液晶顯示器節(jié)能電路介紹

由于液晶顯示器是整個(gè)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中消耗功率較多的部件之一，因此，一般要求顯示器應(yīng)具有綠色節(jié)能功能。例如，在鍵盤(pán)較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)沒(méi)有字符輸入時(shí)，計(jì)算機(jī)主機(jī)控制顯示器相關(guān)電路停止正常工作，或者使顯示器電源電路進(jìn)入休眠狀態(tài)，這樣可以使顯示器消耗的功率減到很小，以達(dá)到節(jié)能的目的。

目前生產(chǎn)的各種計(jì)算機(jī)和液晶顯示器都設(shè)計(jì)有綠色節(jié)能功能。綠色節(jié)能顯示器必須滿足“能源之星(Energy Star)”協(xié)議。該協(xié)議是由美國(guó)環(huán)保署所頒布的，協(xié)議規(guī)定：顯示器在非正常工作狀態(tài)時(shí)的功耗不能超過(guò)30W。該協(xié)議是一個(gè)粗糙的NUTEK/TCO節(jié)能建議條例，是根據(jù)瑞典有效能源部門和貿(mào)易聯(lián)合會(huì)聯(lián)盟的協(xié)議制定的，其目的是限制省電時(shí)功耗降至1W，見(jiàn)表1。

表1能源之星和NUTEK/TC0協(xié)議

目前，達(dá)到能源之星和NUTEK/TC0要求的設(shè)計(jì)方案為VESA(視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì))的DPMS(顯示器電源管理控制信號(hào))標(biāo)準(zhǔn)。符合這些標(biāo)準(zhǔn)的顯示器都具備電源管理系統(tǒng)。它是指當(dāng)用戶長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)機(jī)且不使用時(shí)，顯示器會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)人節(jié)電的狀態(tài)，屏幕上無(wú)任何顯示。要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，除了顯示器要具備這一功能外，主機(jī)也要具有相應(yīng)的功能，兩者之間須相互配合。

1.從VGA接口接收模擬信號(hào)電源管理系統(tǒng)

顯示器輸入模擬信號(hào)時(shí)，目前采用電源管理系統(tǒng)DPMS(Display Power Management Signal)，DPMS是由視頻電子委員會(huì)(VESA)提出的顯示器件電源管理標(biāo)準(zhǔn)。一般的顯示器件都能符合該標(biāo)準(zhǔn)，通常有四級(jí)電源管理模式：正常(Normal)、待機(jī)(Standby)、掛起(Suspend)和關(guān)閉(Turn off)，具體情況見(jiàn)表2。它主要是根據(jù)計(jì)算機(jī)主機(jī)的工作狀況，設(shè)置主機(jī)顯卡輸出行場(chǎng)同步信號(hào)的有無(wú)，顯示器則根據(jù)輸入行場(chǎng)同步信號(hào)的組合情況對(duì)整機(jī)耗電進(jìn)行控制。

表2 顯示器電源管理的四種狀態(tài)

①正常工作狀態(tài)：顯示器被激活，并得到兩個(gè)同步信號(hào)，進(jìn)人正常字符、圖形顯示狀態(tài)。

②待機(jī)狀態(tài)：此時(shí)顯卡只輸出場(chǎng)同步信號(hào)，而停止輸出行同步信號(hào)，功率消耗減少20%。

③掛起狀態(tài)：顯卡輸出行同步信號(hào)而不輸出場(chǎng)同步信號(hào)。此模式根據(jù)能源之星要求功耗應(yīng)該小于30W。至于全屏幕亮度恢復(fù)正常的時(shí)間，基本要求不大于5s。

④關(guān)閉狀態(tài)：此時(shí)顯卡同時(shí)停止輸出行、場(chǎng)同步信號(hào)，使顯示器“黑屏”，并切斷幾乎全部的電源輸出，有的甚至使顯示器的電源電路都處于間歇振蕩狀態(tài)，以盡可能地節(jié)約功耗。DPMS規(guī)定關(guān)閉電源時(shí)的最大功耗為8W，大多數(shù)達(dá)到要求的顯示器都不超過(guò)5W，在關(guān)閉狀態(tài)下，顯示器恢復(fù)的時(shí)間較長(zhǎng)，一般在20s左右。

目前，大部分液晶顯示器并沒(méi)有設(shè)置以上四種狀態(tài)，大多只設(shè)置其中的兩種或三種(正常狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)是必須設(shè)置的)。為簡(jiǎn)化分析，在介紹節(jié)能電路時(shí)，如果不做特殊說(shuō)明，一般將“待機(jī)狀態(tài)”、“掛起狀態(tài)”或“關(guān)閉狀態(tài)”都稱為“節(jié)能狀態(tài)”。

2.從DVI接口接收數(shù)字信號(hào)電源管理系統(tǒng)

由以上介紹可知，從VGA接口接收模擬信號(hào)時(shí)，液晶顯示器是根據(jù)輸入的行場(chǎng)同步信號(hào)的有無(wú)來(lái)進(jìn)行電源管理的，那么，當(dāng)液晶顯示器從DVI數(shù)字接口輸人信號(hào)時(shí)是如何識(shí)別的呢?

在液晶顯示器中，對(duì)于DVI數(shù)字信號(hào)的檢測(cè)，一般都是通過(guò)TMDS接收電路(安裝在液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)板上)來(lái)進(jìn)行的，當(dāng)TMDS接收到的DE信號(hào)停止時(shí)間超過(guò)1s，或者TMDS時(shí)鐘信號(hào)頻率低于22.5MHz的持續(xù)時(shí)間超過(guò)1s時(shí)，液晶顯示器驅(qū)動(dòng)板上的TMDS接收電路都會(huì)向驅(qū)動(dòng)板上的MCU輸出一個(gè)標(biāo)識(shí)信號(hào)(常稱為SCDT)，MCU會(huì)認(rèn)為DVI接口中沒(méi)有傳輸數(shù)字視頻信號(hào)，可根據(jù)此標(biāo)識(shí)信號(hào)進(jìn)行電源管理。

3.液晶顯示器常見(jiàn)節(jié)能控制方法

無(wú)論連接哪種輸人接口，顯示器進(jìn)入節(jié)能狀態(tài)時(shí)，驅(qū)動(dòng)板上的A/D轉(zhuǎn)換電路、主控電路，以及液晶面板電路、高壓板等，一般都要停止工作或進(jìn)入節(jié)能狀態(tài)，是由驅(qū)動(dòng)板上的MCU通過(guò)節(jié)能控制引腳進(jìn)行控制的。