低功耗全彩LED显示屏系统设计

　　模组LED点阵模块节能设计

LED点阵模块设计节能举措主要围绕着LED灯管选择和恒流驱动芯片驱动设计来进行。

　　(1)LED点阵模块的像素设计和高光效的LED灯管选择：全彩LED点阵模块的像素一般由红绿蓝三个子像素组成，像素点功耗是：(V红×I红)+(V绿×I绿)+(V蓝×I蓝)。LED器件正向电流与发光亮度近似于线性正比例关系。选用高亮度的LED器件组，像素点功耗相对较小，显示屏功耗也相对较小。以P20全彩显示屏为例，红、绿、蓝LED标称亮度各提高20%，在显示屏亮度不变的情况下，显示屏的功耗会降低15%以上。因此，选发光效率高、发光强度值大的LED器件可以有效节能。

　　(2)高效的LED驱动电路设计：传统全彩LED显示屏采用5V的电源给LED点阵模块供电(如图6所示)，分压在恒流IC上的电压，除去恒流芯片达到线性导通所必需的正向电压值外，其余剩下的电压均会造成无用的功耗，转换成热能。节能的LED显示屏像素驱动电路如图7所示，这种设计采用红绿蓝LED器件分别供电的方式：V红、V绿、V蓝。比较试验证明，在选用相同LED器件和相同恒流驱动芯片，并要求显示同样亮度的条件下，节能电路与传统电路比较节能30%以上。

　　模组电源电源拓扑节能设计

　　全彩LED显示屏的模组供电方式普遍采用低压大电流开关电源模块输出并联的总线供电方式。由于开关电源输出的电流大，变压器铜损大，整个的电源转换效率低(满负载只能做到75%以内)。本文推荐模组内电源采用若干小型开关电源分布式供电方式，以提高开关电源的能量转换效率。譬如：交流220V总线输入、最大输入功率是35W、输出可调电压的开关电源模块效率可以达到86%以上。该开关电源的能量变换效率相对大电流并联供电的常规供电拓扑结构而言节能在10%以上。

　　结语

　　本文围着全彩LED显示屏功耗，提出3方面有效低功耗设计举措：(1)根据实际工程应用，优化管理LED显示屏系统的设备，这是LED显示屏节能的重要手段。(2)选择高光效LED器件、设计高效LED器件驱动电路，这是LED显示屏节能的主要途径之一。(3)采用分布式供电、提高开关电源能量转换效率，这也是显示屏节能的主要途径之一。

低功耗的全彩LED显示屏具有节能、减排，保护环境;降低电力增容、动力设备及散热设备的投入;节省电费降低运营成本;降低显示屏温升;延缓LED衰减速度;提高系统可靠性;延长显示屏寿命;减小显示屏光电参数的温漂，稳定图像效果。所以，低功耗LED显示屏系统的设计必将推动整个LED显示屏行业产品升级换代和技术革新的继续发展。

　　参考文献：

　　[1] SJ/T11141-1997LED显示屏通用规范[S].中华人民共和国电子行业标准,1997

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