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以高效节能为目标——共话LED显示屏专用电源

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-05-04  浏览次数:1605   状态:状态
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展会说明
 LED显示屏是近一二十年来迅速发展起来的新型信息显示媒体,随着显示屏技术的提高以及人们生活水平的提高,LED显示屏的应用广泛扩大,成为当代流行、普遍的显示工具。LED电源作为LED显示屏产品不可或缺的重要器件,主要用来给发光二极管提供必要的工作电流,保证屏体的正常显示。
 
选择电源产品的注意事项
     由于LED显示屏产品的属性,在播放视频或画面时通常会产生瞬间变化的电流,这就对LED电源提出了较为严格的要求。通常,为了保证显示屏画面的正常播出,需要对电源产品预留一定的余量。一般意义上来讲,余量预留的越多,电源产品的性能越稳定,寿命越长,但是,这样一来就增加了电源 产品的成本,太多的余量预留也容易造成浪费。当前,业界的LED显示屏电源一般都是预留20%——30%的余量。
      那么,除了电源余量预留的指标,在选择电源产品时还需要注意其他几个方面。首先,为了使电源供应器的寿命增长,建议选用多30%输出功率额定的机型。例如若系统需要一个100W的电源,则建议挑选大于130W输出功率额定的机型,以此类推可有效提升电源供应器的寿命。其次,需要考虑电源供应器的工作环境温度,及有无额外的辅助散热设备,在过高的环温电源供应器需减额输出。再次,根据应用场选择各项功能的电源,如保护功能:过电压保护、过温度保护、过负载保护等;应用功能:信号功能、遥控功能、遥测功能、并联功能等; 特殊功能:功因矫正(PFC)、不断电(UPS)。
QQ截图20140504171421
 
简单方法辨别电源的优劣
     虽然一般显示屏厂商对电源产品都能提出一些要求,但是由于电源厂商过多,许多不知名的电源产品充斥其中,让消费者难以辨别真伪优劣。为此,有业内人士给出了几点建议:第一,看外观工艺。一个好的电源厂家,其对作工工艺也是非常严格的,因为这样才能保障产品的批量一致性。一个不负责任的厂家,生产的电源其外观,锡面,元件的排列整齐度绝对不会好。第二,满载效率。电源的效率是最重要的一个指标,效率高的电源能量转换率高,这样既附合节能环保的要求,又能实实在在的能为用户省电省钱。第三,恒压电源的输出电压纹波大。纹波的大小对用电设备的寿命有非常大的影响,纹波越小越好。第四,电源工作时的温升。温升影响电源的稳定性及寿命,温升越低越好温升。另外从效率方面也可看出,一般效率高温升会小。
 
电源厂商的现状
     伴随着LED显示屏的迅猛发展,电源厂商也如雨后春笋般出现。尤其是LED显示屏终端产品的价格一路走低,电源产品的价格相应的不断下降。在低价时代为了抢夺更多的市场份额,许多厂商被迫以量促销,这也给许多不正当竞争的企业以可趁之机。
据了解,除了国外市场对电源产品的质量有严格要求,一般需要UL认证或其他认证,国内市场则是纷乱不堪,各种好坏产品混淆,严重损害了显示屏企业以及正规电源厂商的利益。某企业负责人表示,在国内市场上,国家一般要求LED显示屏电源必须通过3C认证,但是纵观电源厂商,真正获得3C认证的企业寥寥可数。之所以那么多的企业没有3C认证还能存活,主要是因为缺乏国家的监管,企业打擦边球,蒙混过关。
除了企业数量多,产品质量参差不齐,LED显示屏电源厂商还有一大特征就是积极转战LED照明市场。目前,市场上主流的电源厂商几乎都在照明领域有所布局,如明纬电源的照明产品占据主要业务,创联、诚联电源也在力拓照明市场,照明电源产品的更新速度也是高于显示屏电源。
 
