一, segmendikoodi ekraani taustvalgustuse süsteemi tehniline olemus
Segmendi koodiekraan ise kuulub passiivsete valgust{0}}kiirgavate seadmete hulka ja selle kuvamispõhimõte tugineb vedelkristallmolekulide paigutuse muutustele elektrivälja toimel, saavutades valguse selektiivse edastamise läbi polariseerivate kilede. Kuna vedelkristallmaterjalid ise valgust ei kiirga, peavad nad nähtava kuva saavutamiseks toetuma välistele valgusallikatele (st taustvalgustussüsteemidele). Taustvalgustussüsteemid koosnevad tavaliselt sellistest komponentidest nagu LED-valgusallikad, valgusjuhtplaadid, peegeldavad kiled ja difusioonkiled. Nende energiatarbimine moodustab 60% -80% segmenteeritud koodiekraanide koguenergiatarbimisest, muutes need energiasäästu optimeerimise põhiobjektiks.
Tehnilise arhitektuuri vaatenurgast on taustvalgustuse juhtimiseks kaks tüüpilist režiimi:
Globaalne juhtimistüüp: Valgustab kogu kuvaala ühe taustvalgustuse allika kaudu, mis sobib lihtsate digitaalkuvade stseenide jaoks, nagu elektroonilised kaalud ja termomeetrid.
Jaotise juhtimise tüüp: mitme LED-i komplekti kasutamine piirkondliku taustvalgustuse sõltumatuks reguleerimiseks, mida kasutatakse tavaliselt keerukates graafilistes kuvaseadmetes, nagu arukad arvestid ja meditsiinilised monitorid.
2. Läbimurre energiasäästu-tehnoloogias riistvara tasemel
1. Innovatsioon valgusallika materjalides
Industry leading companies such as Yangrun Electronics have jointly developed ultra-high resistivity (ρ>10 ¹Ω· cm) liquid crystal formulas with upstream material suppliers, reducing the leakage current of liquid crystal cells to below 0.1 μ A. Combined with high-efficiency (>20 LM/W) LED light sources and high reflectivity (>98%) valgusjuhtplaadid, taustvalgustuse energiatarve väheneb 40%, säilitades samal ajal ekraani heleduse. Näiteks teatud nutika veearvesti projektis kasutatakse kohandatud taustvalgustuse moodulit, et saavutada 10-aastane aku kasutusiga 5 μA töövoolu korral.
2. Ajami vooluringi optimeerimine
Draiveri IC valik mõjutab otseselt taustvalgustuse tõhusust. Peamised lahendused hõlmavad järgmist:
Madala staatilise vooluga kiip: näiteks HT1621 seeria draiveri IC, staatilise vooluga kuni 0,5 μA, mis toetab 1/2 nihkega juhtimismeetodit, võib vähendada dünaamilise skaneerimise energiatarbimist 30%.
Intelligentne hämardusahel: saavutab 0-100% heleduse reguleerimise tänu PWM (impulsi laiuse modulatsiooni) tehnoloogiale ja teeb koostööd valgustundlike anduritega, et saavutada ümbritseva valguse adaptiivne juhtimine. Meditsiiniseadme korpus näitab, et see tehnoloogia kohandab dünaamiliselt taustvalgustuse energiatarbimist keskkonna heledusega, saavutades 55% energiasäästumäära.
3. Struktuuriinnovatsiooni disain
Ningbo Xuda Electronicsi poolt välja töötatud modulaarne taustvalgustussüsteem saavutab energiasäästu järgmise disainiga:
Kihiline valgusjuhistruktuur: asetage LED-valgusallikas valgusjuhtplaadi servale ja kasutage ühtse valgusväljundi saavutamiseks ja valguskadude vähendamiseks täieliku peegelduse põhimõtet.
Intelligentne partitsiooni juhtimine: jagage kuvaala 4 × 4 maatriksiks, juhtige sõltumatult iga partitsiooni taustvalgustuse lülitit MCU kaudu ja lülitage staatilise sisu kuvamisel välja mitteoluliste alade taustvalgustus.
