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應(yīng)用新LED驅(qū)動技術(shù)減低LCD電視用電量

作者: 時間:2013-12-16 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
DDING-BOTTOM: 0px; WIDOWS: 2; TEXT-TRANSFORM: none; TEXT-INDENT: 0px; MARGIN: 0px 0px 20px; PADDING-LEFT: 0px; PADDING-RIGHT: 0px; FONT: 14px/25px 宋體, arial; WHITE-SPACE: normal; ORPHANS: 2; LETTER-SPACING: normal; COLOR: rgb(0,0,0); WORD-SPACING: 0px; PADDING-TOP: 0px; -webkit-text-size-adjust: auto; -webkit-text-stroke-width: 0px">  這兩種方法都具有較高的效率,可以配合各種含電壓反饋的SMPS運作,并可以透過用反饋線路把多個驅(qū)動器連接至同一個SMPS,以符合混合架構(gòu)系統(tǒng)的要求。

  然而,第二種數(shù)字實施方法擁有獨特的優(yōu)勢。除了不用輸出電容器,數(shù)字電路還讓設(shè)計人員自由定義反饋系統(tǒng)的啟動和衰減次數(shù)。選用含衰減潛伏期及衰減速度相對較慢的快速啟動時間,將能改善顯示器的表現(xiàn)。這種優(yōu)勢尤見于需要迅速改變亮度的情況??焖賳酉似聊粡陌抵寥吝^程中可感知的亮度瑕疵。圖8中的模擬方案在短暫的暗框(dark frame)期間逐漸調(diào)暗LED的亮度輸出,結(jié)果在下一輪亮框(bright frame )之前造成顯眼的延遲。

  這對電視觀眾來說是一種明顯的干擾,因為電影和其他視頻內(nèi)容均是由一幀到另一幀的動態(tài)畫面構(gòu)成。不過,數(shù)字調(diào)節(jié)電路卻能透過在衰變指令中插入成百上千毫秒的延遲來消除這些瑕疵。這意味著,當(dāng)變亮過程被一系列短暫的變暗過程打斷,第二個變亮過程將從全亮開始。這是因為驅(qū)動器自動延遲了電壓的斜降。奧地利微電子旗下產(chǎn)品已提供了可實現(xiàn)衰減延遲的數(shù)字反饋算法。

  另一個整合到器IC的實用功能是快速串行外設(shè)接口(SPI) 。在直光式電視中,LED組成大量相對較短的串行電路,使面板上的細小部分也能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)光以節(jié)約能源。在通常情況下,這種組合包含256條信道,以16x16矩陣排列,每個LED均由PWM獨立配置??墒?,產(chǎn)生256個具備可變PWM寬度和延遲的PWM信號對最快的微控制器來說,都依然是極其巨大的處理任務(wù)。

  因此,這些背光系統(tǒng)在器IC中加入了局部PWM產(chǎn)生器。這就可以用簡單的SPI數(shù)據(jù)傳輸來設(shè)定亮度。在多驅(qū)動器IC架構(gòu)中(例如由16個16通道IC構(gòu)成的256通道架構(gòu)) ,LED通道可以由菊鏈SPI信號方式進行配置,傳輸用于VSYNC框架至前一個框架的數(shù)據(jù)。

  在這種組合下,通過SPI進行數(shù)據(jù)傳輸在400Hz 幀速率下可以達到20Mb/秒的速度,或50kb/幀。有了能夠彌補局部PWM發(fā)生器延時、高峰和時段的延遲功能,該傳輸速度足以實現(xiàn)各處的實際幀同步調(diào)光。因此,理想的局部調(diào)光效果能以最低的微控制器成本得以實現(xiàn)。

  側(cè)光式系統(tǒng)的智能型調(diào)光

  該局部調(diào)光技術(shù)僅適用于直光式照明系統(tǒng),但側(cè)光式照明仍可有一定程度的智能式調(diào)光功能,特別是PWM調(diào)光功能可在白光LED色溫保持不變的情況下,調(diào)整亮度。在該方案中,側(cè)光照明所用的LED并非永久設(shè)定在特定的亮度值,而是可以憑借脈沖寬度的變化動態(tài)改變亮度。

  另一種節(jié)省能源的技術(shù)是動態(tài)亮度調(diào)節(jié)(DLS) 。有了這種技術(shù),LCD顯示器的白電平/亮度水平便可在特定場景中調(diào)高,從而減少背光LED的電源輸出。

  此外,還可以使用環(huán)境光源傳感器來減少能耗。如果看電視時周遭環(huán)境較暗,背光燈亮度就可以減弱(見圖9) 。

  應(yīng)用新LED驅(qū)動技術(shù)減低LCD電視用電量

  圖9 采用智能型器和智能型環(huán)境光源傳感器的節(jié)能方法

  其實電視制造商也正在探索更先進的方法。比如,顯示器開始加入鏡頭,使消費者可以在電視上使用Skype之類的視頻電話功能。這些鏡頭也可以用來檢測是否有人在看電視,如果房間里根本沒有人在看電視,背光燈的亮度就可調(diào)校到最低水平。

  還有,度身訂制的能源使用模式也將得以實現(xiàn)。雖然你可能愛在弱背光亮度的節(jié)能模式下看電視,但其他人或許更喜歡在全亮度下看電視。

  總括而言,現(xiàn)有的先進LED驅(qū)動技術(shù)可透過提升效率達致節(jié)能。隨著日趨嚴格的法規(guī)不斷收緊對新電視最大能耗的限制,這將有助于電視制造商面對新挑戰(zhàn)。

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