Tùy thuộc vào nhà sản xuất, nhưng thường gặp các kích thước phổ biến như 192x192 mm, 320x160 mm, 256x128 mm.

Kích thước của các module LED hoặc bảng LED thường được xác định bởi độ pixel (hay còn gọi là "P") của các module.

Ví dụ: các kích thước phổ biến nhất theo độ cao pixel là như sau:

• Đối với kích thước module pixel 5mm (P5) là 320x160mm hoặc 160x160mm
• Đối với module pixel 4mm (P4) kích thước của module là 256x128mm hoặc 128x128mm
• Đối với module pixel 3mm (P3), kích thước của module LED là 192x192mm hoặc 240x120mm
• Đối với module pixel 2.5mm (P2.5), kích thước của module LED là 320x160mm hoặc 160x160mm
• Đối với module pixel 2mm (P2), kích thước của module LED là 320x160mm hoặc 256x128mm
• Trong một số trường hợp module cũng có kích thước khác với ở trên: ví dụ 250x250mm, 200x200mm,...

Các cổng kết nối của module LED

Mặt sau module LED có hai loại cổng kết nối, một loại cổng để cắm nguồn điện cho module. Cổng còn lại sẽ có hai chân cắm giống nhau, một chân cắm để nhận tín hiệu hình ảnh từ card thu màn hình LED, một chân để cắm tín hiệu hình ảnh nối tiếp đến module bên cạnh (nếu cần).

2. Vai trò của module LED trong hệ thống màn hình LED lớn

Module LED quyết định trực tiếp đến chất lượng hiển thị, hiệu năng, và độ bền của toàn bộ hệ thống. Vai trò cụ thể bao gồm:

• Hiển thị nội dung: Module LED đảm nhiệm việc tái tạo hình ảnh, video với độ sáng, màu sắc, và độ tương phản cao, đáp ứng các yêu cầu từ quảng cáo, trình chiếu đến giám sát dữ liệu.
• Tạo nên cấu trúc linh hoạt: Vì mỗi module LED có thể hoạt động độc lập, chúng có thể được ghép nối linh hoạt để tạo ra các kích thước màn hình khác nhau, từ bảng quảng cáo nhỏ đến các màn hình khổng lồ như trong sân vận động.
• Khả năng thay thế và sửa chữa dễ dàng: Nếu một module LED bị lỗi, nó có thể được thay thế riêng lẻ mà không ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống. Điều này giúp tiết kiệm chi phí bảo trì và thời gian sửa chữa.

3. Module LED sử dụng với cabin hoặc cố định

Các module LED nhỏ có thể được lắp trong hệ khung gia công và module có chân nam châm để hít hoặc được lắp trong cabin tạo nên màn hình LED khổng lồ theo kích thước mà Khách Hàng mong muốn. Tất cả phụ thuộc vào việc sử dụng và cài đặt màn hình với mục đích sử dụng nhất định.

Khi sử dụng module LED với carbin các thông dụng nhất là module được gắn vào cabin bằng ốc vít. Thường màn hình LED lắp module sử dụng bằng ốc thay vì nam châm thì mặt thẩm mỹ màn hình LED sẽ phẳng đẹp hơn.

Việc bảo hành bảo trì thì màn hình LED lắp cố định bằng nam châm sẽ thay tháo module nhanh hơn rất nhiều cabin. Chưa kể module dùng ốc với carbin khi thay tháo phải đòi hỏi có kỹ thuật chuyên môn.

4. Cấu tạo của module LED

Một module LED được cấu thành từ nhiều bộ phận chính, mỗi bộ phận đóng vai trò thiết yếu trong việc đảm bảo chất lượng hiển thị và độ bền của module:

Đèn LED

Đèn LED là thành phần quan trọng nhất, đóng vai trò tạo ánh sáng và màu sắc.

Có hai loại phổ biến:

• LED DIP (Dual In-line Package): Đèn LED hình trụ, có hai chân dẫn, thường được sử dụng trong các module LED ngoài trời vì độ sáng cao (lên đến 9000-12000 nits).
• LED SMD (Surface-Mount Device): Đèn LED dạng phẳng, tích hợp 3 diode màu (đỏ, xanh lá, xanh dương) trong cùng một chip, tạo ra dải màu sắc rộng hơn và hình ảnh sắc nét hơn, phổ biến trong các màn hình LED trong nhà.