3, Tarkvara juhtimise strateegia energiasäästupraktika
1. Süsteemi tasemel toitehaldus
Manustatud Linuxi süsteemides saab taustvalgustuse juhtimist saavutada kolmel viisil:
Sysfsi liidese juhtimine: kirjutage otse faili/sys/class/packlight/packlight0/brightness (0 on suletud), sobib standardsete draiveri stsenaariumide jaoks.
Framebufferi ioctl-kutse: juhitakse FBIOBLANK-käsuga (parameeter 1 on välja lülitatud), sobib kohandatud süsteemidele ilma sysfs-i toeta.
GPIO otsejuhtimine: kui taustvalgustus on ühendatud GPIO viiguga, saab millisekundite tasemel reageerida kataloogi/sys/class/gpio toimingute kaudu.
Teatud tööstusliku kontrolleri projekti tegelikud katseandmed näitavad, et pärast dünaamilise taustvalgustuse juhtimisstrateegia vastuvõtmist:
Staatilise sisu kuvamisel: värskendussagedus vähenes 60 Hz-lt 5 Hz-le, energiatarve vähenes 72%
Öörežiimis: taustvalgustuse heledus langeb 10%, energiatarve väheneb 89%
Kui taustvalgustus on täielikult välja lülitatud: masina üldine energiatarve väheneb 2,2 mA-lt 0,57 mA-le
2. Rakenduskihi energiasäästu-algoritm
Nutiseadmete tootjate välja töötatud "stsenaariumiteadlik energiasäästu{0}algoritm" võib saavutada:
Nupu käivitatud taustvalgustus: süttib taustvalgus ainult siis, kui kasutaja seda kasutab ja lülitub automaatselt välja 3 sekundi pärast
Ebatavaline alarmi taustvalgustus: süttib punane taustvalgus ainult siis, kui seade ebaõnnestub, ja jääb tavaolekusse välja
Ajastatud une strateegia: lülituge seadme kasutusharjumuste põhjal automaatselt sisse sügava une režiimi töövälisel ajal
Pärast selle algoritmi rakendamist teatud nutikate arvestite projektile lühenes taustvalgustuse aeg keskmiselt 8 tunnilt päevas 15 minutini ja aastane energiasääst ulatus 1,2 kWh-ni.
4, tööstuse rakendusjuhtumid ja andmete valideerimine
1. Meditsiiniseadmete valdkond
Teatud marki monitor kasutab sektsioonide taustvalgustuse juhtimistehnoloogiat, jagades kuvaala kolmeks sõltumatuks vaheseinaks: pulsisagedus, vere hapnik ja vererõhk. Stabiilse seirefaasi ajal on sisse lülitatud ainult praeguse ekraanipartitsiooni taustvalgus ja mõõdetud energiatarve väheneb 12 mA-lt 3,5 mA-le ja aku tööiga pikeneb 72 tunnini.
2. Tarkade kodude vallas
Teatud intelligentne termostaat saavutab:
Strong light environment (>1000 luksi): taustvalgustuse heledus 100%
Mõõdukas valgustus (300–1000 luksi): taustvalgustuse heledus 50%
Vähe valgustatud keskkond (<300lux): Backlight brightness of 20%
Öörežiim (<50lux): Backlight off
See lahendus vähendab seadmete igapäevast energiatarbimist 0,8Wh-lt 0,2Wh-le, vastates EL ERP energiatõhususe standarditele.
3. Tööstuslikud mõõteriistad
Teatud rõhuandur võtab kasutusele "dünaamilise värskenduse + taustvalgustuse juhtimise" strateegia:
Tavaline jälgimine: Värskendage andmeid iga 5 sekundi järel, taustvalgustus välja lülitatud
Andmete muutmine: kui tuvastatakse rõhukõikumised, värskendage kohe ja lülitage taustvalgus sisse (2 sekundiks)
Häire olek: põlema pidevalt punane taustvalgus, kuni tõrge on lahendatud
Testid on näidanud, et see lahendus pikendab seadme aku eluiga 3 aastalt 5 aastani ja vähendab aku vahetuskulusid 60%.
