太阳能LED广告屏基于PWM驱动方式的探讨

摘要：太阳能LED广告屏的开发是对于LED广告屏在能源利用上的拓展，PWM是LED广告屏的控制和开关阀，本文的主要研究目的是为了提高LED广告屏的利用拓展，主要研究的内容是太阳能LED广告屏的驱动方式，最终结论是PWM驱动方式可广泛应用在太阳能LED广告屏中。

关键词：太阳能；LED广告屏；PWM驱动方式

中图分类号：TN141 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 02-0017-01

LED广告屏主要应用在证交易，机场航班动态信息显示，港口、车站旅客导向，体育馆比赛信息，交通道路诱导等场合，可以说应用领域极广的。太阳能作为一种清洁能源，绿色能源，在LED广告屏领域内推广，对于其发展是极其有帮助的，本文针对其基于PWM驱动方式进行探讨。

一、太阳能LED广告屏

LED广告屏也就是所说的LED电子显示屏，是通过控制半导体发光二极管组合，以达到显示目的的广告模式。其原理是将多个发光二级管进行组合排列，再进行灯光的亮灭来显示所需要的广告信息，这些信息包括图像、文字、动画或者是视频等种种的信息。其之所以能够得到广泛的运用和其特点是分不开的。一方面是因为他能够清楚的显示变换的文字和图像信息，将其运用到任何环境，可以是室内的也可以是室外的，这是传统的投影仪、电视墙或者是液晶显示屏无法比拟的。另一方面，相对于其他的显示设备，其具有亮度高、工作时的电压低、耗电能力小，寿命长等特点。目前的发展方向是要求更高亮度、更高的发光密度、均匀发光和全色系的方向发展。

太阳能光伏发电系统大体上可以分为两类，一类是并网发电系统，即通过光伏数组将接收来的太阳辐射能量经过高频直流转换后变成高压直流电，经过逆变器逆变后向电网输出与电网电压同频、同相的正弦交流电流。和公用电网通过标准接口相连接，像一个小型的发电厂；另一类是独立式发电系统，即在自己的闭路系统内部形成电路。独立式发电系统光伏数组首先会将接收来的太阳辐射能量直接转换成电能供给负载，并将多余能量经过充电控制器后以化学能的形式储存在蓄电池中。本文探讨的正是太阳能光伏发电与LED显示屏组成相对独立的闭路系统。

二、PWM驱动方式

PWM也就是所说的属于调压式的驱动模块的一种开关阀的驱动电路，一般的PWM驱动电路要求开关阀时的动作迅速，才能够保证驱动中的电流的增加与下降也能够及时的做出反应。较为常用的PWM驱动模块分为调压式、增压式以及电容式[1]。

（一）调压式的功率驱动模块，又可以将其分为线性的调压驱动以及脉宽调制的调压驱动两种。其中，线性调压驱动的工作方式，是通过对驱动电压进行线性的调节的方式，采用最为合适的驱动电流。而脉宽调制的工作方式，是可对脉宽对驱动电压进行调制，获取合适的驱动电流，与线性调压的方式相比，脉宽调制调压的方式会更加节约能源，电路结构更加简单。

（二）增压式的功率驱动模块，其主要的驱动方式是利用增压获得的驱动电压，使线圈中的电流能够迅速的上升。当阀门打开时，模块会提供低电压，保证期持续的开启。增压模块提供的波形是快速，不可预知的，往往不会受到电压变化的影响。这就能够保证开关阀门的一致性，不过其电路设计的过程较为复杂，消耗能源也比调压式的驱动较高。

三、PWM驱动方式在太阳能LED广告屏中的运用

脉冲驱动的方式是利用人眼对亮度频率的视角时间差，来保证电流的控制，重复的向LED的相关器件的间断通电方式电量。值得注意的是，这种驱动方式往往需要考虑脉冲电流的幅值，通过确定相关频率幅值的选择，来获得相应的直流驱动所得到的同等亮度。脉冲的电流平均值，假设为Ia应该与直流电流驱动的电流相同，如图1所示，平均电流Ia可以看做是瞬间电流i的积分值。

对于其矩形波，存在Ic≈Ia=（1/t）∫T0idt的数学关系，其中Ia=IF（ton/T），并且Ic为直流电流值，Ia为脉动电流平均值，IF是脉冲电流的幅值，ton/T是时间的所占空间比值。

脉冲驱动的平均电流与直流驱动的电流相同还有一个时间条件，那就是IF=（T/ton）×Ia=（T/ton）×Ic。

四、结语

当今社会对于广告宣传的工作的需求越来越多，LED广告屏是现今市场上较为常见的广告宣传模式，各种各样的广告形式也层出不穷[3]。对于将太阳能开发到LED广告屏中的做法，对于LED的器件要求较高，一般可以采用PWM中的脉冲方式连接太阳能能源就可以了。本文就是针对PWM的驱动方式在太阳能LED广告屏中的应用进行相应的探讨与研究。

参考文献：

[1]周志敏，周纪海，纪爱华.驱动电路设计与应用[M].北京：人民邮电出版社，2008，12.

[2]祖志华，张公礼.利用科编程器件实现点阵式LED显示[J].无线电工程，2008，8.