电源技术的新挑战
       LED显示屏电源的发展是伴随着显示屏的发展而积极变化的,新兴的产业热点不仅能够带动显示屏行业的发展,而且对于电源的技术也提出了更高的要求。当前,高密度小间距LED显示屏以及节能屏是较为热门的领域,对电源产品也提出了挑战。
     高密度小间距LED显示屏是争夺室内传统大屏的有力对手,目前,几大上市公司均在积极推动。利亚德是较早提出LED超级电视的概念,洲明也打出了UTV的产品,艾比森、锐拓、联建、奥拓、蓝普等等企业都有所涉及。顾名思义,高密度小间距LED显示屏就是密度较高、点间距较小的显示屏,这就要求相关配套器件必须压缩自己的体积、提高自己的效率以发挥更大的能效。对电源的要求主要体现在能效的提高方面,因为只能当电源的能效提高了,才能让更小体积的电源产品产生更大的效率,从而满足有限空间内数量更多的灯珠的使用。
     节能向来是LED显示屏的发展方向,LED产业原本就是一个绿色环保的代名词,因此,只能节能的显示屏才称得上合格的显示屏。据了解,LED显示屏电源传统的电压是5V,随着节能要求的提高,目前,显示屏厂商已经开始使用4.2V、3.5V甚至更低的2.8V的电压。低伏电压对于电源厂商而言并没有增加太多成本,相反却对显示屏的能耗产生了一定的积极影响,因此这样是一种较好的发展趋势。不过大部分厂商仍然认为5V电压是常规显示屏的主流应用。
 
电源的未来发展趋势
     未来,LED显示屏还会朝着高清、节能、智能化等方向发展,电源产品也会有更多的新的技术突破。总之,面积越来越小、重量越来越轻、体积越来越薄、性能越来越高、智能化控制越来越凸显将会是LED显示屏电源的未来发展趋势。
 
     以上较为简略的从几个方面分析了LED显示屏电源市场的现状,若要想真正的了解电源企业的生存态势,必须由企业亲自作出说明。本期专题特别邀请了明纬、创联、诚联、宇恒源、巨能伟业、华鑫电子等企业进行话题讨论,希望他们的观点能够碰撞出一些火花,进而对业内产生益处。
 
采访企业及嘉宾
台湾明纬                      开发部总监 彭希和
常州市创联电源有限公司        总经理 唐景新
常州诚联电源制造有限公司      总经理 臧其准
深圳市巨能伟业技术有限公司    总经理 田国辉
深圳市宇恒源电源技术有限公司  总经理 李景念
湘潭市华鑫电子科技有限公司    总经理 唐卫华
 
1、 节能是LED显示屏未来发展趋势之一,而电源又是助力LED显示屏节能的关键。请问您如何看待电源在LED显示屏节能效应中所发挥的作用?
诚联 臧其准:
     电源节能是一项非常有意义的工作,比如一个300W的产品,如果能效提高10%,那么每小时可节约0.03度电,按照一天12小时亮屏来算,每天可节省0.36度电,一年就可以节约131.4度电,这还只是一台电源节约的电量,如果是大面积的显示屏一块屏使用电源数量就达到几百几千台,如果全国各地的显示屏都能够节能,那么这该节约多少电量。
     国外的显示屏对于节能的要求非常明显,日前一项新的规定开始施行:自9月1日起,所有进入欧盟市场的LED照明产品必须符合欧盟新的能效标准,才能加贴CE标签。我们希望国内市场也能够重视起显示屏的节能效果,电源的节能更是其中一个非常重要的部分。散热设计的不同,选择的器件不同,能效也不一样,所以节能的效果不能只看电源的标称功率,还和其他的因素息息相关。
明纬  彭希和:
      这两年由于传统户外屏的市场饱和,各家公司开始朝不同的应用发展。对于有研发能力的厂商能够摆脱同质性产品与低价低品质的竞争,朝向合适自己的产品发展,这才是产业的良性发展。
      开关电源的技术在中国已经成熟,但是电源品质易好难精,没有仔细的下功夫是做不好事情的,尤其是要成为显示屏的最佳组合,除了电源厂商,显示屏的设计工程师也有很大的责任。节能显示屏对电源的要求更加如此。
创联 唐景新:
     应该这样讲,电源是LED显示屏产品非常重要的组成部分,电源的工作就是助力显示屏正常、稳定、长寿的显示。节能是LED显示屏长期以来的发展趋势,一块节能显示屏需要从多个方面加以完善,包括灯珠以及电源,其中电源是非常重要的一个节能部分。电源的节能可以帮助显示屏提高使用能效和寿命,从而帮助显示屏的使用者节省电量,实现节能效果。
巨能伟业 田国辉:
     节能是永恒的话题,是人类追求的目标,电源在显示屏行业所占成本虽然不高(2~4%),却起着“心脏”的作用,电源作为能量转换器,高效的能量转换率是节能的前提之一。不仅是显示屏行业,所有用电行业,电源的高效都是节能的手段,其重要性是不言而喻的,所发挥的节能作用是巨大的。
宇衡源 李景念:
     众所周知,电源是LED显示屏的能源来源,也就是说LED 的能耗几乎全部由电源供给,除了LED本身节能之外,很明显电源是LED显示屏是否节能的一个最重要的指标。
华鑫电子 唐卫华:
     提供高效节能、环保实惠的电源产品,一直是我们华鑫公司追求的目标。电源是LED显示屏中的关键部件,电源效率的高低,直接影响着显示屏的节能效果。
 
