戶外LED顯示屏開關電源的特性

用於LED戶外全彩顯示屏的電源應具有以下特性。

1）在一定條件下保持LED象素被恒流驅動由顯示屏負載變化引起的LED組(zu)電(dian)壓(ya)變(bian)化(hua)，會(hui)影(ying)響(xiang)象(xiang)素(su)電(dian)流(liu)，造(zao)成(cheng)亮(liang)度(du)變(bian)化(hua)。為(wei)了(le)保(bao)證(zheng)整(zheng)屏(ping)模(mo)組(zu)亮(liang)度(du)均(jun)勻(yun)和(he)減(jian)小(xiao)亮(liang)度(du)變(bian)化(hua)
，將(jiang)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)輸(shu)出(chu)取(qu)樣(yang)電(dian)路(lu)的(de)取(qu)樣(yang)點(dian)從(cong)電(dian)源(yuan)端(duan)口(kou)移(yi)至(zhi)顯(xian)示(shi)屏(ping)中(zhong)某(mou)點(dian)
，使(shi)該(gai)點(dian)的(de)電(dian)壓(ya)保(bao)持(chi)不(bu)變(bian)。負(fu)載(zai)變(bian)化(hua)引(yin)起(qi)的(de)電(dian)壓(ya)變(bian)化(hua)由(you)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)來(lai)調(tiao)整(zheng)，即(ji)負(fu)載(zai)小(xiao)時(shi)，輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)低(di)；負載大時，輸出電壓高。因而保證了在溫度和亮度不變的情況下
，輸出至LED模組的電壓不變，象素驅動電流恒定。

2）補償環境溫度引起的LED正向壓降VF的變化LED的正向壓降VF是隨環境溫度的上升而下降的。各種LED的溫度變化係數各不相同。在正常工作溫度範圍內，VF的變化可達20%。在恒壓驅動下，VF下降會導致LED電流上升

，引起整體溫度上升。在這種反饋過程中，LED的工作狀況將越來越惡化
，嚴重地影響到戶外屏的質量和壽命。因此要求戶外屏的開關電源具有溫度補償功能
，確保LED驅動電流不隨溫度升高而上升。

簡單的溫度補償方法是在開關電源中，接入溫度變化率接近LEDVF的負溫度係數熱敏電阻，並引入開關電源PWM芯片比較基準電壓Vi（Vo=KVi）。溫度上升時，Vi下降，輸出電壓下降，抑製了LEDgongzuodianliudeshangsheng。youyuremindianzulisanxingda，weiquebaochanpindeyizhixing

，xutiaoxuan。lingwai，duimeizhongwendubianhualvdouyoudulidedianzuzuhe，huhuanxingcha。weilekefuzhexiequedian，caiyongleshuchushoushuzixinhaokongzhideshukongkaiguandianyuan。genjugezhongLED的溫漂曲線，將不同溫度下需提供給LED的驅動電壓製成表，貯存在單片機中，以供查詢。按照溫度傳感器單片機測得的溫度查表，就可得到相應的數控開關電源的輸出電壓。

tongguotiaojiekaiguandianyuandedianyalaikongzhixianshipingliangduweilechongfenliyongquancaipingkongzhixitongzhongyouxiandeziyuan，yaoqiukaiguandianyuannengtongguotiaojieshuchudianyaduiquancaipingdeliangdujinxingtiaojie。youyushiwaiguangzhaobianhuada
，xuyaogenjubutongdeqihouheshiduan
，yuxianjiangyuquancaipingliangduduiyingdedianyazhizhichengbiao
，zhucunzaidanpianjizhong。anguangzhaochuanganqisongchudexinhaozhabiao，dechushukongkaiguandianyuandeshuchudianyazhi


