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          創(chuàng)新節(jié)能技術(shù)助制造商設(shè)計出媒體豐富的手機產(chǎn)品

          作者: 時間:2010-05-31 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          移動設(shè)備曾有一段時間使用黑白顯示器,其背光使用兩個綠色發(fā)光二極管,背光功耗僅占移動設(shè)備總功耗的10%。而今,多設(shè)備使用面積更大、清晰度更高的彩色顯示器,顯示器使用的時間也增長了,背光功耗已提高到總功耗的50%以上。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/166702.htm


          盡管電池取得了一些新進展,但電池容量的增加速度跟不上多移動設(shè)備能量需求的增加。由于電池的進步跟不上電池使用需求,因此便攜設(shè)備難以滿足消費者的期望,除非開發(fā)出降低功耗或提高電池容量的新方法,否則增加新功能就不可避免地會縮短電池使用時間。


          除了基于時間的調(diào)光、顯示器暫停和亮度設(shè)置(由用戶設(shè)定)等方法外,許多移動設(shè)備正在采用環(huán)境光線感應(yīng)(ALS)、內(nèi)容自適應(yīng)背光控制(cABC)和鍵盤/GPIO擴展器來減少電流消耗。


          對于大多數(shù)便攜設(shè)備來說,顯示器背光成為導致電池很快耗盡的最主要原因之一。帶有高分辨率彩色顯示器的密集型設(shè)備要求顯示器在任何時候都有適當?shù)恼彰?,以免降低光學性能和可讀性。


          盡管需要持續(xù)提供背光且功耗相對較高,高品質(zhì)的透射式顯示器仍受到移動設(shè)備制造商的青睞。與反射式顯示器相比,其室內(nèi)性能、NTSC(美國國家電視標準委員會)色彩飽和度、高對比度和高亮度更勝一籌。要降低背光功耗,必須盡可能嚴格地控制和管理背光強度。


          雖然在不工作時進行背光調(diào)光可節(jié)省功率,但由于許多設(shè)備包含Web瀏覽、電子郵件、GPS導航、游戲或視頻播放等功能,要求在長時間的用戶互動期間保持背光。


          一種方式是通過設(shè)置菜單中的亮度控制來調(diào)節(jié)背光強度,以在使用這些功能期間節(jié)省功率,但這種方式需要用戶輸入信息并需針對不同的環(huán)境光線條件更改設(shè)置,才能切實獲得節(jié)電效果。這些方法對用戶并不實用,也不足以滿足今天的密集且獨特的使用情形的需求。

          環(huán)境光線感應(yīng)(ALS)
          液晶顯示屏或鍵盤所需要的背光量隨光線條件的改變而有很大變化。環(huán)境光線感應(yīng)依靠光電二極管或晶體管來測量局部光線強度。光源可以是太陽、辦公室燈光或月光。傳感器把捕獲的光亮度轉(zhuǎn)變成電流或電壓,背光驅(qū)動器或處理器可基于預設(shè)的閾值決定液晶顯示器或鍵盤要求多少背光。


          在暗光條件下,用晴天所需的大電流來驅(qū)動顯示器背光,不但浪費能量且可導致黑暗條件下的眼球緊張。相對于在明亮條件下對典型使用情形驅(qū)動背光LED所需的電流,根據(jù)環(huán)境光線條件改變背光強度可節(jié)省電流60%以上。

          ALS實現(xiàn)方法
          一些制造商使用模擬或數(shù)字光傳感器IC來檢測環(huán)境光。模擬光傳感器把光線轉(zhuǎn)換成電流,而數(shù)字光傳感器使用內(nèi)部ADC產(chǎn)生數(shù)字比特流。由于實現(xiàn)簡單,模擬光傳感器較為便宜。


          無論使用哪種傳感器,都需要對輸出進行解碼以便使用。許多使用主處理器,完成傳感器輸出解碼和背光控制。但是,主處理器必須足夠快,才能提供多媒體功能,其較高的速度和帶寬也意味著在實現(xiàn)ALS輪詢功能時有較大的電流消耗。因此,要降低電池消耗,必須最大限度地減少處理器的參與。


          有些IC集成了光輸入解碼和背光驅(qū)動控制功能。在背光驅(qū)動器中集成光傳感器有幾個優(yōu)點:首先,驅(qū)動器使用簡單的狀態(tài)機來完成任務(wù),使解碼和背光控制所需的電流減少到不到20μA;其次,一切都在一個封裝中,在PCB布局中減少了連接和引線的數(shù)量;第三,最大限度地減少了在背光驅(qū)動器和主處理器之間的通信。


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