2、 为了实现节能的目标,目前已有显示屏企业开始使用低伏低压,如弃用传统的5V电源而改用4.2V电源,请问这种方法的实用性如何?如何解决低伏电压的技术难题?
明纬 彭希和:
      从节能的角度看2.8V驱动红色LED,3.8V驱动绿蓝色应该是最佳的电压值。可是有三个原因使得这方案不可行:1.低饱和电压的驱动IC单价比传统的驱动IC稍贵,但因为在显示屏中使用量大,没有主管的首肯是没有工程师敢用的;2.早期的LED驱动板配置对于线路压降并没有做最佳化,如果要使用低的驱动电压只能从新产品上重新设计;3.开关电源的动态响应差是天生的缺点,从0~60A瞬间负载变化时,如果没有设计好,输出电压跌落20% 、30%是很有可能的。变化瞬间就会影响LED的亮度,这会影响显示屏的品质。提高了电源使用效率,要增加成本,相信很多老板是不愿意的。
创联 唐景新:
      从实际的应用来看,低伏电源的确是一种趋势。利亚德、迈锐、齐普光等企业都开始要求我们生产低伏电源,比如4.2V、3.5V、3V;对于电源制造,需要通过调整变压器参数及其它部件等技术手段实现,但是对显示屏来说就是节能。从技术角度来讲,并没有太大难度,因此,我们是积极拥护的。
诚联 臧其准:
      传统的5V电源换成4.2V电源,每个电源产品输出电压降低0.8V,按照每个电源40安培计算,那么就节省了32W。5V电压时如果转换效率为80%,4.2V电压的转换效率大概只有78%了,转换效率降低了,输入功率将会有所上升。实际上,电压越低,转换效率越低。但是,因为效率降低不是特别大,电源的节电效益还是比较明显的。这种节能效果并不是通过提高效率来达到的,但是采用输出低伏电压技术,确实也起到了节电效果。
巨能伟业 田国辉:
     目前很多显示屏厂家采用低电压的电源,是根据LED的特性,取消了降压电阻,降低功耗,从而达到节能目的的一种方案,此方案已经得到广泛的应用,对显示屏而言,此方案节能是显而易见的。作为电源设计及生产厂家,设计生产低电压电源技术不是问题。
宇衡源 李景念:
      LED显示屏采用低电压是未来发展的趋势,也是必然,现在有的企业已经在尝试使用比4.2V更低的电源来节能。从目前的使用和测试情况来看,能够替代5V的。低电压的核心是输入功率会降低的问题,因为使用低电压的初衷是为了节能,但是目前在电路设计、元器件等诸多因素都影响了低电压的输出能耗降低的情况,因此如何取得均衡是个两难的问题,但是低电压是不可逆转的方向。
华鑫电子 唐卫华:
     关于显示屏采用低电压供电方式,我认为是一种节能降耗的有效方法。因为,显示屏的灯珠工作电压都在3V左右;当采用5V电源供电时,一般要利用电阻或其他部件进行二次降压。这个电阻或其他部件损耗了大量的电能,也占用了大量的位置和空间。对提高显示屏的清晰度和集成化形成了一个难以突破的瓶颈。如果,从电源电压上想办法,采用接近或等于灯珠电压值的电源直接供电的方式,其优势是显而易见的。做为我们,专业为LED显示屏做配套电源的企业来说,要提供稳定可靠的电源解决方案,关键在于提高电源的效率和稳定性。我相信,以我们公司目前的研发实力,解决该问题是有足够信心的。
 
