Fyzikální podstata podsvícení z hlediska spotřeby energie: kvadratický vztah mezi intenzitou světla a proudem.
S ohledem na spotřebu elektřiny systémy podsvícení; existují obecné principy, které lze čerpat z fyziky: když se podíváte na to, kolik energie spotřebuje, zde záleží na tom, jak silný bude mít hnací proud. Většina z toho platí také pro podsvícení LCD/Mini LED: LCD potřebuje jako výchozí bod moduly podsvícení, mini-LED vytváří zóny řízeného osvětlení pomocí hustých řad mikro-LED čipů, takže celkové spotřebované množství závisí na tom, kolik jich je zapnuto, a také na jejich aktuální úrovni.
Typicky, když přehrávám nějaká HDR videa na své 85palcové mini led TV, spotřebuji asi 400 W, pokud je zapnutý celý podsvícený oddíl a plná jasnost, která je asi 1000 nitů. Ale jakmile přepneme na sdr a pak věci ztlumíme na přibližně dvě stě wattů, dramaticky se sníží, vlastně o dost, takže teď kolem dvanácti. Srovnání nám ukazuje, jaký vliv má jas na spotřebu energie.
Technologie dynamického stmívání: náročná manipulace, která se pohybuje po celém světě nebo na jeho granulární úrovni.
Aby bylo možné překonat „vysoký jas=vysokou spotřebu energie“, vyvinulo toto odvětví více-technologii dynamického stmívání, která vyvažuje jas a spotřebu energie analýzou obsahu displeje a okolního osvětlení v reálném-čase.
Globální dynamické stmívání (LABC).
Adaptivní řízení jasu (LABC) je řízeno okolním jasem ze senzorů a poté se jas upravuje podle těchto algoritmů. Například:
Scénář tmavého prostředí Když okolní světlo < 100 luxů jas podsvícení klesne o 50 nts pod úroveň, sníží se výkon o 60 %
Silná světelná situace: venku na přímém slunci se jas podsvícení zvýšil nad 800 nitů, aby byla zachována dobrá viditelnost obrazovky.
Technické provedení: Světelný senzor přemění světelný signál na elektrický. Řídicí čip zjistí nejjemnější úroveň jasu pomocí výpočtu PID. Funguje také na stmívacím mechanismu PWM. Na základě některých údajů výrobců chytrých telefonů dokáže technologie LABC ve stejnou dobu snížit-spotřebu síly obrazovky o 15 % až 20 % a ještě lépe zlepšit pohled lidí na jejich obrazovky.
Místní stmívání
Světelný zdroj LCD a mini LED může využívat technologii místního stmívání, díky které bude mít displej lepší kontrast „jasných bodů více bílých než obvykle a tmavých bodů více tmavých“ tím, že změní pouze některé části výkonu podsvícení, aniž by dohromady spotřeboval příliš mnoho energie. Jako například:
Mini LED podsvícení je obrazovka rozdělená na stovky až tisíce částí a každá má vlastní kontrolu nad proudem LED. Zobrazování černých scén může vypnout LED diodu odpovídajícího oddílu, aby se vytvořila "skutečně černá" a šetřila se energie.
Boční vstupní podsvícení LCD: Díky optimalizaci rozložení světla pomocí bodového vzoru na světlovodné desce a ve spojení s algoritmem dynamického stmívání pro ztlumení podsvícení, když se zobrazuje tmavší obsah.
Datová podpora: po použití 2000 zónového lokálního stmívání ušetřila 65palcová mini LED televize o 35 % více energie, než kdyby byla v režimu celosvětového stmívání pro vysoký obsah temnoty, a také zvýšila poměr kontrastu o 1 000 000 : 1.
ContentAdaptive Control (CABC):优化像素级的电能消耗.
Adaptivní řízení jasu obsahu (CABC) umožňuje dynamické ovládání intenzity podsvícení a pixelů ve stupních šedi, které analyzuje rozložení jasu zobrazovaného obsahu a získá dobrý kompromis mezi „nezměněným obrazem“ a „ušetřenou energií“. Základní logika je zde:
Analýza obrazu: Řízení čipu pro výpočet histogramu obrazu a zjištění poměru světlých a tmavých částí.
Úprava podsvícení: snižte intenzitu podsvícení podle rozložení jasu obsahu, například ze 100 % na 70 %.
Kompenzace pixelů: zvýšení úrovně šedé pixelů, jako je zvýšení (100,100,100) → (140,140,140) pro zjasnění kvůli nižšímu podsvícení.
Scénář aplikace:
Statický obraz: Fotografie/Dokumenty se zobrazují se snížením podsvícení o 30 % prostřednictvím funkce CABC, ale snímky zůstávají stejně jasné díky kompenzaci pixelů.
Dynamic Video: Špičkový jas HDR s cabc by to trochu zvýšilo, ale stále docela dost, u těch scén, kde je spousta detailů, chceme vidět více a pak také snížíme podsvícení, které nic nedělá.
Průmyslová data: Po použití technologie CABC spotřebovává tablet, který prohlíží webové stránky, o 18 % méně energie a video je o 12 % efektivnější, uživatel subjektivně nenachází žádný problém s kvalitou.
Inovace materiálů a obvodů: Snížení spotřeby energie od základů.
Inovace v hardwaru je také třeba vzít v úvahu, kromě pouze z hlediska softwarových algoritmů. Průmysl dělá svá vylepšení v podobě zvýšení energetické účinnosti tím, že zlepšuje materiál pro použité podsvícení a způsob jeho výroby a použití.
Efektivní luminiscenční materiál
Kvantové tečky: Zabalte modrou LED do filmu s kvantovými tečkami tak, aby vydávala pouze velmi červená a velmi zelená světla pro zvýšení jasu světla (lm/W), což snižuje spotřebu energie podsvícením. Účinnost podsvícení: Kvantový-bodový LCD televizor má o 25 % vyšší účinnost podsvícení- než tradiční;
Mini LED čip: využívá strukturu překlápěcího čipu, takže je snížena překážka elektrod a je zvýšena světelná účinnost. Mini LED čip od jedné společnosti má světelnou účinnost 200lm/W, což je o 40% více než běžné LED.
Vylepšete Boost Drive Circuit
Budicí obvod podsvícení se zvýšeným napětím využívající technologii spínaného zdroje, jehož účinnost ovlivňuje množství spotřebované energie. Průmysl provede tyto druhy optimalizací pro zlepšení:
Technika synchronního usměrnění-: Použití MOSFETů místo diod pro nižší ztráty, vyšší účinnost > 95 %.
Dynamická frekvence stmívání: upravte frekvenci PWM podle svých potřeb a snižte ji s méně jasnými světly, abyste mohli snížit ztráty při spínání.
Inteligentní řízení proudu: Upravuje proud LED v reálném-čase pomocí zpětnovazební smyčky, aby nedocházelo k plýtvání energií přebuzením LED.
Případ: Po použití čipu ovladače GaN se účinnost pohonu podsvícení u některých chytrých telefonů zvýší na 92 % z 85 % při hodnotě 500 nitů. Současně je úspora energie kolem 0,3 W.
