超低壓差LED驅動讓LED顯示屏節能32.8[%]的實現

LED顯示屏(LED display)：又叫電子顯示屏或者飄字屏幕。是由LED點陣組成，通過紅色或綠色燈珠的亮滅來顯示文字、圖片、動畫、視頻，內容可以隨時更換，各部分組件都是模塊化結構的顯示器件。通常由顯示模塊、控制系統及電源系統組成。顯示模塊由LED燈組成的點陣構成，負責發光顯示;控制系統通過控制相應區域的亮滅，可以讓屏幕顯示文字、圖片、視頻等內容，恒舞動卡主要是播放動畫的;電源系統負責將輸入電壓電流轉為顯示屏需要的電壓電流。LED顯示屏可以顯示變化的數字、文字、圖形圖像;不僅可以用于室內環境還可以用于室外環境，具有投影儀、電視墻、液晶顯示屏無法比擬的優點。 LED之所以受到廣泛重視而得到迅速發展，是與它本身所具有的優點分不開的。這些優點概括起來是：亮度高、工作電壓低、功耗小、小型化、壽命長、耐沖擊和性能穩定。LED的發展前景極為廣闊，目前正朝著更高亮度、更高耐氣候性、更高的發光密度、更高的發光均勻性，可靠性、全色化方向發展。

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，相當一部分能源浪費在發熱上。發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問題，LED在低溫和高溫時，波長漂移是比較大。根據實驗數據，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。

上圖是試驗數據，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。當溫度升高時就出現一個問題，不同顏色的LED發出的亮度是不一樣的，

3. 溫升導致LED壽命縮短：根據美國一家試驗室數據，結溫從63C升高到74C, LED壽命從36,000小時降低到16,000小時。

4. 過多散熱部件導致系統成本升高。

5. 浪費能量，提高了使用者成本。

由于LED是特性敏感的半導體器件，又具有負溫度特性，因而在應用過程中需要對其進行穩定工作狀態和保護，從而產生了驅動的概念。LED器件對驅動電源的要求近乎于苛刻，LED不像普通的白熾燈泡，可以直接連接220V的交流市電。LED是2~3伏的低電壓驅動，必須要設計復雜的變換電路，不同用途的LED燈，要配備不同的電源適配器。國際市場上國外客戶對LED驅動電源的效率轉換、有效功率、恒流精度、電源壽命、電磁兼容的要求都非常高，設計一款好的電源必須要綜合考慮這些因數，因為電源在整個燈具中的作用就好比像人的心臟一樣重要。用LED作為顯示器或其他照明設備或背光源時，需要對其進行恒流驅動，主要原因是：1. 避免驅動電流超出最大額定值，影響其可靠性。2. 獲得預期的亮度要求，并保證各個LED亮度、色度的一致性。 L

那么熱量從哪里來的呢?從電源供電到LED燈，到LED驅動，再到可調電阻，發熱部分包括LED燈、LED驅動、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發光效率約20%,LED發熱占總發熱50%

2. 控制器及連接線等占總發熱量約5%

3. 驅動壓降：1.8V(G/B) or 3V(R)壓降，驅動部分發熱占總發熱的45%以上。

LED燈的發熱需要提高LED的發光效率，控制器和連接線的發熱較少，改善空間不大。驅動部分發熱改善空間很大，也是我們期待改善的部分?，F在有的企業在研究低電壓供電，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驅動IC能否穩定的可控的工作。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驅動芯片與得倍電子D5026A的對比。在輸出驅動電流典型值 IOUT=20mA 的狀況下，臺灣公司的5026驅動芯片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，在芯片發熱部分，得倍D5026A的發熱只有臺灣公司5026驅動芯片的10%.

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