一, A háttérvilágítás iránti kereslet az ipari távolságra az LCD -hez: fejlődés az "Opcionális" -ról "Essential" -ig
1. A háttérvilágítás nélküli kialakítás korlátozásai
A hagyományos töréskód LCD a számokat vagy szimbólumokat egyértelműen erős fény (például kültéri) alatt jeleníti meg a környezeti fény felhasználásával a fényvisszaverő polarizáló film segítségével. Ennek a kialakításnak azonban végzetes hibái vannak gyenge fényviszonyok, például éjszakai, földalatti és sötét beltéri területeken
Olvashatósági veszteség: Ha a környezeti fény 500 lux alatt van, a reflektív kijelző tartalma homályossá válik, vagy akár teljesen láthatatlanná váljon.
Biztonsági kockázat: A kulcsfontosságú paraméterek, például a nyomás, a hőmérséklet és a sebesség félreértése az ipari berendezések üzemeltetési paneleiben termelési balesetekhez vezethet.
Felhasználói élmény csökkenése: Az orvostechnikai eszközök, az intelligens fogyasztásmérők és más forgatókönyvek 24 órás stabil kijelzőt igényelnek, és a környezeti fényre támaszkodó tervek nem felelnek meg a keresletnek.
2. A háttérvilágítás tervezésének szükségessége
A modern ipari LCD képernyők általában háttérvilágítási rendszereket használnak, és alapértékeik tükröződnek:
Fokozott környezeti alkalmazkodóképesség: Stabil fényforrást biztosít a LED-es háttérvilágításon keresztül, biztosítva a tiszta megjelenítést a 0-100000 lux fénytartományban.
Kijelző optimalizálás: A háttérvilágítás javíthatja a kontrasztot (10: 1 -ről 100: 1 -re), így a számok/szimbólumok széleit élesebbé teszik.
Funkcionális méretezhetőség: Támogatja a multi - színes háttérvilágítást (például a piros/zöld/kék) az állapotfüggvények eléréséhez (például a hibarivelés, az üzemmódváltás).
Élet és megbízhatóság: A LED -es háttérvilágítás élettartama meghaladhatja az 50000 órát, ami messze meghaladja a 20000 órás CCFL -t (hideg katód -fluoreszcens lámpát), csökkentve a karbantartási költségeket.
3. Háttérvilágításmentes megoldások a speciális forgatókönyvekhez
A háttérvilágítás jelentős előnyei ellenére egyes jelenetek továbbra is nem háttérvilágítású kialakítást fogadhatnak el:
A kültéri rögzített szerelhető berendezések, például a Solar Street Light vezérlők, a természetes fény felhasználásával megfelelhetnek a megjelenítési követelményeknek.
Ultra alacsony energiafogyasztási forgatókönyv: Egyes hordozható műszerek továbbra is egyértelműen jelenhetnek meg egy 100LUX környezetben a fényvisszaverő réteg (például a nagy reflexiós kedvtelésből tartott állatok filmje) optimalizálásával, csökkentve az energiafogyasztást 0,1 MW alá.
Költségérzékeny alkalmazások: Az eldobható orvosi fogyóeszközök (például a vércukorszint -mérők) kihagyhatják a háttérvilágítás moduljait a költségek csökkentése érdekében.
2, Industrial Off Code LCD Backlight Control Technology: Együttműködő optimalizálás a hardverről a szoftverre
1. Hardver kialakítása: vezetői áramkör és optikai szerkezet
A meghajtó áramkör topológiája:
Állandó feszültség -meghajtó: stabil feszültséget biztosít az LDO -n keresztül (alacsony kiesési lineáris szabályozó), amely alkalmas alacsony - teljesítmény -forgatókönyvekre (például monokróm LED -es háttérvilágításra), de alacsonyabb hatékonysággal (kb. 60%).
Állandó áram meghajtó: Az állandó áramforrás áramkört (például az LM 358+ S8050) operatív erősítők és tranzisztorok felhasználásával készülnek, és az áramot (i=VFB/RSET) pontosan a visszacsatolás ellenállásokkal (RSET) szabályozzuk, a hatékonyság több mint 90%.
Integrált megoldás: A dedikált illesztőprogram -IC -k (például a TI TPS61165) használata, a PWM DIMMing, a túlfeszültség védelme, a lágy indítás és más funkciók integrálása a tervezési folyamat egyszerűsítése érdekében.
