电视机能效与调光信号的对应关系

王永博，张曼华，彭淑琼

（深圳创维-RGB电子有限公司，广东 深圳 518108）

电视机能效与调光信号的对应关系

王永博，张曼华，彭淑琼

（深圳创维-RGB电子有限公司，广东 深圳 518108）

平板电视新能效的标准执行后，在电视机的相关应用时，探讨了如何在保证电视机各项指标的前提下，获得更高的应用能效。通过数据对比，总结出如何设定出厂设计和用户模式。结合实例，针对直下式液晶模组的测试，给出了具体的调光信号设定方案。

新能效；液晶模组；背光调节方式

1 调整背光调节对直下式模组能效的影响

本文通过使用色彩分析仪CA-2000，在直下式模组55E380验证背光模组在不同背光调节下的能效差异。

表1为55E380电流340mA光学测试数据。

表1 55E380电流340mA光学测试数据

此时平均亮度为286 nit，大于250 nit，按照国标GB24580—2013，当平均亮度大于250 nit时，应该调整背光使中心点亮度为（250±10）nit，所以调节背光至58%，该调光信号为脉冲信号调节，属于数字调光，通过改变占空比，可以调节LED开启时间，此时数据见表2。

表2 调整背光至58%时测试光学数据

根据能效公式可以得到

在能效测试标准中[1-4]，动态功率值浮动小于静态功率值的30%时，按动态功率计算，否则按静态功率值计算能效，而采用动态功率计算的能效值要高于静态功率值计算获得的能效。所以在设计中，产品都会控制动态功率浮动在静态功率值的30%内。但在批量生产的产品中，为保证产品一致性，所以控制波动范围在25%以内，本公式中，直接采用0.75的系数。而动态功率可以通过软件算法而设定。

为验证数字调光与能效关系，设定最大电流为340 mA，调节背光调光信号的占空比获得平均亮度为250 nit以下光学数据对比见表3。通过表3可以看出同一背光随着背光占空比减小能效也是减小的。

表3 电流340mA时不同背光调节参数时能效对比

进一步验证不同最大电流状态下，设定背光电流为315 mA和270 mA，调光信号的占空比获得平均亮度为250 nit以下光学数据对比见表4和表5。

表4 电流为315mA时测试数据

表5 电流为270mA时测试数据

2 数据分析

综合3组不同电流下的测试数据可以得到如图1所示的能效曲线关系图。图中可以看出，对于直下式模组，随着背光调节占空比的下调，能效降低。当调节后，LED本身的发光效率没有改变，驱动板的非发光消耗功率（例电源板、主板等）所占比例增大，导致能效下降。例如，整机功率为100W时，背光发光功耗为80W，非发光功率就是100-80=20 W，非发光功率占比20%，调节背光占空比，整机功率80W，而此时非发光功率仍然是20W，非发光功率消耗占比变为25%。同样的发光效率，非发光损耗占比变大，造成能效降低。所以随着背光调节的降低，能效值也是降低的。

综上所述，在固定的背光电流下，当中心点亮度和平均亮度都能满足企业标准的时候[5]，背光调节占空比越低能效就越低，所以直下式模组平均亮度超过250 nit时通过调节背光设置来计算的能效值较低，在以后的模组开发中当平均亮度高于250 nit时，要尽量通过模拟调光来更改电流来计算能效，而非采用数字调光的方式来计算能效。也就是说，当背光调节时，要改变LED的工作电流为线性状态，而不是进入占空比状态，获得的能效值要高。例如，当出厂机器最大电流为400 mA，平均亮度为350 nit，那么测试能效时，需要手动调节电视机菜单中背光调节项，获得250 nit的亮度，一种设计方法采用数据调光，在400 mA电流下，调节驱动电流占空比为50%，另一种设计方法采用模拟调光，通过软件控制电流为200 mA，占空比为100%，那么后者获得能效要高于前者。当然也可以考虑出厂状态设定在较高能效状态，而增加用户模式，是用户可获得高品质画质享受。

图1 55E380不同电流随背光调节能效曲线对比

3 总结

本文针对新能效实施后针对平板电视能效的算法以及直下式背光模组能效的测量，通过模拟调节背光亮度和数字调节背光亮度计算能效指数的对比，可以得出，通过数字调节背光亮度获得的能效值较低。对于以后的直下式模组开发中，提高能效有一定的参考作用。

[1]GB 24850—2013，平板电视能效限定值及能效等级[S].2013.

[2]吴昕，谢于迪，张新，等.平板电视能效测试标准解析[J].电视技术，2009，33（3）：88-91.

[3] 阮卫泓，吴昕，张新，等.平板电视能效标准对多模式电视机的考虑[J].电视技术，2009，33（9）：106-108.

[4]谢于迪，吴昕.平板电视能效标准中测试状态的设置[J].电视技术，2009，33（6）：117-188.

[5]创维集团.科技论文集[R].深圳：出版者不详，2014.

Correspondence Relationship between TV Energy Efficiency and Adjustment Signal

WANG Yongbo,ZHANG Manhua,PENG Shuqiong
（Shenzhen Skyworth-RGB Electronics Co.,Ltd.，Guangdong Shenzhen 518108，China）

After the new standards of flat-panel TV energy efficiency being implemented,it is discussed that how to acquire higher energy efficiency in application when ensure the indicators of TV set.Through comparison of all data,how to set up the factory design and user mode is summed up.With concrete cases,the specific dimming signal profile is given aiming at test of direct-type LCD module.

new energy efficiency;LCD module;backlight adjustment mode

TN949

B

�� 薇

2014-09-25

【本文献信息】王永博，张曼华，彭淑琼.电视机能效与调光信号的对应关系[J].电视技术，2014，38（21）.

王永博（1980—），主要从事液晶电视的LED背光模组开发。