LED的完美搭档

2017/11/13 15:10:39点击:

Vicor 最新 PI3523 是一款额定输入输出电压分别为 48V 及 3.3V 的降压稳压器,输出电流达 22A,其主要应用之一是 LED 照明。这款新稳压器的产品经理 Travis Williams为我们介绍了 Vicor 如何满足现代 LED 的应用需求。


这是专门针对照明市场开发的部件吗?


绝对不是!PI3523 是通用 ZVS 降压稳压器系列的第 3 款组件,适用于电信、汽车、工业测试设备、数据中心以及通信等各种应用。但其特性集恰好是众多 LED 照明应用的完美组合。


大型 LED 显示屏的设计人员面临哪些挑战?


LED 显示屏生产商正在迅速改善大屏幕电视的性价比。因此对工程师的要求是设计能在更稳健的系统中提供更高分辨率、实色和更高亮度的系统。从根本上讲,用户希望获得高度可靠的更优异的视觉效果。


尽管经济条件还不是很成熟,在不久的将来,人们也将开始使用 LED 替代 LED 背光液晶电视。PI3523 的推出是为 LED 显示屏实现更光明未来的一步。


您能说明一下 PI3523 能满足 LED 显示屏市场需求的理由吗?


该稳压器的各种特性既能简化 LED 显示屏的设计,又能提高其密度。首先,2.2V 至 4V 的输出范围非常适合为 1.8V 及 3.3V LED 驱动器供电。一般来说,不同颜色的 LED 都需要不同的电压和不同的驱动器;PI3523 的通用性足以满足最常用电压范围的需求,可进一步简化系统电源设计。


其次,从事 LED 应用设计的电源系统设计人员也希望提高密度。这也是造成从 AC 配电转向 48V DC 配电的一个因素。我们的稳压器提供高密度的直接负载点转换,即便在使用大降压比时也是一样。行业希望转向 48V,但这一发展因缺乏合适的电源产品而受阻。


虽然几乎每一家与我交流的公司都有针对这一架构的研发项目,但当前只有几家 LED 显示屏生产商改用 48V 配电。尽量避免重复开发成本很有意义,与我交流的大部分工程师都表示如果要保持竞争优势,今后两年他们必须改用 48V DC,别无它法。


22A 电流容量如何在 LED 应用中实现更高密度?


提高功率是 LED 应用最大的趋势之一。要求设计人员开发更高像素密度的面板,以实现堪比高清电视的 LED 显示屏。但是更大的密度意味着需要更多 LED,因此需要能提供更大电流的稳压器。这款最新 ZVS 降压稳压器的独到之处是:能通过小型封装提供高达 22A 的电流。


必须明白,功率密度与像素密度的平方成正比,因此更高分辨率需要更大功率。我们在只比 10A 系列大 40% 的封装中提供了两倍的功率输出。功率密度的这一提升,有助于实现更高的像素密度和分辨率。


显示屏市场是否还有 PI3523 可实现的其它趋势?


有!要求面板生产商开发更薄、更轻的面板。显然,面板越薄越好看,但安装成本很高,这就意味着重量对现代 LED 面板而言很重要。需要注意的是,许多 LED 面板都是活动租用,而不是永久保有,因此安装成本十分重要。笨重的面板安装成本高昂,市场要求 LED 显示屏像现代电视机一样轻巧、高清。


LED 面板以往一直使用 AC-DC 砖型电源,这种电源又厚又重,无法使用这些产品制造又轻又薄的显示屏。但是,使用 48V DC 配电和 Vicor ZVS 降压稳压器,能实现重量大幅减轻而且很薄的显示屏。


还有什么能推动 LED 显示屏电源系统发展?


我们已经探讨了对高功率密度和小尺寸的需求。其它电气需求是效率。使用现代显示屏,将消耗很多电源。散热可能很有挑战性,因此工程师希望通过消除余热并降低显示屏功耗来简化散热设计。


此外,可靠性也是一个问题。大型显示屏使用数十乃至数百个小面板,即便一个面板有故障,也是无法接受的。当前的 AC-DC 砖型电源可能具有 500PPM 的故障率。改用 48V 配电时,设计人员可使用故障率仅为 5PPM 的降压稳压器替代这些组件,从而大幅度降低面板发生故障的几率。


为什么对 LED 显示屏有这样的需求?


广告宣传是一个传统市场,我们将看到对显示屏更大规模的使用,尤其是安装在商店或商场中的小型显示屏。应用数量随分辨率的提升以及成本的降低不断增多。从地方政府到国家灾害监控中心,乃至气象站和机场安检,指挥控制室中的 LCD 监控器都在被 LED 显示屏取代。任何使用视频墙的单位或个人都应该考虑改用基于 LED 的、更好更可靠的显示屏。