通過將背光調整到合適的水平,就可以顯著減少從電池吸收的功率。圖3顯示了一種使用情況,突出了在5個亮度區使用系統可能實現的電力節?。宏柟狻㈥幪焓彝狻⒚髁恋霓k公室、昏暗的房間、夜間/電影院。亮度值分別設置為100%、85%、70%、60%和50%(25mA、21.3mA、17.5mA、15mA和12.5mA)。由于ALS的電壓上升(或通過傳感器增加環境光),在驅動器迫使LED電流變化之前,驅動IC在預定時間內對ALS電壓采樣。規定(或平均)時間內的ALS電壓采樣有助于防止在瞬息萬變的照明條件下出現LED閃爍。
動態背光控制或內容調整的背光控制
傳統移動手機用戶能夠根據自己的喜好手動調整系統的顯示器亮度。有些用戶將所有時間的亮度設置為最大,而另一些用戶將亮度調整到較低水平,以延長電池壽命。手動調整方案迫使用戶做出妥協。LCD顯示驅動器的最新進展為系統設計師提供了一種基于屏幕上顯示的信息來調整背光的機制。這個概念被稱為動態或內容調整背光控制(DBC或CABC)。通過分析顯示器信息,顯示驅動器可以直接傳達背光驅動器所需的背光級別。
例如,如果我們使用一個電感式升壓LED驅動器(德州儀器的LM3530)以19mA驅動一串六個LED的背光3.5英寸屏幕來收看電視節目(約20分鐘),驅動器將不斷從電池消耗137mA(假設VBATTERY = 3.6V)電流。使用相同背光驅動器的DBC,如果將亮度設置為滿度的100%、75%、50%和33%水平,平均電流消耗可下降到78mA。與沒有使用DBC的設計相比,有DBC的背光驅動器消耗的平均輸入電流將減少45%。
此外,由于背光亮度變化帶來的像素的漏光較少,采用DBC有可能實現LCD顯示屏更高級別的對比度。雖然利用DBC節省電力很有效,但對圖像質量也有輕微的副作用。當DBC運行在較低亮度水平時,白屏內容看起來不會那么明亮,有時可能會出現輕微的灰色調。不過,利用所選擇的合適亮度水平,設計師可以優化功耗和保持圖像質量。
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圖4 采用LM3530動態背光控制節省的功耗
總結
總之,傳統的效率改善可以通過選擇背光驅動器升壓架構來實現,許多新的附加功能可以進一步減少電池消耗。通過使用環境光傳感器,現代背光驅動器可以根據顯示器周圍光線環境提供合適的背光。此外,通過使用動態背光控制,顯示驅動器還可以根據圖像內容自適應調整背光強度。盡管這兩種新的背光調節技術不一定可提高LED驅動器的效率,但最終卻可以降低輸入功耗,并提高手機的電池使用壽命。在不顯著降低屏幕上顯示的視覺質量條件下都可以使用這些方法。