3、 随着高密度小间距LED显示屏及户外表贴显示屏的逐渐热门,对电源产品也提出了更高的挑战,针对这些新的热点应用,电源方面有哪些技术难关需要克服?将需如何解决?
明纬 彭希和:
     高密度小间距显示屏的使用越来越多,对电源要求高度要降低、尺寸要变小、不能有风扇。这些要求其实并不符合电源的设计原则,电源需要有足够的外壳面积才能够把热散掉,电源效率做到90%差不多是极限,除非愿意付较高的费用。其实这些只要是电源公司和显示屏公司在显示屏设计之初,以显示屏整个系统来考虑,电源要能利用显示屏的机构,将热从电源传到机构,再从机构传到显示屏外部,但是在本位主义的作祟下,有多少公司愿意这样做。
     显示屏厚度小于5公分,使用AC-DC的电源已经不实际。因为电源高度低于26mm,成本是会增加的。有的公司开始使用集中式供电的方式,AC-DC大功率电源放置在没有厚度限制的地方。驱动LED使用DC/DC模块,这种方式可以避免多电源同时开机的冲击电流问题。小面积的直接供电也可以改善线路压降的问题,屏内减少AC布线还有其它的好处,只是目前这种方案成本较高,还需要时间与电源厂商的配合,才能达到实用的阶段。
创联 唐景新:
      高密度小间距显示屏对电源的要求主要是体积要小,效率要高,效率提高既带来了节能效果,而且更加适应于高密度显示屏。能效的提高有一定的技术难度,成本上也稍有增加,不过这是行业对我们提出的要求,电源厂商应该积极的去迎合这种趋势。首先,显示屏厂商要求降低电压驱动LED;其次,这也要求制造商提高电源自身的工作效率,这也是真正意义的去实现节能效果。
诚联 臧其准:
     上面一个问题提到了低伏电压节能,如果提高电源的能效不但可以节能,而且也能够适应显示屏更高的要求。LED显示屏的密度越高,点数越多,功率越大,所需要的电源总功率就越大,数量也会更多。为了适应这种新的变化,电源厂商必须压缩产品的体积,同时提高电源利用率和转换效率,提高单机电源功率。现在我们设计的200W/300W/400W超薄高效率节能型电源,体积和通用型老款200W/300W/400W电源的体积相比,只有老款电源的一半大小,效率比老款电源提高了最少10%,最优点效率都达到了90%以上。产品选用的器件品牌品级都有所提升,产品的稳定性、可靠性都得到了显著提高。未来随着人们节能观念的逐步提升,高密度、小间距LED显示屏的技术越来越成熟,越来越普及,超薄高效率节能型电源必将成为市场主流得到普遍推广应用。
巨能伟业 田国辉:
      一直以来巨能伟业以专业的精神关注着显示屏行业的发展,巨能伟业的产品以超轻,超薄,高效,高可靠性,高技术立足显示屏行业,以产品的多样性,超强的研发技术赢得了用户的认可。深圳显示屏厂家的定制电源80%来源于巨能伟业,从一定的层面上讲,巨能伟业的显示屏电源产品代表了行业的发展方向!显示屏行业的目前热点正是我们几年来一直关注并投入了大量研发费用的项目,未来有可能完全改变目前的用电方式。
宇衡源 李景念:由于显示技术的要求越来越高,更高分辨率、更高流明值的光源也越来越普及,因此需要更高输出功率、更轻薄的电源来支持单位面积小,但是功率要求高的特点的新一代电源。
华鑫电子 唐卫华:
     实际这个问题已经在前面提到了,显示屏要提高显示像素的密度,关键要减少灯珠的外围元件。我前面讲到的“利用电阻或其他电路进行降压”就是困扰显示屏行业的一大难题。只要行业之间高度配合,由电源企业配合解决,提供便合理的电源方案。省掉“分压电阻”,提高集成度,减少热损耗,将给LED显示屏行业带来一个新的突破和飞跃,我认为电源最终的发展方向将会是:轻、小、薄、高效、绿色环保。
 