，yikongzhixianshipingliangdu。

通用開關電源的工作原理

通用開關電源的工作原理如圖1所示。采用3525脈寬調製式（PWM）組zu件jian作zuo為wei開kai關guan電dian源yuan的de控kong製zhi電dian路lu
，功gong能neng完wan整zheng，應ying用yong方fang便bian。誤wu差cha放fang大da器qi將jiang電dian源yuan輸shu出chu端duan的de誤wu差cha信xin號hao放fang大da後hou，經jing取qu樣yang電dian路lu送song到dao比bi較jiao器qi的de反fan向xiang輸shu入ru端duan，與yu來lai自zi基ji準zhun電dian路lu中zhong振zhen蕩dang器qi輸shu出chu的de斜xie波bo電dian壓ya比bi較jiao。用yong比bi較jiao器qi輸shu出chu的de方fang波bo脈mai衝chong來lai控kong製zhi3525內部輸出功率管的占空比。通過改變基準電壓及輸出取樣電路可以取得不同的電壓值。

圖1：開關電源工作原理圖

數控開關電源的工作原理

數控開關電源是輸出電壓受數字信號控製的開關電源
，其工作原理如圖2所示。

圖2：數控開關電源控製原理圖

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PWM芯片可控器件的選擇

選用X9313非易失性數控電位器作為PWM芯片比較基準電壓的可控器件，功耗低
，使用方便，可靠性好。X9313是一個包含31個電阻單元的電阻陣列，在每個單元之間的端點都有供滑動單元訪問的抽頭點。滑動單元的位置由CS.U/D和INC三個輸入端控製

，滑動端的位置貯存在一個非易失性存貯器中
，在下次上電工作時可重新調用，其功能如圖3所示。

圖3：X9313的功能圖

開關電源的輸出電壓範圍由VL
、VH決定。從圖2輸出電壓的計算公式可以看出
，隻要保證VL
、VH的一致性，就能保證電源輸出電壓的一致性。假設電壓調節範圍為4.5V～5.2V,那麼輸出電壓偏差為±20mV,完全能滿足LED的供電要求。為了提高抗幹擾性能，對進入開關電源的數字信號進行光電隔離。

數控開關電源的運用

數控開關電源的信號發生器是由單片機組成的信號處理發生係統，如圖4所示。它貯存了不同溫度下為補償LED溫漂所應輸出的電壓值，以及在不同光照情況下，由LED顯示屏亮度所決定的輸出電壓值。數控開關電源有自動、手動和程序三種控製方式。

4：數控開關電源信號控製流程圖

1）自動控製
溫度傳感器與光照傳感器定時采集現場的溫度與光照強度
，並送至信號發生器進行數據處理。對應於數控電位器32檔中的確切位置產生的控製信號，經信號驅動器分路放大後，以滿足m×n台開關電源信號傳送的需求。數控開關電源在接到數控信號後，調整輸出電壓
，然後送到LED顯示屏。

2）手動控製
使shi用yong信xin號hao發fa生sheng器qi的de鍵jian盤pan，輸shu入ru某mou一yi數shu值zhi
，經jing信xin號hao發fa生sheng器qi處chu理li後hou，產chan生sheng數shu字zi控kong製zhi信xin號hao，由you驅qu動dong器qi放fang大da，並bing送song至zhi各ge數shu控kong開kai關guan電dian源yuan，輸shu出chu不bu同tong的de電dian壓ya送song至zhiLED顯示屏。

3）程序控製
由(you)播(bo)出(chu)機(ji)通(tong)過(guo)串(chuan)行(xing)接(jie)口(kou)發(fa)出(chu)指(zhi)令(ling)，送(song)至(zhi)信(xin)號(hao)發(fa)生(sheng)器(qi)，經(jing)處(chu)理(li)後(hou)產(chan)生(sheng)控(kong)製(zhi)信(xin)號(hao)，由(you)驅(qu)動(dong)器(qi)放(fang)大(da)
，並(bing)送(song)至(zhi)各(ge)數(shu)控(kong)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)
，輸(shu)出(chu)不(bu)同(tong)的(de)電(dian)壓(ya)送(song)至(zhi)LED顯示屏。

戶外全彩LED顯示屏的專用開關電源已在諸多戶外全彩屏中得到廣泛使用。使用情況令人滿意。隨著戶外全彩LED顯示屏技術的不斷發展，開關電源還有待進一步開發，以滿足全彩屏的各種要求。