低功耗全彩LED顯示屏系統(tǒng)設(shè)計

　　模組LED點陣模塊節(jié)能設(shè)計

　　LED點陣模塊設(shè)計節(jié)能舉措主要圍繞著LED燈管選擇和恒流驅(qū)動芯片驅(qū)動設(shè)計來進行。

　　(1)LED點陣模塊的像素設(shè)計和高光效的LED燈管選擇：全彩LED點陣模塊的像素一般由紅綠藍三個子像素組成，像素點功耗是：(V紅×I紅)+(V綠×I綠)+(V藍×I藍)。LED器件正向電流與發(fā)光亮度近似于線性正比例關(guān)系。選用高亮度的LED器件組，像素點功耗相對較小，顯示屏功耗也相對較小。以P20全彩顯示屏為例，紅、綠、藍LED標稱亮度各提高20%，在顯示屏亮度不變的情況下，顯示屏的功耗會降低15%以上。因此，選發(fā)光效率高、發(fā)光強度值大的LED器件可以有效節(jié)能。

　　(2)高效的LED驅(qū)動電路設(shè)計：傳統(tǒng)全彩LED顯示屏采用5V的電源給LED點陣模塊供電(如圖6所示)，分壓在恒流IC上的電壓，除去恒流芯片達到線性導(dǎo)通所必需的正向電壓值外，其余剩下的電壓均會造成無用的功耗，轉(zhuǎn)換成熱能。節(jié)能的LED顯示屏像素驅(qū)動電路如圖7所示，這種設(shè)計采用紅綠藍LED器件分別供電的方式：V紅、V綠、V藍。比較試驗證明，在選用相同LED器件和相同恒流驅(qū)動芯片，并要求顯示同樣亮度的條件下，節(jié)能電路與傳統(tǒng)電路比較節(jié)能30%以上。

　　模組電源電源拓撲節(jié)能設(shè)計

　　全彩LED顯示屏的模組供電方式普遍采用低壓大電流開關(guān)電源模塊輸出并聯(lián)的總線供電方式。由于開關(guān)電源輸出的電流大，變壓器銅損大，整個的電源轉(zhuǎn)換效率低(滿負載只能做到75%以內(nèi))。本文推薦模組內(nèi)電源采用若干小型開關(guān)電源分布式供電方式，以提高開關(guān)電源的能量轉(zhuǎn)換效率。譬如：交流220V總線輸入、最大輸入功率是35W、輸出可調(diào)電壓的開關(guān)電源模塊效率可以達到86%以上。該開關(guān)電源的能量變換效率相對大電流并聯(lián)供電的常規(guī)供電拓撲結(jié)構(gòu)而言節(jié)能在10%以上。

　　結(jié)語

　　本文圍著全彩LED顯示屏功耗，提出3方面有效低功耗設(shè)計舉措：(1)根據(jù)實際工程應(yīng)用，優(yōu)化管理LED顯示屏系統(tǒng)的設(shè)備，這是LED顯示屏節(jié)能的重要手段。(2)選擇高光效LED器件、設(shè)計高效LED器件驅(qū)動電路，這是LED顯示屏節(jié)能的主要途徑之一。(3)采用分布式供電、提高開關(guān)電源能量轉(zhuǎn)換效率，這也是顯示屏節(jié)能的主要途徑之一。

　　低功耗的全彩LED顯示屏具有節(jié)能、減排，保護環(huán)境;降低電力增容、動力設(shè)備及散熱設(shè)備的投入;節(jié)省電費降低運營成本;降低顯示屏溫升;延緩LED衰減速度;提高系統(tǒng)可靠性;延長顯示屏壽命;減小顯示屏光電參數(shù)的溫漂，穩(wěn)定圖像效果。所以，低功耗LED顯示屏系統(tǒng)的設(shè)計必將推動整個LED顯示屏行業(yè)產(chǎn)品升級換代和技術(shù)革新的繼續(xù)發(fā)展。

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