Đặc điểm cần chú ý:

• Góc nhìn: Từ 120° đến 160°, tùy loại đèn.
• Tuổi thọ: Thường đạt 50.000 – 100.000 giờ.

PCB (Mạch in)

PCB (Printed Circuit Board): Là bảng mạch nền, nơi gắn các đèn LED và mạch điều khiển.

Chức năng:

• Dẫn điện và tín hiệu điều khiển đến từng đèn LED.
• Tản nhiệt cho đèn LED.

Phân loại:

• PCB đơn lớp: Sử dụng cho module nhỏ, ít yêu cầu về công suất.
• PCB đa lớp: Phổ biến trong các module LED hiện đại, giúp nâng cao khả năng chịu nhiệt và dẫn tín hiệu.

Vật liệu: FR-4 (sợi thủy tinh cách điện) hoặc nhôm (cho khả năng tản nhiệt tốt hơn).

Nguồn điện

Nguồn điện cung cấp năng lượng cho toàn bộ module LED, chuyển đổi dòng điện xoay chiều (AC) thành dòng điện một chiều (DC).

Đặc điểm:

• Điện áp: Thường là 5V hoặc 12V.
• Công suất: Phụ thuộc vào kích thước và số lượng đèn LED. Ví dụ: Một module P3 có thể tiêu thụ từ 300W đến 600W/m².

Yêu cầu: Nguồn điện phải ổn định, tránh dao động để không ảnh hưởng đến độ sáng và tuổi thọ của đèn LED.

Bộ điều khiển (IC Driver)

IC Driver là chip điều khiển tín hiệu, chịu trách nhiệm chuyển đổi dữ liệu từ hệ thống đầu vào (video, hình ảnh) thành tín hiệu hiển thị trên module.

Chức năng chính:

• Đồng bộ hóa các tín hiệu hình ảnh.
• Điều chỉnh độ sáng, màu sắc và tần số quét (refresh rate).

Tần số quét: Đảm bảo không nhấp nháy trong video, phổ biến là 1920 Hz – 3840 Hz.

Khung module

Là phần cấu trúc vật lý bảo vệ và cố định các thành phần bên trong.

Yêu cầu:

• Độ bền cao: Khung phải chịu được tác động cơ học và môi trường (đặc biệt với module ngoài trời).
• Thiết kế modul hóa: Dễ dàng tháo lắp và thay thế.

Vật liệu:

• Nhựa ABS: Dành cho module trong nhà, nhẹ và chi phí thấp.
• Nhôm đúc hoặc hợp kim: Dành cho module ngoài trời, chịu nhiệt và chống ăn mòn.

5. Vật liệu chế tạo module LED

Chất liệu của vỏ module

• Nhựa kỹ thuật (ABS): Nhẹ, giá rẻ, thường sử dụng trong các module LED trong nhà.
• Hợp kim nhôm: Chịu nhiệt, chống ăn mòn tốt, phổ biến trong module LED ngoài trời.
• Polycarbonate: Trong suốt, thường dùng cho mặt bảo vệ chống bụi và nước ở các module ngoài trời (IP65).

Loại đèn LED sử dụng

DIP LED:

• Hiệu suất sáng cao, phù hợp cho ngoài trời.
• Độ bền cơ học tốt, nhưng góc nhìn hẹp (90° - 100°).

SMD LED:

• Tích hợp 3 diode màu, tạo hình ảnh mịn màng.
• Thích hợp cho màn hình trong nhà hoặc khoảng cách quan sát gần (Pixel pitch nhỏ).

COB LED (Chip on Board): Công nghệ tích hợp mật độ cao, mang lại hiệu suất phát sáng tốt, độ bền cao, đang được ứng dụng nhiều trong module LED hiện đại.

