Zasilanie podświetlenia, badanie przetwornic.

[Tom01]

No nie przesadzajcie. Ja rozumiem, że może być problem z pomierzeniem PA, w którym PWM działa z częstotliwością 44.000Hz. Jednak tworzenie "czarnej magii" z niezbyt skomplikowanego, orientacyjnego pomiaru monitora, w którym PWM=200Hz, bo akurat "nie wychodzi tak jak powinno", uważam za robienie wody z mózgu Czytelników...

Nie problem jest w częstotliwościach, tylko wytłumaczeniu zasady działania.

Jeśli dobrze rozumiem, potwierdza to wersję najbardziej łopatologicznych i prymitywnych "pomiarów", których kwintesencją było stwierdzenie, że zaczyna "mrugać" poniżej 20% i niekorzystny efekt narasta wraz z obniżaniem jasności w kierunku 0%...

Potwierdza wnioski z pomiarów z tego wątku, co jest zresztą zrozumiałe. Absolutnie natomiast nie potwierdza "prymitywnych pomiarów" o jakich rozmawialiśmy. No i detal to mruganiu. Nie chodzi, ani nie piszą o mruganiu, tylko zmianie działania zasilania. Poza tym "mruganie", czyli zasilanie impulsowe jest cały czas. Wyjaśnienie które przytoczył Merlinek, o regulacji DC oznacza regulację, czyli funkcję zmienności, nie wielkość zmienną. Nie ma też mowy o żadnym "niekorzystnym efekcie". Mowa jest tylko o sposobie regulacji. Nic o jej skutkach. Poza tym, EV nie ma widocznego migania nawet przy regulatorze na zero. Natomiast czy dioda albo kamera uchwyci migotanie to zupełnie inna bajka, kompletnie nie związana z rzeczywistymi właściwościami sprzętu. Przy odrobinie chęci można wykazać miganie nawet przy zasilaniu impulsowym o bardzo dużych częstotliwościach.

PS. Chciałbym też zapytać, czy rozumie Pan różnicę między zasilaniem impulsowym a PWM?

[max]

Nie problem jest w częstotliwościach, tylko wytłumaczeniu zasady działania.

Dla urządzeń pomiarowych stosowanych przez tzw. "merytorycznych pół-debili" wysoka częstotliwość może być problemem. Dodatkowo dochodzi efekt bezwładności żółtego luminoforu pod diodą niebieską, który przy częstotliwości kilkudziesięciu kiloherców może już mieć znaczenie i może utrudniać wychwycenie impulsu przez fotodiodę.

PS. Chciałbym też zapytać, czy rozumie Pan różnicę między zasilaniem impulsowym a PWM?

Nie jestem elektronikiem, a na pytanie spróbuję odpowiedzieć własnymi słowami. Stwierdzenie czy rozumiem, pozostawiam Panu.

Zasilanie impulsowe stosowane jest przez ogromną większość urządzeń elektronicznych: zasilacze komputerowe, monitory LCD, odtwarzacze DVD/BluRay, ładowarki do komórek, laptopów itd.

Zasilanie liniowe stosowane jest najczęściej we wzmacniaczach audio (nawet niższej klasy) oraz źródłach dźwięku (odtwarzaczach) średniej i wyższej klasy. Wadą ich jest niższa sprawność i większy pobór prądu. Zaletą na ogół wyższa "jakość" generowanego prądu stałego, którymi karmią się podzespoły elektroniczne, co powoduje niższe zakłócenia i szumy.

Zasilacz impulsowy znajduje się również w monitorze EV, jak w każdym innym. Jego zadaniem jest zamiana prądu przemiennego występującego w sieci, o napięciu 230V i częstotliwości bodaj 50Hz na napięcie bardzo zbliżone do stałego. Takim prądem (o obniżonym do kilku - kilkudziesięciu Voltów, wyprostowanym i wygładzonym) karmi się elektronika monitora (np. procesor na płycie głównej).

Zasilanie impulsowe steruje również jasnością podświetlenia monitora EV. I to już jest rozwiązanie niespotykane w innych monitorach. Częstotliwość pracy (impulsów) tego zasilania wynosi setki kiloherców i jest najprawdopodobniej dodatkowo wygładzane przez kondensatory. Efekt końcowy jest bardzo zbliżony (ale nie dokładnie taki sam) do tego, jak by diody podświetlenia były sterowane prądem stałym o zmiennym napięciu.

Dodatkowo poniżej 20% regulacji jasności dochodzi drugi sposób regulacji, a mianowicie PWM. PWM daje prąd o "stałym" napięciu (tak samo stałym jak w zasilaniu impulsowym, czyli bardzo zbliżonym do stałego) jednak napięcie to nie jest podawane przez cały czas. Zmienia się proporcja czasu, w którym napięcie jest podawane do diody podświetlającej, do czasu w którym nie jest podawane. Wszystko dzieje się ze stałą częstotliwością 200Hz, tylko stopień wypełnienia w czasie tej 1/200s się zmienia. Jeśli stopień wypełnienia wynosi 100% to nie ma migotania. Jeśli wypełnienie jest niższe niż 100%, np. 90%, to migotanie zaczyna być widoczne.

W EV problem z pomiarem polega na tym, że oba sposoby regulacji sumują się i trudno jest je uchwycić w pomiarach.

Jak już wcześniej pisałem mz. zasilanie impulsowe steruje w EV jasnością podświetlenia od 100% do 20%. W tym zakresie 100%-20% nie ma migotania (konkretnie jest, ale o częstotliwości kilkuset kiloherców, więc bardzo bardzo wysokie). Poniżej 20% mocy podświetlenia zasilanie impulsowe ustawione jest na stałą moc 20%. Aby więc można było dalej zmniejszyć moc projektanci zdecydowali wprowadzić PWM 200Hz.

