劉博士：我今天的演講主題是低功耗LED顯示屏驅動。首先給大家介紹下得倍電子，然後介紹下LED顯示屏特點及存在的問題，低壓差LED驅動技術及方案、最後分析低壓差LED驅動節能降耗的效果。

得倍電子是一家集成電路設計公司，提供包括電源管理、LED顯示驅動
、照明驅動等智能電源產品。得倍電子是由留美、留德學者與國內航天集成電路資深專家於2004年創立。公司總裁喬紅瑗先生1983年畢業於清華大學，是一位集成電路行業資深專家。他不光在設計
、在工廠管理、半導體工藝技術、可靠性、公司管理方麵都有豐富的經驗，同時也參與了台灣一家公司的創立，1996年，憑借在航太領域的突出貢獻，獲頒航天獎。下麵介紹下得倍電子的發展曆程。

• 2004年成立於上海
• 2005年被工信部認定為集成電路設計企業
• 2005年11月SLIC電路通過功能測試
• 2006年獲國家科技部創新基金
• 2007年上海信息委電子發展基金的資助
• 2008年喬紅瑗先生被選為<<上海信息化>>理事
• 2009年上海浦東新區科委認定為企業研發中心
               上海半導體照明行業協會理事單位

公司從成立開始就很重視知識產權

，目前已經申請了9項專利
，還有兩項專利正在申請。一項是DBLED（Driver Buit-in LED），另外一項是用於照明的無電解電容AC LED驅動。得倍電子獲得的集成電路設計版權有20多項。

得倍電子在LED顯示驅動
、照明驅動和AC-DC方麵有一係列產品。

現在介紹下LED顯示屏的市場狀況。LED顯示屏國內市場規模大約200億，全球規模約400億

，預期未來5年年增長率仍會超過30%。LED顯示屏的兩大驅動力：LED芯片成本降低
；LED發光效率提高。這兩打驅動力整合起來就叫做LED領域的Haitz定律。另外就是節能環保的概念驅動LED得到廣泛使用。

LED顯示屏為什麼能夠得到廣泛使用，我的總結是以下幾點：
1. 可延展性：LCD屏做的越大，生產線設備投入越高。而LED顯示屏尺寸的增大是很容易的，就像搭積木一樣。分辨率也方便根據用戶需求實現。
2. 全彩：燈泡，霓虹燈等都是單色的，LED實現了RGB三原色的組合。
3. 可靠性高：LED是固體照明，可靠性高，不像霓虹燈管，燈泡之類的需要真空管的。
4. 壽命長：LED芯片理論壽命可以達到10萬小時，實際使用壽命在3萬小時以上
5. 環境友好：LED本身是節能無汙染的產品

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LED目前遇到最大的問題是散熱，顯示屏也是一樣。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%，yejiushishuo，hongdengdeliangdujiangdijinsanfenzhier。xiangduieryan，landenghelvdengliangdudouwenduyingxiangmeinameqiang，tebieshilandeng。dangwendushenggaoshijiuchuxianyigewenti，butongyansedeLED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． 過多散熱部件導致係統成本升高
5． 浪費能量，提高了使用者成本

那麼熱量從哪裏來的呢？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. 控製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LEDdefaguangxiaolv
，kongzhiqihelianjiexiandefarejiaoshao，gaishankongjianbuda。qudongbufenfaregaishankongjianhenda，yeshiwomenqidaigaishandebufen。xianzaiyoudeqiyezaiyanjiudidianyagongdian
，mudejiushixiwangbadianyajiangxialai，danshididianyagongdiandewentizainaline？jiushizaididianyagongdianxia
，LED驅動IC能否穩定的可控的工作。針對上麵描述的這些問題，我們得倍電子推出了一款專用於大屏幕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。

下圖是台灣一家公司的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

，台灣公司的5026驅動芯片VOUT約為500mV
，而D5026A的VOUT約為50 mV，為台灣公司5026芯片的10%。也就是說，在芯片發熱部分，得倍D5026A的發熱隻有台灣公司5026驅動芯片的10%。

