A háttérvilágítás fizikai lényege az energiafogyasztás tekintetében: a fényintenzitás és az áramerősség négyzetes kapcsolata.
A háttérvilágítási rendszerek villamosenergia-felhasználása tekintetében; ott vannak a fizikából levonható általános elvek: ha megnézzük, mennyi energiát fogyaszt, itt az számít, hogy milyen erős lesz a hajtóáram. Ennek nagy része az LCD/Mini LED-es háttérvilágításra is vonatkozik: az LCD-nek kiindulási pontként háttérvilágítási modulokra van szüksége, a mini-LED pedig mikro-LED-chipek sűrű soraival szabályozott világítási zónákat hoz létre, így a teljes fogyasztott mennyiség a bekapcsolt elemek számától és az aktuális szinttől függ.
Amikor néhány HDR-videót játszok le a 85 hüvelykes mini led TV-n, általában körülbelül 400 W-ot fogyasztok, ha minden háttérvilágítású partíció be van kapcsolva, és a teljes fényerősség körülbelül 1000 nit. De ha egyszer átváltunk sdr-re, majd lehalkítjuk a dolgokat körülbelül kétszáz wattra, akkor drámaian leesik, valójában elég sokat, tehát most tizenkét körül. Az összehasonlítás megmutatja, hogy a fényerő mekkora hatást gyakorol az energiahasználatra.
Dinamikus elsötétítési technológia: igényes manipuláció az egész világon, vagy annak szemcsés szintjén.
A „nagy fényerejű=nagy energiafogyasztás megszakítása érdekében az iparág több-szintű dinamikus fényerő-szabályozási technológiát fejlesztett ki, amely a kijelző és a környezeti megvilágítás tartalmának valós-idejű elemzésével egyensúlyba hozza a fényerőt és az energiafogyasztást.
Globális dinamikus fényerőszabályozás (LABC).
A fényadaptív fényerőszabályozást (LABC) az érzékelők környezeti fényereje vezérli, majd ezeknek az algoritmusoknak megfelelően állítja be a fényerőt. Például:
Sötét környezeti forgatókönyv Ha a környezeti fény < 100 lux, a háttérvilágítás fényereje 50 nts alá csökken, ez 60%-kal csökkenti a teljesítményt
Erős fényviszonyok: kültéren, közvetlen napfényben, a háttérvilágítás fényereje 800 nit fölé emelkedett a képernyő jó láthatóságának megőrzése érdekében.
Műszaki kivitelezés: A fényérzékelő a fényjelet elektromossá alakítja. A meghajtó chip PID-számítással számítja ki a legfinomabb fényerőt. PWM fényerőszabályzó mechanizmussal is működik. Az okostelefon-gyártók egyes adatai alapján a LABC tech ugyanakkor 15–20%-kal csökkentheti a képernyő erősségének-felhasználását, és még jobban javíthatja az emberek képernyőjét.
Helyi tompítás
Az LCD és a mini LED fényforrása helyi elsötétítési technológiát tud használni, amely jobb kontrasztot biztosíthat a kijelzőnek a "szokásosnál fehérebb és sötétebb foltok között", mivel a háttérvilágítás teljesítményének csak bizonyos részeit módosítja anélkül, hogy túl sok energiát használna. Mint például:
A mini LED-es háttérvilágítás a több száz-ezer részre osztott képernyő, és mindegyik saját vezérléssel rendelkezik a led árama felett. A fekete jelenetek megjelenítése kikapcsolhatja a megfelelő partíció LED-jét, hogy "igazi feketét" hozzon létre, és energiát takarítson meg.
Oldalsó bemeneti LCD-háttérvilágítás: A fényeloszlás optimalizálása a fényvezető lemezen található pontmintázattal, valamint dinamikus elsötétítési algoritmussal párosítva, hogy csökkentse a háttérvilágítást, amikor sötétebb tartalmat jelenít meg.
Adattámogatás: a 2000 zónás helyi fényerő-szabályozást követően a 65 hüvelykes mini led TV 35%-kal több energiát takarított meg, mintha világméretű fényerő-szabályozási módban lenne a magas sötétségtartalom érdekében, és a kontrasztarányt is 1000000 :1-gyel növelte.
