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芯片/顯示

LED顯示屏節(jié)能技術的分析與實現(xiàn)(二)

星之球激光 來源:21ic2013-03-18 我要評論(0 )   

我們可以進一步剖析其節(jié)能原理! 首先,從供電電源來看,如圖3是一個傳統(tǒng)的 開關電源 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,開關電...

        我們可以進一步剖析其節(jié)能原理!

  首先,從供電電源來看,如圖3是一個傳統(tǒng)的開關電源原理圖,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計原理顯然是是無法實現(xiàn)電源工作效率的提升。同時,5V 是標稱值電壓,在市場運用上已經相當成熟,啟用新的開關電源電源電壓,降低效率的同時只會增加成本,品質也難保障,實現(xiàn)有困難。

  電源的設計是一個比較成熟的領域,可以采用另外一種設計思路實現(xiàn)度顯示屏的供電,例如同步整流技術?;驹砣鐖D4 ,Q10為功率MOSFET在次級電壓的正半周,Q10導通,Q10起整流作用;在次級電壓的負半周,Q10關斷,同步整流電路的功率損耗主要包括Q10的導通損耗及柵極驅動損耗。當開關頻率低于60KHz時,導通損耗占主導地位;開關頻率高于60KHz時,以柵極驅動損耗為主。在驅動較大功率的同步整流器時,要求柵極峰值驅動電流IG(PK)≥1A時,還可采用CMOS高速功率MOSFET驅動器。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。采用同步整流技術是必須的。

LED電源原理圖

       在選擇AC/DC開關電源時,可以選用半橋或全橋新技術,這樣可以使開關電源效率提升到90%以上。當然這些技術應用,給led顯示屏供電是可以將電壓降至最佳狀態(tài),同時電源的效率也能達到高效率水平,因此采用新的電源技術給led顯示屏供電是可以達到顯著節(jié)能的效果。電源成本也肯定會有一些增加,其次,我們可以仔細的研究一下led屏幕驅動IC,如圖5所示 輸出端為一個MOS開關管(如圖6),控制輸出端口的關或者開,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驅動原理

  在MOS管的結構中可以看到,在GS,GD之間存在寄生電容,而MOS管的驅動,實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,導致的后果就是整個IC的端口響應速度下降,這對于一個LED屏幕驅動 IC 將是致命的弱點,因此,想從IC上入手,把轉折電壓降低,同時使驅動IC有足夠的響應速度,起決定作用的是工藝,這是是難以實現(xiàn)的。有人認為可以采用其他的設計原理 , 但是如果是恒流IC,內部電路是可能不一樣,但是通道端口的開關管是必須存在的,所以即使采用其他的設計原理,要想達到電壓下降的目的也是難以實現(xiàn)的。

MOS管

  綜上所述,led節(jié)能顯示屏的實現(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電源,再加上同步整流節(jié)能效果顯著。給驅動IC恒流的狀態(tài)下盡量的減小電源電壓,通過紅綠藍各管芯分開供電來達到 更好的 節(jié)能效果。當然 這種非標準電壓 電源 和新技術的應用 成本必然有所上升。從屏幕驅動IC上看,節(jié)能并不明顯,減小驅動恒流壓差還會帶來包括成本在內的新的問題。部分IC企業(yè)宣傳驅動節(jié)能設計,無非是出于銷售策略而已。#p#分頁標題#e#

 

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