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LCD背光驅動節電技術-LABC CABC

圖像永遠是最直覺的表現方式,而LCD正是目前應用最多的表現媒介。随着技術的增強,人類對視覺的要求不斷提高,對圖像的分辨率、色彩的要求也越來越高。

我們的手機基本用的都是LCD。而自從安卓劃時代的出現,LCD大屏手機不斷地進入了我們的視野。可是我們崩潰的是,手機續航能力NND太差了。。。而很大一部分的電量,都是LCD背光消耗的。

LCD背光驅動節電技術-LABC CABC

如上所示LCD面闆的結構。随着分辨率/尺寸的增大,LCD的背光驅動電路也越來越複雜。而高分辨率、高顯示顔色、大尺寸的LCD,需要大的背光系統、大的TFT-LCD 面版、高運算速度的驅動IC,這些都造成了高的功率消耗。

查閱了一些資料,看了LCD節電技術,最普通的QVGA一般有4個背光LED,而僅僅這4個LED就消耗了整個LCD面闆的40%的功率,如下餅圖:

LCD背光驅動節電技術-LABC CABC
對于大分辨率的LCD,比如我現在正在設計的奇美EJ080NA-04B LVDS LCD螢幕,雖然手冊沒有給出準确的背光LED分布電路,但可以粗略的計算出LED的數量,如下:

  1. 已知LED背光需要10V左右的電壓,相當于n=9.3±0.9V/3.3=3-4隻串聯的電壓。
LCD背光驅動節電技術-LABC CABC

是以,背光LED數量為27→36之間。如果按照4個LED 300mW來算,那……可見LCD背光消耗功率之大。

奇美的LCD有如下幾個信号,一直很納悶。

LCD背光驅動節電技術-LABC CABC

直到關注了LCD背光節電技術,看了相關手冊,才知道了目前手機背光節電技術,即對應性背光控制技術(Adaptive Brightness Control- ABC),主要有下面2種:

  1. LABC:Light Adaptive Brightness Control:環境光偵測對應背光控制技術
LCD背光驅動節電技術-LABC CABC

需要一個光傳感器,感應環境光強

  1. CABC:Content Adaptive Brightness Control:内容對應背光控制技術
LCD背光驅動節電技術-LABC CABC

根據圖像的内容,來調節背光亮度,進而降低了背光LED的功耗。

備注:據說CABC的實用性遠大于了LABC。

而想要實作這樣的LCD背光技術,現在有了專用的IC比如ST7783,成功實作LABC+CABC兩種背光節電技術,框圖和實作效率如下:

LCD背光驅動節電技術-LABC CABC
LCD背光驅動節電技術-LABC CABC
LCD背光驅動節電技術-LABC CABC

實際上内部是通過内容和光強乘法運算,最後輸出PWM,去控制LCD背光DCDC IC的使能端,如:

LCD背光驅動節電技術-LABC CABC

于是乎,再回到問題的關鍵,奇美LCD的2個信号:

LCD背光驅動節電技術-LABC CABC

CABCEN是用來測試輸入的圖像内容,CABC即内容測試,當然這個無關緊要。

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