佳工机电网 在线工博会 注册 登录 手机版 English | 关于我们 联系我们
关键字  
  选择展区 >>
您的位置: 首页 > 电子元器件及材料展区 > 显示器件展厅 > 产品库 > LED显示屏 > 技术论文 > 正文 产品库 会展 人才 帮助 | 注册 登录  
显示器件
 按行业筛选
 按产品筛选
查看本类全部文章

e展厅 产品库 最新动态 技术文章 企业目录 资料下载 视频/样本 反馈/论坛
  技术应用 | 基础知识 | 外刊文摘 | 业内专家 | 文章点评 投稿 发表科技文章 
浅析LED显示屏的节能原理
newmaker
欢迎访问e展厅
展厅
12
显示器件展厅
工业液晶显示器, 液晶屏, 液晶显示模块, LED显示屏, 触摸屏, ...
LED显示屏的节能概念悄然掀起,成为它最为吸引消费者眼球的亮点,也是近年来火爆增长的原因。当然,经过近几年的疯狂式增长,目前这个行业也陷入了一种僵局以重新洗牌的困局。在这一困境之中,必然有许多企业受此影响而元气大伤,甚至倒闭破产,当然也会有许多企业因此而走出阴霾,获得更为长远的发展。这是行业的发展规律,任何企业都逃脱不了这一劫难,如何在劫难中重生,是每个企业当前比较关注的问题。

这个节能呼声极高的时代,led显示屏的进一步节能又无可厚非的成为了这个行业追逐的支撑点。很多企业在这一点上进行各方面改良,在一定程度上有所改进,实现了节能的效果,但是要实现更大意义上的节能,还有很长的路要走,这需要整个行业的共同努力。

newmaker.com
图1 Led显示屏基本架构

最近市场上出现了为数不多的节能led显示屏,通过对供电电源的改进对于led显示屏的节能效果起到重大的提升,吸引了不少消费者的注意力,并给予了相当高的期待,很多led显示屏厂家跃跃欲试,准备抢先引进这一技术,获得发展先机。在目前的技术基础上,节能led显示屏的节能效果到底是如何实现的呢?

我们以一个led小模块来分析其耗电状况!如图2,是一个以长运通光电推出的CYT62726为驱动芯片的led小模块,其供电电压为5V,先不计算外围器件的功耗,因为它们在整个屏中所占的比重极小,那整个屏所耗的功率都在灯上,先计算灯点功率为Pled=n*Uvf*Iled(n为通道数,Uvf为led灯点的压降,Iled为设定的电流值)CYT62726驱动IC的管脚压降一般为0.6V左右,红绿蓝灯点的压降分别为1.8V,3.0V,3.0V如此那每个通道只需4V(3.0+0.6V)即可正常工作,保守一点可以设置成红灯通道2.8V,蓝绿通道3.8V而实际上我们的供电电压都为5V,就相当于增加了1V*Iled的功耗在IC内部,所以如上可以设想只要将供电电源下降至红2.8V,绿3.8V,蓝3.8V,我们就可以省去那加在IC通道上的1V*Iled功耗,在其他器件不变的情况下便可实现led显示屏节能至少15%以上,再加上本身对led屏散热要求的降低也能实现一定程度上的节能,这对于一个大屏来说已经是一个相当大的数字了,相信客户会乐于接受!

newmaker.com
图2 CYT62726驱动led小模块

我们可以进一步剖析其节能原理!