6. Phân loại các dòng sản phẩm của module LED:

Theo mục đích sử dụng

1. Module LED trong nhà (Indoor)

Đặc điểm:

• Sử dụng công nghệ SMD LED với khả năng hiển thị mịn màng, phù hợp cho khoảng cách quan sát gần.
• Độ sáng từ 800 – 2000 nits, đủ để hiển thị rõ trong môi trường ánh sáng yếu hoặc trung bình.
• Không yêu cầu khả năng chống nước hoặc chống bụi, nhưng cần tản nhiệt tốt để tránh nóng lên trong không gian kín.

Ứng dụng phổ biến:

• Màn hình quảng cáo tại trung tâm thương mại, cửa hàng.
• Phòng hội nghị, hội trường, sân khấu trong nhà.

Ví dụ:

• Module P2 Indoor: Độ phân giải cao, thích hợp cho khoảng cách quan sát dưới 2m.
• Module P3 Indoor: Được dùng rộng rãi trong phòng họp và sự kiện.

2. Module LED ngoài trời (Outdoor)

Đặc điểm:

• Sử dụng công nghệ DIP LED hoặc SMD LED, với độ sáng cao từ 5000 – 12000 nits, đảm bảo hiển thị rõ ràng dưới ánh sáng mặt trời.
• Được thiết kế chuẩn IP65/IP67, chống nước, chống bụi, và chịu được nhiệt độ khắc nghiệt.
• Khung module thường làm từ hợp kim nhôm hoặc vật liệu chịu nhiệt.

Ứng dụng phổ biến:

• Bảng quảng cáo ngoài trời, màn hình LED ở sân vận động, nhà ga, trung tâm thành phố.

Ví dụ:

• Module P5 Outdoor: Khoảng cách nhìn tốt từ 5m – 10m, dùng cho các bảng quảng cáo vừa và lớn.
• Module P10 Outdoor: Phù hợp với khoảng cách xa hơn, từ 10m – 30m.

Theo công nghệ LED

1. Module LED DIP (Dual In-line Package)

Đặc điểm:

• Đèn LED dạng trụ tròn, với mỗi diode phát ra một màu (đỏ, xanh lá, xanh dương).
• Độ sáng cao, khả năng chịu nhiệt tốt, thích hợp cho module ngoài trời.
• Góc nhìn hạn chế, thường từ 90° – 100°.

Ứng dụng: Quảng cáo ngoài trời, nơi yêu cầu độ sáng mạnh.

2. Module LED SMD (Surface-Mount Device)

Đặc điểm:

• Tích hợp ba diode màu trong cùng một chip, tạo khả năng hiển thị màu sắc chân thực và sắc nét hơn.
• Góc nhìn rộng hơn so với LED DIP (120° - 160°).
• Hiệu suất phát sáng không cao bằng LED DIP, phù hợp cho ứng dụng trong nhà.

Ứng dụng: Sử dụng phổ biến trong hội trường, phòng họp, và các không gian cần hình ảnh chi tiết.

3. Module LED COB (Chip on Board)

Đặc điểm:

• Công nghệ hiện đại với mật độ LED cao hơn, giúp hình ảnh mịn màng ngay cả ở khoảng cách gần.
• Tiêu thụ ít năng lượng hơn và tản nhiệt tốt.

Ứng dụng: Module LED P1-P2 với độ phân giải cao, phục vụ trình chiếu chuyên nghiệp.

Theo kích thước điểm ảnh (Pixel Pitch)

1. Module P2, P3, P4, P5, v.v.

• Pixel pitch là khoảng cách giữa hai điểm ảnh LED liền kề, tính bằng milimet (mm).
• Pixel pitch càng nhỏ, độ phân giải càng cao, hiển thị hình ảnh càng sắc nét, nhưng chi phí sẽ tăng.

7. 5 bước để tối ưu hóa module LED

Tóm tắt nhanh:

1. Áp dụng ánh sáng làm mới cao ở chế độ màu xám
2. Chọn 65536 ở cấp độ Xám
3. Đánh dấu vào Làm mới đồng bộ
4. Đặt đồng hồ quét trong phạm vi 16,67MHZ và 18,80MHZ
5. OE (40-200), thường để mặc định

Diễn giải chi tiết:

1. Áp dụng ánh sáng làm mới cao ở chế độ màu xám

Khái niệm:

• Tần số làm mới (Refresh Rate) là số lần màn hình cập nhật hình ảnh trong một giây, tính bằng Hertz (Hz).
• Ở chế độ màu xám, module LED cần giữ mức làm mới cao để tránh hiện tượng nhấp nháy hoặc dải màu không đều, đặc biệt khi quay phim hoặc chụp ảnh.

