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浅析LED显示屏的节能原理

日期: 2020-06-04
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    LED显示屏的节能概念悄然掀起,成为它最为吸引消费者眼球的亮点,也是近年来火爆增长的原因。当然,经过近几年的疯狂式增长,目前这个行业也陷入了一种僵局以重新洗牌的困局。在这一困境之中,必然有许多企业受此影响而元气大伤,甚至倒闭破产,当然也会有许多企业因此而走出阴霾,获得更为长远的发展。这是行业的发展规律,任何企业都逃脱不了这一劫难,如何在劫难中重生,是每个企业当前比较关注的问题。

    在这个节能呼声极高的时代,LED显示屏的进一步节能又无可厚非的成为了这个行业追逐的支撑点。很多企业在这一点上进行各方面改良,在一定程度上有所改进,实现了节能的效果,但是要实现更大意义上的节能,还有很长的路要走,这需要整个行业的共同努力。

    最近市场上出现了为数不多的节能led显示屏,通过对供电电源的改进对于led显示屏的节能效果起到重大的提升,吸引了不少消费者的注意力,并给予了相当高的期待,很多led显示屏厂家跃跃欲试,准备抢先引进这一技术,获得发展先机。在目前的技术基础上,节能led显示屏的节能效果到底是如何实现的呢?



浅析LED显示屏的节能原理
图1:Led显示屏基本架构

      我们以一个led小模块来分析其耗电状况!如图2,是一个以长运通光电推出的CYT62726为驱动芯片的led小模块,其供电电压为5V,先不计算外围器件的功耗,因为它们在整个屏中所占的比重极小,那整个屏所耗的功率都在灯上,先计算灯点功率为Pled=n*Uvf*Iled(n为通道数,Uvf为LED灯点的压降,Iled为设定的电流值)CYT62726驱动IC的管脚压降一般为0.6V左右,红绿蓝灯点的压降分别为1.8V,3.0V,3.0V如此那每个通道只需4V(3.0+0.6V)即可正常工作,保守一点可以设置成红灯通道2.8V,蓝绿通道3.8V而实际上我们的供电电压都为5V,就相当于增加了1V*Iled的功耗在IC内部,所以如上可以设想只要将供电电源下降至红2.8V,绿3.8V,蓝3.8V,我们就可以省去那加在IC通道上的1V*Iled功耗,在其他器件不变的情况下便可实现led显示屏节能至少15%以上,再加上本身对LED屏散热要求的降低也能实现一定程度上的节能,这对于一个大屏来说已经是一个相当大的数字了,相信客户会乐于接受!



浅析LED显示屏的节能原理
图2:CYT62726驱动led小模块

      早期拆解透露了两条信息:1,A5的裸晶比A4大很多。UBM Techinsights和Chipworks的发现都表明A5的裸片面积为122 mm2(12.1 mm x 10.1 mm)。A4是53 mm2,也就是说A5的裸晶面积是A4的2.3倍。

      我们仔细看一下Chipworks公布的A4、A5布局图,看看究竟是什么原因导致A5裸片面积增大。A5处理器的两颗ARM内核占据大约14%的裸片面积,比例与A4上的单ARM内核相当。

       那么GPU呢?公布的A4处理器布局图并没有具体指出它的位置。但如果假定它尺寸适中、闪存容量中等,那它就是逻辑核4,是CPU和逻辑核5之外最大的。值得注意的是有多个模块尺寸与逻辑核5相当。在这次讨论中我们假设逻辑核4是GPU。裸晶减去CPU和GPU所占面积之后的尺寸为41 mm2,这部分将用于A4的其它数字模块、模拟和I/O。

    现在来看A5

      目前我们没有发现任何一张布局图——包括上面引用的这张——清晰注明GPU的所在,因此需要进行一些猜测。图中有三组两两相同的模块贴在一起。当中两个被标注为ARM核,四个被标注为“处理器数据通道(Processor Data Path)”。除此以外就没有其它两两相同的模块了。系统的四个核之间应该有仲裁(arbitration),因此我认同标注的名称。但缺少其它两两相同的模块让我相信GPU也在这几个模块中。这六个模块代表着CPU+GPU+仲裁,共占据A5处理器40%的裸片面积(47 mm2),剩下75%用于其它器件

      裸晶尺寸较大的苹果A5双核APU与第一代A4结构比较

浅析LED显示屏的节能原理
单ARM内核应用处理器A4的裸晶红外线图象

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尺寸较大的A5双核应用处理器裸晶尺寸和结构比较

未完待续:来源:慧聪LED屏网


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