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什么是PWM调光,郎特科技

2024-12-21

一、PWM 调光究竟是什么?


(一)定义与基本原理简述

PWM 调光的全称是脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation),它是一种利用脉冲宽度调制技术来控制发光二极管(LED)等光源亮度的方法。其基本原理是通过控制光源开关的时间,改变脉冲的宽度,也就是改变开启和关闭的时间比例,来实现对亮度的调节。

比如说,在一定时间内,我们可以把 LED 的工作状态想象成亮和灭的交替组合。假如设定在 1 秒的时间内,让 LED 开启的时间是 0.5 秒,关闭的时间是 0.5 秒,那它的亮度就是 50%;要是将开启时间调整为 0.25 秒,关闭时间为 0.75 秒,那么 LED 的亮度就会变成 25%。通过这样改变 LED 开启的时间占比,就能实现对其亮度的精确控制了。而且,LED 光源在工作周期内都是以 100% 亮度在工作的,这也使得它在调节亮度的同时,不会影响到色彩的展示,还具有很高的精确度,只要控制得当,1‰的亮度调节都可以做到,并且屏幕在低亮度下也能够做到亮度很均匀,呈现出更佳的显示效果。

(二)与 DC 调光的区别

PWM 调光与 DC 调光在调节屏幕亮度的方式上有着明显不同。DC 调光是通过提高或者降低屏幕面板的电路功率来改变屏幕亮度的,就好比调节电流或电压的大小,让屏幕整体变亮或者变暗,这种方式常见于 LCD 屏幕,因为 LCD 屏幕有背光层,改变背光层的电流就能轻松实现对亮度的调节。

而 PWM 调光则是在不改变功率的情况下,控制屏幕在一定的频率上交替闪烁,利用人眼的视觉暂留效应达到连续显示的效果,简单来讲就是亮、灭不停交替,通过改变亮灭交替的时间来改变屏幕亮度。不过,也正因如此,当 PWM 调光的频率不够高时,人眼虽然在直观下可能看不出来,但其实它本质还是不断亮 - 灭的过程,会对眼睛造成一个有频率的闪烁冲击,很容易引发视觉疲劳。所以一般厂商会采取在高亮度的情况下使用 DC 调光,低亮度下使用 PWM 调光的策略。我们想要知道自己的手机用的是什么调光方案时,只要拿出另外一台手机,打开相机对着屏幕,如果看到有频闪的条纹,那就是 PWM 调光,反之没有频闪的就是 DC 调光了。

二、PWM 调光在不同设备中的应用情况

(一)手机屏幕上的应用

如今,大部分手机都采用了 OLED 屏幕,这种屏幕的像素点具备自发光的特性,与传统的 LCD 屏幕有着明显区别。在调节屏幕亮度时,OLED 屏幕在低亮度情况下,使用 PWM 调光可以很好地解决 DC 调光可能出现的偏色等问题。

许多手机厂商为了兼顾屏幕色彩显示效果以及对用户眼睛的保护,都开始采用高频 PWM 调光技术。比如 OPPO Reno9 Pro+,它配备了一块 6.7 英寸的 OLED 超清曲面屏,采用了市面上少有的 2160Hz PWM 高频调光技术。在日常使用中,尤其是在暗光环境下,像深夜熄灯后,手机原本的 DC 调光模式会切换到 PWM 超高频调光模式,既可以保持暗光下色彩显示的准确性,又能解决低亮度频闪明显的问题,提升使用时眼部的舒适度,达到护眼的效果。通过相机高速快门所拍下的画面可以看出,相比于仅支持 480Hz PWM 调光的 iPhone 13 Pro Max、以及三星 S22 + 对比,OPPO Reno9 Pro + 基本看不出频闪产生的黑色条纹,肉眼对这种亮暗交替几乎达到了不可察觉的效果,能让用户在长时间看手机时,减少眼睛酸胀、流泪等不适情况的发生。

事实上,越来越多的厂商都意识到了高频 PWM 调光对于用户体验的重要性,也在不断地将这一技术应用到自家的手机产品中,使得高频 PWM 调光有望在未来得到更广泛的普及。

(二)显示器领域的应用

在显示器方面,PWM 调光被广泛应用,这主要得益于它的几个优点。首先是成本低,只需在 LED 的负载中加入一个 MOS 开关管,借助 LED 可以快速响应的特性,就能轻松实现 PWM 调光。其次,PWM 调光不会导致颜色发生偏移,因为 LED 光源在工作周期内都是以 100% 亮度在工作的,所以不会影响到色彩的展示效果。此外,PWM 调光还具有很高的精确度,只要 MOS 控制得当,1‰的亮度调节都可以做到,并且屏幕在低亮度下也能够做到亮度很均匀,呈现出更佳的显示效果。

不过,由于 PWM 调光是通过屏幕亮灭交替来改变亮度,当调光频率不够高时,人眼虽然可能直观上看不出来,但实际上还是不断亮 - 灭的过程,容易引发视觉疲劳。所以大家在选择显示器的时候,如果预算充足,建议首选 DC 调光的产品,能获得对眼睛更友好的显示效果。但要是预算有限又有升级显示器的需求,那么选择 PWM 调光的产品也可以,只是要注意调光的速率尽量高一些,优先选择上千赫兹的调光显示器,以此来获得更好的使用体验,避免选择低质产品伤害到眼睛。

