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LED節(jié)能趨勢將影響供電電源設(shè)計

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關(guān)鍵詞: LED,節(jié)能,電源

      在近幾年的LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展中,節(jié)能正成為LED行業(yè)的首要任務(wù),其中,LED顯示屏的進一步節(jié)能無可厚非的成為行業(yè)追逐的焦點。

      最近市場上出現(xiàn)了為數(shù)不多的節(jié)能LED顯示屏,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,那么,肖基特正向壓降在輸出電壓上所占的比重可定要增加,這也就讓開關(guān)的電源輸出的電壓隨之降低,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,這在LED的屏幕整體節(jié)能上并不是太過于明顯的。所以采用這一電源設(shè)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(biāo)稱值電壓,在市場運用上已經(jīng)相當(dāng)成熟,如果新的電源電壓被啟用,雖說降低了效率,增加了成本,但在品質(zhì)上是難以得到保障的,所以,很難實現(xiàn)這樣的實踐。

      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。

      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,這是是難以實現(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,要想達到電壓下降的目的也是難以實現(xiàn)的。

      總結(jié)以上因素,我們發(fā)們可以發(fā)現(xiàn),在LED的節(jié)能領(lǐng)取,主要的還是要從供電電源入手,也就是說,在驅(qū)動IC恒流的狀態(tài)必須減少電源電壓的輸入,而紅綠藍各管芯分開供電,也能達到節(jié)能,只不過,這樣的成本會增加。而從IC上入手確實難度相當(dāng)大,即LED的節(jié)能實現(xiàn)和IC根本就沒有關(guān)系,只不過是一項供電電源上的革新。其實就相當(dāng)于我們將一電源用在普通驅(qū)動IC上,其實,也能達到節(jié)能的效果要求。

     

    (審核編輯: 智匯李)

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