CN105336303B - 液晶显示器功耗计算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及液晶显示器，提供一种液晶显示器功耗计算方法，实时计算出液晶显示器的实时功耗，并在液晶显示器的屏幕上显示出来。本发明概括起来为：首先，建立使用条件与各电路组件功耗的映射关系；然后，检测各电路组件的使用条件，根据建立的映射关系，计算各电路组件的功耗以及液晶显示器的功耗；最后，液晶显示器的功耗显示在液晶显示器上。将本发明适用于液晶显示器。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示器，特别涉及液晶显示器功耗计算方法。
背景技术
液晶显示器由于其图像效果好、成本低、可靠性高，已逐渐取代CRT显示器、PDP显示器，成为显示行业的主流产品，显示器产品使用时的功率消耗(以下简称功耗)是用户选择产品时要考虑的重要因素之一，一般情况下产品都会在铭牌上标注出额定功耗或最大功耗，但额定功耗是输入特定的画面，并且在固定的亮度、对比度等参数下测量的，最大功耗更是在极限条件下测量的，用户在实际使用时信号输入通道、信号内容、内部参数设置等都与试验室测试条件不一致，造成实际使用时功耗与铭牌上标注的功耗有较大偏差。
各种液晶节能技术的应用，使得液晶显示器在应用时的实时功耗波动幅度更大。例如环境光检测是现在液晶显示器上广泛应用的一种节能技术，其原理是使用感光元件测量环境光线的亮度，当环境光亮度降低时，减小液晶显示器的背光亮度，环境光线亮度升高时，增加液晶显示器的背光亮度，这样使用带环境光功能的液晶显示器时，其背光亮度就是动态变化的，而背光的功耗又占液晶显示器功耗的大部分，因此液晶显示器的功耗是大幅度动态实时变化的。
由于以上的原因，如果想了解液晶显示器在实际使用时的实时功耗，需要使用一个功率测量设备来进行测量，但这样一方面用户需要增加购置功率测量设备的费用，另一方面操作功率测量设备需要一定的专业知识，不方便普通用户使用。因此，若能计算出液晶显示器的实时功耗，并能在液晶显示器的屏幕上显示出来就很有必要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种液晶显示器功耗计算方法，实时计算出液晶显示器的实时功耗，并在液晶显示器的屏幕上显示出来。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：液晶显示器功耗计算方法，包括如下步骤：
a.建立使用条件与各电路组件功耗的映射关系，包括如下步骤：
针对信号板的信号接口类型，接口能支持的信号分辨率种类，以及每种接口输入不同分辨率的信号，分别测量信号板所消耗的功耗，建立输入信号与信号板组件功耗的映射关系fSignal；
测量不同图像平均亮度值下TCON板组件消耗的功耗，建立图像平均亮度与TCON板组件功耗的映射关系fTCON；
测量在不同背光亮度值下背光源组件消耗的功耗，建立背光亮度值与背光源组件功耗的映射关系fBack；
测量电源板组件不同输出功耗下的效率，建立输出功耗与电源板组件效率的映射关系ηPower；
上述映射关系fSignal、fTCON、fBack、ηPower以表格的形式存储在液晶显示器内部；
b.求解实时功耗，包括如下步骤：
检测当前输入信号的通道及分辨率信息，根据输入信号与信号板组件功耗的映射关系fSignal，将当前输入信号的通道及分辨率信息转化成信号板功耗PSignal；
检测上屏图像信号的平均亮度，根据图像平均亮度与TCON板组件功率的映射关系fTCON，将上屏图像信号的平均亮度转化成TCON板功耗PTCON；
检测当前背光亮度值，根据背光亮度值与背光源组件功耗的映射关系fBack，将当前背光亮度值转化成背光源组件功耗PBack；
根据输出功耗与电源板组件效率的映射关系ηPower，求解电源板效率η；
