通過將背光調(diào)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(gè)亮度區(qū)使用系統(tǒng)可能實(shí)現(xiàn)的電力節(jié)省:陽光、陰天室外、明亮的辦公室、昏暗的房間、夜間/電影院。亮度值分別設(shè)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(huán)境光),在驅(qū)動(dòng)器迫使LED電流變化之前,驅(qū)動(dòng)IC在預(yù)定時(shí)間內(nèi)對(duì)ALS電壓采樣。規(guī)定(或平均)時(shí)間內(nèi)的ALS電壓采樣有助于防止在瞬息萬變的照明條件下出現(xiàn)LED閃爍。
動(dòng)態(tài)背光控制或內(nèi)容調(diào)整的背光控制
傳統(tǒng)移動(dòng)手機(jī)用戶能夠根據(jù)自己的喜好手動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)的顯示器亮度。有些用戶將所有時(shí)間的亮度設(shè)置為最大,而另一些用戶將亮度調(diào)整到較低水平,以延長電池壽命。手動(dòng)調(diào)整方案迫使用戶做出妥協(xié)。LCD顯示驅(qū)動(dòng)器的最新進(jìn)展為系統(tǒng)設(shè)計(jì)師提供了一種基于屏幕上顯示的信息來調(diào)整背光的機(jī)制。這個(gè)概念被稱為動(dòng)態(tài)或內(nèi)容調(diào)整背光控制(DBC或CABC)。通過分析顯示器信息,顯示驅(qū)動(dòng)器可以直接傳達(dá)背光驅(qū)動(dòng)器所需的背光級(jí)別。
例如,如果我們使用一個(gè)電感式升壓LED驅(qū)動(dòng)器(德州儀器的LM3530)以19mA驅(qū)動(dòng)一串六個(gè)LED的背光3.5英寸屏幕來收看電視節(jié)目(約20分鐘),驅(qū)動(dòng)器將不斷從電池消耗137mA(假設(shè)VBATTERY = 3.6V)電流。使用相同背光驅(qū)動(dòng)器的DBC,如果將亮度設(shè)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(shè)計(jì)相比,有DBC的背光驅(qū)動(dòng)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(shí)現(xiàn)LCD顯示屏更高級(jí)別的對(duì)比度。雖然利用DBC節(jié)省電力很有效,但對(duì)圖像質(zhì)量也有輕微的副作用。當(dāng)DBC運(yùn)行在較低亮度水平時(shí),白屏內(nèi)容看起來不會(huì)那么明亮,有時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)輕微的灰色調(diào)。不過,利用所選擇的合適亮度水平,設(shè)計(jì)師可以優(yōu)化功耗和保持圖像質(zhì)量。
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圖4 采用LM3530動(dòng)態(tài)背光控制節(jié)省的功耗
總結(jié)
總之,傳統(tǒng)的效率改善可以通過選擇背光驅(qū)動(dòng)器升壓架構(gòu)來實(shí)現(xiàn),許多新的附加功能可以進(jìn)一步減少電池消耗。通過使用環(huán)境光傳感器,現(xiàn)代背光驅(qū)動(dòng)器可以根據(jù)顯示器周圍光線環(huán)境提供合適的背光。此外,通過使用動(dòng)態(tài)背光控制,顯示驅(qū)動(dòng)器還可以根據(jù)圖像內(nèi)容自適應(yīng)調(diào)整背光強(qiáng)度。盡管這兩種新的背光調(diào)節(jié)技術(shù)不一定可提高LED驅(qū)動(dòng)器的效率,但最終卻可以降低輸入功耗,并提高手機(jī)的電池使用壽命。在不顯著降低屏幕上顯示的視覺質(zhì)量條件下都可以使用這些方法。