D類(lèi)放大器和LED背光是關(guān)鍵技術(shù)

電視屏幕越來(lái)越大，音響的瓦數越來(lái)越大，黑色家電的功耗也越來(lái)越大。節能的問(wèn)題日益突出。家電能耗占全國總能耗的15%，家電節能是很重要的問(wèn)題。然而，國內外關(guān)注的家電節能對象大多是白色家電(空調、冰箱、洗衣機、微波爐等)，而對黑色家電(電視機、音響等音視頻產(chǎn)品)卻很少有人提起節能問(wèn)題。只有廠(chǎng)家打出“節能空調”的廣告，而沒(méi)有廠(chǎng)家打出“節能電視”的廣告，難道黑色家電就不需要節能了嗎？

　　黑電節能問(wèn)題日益凸現

　　其實(shí)，黑色家電在工作時(shí)的節能是一個(gè)很重要的節能環(huán)節，因為黑色家電的每天工作時(shí)間通常要大于白色家電的工作時(shí)間。

　　黑色家電的主要能源消耗都是位于終端輸出部位，也就是供眼睛觀(guān)看的顯示屏和供耳朵聽(tīng)的喇叭。原則上說(shuō)，尺寸越大的顯示屏越費電，聲音越響的喇叭也越費電。而近年來(lái)，屏幕大于29英寸的電視機已經(jīng)成為最暢銷(xiāo)的電視產(chǎn)品，同樣瓦數高于20瓦的音響也受到用戶(hù)的歡迎。無(wú)論是CRT(顯像管)顯示終端還是液晶顯示終端，其屏幕越大，消耗的電能也就越多。同樣，在音頻產(chǎn)品中，大功率音頻放大器、家庭影院等所消耗的電能也很可觀(guān)。

　　現在中國的電視機擁有量已經(jīng)超過(guò)4.1億臺，如果每臺電視機可節約10瓦電能，以每天收看3小時(shí)計算，每年可以節約45億度電。這是一個(gè)非?？捎^(guān)的數字。再加上近年來(lái)黑色家電的性能越來(lái)越高，電視屏幕越來(lái)越大，音響的瓦數越來(lái)越大，黑色家電的功耗也越來(lái)越大，節能的問(wèn)題日益突出。

　　黑色家電怎樣才能在不降低使用性能的情況下，實(shí)現節電呢？

CRT節能：采用D類(lèi)放大器

　　我國2007年生產(chǎn)電視機8807萬(wàn)臺，其中七成是CRT電視，而我國現在正在使用的CRT監視器大約有6000萬(wàn)臺。所以CRT的節能仍然是最重要的問(wèn)題。

　　CRT的耗電主要是由屏幕大小決定的，屏幕越大，陽(yáng)極電壓也就越高，耗電也就越多。同時(shí)，屏幕越大所需要的偏轉電流也就越大，在產(chǎn)生掃描鋸齒波的電路方面，采取節能措施還是有很大潛力的。

　　雖然垂直偏轉所需要的鋸齒波電流完全由偏轉角決定，但產(chǎn)生同樣大小的鋸齒波，所需要的功率是可節省的。目前幾乎所有的垂直偏轉放大器都是采用了AB類(lèi)放大器，來(lái)對垂直偏轉鋸齒波進(jìn)行功率放大。而這種AB類(lèi)偏轉放大器工作于線(xiàn)性狀態(tài)，效率很低。通常在低輸出時(shí)只有20%-30%的效率。因而，AB類(lèi)的放大器需要很大的散熱器來(lái)排熱量。

　　現在市場(chǎng)上出現了一種新型的D類(lèi)放大器，這種放大器使末級功率晶體管只工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，就能把模擬信號放大，能達到80%-90%的效率。

　　把這種放大器應用到垂直偏轉放大器以后，就可以節約很多能量。例如，一個(gè)AB類(lèi)偏轉放大器本來(lái)需要6.94瓦，而采用D類(lèi)偏轉放大器后只要2.94瓦，節約了4瓦功率。而另一個(gè)更大屏幕的垂直偏轉電路，原來(lái)需要10.8瓦，采用D類(lèi)放大器以后，就只需要4.6瓦，節省了6.2瓦。所以，平均來(lái)說(shuō)，在一臺電視機的垂直偏轉里采用D類(lèi)放大器以后，可以節約5瓦左右。

　　雖然5瓦不是一個(gè)很大的數字，但是目前國內CRT電視機數量達到4億臺，以平均每天使用3小時(shí)計算，每年可節約21.9億千瓦時(shí)的電。采用CRT電腦顯示器數量有6000萬(wàn)臺，假定每天使用8小時(shí)，一年可以節省8.76億千瓦時(shí)的電。而兩者相加高達30.66億千瓦時(shí)，其數字十分可觀(guān)。

