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陶显芳的专栏

7. LED相对于CCFL而言,优势在哪里?LED背光的兴起是不是意味着CCFL的淘汰呢?


    答:LED(发光二极管)背光相对于CCFL(荧光灯)背光而言,其主要优势是节能(大于30%)。LED 背光节能主要体现在下面几个方面。

    1)、LED 和CCFL都是采用开关电源供电,但LED一般都是采用一个输出电压为24V或48V的串联式直流开关电源,直接对LED进行供电(恒流供电);单个LED工作电压大约为3V,因此,需要多个LED串联成一组,然后再对每组LED分别进行供电;开关电源的输出电压也可以高于48V,输出电压的高低,完全由LED的串联数目而定,但需要考虑元器件的耐压以及安全问题,因此,开关电源的输出电压一般都不会高于70V。用于给LED供电的串联式直流开关电源,由于其电路简单,工作效率一般都比较高,工作效率最高可达98%。

    而CCFL必须采用交流电压供电,其正常工作电压与CCFL发光管的长度有关,一般为AC80~200V,但其开始点亮时的工作电压非常高,需要AV3000~5000V。这种用于对CCFL供电的开关电源,一般都采用开关变压器输出来对CCFL发光管进行供电,并利用开关变压器次级线圈的漏感与一个小电容器并联产生串联谐振产生高压输出;尔后,输出高压把CCFL管击穿点亮,CCFL管点亮之后,原来的串联谐振条件被破坏,此时,开关变压器次级线圈中的漏感却变成为CCFL管的扼流(限流)电感,这样,CCFL开关电源在很短时间内,由升压输出转为降压输出,使CCFL进入正常工作状态。由于CCFL开关电源需要兼顾两种工作状态(高压、低压),开关电源的工作效率相对比较低,一般只有70% 左右。

    这样LED 背光与CCFL背光,光从背光灯开关电源的工作效率方面进行比较,LED 背光就比CCFL背光节能将近30%。

    2)、CCFL灯的光效一般为70~90流明/瓦,LED灯的光效理论上可达220流明/瓦,但实际应用中,目前大部分LED灯的光效只有70~130流明/瓦(与结构和供电模式有关),两者相差虽然不是很大;但LED灯主要为单面发光,而CCFL灯为四面发光,因此,在聚光方面,LED灯要比CCFL灯效率要高40~60%;但由于CCFL灯发光的均匀度要比LED灯好很多,如果LED灯也要达到CCFL灯发光的均匀度,则LED灯还需通过一定的光学矫正,通过导光材料的多次折射和散射之后,其发光效率也要大大降低。发光效率降低多少,与采用的光学结构以及导光材料的生产工艺有关。一般在同样的发光均匀度之下,LED灯的聚光效率还是要比CCFL灯的聚光效率高10~20%。

    3)、用LED灯可以实现点阵发光,通过对LED灯的分时控制,可以达到与图像亮度信号同步发光,如果完全实现点对点同步发光,则LED灯背光又可以比CCFL灯背光提高效率50%。但限于目前的技术水平,完全实现点对点发光,还是很难实现的;而目前大多数都是采用LED分区控制技术,使LED背光灯与局部图像亮度信号实现分区同步发光;这样,LED灯的分区受控背光技术,其效率相对于CCFL灯背光来说,又可以提高20~30%。但这里还没有把控制电路的损耗包括在其中,如果把控制电路的损害也计算在内,估计可以提高效率10~20%。

    综上所述,如果LED灯背光在1)~3)方面都能实现最佳工作状态,则LED灯背光相对于CCFL灯背光来说,可提高效率60~70%。但这个效率的提高,并不是说,整机的工效率也可提高60~70%。因为,LCD背光灯的损耗大约只占整机损耗的40~60%,还有一半左右的功率要损耗在其它方面,如:整机开关电源(工作效率最高为80%)、功放电路损耗(约占电源输出功率的10%)、其它电路损耗估计为10~20%。

    由此可知,在LCD电视或显示器中,采用LED(发光二极管)背光相对于CCFL(荧光灯)背光,总节能可以提高30~35%。

    显然,就节能方面而言,CCFL灯背光技术应该被淘汰。但由于CCFL灯背光技术相对LED 背光技术简单很多,生产成本也会低很多,并且在图像显示质量方面LED 背光技术并没有显著优势,因此,两种背光LCD还会同时存在很长的一段时间。

  • 阅读(38810)  |   评论(28)  |   推荐(117)
网友评论
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  • 匿名支持
  • 2012/7/23 16:13:05回复
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  • 匿名好深奥啊
  • 2012/7/23 16:12:45回复
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  • 匿名不懂
  • 2012/7/23 16:12:09回复
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  • 匿名继续学习
  • 2012/7/23 16:11:40回复
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  • 匿名专业啊。。。
  • 2012/7/17 15:20:41回复
  • 头像
  • 匿名好文章。。。
  • 2012/7/17 15:20:24回复
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  • 匿名受益匪浅。。
  • 2012/7/17 15:13:45回复
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  • 匿名支持。。。
  • 2012/7/17 15:12:50回复
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  • 匿名学习了
  • 2012/7/17 10:43:09回复
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  • 匿名支持陶老师
  • 2012/7/17 10:42:49回复
  • 发表评论(已有28条评论)
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