4、 由于LED显示屏播放视频的属性,使得电流的输出呈现出极不稳定的状态,这就涉及到电源产品的余量预留问题。请问您认为LED显示屏电源余量预留多少为佳?您对此问题有何建议?
创联 唐景新:
     显示屏的显示是动态变化的,有时候是满屏,考虑到显示屏瞬间的冲击,按照我们的设计理念,一般会预留20%——30%的余量用以解决峰值电流带来的冲击问题。LED显示屏产品在实际使用中,本身会存在一定的余量。比如说一个200W的显示屏,实际使用中只用到70%——80%;这种余量留用主要出于两个方面的考虑:第一是可以使显示屏满足在各种恶劣环境(例如高温环境)下的正常使用;第二这样可以延长显示屏的使用寿命。 
诚联 臧其准:
     LED显示屏在启动的时候有一定的冲击电流,冲击电流值大概是正常工作平均电流的3倍,启动后正常工作的浪涌电流值大概是平均电流值得1.5倍,预留余量是保证电源工作稳定性的一个重要保障。例如,我们诚联公司一台40安培的电源,冲击能力近60安培,冲击过载能力接近50%。但是我们建议客户不要过载使用,在产品设计时也应该预留一定的余量。
     有的客户为了降低成本,减少电源的使用数量,虽然有时候看起来并没有太大的影响,但是长期使用在过载状态,就会影响产品的使用寿命和稳定性。这就像一个人的常态负载能力在100斤左右,他有能力担负起120斤重的东西,但是可能会造成损伤,受伤后可能80斤都负担不起了。
巨能伟业 田国辉:
     实际上了解了显示屏的工作原理就不难理解电源的余量问题,显示屏的工作原理是不断地高刷新来实现图象的,特定的工作方式造就了显示屏电源的特点,即动态响应,因为电源一直处在动态中,行业内一直留有20%的余量的用法是有道理的,但存在误区,因为目前留20%的余量大家是用平均电流来衡量的,所以不能真实表现电源的实际状况,精确的应该是用动态或冲击电流来衡量。
宇衡源 李景念:
      由于LED显示屏播放属性的特点,有时电流输出出现极不稳定的状态,因此电源厂家会根据显示屏的显示要求,在电源设计上会预留余量,来保证输出电流不低于最低要求的值,理论上会根据电流低点和要求的电流值的差额,作为一个理论补偿余量,考虑到损耗,厂家会根据具体情况设计预留余量,每个不尽相同。
华鑫电子 唐卫华:
     显示屏在工作时,随着画面明暗的变化,势必导致电源电流的频繁突变,这就需要电源能够提供足够稳定的电能供应,作为我们电源专业厂家给出的建议有两点:1:选用高效率稳定足功率的电源产品;2:选用匹配功率时,余留20%的功率裕量以满足显示屏的电流突变需要,降低应对各种使用环境的风险。
 
