超低壓差LED驅動(dòng)讓LED顯示屏節能32.8[%]的實(shí)現

LED顯示屏(LED display)：又叫電子顯示屏或者飄字屏幕。是由LED點(diǎn)陣組成，通過(guò)紅色或綠色燈珠的亮滅來(lái)顯示文字、圖片、動(dòng)畫(huà)、視頻，內容可以隨時(shí)更換，各部分組件都是模塊化結構的顯示器件。通常由顯示模塊、控制系統及電源系統組成。顯示模塊由LED燈組成的點(diǎn)陣構成，負責發(fā)光顯示;控制系統通過(guò)控制相應區域的亮滅，可以讓屏幕顯示文字、圖片、視頻等內容，恒舞動(dòng)卡主要是播放動(dòng)畫(huà)的;電源系統負責將輸入電壓電流轉為顯示屏需要的電壓電流。LED顯示屏可以顯示變化的數字、文字、圖形圖像;不僅可以用于室內環(huán)境還可以用于室外環(huán)境，具有投影儀、電視墻、液晶顯示屏無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。 LED之所以受到廣泛重視而得到迅速發(fā)展，是與它本身所具有的優(yōu)點(diǎn)分不開(kāi)的。這些優(yōu)點(diǎn)概括起來(lái)是：亮度高、工作電壓低、功耗小、小型化、壽命長(cháng)、耐沖擊和性能穩定。LED的發(fā)展前景極為廣闊，目前正朝著(zhù)更高亮度、更高耐氣候性、更高的發(fā)光密度、更高的發(fā)光均勻性，可靠性、全色化方向發(fā)展。

LED目前遇到最大的問(wèn)題是散熱，LED顯示屏也是一樣。LED顯示屏的功耗很大，相當一部分能源浪費在發(fā)熱上。發(fā)熱會(huì )帶來(lái)以下幾個(gè)問(wèn)題：

1. 波長(cháng)漂移：波長(cháng)漂移會(huì )讓顏色校正出現問(wèn)題，LED在低溫和高溫時(shí)，波長(cháng)漂移是比較大。根據實(shí)驗數據，溫度每變化一度，波長(cháng)變化0.2-0.3nm.

2. 輸出亮度降低：每攝氏度溫度變化導致1%輸出亮度的變化，其中紅燈受影響最顯著(zhù)。

上圖是試驗數據，從紅燈的曲線(xiàn)可以看出，從-40度180%的亮度，到120度的亮度不到50%,也就是說(shuō)，紅燈的亮度降低近三分之二。相對而言，藍燈和綠燈亮度都溫度影響沒(méi)那么強，特別是藍燈。當溫度升高時(shí)就出現一個(gè)問(wèn)題，不同顏色的LED發(fā)出的亮度是不一樣的，

3. 溫升導致LED壽命縮短：根據美國一家試驗室數據，結溫從63C升高到74C, LED壽命從36,000小時(shí)降低到16,000小時(shí)。

4. 過(guò)多散熱部件導致系統成本升高。

5. 浪費能量，提高了使用者成本。

由于LED是特性敏感的半導體器件，又具有負溫度特性，因而在應用過(guò)程中需要對其進(jìn)行穩定工作狀態(tài)和保護，從而產(chǎn)生了驅動(dòng)的概念。LED器件對驅動(dòng)電源的要求近乎于苛刻，LED不像普通的白熾燈泡，可以直接連接220V的交流市電。LED是2~3伏的低電壓驅動(dòng)，必須要設計復雜的變換電路，不同用途的LED燈，要配備不同的電源適配器。國際市場(chǎng)上國外客戶(hù)對LED驅動(dòng)電源的效率轉換、有效功率、恒流精度、電源壽命、電磁兼容的要求都非常高，設計一款好的電源必須要綜合考慮這些因數，因為電源在整個(gè)燈具中的作用就好比像人的心臟一樣重要。用LED作為顯示器或其他照明設備或背光源時(shí)，需要對其進(jìn)行恒流驅動(dòng)，主要原因是：1. 避免驅動(dòng)電流超出最大額定值，影響其可靠性。2. 獲得預期的亮度要求，并保證各個(gè)LED亮度、色度的一致性。 L

那么熱量從哪里來(lái)的呢?從電源供電到LED燈，到LED驅動(dòng)，再到可調電阻，發(fā)熱部分包括LED燈、LED驅動(dòng)、LED連接線(xiàn)。我們以5V供電為例：

電源電壓：5V,

LED:LED G/B Vfwd=3.2V,LED R Vfwd=2V

1. LED發(fā)光效率約20%,LED發(fā)熱占總發(fā)熱50%

2. 控制器及連接線(xiàn)等占總發(fā)熱量約5%

3. 驅動(dòng)壓降：1.8V(G/B) or 3V(R)壓降，驅動(dòng)部分發(fā)熱占總發(fā)熱的45%以上。

LED燈的發(fā)熱需要提高LED的發(fā)光效率，控制器和連接線(xiàn)的發(fā)熱較少，改善空間不大。驅動(dòng)部分發(fā)熱改善空間很大，也是我們期待改善的部分?，F在有的企業(yè)在研究低電壓供電，目的就是希望把電壓降下來(lái)，但是低電壓供電的問(wèn)題在哪里呢?就是在低電壓供電下，LED驅動(dòng)IC能否穩定的可控的工作。針對上面描述的這些問(wèn)題，我們得倍電子推出了一款專(zhuān)用于大屏幕LED低壓差、高精度16位恒流驅動(dòng)芯片D5026A.D5026A最大的特點(diǎn)就是壓差非常低。

下圖是臺灣一家公司的5026驅動(dòng)芯片與得倍電子D5026A的對比。在輸出驅動(dòng)電流典型值 IOUT=20mA 的狀況下，臺灣公司的5026驅動(dòng)芯片VOUT約為500mV,而D5026A的VOUT約為50 mV,為臺灣公司5026芯片的10%.也就是說(shuō)，在芯片發(fā)熱部分，得倍D5026A的發(fā)熱只有臺灣公司5026驅動(dòng)芯片的10%.

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