液晶显示器节能电路介绍

由于液晶显示器是整个微型计算机系统中消耗功率较多的部件之一，因此，一般要求显示器应具有绿色节能功能。例如，在键盘较长时间内没有字符输入时，计算机主机控制显示器相关电路停止正常工作，或者使显示器电源电路进入休眠状态，这样可以使显示器消耗的功率减到很小，以达到节能的目的。

目前生产的各种计算机和液晶显示器都设计有绿色节能功能。绿色节能显示器必须满足“能源之星(Energy Star)”协议。该协议是由美国环保署所颁布的，协议规定：显示器在非正常工作状态时的功耗不能超过30W。该协议是一个粗糙的NUTEK/TCO节能建议条例，是根据瑞典有效能源部门和贸易联合会联盟的协议制定的，其目的是限制省电时功耗降至1W，见表1。

表1能源之星和NUTEK/TC0协议

目前，达到能源之星和NUTEK/TC0要求的设计方案为VESA(视频电子标准协会)的DPMS(显示器电源管理控制信号)标准。符合这些标准的显示器都具备电源管理系统。它是指当用户长时间开机且不使用时，显示器会自动转人节电的状态，屏幕上无任何显示。要实现这一点，除了显示器要具备这一功能外，主机也要具有相应的功能，两者之间须相互配合。

1.从VGA接口接收模拟信号电源管理系统

显示器输入模拟信号时，目前采用电源管理系统DPMS(Display Power Management Signal)，DPMS是由视频电子委员会(VESA)提出的显示器件电源管理标准。一般的显示器件都能符合该标准，通常有四级电源管理模式：正常(Normal)、待机(Standby)、挂起(Suspend)和关闭(Turn off)，具体情况见表2。它主要是根据计算机主机的工作状况，设置主机显卡输出行场同步信号的有无，显示器则根据输入行场同步信号的组合情况对整机耗电进行控制。

表2 显示器电源管理的四种状态

①正常工作状态：显示器被激活，并得到两个同步信号，进人正常字符、图形显示状态。

②待机状态：此时显卡只输出场同步信号，而停止输出行同步信号，功率消耗减少20%。

③挂起状态：显卡输出行同步信号而不输出场同步信号。此模式根据能源之星要求功耗应该小于30W。至于全屏幕亮度恢复正常的时间，基本要求不大于5s。

④关闭状态：此时显卡同时停止输出行、场同步信号，使显示器“黑屏”，并切断几乎全部的电源输出，有的甚至使显示器的电源电路都处于间歇振荡状态，以尽可能地节约功耗。DPMS规定关闭电源时的最大功耗为8W，大多数达到要求的显示器都不超过5W，在关闭状态下，显示器恢复的时间较长，一般在20s左右。

目前，大部分液晶显示器并没有设置以上四种状态，大多只设置其中的两种或三种(正常状态和关闭状态是必须设置的)。为简化分析，在介绍节能电路时，如果不做特殊说明，一般将“待机状态”、“挂起状态”或“关闭状态”都称为“节能状态”。

2.从DVI接口接收数字信号电源管理系统

由以上介绍可知，从VGA接口接收模拟信号时，液晶显示器是根据输入的行场同步信号的有无来进行电源管理的，那么，当液晶显示器从DVI数字接口输人信号时是如何识别的呢?

在液晶显示器中，对于DVI数字信号的检测，一般都是通过TMDS接收电路(安装在液晶显示器的驱动板上)来进行的，当TMDS接收到的DE信号停止时间超过1s，或者TMDS时钟信号频率低于22.5MHz的持续时间超过1s时，液晶显示器驱动板上的TMDS接收电路都会向驱动板上的MCU输出一个标识信号(常称为SCDT)，MCU会认为DVI接口中没有传输数字视频信号，可根据此标识信号进行电源管理。

3.液晶显示器常见节能控制方法

无论连接哪种输人接口，显示器进入节能状态时，驱动板上的A/D转换电路、主控电路，以及液晶面板电路、高压板等，一般都要停止工作或进入节能状态，是由驱动板上的MCU通过节能控制引脚进行控制的。