Физическата същност на фоновото осветление по отношение на консумацията на енергия: квадратичната връзка между интензитета на светлината и тока.
По отношение на потреблението на електроенергия от системите за подсветка; има общи принципи, които могат да бъдат извлечени от физиката: ако погледнете колко енергия консумира, това, което има значение тук, е колко силен ще стане задвижващият ток. Повечето от това се отнася и за LCD/Mini LED задно осветяване: LCD се нуждае от модули за задно осветяване като отправна точка, mini-LED създава зони с контролирано осветление с помощта на плътни редици микро-LED чипове, така че общото консумирано количество зависи от това колко са включени, както и от текущото им ниво.
Обикновено, когато пускам някои HDR видеоклипове на моя 85-инчов мини led телевизор, ще консумирам около 400 w, ако всички подсветки са включени и пълна яркост, което е около 1000 nits. Но след като превключим на SDR и след това намалим мощността до около двеста вата, тя намалява драстично, всъщност с доста, така че сега е около дванадесет. Сравнението ни показва какъв ефект прави яркостта с използването на мощност.
Технология за динамично затъмняване: прецизна манипулация, обхващаща цялото земно кълбо или на неговото гранулирано ниво.
За да преодолее „високата яркост=високата консумация на енергия“, индустрията разработи много{1}}технология за динамично затъмняване, която балансира яркостта и консумацията на енергия чрез анализиране на съдържанието на дисплея и околното осветление в реално-време.
Глобално динамично затъмняване (LABC).
Светлинно адаптивното управление на яркостта (LABC) се контролира от околната яркост от сензори, след което яркостта се регулира според тези алгоритми. Например:
Сценарий на тъмна среда Когато околна светлина < 100 лукса, яркостта на фоновото осветление ще падне до 50 nts под това, това намалява мощността с 60%
Ситуация със силно осветление: на открито при пряка слънчева светлина, яркостта на задната светлина е повишена над 800 нита, за да се поддържа добра видимост на екрана.
Техническо изпълнение: Светлинният датчик превръща светлинния сигнал в електрически. Задвижващ чип определя най-доброто ниво на яркост чрез PID изчисление. Работи и с PWM димиращ механизъм. Въз основа на някои данни на производителите на смартфони, технологията LABC може да намали-използването на силата на екрана с 15%-20% в същото време, да подобри още по-добре изгледа на екраните на хората.
Локално затъмняване
Светлинният източник на LCD и mini LED може да използва технология за локално затъмняване, която може да направи дисплея да има по-добър контраст на „светли петна, по-бели от обикновено, и тъмни петна, по-тъмни“, като променя само някои части от мощността на фоновото осветление, без да използва твърде много мощност заедно. като например:
Мини LED задно осветление е екранът, разделен на стотици до хиляди части и всяка има собствен контрол върху тока на светодиода. Показването на черни сцени може да изключи светодиода на съвпадащия дял, за да създаде „истинско черно“ и да спести енергия.
LCD подсветка със страничен вход: Чрез оптимизиране на разпределението на светлината чрез използване на точков модел върху светловодната пластина и съчетано с алгоритъм за динамично затъмняване за намаляване на подсветката, когато показва по-тъмно съдържание.
Поддръжка на данни: след използване на 2000 зоново локално затъмняване, 65-инчовият mini led телевизор спести 35% повече енергия, отколкото ако беше в световен режим на затъмняване за високо съдържание на тъмнина и също така повиши съотношението на контраста с 1000000 : 1.
Адаптивно управление на съдържанието (CABC): 优化像素级的电能消耗.
Адаптивният контрол на яркостта на съдържанието (CABC) има за цел да направи динамичен контрол върху интензитета на фоновото осветление и пикселната скала на сивото, което ще анализира разпределението на яркостта на показваното съдържание и ще получи добър компромис между „непроменена картина“ и „спестена енергия“. Основната логика е тук:
Анализ на изображението: Задвижване на чипа за изчисляване на хистограмата на изображението и намиране на съотношението на светлите и тъмните части.
Регулиране на фоновото осветление: намалете интензитета на фоновото осветление според разпределението на яркостта на съдържанието, например от 100% до 70%.
Компенсация на пикселите: увеличете нивата на сивото на пикселите, като увеличението на (100,100,100) → (140,140,140) за осветяване поради по-слабо фоново осветление.
Сценарий на приложение:
Статично изображение: Снимките/документите се показват с намаление от 30% на фоновото осветление чрез CABC, но изображенията остават толкова ярки чрез компенсация на пикселите.
Динамично видео: Пиковата осветеност на HDR с cabc би я увеличила малко, но все пак доста, за онези сцени, където има много детайли, които искаме да видим повече и след това също намаляваме фоновото осветление, което не прави нищо.
Индустриални данни: След използване на технологията CABC, таблетен компютър, който разглежда уеб страница, използва 18% по-малко енергия, а видеото е с 12% по-ефективно, потребителят субективно не намира проблем с качеството.
Иновации в материалите и схемите: Намаляване на консумацията на енергия от корените.
Иновациите в хардуера също трябва да бъдат взети под внимание освен само по отношение на софтуерните алгоритми. Индустрията прави своите подобрения под формата на повишаване на енергийната ефективност чрез подобряване на материала за използваните подсветки, както и на това как се прави и какво се използва.
Ефективен луминисцентен материал
Квантови точки: Увийте синия светодиод във филм с квантови точки, така че да излъчва само много червени и много зелени светлини, за да повиши яркостта на светлината (lm/W), по-ниска консумация на енергия от подсветката. Ефективност на задно осветяване: LCD телевизор с квантови{1}} точки има 25% по-висока ефикасност на задно осветяване- от традиционен;
Мини LED чип: използва структура на флип чип, така че препятствието на електрода да бъде намалено и светлинната ефективност да се увеличи. Mini LED чип от една компания има светлинна ефективност от 200lm/W, което е с 40% повече от обикновените светодиоди.
Подобрете Boost Drive Circuit
Задвижваща верига за задно осветяване с повишено напрежение, използваща технология за импулсно захранване, чиято ефективност влияе върху количеството консумирана мощност. Индустрията ще направи този вид оптимизации за подобрение:
Техника за синхронно коригиране-: Използване на MOSFET вместо диод за по-ниски загуби, по-висока ефективност > 95 %.
Честота на динамично затъмняване: променете честотата на ШИМ според вашите нужди, като я намалите с по-малко ярки светлини, така че да можете да намалите загубите при превключване.
Интелигентен контрол на тока: Регулира тока на светодиода в реално-време, като използва верига за обратна връзка, за да не губи енергия от пренатоварване на светодиодите.
Случай: След използване на драйверен чип GaN, ефективността на задвижването на подсветката на някои смартфони се повишава до 92% от 85%, когато е 500 нита. В същото време пестенето на енергия е около 0,3w.
