為黑電節(jié)能的D類功放和LED背光（下）

D類音頻功率放大器
 

*  D類放大器是一種基于脈寬調(diào)制PWM的數(shù)字式放大器

*  其末級(jí)功率放大工作于脈沖開關(guān)狀態(tài)（導(dǎo)通時(shí)電流大，電壓低；截止時(shí)電壓高電流?。蚨屎芨?/p>

*  D類放大器的效率完全由負(fù)載電阻(喇叭)和末級(jí)晶體管導(dǎo)通電阻和負(fù)載電阻總和之比決定
*  晶體管的導(dǎo)通電阻可以做得很?。?lt;0.5Ω),所以效率可以很高(>90%)

采用D類放大器是音頻節(jié)能的關(guān)鍵

*  目前絕大多數(shù)黑色家電中的音頻放大采用AB類模擬放大器。

*  現(xiàn)在音頻功率放大器和過去的電源所經(jīng)歷過一樣正進(jìn)入一個(gè)從模擬到數(shù)字（D類功放）的革命

*  因?yàn)镈類音頻功率放大器的效率要比AB類高出3－6倍(播放語(yǔ)音或音樂時(shí)主要工作于低輸出功率）

語(yǔ)音信號(hào)和音樂信號(hào)的峰值因素

*  正弦波的峰值功率為平均功率的3dB

*  語(yǔ)音信號(hào)的峰值因素為9 dB

*  音樂信號(hào)的峰值峰值因素為15 dB
 

*  任何一個(gè)放大器不論播放語(yǔ)音還是播放音樂，大部分時(shí)間都是工作在低功率區(qū)
播送不同信號(hào)時(shí)，AB類和D類的效率

播放正弦波、語(yǔ)音、音樂信號(hào)時(shí)峰值功率和平均功率之比
 

播放純音樂信號(hào)時(shí)二者效率相差高達(dá)6倍

電視機(jī)全部采用D類放大節(jié)能可觀

*  假定電視機(jī)的額定音頻功率輸出為2x10瓦

*  平均每天工作3小時(shí)

*  一半時(shí)間為語(yǔ)音、一半時(shí)間為音樂

*  采用AB類每年耗電17.155度電

*  采用D類每年耗電4.34度電，每年節(jié)約12.8度電

*  中國(guó)全國(guó)電視機(jī)裝機(jī)數(shù)量超過4億臺(tái)

*  全部采用D類放大器以后每年節(jié)電51.2億度電）相當(dāng)于一個(gè)中型電站的發(fā)電量

進(jìn)一步提高D類功放效率的措施

*  進(jìn)一步降低導(dǎo)通電阻－由工藝和器件設(shè)計(jì)所決定

*  降低開關(guān)頻率－有一定限制

*  除去輸出低通濾波器

無濾波器D類放大器

*  不能簡(jiǎn)單利用喇叭電感來濾波－將會(huì)使靜態(tài)電流增大10倍以上（損耗增大）

*  必須改變調(diào)制方式

*  TI于2001年提出一個(gè)專利可以省去輸出低通濾波器

*  PAM于2007年也提出另一種方法可以免去輸出低通濾波器

*  無濾波器方案可以節(jié)省70％的PCB面積和35％的全部成本

*  含汞（違反RoHS)

*  壽命短(<3萬小時(shí)）

*  需高頻高壓電源（引起干擾、危險(xiǎn)）

*  玻璃管殼（易碎）

*  功耗大（40”，170W）

LED的發(fā)光效率

*  CCFL發(fā)光效率為80流明/瓦

*  LED通常只有30流明/瓦

*  作為背光源的CCFL，有超過40％的光損失掉

*  LED發(fā)光具有方向性，可以比較集中

*  作為整體背光源，LED的發(fā)光效率要比CCFL為高，所以改用LED背光后，節(jié)能效果顯著

*  LED本身的發(fā)光效率也在不斷提高，目前已經(jīng)達(dá)到100流明/瓦以上，如果采用這些最新的高效LED，還可以進(jìn)一步節(jié)能

（電視或電腦）液晶屏采用LED背光

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*  無汞

*  壽命長(zhǎng)（10萬小時(shí)）

*  色域廣（110％NTSC，CCFL只有76％NTSC）

*  低壓驅(qū)動(dòng)

*  耐振、耐沖擊

*  效率高、省電

筆記本電腦采用LED背光

*  厚度減小一半

*  重量減輕26％

*  耗電節(jié)省50％（CCFL耗電3W，LED耗電2W）

筆記本電腦采用LED背光節(jié)能可觀

*  2006年全球筆記本電腦的產(chǎn)量為7200萬臺(tái)

*  其中委托臺(tái)灣廠商生產(chǎn)的OEM產(chǎn)量為4100萬臺(tái)，而實(shí)際上其中大部分是在江蘇昆山生產(chǎn)

*  國(guó)內(nèi)銷售的筆記本總數(shù)大約為3,700萬臺(tái)

*  假定其中50％采用LED背光，就能節(jié)約1.85萬千瓦電

*  假定每臺(tái)筆記本每天使用8小時(shí)，則每年可以節(jié)約5,402萬度電

液晶電視采用場(chǎng)順序省去濾色片

*  彩色液晶濾色片要損失70％光能

*  彩電LED背光可以不用白色LED，而直接采用RGB三色LED

*  但必須采用場(chǎng)順序依次發(fā)光

*  要求有比較復(fù)雜的LED驅(qū)動(dòng)電路和芯片

*  場(chǎng)順序LED背光液晶電視可以比CCFL顯著節(jié)能

液晶電視采用LED背光

*  三星LE40M91，40寸場(chǎng)順序LED背光液晶電視

*  色域110％（CCFL：76％）

*  對(duì)比度10000：1

*  亮度：450 cd/m2*  功耗：只有100W，要比采用CCFL背光（170W）節(jié)省70％液晶電視采用LED背光節(jié)能可觀

*  中國(guó)將在2007年銷售800萬臺(tái)LCD TV，其中屏幕大于32寸的為212萬臺(tái)

*  假定全部800萬臺(tái)都改成用LED背光，每臺(tái)可以節(jié)電70瓦

*  假定每天使用5小時(shí)，每年可以節(jié)約10.2億度電

*  到2010年，中國(guó)的液晶電視裝機(jī)量可達(dá)8000萬臺(tái)，那時(shí)候每年節(jié)電100.2億度電