5、 重量越来越轻、体积越来越小,性能越来越高,智能控制越来越突出等都是LED显示屏电源的发展趋势。您认为未来的LED显示屏电源会有哪些突破?
明纬 彭希和:
    显示屏电源的发展会从降低电源高度、效率的提,5V/60A做到90%的效率是一个挑战。高密度功率电源热的散热也是一个课题,成本的压力更是设计工程师的恶梦。LED显示屏外销世界各地已经世界第一,但是要摆脱低价低品质的印象,有赖电源制造商和显示屏制造商共同努力。
      显示屏未来的发展方向:轻、薄应该是不会错。百货公司、商店橱窗、车站、餐厅等公共场合的应用会比LCD更有优势,以往显示屏装机后的电费和制造商无关,现在精明的业主也会比较电力的消耗。
创联电源 唐景新:
       LED显示屏行业近年来发生了很多新的变化,比如门头屏由原来的单双色逐渐开始走向全彩色;异型显示屏越来越受到市场的喜爱等等。针对这些变化,LED显示屏电源也会相应的去完善自己,不仅仅是性能上的提高,而且在智能化控制方面也会逐步体现出来,例如通过中央控制系统可以同时控制、使用装置在不同地点的若干块显示屏,甚至可以判断故障,排除故障。当然,外观上的改变是一定的,比如重量越来越轻、体积越来越小、越来越薄等。
诚联 臧其准:
    LED电源的设计趋势肯定是轻、小、高效、智能化,后期技术的应用将会突破行业传统技术的束缚,跨行业、跨领域、软硬件相结合,对研发团队的人员结构要求更全面,产品的稳定性、可靠性进一步提高,“免维护”电源会成为各个电源厂家作为重点攻关,传统电源市场必将产生一场大的变革。
巨能伟业 田国辉:
    重量越来越轻、体积越来越小,性能越来越高,重量越来越轻、体积越来越小,性能越来越高,智能控制越来越突出等都是LED显示屏电源的发展趋势。我认为模块化,屏体去交流化是未来的发展趋势,当然智能控制,状态检测,并联使用集中供电等都是一种方向!
宇衡源 李景念:
    未来电源的发展会在功能上输出稳定、余量大、功耗低。形状尺寸上轻薄小。控制部分适合多电压、多电流;支持远程控制和维护,支持部分电源模组失效情况下,其他电源能够及时补偿而不影响显示屏工作的要求。
华鑫电子 唐卫华:
     随着市场的要求和技术的发展,显示屏电源会朝小体积、轻薄型、大功率、高效率(90%以上)的方向发展。LED显示屏电源即将突破的重点是,电压更低(4.2V、3.6V);体积更小;功率更大;以及根据环境、亮度变化情况,实现智能调控等诸多新功能。
 
6、 从企业的角度来讲,电源厂商是LED显示屏制造企业的供应商。近年来随着三角债问题的扩大,电源厂商也受到了牵连。请问您在跟显示屏企业打交道时会有什么样的原则?您如何看待显示屏行业的三角债问题?
创联 唐景新:
    这个问题是行业普遍存在的问题,尤其是前年开始几家亿元级企业的倒闭更是引起了业内的恐慌。创联也收受其害,其中一部分倒闭的厂家就是我们的客户,因此也损失掉了一部分货款。受到种种影响,创联开始转变策略,由之前的主攻大项目到现在的以批发厂商为主,货款结算也是根据企业的熟知和了解程度而定。遇到新的客户时,我们通常不敢随便供货,而是联合其他的供应厂商一起先核实该企业的情况后才敢出货,放款程度也有所收紧。总之,三角债的危害是有目共睹的,创联需要积极谨慎,小心行事。
宇衡源 李景念:
     三角债是中国经济发展多年来得顽疾,涉及多个行业,因此并不是LED显示屏行业所所独有,是个共性的问题,因此我们企业在和客户交易时要充分考虑自身和客户的风险,把这些风险控制在自己能够承受的范围内,以稳定盈利为目标,不贪图大。对于有风险的客户,原则上不进行赊销交易。
华鑫电子 唐卫华:
     当前显示屏市场确实非常混乱,鱼龙混杂,良莠不齐。对此,我们也持谨慎态度。我们坚持的原则是:不采用低质量打价格战,宁可舍弃一部分低端市场,也不生产低质低价的产品;我们的合作伙伴锁定在中高端显示屏企业及品牌流通市场,通过创新研发和高质中价的策略长久持续地经营发展,通过产品的稳定性和客户的口碑来树立公司的品牌形象。
 
     毋庸置疑,未来LED显示屏电源的体积会越来越小,性能却越来越高,LED电源的智能化也将更加凸显,尤其是在节能效果上所发挥的作用。因此,我们不能忽视了电源产品对于LED显示屏的影响。我们希望在当前LED显示屏行业涌现出更多机遇和挑战的时候,电源能够展现出更大的魅力和作用。
 
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