液晶節能：從顯示屏背光下手

　　我國2007年生產(chǎn)液晶電視2600萬(wàn)臺，其中，國內銷(xiāo)量超過(guò)800萬(wàn)臺。液晶電視最大的能耗是在顯示屏的背光。

　　目前液晶電視大多數采用冷陰極熒光管(CCFL)作為背光。CCFL的發(fā)光效率較高，但由于它的光線(xiàn)是向四周發(fā)射，需要用反光鏡把向后發(fā)射的光線(xiàn)反射回來(lái)，這樣就會(huì )損失不少。而且，其彩色表現能力比較差，通常只有NTSC(即National Television System Committee，是國際電視標準委員會(huì )規定的彩色電視廣播標準，以百分比為單位表示。這個(gè)指標表示顯示設備能在各種色彩上顯示到何種飽和度）標準的70%-80%。而它的更大的問(wèn)題是環(huán)保問(wèn)題——含有水銀。歐盟的RoHS標準已經(jīng)規定有關(guān)的電子產(chǎn)品不準含有水銀。從2006年7月1日開(kāi)始就不準進(jìn)口，如果進(jìn)口就要繳納10美元的有害垃圾處理費。

　　目前LED的發(fā)光效率比較低，只有CCFL的2/3。不過(guò)，這種情況會(huì )隨著(zhù)LED發(fā)光效率的提高而改變。

　　最近采用“場(chǎng)順序”的技術(shù)減少濾色片的光損耗，使得總發(fā)光效率提高1倍。而這種“場(chǎng)順序”技術(shù)是CCFL無(wú)法實(shí)現的。2006年三星公司開(kāi)發(fā)出了一款采用“場(chǎng)順序”的無(wú)濾色片LED背光的32英寸液晶電視，其分辨率為1366×768，亮度為500cd/m2，對比度為1000∶1，色表現度可達NTSC的110%，消耗電力為82瓦，為傳統方式的60%。另一款40英寸液晶電視LE40M91，其對比度可達10000∶1，色表現度可達NTSC的110%。40英寸液晶電視如果采用CCFL，耗電170瓦，而采用LED背光，耗電只有100瓦，這就使得其耗電遠遠低于CCFL背光。

　　最近有廠(chǎng)商還推出了一種“區域亮度控制”技術(shù)，可根據畫(huà)面的內容來(lái)控制亮度，這種技術(shù)只有采用LED背光才能實(shí)現。而采用這種技術(shù)以后，還可以進(jìn)一步節能50%以上。最近國內還有人提出一種稱(chēng)之為“基于藍色背光的彩色LED顯示”技術(shù)，可以省去彩色濾光片，從而實(shí)現節電。

　　總之，假定平均每臺液晶電視可以節省電能50瓦，國內現有液晶電視擁有量大約為2000萬(wàn)臺，如平均每天開(kāi)機3小時(shí)，那么每年可以節約電10.95億千瓦時(shí)。

音響節能：應用D類(lèi)功放

　　我國迷你音響的擁有量約為1000萬(wàn)臺，其平均功率輸出為40瓦×2，迷你音響主要用來(lái)播放音樂(lè )，所以采用D類(lèi)功放以后，其效率可以提高6倍。假定平均每周開(kāi)機3小時(shí)，每年可以節約0.55億度電。我國家庭影院擁有量超過(guò)1000萬(wàn)臺。其平均功率輸出為200瓦×2(包括5.1聲道在內的平均值)，假定每周開(kāi)機5小時(shí)，那么采用D類(lèi)功放以后，每年可以節電4.586億千瓦時(shí)。

　　當然在音響方面，這還是很不完全的估計。我國有極大數量的KTV(卡拉OK)包房和電影院，其音響的功率不小于家庭的音響總和。此外還有汽車(chē)音響，各種公共場(chǎng)所(火車(chē)站，汽車(chē)站，機場(chǎng)等)的播音，甚至于上5億部的手機、上千萬(wàn)臺的學(xué)習機、上百萬(wàn)臺的游戲機、幾十萬(wàn)臺的對講機等等，都可以采用D類(lèi)功放。再加上降低各種電子設備和充電設備的待機功耗，節能的前景極其可觀(guān)。

　　黑電節能大有可為

　　現在國際上都開(kāi)始重視所有電器設備(包括黑色家電在內)的待機功耗。例如美國環(huán)保署出臺了“能源之星”標準，電視機等的待機功耗只有3W。國際能源署(IEA)和歐盟相繼制定了更嚴格的“1W計劃”，即在2010年前將所有產(chǎn)品的待機功耗水平降到1W以下。歐盟還提議充電器的待機功耗低于0.1W，現遵從IEA 0.3W的建議。但是，大多數國家還沒(méi)有關(guān)于黑色家電開(kāi)機平均能耗的節能規定。

　　黑色家電的節能主要就是采用D類(lèi)功放和LED背光。假如在黑色家電中全部改用高效率的D類(lèi)放大器，那么，估計總共大約每年可以節電56.724億千瓦時(shí)。同樣假如所有的液晶屏背光全部改成高效率的LED背光，也可節電大約13.037億千瓦時(shí)。兩者相加為68.761億千瓦時(shí)。

　　當然，要能夠實(shí)現這樣的節能，首先要制定黑色家電的節能標準?，F在，雖然我們已經(jīng)有了國家發(fā)改委和國家質(zhì)檢總局聯(lián)合制定的《能源效率標識管理辦法》，但是還沒(méi)有落實(shí)到黑色家電。黑色家電到現在還沒(méi)有貼上由國家統一認證的能效等級標志。這是首先要解決的問(wèn)題。

　　同時(shí)，各黑色家電生產(chǎn)廠(chǎng)家也一定要認真對待黑色家電的節能問(wèn)題。用戶(hù)也要增強節能觀(guān)念和素質(zhì)，抵制沒(méi)有節能標識的