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【技术分享】LCD背光驱动节电技术-LABC/CABC

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LCD背光驱动节电技术-LABC/CABC

图像永远是最直观的表现方式,而LCD正是目前应用最多的表现媒介。随着技术的增强,人类对视觉的要求不断提高,对图像的分辨率、色彩的要求也越来越高。

我们的手机基本用的都是LCD。而自从安卓划时代的出现,LCD大屏手机不断地进入了我们的视野。可是我们崩溃的是,手机续航能力NND太差了。。。而很大一部分的电量,都是LCD背光消耗的。

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如上所示LCD面板的结构。随着分辨率/尺寸的增大,LCD的背光驱动电路也越来越复杂。而高分辨率、高显示颜色、大尺寸的LCD,需要大的背光系统、大的TFT-LCD 面版、高运算速度的驱动IC,这些都造成了高的功率消耗。

查阅了一些资料,看了LCD节电技术,最普通的QVGA一般有4个背光LED,而仅仅这4个LED就消耗了整个LCD面板的40%的功率,如下饼图:

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对于大分辨率的LCD,比如我现在正在设计的奇美EJ080NA-04B LVDS LCD屏幕,虽然手册没有给出准确的背光LED分布电路,但可以粗略的计算出LED的数量,如下:

1) 已知LED背光需要10V左右的电压,相当于n=9.3±0.9V/3.3=3-4只串联的电压。

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2) 每个LED消耗20mA,而共需要提供180mA,相当于9行并行的3-4串LED阵列。

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因此,背光LED数量为27→36之间。如果按照4个LED 300mW来算,那……可见LCD背光消耗功率之大。

奇美的LCD有如下几个信号,一直很纳闷。

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直到关注了LCD背光节电技术,看了相关手册,才知道了目前手机背光节电技术,即对应性背光控制技术(Adaptive Brightness Control- ABC),主要有下面2种:

1) LABC:Light  Adaptive Brightness Control:环境光侦测对应背光控制技术

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需要一个光传感器,感应环境光强

2) CABC:Content Adaptive Brightness Control:内容对应背光控制技术

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根据图像的内容,来调节背光亮度,从而降低了背光LED的功耗。

备注:据说CABC的实用性远大于了LABC。

而想要实现这样的LCD背光技术,现在有了专用的IC比如ST7783,成功实现LABC+CABC两种背光节电技术,框图和实现效率如下:

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实际上内部是通过内容和光强乘法运算,最后输出PWM,去控制LCD背光DCDC IC的使能端,如:

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于是乎,再回到问题的关键,奇美LCD的2个信号:

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CABCEN是用来测试输入的图像内容,CABC即内容测试,当然这个无关紧要。

而DIMO为内容识别后的动态背光控制信号,以PWM输出。

试问,是不是可以直接将这个信号输出给LCD背光IC的EN端,如下呢???

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