根据各组件消耗的总功耗及电源板组件效率与输出功耗的映射关系ηPower计算出液晶显示器消耗的总功耗PSUM，公式如下：
PSUM＝(PSignal+PTCON+PBack)/η；
c.将实时总功耗PSUM在液晶显示器的屏幕上显示。
进一步的，所述信号接口类型包括复合视频、VGA、HDMI输入端口。
进一步的，测量不同图像平均亮度值下TCON板组件消耗的功耗的步骤包括：将上屏信号的平均亮度划分成0到255等级，分别测量每个等级平均亮度下TCON板的功耗。
进一步的，测量在不同背光亮度值下背光源组件消耗的功耗的步骤包括：将背光亮度值划分成0到100等级，分别测量每种背光亮度值时背光源的功耗。
进一步的，测量电源板组件不同输出功耗下的效率的步骤包括：测量电源板输出功率从10W到最大输出功率时电源板的效率。
本发明的有益效果是：本发明通过建立使用条件与各电路组件功耗的映射关系，实时检测各电路组件的使用条件，根据对应的映射关系，计算出实时功耗并显示出来，在不需要外接功率测量设备也不需要在显示器内部增加测量电路的情况下，就能实时了解显示器实时功率消耗情况。
具体实施方式
下面对本发明进一步说明。
液晶显示器内部电路由信号处理板、TCON板、背光源、电源板这几个组件组成，其中电源板给其他组件供电，信号处理板把输入的各种信号处理成统一的LVDS上屏信号传给TCON板并给背光源提供背光亮度控制信号，TCON板负责把LVDS信号转换成驱动液晶面板的信号，背光源负责给液晶显示屏提供背光。通过分析液晶显示器各组件功耗情况可以发现，信号板功耗与输入信号的类型和分辨率有关，处理某一特定信号的功耗是相同的；TCON板功耗与输入LVDS上屏图像信号的平均亮度值相关，处理相同平均亮度值上屏信号的功耗相同；背光源功耗与信号处理板输出的背光亮度值有关，相同背光亮度值对应的背光源功耗是相同的；电源板效率与电源输出功率相关。因此，可以先对液晶显示器内部各组件不同情况下功耗数据进行测量，建立各组件使用情况与实际功耗的映射关系，在用户使用时，显示器主控制芯片根据各组件实际的使用情况，由映射关系计算出各组件的功耗，再根据相应的公式就可以算出整机的功耗。假设电源板效率为η，信号板功耗为PSignal，TCON板功耗为PTCON，背光功耗为PBack，那么液晶显示器整机消耗总功率PSUM＝(PSignal+PTCON+PBack)/η。
液晶显示器具有复合视频、VGA、HDMI等信号输入端口，在每种输入端口上输入该端口能支持的信号格式，分别测量每种格式信号输入时信号板的功耗，建立输入信号与信号板功耗的映射关系fSignal。在本例中，将在各信号类型及该信号类型各信号格式输入时信号板的功耗以表格的形式存储在液晶显示器内部。
测量输入不同平均亮度LVDS上屏信号时，TCON板组件消耗的功耗，建立图像平均亮度与TCON板组件功耗的映射关系fTCON。在本例中，将LVDS上屏信号的平均亮度划分成0到255等级，分别测量每个等级平均亮度下TCON板的功耗，将该功耗以表格的形式存储在液晶显示器内部。
测量在不同背光亮度值下背光源组件消耗的功耗，建立背光亮度值与背光源组件功耗的映射关系fBack。在本例中，将背光亮度值划分成0到100等级，分别测量每种背光亮度值时背光源的功耗，将该功耗以表格的形式存储在液晶显示器内部。
测量电源板组件在不同输出功耗下的效率，建立输出功耗与电源板组件效率的映射关系ηPower。在本例中，测量电源板输出功率从10W到最大输出功率时电源板的效率，将该效率值以表格的形式存储在液晶显示器内部。
实时功耗计算：
首先，检测各信号板组件的使用条件；
