应用新LED驱动技术减低LCD电视用电量
速度相对较慢的快速启动时间,将能改善显示器的表现。这种优势尤见于需要迅速改变亮度的情况。快速启动消除了屏幕从暗至全亮过程中可感知的亮度瑕疵。图8中的模拟方案在短暂的暗框(dark frame)期间逐渐调暗LED的亮度输出,结果在下一轮亮框(bright frame )之前造成显眼的延迟。
这对电视观众来说是一种明显的干扰,因为电影和其他视频内容均是由一帧到另一帧的动态画面构成。不过,数字调节电路却能透过在衰变指令中插入成百上千毫秒的延迟来消除这些瑕疵。这意味着,当变亮过程被一系列短暂的变暗过程打断,第二个变亮过程将从全亮开始。这是因为驱动器自动延迟了电压的斜降。奥地利微电子旗下产品已提供了可实现衰减延迟的数字反馈算法。
另一个整合到LED驱动器IC的实用功能是快速串行外设接口(SPI) 。在直光式电视中,LED组成大量相对较短的串行电路,使面板上的细小部分也能够实现调光以节约能源。在通常情况下,这种组合包含256条信道,以16x16矩阵排列,每个LED均由PWM独立配置。可是,产生256个具备可变PWM宽度和延迟的PWM信号对最快的微控制器来说,都依然是极其巨大的处理任务。
因此,这些背光系统在LED驱动器IC中加入了局部PWM产生器。这就可以用简单的SPI数据传输来设定亮度。在多驱动器IC架构中(例如由16个16通道IC构成的256通道架构) ,LED通道可以由菊链SPI信号方式进行配置,传输用于VSYNC框架至前一个框架的数据。
在这种组合下,通过SPI进行数据传输在400Hz 帧速率下可以达到20Mb/秒的速度,或50kb/帧。有了能够弥补局部PWM发生器延时、高峰和时段的延迟功能,该传输速度足以实现各处的实际帧同步调光。因此,理想的局部调光效果能以最低的微控制器成本得以实现。
侧光式系统的智能型调光
该局部调光技术仅适用于直光式照明系统,但侧光式照明仍可有一定程度的智能式调光功能,特别是PWM调光功能可在白光LED色温保持不变的情况下,调整亮度。在该方案中,侧光照明所用的LED并非永久设定在特定的亮度值,而是可以凭借脉冲宽度的变化动态改变亮度。
另一种节省能源的技术是动态亮度调节(DLS) 。有了这种技术,LCD显示器的白电平/亮度水平便可在特定场景中调高,从而减少背光LED的电源输出。
此外,还可以使用环境光源传感器来减少能耗。如果看电视时周遭环境较暗,背光灯亮度就可以减弱(见图9) 。
图9 采用智能型LED驱动器和智能型环境光源传感器的节能方法
其实电视制造商也正在探索更先进的方法。比如,显示器开始加入镜头,使消费者可以在电视上使用Skype之类的视频电话功能。这些镜头也可以用来检测是否有人在看电视,如果房间里根本没有人在看电视,背光灯的亮度就可调校到最低水平。
还有,度身订制的能源使用模式也将得以实现。虽然你可能爱在弱背光亮度的节能模式下看电视,但其他人或许更喜欢在全亮度下看电视。
总括而言,现有的先进LED驱动技术可透过提升效率达致节能。随着日趋严格的法规不断收紧对新电视最大能耗的限制,这将有助于电视制造商面对新挑战。
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