Przy 20% mocy podświetlenia wypełnienie PWM=200Hz wynosi 100%, przy 10% mocy wypełnienie PWM=200Hz wynosi ok. 50% itd.

Poza tym "mruganie", czyli zasilanie impulsowe jest cały czas.

Obawiam się, że myli Pan "mruganie" i zasilanie impulsowe. Zasilanie impulsowe (z częstotliwością kilkuset kiloherców) jest niemal napięciem stałym i nie wywołuje migotania. Migotanie wywołuje układ PWM 200Hz, gdy wypełnienie impulsu jest mniejsze niż 100%.

Wyjaśnienie które przytoczył Merlinek, o regulacji DC oznacza regulację, czyli funkcję zmienności, nie wielkość zmienną. Nie ma też mowy o żadnym "niekorzystnym efekcie". Mowa jest tylko o sposobie regulacji. Nic o jej skutkach. Poza tym, EV nie ma widocznego migania nawet przy regulatorze na zero. Natomiast czy dioda albo kamera uchwyci migotanie to zupełnie inna bajka, kompletnie nie związana z rzeczywistymi właściwościami sprzętu. Przy odrobinie chęci można wykazać miganie nawet przy zasilaniu impulsowym o bardzo dużych częstotliwościach.

Jestem zdania, że jeśli urządzenie pomiarowe wykazuje, że migotanie występuje to występuje i ma niekorzystny wpływ na nasze zdrowie. Oczywiście twierdzenie uważam za prawdziwe przy częstotliwościach niższych niż 500-1000Hz. Powyżej tej częstotliwości mrugania ani nie widać, ani nie jest wstanie niekorzystnie wpłynąć na nasz narząd wzroku (np. w EIZO CX240, NEC PA242W, PA272W, PA302W PWM wynosi 20.000-50.000Hz).

[Tom01]

Zasilacz impulsowy znajduje się również w monitorze EV, jak w każdym innym. Jego zadaniem jest zamiana prądu przemiennego występującego w sieci, o napięciu 230V i częstotliwości bodaj 50Hz na napięcie bardzo zbliżone do stałego. Takim prądem (o obniżonym do kilku - kilkudziesięciu Voltów, wyprostowanym i wygładzonym) karmi się elektronika monitora (np. procesor na płycie głównej).

Opisał Pan zasilacz prądu/napięcia stałego. Napięcie w takim zasilaczu może wykazywać niedoskonałości "wygładzenia", tak zwane tętnienia. W audio jest to szczególnie ważne. W niedoskonałych układach zasilania słychać wówczas przydźwięk sieci zasilającej, brum o częstotliwości 50Hz.

Zasilanie impulsowe steruje również jasnością podświetlenia monitora EV. I to już jest rozwiązanie niespotykane w innych monitorach.

Nie. Zasilacze impulsowe są praktycznie w każdym monitorze. EV jest wyjątkiem, to prawda, ale z zupełnie odwrotnej przyczyny. We wszystkich są zasilacze impulsowe, ale w EV nie do końca, czyli na opak Pan napisał. Zacznijmy może od wyjaśnienia: Zasilacz impulsowy nie daje napięcia stałego. Są to szybkie impulsy napięcia od zera do iluśtam voltów. W EV około 8V. Napięcie impulsowe tym się różni od przemiennego tym, że w impulsowym (w każdym razie w takich o których mówimy) napięcia nie mają wartości ujemnych. W przemiennym, napięcie na przewodzie fazowym to płynnie zmieniający się potencjał od minus napięcia znamionowego, przez zero do plus napięcia znamionowego. Inna jest też charakterystyka zmian napięcia w zasilaczu impulsowym. Przebieg jest zbliżony do prostokątnego, kiedy w przemiennym jest to sinusoida. W impulsowym nie ma żadnego wygładzania. Przebiegi takich napięć ma Pan na wcześniejszych zrzutach z oscyloskopu. Jest to prawie prostokąt. Co ważne - im lepsza przetwornica tym przebieg bardziej zbliżony do prostokąta. Czyli zupełnie odwrotnie niż w zasilaczu "tradycyjnym".

Wyjątkowość zasilania podświetlenia w EV polega na tym, że praktycznie we wszystkich innych monitorach, impulsy napięcia mają wartość od zera do znamionowego. Krótkie, dodatnie impulsy prostokątne opisane w poprzednim akapicie. Stąd nazwa "zasilacz impulsowy". W EV jest inaczej, zresztą podobnie jest w CS230, tylko z większą częstotliwością ok 9KHz. Zasilacz nie ma stałego zera. "Zero" czyli napięcie odniesienia przebiegu impulsowego ma zmienną wartość. Właśnie dzięki temu, mówi się o "flicker free". Przy regulacji jasności, "zero" zmienia się od zera do max. Wartość względna napięcia impulsów jest stała, ok 8V, wartość bezwzględna zmienia się od napięcia odniesienia do max, plus 8V czyli wartość napięcia impulsowego. Zero napięcia odniesienia wynosi 0V przy pozycji 5-6% jaskrawości (20% regulatora).

Zmienia się proporcja czasu, w którym napięcie jest podawane do diody podświetlającej, do czasu w którym nie jest podawane. Wszystko dzieje się ze stałą częstotliwością 200Hz, tylko stopień wypełnienia w czasie tej 1/200s się zmienia.

Brawo, to jest właśnie zasada PWM. Co zresztą wynika z rozwinięcia skrótu: Pulse Width Modulation, czyli regulacja szerokości impulsu (w czasie). Czyli: PWM wykorzystuje zasilanie impulsowe, ale zasilanie impulsowe wcale nie musi być PWM!

