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标题: 超低压差LED驱动让LED显示屏节能32.8[%]的实现 [打印本页]

作者: 520503 时间: 2013-7-4 21:49 标题: 超低压差LED驱动让LED显示屏节能32.8[%]的实现

LED显示屏(LED display)：又叫电子显示屏或者飘字屏幕。是由LED点阵组成，通过红色或绿色灯珠的亮灭来显示文字、图片、动画、视频，内容可以随时更换，各部分组件都是模块化结构的显示器件。通常由显示模块、控制系统及电源系统组成。显示模块由LED灯组成的点阵构成，负责发光显示;控制系统通过控制相应区域的亮灭，可以让屏幕显示文字、图片、视频等内容，恒舞动卡主要是播放动画的;电源系统负责将输入电压电流转为显示屏需要的电压电流。LED显示屏可以显示变化的数字、文字、图形图像;不仅可以用于室内环境还可以用于室外环境，具有投影仪、电视墙、液晶显示屏无法比拟的优点。 LED之所以受到广泛重视而得到迅速发展，是与它本身所具有的优点分不开的。这些优点概括起来是：亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定。LED的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性，可靠性、全色化方向发展。
LED目前遇到最大的问题是散热，LED显示屏也是一样。LED显示屏的功耗很大，相当一部分能源浪费在发热上。发热会带来以下几个问题：
1. 波长漂移：波长漂移会让颜色校正出现问题，LED在低温和高温时，波长漂移是比较大。根据实验数据，温度每变化一度，波长变化0.2-0.3nm.
2. 输出亮度降低：每摄氏度温度变化导致1%输出亮度的变化，其中红灯受影响最显着。

上图是试验数据，从红灯的曲线可以看出，从-40度180%的亮度，到120度的亮度不到50%,也就是说，红灯的亮度降低近三分之二。相对而言，蓝灯和绿灯亮度都温度影响没那么强，特别是蓝灯。当温度升高时就出现一个问题，不同颜色的LED发出的亮度是不一样的，
3. 温升导致LED寿命缩短：根据美国一家试验室数据，结温从63C升高到74C, LED寿命从36,000小时降低到16,000小时。
4. 过多散热部件导致系统成本升高。
5. 浪费能量，提高了使用者成本。
由于LED是特性敏感的半导体器件，又具有负温度特性，因而在应用过程中需要对其进行稳定工作状态和保护，从而产生了驱动的概念。LED器件对驱动电源的要求近乎于苛刻，LED不像普通的白炽灯泡，可以直接连接220V的交流市电。LED是2~3伏的低电压驱动，必须要设计复杂的变换电路，不同用途的LED灯，要配备不同的电源适配器。国际市场上国外客户对LED驱动电源的效率转换、有效功率、恒流精度、电源寿命、电磁兼容的要求都非常高，设计一款好的电源必须要综合考虑这些因数，因为电源在整个灯具中的作用就好比像人的心脏一样重要。用LED作为显示器或其他照明设备或背光源时，需要对其进行恒流驱动，主要原因是：1. 避免驱动电流超出最大额定值，影响其可靠性。2. 获得预期的亮度要求，并保证各个LED亮度、色度的一致性。 L
那么热量从哪里来的呢?从电源供电到LED灯，到LED驱动，再到可调电阻，发热部分包括LED灯、LED驱动、LED连接线。我们以5V供电为例：
电源电压：5V,
LED

ED G/B Vfwd=3.2V,LED R Vfwd=2V
1. LED发光效率约20%,LED发热占总发热50%
2. 控制器及连接线等占总发热量约5%
3. 驱动压降：1.8V(G/B) or 3V(R)压降，驱动部分发热占总发热的45%以上。
LED灯的发热需要提高LED的发光效率，控制器和连接线的发热较少，改善空间不大。驱动部分发热改善空间很大，也是我们期待改善的部分。现在有的企业在研究低电压供电，目的就是希望把电压降下来，但是低电压供电的问题在哪里呢?就是在低电压供电下，LED驱动IC能否稳定的可控的工作。针对上面描述的这些问题，我们得倍电子推出了一款专用于大屏幕LED低压差、高精度16位恒流驱动芯片D5026A.D5026A最大的特点就是压差非常低。
下图是台湾一家公司的5026驱动芯片与得倍电子D5026A的对比。在输出驱动电流典型值 IOUT=20mA 的状况下，台湾公司的5026驱动芯片VOUT约为500mV,而D5026A的VOUT约为50 mV,为台湾公司5026芯片的10%.也就是说，在芯片发热部分，得倍D5026A的发热只有台湾公司5026驱动芯片的10%.

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