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华云电源吴华雄:LED显示电源的创新就是解决市场痛点

字体变大  字体变小 发布日期:2023-07-26  浏览次数:2102
核心提示:7月11日,由微显示产业联盟(筹)和《LED屏显世界》主办的2023微显示产业大会现场,深圳市华云电源有限公司总经理吴华雄先生以“LED显示屏电源发展方向与应用”为主题,为线上线下近20000名嘉宾作了精彩的分享。

 

 

2023微显示产业大会现场

 

7月11日,由微显示产业联盟(筹)和《LED屏显世界》主办的2023微显示产业大会现场,深圳市华云电源有限公司总经理吴华雄先生以“LED显示屏电源发展方向与应用”为主题,为线上线下近20000名嘉宾作了精彩的分享。

 

 

深圳市华云电源有限公司总经理吴华雄

 

吴华雄毕业于电子科技大学,先后就职于华为电器有限公司和艾默生网络能源有限公司,在此期间主要从事电源产品研发工作,2011年创立华云电源有限公司。由于进入LED显示屏行业比较早,有幸参与并推动LED电源的迭代和发展。

 

LED显示屏电源发展回顾

LED显示屏电源是显示屏的一个重要部件,影响着显示屏外形设计,产品可靠性和性能指标等,是一个备受关注的产品。微峰会现场吴华雄首先回顾了LED显示屏电源的发展历程。

 

LED显示屏自简单的单双色数字看板开始,到如今应用于各行各业各种场所,它正朝着更加高清、轻薄和多样化方向发展。如透明屏、租赁屏、一体机等追求通透和轻薄的特点,也让相关电源产品在小、轻、薄等方面追求极致。因此,这些年LED电源最大的变化就是在外形尺寸上的变化。
 

 

2023微显示产业大会现场华云电源展区

 

一个显示屏包含许许多多个电源,任何一个电源的失效对显示屏来讲就是100%失效,因此放大了对电源可靠性的要求。所以一些高要求的场合,出现了带均流备份功能的电源。

 

电源通常工作在封闭和高温的环境中,特别是地砖屏、户外屏等工作环境恶劣,当散热问题难以克服的时候,我们需要更高效率的电源,LED显示屏电源也因此不断的更新迭代,以求达到显示屏可靠使用之要求,后来还引入了共阴电源。

 

由于显示屏信号刷新的特点,每一次刷新,电流就是一个开、关的过程。因此LED电源的电流是脉动的,导致的结果是:

(1)电流大动态变化,容易引起电源产生啸叫声。为解决这个问题,电源行业引进LLC(谐振)拓扑。

(2)纹波电流大,电源输出滤波电容发热厉害,导致电源寿命缩短。因此我们以固态电容取代了铝电解电容。

 

安规认证从无到有,电磁兼容等级从EN55032 CLASS A到 CLASS B。

 

用导线传输电流,大线径的导线比较硬,不方便收线,也比较乱,不高级。因此我们针对电源输入输出接线端子引进了硬连接方式。

 

吴华雄表示:“从上述回顾我们不难发现,LED显示屏电源的发展过程就是一个不断解决市场遇到的问题,从没有规范走向规范的过程。”

 

目前LED显示屏行业与电源相关的痛点是什么?

LED显示屏电源在整屏成本中占比不算大,虽然它一直处于“幕后”,但它的重要性却非常的突出,它的一些痛点和解决方案对LED显示屏来说至关重要。

1、LED显示屏功率巨大,与双碳政策的矛盾。

2、LED显示屏包含许许多多个电源。显示屏工作时,电源输出负载率长期处于低于50%的状态,造成整屏PF值很低,总谐波电流很高,对电网造成了污染。这和监管日益严格产生了矛盾。

 

吴华雄认为目前和今后一段时期,解决上述问题将是LED显示屏电源的发展方向之一。

 

华云电源公司的节能探索

定位于中高端电源研发与“智造”的华云电源公司,吴华雄非常清楚自身技术团队和企业的使命。那就是不断顺应市场的发展趋势,协助显示屏企业和用户实现稳定高效节能之需求。对于节能,吴华雄领导的华云公司实现路径有:

1、通过提高电源产品本身效率来节能;

2、通过应用方案来达到节能的目的;

3、在了解客户的使用习惯基础上,寻找节能的方法。

 

为此,华云公司专门研发了系列电源解决方案与系列产品,如双变压器高效电源、带待机功能电源、双负压输出电源等。双电压供电是节能的关键,华云公司在此基础上往前了一小步。

 

 

 

谈及双变压器高效电源的应用,吴华雄表示,它主要是为了户外屏、地砖屏等产品热处理需求进行了针对性的优化,因此双变压器电源对变压器的工艺提出了更高的要求。

 