Jeśli stopień wypełnienia wynosi 100% to nie ma migotania. Jeśli wypełnienie jest niższe niż 100%, np. 90%, to migotanie zaczyna być widoczne.

Tu mamy chyba nieporozumienie. Maksymalna wartość wypełnienia, czyli procent czasu "pełnego" napięcia w stosunku do okresu w EIZO EV, to tylko 20%. Więcej nie ma. Powyżej 6% regulacji jaskrawości regulator PWM zatrzymuje się na 20% i dalej nie idzie. Zawsze, nawet przy maksimum jaskrawości wypełnienie impulsowej części napięcia zasilania wynosi 20%. Oczywiście, przy dużych wartościach napięcia odniesienia maleje procentowy udział impulsowy. Całka z przebiegu. Z tej przyczyny, metoda z diodą jest nieskuteczna. Z identycznej przyczyny "znikają" pasy na filmowanym ekranie. Flagowy, rzekomy dowód na "mruganie" i "brak mrugania". Tymczasem dokładnie takie sam mruganie jest cały czas, tylko ludzie przekonani, że nie ma, przestają nawet przypuszczać że jest. Dioda jest oszukana, kamera jest oszukana, i obserwator-laik temu wierzy. Potężna jest siła sugestii.

W EV problem z pomiarem polega na tym, że oba sposoby regulacji sumują się i trudno jest je uchwycić w pomiarach.

To jest jedno napięcie, tyle że w funkcji dwóch zmiennych. Stąd błędy interpretacji.

Obawiam się, że myli Pan "mruganie" i zasilanie impulsowe. Zasilanie impulsowe (z częstotliwością kilkuset kiloherców) jest niemal napięciem stałym i nie wywołuje migotania.

Napięcie impulsowe nigdy nie jest napięciem stałym. Nie stosujmy takich uproszczeń.

Migotanie wywołuje układ PWM 200Hz, gdy wypełnienie impulsu jest mniejsze niż 100%.

No widzi Pan, i tu Pana mam. W EV nie ma 100% wypełnienia. Na przykład, przy pozycji regulatora 21%, EV2436W wg Pana teorii, prad i licznych filmików przestaje migotać, prawda? A wypełnienie wynosi 20%! I nie migocze. Gdzie jest błąd w Pana rozumowaniu?

Jestem zdania, że jeśli urządzenie pomiarowe wykazuje, że migotanie występuje to występuje i ma niekorzystny wpływ na nasze zdrowie. Oczywiście twierdzenie uważam za prawdziwe przy częstotliwościach niższych niż 500-1000Hz.

Polska Norma i wiele instytucji standaryzujących jest innego zdania. Przykład z akapitu wyżej też wskazuje coś innego.

[max]

Nie. Zasilacze impulsowe są praktycznie w każdym monitorze.

Toż to właśnie napisałem. Generują one napięcie, które znajduje się na szczycie (prostokątnego) impulsu PWM.

Zasilacz impulsowy nie daje napięcia stałego. Są to szybkie impulsy napięcia od zera do iluśtam voltów.

Zgadza się. Mogą być dodatkowo wygładzone przez kondensator. Przy częstotliwości kilkuset kiloherców nawet nie muszą (oszczędzamy 1 kondesator), bo prawdopodobnie bezwładność żółtego luminoforu w diodzie W-LED jest dłuższa. Stąd nie ma potrzeby jego wygładzania. Po drugie przekracza to 1000x możliwości postrzegania ludzkiego oka.

Napięcie impulsowe tym się różni od przemiennego, że w impulsowym (w każdym razie w takich o których mówimy) napięcia nie mają wartości ujemnych. Napięcie przemienne charakteryzuje się tym, że na przewodzie fazowym występuje płynnie zmieniający się potencjał od minus napięcia znamionowego, przez zero do plus napięcia znamionowego. Inna jest też charakterystyka zmian napięcia w zasilaczu impulsowym. Przebieg jest zbliżony do prostokątnego, kiedy w przemiennym jest to sinusoida. W impulsowym nie ma żadnego wygładzania. Przebiegi takich napięć ma Pan na wcześniejszych zrzutach z oscyloskopu. Jest to prawie prostokąt.

Ogólnie zgoda. Wkradły się tu jednak pewne nieścisłości.
Mamy dwa rodzaje impulsów:
1) zasilania impulsowego, które mają częstotliwość kilkuset tysięcy Hz. Mogą one być dodatkowo wygładzone, ale nie muszą ze względu na bardzo wysoką częstotliwość. Wówczas są prostokątne, jak Pan opisał.
2) impulsy PWM o częstotliwości 200Hz. Maja one zmienne wypełnienie i nie są wygładzane kondensatorem. Mają przebieg prostokątny, jak Pan napisał.

Wyjątkowość zasilania podświetlenia w EV polega na tym, że praktycznie we wszystkich innych monitorach, impulsy napięcia mają wartość od zera do znamionowego. Krótkie, dodatnie impulsy prostokątne opisane w poprzednim akapicie. Stąd nazwa "zasilacz impulsowy". W EV jest inaczej, zresztą podobnie jest w CS230, tylko z większą częstotliwością ok 9KHz. Zasilacz nie ma stałego zera. "Zero" czyli napięcie odniesienia przebiegu impulsowego ma zmienną wartość. Właśnie dzięki temu, mówi się o "flicker free".

Zgadzam się.

Przy regulacji jasności, "zero" zmienia się od zera do max. Wartość względna napięcia impulsów jest stała, ok 8V, wartość bezwzględna zmienia się od napięcia odniesienia do max, plus 8V czyli wartość napięcia impulsowego.

