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LED显示屏的节能实现是与IC无关的一项供电电源上的革新
Date:2014-02-17
最近市场上出现了为数不多的节能LED显示屏,那些这些节能型LED显示屏真的会节能吗,那么怎么设计节能型LED显示屏呢?下面就让我们来分析节能显示屏是如何设计的。

        首先,从供电电源来看,如果要将5V降为4V,那么,肖基特正向压降在输出电压上所占的比重可定要增加,这也就让开关的电源输出的电压随之降低,因整流肖特基正向电压比重越高(其比重X=V压降/V输出,输出从5V降为4V,加入其压降为0.5V,则其比重将从0.1上升为0.125,提高25%),电源输出效率就越低,这在LED的屏幕整体节能上并不是太过于明显的。所以采用这一电源设计原理显然是是无法实现电源工作效率的提升。同时,5V是标称值电压,在市场运用上已经相当成熟,如果新的电源电压被启用,虽说降低了效率,增加了成本,但在品质上是难以得到保障的,所以,很难实现这样的实践。

        电源的设计是一个比较成熟的领域,可以采用另外一种设计思路实现度显示屏的供电,例如同步整流技术。Q10为功率MOSFET,在次级电压的正半周,Q10导通,Q10起整流作用;在次级电压的负半周,Q10关断,同步整流电路的功率损耗主要包括Q10的导通损耗及栅极驱动损耗。当开关频率低于 60KHz时,导通损耗占主导地位;开关频率高于60KHz时,以栅极驱动损耗为主。在设计低电压、大电流输出的AC/DC或DC/DC变换器时,采用同步整流技术能显着提高电源效率,甚至高达95%。

        其次,我们可以仔细的研究一下led屏幕驱动IC,控制输出端口的关或者开,输出端口压降即VDS=0.65V左右,这是工艺和材料所决定,要把VDS降为0.2V,甚至0.1V,本身所需的面积必然增大。在MOS管的结构中可以看到,在GS,GD之间存在寄生电容,而MOS管的驱动,实际上就是对电容的充放电。这个充放电的过程是需要段时间的,面积如果增加,在MOS管上的寄生电容也会随之增大,如此,导致的后果就是整个IC的端口响应速度下降,这对于一个LED屏幕驱动IC将是致命的弱点。

        因此,想从IC上入手,把转折电压降低,同时使驱动IC有足够的响应速度,起决定作用的是工艺,这是是难以实现的。有人认为可以采用其他的设计原理,但是如果是恒流 IC,内部电路是可能不一样,但是通道端口的开关管是必须存在的,所以即使采用其他的设计原理,要想达到电压下降的目的也是难以实现的。

        从上面的表述中,我们不难发现,其实在LED的节能领取,主要的还是要从供电电源入手,也就是说,在驱动IC恒流的状态必须减少电源电压的输入,而红绿蓝各管芯分开供电,也能达到节能,只不过,这样的成本会增加。从IC上入手确实是很难,也就是说,LED的节能实现和IC根本就没有关系,只不过是一项供电电源上的革新。我们不妨作出这样的设想,将一电源用在普通驱动IC上,其实,也能达到节能的效果要求。


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