Optikai szerkezet kialakítása:
Edge LED: A LED -gyöngyök a fényvezető lemez oldalán vannak elrendezve, hogy lézerjelöléssel vagy V - vágott szerkezetű, vékony kialakításra alkalmas (vastagsághoz alkalmas (vastagságra is alkalmas.<3mm).
Direct LED: The LED matrix is directly attached to the back of the LCD panel, supporting zone dimming (such as 4/8 zones), but with a larger thickness (>5 mm).
Hibrid: Az oldalsó és egyenes oldal előnyeinek kombinálását a határ menti területen használják, és egyenesen a középső területen használják a vastagság és az egységesség kiegyensúlyozására.
2. Tompítási stratégia: Analóg tompítás vs PWM tompítás
Szimulált tompítás:
Alapelv: A fényerő -változást (L ∝ I) a LED -áram (I) beállításával érik el.
Előnyök: Nincs villogás, alkalmas forgatókönyvekhez, amelyek magas vizuális kényelmi igényekkel rendelkeznek, például orvosi berendezések.
Korlátozások: Az alacsony fényerő esetén az áram csökkenése a LED színhőmérséklet -eltolódását okozhatja (például a fehér LED -ek sárgulása), és a hatékonyság csökken, amikor az áram csökken.
PWM tompítás:
Alapelv: Az átlagos teljesítmény (p=v × i × d) ellenőrzése a (d) üzemi ciklus rögzített frekvencián történő beállításával (f).
Előnyök: Fenntartja az állandó áramot a színhőmérséklet eltolódásának elkerülése érdekében; A tompítási arány elérheti az 1000: 1 -et, amely alkalmas dinamikus jelenetekhez, például a VR fejhallgatókhoz.
Korlátozások: alacsony frekvenciát (f<200Hz) may cause visible flicker to the human eye, and it is necessary to ensure that f>72Hz, hogy elkerüljék a szédülést.
Vegyes tompítás:
A szimuláció és a PWM tompítás kombinálásával váltson az analóg tompításra alacsony fényerővel, hogy kiküszöbölje a villogást, és használja a PWM tompítást nagy fényerővel, hogy fenntartsa a színhőmérséklet stabilitását. Például egy bizonyos ipari HMI (humán - gép interfész) analóg tompítást használ, amikor a fényerő kevesebb, mint 20%, és a PWM -t tompítva vált, ha nagyobb, mint 20%.
3. Intelligens vezérlés: környezeti fényérzékelés és hőmérsékleti kompenzáció
Környezeti fényérzékelés (ALS):
A környezeti fényintenzitás valós idejű megfigyelése és a háttérvilágítás fényerejének automatikus beállítása fotorezisztorokon vagy digitális fényérzékelőkön keresztül (például APDS-9301). Például egy intelligens fogyasztásmérő csökkenti a háttérvilágítás fényerejét 10% -ra éjszaka (<50lux) and increases it to 100% during the day (>1000lux), az energiafogyasztást 40%-kal csökkentve.
Hőmérsékleti kompenzáció:
A LED világító hatékonysága csökken a hőmérséklet növekedésével (a fényerő körülbelül 5% -kal csökken minden 10 fokos növekedésnél). Figyelje a háttérvilágítás hőmérsékletét az NTC termisztoron keresztül, és dinamikusan állítsa be a vezetési áramot a fényerő csillapításának kompenzálása érdekében.
4. forgatókönyv -alapú ellenőrzési esetek
Ipari műszerek:
Egy bizonyos nyomás adó kettős színű háttérvilágítást (piros/zöld) alkalmaz, a zöld jelzi a normál működést (fényerőt 50%) és a piros jelzi a limit riasztást (fényerő 100% és villogó, frekvencia 2Hz). Közvetlenül vezérli az IC háttérvilágító illesztőprogramot (például a HT7K3442) az MCU PWM -tűjén keresztül, hogy elérje az állapot megjelenítését.
Orvosi berendezések:
Egy hordozható ultrahang diagnosztikai eszköz nagy fényerő háttérvilágítást (700cd/m ²) használ érzékelési módban, automatikusan alacsony fényerőre (100 cd/m ²) váltó módban áll készenléti módban, és dinamikusan beállítja a környezeti fény szerint az ALS érzékelőkön keresztül, meghosszabbítva az akkumulátor élettartamát 4 óráról 8 órára.
Traffic jelvezérlés:
A certain intelligent transportation terminal increases the backlight brightness to the maximum value (1000cd/m ²) under strong light (>10000lux) az olvashatóság biztosítása érdekében még közvetlen napfény alatt is; Csökkentse 20% -ra éjszaka (<10lux) to avoid light pollution.
