一, kompozycja i czynniki wpływające na zużycie energii w systemie podświetlenia
1. Rodzaj podświetlenia i różnica zużycia energii
Podświetlenie urządzeń wyświetlacyjnych jest podzielone głównie na CCFL (zimna lampa fluorescencyjna katodowa), dioda LED (dioda emitująca światło) i wyłaniającą się mini diod LED/Micro. CCFL stopniowo zastępowano przez LED ze względu na wymagania dotyczące jazdy wysokiego napięcia (wymagające napięcia początkowego powyżej 1000 V) i niskiej wydajności świetlistej. W bieżących roztworach podświetlenia LED napięcie robocze jednej diody LED wynosi 2,0 V-3,3 V, a prąd jest zwykle kontrolowany w zakresie 10 mA-20mA. Biorąc na przykład 3,5-calowy ekran telefonu komórkowego, gdy 6 diod LED jest równolegle, pełny prąd obciążenia może osiągnąć 120 mA, a zużycie energii wynosi około 372 MW (obliczone na poziomie 3,1 V/20 mA), co stanowi ponad 40% zużycia energii w trybie rezerwowym całej maszyny.
2. Wpływ struktury topologii obwodów napędowych
Projekt obwodu sterownika podświetlenia bezpośrednio wpływa na obecną wydajność konwersji. Istnieją dwie wspólne struktury topologiczne w branży:
Architektura pompy ładowania: Wykorzystanie pojemnościowego magazynowania energii do osiągnięcia konwersji napięcia, odpowiednie dla scenariuszy niskiego napięcia (takie jak ekrany telefonu komórkowego), ale obecna trudność dopasowywania równoległej diody LED jest wysoka, co może łatwo prowadzić do nierównomierności.
Indukcyjna architektura wzmocnienia: Skuteczne wzmocnienie osiąga się poprzez indukcyjne magazynowanie energii, zapewniając obecną spójność szeregowych podłączonych diod LED o wydajności ponad 90%. Na przykład pewna marka telewizji korzysta z obwodu rezonansowego LLC w połączeniu z technologią synchronicznej rektyfikacji w celu zwiększenia wydajności jazdy podświetlenia z 82% do 90% i zmniejszenia całkowitego zużycia energii o 15%.
3. Efekt oszczędzania energii w technologii dynamicznej ściemniania
Technologia dynamicznej regulacji podświetlenia (DBR) kontroluje jasność podświetlenia, analizując zawartość obrazu w czasie - i partycjonując. Dynamiczny schemat sterowania podświetleniem uruchomiony przez Hisense w 2014 r. Dzieli podświetlenie telewizora na strefy 16-256, dynamicznie dostosowuje prąd zgodnie z jasnością obrazu i zmniejsza zużycie energii całego systemu o ponad 30%. Patent na regulację podświetlenia zastosowany przez TCL w 2025 r. Idzie dalej, przewidując scenariusze użytkowników (takie jak gry, oglądanie filmów i biuro) poprzez algorytmy AI, automatycznie optymalizując krzywą prądu podświetlenia i zmniejszając zużycie mocy o 22% -35% zgodnie z rzeczywistymi pomiarami, jednocześnie zmniejszając wzrost temperatury o 5 stopni.
2, Przypadek branżowy: praktyczna ścieżka optymalizacji prądu podświetlenia
1. Smartfony: Równoważenie niskiego zużycia energii i wysokiej jasności
Rozmiar ekranu smartfonów wzrósł z 3,5 cala do 6,8 cala, a liczba diod LED podświetlenia wzrosła do 10-20, znacznie zwiększając ciśnienie mocy. Rozwiązania branżowe obejmują:
Technologia ściemniania hybrydowego: łączenie przyciemniania DC (stały napęd prądowy) i ściemnianie PWM (modulacja szerokości impulsu), przy użyciu ściemniania DC w celu uniknięcia migotania przy niskiej jasności i przełączania się na przyciemnienie PWM z dużą jasnością w celu poprawy wydajności. Na przykład flagowy model wykorzystuje przyciemnienie PWM przy 50% jasności, zmniejszając zużycie energii podświetlenia o 18%.
Lokalne ściemnianie: Podziel ekran na wiele niezależnych stref ściemniających i przełóż tablicę LED mini przez szklaną płytę tylną TFT. Apple Pro Display XDR ma 576 stref sterowania światłem, o szczytowej jasności 1600 nitów i 40% zmniejszeniu zużycia energii podświetlenia w porównaniu z tradycyjnymi rozwiązaniami.
2
Urządzenia wyświetlane na dużą skalę mają wyższe wymagania dotyczące aktualnego zarządzania podświetleniem. W 2014 r. Hisense zrestrukturyzował swój system zasilania, bezpośrednio wyprowadzając obwód PFC (korekta współczynnika mocy) do napędzania podświetlenia z wysokim napięciem, eliminując potrzebę konwersji DC - i zmniejszając całkowite zużycie energii 4K TVS z 180W do 120 W. Opatentowana technologia TCL w 2025 r. Wprowadza bieżącą zamkniętą kontrolę pętli -, dynamicznie dostosowując parametry jazdy poprzez realne - monitorowanie czasowe napięcia podświetlenia/bieżącego sprzężenia zwrotnego i zmniejszenie zużycia energii 65 -calowych telewizorów o 28%, spełniające najnowsze wymagania dotyczące wydajności energetycznej EU Tier 2.
3. Laptopy: Gra między szczupłą a długą żywotnością baterii
Cienkie i lekkie laptopy często używają niskiego - podświetlenie LED, ale wzrost wielkości ekranu (14-16 cali) i zapotrzebowanie na wysokie wskaźniki odświeżania (120 Hz-240 Hz) doprowadziły do wzrostu zużycia energii. Seria Lenovo Yoga optymalizuje prąd podświetlenia poprzez następujące miary:
Przyjęcie LTP (Low - Policrystalline Silicon) Technologia płynów rentgenowskich w celu zmniejszenia zużycia energii obwodu napędowego;
Wprowadzenie czujnika światła otoczenia w celu automatycznego dostosowania prądu podświetlenia do optymalnego współczynnika efektywności energetycznej;
Opracowanie trybu „inteligentnego snu”, który odcina moc podświetlenia, gdy ekran jest wyłączony, co powoduje 1,5-godzinny wzrost rzeczywistej żywotności baterii.
