以往的單色顯示屏其背光源采用兩顆綠色LED,只需要消耗移動設備總體功率消耗的10%。而現在,多媒體設備所需要的較大與較高分辨率彩色顯示屏,讓使用中與背光源的功率消耗增加超過了50%。
雖然有最新的先進電池技術,但是電池容量的發展速度仍然無法跟上多媒體移動設備對于額外能源的需求。由于電池技術無法以相同的步調改善,因此便攜式設備生產廠商在設法符合消費者的期盼時就會遇到困難。除非他們能夠開發出降低功率消耗或是提高電池容量的創新方法,否則他們就必須要為了那些特性而犧牲電池的使用時間。
除了像是以時間為基準的調暗(time based dimming)、顯示屏逾時(display timeout)、以及可供使用者選擇的亮度設定等技術之外,許多的移動設備生產廠商會使用環境照明感測(ALS)、動態背光控制(cABC)、以及袖珍鍵盤/通用輸入輸出(GPIO)擴充器的使用等方式,藉以協助降低電流的流出。
對于大部分的便攜式設備生產廠功率電感器商而言,顯示屏背光源已經成為最重要的電池電流消耗重點之一。具有高分辨率彩色顯示屏的多媒體設備,在任何時間都需要有適當的背光源,以避免可視性能與可讀性的降級。
盡管具有高反射式顯示屏是一直都需要背光源,同時又具有相對較高的功率消耗工字電感,但是卻依然受到移動設備生產廠商的偏愛。此類型顯示屏的室內性能、NTSC色域比、高對比度以及高亮度已經使其在同類型組件中獲得勝出。為了要降低背光源的功率消耗,盡可能地控制管理背光源強度已經成為必繞行電感要的措施。
雖然設備可以在無動作期間將背光源變暗,藉以節省電力,但是許多的設備仍然有需要讓背光源在與使用者互動的長時間內維持開啟狀態的應用程序例如網頁瀏覽、電子郵件、GPS導航、游戲、或是視頻播放等。
在產品設定選單中的亮度控制可以讓使用者調整背光源強度,以便在這些使用情況下節省電力,但這需要由使用者輸入,而且需要針對不同的環境照明條件進行多重改變,以期真正的發揮其效用。對于使用者來說,這些技術不再具有實用價值,而且也不足以因應目前密集又獨特的使用狀況。
環境照明感測(ALS)
LCD或是袖珍鍵盤對于背光源的需求量可能會隨著照明環境的改變而大幅變更。通過環境照明感測功能,光電二極管或是晶體管可以測量出局部的照明強度。光線的來源可能是太陽、辦公室照明或者月光。由傳感器所擷取到的光線量能夠轉換成電流或是電壓。以預設的臨界值為基礎,背光源驅動器或是處理器就可以判定LCD或是袖珍鍵盤需要多少背光。
在晴朗環境下要驅動所需要的高電流會浪費掉在照明較黯淡環境下所需的能源,而且可能會使眼睛在昏暗環境中疲勞。依據環境照明條件而改變背光強度,對于典型的使用狀況而言,可以節省超過60%在明亮環境中驅動背光LEDs所需要的電量。
ALS的實現方法
有一些生產廠商會使用一顆模擬或是數字照明傳感器IC來對環境照明進行感測。模擬式照明傳感器會將光線轉換成電流,而數字式照明傳感器則采用內部的ADC產生數字的比特流。模擬式照明傳感器由于實現方式較簡單,因此價格比較不貴。
不論使用何種傳感器,其輸出必須要加以譯碼才能夠使用。有許多的設計會使用主要處理器來對傳感器輸出進行譯碼,并且控制背光源。然而,主要處理器速度必須要夠快才能應付諸多的多媒體特點,因此其更高的速度與頻寬,也代表有更多的電流會因為ALS偵測功能而流出。將處理器的介入最小化,對于降低電池消耗而言是相當一體電感重要的。
有某些IC如ADI的ADP 5501以及ADP 5520中整合了光線輸入譯碼功能以及背光驅動器控制功能。將照明偵測器智能整合于背光驅動器當中有多項優點。首先,驅動器會使用簡易狀態機器來執行其作業,讓用于執行譯碼與背光控制的電流耗損降低至20μA以下。其次,所有功能都在單一封裝芯片當中,因此可以將PCB布局中連結與走線的數量最小化。第三,可以將背光驅動器以及主要處理器之間的往返通信最小化。 大功率電感廠家 |大電流電感工廠