Bản chất vật lý của đèn nền về mức tiêu thụ điện năng: mối quan hệ bình phương giữa cường độ ánh sáng và dòng điện.
Liên quan đến việc sử dụng điện của hệ thống đèn nền; có những nguyên tắc chung có thể rút ra từ vật lý: nếu bạn nhìn vào lượng năng lượng mà nó tiêu thụ, điều quan trọng ở đây là dòng điện sẽ mạnh đến mức nào. Hầu hết điều này cũng áp dụng cho đèn nền LCD/Mini LED: LCD cần mô-đun đèn nền làm điểm bắt đầu, đèn LED- mini tạo ra các vùng chiếu sáng được kiểm soát bằng cách sử dụng các dãy chip LED micro- dày đặc nên tổng lượng tiêu thụ phụ thuộc vào số lượng được bật cũng như mức hiện tại của chúng.
Thông thường, khi tôi phát một số video HDR trên tivi led mini 85 inch của mình, tôi sẽ tiêu thụ khoảng 400w nếu tất cả các phân vùng đèn nền đều bật và độ sáng tối đa là khoảng 1000nits. Nhưng khi chúng tôi chuyển sang sdr và sau đó giảm độ sáng xuống khoảng 200 watt thì nó sẽ giảm đáng kể, thực tế là khá nhiều, nên bây giờ chỉ còn khoảng 12 watt. So sánh cho chúng ta thấy mức độ ảnh hưởng của độ sáng khi sử dụng năng lượng.
Công nghệ làm mờ động: thao tác chính xác, trải rộng trên toàn cầu hoặc ở cấp độ chi tiết.
Để phá vỡ "độ sáng cao=mức tiêu thụ điện năng cao", ngành đã phát triển công nghệ làm mờ động đa cấp- giúp cân bằng độ sáng và mức tiêu thụ điện năng bằng cách phân tích nội dung màn hình và ánh sáng xung quanh trong-thời gian thực.
Làm mờ động toàn cầu (LABC).
Kiểm soát độ sáng thích ứng ánh sáng (LABC) được kiểm soát bởi độ sáng xung quanh từ các cảm biến, sau đó điều chỉnh độ sáng theo các thuật toán này. Ví dụ:
Kịch bản môi trường tối Khi Ánh sáng xung quanh < 100 lux Độ sáng của đèn nền sẽ giảm xuống dưới 50 nts, điều này làm giảm 60% điện năng
Điều kiện ánh sáng mạnh: ngoài trời dưới ánh nắng trực tiếp, độ sáng của đèn nền tăng lên trên 800 nit để duy trì khả năng hiển thị màn hình tốt.
Triển khai kỹ thuật: Cảm biến ánh sáng biến tín hiệu ánh sáng thành tín hiệu điện. Một con chip điều khiển sẽ tìm ra mức độ sáng tốt nhất thông qua phép tính PID. Nó cũng hoạt động trên cơ chế điều chỉnh độ sáng của xung điện. Dựa trên một số dữ liệu của các nhà sản xuất điện thoại thông minh, công nghệ LABC có thể giảm-mức sử dụng màn hình lên tới 15%-20% cùng lúc, cải thiện khả năng xem màn hình của mọi người tốt hơn nữa.
Làm mờ cục bộ
Nguồn sáng của LCD & mini LED có thể sử dụng công nghệ làm mờ cục bộ, giúp màn hình có độ tương phản tốt hơn về "điểm sáng trắng hơn bình thường và điểm tối tối hơn" bằng cách chỉ thay đổi một số phần công suất của đèn nền mà không sử dụng quá nhiều năng lượng cùng nhau. Ví dụ như:
Đèn nền mini LED là màn hình được chia thành hàng trăm đến hàng nghìn phần và mỗi phần có khả năng điều khiển riêng đối với dòng điện của đèn led. Hiển thị cảnh đen có thể tắt đèn LED của phân vùng phù hợp để tạo ra "màu đen thực sự" và tiết kiệm điện.
Đèn nền LCD ở bên cạnh: Thông qua việc tối ưu hóa sự phân bổ ánh sáng bằng cách sử dụng mẫu chấm trên tấm dẫn sáng và kết hợp với thuật toán điều chỉnh độ sáng động để tắt đèn nền khi hiển thị nội dung tối hơn.