Lý do:

• Mức làm mới thấp có thể gây mỏi mắt và làm hình ảnh kém tự nhiên.
• Một tần số làm mới cao từ 1920Hz trở lên thường là tiêu chuẩn trong các ứng dụng chuyên nghiệp.

Cách thực hiện:

• Trong phần mềm cấu hình LED (như NovaStar hoặc Colorlight), chọn chế độ High Refresh Mode.
• Kiểm tra kết quả trên màn hình hiển thị bằng công cụ đo tần số hoặc trực tiếp quan sát.

2. Chọn 65536 ở cấp độ Xám

Khái niệm:

• Cấp độ xám (Gray Scale) là số mức sáng mà mỗi điểm ảnh LED có thể hiển thị, ảnh hưởng đến độ chi tiết của hình ảnh.
• 65536 cấp độ xám tương đương với 16-bit màu, giúp hình ảnh hiển thị mượt mà hơn, đặc biệt trong các cảnh tối hoặc vùng chuyển tiếp sáng-tối.

Lý do:

Tăng cấp độ xám đồng nghĩa với việc tăng khả năng phân biệt chi tiết, cải thiện khả năng tái tạo màu sắc.

Cách thực hiện:

• Truy cập vào phần cài đặt hiển thị và chọn Gray Scale: 16-bit (65536).
• Đảm bảo các thiết bị điều khiển (controller) và module hỗ trợ mức cấp độ này.

3. Đánh dấu vào "Làm mới đồng bộ" (Synchronous Refresh)

Khái niệm:

Làm mới đồng bộ đảm bảo hình ảnh được hiển thị đồng nhất trên toàn bộ module LED, tránh hiện tượng lệch hình hoặc không đồng bộ khi phát nội dung động.

Lý do:

Đặc biệt quan trọng trong các màn hình LED lớn hoặc video wall, nơi mỗi module LED cần hiển thị chính xác theo thời gian thực.

Cách thực hiện:

• Trong phần mềm điều khiển, bật tính năng Synchronous Refresh.
• Đảm bảo phần cứng (như card gửi và card nhận tín hiệu) hỗ trợ đồng bộ hóa.

4. Đặt đồng hồ quét trong phạm vi 16,67MHz và 18,80MHz

Khái niệm:

Đồng hồ quét (Scan Clock) là tần số hoạt động của mạch quét trong module LED, ảnh hưởng trực tiếp đến độ sáng và tần số làm mới.

Lý do:

Một phạm vi quét ổn định giữa 16,67MHz và 18,80MHz đảm bảo module LED hoạt động hiệu quả, không bị hiện tượng rung hoặc nhấp nháy.

Cách thực hiện:

• Mở giao diện cấu hình phần cứng của module LED.
• Đặt tần số quét trong phạm vi khuyến nghị và kiểm tra hiệu suất hiển thị thực tế.

5. Đặt giá trị OE (40-200), thường để mặc định

Khái niệm:

OE (Output Enable) là thông số điều khiển tín hiệu đầu ra của điểm ảnh LED. Giá trị này quyết định khoảng thời gian mỗi điểm ảnh được kích hoạt hiển thị ánh sáng.

Lý do:

• Một giá trị OE phù hợp giúp duy trì độ sáng ổn định mà không làm ảnh hưởng đến tuổi thọ của module LED.
• Giá trị mặc định thường được nhà sản xuất cài đặt tối ưu. Tuy nhiên, có thể tùy chỉnh nếu yêu cầu đặc biệt.

Cách thực hiện:

• Trong giao diện cấu hình module, kiểm tra giá trị OE đang sử dụng.
• Nếu cần, điều chỉnh trong khoảng 40-200 tùy theo yêu cầu về độ sáng và tần số làm mới.

Quý Khách Hàng vui lòng liên hệ với chúng tôi để nhận được tư vấn sử dụng sản phẩm hiệu quả nhất.

Email bán hàng: lia.co3542@gmail.com

Hotline: 091.380.3379 (Mr. Phú)