(三)其他设备中的体现

除了手机屏幕和显示器之外,PWM 调光在其他带有屏幕的电子设备中也较为常见。例如笔记本电脑,它作为时下主流的生产力工具,每天陪伴用户的时间不亚于手机,其屏幕很多也采用了 PWM 调光的方式。不同的笔记本电脑屏幕,PWM 调光频率可能会有所差异,而频率的高低对人眼的影响也比较明显,低频 PWM 调光可能会让用户在长时间使用后出现眼睛疲劳、干涩、头痛甚至视力下降等问题。

当然,还有像平板电脑等设备,同样存在使用 PWM 调光技术的情况。由此可见,PWM 调光在各类电子设备屏幕中的应用是比较普遍的,我们在使用这些设备时,也需要关注其调光方式对眼睛健康带来的影响。

pwm调光接线图.png

三、PWM 调光的优缺点分析


(一)优点介绍

PWM 调光具有多方面的优点,使其在众多应用场景中备受青睐。

其一,精确度高。它能够实现对 LED 亮度极为精确的控制,调节范围相当广泛,可以满足各种各样不同的亮度需求。例如在一些对光线要求精准的照明设备中,或者需要精细调节屏幕亮度的电子设备上,只要控制得当,甚至能达到 1‰的亮度调节精度,并且屏幕在低亮度下也能够做到亮度均匀,呈现出更佳的显示效果,这是很多其他调光方式难以企及的。

其二,效率高。PWM 调光在调节 LED 亮度的同时,并不会降低 LED 的工作效率,也就是有着较高的能效比。它是通过改变脉冲的宽度,也就是开启和关闭的时间比例来调节亮度,LED 在工作周期内是以 100% 亮度在工作的,这样在节能的同时还能保证良好的性能表现。

其三,稳定性好。正常情况下,PWM 调光不会产生闪烁现象,对眼睛能起到比较好的保护作用。因为其是利用人眼的视觉暂留效应,只要调光频率合适,人眼看到的就是连续稳定的光线,避免了闪烁光线对眼睛造成的刺激和不适。

其四,兼容性好。PWM 调光可以与各种 LED 驱动电路兼容,在实际应用中不用过多考虑电路适配的问题,所以能够被广泛应用于如手机、显示器、笔记本电脑、平板电脑以及各种 LED 照明设备等众多不同类型的产品当中。

(二)缺点说明

不过,PWM 调光也并非十全十美,存在着一定的缺点需要使用者留意。

当 PWM 调光的频率不高时,其本质上是亮灭交替的过程,尽管人眼可能在直观下看不出来这种闪烁变化,但实际上眼睛还是会受到有频率的闪烁冲击,容易引发视觉疲劳,长时间处于这样的光线下,还可能出现眼睛酸胀、干涩、头痛甚至视力下降等问题。比如一些采用低频 PWM 调光的显示器或者手机屏幕,使用时间稍长后,部分眼睛较为敏感的用户就能明显感觉到眼睛的不适。所以,大家在使用采用 PWM 调光的设备时,要合理控制使用时长,尤其是在光线较暗的环境下,更要尽量避免长时间盯着屏幕看。同时,在选择相关设备时,如果条件允许,优先考虑调光频率较高的产品,尽可能减少调光方式对眼睛健康带来的潜在不良影响。

四、郎特科技与 PWM 调光是否有关联?


(一)郎特科技概况

在照明及相关科技领域,有几家名为郎特科技的公司较为大家所熟知。

首先是深圳市郎特科技有限公司,它成立于 2016 年 11 月 24 日,主要经营范围涵盖了 LED 产品、电子电器产品的研发与销售;软件系统技术开发;企业管理咨询(不含人才中介服务);经营电子商务(涉及前置性行政许可的,须取得前置性行政许可文件后方可经营);国内贸易等诸多方面。从其产品来看,涉及的种类十分丰富,像 led 灯管、led 吸顶灯、led 面板灯、led 工矿灯、led 筒灯、太阳能路灯、led 路灯等都是其主营的产品。例如,他们推出的调光调色温吸顶灯 18w 直径 300mm 这款产品,功率为 18w,直径为 300mm,设计简洁大方,适用于各种家庭和商业环境,不仅可以通过调节电流占空比实现 0 - 99% 的亮度调节,还能在 3000k - 4000k - 6500k 范围内调节色温,用户可以利用物理开关、遥控器或者手机 app 等多种方式便捷操作,满足不同场景下对于灯光的需求,在居家、办公、商业等场所都颇受欢迎。

这些不同地区的郎特科技公司,在各自擅长的业务领域不断耕耘,有着自身独特的发展轨迹和优势所在,也在行业内拥有了一定的影响力。

PWM调光.png

(二)可能存在的联系探讨

从已掌握的信息来看,郎特科技在业务开展中极有可能与 PWM 调光有着较为紧密的联系。

就拿深圳市郎特科技有限公司来说,其多款照明产品都运用到了 PWM 调光技术。像在调光 led 灯管的生产中,通过调节单位时间内 IO 口高低电平的时间,改变占空比大小来控制输出功率,进而实现对灯管亮度变化的调节,这正是典型的 PWM 调光原理的应用体现。而且他们所推出的调光面板灯遥控方法 LT - PBD 这款产品,也是采用先进的 PWM 调光技术,通过快速的开关控制,达成灯光亮度调节的目的,满足用户在不同场景下对于灯光亮度的多样化需求。

不过,目前并没有绝对完整且公开的确切资料能完全证实所有业务都深度关联 PWM 调光,这也给我们留下了进一步思考和探究的空间,值得大家持续去关注其后续的产品研发与业务拓展方向,看看在更多产品和技术应用上,是否会与 PWM 调光产生更深入的关联呢。http://www.ledlongtech.com/html/product/5/ http://www.ledlongtech.com/


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