बिजली की खपत के रूप में बैकलाइट का भौतिक सार: प्रकाश की तीव्रता और धारा के बीच वर्ग संबंध।
बैकलाइट सिस्टम द्वारा बिजली के उपयोग के संबंध में; सामान्य सिद्धांत हैं जिन्हें भौतिकी से लिया जा सकता है: यदि आप देखें कि यह कितनी ऊर्जा की खपत करता है, तो यहां जो मायने रखता है वह यह है कि ड्राइविंग करंट कितना मजबूत होने वाला है। इनमें से अधिकांश एलसीडी/मिनी एलईडी बैकलाइट्स के लिए भी लागू होते हैं: एलसीडी को शुरुआती बिंदु के रूप में बैकलाइट मॉड्यूल की आवश्यकता होती है, मिनी - एलईडी माइक्रो - एलईडी चिप्स की घनी पंक्तियों का उपयोग करके नियंत्रित प्रकाश के क्षेत्र बनाता है, इसलिए खपत की गई कुल मात्रा इस बात पर निर्भर करती है कि कितने चालू हैं और साथ ही उनका वर्तमान स्तर भी।
आमतौर पर जब मैं अपने 85 इंच के मिनी एलईडी टीवी पर कुछ एचडीआर वीडियो चला रहा होता हूं तो मैं लगभग 400W की खपत करूंगा यदि सभी बैक लाइट विभाजन चालू हैं और पूर्ण ब्रिथनेस है जो लगभग 1000निट्स है। लेकिन एक बार जब हम एसडीआर पर स्विच करते हैं और फिर चीजों को लगभग दो सौ वाट तक कम कर देते हैं तो यह नाटकीय रूप से कम हो जाता है, वास्तव में काफी कम, यानी अब केवल बारह के आसपास। तुलना से हमें पता चलता है कि बिजली के उपयोग से चमक कितना प्रभाव डालती है।
गतिशील डिमिंग तकनीक: सटीक हेरफेर, संपूर्ण विश्व भर में, या इसके दानेदार स्तर पर।
"उच्च चमक=उच्च बिजली खपत" को तोड़ने के लिए, उद्योग ने बहु-स्तरीय गतिशील डिमिंग तकनीक विकसित की है जो वास्तविक समय में प्रदर्शन और परिवेश प्रकाश सामग्री का विश्लेषण करके चमक और बिजली की खपत को संतुलित करती है।
ग्लोबल डायनेमिक डिमिंग (एलएबीसी)।
प्रकाश अनुकूली चमक नियंत्रण (LABC) को सेंसर से परिवेशी चमक द्वारा नियंत्रित किया जाता है, फिर इन एल्गोरिदम के अनुसार चमक को समायोजित किया जाता है। उदाहरण के लिए:
अंधेरे वातावरण का परिदृश्य जब परिवेश प्रकाश <100 लक्स बैकलाइट ब्राइटनेस 50 एनटीएस से नीचे गिर जाएगा तो यह 60% तक बिजली कम कर देता है।
तेज़ रोशनी की स्थिति: बाहर सीधी धूप में, अच्छी स्क्रीन दृश्यता बनाए रखने के लिए बैक लाइट की चमक 800 निट्स से अधिक हो गई।
तकनीकी कार्यान्वयन: प्रकाश संवेदक प्रकाश संकेत को विद्युत में बदल देता है। एक ड्राइविंग चिप पीआईडी गणना के माध्यम से बेहतरीन चमक स्तर का पता लगाती है। यह PWM डिमिंग तंत्र पर भी काम करता है। स्मार्टफोन निर्माताओं के कुछ आंकड़ों के आधार पर, LABC तकनीक इसी समय में स्क्रीन की ताकत के उपयोग को 15%-20% तक कम कर सकती है, जिससे लोगों का अपनी स्क्रीन के प्रति दृष्टिकोण और भी बेहतर हो जाएगा।
स्थानीय डिमिंग
एलसीडी और मिनी एलईडी के लाइटसोर्स में स्थानीय डिमिंग तकनीक का उपयोग किया जा सकता है, जो एक साथ बहुत अधिक बिजली का उपयोग किए बिना बैकलाइट की शक्ति के केवल कुछ हिस्सों को बदलकर डिस्प्ले को "उज्ज्वल धब्बे सामान्य से अधिक सफेद और काले धब्बे अधिक गहरे" का बेहतर कंट्रास्ट बना सकता है। उदाहरण के लिए जैसे:
मिनी एलईडी बैक लाइट स्क्रीन को सैकड़ों से हजार भागों में विभाजित करती है और प्रत्येक का एलईडी के करंट पर अपना नियंत्रण होता है। काले दृश्यों को प्रदर्शित करने से "असली काला" बनाने और बिजली बचाने के लिए मिलान विभाजन की एलईडी को बंद किया जा सकता है।
साइड एंट्री एलसीडी बैकलाइट: लाइट गाइड प्लेट पर डॉट पैटर्न का उपयोग करके प्रकाश वितरण को अनुकूलित करने और गहरे रंग की सामग्री प्रदर्शित होने पर बैकलाइट को बंद करने के लिए डायनामिक डिमिंग एल्गोरिदम के साथ मिलकर।