Hỗ trợ dữ liệu: sau khi sử dụng tính năng làm mờ cục bộ vùng 2000, tivi led mini 65 inch tiết kiệm năng lượng hơn 35% so với khi ở chế độ làm mờ toàn cầu đối với nội dung có độ tối cao và cũng tăng tỷ lệ tương phản lên 1000000: 1.
Kiểm soát thích ứng nội dung(CABC):优化像素级的电能消耗.
Kiểm soát độ sáng thích ứng nội dung (CABC) là thực hiện kiểm soát động về cường độ Đèn nền và thang độ xám Pixel, điều này sẽ phân tích sự phân bố độ sáng của nội dung hiển thị và đạt được sự dung hòa tốt giữa "hình ảnh không thay đổi" và "năng lượng tiết kiệm". Logic cốt lõi là ở đây:
Phân tích hình ảnh: Điều khiển chip tính toán biểu đồ của hình ảnh và tìm tỷ lệ phần sáng và phần tối.
Điều chỉnh đèn nền: giảm cường độ đèn nền theo sự phân bố độ sáng của nội dung, chẳng hạn như từ 100% xuống 70%.
Bù pixel: tăng mức độ xám của pixel như tăng (100.100.100) → (140.140.140) để tăng độ sáng do đèn nền thấp hơn.
Kịch bản ứng dụng:
Hình ảnh tĩnh: Ảnh/Tài liệu được hiển thị với độ sáng nền giảm 30% thông qua CABC, nhưng hình ảnh vẫn sáng thông qua bù pixel.
Video động: Độ chói tối đa của HDR với cabc, nó sẽ tăng lên một chút nhưng vẫn khá nhiều, đối với những cảnh có nhiều chi tiết mà chúng tôi muốn xem thêm và sau đó chúng tôi cũng giảm đèn nền xuống mà không làm gì cả.
Dữ liệu ngành: Sau khi sử dụng công nghệ CABC, máy tính bảng duyệt trang web sử dụng ít năng lượng hơn 18% và video hiệu quả hơn 12%, người dùng chủ quan không tìm thấy bất kỳ vấn đề nào về chất lượng.
Đổi mới về Vật liệu & Mạch: Cắt giảm mức tiêu thụ điện năng tận gốc rễ.
Sự đổi mới về phần cứng cũng cần được tính đến ngoài khía cạnh thuật toán phần mềm. Ngành công nghiệp thực hiện những cải tiến dưới hình thức tăng hiệu quả sử dụng năng lượng bằng cách cải thiện vật liệu làm đèn nền được sử dụng cũng như cách thức sản xuất và vật liệu được sử dụng.
Vật liệu phát quang hiệu quả
Chấm lượng tử: Bọc đèn LED màu xanh lam trong màng chấm lượng tử để nó chỉ phát ra ánh sáng rất đỏ và rất xanh để tăng độ sáng của ánh sáng (lm/W), giảm mức sử dụng điện năng của đèn nền. Hiệu suất đèn nền: TV LCD chấm lượng tử có hiệu suất đèn nền- cao hơn 25% so với TV truyền thống;
Chip LED mini: sử dụng cấu trúc chip lật giúp giảm hiện tượng cản trở điện cực và tăng hiệu suất phát sáng. Chip Mini LED của một công ty có hiệu suất phát sáng 200lm/W, cao hơn 40% so với đèn LED thông thường.
Cải thiện mạch ổ đĩa tăng cường
Mạch điều khiển đèn nền tăng điện áp sử dụng công nghệ cấp nguồn chuyển mạch có hiệu suất tác động đến lượng điện năng tiêu thụ. Ngành công nghiệp sẽ thực hiện những loại tối ưu hóa đó để cải thiện:
Kỹ thuật chỉnh lưu đồng bộ-que: Sử dụng MOSFET thay vì Diode để giảm tổn hao, hiệu suất cao hơn > 95 %.
Tần số điều chỉnh độ sáng động: sửa đổi tần số củaPWM theo nhu cầu của bạn, giảm tần số đó bằng đèn ít sáng hơn để bạn có thể giảm tổn thất chuyển mạch.
Điều khiển dòng điện thông minh: Điều chỉnh dòng điện LED theo thời gian thực- bằng cách sử dụng vòng phản hồi để không lãng phí điện năng do sử dụng quá mức đèn LED.
Trường hợp: Sau khi sử dụng chip điều khiển GaN, hiệu suất điều khiển đèn nền của một số điện thoại thông minh tăng lên 92% từ 85% khi ở mức 500nits. Đồng thời mức tiết kiệm điện khoảng 0,3w.
