低功耗全彩LED顯示屏系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　模組LED點(diǎn)陣模塊節(jié)能設(shè)計(jì)

　　LED點(diǎn)陣模塊設(shè)計(jì)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(jì)來進(jìn)行。

　　(1)LED點(diǎn)陣模塊的像素設(shè)計(jì)和高光效的LED燈管選擇：全彩LED點(diǎn)陣模塊的像素一般由紅綠藍(lán)三個子像素組成，像素點(diǎn)功耗是：(V紅×I紅)+(V綠×I綠)+(V藍(lán)×I藍(lán))。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(diǎn)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(lán)LED標(biāo)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(qiáng)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(jì)：傳統(tǒng)全彩LED顯示屏采用5V的電源給LED點(diǎn)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(dá)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(jì)采用紅綠藍(lán)LED器件分別供電的方式：V紅、V綠、V藍(lán)。比較試驗(yàn)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?fù)涔?jié)能設(shè)計(jì)

　　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(fù)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(dá)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?fù)浣Y(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(jì)舉措：(1)根據(jù)實(shí)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(jì)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(hù)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(fèi)降低運(yùn)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(jì)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。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] SJ/T11141-1997LED顯示屏通用規(guī)范[S].中華人民共和國電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),1997

　　[2] SJ/T 11141-2003 LED顯示屏通用規(guī)范[S]

　　[3] 褚昌晨.LED顯示屏系統(tǒng)原理及工程技術(shù)[M].成都：電子科技大學(xué)出版社，2000

　　[4] 劉祖京.實(shí)用接口技術(shù)[M].北京：北京工業(yè)大學(xué)出版社，1999

　　[5] 吳繼華，王誠.Altera FPGA/CPLD設(shè)計(jì)(高級篇)[M].人民郵電出版社,2005