采用D5026A的LED顯示屏節(jié)能分析

D5026A是上海得倍電子專為節(jié)能型LED顯示屏設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)IC，其設(shè)計(jì)思路是節(jié)能并兼容現(xiàn)有方案，也就是說(shuō)即可用于節(jié)能亦可兼容傳統(tǒng)。經(jīng)計(jì)算并經(jīng)測(cè)試，采用D5026A制作的顯示屏可節(jié)電高達(dá)30%以上。下面就簡(jiǎn)單介紹一下D5026A的節(jié)能原理。

　　圖2

　　眾所周知，LED驅(qū)動(dòng)通常是要采用恒流源驅(qū)動(dòng)模式，圖1就是傳統(tǒng)的5026驅(qū)動(dòng)輸出結(jié)構(gòu)，圖2是其每個(gè)單元恒流原理。其恒流輸出電流Io= Vr/Rf.在這種輸出模式下，輸出電壓Vo由Rf 上的壓降Vr與輸出管A1 上的壓降Vds1組成，即V.=Vr+ Vds1 .在恒流狀態(tài)下，Vds1隨負(fù)載變化而變。當(dāng)輸出電流恒定，我們減小Vo 時(shí)總會(huì)有一個(gè)點(diǎn)使Io退出恒流狀態(tài)，這個(gè)點(diǎn)我們就叫它最低輸出電壓Vomin。我們將Io= Vr/Rf 與 V.=Vr+ Vds1 結(jié)合起來(lái)不難看出，當(dāng)V.- Vds1低于Vr時(shí)輸出將不能恒流。此時(shí)Vds1約為0.1V，那最低輸出電壓就為Vomin=Vr+0.1(V)。

　　圖3是D5026A驅(qū)動(dòng)輸出結(jié)構(gòu)，圖4是其每個(gè)單元恒流原理。D5026A采用了鏡像恒流源的工作原理。其輸出電流Io完全與兩個(gè)鏡像管的面積成正比，即Io=Ir x (Sa1/Sb1)。而Sa1/Sb1是由IC版圖設(shè)計(jì)時(shí)就確定的，因此一致性可以非常好。

　　我們對(duì)比圖4與圖2就很明顯看出，此時(shí)的Vo=Vds,完全省略了反饋電阻Rf上的壓降。然而，反饋電阻上的壓降恰恰在這里占了較大比重。這是因?yàn)?，倘若反饋電阻壓降設(shè)置過(guò)低就很難彌補(bǔ)反饋放大器失調(diào)所造成的誤差，恒流源的一致性很難保障。通常反饋電阻壓降約為400mV-600mV.也就是說(shuō)，D5026A在同等條件下比傳統(tǒng)的5026的最低輸出電壓Vomin 要低400mV-600mV。

　　我們以藍(lán)燈為例，假設(shè)藍(lán)燈的導(dǎo)通電壓為3.2V,在不考慮線損等因素下，傳統(tǒng)的5026最低電源電壓Vc=3.2+0.4(0.4-0.6)+0.1=3.7V(甚至到3.9V)。而D5026A 則可工作在Vc=3.2+0.1=3.3V。當(dāng)然，上述考慮的是理想狀態(tài)，若考略到線損及電源波動(dòng)等因素，我們建議電源電壓可選在3.6V-3.8V。

　　我們有過(guò)計(jì)算，若將現(xiàn)有的5V供電顯示屏改為3.8V供電顯示屏，無(wú)須線路、結(jié)構(gòu)、控制的任何更改，就可直接節(jié)電24%。以往，這些被節(jié)約的電能都是作用到了5026上，導(dǎo)致5026工作溫度極高，極大降低了驅(qū)動(dòng)電路的可靠性。若采用D5026A,驅(qū)動(dòng)電路上的功耗將大大降低，溫升極不明顯，即節(jié)約了電能又提高了器件可靠性，同時(shí)大大降低結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)散熱的考慮。在完全相同的條件下，采用5V供電的某型號(hào)顯示屏的5026表面溫度為73度，采用3.8V供電的D5026A表面溫度僅為39度，顯而易見(jiàn)，采用D5026A的優(yōu)點(diǎn)就不言而喻了。