Tehnilised põhimõtted: LCD-ekraani{0}}madal energiatarbed.
LCD energiatarve pärineb peamiselt järgmisest 3 kategooriast: taustvalgustussüsteem, juhtimisahel, ekraani värskendamine. Akutoitel juhtudel vajab see kolme täiustust: Süstemaatiline.
Taustvalgustussüsteem: dünaamiline hämardamine, kõrge efektiivsusega valgusallikas
Suurim LCD-ekraani toiteallikas on taustvalgustus (60%-80%). Traditsioonilised LED-id kasutavad fikseeritud-heledusega LED-i ja vähese võimsusega vajadusi tutvustavad järgmised:
PWM-hämardamine: see muudab eredaks impulsi muutmisega sagedusega > 1kHz, et vältida analooghämardamisest tingitud temperatuuri muutumist. Näiteks akutoitel EM-veemõõtur kasutab ümbritseva valguse andurit, nagu BH1750, et saada reaalajas- valguse intensiivsust ja juhib vastavalt-tagavalgust, mis vähendab mõõdetud energiatarbimist rohkem kui 40%.
Tõhusad valgusallikad: valige väiksema võimsusega LED-id (nt 0,2 W/tk) või valige valguse kadumise vähendamiseks külgmised valgusallikad. Mõned uhked seadmed kasutavad Mini LED-taustvalgustuse tehnoloogiat, mis vähendab tsooni juhitava valgustuse kaudu tarbitavat võimsust.
Ajamiahel: laadimise eel{0}}salvestusruum, dünaamiline sidumine
Traditsiooniline LCD-draiver nõuab pikslikondensaatori pidevat värskendamist, seega väga kõrgeid dünaamilise võimsuse nõudeid. Chengdu Jiutian Huaxini patenteeritud tehnoloogia saab asjadest mööda, kasutades:
Laadige eelsalvestus-: praeguse kaadri taustvalgustuse sisselülitamise ajal salvestage andmesignaal kondensaatoritesse ajal, mil pole vaja signaali joontele kirjutada, et mitte põhjustada kõrge -sageduse ümberlülituskadu ridade kaupa kirjutamise ajal.
Dünaamiline sidestuse kompenseerimine: hoidke kondensaatori energia ja sidestussignaali energia tasakaalu, et kondensaator ise saaks juhtida vedeliku{0}}kristalli pöörlemist iseseisvalt; ja sellest tulenevalt kogu vajaliku ajami pinge vähenemine (+5V kuni + 2. 5V), mille tulemuseks on IC tarbimise arvude otsene vähenemine allika juures.
Timing optimization: reduce pixel voltage write time from current 16. 7 μ s/line to nearly complete in parallel, extend backlight "ON" time (current 30%-40% of scan, now >70%), suurendage heledust 20%-30% taustvalgustuse energiasäästu abil.
Ekraani värskendamine: nutikas unerežiim ja piirkonna värskendused
Intelligentne puhkerežiim: kaasaegsetel LCD-draiveri IC-del (nagu ILI9341) on mitu erinevat vähese energiatarbega{1}}režiimi. Like, kui soovite, et see 30 sekundi pärast unerežiimi lülituks. tühikäigul, katkestada AVDD, VGH/VGL toide, äratuse viivitus alla 100–120 ms.
Piirkondlik värskendustehnoloogia: värskendatakse ainult muudetud osi, näiteks numbreid, ja kogu ekraani ei joonistata uuesti{0}}. "Määrdunud"-ala märgistus on määratletud. Sel viisil mõõdetud energiatarbimist rohkem kui 30%.
Põhiparameetrid: vähese võimsusega{0}}LCD valikukriteeriumid
Akutoitega instrumentide LCD-de puhul pöörake järgmiste valikute tegemisel tähelepanu:
Energiatarbimise indeksid
Töövool: töövool juhul, kui see on 3,5-tollise TFT-LCD mooduli jaoks, on tavalise töövoolu suurus 3,3 V juures tavaliselt umbes 60 mA. Väikese võimsusega disainilahendused vajavad veelgi madalamat; vähem kui 20mA.
Unevool PEAKS OLEMA VÄHEM KUI 1 uA, et VÄLTIDA Ootereziimi KADU.
Taustvalgustuse energiatarve: siin on valik LED-taustvalgustid ja üks seade ei tarbiks rohkem kui 0. 5 W.
Kuva jõudlus
Vastupidine: 1000:1 kõrge kontrastsus võib vähendada taustvalgustuse heleduse vajadust ja säästab energiat.
Perspektiiv: lai vaatenurk, näiteks 178 kraadi, vähendaks seda, kui sageli kasutaja vaatenurki muudab, vähendades sellega suhtlemiseks kuluvat energiat.
