應用新LED驅動技術減低LCD電視用電量

根據(jù)超高效設備和器具部署計劃（Super-efficient Equipment and Appliance Deployment，SEAD），全球家庭耗電量當中有3～8%是由電視產(chǎn)生的。幸而，勞倫斯柏克萊國家實驗室 （Lawrence Berkeley National Laboratory）的一項分析報告指出，技術改進，如更具效率的LED驅動，將在未來的日子大幅減低電視機的用電量。

　　毫無疑問，使用LED背光的LCD技術是唯一可行的方法，有助于廠商達到政府要求的能源效益目標。等離子電視的缺點在于每個像素都是活躍的光發(fā)射體，能耗直接取決于像素數(shù)量的多少，兩者成正比關系。在相同分辨率和亮度下，高清等離子電視的平均能耗是LCD液晶顯示器的2至3倍。近期有報導指出，備受吹捧的OLED技術也許未能如愿在短期內上市。事實上，這種大屏幕技術要求大量的投資，使市場卻步。另一方面，若大型顯示屏幕采用目前先進的TFT-LCD技術，以及配備局部調光功能的智能型LED背光技術，能耗和畫面質量堪與OLED技術相提并論，但成本卻要低得多。

　　然而，現(xiàn)在的LCD電視即使采用了LED背光技術，仍難以符合未來幾年的能耗目標。不過新的LED驅動電路設計技術可保證顯著的節(jié)能效果，大大有助于電視制造商滿足嚴格的功耗要求。

　　不斷變化的電視能耗標準

　　“能源之星”等電視能耗標準早于2008年面世，且每年都進一步降低電視的用電量限制。隨著新標準規(guī)定任何尺寸的屏幕最多也只能耗用85W，大尺寸屏幕電須面對更為嚴苛的設計挑戰(zhàn)。

　　“能源之星”這項廠商自發(fā)跟從的標準極具影響力，但并不是唯一的規(guī)范。例如，美國加州的能源委員會便發(fā)布了自己的標準，要求不但比“能源之星”更高，甚至禁止未達到相關能源效益標準的電視在加州銷售。在歐洲，多年前已有歐盟能源卷標法例，方便用戶直接比較不同家庭電器的能耗，以作為選購的憑據(jù)。有關法例目前已對電視、洗衣機、干衣機，以及汽車和車胎強制執(zhí)行。

　　LED背光的操作

　　LED背光燈的能源會耗掉LCD電視電源系統(tǒng)的30%到70%電力。因此，背光燈電源電路的效率改善能大大提升整個系統(tǒng)的能源效率。與很多電源系統(tǒng)的慣常設計一樣，許多小的能耗改善結合在一起，就可以大幅節(jié)省能源消耗。

　　實施LED背光照明有兩種方法（如圖1）。在間接或側光式背光照明中，LED被安置在屏幕邊緣，由導光板在屏幕上產(chǎn)生均勻的光線。這種設計能夠在最大60吋的電視顯示屏上提供非常好的光學均勻性，且背光燈單元的厚度僅為5至10mm。

　　在直光式照明系統(tǒng)中，LED燈直接布置在LCD背后，實現(xiàn)低能耗、高散熱的設計，并帶來卓越的擴展性，原則上對屏幕尺寸也沒有限制。這種面板較側光式照明方案厚一些，但若使用最新的配光技術，顯示屏的厚度亦可以只有8mm。直光式照明的重要優(yōu)點在于它能實現(xiàn)精確的局部調光，從而降低能耗及提高動態(tài)對比度，使最新的電視設計質量可媲美OLED產(chǎn)品。

　　圖1 LCD電視有兩種LED背光照明設計選擇

　　LED背光照明系統(tǒng)架構選擇

　　適當?shù)腖ED背光驅動器系統(tǒng)架構能發(fā)揮最大的節(jié)能潛力，還可顯著提升畫面質量。同時，設計人員也追求局部控制LED燈串與最低物料清單（BOM） 成本之間的最佳平衡。

　　單串聯(lián)和單DC-DC轉換器

　　開關模式電源（SMPS）用來為串聯(lián)的背光燈LED燈組提供電壓。設計包含了電