首先,从供电电源来看,如图3是一个传统的开关电源原理图,如果要将5V降为4V,整流肖特基正向压降所占输出电压比重必然增加,开关电源输出电压越低,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,这对于LED屏幕整体节能效果并不明显,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,启用新的开关电源电源电压,降低效率的同时只会增加成本,品质也难保障,实现有困难。

newmaker.com
图3 传统的开关电源原理图

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。基本原理如图4,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。在驱动较大功率的同步整流器时,要求栅极峰值驱动电流IG(PK)≥1A时,还可采用CMOS高速功率MOSFET驱动器。同步整流替代肖特基整流后,可以有效减小在输出功率中消耗的比例。采用同步整流技术是必须的。

newmaker.com
图4 反激单端降压式同步整流器的基本原理图

在选择AC/DC开关电源时,可以选用半桥或全桥新技术,这样可以使开关电源效率提升到90%以上。当然这些技术应用,给led显示屏供电是可以将电压降至最佳状态,同时电源的效率也能达到高效率水平,因此采用新的电源技术给led显示屏供电是可以达到显著节能的效果。电源成本也肯定会有一些增加。

newmaker.com
图5 LED屏幕驱动IC内部方框图

其次,我们可以仔细的研究一下led屏幕驱动IC,如图5所示输出端为一个MOS开关管(如图6),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。

newmaker.com
图6 MOS管

综上所述,led节能显示屏的实现主要是从供电电源上着手,在现有的LED显示屏上直接采用半桥或全桥高效率开关电源,再加上同步整流节能效果显著。给驱动IC恒流的状态下尽量的减小电源电压,通过红绿蓝各管芯分开供电来达到更好的节能效果。当然这种非标准电压电源和新技术的应用成本必然有所上升。从屏幕驱动IC上看,节能并不明显,减小驱动恒流压差还会带来包括成本在内的新的问题。部分IC企业宣传驱动节能设计,无非是出于销售策略而已。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者,请点击此处) (12/13/2011)
查看更多LED显示屏相关文章: more
·先进的LED驱动器提升全彩视频显示屏的质量 newmaker (9/29/2011)
·利用反相升降压拓朴调节LED电流 德州仪器 (TI) John Betten (8/30/2011)
·LED基本理论知识 newmaker (8/22/2011)
·Maxim EZCascade技术大大简化视频显示器设计 友尚集团 (6/20/2011)
·什么是LED显示器(LED display)? newmaker (12/13/2010)
·有机EL(organic light emitting diodes)简介 newmaker (8/20/2010)
·为低压便携设备背光或闪光应用选择适合的LED驱动器方案 安森美半导体 (6/27/2010)
·什么是有机EL面板(OLED面板)? newmaker (6/25/2010)
·如何更有效管理LED显示系统背光源 RS Components Mike Caddy (6/9/2010)
·提升液晶电视LED背光性能的新趋势 研诺逻辑公司 David Brown (6/1/2010)
查看更多显示器件相关文章: more
·单片式玻璃(OGS)与面板内嵌式(InCell)触控方案的未来竞赛 DisplaySearch中国 (12/12/2011)
·电容式触摸感应界面实现方案 Nithin Kumar Mada, Harsha Jagadish (12/7/2011)
·电容式触摸感应界面实现方案 Nithin Kumar Mada, Harsha Jagadish (12/7/2011)
·手势路径追踪大揭密:触控感测设计轻松上手 newmaker (11/16/2011)
·多点触摸还在寻求什么? Brian Carroll (10/26/2011)
·先进的LED驱动器提升全彩视频显示屏的质量 newmaker (9/29/2011)
·基于压电驱动的触觉反馈解决方案 美信集成产品公司 Tim Blankenship (9/6/2011)
·利用反相升降压拓朴调节LED电流 德州仪器 (TI) John Betten (8/30/2011)
·浅谈触摸屏市场简析及技术发展趋势 newmaker (8/25/2011)
·LED基本理论知识 newmaker (8/22/2011)
查看相关文章目录:
·电子元器件及材料展区 > 显示器件展厅 > LED显示屏 > 显示器件文章
文章点评 查看全部点评 投稿 进入贴吧


对 显示器件 有何见解?请到 显示器件论坛 畅所欲言吧!


网站简介 | 高级会员服务 | 广告服务 | 服务条款 | English | Showsbee | 会员登录  
© 1999-2018 newmaker.com. 佳工机电网·嘉工科技