Też się zgadzam.

Zero napięcia odniesienia wynosi 0V przy pozycji 5-6% jaskrawości (20% regulatora).

Tak jest. Zatem poniżej tej wartości działanie PWM 200Hz jest najbardziej "widoczne", a ściślej najsilniejsze.

Tu mamy chyba nieporozumienie. Maksymalna wartość wypełnienia, czyli procent czasu "pełnego" napięcia w stosunku do okresu w EIZO EV, to tylko 20%. Więcej nie ma. Powyżej 6% regulacji jaskrawości regulator PWM zatrzymuje się na 20% i dalej nie idzie. Zawsze, nawet przy maksimum jaskrawości wypełnienie impulsowej części napięcia zasilania wynosi 20%.

Czyli jest jeszcze gorzej niż myślałem.

Oczywiście, przy dużych wartościach napięcia odniesienia maleje procentowy udział impulsowy. Całka z przebiegu. Z tej przyczyny, metoda z diodą jest nieskuteczna. Z identycznej przyczyny "znikają" pasy na filmowanym ekranie. Flagowy, rzekomy dowód na "mruganie" i "brak mrugania".

Zgadzam się.

Tymczasem dokładnie takie sam mruganie jest cały czas, tylko ludzie przekonani, że nie ma, przestają nawet przypuszczać że jest. Dioda jest oszukana, kamera jest oszukana, i obserwator-laik temu wierzy. Potężna jest siła sugestii.

O zgrozo, ma Pan rację. Mruga stale.

To jest jedno napięcie, tyle że w funkcji dwóch zmiennych. Stąd błędy interpretacji.

Tak.

Napięcie impulsowe nigdy nie jest napięciem stałym. Nie stosujmy takich uproszczeń.

Tak, to było uproszczenie.

Migotanie wywołuje układ PWM 200Hz, gdy wypełnienie impulsu jest mniejsze niż 100%.

No widzi Pan, i tu Pana mam. W EV nie ma 100% wypełnienia. Na przykład, przy pozycji regulatora 21%, EV2436W wg Pana teorii, prad i licznych filmików przestaje migotać, prawda? A wypełnienie wynosi 20%! I nie migocze. Gdzie jest błąd w Pana rozumowaniu?

Jak Pan przed chwilą wytłumaczył, migocze, tylko jest to maskowane przez zmienną wartość zera.

Jestem zdania, że jeśli urządzenie pomiarowe wykazuje, że migotanie występuje to występuje i ma niekorzystny wpływ na nasze zdrowie. Oczywiście twierdzenie uważam za prawdziwe przy częstotliwościach niższych niż 500-1000Hz.

Polska Norma i wiele instytucji standaryzujących jest innego zdania. Przykład z akapitu wyżej też wskazuje coś innego.

Obawiam się, że Polska Norma opisuje migotanie wywołane przez luminofor znajdujący się w świetlówkach lub na powłoce ekranu kineskopowego, który ma dużą bezwładność. Bezwładność podświetlenia diodowego jest znacznie mniejsza stąd przydatność tych przepisów przestaje być aktualna.

[Tom01]

O zgrozo, ma Pan rację. Mruga stale.

Wszystkie migają, nawet te "flicker free".

Jak Pan przed chwilą wytłumaczył, migocze, tylko jest to maskowane przez zmienną wartość zera.

W tym przypadku tak. Przy czym "główne" maskowanie wynika z częstotliwości. Stąd taka popularność zasilania impulsowego. Graniczna akceptowalna częstotliwość obrazów szybkozmiennych waha się zależnie od osobnika 25-80Hz. Powyżej migotania nie widać. Jeśli przy np 200-250Hz widać, bo przecież nie trzeba daleko szukać takich monitorów, to znaczy, że przetwornica jest spieprzona. Przy poprawnym, "czystym" przebiegu i nawet wypełnieniu 5%, migania nie ma szans zauważyć.

[max]

O zgrozo, ma Pan rację. Mruga stale.

Wszystkie migają, nawet te "flicker free".

Z technicznego punktu widzenia, wszystkie dostarczają podświetleniu diodowemu "migające" zasilanie. Jeśli jednak częstotliwość tego migotania jest bardzo wysoka, na tyle wysoka, że przewyższa bardzo niską bezwładność podświetlenia diodowego (diody i luminoforu), to podświetlenie takie ma szansę być faktycznie pozbawione migotania w ogóle.
Chodzi też o to, które monitory niekorzystnie wpływają lub mają szansę wpływać na narząd i zmęczenie wzroku długotrwałym używaniem, nawet jeśli wg Pana "migają". W tej kwestii EV czyni wiele dobrego w porównaniu do innych "non flicker free".

Przy czym "główne" maskowanie wynika z częstotliwości. Stąd taka popularność zasilania impulsowego. Graniczna akceptowalna częstotliwość obrazów szybkozmiennych waha się zależnie od osobnika 25-80Hz. Powyżej migotania nie widać. Jeśli przy np 200-250Hz widać, bo przecież nie trzeba daleko szukać takich monitorów, to znaczy, że przetwornica jest spieprzona. Przy poprawnym, "czystym" przebiegu i nawet wypełnieniu 5%, migania nie ma szans zauważyć.

Zgadza się. Przy 200Hz, przy patrzeniu wprost na monitor, migotania nie widać. Bardzo łatwo jednak takie migotanie wychwycić, machając choćby ołówkiem przed oczami na tle białego monitora. Czy przy podświetleniu monitora migotającego całą swoją powierzchnią z częstotliwością 200Hz i wypełnieniem 5-10% nie następuje przyspieszone zmęczenie, śmiem poddać w wątpliwość. Nie jestem wstanie z całą pewnością odpowiedzieć na to pytanie. Uważam jednak, że częstotliwość ta tylko nieznacznie przekracza próg świadomej percepcji oraz że wiele wówczas zależy od indywidualnej wrażliwości Użytkownika.

