led节能屏的关键技术及原理剖析-捕鱼平台游戏

锐凌节能屏 一切只为节能

led显示屏专业制造服务商

全国免费热线:全国免费热线:

136 8881 4515

led知识

新闻资讯

led节能屏的关键技术及原理剖析

文章来源:锐凌光电 -捕鱼游戏网络版官网人气:1634分布时间:2016-10-15【】

       随着led显示屏技术不断提高,节能也成为人们热议的话题之一,那么led节能屏的关键技术及原理是什么呢?led显示屏厂家为您详细介绍为何led节能屏能够实现节能以及其原理。
前维护节能屏耗电量对比
前维护节能屏耗电量对比
   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,但是是不是真的节能还需要进行考究了,特别是户外led显示屏,一般面积都比较大,整体耗电量也比较大,降低显示屏的使用功率工作就显得尤为重要。

一、如何实现led节能屏

led节能屏原理图
led节能屏原理图
   我们以一个cyt62726为驱动芯片的led小模块为例,来分析其耗电状况。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,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 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 1.8v3.0v3.0v,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。

二、led节能屏需要解决三个问题

1. led灯的工作电压很低,通常为直流2-3.4v,那么就需要使用开关电源来对市电的高压交流电进行转换,在转换的过程中如何做到最高的转换效率;
2. 普通的led显示屏模组工作电压通常为直流5v,led工作电压为2-3.4v,如何有效改进电路,使驱动电路的电压做到最低,以减少电压在电路上的损失,从而减少不必要的热损,达到减少功率损耗;
3. 如何提高led的光电转换效率,在保证显示屏亮度的情况下,以减小驱动电流,最终达到节省电量的目的;如何正确使用显示屏的发光亮度,使发光亮度可随环境变化来节省电力。

三、led节能屏原理

  针对以上几个问题,我们可以看出节能led显示屏节能的关键是供电电源的设计。

1、传统的开关电源不能满足led显示屏的需要

  如下图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。
传统的电源开关原理
传统的电源开关原理

2、电源同步整流技术能够满足led显示屏的供电

  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。
  同步整流技术基本原理如下图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。
反激单端降压式同步整流器的基本原理
反激单端降压式同步整流器的基本原理

3、半桥或全桥新技术,可以提升开关电源效率

  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。
  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:mos管),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。
led屏驱动ic内部方框图
led屏驱动ic内部方框图
   在mos管的结构中可以看到,在gsgd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。
mos管
mos管

四、结论

  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。
http://p.qiao.baidu.com/cps/chat?siteid=10640058&userid=6522687
在线留言
全国免费服务热线136 8881 4515

扫一扫
关注锐凌光电官方微信