A essência física da luz de fundo quanto ao consumo de energia: a relação quadrada entre a intensidade da luz e a corrente.
No que diz respeito ao consumo de eletricidade por sistemas de retroiluminação; existem princípios gerais que podem ser extraídos da física: se você observar quanta energia ela consome, o que importa aqui é quão forte será a corrente motriz. A maior parte disso se aplica também à retroiluminação de LCD/Mini LED: o LCD precisa de módulos de retroiluminação como ponto de partida, o mini-LED cria zonas de iluminação controlada usando fileiras densas de micro{2}}chips de LED, de modo que a quantidade total consumida depende de quantos estão ligados, bem como de seu nível atual.
Normalmente, quando estou reproduzindo alguns vídeos HDR na minha mini TV LED de 85 polegadas, consumirei cerca de 400 W se toda a luz de fundo estiver ligada e com brilho total, que é de cerca de 1000nits. Mas uma vez que mudamos para sdr e diminuímos a intensidade para cerca de duzentos watts, ele cai drasticamente, bastante, na verdade, então apenas cerca de doze agora. A comparação nos mostra o efeito que o brilho causa com o uso de energia.
Tecnologia de dimerização dinâmica: manipulação exata, abrangendo todo o globo ou em nível granular.
Para quebrar o "alto brilho=alto consumo de energia", a indústria desenvolveu uma tecnologia de dimerização dinâmica de vários-níveis que equilibra o brilho e o consumo de energia analisando o conteúdo da tela e da iluminação ambiente em tempo-real.
Escurecimento dinâmico global (LABC).
O controle de brilho adaptativo à luz (LABC) é controlado pelo brilho ambiente dos sensores e, em seguida, ajusta o brilho de acordo com esses algoritmos. Por exemplo:
Cenário de ambiente escuro Quando a luz ambiente <100 lux o brilho da luz de fundo cairá para 50 nts abaixo, reduzindo a potência em 60%
Situação de luz forte: ao ar livre sob luz solar direta, o brilho da luz de fundo aumentou para mais de 800nits para manter uma boa visibilidade da tela.
Implementação técnica: O sensor de luz transforma o sinal luminoso em elétrico. Um chip de condução determina o melhor nível de brilho por meio de um cálculo PID. Ele também opera em um mecanismo de dimerização PWM. Com base em alguns dados de fabricantes de smartphones, a tecnologia LABC pode reduzir o-uso da força da tela em 15% a 20% e, ao mesmo tempo, melhorar ainda mais a visão que as pessoas têm de suas telas.
Escurecimento local
A fonte de luz do LCD e mini LED pode usar tecnologia de escurecimento local, o que pode fazer com que a tela tenha melhor contraste de "pontos brilhantes mais brancos do que o normal e pontos escuros mais escuros", alterando apenas algumas partes da potência da luz de fundo sem usar muita energia ao mesmo tempo. Como por exemplo:
A retroiluminação do Mini LED é a tela dividida em centenas a milhares de partes e cada uma tem seu próprio controle sobre a corrente do led. A exibição de cenas pretas pode desligar o LED da partição correspondente para criar "preto verdadeiro" e economizar energia.
Retroiluminação LCD de entrada lateral: Através da otimização da distribuição de luz usando padrão de pontos na placa guia de luz e acoplado com algoritmo de escurecimento dinâmico para diminuir a luz de fundo quando ela exibe conteúdos mais escuros.
Suporte de dados: depois de usar o escurecimento local de 2.000 zonas, a mini TV LED de 65 polegadas economizou 35% mais energia do que se estivesse no modo de escurecimento mundial para conteúdo de alta escuridão e também aumentou a proporção de contraste em 1.000.000: 1.
Controle Adaptativo de Conteúdo (CABC):优化像素级的电能消耗.
O controle de brilho adaptável de conteúdo (CABC) serve para fazer o controle dinâmico da intensidade da luz de fundo e da escala de cinza do pixel, que analisará a distribuição de brilho do conteúdo exibido e obterá um bom compromisso entre "imagem inalterada" e "energia economizada". A lógica central está aqui:
Análise de imagem: Dirigindo o chip para calcular o histograma da imagem e encontrar a proporção de partes claras e escuras.
Ajuste da luz de fundo: reduza a intensidade da luz de fundo de acordo com a distribuição de brilho do conteúdo, de 100% a 70%.
Compensação de pixels: aumente os níveis de cinza dos pixels, como o aumento de (100.100.100) → (140.140.140) para brilho devido à iluminação de fundo mais baixa.
Cenário de aplicação:
Imagem estática: fotos/documentos são exibidos com uma redução de 30% na luz de fundo via CABC, mas as imagens permanecem brilhantes através da compensação de pixels.
Vídeo Dinâmico: O pico de luminância do HDR com cabc aumentaria um pouco, mas ainda assim bastante, para aquelas cenas onde há muitos detalhes queremos ver mais e depois também diminuímos a luz de fundo que não está fazendo nada.
Dados do setor: Depois de usar a tecnologia CABC, um tablet que navega em páginas da web usa 18% menos energia e um vídeo é 12% mais eficiente, o usuário subjetivamente não encontra nenhum problema de qualidade.
Inovação em materiais e circuitos: Reduzindo o consumo de energia pela raiz.
A inovação em hardware também precisa ser levada em conta, além de apenas em termos de algoritmos de software. A indústria faz suas melhorias na forma de aumento da eficiência energética, melhorando o material da retroiluminação utilizada, a forma como ela é feita e o que é utilizado.
Material Luminescente Eficiente
Pontos quânticos: envolva o LED azul em um filme de pontos quânticos para que ele emita apenas luzes muito vermelhas e muito verdes para aumentar o brilho da luz (lm/W), diminuindo o uso de energia pela luz de fundo. Eficiência de luz de fundo: uma TV LCD de-pontos quânticos tem uma eficiência de luz de fundo 25% maior- do que uma TV tradicional;
Chip Mini LED: utiliza uma estrutura flip chip para que a obstrução do eletrodo seja reduzida e a eficiência luminosa seja aumentada. Um chip Mini LED de uma empresa tem uma eficiência luminosa de 200lm/W, que é 40% maior que os LEDs normais.
Melhorar o circuito de impulso
Circuito de acionamento de retroiluminação com tensão aumentada usando tecnologia de fonte de alimentação chaveada cuja eficiência impacta a quantidade de energia consumida. A indústria fará esse tipo de otimização para melhoria:
Técnica de retificação síncrona-: usando MOSFET em vez de diodo para perdas menores e maior eficiência > 95%.
Frequência de dimerização dinâmica: modifique a frequência do PWM conforme suas necessidades, diminuindo-a com luzes menos brilhantes para diminuir as perdas de comutação.
Controle de corrente inteligente: ajusta a corrente do LED em tempo-real usando um loop de feedback para não desperdiçar energia ao sobrecarregar os LEDs.
Caso: Depois de usar o chip do driver GaN, a eficiência da luz de fundo de alguns smartphones aumenta de 85% para 92% quando tem 500nits. Ao mesmo tempo, a economia de energia é de cerca de 0,3 W.
