De fysieke essentie van achtergrondverlichting met betrekking tot het energieverbruik: de vierkante relatie tussen lichtintensiteit en stroom.
Met betrekking tot het elektriciteitsverbruik door achtergrondverlichtingssystemen; er zijn de algemene principes die uit de natuurkunde kunnen worden afgeleid: als je kijkt naar hoeveel energie het verbruikt, wat hier van belang is, is hoe sterk de aandrijfstroom gaat worden. Het meeste hiervan geldt ook voor LCD/Mini LED-achtergrondverlichting: LCD heeft achtergrondverlichtingsmodules nodig als uitgangspunt, mini-LED creëert zones met gecontroleerde verlichting met behulp van dichte rijen micro-LED-chips, zodat de totale verbruikte hoeveelheid afhangt van hoeveel er zijn ingeschakeld en van hun huidige niveau.
Als ik een aantal HDR-video's afspeel op mijn 85-inch mini led-tv, verbruik ik meestal ongeveer 400 W als alle achtergrondverlichting is ingeschakeld en de volledige helderheid ongeveer 1000 nits is. Maar zodra we overschakelen naar sdr en de boel vervolgens dimmen tot ongeveer tweehonderd watt, gaat het dramatisch omlaag, behoorlijk veel zelfs, dus net rond de twaalf nu. Vergelijking laat ons zien hoeveel effect de helderheid heeft op het stroomverbruik.
Dynamische dimtechnologie: veeleisende manipulatie, over de hele wereld of op granulair niveau.
Om 'hoge helderheid=hoog stroomverbruik' te doorbreken, heeft de industrie dynamische dimtechnologie op meerdere- niveaus ontwikkeld die de helderheid en het energieverbruik in evenwicht brengt door de inhoud van het display en de omgevingsverlichting in realtime- te analyseren.
Globaal dynamisch dimmen (LABC).
Lichtadaptieve helderheidsregeling (LABC) wordt geregeld door de omgevingshelderheid van sensoren en past vervolgens de helderheid aan volgens deze algoritmen. Bijvoorbeeld:
Scenario in donkere omgeving Wanneer omgevingslicht < 100 lux De helderheid van de achtergrondverlichting daalt tot 50 nts daaronder, waardoor het vermogen met 60% wordt verminderd
Sterke lichtsituatie: buiten in direct zonlicht, helderheid van de achtergrondverlichting verhoogd tot meer dan 800 nits om een goede schermzichtbaarheid te behouden.
Technische implementatie: De lichtsensor zet het lichtsignaal om in een elektrisch signaal. Een drijvende chip bepaalt via een PID-berekening het fijnste helderheidsniveau. Het werkt ook op een PWM-dimmechanisme. Op basis van bepaalde gegevens van smartphonefabrikanten kan LABC-technologie het -gebruik van de schermsterkte met 15%-20% verminderen en tegelijkertijd het zicht van mensen op hun scherm verbeteren.
Lokaal dimmen
De lichtbron van LCD- en mini-LED's kan gebruik maken van lokale dimtechnologie, waardoor het scherm een beter contrast heeft van "heldere plekken die witter zijn dan normaal en donkere plekken donkerder" door slechts enkele delen van de achtergrondverlichting te veranderen zonder al te veel stroom te verbruiken. Zoals bijvoorbeeld:
Bij Mini LED-achtergrondverlichting is het scherm opgesplitst in honderden tot duizend delen en elk heeft zijn eigen controle over de stroom van de led. Door zwarte scènes weer te geven, kan de LED van de overeenkomende partitie worden uitgeschakeld om "echt zwart" te creëren en energie te besparen.
LCD-achtergrondverlichting aan de zijkant: door het optimaliseren van de lichtverdeling door gebruik te maken van een puntpatroon op de lichtgeleidingsplaat en in combinatie met een dynamisch dimalgoritme om de achtergrondverlichting lager te zetten wanneer deze donkerdere inhoud weergeeft.
Gegevensondersteuning: na gebruik van lokaal dimmen in 2000 zones bespaarde de 65 inch mini led-tv 35% meer energie dan wanneer deze zich in een wereldwijde dimmodus zou bevinden voor hoge duisternisinhoud en verhoogde ook de contrastverhouding met 1000000: 1.
