超低壓差的LED驅(qū)動可讓LED顯示屏節(jié)能32.8%

LED顯示屏為什么能夠得到廣泛使用，我的總結(jié)是以下幾點： 　　1. 可延展性：LCD屏做的越大，生產(chǎn)線設(shè)備投入越高。而LED顯示屏尺寸的增大是很容易的，就像搭積木一樣。分辨率也方便根據(jù)用戶需求實現(xiàn)。 　　2. 全彩：燈泡，霓虹燈等都是單色的，LED實現(xiàn)了RGB三原色的組合。 　　3. 可靠性高：LED是固體照明，可靠性高，不像霓虹燈管，燈泡之類的需要真空管的。 　　4. 壽命長：LED芯片理論壽命可以達到10萬小時，實際使用壽命在3萬小時以上 　　5. 環(huán)境友好：LED本身是節(jié)能無污染的產(chǎn)品 　　LED目前遇到最大的問題是散熱，LED顯示屏也是一樣。LED顯示屏的功耗很大，相當(dāng)一部分能源浪費在發(fā)熱上。發(fā)熱會帶來以下幾個問題： 　　1. 波長漂移：波長漂移會讓顏色校正出現(xiàn)問題，LED在低溫和高溫時，波長漂移是比較大。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，溫度每變化一度，波長變化0.2-0.3nm。 　　2. 輸出亮度降低：每攝氏度溫度變化導(dǎo)致1%輸出亮度的變化，其中紅燈受影響最顯著。 　　上圖是試驗數(shù)據(jù)，從紅燈的曲線可以看出，從-40度180%的亮度，到120度的亮度不到50%，也就是說，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那么強，特別是藍燈。當(dāng)溫度升高時就出現(xiàn)一個問題，不同顏色的LED發(fā)出的亮度是不一樣的， 　　3. 溫升導(dǎo)致LED壽命縮短：根據(jù)美國一家試驗室數(shù)據(jù)，結(jié)溫從63C升高到74C, LED壽命從36,000小時降低到16,000小時。 　　4. 過多散熱部件導(dǎo)致系統(tǒng)成本升高。 　　5. 浪費能量，提高了使用者成本。 　　那么熱量從哪里來的呢?從電源供電到LED燈，到LED驅(qū)動，再到可調(diào)電阻，發(fā)熱部分包括LED燈、LED驅(qū)動、LED連接線。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. 控制器及連接線等占總發(fā)熱量約5% 　　3. 驅(qū)動壓降：1.8V(G/B) or 3V(R)壓降，驅(qū)動部分發(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，控制器和連接線的發(fā)熱較少，改善空間不大。驅(qū)動部分發(fā)熱改善空間很大，也是我們期待改善的部分?，F(xiàn)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，但是低電壓供電的問題在哪里呢?就是在低電壓供電下，LED驅(qū)動IC能否穩(wěn)定的可控的工作。針對上面描述的這些問題，我們得倍電子推出了一款專用于大屏幕LED低壓差、高精度16位恒流驅(qū)動芯片D5026A。D5026A最大的特點就是壓差非常低。 　　下圖是臺灣一家公司的5026驅(qū)動芯片與得倍電子D5026A的對比。在輸出驅(qū)動電流典型值 IOUT=20mA 的狀況下，臺灣公司的5026驅(qū)動芯片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，在芯片發(fā)熱部分，得倍D5026A的發(fā)熱只有臺灣公司5026驅(qū)動芯片的10%。 　　得倍電子D5026A在3.3V或5V電壓下電流輸出可控范圍是2-90 mA，而臺灣公司5026輸出電流在3.3V下可控的范圍是2-45 mA，5V電壓下可控的范圍是5-90 mA。對于20 mA下的壓降來看，D5026A是50 mV，對比公司是500 mV。 　　D5026A采用專利技術(shù)(專利號：201020624548.0)設(shè)計的超低壓差恒流輸出使得供電電壓低至幾十毫伏(20mA)。由此可使得系統(tǒng)供電電壓降至LED二極管的最小導(dǎo)通電壓，最大限度降低LED顯示屏能耗。 　　D5026A有下面一些特點： 　　1. D5026A采用專利技術(shù)設(shè)計的超低壓差恒流輸出使得供電電壓可以很低，從而可節(jié)電達30%以上，驅(qū)動芯片發(fā)熱減少90%以上。 　　2. D5026A 采用內(nèi)置邏輯修調(diào)技術(shù)，可使得芯片輸出電流絕對值高度一致，從而發(fā)貨時不必分類，保障各批次間芯片永遠可以直接互換。所有批次間電流基準值偏差小于0.5%。 　　3. 零溫度補償系數(shù)設(shè)計使得芯片在-40度到+85度間輸出電流變化極小。 　　4. 所有端口采用施密特輸入設(shè)計使得芯片抗干擾能力大大加強。 　　D5026A 獨特的超低壓降特性，可以采用低電壓的驅(qū)動方案，下圖所示，即驅(qū)動綠、藍LED時電源電壓+3.8V，驅(qū)動紅色LED時電源電壓+2.5V。如果LED一致性好的話，藍燈和綠燈的電壓可以低到3.4V，更加節(jié)能，紅燈部分可以提供更低的電壓，比如2.5V。 　　那么對于LED顯示屏制作商來講，使用得倍電子D5026A方案使得系統(tǒng)發(fā)熱量減小30%以上，可以簡化LED顯示屏的散熱設(shè)計，并且可以實現(xiàn)燈驅(qū)合一，即驅(qū)動電路和 LED板一體化。對于LED顯示屏使用者來講，因為節(jié)電30%，功耗的降低也會降低使用成本。同時，因為發(fā)熱減少，可以延長使用周期。 　　以3m´4m P10顯示屏為例，普通16路5V工作電壓，普通LED驅(qū)動最大功耗為5.88KW。D5026A用3.8V驅(qū)動G、B，2.5V驅(qū)動R，D5026A最大功耗為3.95KW，直接減少功耗1.93KW，使用 D5026A后不僅立刻節(jié)電32.8%，而且大大降低了系統(tǒng)的發(fā)熱，降低散熱成本，節(jié)約使用成本，從而提高了系統(tǒng)可靠性和使用壽命。 　　那么有朋友可能有疑問，使用了D5026A還能夠使用其他廠商芯片嗎?D5026A和現(xiàn)有同類型產(chǎn)品是完全兼容的。下面是D5026A的特點： 　　• 單路驅(qū)動電流范圍：2～90mA 　　• 超低壓差：30mV ( IOUT=10 mA ) 　　• 高恒流精度：最大偏差，非典型值，不分類 　　between channel <±2% 　　between IC <±3% 　　所有批次電流基準值偏差<0.5% 　　• 溫度系數(shù)：小于50PPM (-40℃～+85℃) 　　• 高達25MHz時鐘頻率 　　• 工作電壓范圍：3.3V-5.5V 　　• 抗靜電能力：大于4KV 　　• 工作溫度范圍：-40℃～+85℃ 　　超低壓差設(shè)計的D5026A 16位恒流LED驅(qū)動芯片為大家設(shè)計LED顯示屏?xí)r提供了一個超節(jié)能的方案，我們剛才用數(shù)據(jù)分析了節(jié)能的效果。