Zadam w takim razie pytanie. Skoro wg Pana częstotliwość PWM wynosząca 200Hz jest wystarczająca, dlaczego EIZO w najlepszym do tej pory swoim monitorze CX240/CG246 zastosowało przetwornicę PWM o częstotliwości 18.000Hz. Dlaczego NEC w swoich najwyższych modelach monitorów zastosował częstotliwości 20.000, 44.000, 49.000Hz? Nie sądzę, aby zapowiadany CX271/CG277 zszedł poniżej 18.000Hz.

Mam pewną teorię na ten temat. Niestety nie potwierdzoną żadnymi faktami.
Sądzę, że zastosowanie tak wysokich częstotliwości PWM, powyżej kilkudziesięciu kHz, możliwe jest wyłącznie w monitorach graficznych. Co ma piernik do wiatraka, zapytacie zapewne.
No więc wymyśliłem sobie, że obniżanie jasności diody niebieskiej (w W-LED) oraz niebieskiej+zielonej (w GB(r)-LED) poniżej pewnego poziomu wywołuje nieproporcjonalne wzbudzenie żółtego (w W-LED) bądź czerwonego (w GB(r)-LED) luminoforu. W wyniku tego zjawiska następuje zmiana barwy, temperatury, widma podświetlenia wraz z mocnym obniżaniem jego mocy. Coś z tym fantem trzeba zrobić. Monitory graficzne wysokich serii mają czujnik barwy i natężenia podświetlenia, który działa w czasie rzeczywistym i który odczytuje tą barwę, przekazuje jej odchyłki do procesora głównego, a ten z kolei zleca wykonanie poprawek matrycy w celu utrzymania wynikowej barwy podświetlenia (po przejściu przez matrycę). Odczyty z takiego czujnika można wykonać w NECach serii PA, czyli również w moim, w menu serwisowym. Ja niestety, z powodu wrodzonego lenistwa, nie wszedłem do tej pory nawet do zaawansowanego menu, o serwisowym nie wspominając (MultiProfiler całkowicie eliminuje taką potrzebę). W każdym razie wydaje mi się, że teorię można sprawdzić obniżając moc podświetlenia i sprawdzając czy zmieniają się współrzędne chromatyczne podświetlenia odczytywane przez czujnik.

Jeśli teoria była by prawdziwa, wybieg ten nie mógłby być zastosowany w monitorach biurowych, ponieważ nie posiadają one czujnika zmiany barwy podświetlenia. Projektanci takiego monitora muszą więc zaprojektować taki zakres zmian mocy lamp, aby podświetlenie nie wypadło w sposób drastyczny po za zakładaną temperaturę (np. 6500K) i widmo. Jak to zrobić, uzyskując jednocześnie szeroką regulację jasności?
A no tak, jak to zrobiono w EIZO EV. Czyli zastosować PWM o niskiej częstotliwości, niższej od bezwładności luminoforu podświetlenia. W czasie tej 1/200s luminofor (wg tej teorii) zdążyłby osiągnąć pełną barwę dzięki wystarczająco mocnemu (przez ten ułamek sekundy) podświetleniu diody niebieskiej.
W przypadku EIZO EV przecież aż prosi się, aby regulację tzw. "napięciową", czyli zasilaniem impulsowym kilkuset kHz, sterować mocą matrycy również poniżej 20%, do samego 0. Nie zrobiono tak. Dlaczego? Sądzę, że poniżej tych "magicznych" 20% zmienia się barwa podświetlenia W-LED, na tyle mocno, że projektanci uznali, iż należy wprowadzić PWM o niskiej częstotliwości 200Hz (poniżej progu bezwładności luminoforu).

[OWM]

Panie Max, myślę że nie potrzeba do tego wszystkiego dorabiać aż takiej piętrowej teorii.
Kiedyś się mówiło że jak nie wiadomo o co chodzi to chodzi o pieniądze.
Teraz należałoby to powiedzenie rozszerzyć i mówić że chodzi albo o pieniądze, albo o marketing.
Ja bym obstawiał że w tym wypadku chodzi o to drugie.
99,99% nabywców monitorów nigdy nie słyszało o żadnym PWM i zasilaniu impulsowym. Ale jak się postawi przed klientem monitor i pokaże że regulacja jasności umożliwia zaciemnienie ekranu do zupełnej czerni, to musi zrobić wrażenie. A to potrafią tylko modele Eizo Flexscan EV-xx36.

Według mnie inżynierowie z Eizo opracowali ten patent właśnie dla osiągnięcia tego efektu.

Czy migotanie 200mHz jest szkodliwe czy nie to tak do końca nie wiadomo, a jak jednego użytkownika na 100 będzie głowa bolała to trudno się mówi.

[sarade]

czyli jeżeli chodzi o PWM to monitory eizo i neca które mają ten wynalazek z dostępnych na rynku nowych modeli to Eizo EV cała seria, Nec EA cała seria, Nec P232 i coś jeszcze?

Eizo FS2333 PWM ~200 i niżej z tego co czytałem i wled?
Eizo FS2331 PWM ~200-100 CCFL z tego co czytałem.
Eizo CS230 ma PWM rzędu 8k+? i wled tak?
Nec P242 ma też wysokie PWM ale to już GBr led?
Eizo CX240/246 wysokie PWM i GBr led
Eizo CX270/276 nie wiem
Nec PA242/272 wysokie PWM i GBr led

[Czornyj]

EA274WMi też ma PWM wysokiej częstotliwości.
P242W to W-LED, GBr LED jest w PA i nowym EA244UHD

[sarade]

A eizo FG2421? W-LED a PWM?

