
LED屏节能——电源同步整流技术
信息来源:www.sxwled.com 日期:2016-08-18
在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。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、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?
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。
二、节能LED显示屏需要解决的三个问题
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,而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、节能LED显示屏节能原理剖析
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
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。
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。
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。
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。
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。
