Az LCD fogyasztás műszaki alapjai: Folyadékkristály molekula – áramkör tervezés.
Az LCD (folyadékkristályos kijelző) fő energiafogyasztása három részből áll
A folyadékkristály-molekulák feszültséggel vezetik a fényt a mezőn keresztül. Meghajtóáramának csak mikroamperes nagyságrendre van szüksége (μA/cm²), tehát ez egy kis-feszültségű-alacsony{3}}teljesítményű berendezés. Mint egy 3.5 - hüvelykes TFT - LCD-modul folyadékkristályos meghajtó része, csak körülbelül 40 mW-ot használ.
Hátsó világítási rendszer: Napjainkban az LCD LED-es háttérvilágítást{0}} igényel, és legfeljebb 60%- 80% energiát fogyaszt. Ha csak a három--egy-fél hüvelykes modellt vesszük figyelembe, ez a LED-hátsó-fény LED-tömb úgy fogyaszt, mint valahol egy-száz{10}}húsz és egy{11}}száz{12}}teljesítmény, ahol a legtöbb hatvanezer.
Az illesztőprogram áramköre a következőkből áll: kapumeghajtó (+ -10 V HV) , forrásmeghajtó (3. 3 V) és energiagazdálkodási áramkör, amely az áramfelvételi áramkör kialakításától függ. Hagyományos töltőszivattyús séma: 40% – 60% és külső DC-DC konverter 85%+.
Tipikus tartomány- és esetelemzés az ipari műszer LCD-k áramfogyasztásáról
Kis-méretű szegmenskód képernyő (2,8 hüvelyk vagy annál kisebb).
Áramfelvételi tartomány: 0,1mW – 10mW (statikus).
Alkalmazási példák: teljesítménymérő és hőmérséklet-szabályozó
Eset: A többfunkciós, 96*96-os, csak egy fázissal rendelkező teljesítménymérő fázisonként 0,1 VA (körülbelül 0,1 mW) alatti bemeneti teljesítményt használ; Amikor a fényvisszaverő LCD technológiát használja, még a világos környezetben is jól mutatja a dolgokat, és nem kell önmagától ragyognia.
Közepes méretű pont{0}}mátrix kijelző (3,5–7 hüvelyk)
Energiafogyasztási tartomány: 100mW - 500mW (dinamikus kijelző)
Jellemzően az alábbi alkalmazásokhoz használják: HMI, emberi{0}}gép interfész; Ipari táblagép.
Tok: 3,5- hüvelykes TFT-LCD modul 60 mA üzemi árammal 3,3 V-os tápegységen, amely összesen 198 mW áramot fogyaszt; amelyen belül a háttérvilágítás 160 mW, a meghajtó 40 mW és az interfész kommunikáció az összes többi részt lefoglal.
Big-sized high-res screen (>10 hüvelyk)
A készülék PWR felhasználási tartománya 1-50 watt között van, ez teljes fény üzemmódban 50 wattot jelent.
A tipikus alkalmazások egy felügyeleti központban és az automatikus gyártósorok vezérlőkonzoljain lennének.
A helyzet az, hogy 15,6 hüvelykes, ipari minőségű LCD-kijelzője lenne 1920 x 1080-as felbontással, amely a LED-es háttérvilágítás teljes skáláját használja, valamint egy max. teljesítményigénye 45w. Ezzel a dinamikus fényerőszabályzó technológiával, amit valójában látunk, az körülbelül 15 W-ra csökken.
Az Lcdis energiafelhasználását befolyásoló legfontosabb tényezők elemzése.
Képernyő mérete és felbontása
Vezetékellenállás ütés: Átlátszó vezetővonalból (ITO) épül fel, mivel nagyobb lesz, így nő a vezetékek hossza, így nagyobb a vezeték ellenállásvesztesége is. Mint ha a 10 hüvelykes képernyőm kábelezési ellenállást használna, ami duplája lehet annak, amit egy 5 hüvelykes használna, több meghajtóerőre van szükség.
A háttérvilágítás követelménye a következő: A nagyfelbontású képernyők jobb eredményt adnak, ha magasabb fényforrást használnak. Kísérleti adatok szerint, ha a felbontásunkat 800 x 480-ról erre az 1920 x 1080-as területre növeljük, akkor a háttérvilágítás teljesítményének körülbelül ez a 120 százaléka lesz.
háttérvilágítás, típus és technológia.
