中心議題：

• LED顯示屏的節能原理

解決方案：

• 采用半橋或全橋高效率開關電源

在這個節能呼聲極高的時代，led顯(xian)示(shi)屏(ping)的(de)進(jin)一(yi)步(bu)節(jie)能(neng)又(you)無(wu)可(ke)厚(hou)非(fei)的(de)成(cheng)為(wei)了(le)這(zhe)個(ge)行(xing)業(ye)追(zhui)逐(zhu)的(de)支(zhi)撐(cheng)點(dian)。很(hen)多(duo)企(qi)業(ye)在(zai)這(zhe)一(yi)點(dian)上(shang)進(jin)行(xing)各(ge)方(fang)麵(mian)改(gai)良(liang)，在(zai)一(yi)定(ding)程(cheng)度(du)上(shang)有(you)所(suo)改(gai)進(jin)
，實(shi)現(xian)了(le)節(jie)能(neng)的(de)效(xiao)果(guo)，但(dan)是(shi)要(yao)實(shi)現(xian)更(geng)大(da)意(yi)義(yi)上(shang)的(de)節(jie)能(neng)，還(hai)有(you)很(hen)長(chang)的(de)路(lu)要(yao)走(zou)，這(zhe)需(xu)要(yao)整(zheng)個(ge)行(xing)業(ye)的(de)共(gong)同(tong)努(nu)力(li)。

最近市場上出現了為數不多的節能led顯示屏,通過對供電電源的改進對於led顯示屏的節能效果起到重大的提升，吸引了不少消費者的注意力，並給予了相當高的期待

，很多led顯示屏廠家躍躍欲試
，準備搶先引進這一技術，獲得發展先機。在目前的技術基礎上


，節能led顯示屏的節能效果到底是如何實現的呢？

圖1:Led顯示屏基本架構

我們以一個led小模塊來分析其耗電狀況！如圖2，是一個以長運通光電推出的CYT62726為驅動芯片的led小模塊，其供電電壓為5V
，先不計算外圍器件的功耗，因為它們在整個屏中所占的比重極小，那整個屏所耗的功率都在燈上
，先計算燈點功率為Pled=n*Uvf*Iled（n為通道數

，Uvf為led燈點的壓降，Iled為設定的電流值）CYT62726驅動IC的管腳壓降一般為0.6V左右，紅綠藍燈點的壓降分別為1.8V，3.0V，3.0V如此那每個通道隻需4V（3.0+0.6V）即可正常工作，保守一點可以設置成紅燈通道2.8V，藍綠通道3.8V而實際上我們的供電電壓都為5V
，就相當於增加了1V*Iled的功耗在IC內部，所以如上可以設想隻要將供電電源下降至紅2.8V，綠3.8V
，藍3.8V
，我們就可以省去那加在IC通道上的1V*Iled功耗，在其他器件不變的情況下便可實現led顯示屏節能至少15%以上，再加上本身對led屏散熱要求的降低也能實現一定程度上的節能，這對於一個大屏來說已經是一個相當大的數字了，相信客戶會樂於接受！

圖2 CYT62726驅動led小模塊

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我們可以進一步剖析其節能原理！

首先，從供電電源來看

，如圖3是一個傳統的開關電源原理圖，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
，這對於LED屏幕整體節能效果並不明顯，所以采用這一電源設計原理顯然是是無法實現電源工作效率的提升。同時，5Vshibiaochengzhidianya，zaishichangyunyongshangyijingxiangdangchengshu
，qiyongxindekaiguandianyuandianyuandianya
，jiangdixiaolvdetongshizhihuizengjiachengben
，pinzhiyenanbaozhang，shixianyoukunnan。

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度顯示屏的供電，例如同步整流技術。基本原理如圖4
，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。當開關頻率低於60KHz時

，導通損耗占主導地位；開關頻率高於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後，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。

圖4:反激單端降壓式同步整流器的基本原理圖

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
，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能的效果。電源成本也肯定會有一些增加。
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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），控製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
，本身所需的麵積必然增大。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，麵積如果增加，在MOS管上的寄生電容也會隨之增大，如此
，導致的後果就是整個IC的端口響應速度下降
，這對於一個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(nei)部(bu)電(dian)路(lu)是(shi)可(ke)能(neng)不(bu)一(yi)樣(yang)，但(dan)是(shi)通(tong)道(dao)端(duan)口(kou)的(de)開(kai)關(guan)管(guan)是(shi)必(bi)須(xu)存(cun)在(zai)的(de)
，所(suo)以(yi)即(ji)使(shi)采(cai)用(yong)其(qi)他(ta)的(de)設(she)計(ji)原(yuan)理(li)，要(yao)想(xiang)達(da)到(dao)電(dian)壓(ya)下(xia)降(jiang)的(de)目(mu)的(de)也(ye)是(shi)難(nan)以(yi)實(shi)現(xian)的(de)。

圖5:LED屏幕驅動IC內部方框圖

圖6:MOS管

綜上所述，led節能顯示屏的實現主要是從供電電源上著手，在現有的LED顯示屏上直接采用半橋或全橋高效率開關電源
，再加上同步整流節能效果顯著。給驅動IC恒heng流liu的de狀zhuang態tai下xia盡jin量liang的de減jian小xiao電dian源yuan電dian壓ya，通tong過guo紅hong綠lv藍lan各ge管guan芯xin分fen開kai供gong電dian來lai達da到dao更geng好hao的de節jie能neng效xiao果guo。當dang然ran這zhe種zhong非fei標biao準zhun電dian壓ya電dian源yuan和he新xin技ji術shu的de應ying用yong成cheng本ben必bi然ran有you所suo上shang升sheng。從cong屏ping幕mu驅qu動dongIC上看
，節能並不明顯
，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企業宣傳驅動節能設計
，無非是出於銷售策略而已。