然后，根据输入信号与信号板组件功耗的映射关系fSignal，将当前输入信号的通道及分辨率信息转化成信号板功耗PSignal；根据TCON板组件功率的映射关系fTCON，将LVDS上屏的图像信号平均亮度转化成TCON板功耗PTCON；根据背光亮度值与背光源组件功耗的映射关系fBack，将当前背光亮度值转化成背光源组件功耗PBack；根据各组件的总功耗及电源板组件效率与输出功耗的映射关系ηPower计算出液晶显示器的总功耗。在本例中，液晶显示器内部主控制芯片判断输入信号的类型及格式、读取相关寄存器获得输出给TCON板的LVDS上屏信号的平均图像亮度、获取动态背光亮度值，然后分别查表得到信号板消耗功率PSignal、TCON板消耗功率PTCON、背光源组件消耗功率PBack，并计算电源板输出功率为PSignal+PTCON+PBack；然后根据电源板输出功率查表得到电源板效率η，并计算出整机功率PSUM＝(PSignal+PTCON+PBack)/η。
实时功率显示，在液晶显示器UI菜单中设置实时功率显示开关选项，当选项设为开时，在屏幕上以菜单的方式显示液晶显示器的实时功率PSUM，设置成关时则不显示。
以上描述了本发明的基本原理和主要的特征，说明书的描述只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (5)
1.液晶显示器功耗计算方法，其特征在于，包括如下步骤：
a.建立使用条件与各电路组件功耗的映射关系，包括如下步骤：
针对信号板的信号接口类型，接口能支持的信号分辨率种类，以及每种接口输入不同分辨率的信号，分别测量信号板所消耗的功耗，建立输入信号与信号板组件功耗的映射关系fSignal；
测量不同图像平均亮度值下TCON板组件消耗的功耗，建立图像平均亮度与TCON板组件功耗的映射关系fTCON；
测量在不同背光亮度值下背光源组件消耗的功耗，建立背光亮度值与背光源组件功耗的映射关系fBack；
测量电源板组件不同输出功耗下的效率，建立输出功耗与电源板组件效率的映射关系ηPower；
上述映射关系fSignal、fTCON、fBack、ηPower以表格的形式存储在液晶显示器内部；
b.求解实时功耗，包括如下步骤：
检测当前输入信号的通道及分辨率信息，根据输入信号与信号板组件功耗的映射关系fSignal，将当前输入信号的通道及分辨率信息转化成信号板功耗PSignal；
检测上屏图像信号的平均亮度，根据图像平均亮度与TCON板组件功率的映射关系fTCON，将上屏图像信号的平均亮度转化成TCON板功耗PTCON；
检测当前背光亮度值，根据背光亮度值与背光源组件功耗的映射关系fBack，将当前背光亮度值转化成背光源组件功耗PBack；
根据输出功耗与电源板组件效率的映射关系ηPower，求解电源板效率η；
根据各组件消耗的总功耗及电源板组件效率与输出功耗的映射关系ηPower计算出液晶显示器消耗的总功耗PSUM，公式如下：
PSUM＝(PSignal+PTCON+PBack)/η；
c.将实时总功耗PSUM在液晶显示器的屏幕上显示。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器功耗计算方法，其特征在于，所述信号接口类型包括复合视频、VGA、HDMI输入端口。
3.根据权利要求1所述的液晶显示器功耗计算方法，其特征在于，测量不同图像平均亮度值下TCON板组件消耗的功耗的步骤包括：将上屏信号的平均亮度划分成0到255等级，分别测量每个等级平均亮度下TCON板的功耗。
4.根据权利要求1所述的液晶显示器功耗计算方法，其特征在于，测量在不同背光亮度值下背光源组件消耗的功耗的步骤包括：将背光亮度值划分成0到100等级，分别测量每种背光亮度值时背光源的功耗。
5.根据权利要求1所述的液晶显示器功耗计算方法，其特征在于，测量电源板组件不同输出功耗下的效率的步骤包括：测量电源板输出功率从10W到最大输出功率时电源板的效率。
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