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如何設(shè)計LED顯示屏才更節(jié)能

時間:2019-03-22 11:40:51 點(diǎn)擊:

    

 如今隨著節(jié)能、環(huán)保等字眼被提上議程,人們對于生活的觀念也發(fā)生了轉(zhuǎn)變,對于近幾年發(fā)展迅速的LED行業(yè)要求也是與時俱進(jìn)。在這個節(jié)能、環(huán)保呼聲極高的時代,LED顯示屏的進(jìn)一步節(jié)能又無可厚非的成為了這個行業(yè)追逐的支撐點(diǎn)。最近市場上出現(xiàn)了為數(shù)不多的節(jié)能LED顯示屏,那些這些節(jié)能型LED顯示屏真的會節(jié)能嗎,那么怎么設(shè)計節(jié)能型LED顯示屏呢?下面就讓我們來分析節(jié)能顯示屏是如何設(shè)計的。

     首先,從供電電源來看,如果要將5V降為4V,整流肖特基正向壓降所占輸出電壓比重必然增加,開關(guān)電源輸出電壓越低,因整流肖特基正向電壓比重越高(其比重X=V壓降/V輸出,輸出從5V降為4V,加入其壓降為0.5V,則其比重將從0.1上升為0.125,提高25%),電源輸出效率就越低,這對于LED屏幕整體節(jié)能效果并不明顯,所以采用這一電源設(shè)計原理顯然是是無法實(shí)現(xiàn)電源工作效率的提升。同時,5V是標(biāo)稱值電壓,在市場運(yùn)用上已經(jīng)相當(dāng)成熟,啟用新的開關(guān)電源電源電壓,降低效率的同時只會增加成本,品質(zhì)也難保障,實(shí)現(xiàn)有困難。
     電源的設(shè)計是一個比較成熟的領(lǐng)域,可以采用另外一種設(shè)計思路實(shí)現(xiàn)度顯示屏的供電,例如同步整流技術(shù)。Q10為功率MOSFET,在次級電壓的正半周,Q10導(dǎo)通,Q10起整流作用;在次級電壓的負(fù)半周,Q10關(guān)斷,同步整流電路的功率損耗主要包括Q10的導(dǎo)通損耗及柵極驅(qū)動損耗。當(dāng)開關(guān)頻率低于60KHz時,導(dǎo)通損耗占主導(dǎo)地位;開關(guān)頻率高于60KHz時,以柵極驅(qū)動損耗為主。在設(shè)計低電壓、大電流輸出的AC/DC或DC/DC變換器時,采用同步整流技術(shù)能顯著提高電源效率,甚至高達(dá)95%。在驅(qū)動較大功率的同步整流器時,要求柵極峰值驅(qū)動電流IG(PK)≥1A時,還可采用CMOS高速功率MOSFET驅(qū)動器。當(dāng)然采用這一技術(shù)給led顯示屏供電是可以將電壓降至所需電壓值,同時電源的效率也能達(dá)到一般開關(guān)電源電壓的值,因此采使用同步整流技術(shù)給led顯示屏供電是可以達(dá)到顯著節(jié)能的效果, 電源成本也肯定會有一些增加。
      其次,我們可以仔細(xì)的研究一下led屏幕驅(qū)動IC,控制輸出端口的關(guān)或者開,輸出端口壓降即VDS =0.65V左右,這是工藝和材料所決定,要把VDS 降為0.2V,甚至0.1V,本身所需的面積必然增大。在MOS管的結(jié)構(gòu)中可以看到,在GS,GD之間存在寄生電容,而MOS管的驅(qū)動,實(shí)際上就是對電容的充放電。這個充放電的過程是需要段時間的,面積如果增加,在MOS管上的寄生電容也會隨之增大,如此,導(dǎo)致的后果就是整個IC的端口響應(yīng)速度下降,這對于一個LED屏幕驅(qū)動IC將是致命的弱點(diǎn),因此,想從IC上入手,把轉(zhuǎn)折電壓降低,同時使驅(qū)動IC有足夠的響應(yīng)速度,起決定作用的是工藝,這是難以實(shí)現(xiàn)的。有人認(rèn)為可以采用其他的設(shè)計原理,但是如果是恒流IC,內(nèi)部電路是可能不一樣,但是通道端口的開關(guān)管是必須存在的,所以即使采用其他的設(shè)計原理,要想達(dá)到電壓下降的目的也是難以實(shí)現(xiàn)的。
     綜上所述,節(jié)能LED顯示屏的實(shí)現(xiàn)主要是從供電電源上著手,在驅(qū)動IC恒流的狀態(tài)下盡量的減小電源電壓,通過紅綠藍(lán)各管芯分開供電來達(dá)到節(jié)能的效果,當(dāng)然電源的成本必然要有所上升。從屏幕驅(qū)動IC上入手是很難以實(shí)現(xiàn)的,即LED節(jié)能顯示屏的實(shí)現(xiàn)與屏幕驅(qū)動IC沒有關(guān)聯(lián),而僅僅是供電電源的改進(jìn)。假如將這一電源用于普通的驅(qū)動IC上,同樣可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的效果。
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