EA244UHD tu monitor 4k, 24 cale i cena orientacyjna 2900$!!!
(szkoda, że żaden monitor 4k nie ma jak na razie skalowania bezstratnego do FullHD, to 2 wyświetlane obrazy więc taki monitor dla śmiertelnika nie bardzo)
Tu informacje o tym monitorze.
http://cinescopophilia.com/nec-4k-24-in ... k-monitor/

"I adopt the backlight “GB-R” white LED (* 1), achieving a wide color gamut of the Adobe ® RGB equivalent. In addition, by increasing to about 23kHz dimming frequency, we have also achieved a reduction in flicker. In addition, mercury-free is also realized by a white LED backlight adoption. Not only the reduction of CO2 emissions during use, with the aim of reducing the global environmental impact of disposal."

[Czornyj]

tą cenę orientacyjną ktoś strzelił z dupy, ZTCW to jakaś bzdura

FG2421 ma 240Hz, ma to jakiś związek z odświerzaniem 120Hz

[Tom01]

A eizo FG2421? W-LED a PWM?

FG2421 ma 240Hz, ma to jakiś związek z odświerzaniem 120Hz

EIZO FG2421 nie ma PWM. Jest zasilanie impulsowe, jak we wszystkich, ale bez PWM. Impulsy zasilania diód są natomiast tak dobrane aby poprawiać płynność obrazu ruchomego. Chodzi o wygaszanie czasu tworzenia półobrazów. Zapala się w dość specyficzny i rzadko spotykany sposób:

[max]

Panie Max, myślę że nie potrzeba do tego wszystkiego dorabiać aż takiej piętrowej teorii.
Kiedyś się mówiło że jak nie wiadomo o co chodzi to chodzi o pieniądze.
Teraz należałoby to powiedzenie rozszerzyć i mówić że chodzi albo o pieniądze, albo o marketing.
Ja bym obstawiał że w tym wypadku chodzi o to drugie.
99,99% nabywców monitorów nigdy nie słyszało o żadnym PWM i zasilaniu impulsowym. Ale jak się postawi przed klientem monitor i pokaże że regulacja jasności umożliwia zaciemnienie ekranu do zupełnej czerni, to musi zrobić wrażenie. A to potrafią tylko modele Eizo Flexscan EV-xx36.

Według mnie inżynierowie z Eizo opracowali ten patent właśnie dla osiągnięcia tego efektu.

Czy migotanie 200mHz jest szkodliwe czy nie to tak do końca nie wiadomo, a jak jednego użytkownika na 100 będzie głowa bolała to trudno się mówi.

Może i masz rację, tyle tylko, że zważywszy na tytuł wątku "Laboratorium/Zasilanie podświetlenia...", Twój post nie wnosi nic do tematu.
Ja próbuję dojść do jakiegoś wniosku, czy w EIZO EV działa tak jak działa z powodu oszczędności, czy bo nie można było inaczej...
Może ktoś pokusi się o opinię czy przypadkiem jakichś bzdur nie wypisuję...

[max]

http://www.mva.pl/viewtopic.php?f=26&t=1737

Proszę nie śmiecić na przyszłość.

Przenoszę w takim razie komentarz tam, gdzie nikt nie zagląda.

PS. Dopisałem kolejny odcinek recenzji. Tym razem jest to część część mocno techniczna, pewnie zaciekawi kol. Maxa.

Istotnie, opis całkiem wnikliwy i ciekawy.

Zgodnie z zapowiedziami, podświetlenie jest typu LED GBr, czyli sekcja dwuukładowych kolorowych diód, zielonych-niebieskich z czerwonym luminoforem. Tego typu podświetlająca matryca diodowa jest prostsza technologicznie niż stosowana do tej pory w CX240 matryca dwóch osobnych sekcji diód BrG, gdzie luminofor jest na diodzie niebieskiej.

Sama budowa diody podświetlającej GB+r jest chyba bardziej zaawansowana. Wszak musi integrować w sobie aż trzy kolory: dwie diody i jeden luminofor. Za to zaprojektowanie monitora z takimi diodami wydaje się być istotnie prostsze technologicznie. Prawdopodobnie taka trzykolorowa hybryda jest z założenia bardziej stabilna barwowo, w zależności od temperatury i mocy podświetlenia, choć to tylko moje gdybanie.
Sądzę też, że zastosowanie zintegrowanych diod GB-r ułatwia równomierne rozprowadzenie światła na matrycy, bez przebarwień i mury chrominancji. Wszak im bliżej siebie znajdują się źródła światła o różnych kolorach, tym łatwiej tego dokonać.

GB_r.JPG (43.19 KiB) Przejrzano 7181 razy

Niektórzy pamiętają jeszcze monitor z trzema odrębnymi diodami RGB i grubość matrycy takiego "potwora", potrzebną do tego aby prawidłowo wymieszać i rozproszyć wszystkie kolory:
http://www.prad.de/new/monitore/test-ne ... teil9.html na dole
http://www.prad.de/new/monitore/test-ne ... eil10.html
http://www.prad.de/new/monitore/test-ne ... teil3.html

Dla porównania B G+R LED w CX240 @ D65

Widmo podświetlenia CX241:

Widmo obu wygląda tak samo, mimo teoretycznie nieco odmiennego rozwiązania. Czyżby tak na prawdę, głównie dioda B wzbudzała czerwony luminofor? I stąd tak mała różnica w widmie?