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得倍電子D5026A在3.3V或5V電壓下電流輸出可控範圍是2-90 mA，而台灣公司5026輸出電流在3.3V下可控的範圍是2-45 mA
，5V電壓下可控的範圍是5-90 mA。對於20 mA下的壓降來看，D5026A是50 mV
，對比公司是500 mV。

D5026A采用專利技術（專利號：201020624548.0）設計的超低壓差恒流輸出使得供電電壓低至幾十毫伏（20mA)。由此可使得係統供電電壓降至LED二極管的最小導通電壓，最大限度降低LED顯示屏能耗。

D5026A有下麵一些特點：

1. D5026A采用專利技術設計的超低壓差恒流輸出使得供電電壓可以很低

，從而可節電達30%以上
，驅動芯片發熱減少90%以上。
2. D5026A 采(cai)用(yong)內(nei)置(zhi)邏(luo)輯(ji)修(xiu)調(tiao)技(ji)術(shu)
，可(ke)使(shi)得(de)芯(xin)片(pian)輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)絕(jue)對(dui)值(zhi)高(gao)度(du)一(yi)致(zhi)，從(cong)而(er)發(fa)貨(huo)時(shi)不(bu)必(bi)分(fen)類(lei)，保(bao)障(zhang)各(ge)批(pi)次(ci)間(jian)芯(xin)片(pian)永(yong)遠(yuan)可(ke)以(yi)直(zhi)接(jie)互(hu)換(huan)。所(suo)有(you)批(pi)次(ci)間(jian)電(dian)流(liu)基(ji)準(zhun)值(zhi)偏(pian)差(cha)小(xiao)於(yu)0.5%.
3. 零溫度補償係數設計使得芯片在-40度到+85度間輸出電流變化極小
4. 所有端口采用施密特輸入設計使得芯片抗幹擾能力大大加強。

D5026A獨特的超低壓降特性，可以采用低電壓的驅動方案，下圖所示，即驅動綠、藍LED時電源電壓+3.8V
，驅動紅色LED時電源電壓+2.5V。如果LED一致性好的話，藍燈和綠燈的電壓可以低到3.4V，更加節能
，紅燈部分可以提供更低的電壓，比如2.5V。

那麼對於LED顯示屏製作商來講，使用得倍電子D5026A方案使得係統發熱量減小30%以上
，可以簡化LED顯示屏的散熱設計，並且可以實現燈驅合一，即驅動電路和LED板一體化。對於LED顯示屏使用者來講，因為節電30%，功耗的降低也會降低使用成本。同時，因為發熱減少，可以延長使用周期。    

以3m´4m P10顯示屏為例
，普通16路5V工作電壓，普通LED驅動最大功耗為5.88KW。D5026A用3.8V驅動G、B，2.5V驅動R，D5026A最大功耗為3.95KW，直接減少功耗1.93KW
，使用D5026A後不僅立刻節電32.8%
，而且大大降低了係統的發熱，降低散熱成本
，節約使用成本
，從而提高了係統可靠性和使用壽命。     

那麼有朋友可能有疑問
，使用了D5026A還能夠使用其他廠商芯片嗎？D5026A和現有同類型產品是完全兼容的。下麵是D5026A的特點：

• 單路驅動電流範圍：2～90mA
• 超低壓差：30mV ( IOUT=10 mA )
• 高恒流精度：最大偏差
，非典型值
，不分類
                        between channel <±2%
                        between IC <±3%
                        所有批次電流基準值偏差<0.5%
•  溫度係數：小於50PPM （-40℃～+85℃）
•  高達25MHz時鍾頻率
•  工作電壓範圍：3.3V-5.5V
•  抗靜電能力：大於4KV
•  工作溫度範圍：-40℃～+85℃
   
超低壓差設計的D5026A 16位LED恒流驅動芯片為大家設計LED顯示屏時提供了一個超節能的方案
，我們剛才用數據分析了節能的效果。我們希望

，大家采用我們的IC後，DBIC的產品驅動LED顯示屏走的更高，更遠，有著更光明的前途。謝謝大家！
 
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