华云电源推出的双变压器高效电源HWA100K系列产品效率高达91%以上(@220VAC),相对于常规共阴电源效率高2~3个百分点,电源的损耗减少约20%,浪涌电流小至15A以下,漏电流小于0.5mA ,传导、辐射干扰:EN55032 CLASS B。该系列产品独立双路输出,可实现共阴(节能)、共阳(节能、节省成本)方案的应用,帮助屏厂降低热设计难度、结构件减重,同时节省了成本,最终为终端用户节约经费,达到节能降本目的。 

 

LED显示屏在使用过程中,很多场合存在播放结束后,只是发送黑屏指令而没有切断电源的情况。这个时候除了灯不工作,电源、收接卡、Buff、驱动IC等电路都处于通电状态,功耗高达二三十瓦,更高的甚至达到四五十瓦,整屏功耗可观。

 

基于以上LED显示屏的使用现状,华云电源对应推出了带待机功能电源系列产品。

该产品具备以下特点:

1、电源由主功率输出和独立辅助电源组成,待机情况下,电源空载功耗只有0.3W左右;

2、主功率输出可以通过使能端(EN)控制通断;

3、接收卡由独立辅助电源供电(5V/1A)。

 

带待机功能电源在实际应用中,效果明显。当大屏停止播放时,用户可以发送指令,通过使能端关闭主功率输出。这个时候独立辅助电源只给接收卡供电,整个显示单元功耗只有4瓦左右。当再次播放时,显示屏可以被马上唤醒。

 

吴华雄在谈及共阴节能技术时,他认为共阴方案是目前普遍被接受的节能方案。但由于共阴方案使用的灯珠和驱动芯片,相对于共阳方案的成本高,造成显示屏整体成本明显上升,妨碍了该方案的普及。“共阴方案节能的本质是给红灯提供独立的更低的工作电压,因此我们在共阳灯珠和驱动芯片基础上,只要能对红灯独立供电,就可以实现节能。”吴华雄补充道。

 

为此,华云电源推出了双负压输出电源HWT-403V8A-2S系列产品,该产品输出:两路负电压(即把两路电源的正极连到一起,而把地分开了);超薄:高度19mm;漏电流小:<0.5mA ;传导、辐射干扰:EN55032 CLASS B。

 

使用双负压输出电源方案,匹配共阳灯珠和驱动芯片,相对于共阴方案节省了成本;而双电压供电,同样达到共阴方案一样的节能效果。

 

洁能——浅析高压直流供电系统

从LED显示屏的供电特点看,一般是多电源一起工作,播放时输出电流通常小于50%(PF值小,总谐波电流大),功率巨大,因此对电网产生了污染。

 

如何通过高压直流供电系统,进行洁能转换尤为重要。“高压直流供电系统原理框图”中所指的集中转换箱的核心功能就是AC/DC变换。

 

高压直流供电系统原理框图

 

华云所提出的高压直流供电系统,选择250VDC母线电压,主要考虑兼容现有AC/DC配电架构,可长距离传输,特别适合大面积屏体。

 

华云高压直流供电系统优点明显:

1)智能控制:电源输出负载率处于最优区间(50%~90%),效率、总谐波、PF值可以控制在最佳状态。

2)总谐波电流小。

3)漏电流:

屏端:没有漏电流;

AC端:AC/DC模块数量少,漏电源可以更容易做小。

4)浪涌电流小(AC端):利用更复杂的软启动电路,可以把浪涌电流控制得很小。

5)DC/DC转换效率高(约95%),屏体热处理容易。

6)DC/DC电源可以做成自散热形式,简化屏体的设计,方便安装和维护。

7)电源(DC/DC)可靠性更高,后续维护压力小。

 

当然,现阶段这一针对电网洁能系统解决方案仍面临一些挑战,如线材、连接器、直流开关等器材,还有热插拔问题,集中转换箱需要地方放置,用户对新事物接受程度和使用习惯等问题,都需要时间和精力进行研究和推进。

 

 

中国光协LED显示应用分会副秘书长蔡广超为吴华雄颁发优秀演讲纪念证书

 

LED显示屏由户外进入室内,由商用进入民用,它的应用范围不断扩大。为适应超高清、轻薄等发展趋势,LED显示屏从LED芯片、灯珠到驱动IC等原材料和技术都已开始变革,而控制系统和LED电源也不例外,模块化,集成化,三合一等解决方案已开始得到应用。可以说,产业链中每个环节都在发生巨变,但唯一不变的是,为用户提供高效稳定节能的显示产品,是整个产业链从业者所共同的目标。解决行业产品技术与市场痛点,需要包括LED显示电源在内的每一个原材料不断创新与匹配!

 

关于华云电源:

深圳市华云电源有限公司成立于2011年,专注于LED显示屏中高端电源的研发和生产。华云公司注重技术创新,紧跟LED显示屏行业发展方向,不断推出契合行业应用的新产品,是新技术和新工艺的策源地。华云公司视产品品质为生命线,严格把控,为客户提供高可靠性的产品。

    华云公司秉承锐意进取的精神,以卓越的产品服务客户的理念,致力于成为行业领先的电源企业。

 
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