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芯片/顯示

LED顯示屏節(jié)能技術(shù)的分析與實(shí)現(xiàn)(二)

星之球激光 來(lái)源:光電顯示網(wǎng)2012-03-26 我要評(píng)論(0 )   

我們可以進(jìn)一步剖析其節(jié)能原理! 首先,從供電電源來(lái)看,如圖3是一個(gè)傳統(tǒng)的 開關(guān)電源 原理圖,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...

我們可以進(jìn)一步剖析其節(jié)能原理!

  首先,從供電電源來(lái)看,如圖3是一個(gè)傳統(tǒng)的開關(guān)電源原理圖,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(duì)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(jì)原理顯然是是無(wú)法實(shí)現(xiàn)電源工作效率的提升。同時(shí),5V 是標(biāo)稱值電壓,在市場(chǎng)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(shí)只會(huì)增加成本,品質(zhì)也難保障,實(shí)現(xiàn)有困難。

  電源的設(shè)計(jì)是一個(gè)比較成熟的領(lǐng)域,可以采用另外一種設(shè)計(jì)思路實(shí)現(xiàn)度顯示屏的供電,例如同步整流技術(shù)?;驹砣鐖D4 ,Q10為功率MOSFET在次級(jí)電壓的正半周,Q10導(dǎo)通,Q10起整流作用;在次級(jí)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(dòng)損耗。當(dāng)開關(guān)頻率低于60KHz時(shí),導(dǎo)通損耗占主導(dǎo)地位;開關(guān)頻率高于60KHz時(shí),以柵極驅(qū)動(dòng)損耗為主。在驅(qū)動(dòng)較大功率的同步整流器時(shí),要求柵極峰值驅(qū)動(dòng)電流IG(PK)≥1A時(shí),還可采用CMOS高速功率MOSFET驅(qū)動(dòng)器。同步整流替代肖特基整流后,可以有效減小在輸出功率中消耗的比例。采用同步整流技術(shù)是必須的。

LED電源原理圖

在選擇AC/DC開關(guān)電源時(shí),可以選用半橋或全橋新技術(shù),這樣可以使開關(guān)電源效率提升到90%以上。當(dāng)然這些技術(shù)應(yīng)用,給led顯示屏供電是可以將電壓降至最佳狀態(tài),同時(shí)電源的效率也能達(dá)到高效率水平,因此采用新的電源技術(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(huì)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(dòng)IC,如圖5所示 輸出端為一個(gè)MOS開關(guān)管(如圖6),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。

LED驅(qū)動(dòng)原理

  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(dòng),實(shí)際上就是對(duì)電容的充放電。這個(gè)充放電的過(guò)程是需要段時(shí)間的,面積如果增加,在MOS管上的寄生電容也會(huì)隨之增大,如此,導(dǎo)致的后果就是整個(gè)IC的端口響應(yīng)速度下降,這對(duì)于一個(gè)LED屏幕驅(qū)動(dòng) 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(shí)使驅(qū)動(dòng)IC有足夠的響應(yīng)速度,起決定作用的是工藝,這是是難以實(shí)現(xiàn)的。有人認(rèn)為可以采用其他的設(shè)計(jì)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(jì)原理,要想達(dá)到電壓下降的目的也是難以實(shí)現(xiàn)的。

MOS管

  綜上所述,led節(jié)能顯示屏的實(shí)現(xiàn)主要是從供電電源上著手,在現(xiàn)有的LED顯示屏上直接采用半橋或全橋高效率開關(guān)電源,再加上同步整流節(jié)能效果顯著。給驅(qū)動(dòng)IC恒流的狀態(tài)下盡量的減小電源電壓,通過(guò)紅綠藍(lán)各管芯分開供電來(lái)達(dá)到 更好的 節(jié)能效果。當(dāng)然 這種非標(biāo)準(zhǔn)電壓 電源 和新技術(shù)的應(yīng)用 成本必然有所上升。從屏幕驅(qū)動(dòng)IC上看,節(jié)能并不明顯,減小驅(qū)動(dòng)恒流壓差還會(huì)帶來(lái)包括成本在內(nèi)的新的問(wèn)題。部分IC企業(yè)宣傳驅(qū)動(dòng)節(jié)能設(shè)計(jì),無(wú)非是出于銷售策略而已。

 

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