डेटा समर्थन: 2000 ज़ोन स्थानीय डिमिंग का उपयोग करने के बाद, 65 इंच के मिनी एलईडी टीवी ने उच्च अंधेरे सामग्री के लिए विश्वव्यापी डिमिंग मोड की तुलना में 35% अधिक ऊर्जा बचाई और कंट्रास्ट के अनुपात को 1000000: 1 तक बढ़ा दिया।
सामग्री अनुकूली नियंत्रण (CABC):
सामग्री अनुकूली चमक नियंत्रण (CABC) बैकलाइट तीव्रता और पिक्सेल ग्रेस्केल पर गतिशील नियंत्रण बनाने के लिए है जो प्रदर्शित सामग्री के चमक वितरण का विश्लेषण करेगा और "अपरिवर्तित चित्र" और "सहेजे गए पावर" के बीच एक अच्छा समझौता प्राप्त करेगा। मूल तर्क यहाँ है:
छवि विश्लेषण: छवि के हिस्टोग्राम की गणना करने और प्रकाश और अंधेरे भागों के अनुपात का पता लगाने के लिए चिप को चलाना।
बैकलाइट समायोजन: सामग्री की चमक वितरण के अनुसार बैकलाइट की तीव्रता को कम करें, जैसे 100% से 70% तक।
पिक्सेल मुआवजा: कम बैकलाइट के कारण चमक के लिए पिक्सेल के ग्रे स्तर को बढ़ाएं जैसे कि (100,100,100) → (140,140,140) की वृद्धि।
अनुप्रयोग परिदृश्य:
स्थिर छवि: तस्वीरें/दस्तावेज़ सीएबीसी के माध्यम से बैकलाइट में 30% की कमी के साथ प्रदर्शित होते हैं, लेकिन पिक्सेल क्षतिपूर्ति के माध्यम से छवियां उतनी ही उज्ज्वल रहती हैं।
गतिशील वीडियो: सीएबीसी के साथ एचडीआर की चरम चमक, यह इसे थोड़ा बढ़ाएगी लेकिन फिर भी काफी है, उन दृश्यों के लिए जहां बहुत अधिक विवरण है हम और अधिक देखना चाहते हैं और फिर हम बैकलाइट्स को भी नीचे गिरा देते हैं जो कुछ भी नहीं कर रहे हैं।
उद्योग डेटा: सीएबीसी टेक्नोलोजी का उपयोग करने के बाद, एक टैबलेट कंप्यूटर जो वेबपेज ब्राउज़ करता है वह 18% कम ऊर्जा का उपयोग करता है और एक वीडियो 12% अधिक कुशल होता है, उपयोगकर्ता को व्यक्तिपरक रूप से कोई गुणवत्ता समस्या नहीं मिलती है।
सामग्री और सर्किट नवाचार: बिजली की खपत को जड़ से कम करना।
केवल सॉफ्टवेयर एल्गोरिदम के अलावा हार्डवेयर में नवाचार को भी ध्यान में रखा जाना चाहिए। उद्योग उपयोग की जाने वाली बैकलाइट के लिए सामग्री में सुधार करके और इसे कैसे बनाया जाता है और क्या उपयोग किया जाता है, इस पर सुधार करके ऊर्जा दक्षता में वृद्धि के रूप में अपना सुधार करता है।
कुशल चमकदार सामग्री
क्वांटम डॉट्स: नीली एलईडी को क्वांटम डॉट फिल्म में लपेटें ताकि यह प्रकाश की चमक (एलएम/डब्ल्यू) बढ़ाने के लिए केवल बहुत लाल और बहुत हरी रोशनी दे, बैकलाइट द्वारा कम बिजली का उपयोग हो। बैकलाइट दक्षता: एक क्वांटम डॉट एलसीडी टीवी में पारंपरिक टीवी की तुलना में 25% अधिक बैकलाइट दक्षता होती है;
मिनी एलईडी चिप: एक फ्लिप चिप संरचना का उपयोग करता है ताकि इलेक्ट्रोड अवरोध कम हो और चमकदार दक्षता बढ़े। एक कंपनी की मिनी एलईडी चिप की चमकदार दक्षता 200lm/W है जो नियमित LED से 40% अधिक है।
बूस्ट ड्राइव सर्किट में सुधार करें
स्विचिंग बिजली आपूर्ति तकनीक का उपयोग करके बढ़े हुए वोल्टेज के साथ बैकलाइट ड्राइविंग सर्किट जिसकी दक्षता खपत की गई बिजली की मात्रा को प्रभावित करती है। उद्योग सुधार के लिए इस प्रकार के अनुकूलन करेगा:
सिंक्रोनस रेक्टिफिकेशन तकनीक: कम हानि, उच्च दक्षता > 95% के लिए डायोड के बजाय MOSFET का उपयोग करना।
गतिशील डिमिंग आवृत्ति: अपनी आवश्यकताओं के अनुसार पीडब्लूएम की आवृत्ति को संशोधित करें, इसे कम चमकदार रोशनी के साथ कम करें ताकि आप स्विचिंग नुकसान को कम कर सकें।
इंटेलिजेंट करंट कंट्रोल: फीडबैक लूप का उपयोग करके वास्तविक समय में एलईडी करंट को समायोजित करता है ताकि एलईडी को ओवरड्राइव करने से बिजली बर्बाद न हो।
केस: GaN ड्राइवर चिप का उपयोग करने के बाद, कुछ स्मार्ट फोन की बैकलाइट ड्राइव दक्षता 500nits होने पर 85% से बढ़कर 92% हो जाती है। वहीं पावर सेविंग करीब 0.3W है।