ContentAdaptive Control (CABC): 优化像素级的电能消耗.
A tartalomhoz alkalmazkodó fényerőszabályozás (CABC) dinamikus szabályozást tesz lehetővé a háttérvilágítás intenzitásával és a pixel szürkeárnyalatokkal, amely elemzi a megjelenített tartalom fényerejének eloszlását, és jó kompromisszumot teremt a „változatlan kép” és a „megtakarított energia” között. Az alapvető logika itt van:
Képelemzés: A chip meghajtása a kép hisztogramjának kiszámításához és a világos és sötét részek arányának megállapításához.
Háttérvilágítás beállítása: csökkentse a háttérvilágítás intenzitását a tartalom fényerejének megfelelően, például 100%-ról 70%-ra.
Pixelkompenzáció: növelje a pixelek szürkeségi szintjét, például növelje a (100 100 100) → (140 140 140) értékét az alacsonyabb háttérvilágítás miatti világosításhoz.
Alkalmazási forgatókönyv:
Statikus kép: A fotók/dokumentumok háttérvilágításának 30%-os csökkenésével jelennek meg a CABC-n keresztül, de a képek ugyanolyan fényesek maradnak a pixelkompenzáció révén.
Dinamikus videó: A HDR csúcsfénysűrűsége cabc-vel, kicsit növelné, de még mindig eléggé, azoknál a jeleneteknél, ahol sok a részlet, többet szeretnénk látni, majd visszaengedjük a semmit sem ható háttérvilágítást.
Iparági adatok: A CABC technológia alkalmazása után egy weboldalt böngészõ táblagép 18%-kal kevesebb energiát fogyaszt, a videó pedig 12%-kal hatékonyabb, a felhasználó szubjektív módon nem talál minõségi problémát.
Anyag- és áramkör-innováció: az energiafogyasztás csökkentése a gyökereinél fogva.
A hardveres innovációt is figyelembe kell venni, nem csak a szoftveralgoritmusok tekintetében. Az ipar javítja az energiahatékonyságot a használt háttérvilágítás anyagának, valamint a gyártási és felhasználási módok javításával.
Hatékony lumineszcens anyag
Kvantumpontok: Csomagolja be a kék LED-et kvantumpontos fóliába, így csak nagyon vörös és nagyon zöld fényeket bocsát ki a fényerősség (lm/W) növelése érdekében, a háttérvilágítás csökkenti az energiafogyasztást. Háttérvilágítás hatékonysága: A kvantum{1}}pontos LCD TV-k 25%-kal nagyobb háttérvilágítási hatásfokkal- rendelkeznek, mint a hagyományosé;
Mini LED chip: flip chip szerkezetet használ, így csökken az elektródák eltömődése és nő a fényhatás. Az egyik cég Mini LED chipjének fényhatékonysága 200 lm/W, ami 40%-kal több, mint a hagyományos LED-eké.
Javítsa a Boost Drive áramkört
Háttérvilágítású meghajtó áramkör megnövelt feszültséggel kapcsolóüzemű tápegység technológiával, amelynek hatékonysága befolyásolja az elfogyasztott energia mennyiségét. Az iparág a következő optimalizálásokat hajtja végre a fejlesztés érdekében:
Szinkron egyenirányítási technika{0}}: MOSFET használata dióda helyett kisebb veszteségek, nagyobb hatásfok > 95 %.
Dinamikus elsötétítési frekvencia: módosítsa a PWM frekvenciáját igényei szerint, csökkentve azt kevésbé erős fényekkel, így csökkentheti a kapcsolási veszteségeket.
Intelligens áramvezérlés: Valós időben állítja be a LED áramát-egy visszacsatoló hurok segítségével, hogy ne pazarolja az energiát a LED-ek túlvezérléséből.
Eset: A GaN illesztőprogram chip használata után egyes okostelefonok háttérvilágításának hatékonysága 92%-ra emelkedik 85%-ról 500 nitnél. Ugyanakkor az energiamegtakarítás körülbelül 0,3 W.
