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

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

盡管電池技術(shù)取得了一些新進(jìn)展，但電池容量的增加速度跟不上多媒體移動(dòng)設備能量需求的增加。由于電池技術(shù)的進(jìn)步跟不上電池使用需求，因此便攜設備制造商難以滿(mǎn)足消費者的期望，除非開(kāi)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(huì )縮短電池使用時(shí)間。

除了基于時(shí)間的調光、顯示器暫停和亮度設置(由用戶(hù)設定)等方法外，許多移動(dòng)設備制造商正在采用環(huán)境光線(xiàn)感應(ALS)、內容自適應背光控制(cABC)和鍵盤(pán)/GPIO擴展器來(lái)減少電流消耗。

對于大多數便攜設備制造商來(lái)說(shuō)，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媒體密集型設備要求顯示器在任何時(shí)候都有適當的照明，以免降低光學(xué)性能和可讀性。

盡管需要持續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(dòng)設備制造商的青睞。與反射式顯示器相比，其室內性能、NTSC(美國國家電視標準委員會(huì ))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?chē)栏竦乜刂坪凸芾肀彻鈴姸取?/p>

雖然在不工作時(shí)進(jìn)行背光調光可節省功率，但由于許多設備包含Web瀏覽、電子郵件、GPS導航、游戲或視頻播放等功能，要求在長(cháng)時(shí)間的用戶(hù)互動(dòng)期間保持背光。

一種方式是通過(guò)產(chǎn)品設置菜單中的亮度控制來(lái)調節背光強度，以在使用這些功能期間節省功率，但這種方式需要用戶(hù)輸入信息并需針對不同的環(huán)境光線(xiàn)條件更改設置，才能切實(shí)獲得節電效果。這些方法對用戶(hù)并不實(shí)用，也不足以滿(mǎn)足今天的密集且獨特的使用情形的需求。

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

在暗光條件下，用晴天所需的大電流來(lái)驅動(dòng)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動(dòng)背光LED所需的電流，根據環(huán)境光線(xiàn)條件改變背光強度可節省電流60%以上。

ALS實(shí)現方法
一些制造商使用模擬或數字光傳感器IC來(lái)檢測環(huán)境光。模擬光傳感器把光線(xiàn)轉換成電流，而數字光傳感器使用內部ADC產(chǎn)生數字比特流。由于實(shí)現簡(jiǎn)單，模擬光傳感器較為便宜。

無(wú)論使用哪種傳感器，都需要對輸出進(jìn)行解碼以便使用。許多設計使用主處理器，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(zhù)在實(shí)現ALS輪詢(xún)功能時(shí)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動(dòng)控制功能。在背光驅動(dòng)器中集成光傳感器有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：首先，驅動(dòng)器使用簡(jiǎn)單的狀態(tài)機來(lái)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(gè)封裝中，在PCB布局中減少了連接和引線(xiàn)的數量；第三，最大限度地減少了在背光驅動(dòng)器和主處理器之間的通信。