ContentAdaptive Control (CABC):优化像素级的电能消耗.
Content adaptieve helderheidsregeling (CABC) is om dynamische controle uit te voeren over de achtergrondverlichtingsintensiteit en Pixel-grijswaarden, waardoor de helderheidsverdeling van de weergegeven inhoud wordt geanalyseerd en een goed compromis wordt verkregen tussen "onveranderd beeld" en "bespaarde energie". Kernlogica is hier:
Beeldanalyse: het aansturen van de chip om het histogram van het beeld te berekenen en de verhouding tussen lichte en donkere delen te vinden.
Aanpassing van de achtergrondverlichting: verminder de intensiteit van de achtergrondverlichting op basis van de helderheidsverdeling van de inhoud, bijvoorbeeld van 100% tot 70%.
Pixelcompensatie: verhoog de grijsniveaus van pixels, zoals de toename van (100,100,100) → (140,140,140) voor verheldering vanwege lagere achtergrondverlichting.
Toepassingsscenario:
Statische afbeelding: Foto's/documenten worden weergegeven met een vermindering van 30% in tegenlicht via CABC, maar de afbeeldingen blijven even helder door pixelcompensatie.
Dynamische video: de piekluminantie van HDR met cabc zou deze een beetje verhogen, maar nog steeds behoorlijk, voor die scènes met veel details willen we meer zien en dan laten we ook de achtergrondverlichting terugvallen die niets doet.
Industriegegevens: Na gebruik van de CABC-technologie verbruikt een tabletcomputer die webpagina's bekijkt 18% minder energie en is een video 12% efficiënter. De gebruiker vindt subjectief geen enkel kwaliteitsprobleem.
Materiaal- en circuitinnovatie: het energieverbruik bij de wortel terugdringen.
Er moet ook rekening worden gehouden met innovatie op het gebied van hardware, behalve alleen op het gebied van software-algoritmen. De industrie brengt haar verbeteringen tot stand in de vorm van verhoging van de energie-efficiëntie door verbetering van het materiaal voor de gebruikte achtergrondverlichting, en van de manier waarop het wordt gemaakt en wat er wordt gebruikt.
Efficiënt lichtgevend materiaal
Quantum dots: Wikkel blauwe LED in een quantum dot-film, zodat deze alleen zeer rood en zeer groen licht afgeeft om de helderheid van het licht (lm/W) te verhogen en het energieverbruik door de achtergrondverlichting te verlagen. Achtergrondverlichtingsefficiëntie: een quantum-dot LCD-TV heeft een 25% hogere achtergrondverlichtingsefficiëntie- dan een traditionele televisie;
Mini-LED-chip: maakt gebruik van een flip-chipstructuur, zodat de obstructie van de elektrode wordt verminderd en de lichtefficiëntie wordt verhoogd. Een Mini LED-chip van één bedrijf heeft een lichtopbrengst van 200 lm/W, wat 40% meer is dan gewone LED's.
Verbeter het Boost Drive-circuit
Achtergrondverlichtingscircuit met verhoogde spanning met behulp van schakelende voedingstechnologie waarvan de efficiëntie de hoeveelheid verbruikte stroom beïnvloedt. De industrie zal dit soort optimalisaties uitvoeren ter verbetering:
Synchrone rectificatietechniek-: MOSFET's gebruiken in plaats van diodes voor lagere verliezen, hogere efficiëntie > 95%.
Dynamische dimfrequentie: pas de frequentie van de PWM aan volgens uw behoeften en verlaag deze met minder fel licht, zodat u schakelverliezen kunt verminderen.
Intelligente stroomregeling: Past de LED-stroom in realtime- aan met behulp van een feedbacklus, zodat er geen stroom wordt verspild door het oversturen van de LED's.
Case: Na gebruik van de GaN-driverchip stijgt de efficiëntie van de achtergrondverlichting van sommige smartphones naar 92%, van 85% bij 500 nits. Tegelijkertijd bedraagt de energiebesparing ongeveer 0,3 W.
