超低压差的LED驱动可让LED显示屏节能32.8%

LED显示屏为什么能够得到广泛使用，我的总结是以下几点： 　　1. 可延展性：LCD屏做的越大，生产线设备投入越高。而LED显示屏尺寸的增大是很容易的，就像搭积木一样。分辨率也方便根据用户需求实现。 　　2. 全彩：灯泡，霓虹灯等都是单色的，LED实现了RGB三原色的组合。 　　3. 可靠性高：LED是固体照明，可靠性高，不像霓虹灯管，灯泡之类的需要真空管的。 　　4. 寿命长：LED芯片理论寿命可以达到10万小时，实际使用寿命在3万小时以上 　　5. 环境友好：LED本身是节能无污染的产品 　　LED目前遇到最大的问题是散热，LED显示屏也是一样。LED显示屏的功耗很大，相当一部分能源浪费在发热上。发热会带来以下几个问题： 　　1. 波长漂移：波长漂移会让颜色校正出现问题，LED在低温和高温时，波长漂移是比较大。根据实验数据，温度每变化一度，波长变化0.2-0.3nm。 　　2. 输出亮度降低：每摄氏度温度变化导致1%输出亮度的变化，其中红灯受影响最显著。 　　上图是试验数据，从红灯的曲线可以看出，从-40度180%的亮度，到120度的亮度不到50%，也就是说，红灯的亮度降低近三分之二。相对而言，蓝灯和绿灯亮度都温度影响没那么强，特别是蓝灯。当温度升高时就出现一个问题，不同颜色的LED发出的亮度是不一样的， 　　3. 温升导致LED寿命缩短：根据美国一家试验室数据，结温从63C升高到74C, LED寿命从36,000小时降低到16,000小时。 　　4. 过多散热部件导致系统成本升高。 　　5. 浪费能量，提高了使用者成本。 　　那么热量从哪里来的呢?从电源供电到LED灯，到LED驱动，再到可调电阻，发热部分包括LED灯、LED驱动、LED连接线。我们以5V供电为例： 　　电源电压：5V, 　　LED：LED G/B Vfwd=3.2V，LED R Vfwd=2V 　　1. LED发光效率约20%，LED发热占总发热50% 　　2. 控制器及连接线等占总发热量约5% 　　3. 驱动压降：1.8V(G/B) or 3V(R)压降，驱动部分发热占总发热的45%以上。 　　LED灯的发热需要提高LED的发光效率，控制器和连接线的发热较少，改善空间不大。驱动部分发热改善空间很大，也是我们期待改善的部分。现在有的企业在研究低电压供电，目的就是希望把电压降下来，但是低电压供电的问题在哪里呢?就是在低电压供电下，LED驱动IC能否稳定的可控的工作。针对上面描述的这些问题，我们得倍电子推出了一款专用于大屏幕LED低压差、高精度16位恒流驱动芯片D5026A。D5026A最大的特点就是压差非常低。 　　下图是台湾一家公司的5026驱动芯片与得倍电子D5026A的对比。在输出驱动电流典型值 IOUT=20mA 的状况下，台湾公司的5026驱动芯片VOUT约为500mV，而D5026A的VOUT约为50 mV，为台湾公司5026芯片的10%。也就是说，在芯片发热部分，得倍D5026A的发热只有台湾公司5026驱动芯片的10%。 　　得倍电子D5026A在3.3V或5V电压下电流输出可控范围是2-90 mA，而台湾公司5026输出电流在3.3V下可控的范围是2-45 mA，5V电压下可控的范围是5-90 mA。对于20 mA下的压降来看，D5026A是50 mV，对比公司是500 mV。 　　D5026A采用专利技术(专利号：201020624548.0)设计的超低压差恒流输出使得供电电压低至几十毫伏(20mA)。由此可使得系统供电电压降至LED二极管的最小导通电压，最大限度降低LED显示屏能耗。 　　D5026A有下面一些特点： 　　1. D5026A采用专利技术设计的超低压差恒流输出使得供电电压可以很低，从而可节电达30%以上，驱动芯片发热减少90%以上。 　　2. D5026A 采用内置逻辑修调技术，可使得芯片输出电流绝对值高度一致，从而发货时不必分类，保障各批次间芯片永远可以直接互换。所有批次间电流基准值偏差小于0.5%。 　　3. 零温度补偿系数设计使得芯片在-40度到+85度间输出电流变化极小。 　　4. 所有端口采用施密特输入设计使得芯片抗干扰能力大大加强。 　　D5026A 独特的超低压降特性，可以采用低电压的驱动方案，下图所示，即驱动绿、蓝LED时电源电压+3.8V，驱动红色LED时电源电压+2.5V。如果LED一致性好的话，蓝灯和绿灯的电压可以低到3.4V，更加节能，红灯部分可以提供更低的电压，比如2.5V。 　　那么对于LED显示屏制作商来讲，使用得倍电子D5026A方案使得系统发热量减小30%以上，可以简化LED显示屏的散热设计，并且可以实现灯驱合一，即驱动电路和 LED板一体化。对于LED显示屏使用者来讲，因为节电30%，功耗的降低也会降低使用成本。同时，因为发热减少，可以延长使用周期。 　　以3m´4m P10显示屏为例，普通16路5V工作电压，普通LED驱动最大功耗为5.88KW。D5026A用3.8V驱动G、B，2.5V驱动R，D5026A最大功耗为3.95KW，直接减少功耗1.93KW，使用 D5026A后不仅立刻节电32.8%，而且大大降低了系统的发热，降低散热成本，节约使用成本，从而提高了系统可靠性和使用寿命。 　　那么有朋友可能有疑问，使用了D5026A还能够使用其他厂商芯片吗?D5026A和现有同类型产品是完全兼容的。下面是D5026A的特点： 　　• 单路驱动电流范围：2～90mA 　　• 超低压差：30mV ( IOUT=10 mA ) 　　• 高恒流精度：最大偏差，非典型值，不分类 　　between channel <±2% 　　between IC <±3% 　　所有批次电流基准值偏差<0.5% 　　• 温度系数：小于50PPM (-40℃～+85℃) 　　• 高达25MHz时钟频率 　　• 工作电压范围：3.3V-5.5V 　　• 抗静电能力：大于4KV 　　• 工作温度范围：-40℃～+85℃ 　　超低压差设计的D5026A 16位恒流LED驱动芯片为大家设计LED显示屏时提供了一个超节能的方案，我们刚才用数据分析了节能的效果。