Фізична сутність підсвічування щодо енергоспоживання: квадратична залежність між інтенсивністю світла та струмом.
Що стосується споживання електроенергії системами підсвічування; є загальні принципи, які можна витягнути з фізики: якщо ви подивіться, скільки енергії він споживає, тут важливо те, наскільки сильним буде рушійний струм. Більшість із цього також стосується підсвічування LCD/Mini LED: LCD потребує модулів підсвічування як початкову точку, mini-LED створює зони контрольованого освітлення за допомогою щільних рядів мікро-LED-чіпів, тому загальна споживана кількість залежить від того, скільки їх увімкнено, а також від їхнього поточного рівня.
Зазвичай, коли я відтворюю HDR-відео на своєму 85-дюймовому міні-телевізорі зі світлодіодним підсвічуванням, я споживаю близько 400 Вт, якщо ввімкнути підсвітку та повну яскравість, що становить близько 1000 ніт. Але як тільки ми перемикаємося на SDR і потім зменшуємо потужність приблизно до двохсот ват, вона різко падає, насправді досить сильно, тож зараз близько дванадцяти. Порівняння показує, який вплив має яскравість на використання енергії.
Технологія динамічного затемнення: точна маніпуляція, що охоплює всю земну кулю або на її деталізації.
Щоб подолати «високу яскравість=високе енергоспоживання», галузь розробила багато-технологію динамічного затемнення, яка балансує яскравість і енергоспоживання шляхом аналізу вмісту дисплея та навколишнього освітлення в-режиму-часі.
Глобальне динамічне затемнення (LABC).
Адаптивне керування яскравістю до світла (LABC) контролюється навколишньою яскравістю від датчиків, а потім регулює яскравість відповідно до цих алгоритмів. Наприклад:
Сценарій темного середовища. Коли навколишнє освітлення < 100 люкс, яскравість підсвічування впаде до 50 нт нижче, це зменшить потужність на 60%
Яскраве освітлення: на відкритому повітрі під прямим сонячним світлом, яскравість заднього освітлення підвищена до 800 ніт, щоб підтримувати хорошу видимість екрана.
Технічне виконання: Датчик світла перетворює світловий сигнал в електричний. Керівний чіп визначає найточніший рівень яскравості за допомогою розрахунку PID. Він також працює на механізмі затемнення ШІМ. Грунтуючись на деяких даних виробників смартфонів, технологія LABC може одночасно зменшити-використання потужності екрана на 15%-20% і ще краще покращити перегляд екранів.
Локальне затемнення
Джерело світла РК-дисплея та міні-світлодіода може використовувати технологію локального затемнення, яка може зробити дисплей кращим контрастом «світлих плям, більш білих, ніж зазвичай, і темних плям, більш темних», змінюючи лише деякі частини потужності підсвічування, не споживаючи надто багато енергії разом. Як наприклад:
Міні-світлодіодне підсвічування — це екран, розділений на сотні чи тисячі частин, кожна з яких має власний контроль над струмом світлодіода. Відображення чорних сцен може вимкнути світлодіод відповідного розділу, щоб створити «справжній чорний» і заощадити енергію.
Підсвічування РК-дисплея з боковим входом: Завдяки оптимізації розподілу світла за допомогою точкового візерунка на пластині світловода в поєднанні з алгоритмом динамічного затемнення для зменшення підсвічування, коли відображається темніший вміст.
Підтримка даних: після використання 2000-зонного локального затемнення 65-дюймовий міні-телевізор зі світлодіодним екраном заощадив на 35% більше енергії, ніж якби він працював у всесвітньому режимі затемнення для високої темряви, а також підвищив коефіцієнт контрастності на 1000000 : 1.
ContentAdaptive Control (CABC): 优化像素级的电能消耗.
Адаптивне керування яскравістю вмісту (CABC) призначене для динамічного керування інтенсивністю підсвічування та градаціями сірого пікселя, яке аналізуватиме розподіл яскравості відображуваного вмісту та досягне хорошого компромісу між «незміненим зображенням» і «збереженою енергією». Основна логіка тут:
Аналіз зображення: керування чіпом для обчислення гістограми зображення та визначення співвідношення світлих і темних частин.
Регулювання підсвічування: зменшує інтенсивність підсвічування відповідно до розподілу яскравості вмісту, наприклад від 100% до 70%.
Компенсація пікселів: збільшення рівнів сірого пікселів, наприклад збільшення (100, 100, 100) → (140, 140, 140) для освітлення через слабке підсвічування.
Сценарій застосування:
Статичне зображення: фотографії/документи відображаються зі зменшенням підсвічування на 30% через CABC, але зображення залишаються такими ж яскравими завдяки компенсації пікселів.
Динамічне відео: пікова яскравість HDR із cabc, це трохи збільшить її, але все одно досить, для тих сцен, де є багато деталей, ми хочемо бачити більше, а потім ми також зменшуємо підсвічування, яке нічого не робить.
Галузеві дані: після використання технології CABC планшетний комп’ютер, який переглядає веб-сторінки, споживає на 18% менше енергії, а відео стає на 12% ефективнішим, користувач суб’єктивно не бачить жодних проблем із якістю.
Інновації в матеріалах і ланцюгах: скорочення енергоспоживання в корені.
Інновації в апаратному забезпеченні також необхідно брати до уваги, окрім лише програмних алгоритмів. Промисловість робить свої вдосконалення у формі підвищення енергоефективності шляхом удосконалення матеріалів для підсвічування, які використовуються, а також способів їх виготовлення та що використовується.
Ефективний люмінесцентний матеріал
Квантові точки: загорніть синій світлодіод у плівку з квантовими точками, щоб він випромінював лише дуже червоне та дуже зелене світло, щоб підвищити яскравість світла (лм/Вт), зменшити споживання енергії підсвічуванням. Ефективність підсвічування: РК-телевізор із квантовими{1}}точками має на 25% вищу ефективність підсвічування-, ніж традиційний;
Міні-світлодіодний чіп: використовує структуру фліп-чіпа, щоб зменшити перешкоди для електродів і збільшити ефективність світла. Міні-світлодіодний чіп від однієї компанії має світлову ефективність 200 лм/Вт, що на 40% більше, ніж у звичайних світлодіодів.
Удосконалення схеми приводу Boost
Схема керування підсвічуванням із підвищеною напругою за допомогою технології імпульсного джерела живлення, ефективність якої впливає на споживану потужність. Галузь зробить такі оптимізації для покращення:
Техніка синхронного виправлення-: використання МОП-транзисторів замість діодів для менших втрат і вищого ККД > 95 %.
Частота динамічного затемнення: змініть частоту ШІМ відповідно до ваших потреб, зменшивши її з менш яскравим світлом, щоб ви могли зменшити втрати при перемиканні.
Інтелектуальне керування струмом: регулює світлодіодний струм у реальному-часі за допомогою контуру зворотного зв’язку, щоб не витрачати енергію на перенапруження світлодіодів.
Корпус: після використання мікросхеми драйвера GaN ефективність приводу підсвічування деяких смартфонів зростає до 92% з 85%, коли вона становить 500ніт. У той же час енергозбереження становить близько 0,3 Вт.