Zasilacz lamp pracuje z taką samą częstotliwością jak w CX240, czyli 18KHz. Sama przetwornica i regulacja jednak jest ciut inna. Przebieg nie jest prostokątny. Bardziej przypomina złożenie przebiegu prostokątnego z trójkątnym. Taki zabieg ma kilka skutków. Najmniej ważne są bardziej komfortowe warunki pracy diod oraz wyeliminowanie stanów nieustalonych. Najważniejsze jest, że napięcie spadając płynnie powoduje gładkie gaszenie diód i lepiej współgra z gaśnięciem luminoforu, który jak wiadomo ma pewien czas zwłoki i na dodatek nie przebiega liniowo. W innym wypadku, przy gaszeniu przebiegiem prostokątnym, dioda gaśnie szybciej, luminofor wolniej i rośnie udział czerwonego w widmie. Generalnie jest to dobrze dopracowany układ, dający dużą stabilność widmową w całym zakresie regulacyjnym, bez konieczności korekty elektronicznej. W CX240 nie trzeba było stosować takich zabiegów, gdyż luminofor był tylko na jednej diodzie. Układ był bardziej przewidywalny. Nowo zastosowane podświetlenie GBr jest bardziej problematyczne, gdyż przy dwóch diodach z luminoforem potrzebna jest korekcja. Charakterystyka jasności diody zielonej i niebieskiej w funkcji napięcia jest inna. NEC w modelach PA/SV wcześniej zastosował matrycę z podświetleniem GBr, ale chcąc uzyskać żądaną liniowość regulacji przy prostych przetwornicach, konieczne było zastosowanie dodatkowego czujnika RGB, poprawek napięć w algorytmie procesora sterującego i podnoszenie częstotliwości pracy przetwornicy. Czujnik RGB zresztą był nowością w profesjonalnych NECach, często sprytnie przedstawiany jako zaleta i dowód na wyższe zaawansowanie techniczne. Problem sterowania doskonale widać na ekranach montowanych w DELL serii U oraz Apple Thunderbolt Display, gdzie są te same panele, ale pozbawione korekcji i regulacja jaskrawości powoduje płynięcie temperatury barwowej. W EIZO CX241 większość kompensacji jest już na poziomie zasilacza, czyli w źródle, przez co korekta na bazie z odczytów czujnika RGB jest mniejsza i pozostawia większy zakres na kompensację choćby efektów starzenia. Dlaczego więc firma EIZO zdecydowała się na zmianę matrycy podświetlanej BrG na GBr? Odpowiedzią jest najprawdopodobniej ekonomia. Matryca duukładowych LED jest po prostu tańsza niż dwóch osobnych. Stąd też CX241 jest efektywnie tańszy niż CX240.

Przebieg napięcia zasilania przy 50% regulatora jaskrawości.

Zakres wypełnień zmienia się od około 30% przy minimum regulacji do 100% przy maksimum. Co bardzo ciekawe, przy minimum regulatora przetwornica przestaje zmniejszać wypełnienie a zmienia napięcie. Działanie regulacji jest podobne nieco do serii EV, która nawet była okrzyknięta "Flicker Free". Poniżej film pokazujący jak się zmienia przebieg napięcia zasilania podświetlenia od maksimum do minimum. Warto zwrócić uwagę, że krzywa opadania napięcia jest stała co omówione zostało akapit wyżej.

Przetwornica pracuje wzorowo, niemal jak model matematyczny a nie realne urządzenie elektroniczne. Szumy zasilacza są niemierzalne. Dysponuję całkiem niezłym przyrządem, konkretnie Rigol DS2302A z realną szybkością próbkowania 2GS/s i nie jestem w stanie wychwycić żadnych zakłóceń ani szumów w przebiegu napięcia.

Jeśli wyciągnięte wnioski są prawdziwe, co na naszym poziomie dość trudno zweryfikować, to ciekawe i relatywnie zaawansowane rozwiązanie.
Próbowałem znaleźć jakieś informacje na temat czasu zwłoki gaśnięcia luminoforu w diodach, aby w jakiś sposób zweryfikować ten opis, ale mi się nie udało.
Na ile jest, a na ile nie ma korekty elektronicznej matrycą można by zweryfikować na podstawie odczytów z czujnika RGB. Zdaje się, że Czornyj opisywał działanie tego fiuczeru. Ja niestety nie doszedłem tak głęboko. Jedno co zauważyłem to, że po skokowej zmianie regulatora jasności najpierw spada jasność, a ułamek sekundy później następuje korekcja barwy bieli. Czy ta korekcja odbywa się przez podświetlenie, czy matrycę, tego nie wiem. No w każdym razie ponoć taka korekcja jest możliwa na samych diodach, regulując wzajemne proporcje G i B, więc jest to z pewnością zdecydowanie lepsze od korekcji matrycą.
Dlaczego, gdy luminofor jest tylko na jednej diodzie B to nie trzeba stosować korekty, to nie rozumiem. Jasność świecenia luminoforu może być w tym przypadku tak samo nieliniowa (w zależności od jasności świecenia samej diody B), jak w rozwiązaniu łączonym G+B. Podejrzewam ponadto, że dioda B, o kolorze niebieskim, posiadającym większą energię, pobudza czerwony luminofor zdecydowanie silniej niż dioda zielona, o mniejszej energii.
Czyżby w takim razie tak wysokie częstotliwości pracy układu PWM np. w NEC, były powodowane chęcią "pokonania" bezwładności luminoforu? Całkiem możliwe. Dlaczego to ma być gorsze o częstotliwości 2x niższej, ale za to w sposób domniemany lepiej wymodelowanej, to nie wiem. Ale wykluczyć też tego nie można. Dwukrotna różnica częstotliwości 18kHz - 44kHz nie jest duża, więc wszystko jest możliwe.

