Zasilanie podświetlenia, badanie przetwornic.

[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 8185 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.

[Tom01]

Różnica jest również w wartości piku czerwonego.

To rzecz wtórna. Luminofor świeci mocniej im mocniej jest pobudzany.

[Czornyj]

Różnica jest również w wartości piku czerwonego.

Pytanie jak został przeprowadzony pomiar - natywne widma podświetleń GBr potrafią się różnić między rodzajami matrycy, do tego dochodzi kwestia regulacji 2D luminancji GB. W przedmiotowym przypadku obraz jest nieco zatarty przez zbyt niską rozdzielczość spektralną i1Pro, który średnio się nadaje do analizy tak piczastego widma. Wygląda jednak na to, że dioda B emituje w przypadku podświetlenia CX240 wyraźnie więcej energii na 455nm, która - jak wspomniałem - najskuteczniej pobudza nanoluminofor Ca1–xSrxS:Eu używany w LED, stąd pik R jest w tym wypadku wyższy.

[max]

W przedmiotowym przypadku obraz jest nieco zatarty przez zbyt niską rozdzielczość spektralną i1Pro, który średnio się nadaje do analizy tak piczastego widma.

Tak, wykres jest nieco "połamany", zbudowany z odcinków prostych, ale dość łatwo wyobrazić sobie jak wyglądałby wykres o idealnie gładkim przebiegu. Wystarczy do wyciągnięcia jakichś wniosków.
Drobne różnice mogą być spowodowane również przez filtry RGB. Mogą one korygować odrobinę widmo podświetlenia. No chyba, że pomierzono samo podświetlenie, ale wątpię, bo trzeba by rozbebeszyć matrycę.

Ciekawe, ciekawe. Garść szczegółów o tym luminoforze.
http://pdf.lookchem.com/pdf/32/acf575f6 ... 95442c.pdf
Faktycznie "lubi" 455nm.

[Czornyj]

Tak, wykres jest nieco "połamany", zbudowany z odcinków prostych, ale dość łatwo wyobrazić sobie jak wyglądałby wykres o idealnie gładkim przebiegu. Wystarczy do wyciągnięcia jakichś wniosków.
Drobne różnice mogą być spowodowane również przez filtry RGB. Mogą one korygować odrobinę widmo podświetlenia. No chyba, że pomierzono samo podświetlenie, ale wątpię, bo trzeba by rozbebeszyć matrycę.

Ciekawe, ciekawe. Garść szczegółów o tym luminoforze.
http://pdf.lookchem.com/pdf/32/acf575f6 ... 95442c.pdf
Faktycznie "lubi" 455nm.

Ciężko z tego np. wywróżyć realną wysokość pików GB i dokładny przebieg piku B, ogólnie należy sobie zdać sprawę z tego, że ten wykres to b. duże przybliżenie. Filtry najprawdopodobniej są podobne lub wręcz takie same.

Zastrzegam, że co do luminoforu wypowiadam się czysto hipotetycznie, Ca1–xSrxS:Eu wydał mi się głównym podejrzanym z uwagi na remisję w okolicy 650-670nm i koordynaty chromatyczne.

[max]

Therefore, the color temperatures of the three-band white LED can be easily adjusted simply by using the different amounts of phosphors.

Czyli ilość czerwieni reguluje się ilością luminoforu, a nie filtrem.

No to jeszcze trzy garście informacji na temat hipotetycznego żółtego luminoforu w W-LEDach: Y3Al5O12:Ce3+.
http://m.koasas.kaist.ac.kr/bitstream/1 ... filter.pdf
http://www.opticsinfobase.org/view_arti ... %3Dno&org=
http://www.koenderink.info/femius/pdf/12/ShunSuke.pdf
Dla porządku

[Tom01]

Czyli ilość czerwieni reguluje się ilością luminoforu, a nie filtrem.

Raczej jej jasność.

[max]

Czyli ilość czerwieni reguluje się ilością luminoforu, a nie filtrem.

Raczej jej jasność.

Oj tam, oj tam. Niech będzie, że "luminancję".

[Maro255]

Witam, jestem nowy na forum i od razu odgrzewam kotleta... Po przeczytaniu całego wątku musiałem o coś dopytać...

A mianowicie, w trakcie tej jakże ciekawej dyskusji padły stwierdzenia ze strony Tom01, iż w monitorach EV maksymalne wypełnienie wynosi 20%. OK.
Przyglądając się natomiast opisowi regulacji w monitorze CX241 [w którym jest pełne PWM] pada informacja, że wypełnienie zawiera się w zakresie 100%-30% co zreszto widać na filmie. Moje pytanie w tym miejscu brzmi:
Dlaczego i po co jest tak, że w jednym monitorze leci się na 20% wypełnieniu zmniejszając jedynie procentowy udział impulsowy, a w drugim już normalnie PWM po całości i na dodatek w dolnym zakresie regulacji nagle znów następuje zmniejszenia udziału impulsowego - czyli podnoszenie napięcia odniesienia... Co według mojego rozumowania powinno zwiększać jasność
Prosiłbym o jakieś rozjaśnienie tej kwestii bo zapewne w którymś miejscu coś źle rozumiem.

I jeszcze jedno czy można tak uprościć i powiedzieć, że zmienna wartość napięcie odniesienia przebiegu impulsowego ma tak jakby symulować większą bezwładność gaszenia LED niż jest w rzeczywistości?

[Tom01]

W CX241 nie zmienia się napięcie odniesienia. Zmienia się tylko wypełnienie. Zmiana napięcia odniesienia w EV ma dać lepszą regulację w dolnym zakresie.

[Maro255]

Co bardzo ciekawe, przy minimum regulatora przetwornica przestaje zmniejszać wypełnienie a zmienia napięcie.

Obserwujemy to na filmie [od około 0:11]. Ja to widzę jakby podnosiło się napięcie odniesienia...?
Przy minimum regulatora... czyli po osiągnięciu najniższej jasności, przetwornica podbija napięcie odniesienia? Jeśli tak to w jakim celu?