Háttérvilágítás típusú energiafogyasztási arány és energiahatékonyság-optimalizálási alkalmazási forgatókönyvek.
tükröződik<10% outdoor instruments, solar equipment increase the ambient lighting's effectiveness.
Átlátszó: 20-40% ipari vezérlőpanel környezeti fényforrás LED-lámpákkal kevert környezettel
Ezután a teljesen átlátszó 60-80%-os beltéri monitorozó képernyők mini ledet vagy kvantumpontot használnak.
A technológiai áttörést az új Dynamic Dimming jelenti: A háttérvilágítás a fény intenzitásától függően változik, amit egy Ambience Sensor érzékel, mint például a BH1750. Csak egy kis 1000 lux-os tokot vettünk, a képernyő fényereje automatikusan 80%-ra nőtt 50 lux-os csökkenésről, és amikor 50 luxnál 25%-ra csökkentették, ez csak gyors, átlagosan 40% körüli energiafogyasztást eredményezett.
Meghajtó áramkör tervezése
Teljesítményarchitektúra opt.: A régebbi megoldások töltőszivattyúkat használtak a nagyobb feszültség előállítására, és ez pazarló. A modern kialakítások külső DC-DC átalakítókat használnak, mint például a TPS61040, hogy a 3. 3 V feszültséget 5 V-ra emeljék, majd a ± 10 V-ot egy töltő-szivattyúmodulon keresztül 85%-nál nagyobb összhatékonysággal kapják.
Intelligens alvó üzemmód: Az MCU érzékeli, ha egy adott időintervallumon belül valamilyen műveletet hajtottak végre, 30 másodperces várakozással, mielőtt alvó üzemmódba kapcsolna, akkor az AVDD,VGH/VGL áramellátása megszűnik. A készenléti energiafogyasztás 0,1 mW alá csökken.
Energiafogyasztás optimalizálási stratégia iparági forgatókönyvekben.
Rendszer-szintű energiatakarékos-struktúra
Háttérvilágítás szabályozása: Használjon 1 kHz-es PWM tompítást a villogás csökkentése és az EMI minimalizálása érdekében. A megvilágítási -fényerősség térkép a fényerő szabályozására szolgál.
Régiófrissítési technológia: Határozza meg a "piszkos" régió megjelölésének módját, hogy csak a módosított dolgokat módosítsuk. Például, ha ipari oldalról úgy bontjuk le, hogy a címsor rész, az adatterület rész, akkor az utolsó az állapotsor részét tartalmazza, amely ebben a forgatókönyvben egyenként is frissíthető, ezáltal körülbelül 30+ százalékponttal csökkenthető a frissítési műveletek teljes energiafogyasztása.
Teljesítmény-időzítés: az LCD felébredés folyamata során 100-120 ms-ot kell várnunk, hogy az áram stabilizálódjon, így elkerülhető a „fekete képernyő késése”, és az ébredési -időigényt 50 ms alá kell növelni.
És innovációk az anyagok és folyamatok terén
Alacsony impedanciájú ITO üveg: Dope fémion (például ezüst), hogy csökkentse az ITO vékonyréteg-ellenállását 100 Ω/□-ról 50 Ω/□-ra, és 15%-kal csökkentse a hajtási teljesítményfelvételt.
Mikroprizmás szerkezetű fényvezető lemez: A V alakú mikrogerinc tömb 60%-ról - 85%-ról növeli a led fény használatát, és csökkenti a nem. az azonos lumenhez szükséges led 30%-kal.
Ipari szabványok és energiahatékonysági tanúsítvány
Nemzetközi szabvány: IEC 62301 "Measureme ntmethod fors tandb ypo wer c ons umptiono fhou seh olap ha pes" kimondja, hogy az ipari LCD alvó üzemmódja kevesebb vagy egyenlő, mint 0. 5 W, a kikapcsolt üzemmód pedig kevesebb vagy egyenlő, mint 0. 4 W.
A hazai szabvány: GB21520 „Számítógép-kijelzők energiahatékonysági határai és fokozatai” előírja, hogy a nagy teljesítményű ipari LCD-k alvó állapotú energiafogyasztása legfeljebb 0,8 W lehet, és az energiafogyasztás kikapcsolt állapotban nem haladhatja meg a 0,6 W-ot.