[Tom01]

Aby być pewnym w 100% po co jest w EIZO płynne gaszenie a w NECu większa częstotliwość, trzeba my mieć zasilacz laboratoryjny, generator funkcyjny, kolorymetr lub spektrofotometr o czasie reakcji szybszym niż gaśnięcie LED, oscyloskop i kupę czasu. Niestety w tej chwili takie badanie jest nierealne, acz poważnie je rozważę. Sądzę jednak, że zwiększanie częstotliwości pracy przetwornicy ma stabilizować czasowo cały układ. To jest jedyne logiczne wytłumaczenie. Podobnie jak płynne gaszenie przebiegu napięcia. Oba rozwiązania są skuteczne, choć zastosowane przez EIZO wydaje mi się bardziej zgodne z zasadami dobrej sztuki technicznej.

Inna sprawa, mocno mnie nurtująca to fakt, że odłączyłem sekcję niebieską i ekran zaświecił na ZIELONO! Poza tym widmo jest podejrzanie podobne do BrG. Informacje natomiast wyraźnie mówią o GBr. Co prawda zielony w odcieniu był dziwny, co może, z drugiej strony być efektem ubocznym, ale nie jestem już taki pewny, czy jest to GBr. Nie zdobędę się na rozebranie matrycy CX241, ale spróbuję taką zdobyć uszkodzoną. Wówczas będzie wiadomo co i jak.

[max]

Czyli:
1) widma obu są podejrzanie identyczne
2) odłączenie niebieskiej diody powoduje "wyłączenie" czerwonego luminoforu.

Ad2)
* albo energia zielonego koloru diody G jest tak mała, że prawie nie wzbudza czerwonego luminoforu
* albo jest to Br-G LED

Aby być pewnym w 100% po co jest w EIZO płynne gaszenie a w NECu większa częstotliwość, trzeba my mieć zasilacz laboratoryjny, generator funkcyjny, kolorymetr lub spektrofotometr o czasie reakcji szybszym niż gaśnięcie LED, oscyloskop i kupę czasu. Niestety w tej chwili takie badanie jest nierealne, acz poważnie je rozważę.

He he. Nawet przez myśl mi nie przeszło, żeby Pana naciągać na tego typu przedsięwzięcie logistyczne. Ot, takie luźnie i niezobowiązujące spostrzeżenia.
Tak zwana "dedukcja".

[max]

Jeszcze garść podpowiedzi z prad.de

Widmo CX240 Br+G: http://www.prad.de/images/monitore/eizo ... ektrum.jpg


Widmo PA242W GB-r: http://www.prad.de/images/monitore/nec_ ... ektrum.jpg


Hmm. Też podobne.
Daje się zauważyć jedynie drobne przesunięcie wierzchu długości fali diody niebieskiej, o ok. 15nm. W związku z czym, gdy długości fali diody zielonej i niebieskiej są nieco dalej od siebie, już się nie nachodzą.

Może jest tak, że czerwony luminofor jest wrażliwy jedynie na niebieskie podświetlenie?

[Czornyj]

Daje się zauważyć jedynie drobne przesunięcie wierzchu długości fali diody niebieskiej, o ok. 15nm. W związku z czym, gdy długości fali diody zielonej i niebieskiej są nieco dalej od siebie, już się nie nachodzą.

Może jest tak, że czerwony luminofor jest wrażliwy jedynie na niebieskie podświetlenie?

To drobne przesunięcie jest odpowiedzialne za wyraźnie większy gamut. Znany mi czerwony luminofor używany w diodach jest najmocniej pobudzany przez światło o długości 455nm, ale nie jest tak że dłuższe fale nie pobudzają go wogóle, po prostu fluorscencja zaczyna stopniowo słabnąć.

Z materiałów NEC DS wynika, że podświetlenie GBr LED jest mniej podatne na wpływ temperatury, stąd brak wiatraka w CX241 oraz regulacja 2D barwy bieli wskazywałyby mz. na ten rodzaj podświetlenia. To, że odłączenie zasilania B powoduje świecenie na zielono o niczym nie świadczy, bo jeśli spada wydajność pobudzenia luminoforu R, to światło będzie zielone, dopiero spora ilość świała o długościach R spowoduje, że uzyskamy w miarę czysty żółcień.

[Tom01]

To, że odłączenie zasilania B powoduje świecenie na zielono o niczym nie świadczy, bo jeśli spada wydajność pobudzenia luminoforu R, to światło będzie zielone, dopiero spora ilość świała o długościach R spowoduje, że uzyskamy w miarę czysty żółcień.

Także podejrzewałem, tym bardziej, że jak wspomniałem, to nie był czysty zielony. Zdziwiło mnie jednakże, bo spodziewałem się czego innego. Dopiero rozważenie na chłodno daje prawdopodobne i wygląda na to, że poprawne, wnioski. Co innego karty katalogowe a co innego na żywo.

[GrzesiekR]

Jeszcze garść podpowiedzi z prad.de

Widmo CX240 Br+G: http://www.prad.de/images/monitore/eizo ... ektrum.jpg


Widmo PA242W GB-r: http://www.prad.de/images/monitore/nec_ ... ektrum.jpg


Hmm. Też podobne.
Daje się zauważyć jedynie drobne przesunięcie wierzchu długości fali diody niebieskiej, o ok. 15nm. W związku z czym, gdy długości fali diody zielonej i niebieskiej są nieco dalej od siebie, już się nie nachodzą.

Może jest tak, że czerwony luminofor jest wrażliwy jedynie na niebieskie podświetlenie?

Różnica jest również w wartości piku czerwonego.