驅(qū)動(dòng)IC還是電源 節(jié)能LED顯示屏設(shè)計(jì)大起底

最近市場(chǎng)上出現(xiàn)了為數(shù)不多的節(jié)能LED顯示屏，那些這些節(jié)能型LED顯示屏真的會(huì)節(jié)能嗎，那么怎么設(shè)計(jì)節(jié)能型LED顯示屏呢?下面就讓我們來(lái)分析節(jié)能顯示屏是如何設(shè)計(jì)的。

首先，從供電電源來(lái)看，如果要將5V降為4V，那么，肖基特正向壓降在輸出電壓上所占的比重可定要增加，這也就讓開(kāi)關(guān)的電源輸出的電壓隨之降低，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，這在LED的屏幕整體節(jié)能上并不是太過(guò)于明顯的。所以采用這一電源設(shè)計(jì)原理顯然是是無(wú)法實(shí)現(xiàn)電源工作效率的提升。同時(shí)，5V是標(biāo)稱(chēng)值電壓，在市場(chǎng)運(yùn)用上已經(jīng)相當(dāng)成熟，如果新的電源電壓被啟用，雖說(shuō)降低了效率，增加了成本，但在品質(zhì)上是難以得到保障的，所以，很難實(shí)現(xiàn)這樣的實(shí)踐。

電源的設(shè)計(jì)是一個(gè)比較成熟的領(lǐng)域，可以采用另外一種設(shè)計(jì)思路實(shí)現(xiàn)度顯示屏的供電，例如同步整流技術(shù)。Q10為功率MOSFET，在次級(jí)電壓的正半周，Q10導(dǎo)通，Q10起整流作用;在次級(jí)電壓的負(fù)半周，Q10關(guān)斷，同步整流電路的功率損耗主要包括Q10的導(dǎo)通損耗及柵極驅(qū)動(dòng)損耗。當(dāng)開(kāi)關(guān)頻率低于 60KHz時(shí)，導(dǎo)通損耗占主導(dǎo)地位;開(kāi)關(guān)頻率高于60KHz時(shí)，以柵極驅(qū)動(dòng)損耗為主。在設(shè)計(jì)低電壓、大電流輸出的AC/DC或DC/DC變換器時(shí)，采用同步整流技術(shù)能顯著提高電源效率，甚至高達(dá)95%。

其次，我們可以仔細(xì)的研究一下led屏幕驅(qū)動(dòng)IC，控制輸出端口的關(guān)或者開(kāi)，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，本身所需的面積必然增大。在MOS管的結(jié)構(gòu)中可以看到，在GS，GD之間存在寄生電容，而MOS管的驅(qū)動(dòng)，實(shí)際上就是對(duì)電容的充放電。這個(gè)充放電的過(guò)程是需要段時(shí)間的，面積如果增加，在MOS管上的寄生電容也會(huì)隨之增大，如此，導(dǎo)致的后果就是整個(gè)IC的端口響應(yīng)速度下降，這對(duì)于一個(gè)LED屏幕驅(qū)動(dòng)IC將是致命的弱點(diǎn)。

因此，想從 IC上入手，把轉(zhuǎn)折電壓降低，同時(shí)使驅(qū)動(dòng)IC有足夠的響應(yīng)速度，起決定作用的是工藝，這是是難以實(shí)現(xiàn)的。有人認(rèn)為可以采用其他的設(shè)計(jì)原理，但是如果是恒流 IC，內(nèi)部電路是可能不一樣，但是通道端口的開(kāi)關(guān)管是必須存在的，所以即使采用其他的設(shè)計(jì)原理，要想達(dá)到電壓下降的目的也是難以實(shí)現(xiàn)的。

從上面的表述中，我們不難發(fā)現(xiàn)，其實(shí)在LED的節(jié)能領(lǐng)取，主要的還是要從供電電源入手，也就是說(shuō)，在驅(qū)動(dòng)IC恒流的狀態(tài)必須減少電源電壓的輸入，而紅綠藍(lán)各管芯分開(kāi)供電，也能達(dá)到節(jié)能，只不過(guò)，這樣的成本會(huì)增加。從IC上入手確實(shí)是很難，也就是說(shuō)，LED的節(jié)能實(shí)現(xiàn)和IC根本就沒(méi)有關(guān)系，只不過(guò)是一項(xiàng)供電電源上的革新。我么不妨作出這樣的設(shè)想，將一電源用在普通驅(qū)動(dòng)IC上，其實(shí)，也能達(dá)到節(jié)能的效果要求。