Lahendus: valige pigem vajadusest lähtuvalt, mitte maksimaalse eraldusvõime pärast, sest lisapikslite jaoks{0}}kulub rohkem sõitu.
Keskkonnaga kohanemisvõime
Töötemperatuur: akutoitega{0}}seadet saadetakse sageli välja ja see peab taluma temperatuuri vahemikus -40 kraadi kuni 85 kraadi.
Kaitsetase: IP68, mida saab pikaks ajaks vette uputada ja see on rakendatav veekvaliteedi seire stsenaariumi korral.
Liides, integratsioon.
Liidese tüüp Valige odava, kuid kiire I80 või kiire ja väikese võimsusega MIPI DSI vahel.
Integreerimine: valige moodulid, millel on oma draiveri IC-d, et perifeeria jaoks poleks nii palju.
Süsteemitaseme energia{0}}säästuarhitektuuri optimeerimise metoodika
Vaja on valida sobiv väikese võimsusega LCD, et teha koostööd kogu disainiga, et moodustada kogu energiasäästlik arhitektuur:
Toitehalduse optimeerimine
Multi power rails: an external, high efficiency DC-DC boost circuit (TPS61040) is used to create the required ± 10V at >85% kasutegur sõiduahela jaoks.
Dünaamiline toitelülitamine: lülitage toiteliistu ekraani oleku alusel, lülitage puhkerežiimis välja kõik -vajalikud toiteallikad.
Tarkvara koostöökontroll
Dünaamilise sagedusmodulatsiooni tehnoloogia: reguleerige I80 taktsagedust automaatselt olenevalt kuvatavast sisust. Mis puudutab näidist, näiteks sageduse langemine alla 10 Hz, kui see on puhkeolekus, või sageduse tõus umbes 60 Hz-ni, kui see liigub ringi ja sellel on mõõtmine, mis suudab näidata salvestatud tegelikku väärtust 40% pealt.
Kohanduv heledusalgo: koostame tabeli, mis korreleerib erinevad valgustuse kogused teatud protsendi heledusega (näiteks kui valgust pole, kasutaksime ainult 10 protsenti heledusest), samuti tabeli, mis kasutab ümbritseva keskkonna andurit ja muudab neid pidevalt vastavalt oma leidudele.
Riistvaravaene{0}}võimsusega disain
Madala võimsusega MCU: valige äärmiselt madala energiatarbega MCU, nagu Renesas RL78 / L13, ja see võtab töövoolu vaid umbes 100 μ A/Mhz.
Madala lekkega materjal: kõrge dielektrilise konstandiga materjale, nagu Al2O3, kasutatakse eel--salvestuskondensaatori ja hoidekondensaatorina, et vähendada tarbitavat staatilist võimsust.
Tüüpiline juhtum: akutoite praktiline kontrollimine.
Juhtum 1: patareitoitel EM laine veearvesti
Linna veevarustuse arvesti: 6 aastat.
3,5-tolline TFT LCD, LCD taustvalgustuse voolutarve: 0,8 W, LCD töövool: 15 mA (3,3 V toiteallikas).
Optimeerimismeetmed:
Kasutades PWM-i hämardamist ja ümbritseva valguse andurit taustvalgustuse energiatarbimise vähendamiseks 45%.
Integreeritud laadimise eelsalvestuse juhtimisahel vähendab juhtimis-IC-i kasutatavat võimsust kolmkümmend protsenti.
30 minutit ei ole ühtegi toimingut seadistatud puhkerežiimile minekuks, puhkevool on 0,5 μA.
Tegelik testimise tulemus näitab, et kogu masina võimsus väheneb 200 mW-lt 80 mW-le ja nüüd saab see oma akusid kasutada kuni kaheksa aastat.
Korpus – kaasaskantav meditsiiniline monitor.
Stsenaariumi rakendamine: esmaabi väljas, peab 24 tundi vahetpidamata töötama.
LCD valik: 2,4{1}}tolline OLED (asendab traditsioonilist LCD), kuid see on väga kallis; lõpuks valige väikese-võimsusega TFT-LCD töövooluga 12 mA (2,8 V toiteallikas).
Optimeerimismeetmed:
Kasutage piirkondlikku värskendustehnoloogiat, värskendage ainult neid pildi piirkondi, mis on muutunud südame löögisageduse, vere hapniku jm muutuse tõttu.
Integreeritud dünaamilise -sidustamisdraiveri ahel kasutab juhtimispingeid, mille suurust on vähendatud väärtusega -5 V kuni -3 V;
Madala võimsusega-4G-moodulid (nt Air780E) andmete sünkroonimiseks vähendavad LCD ooterežiimi.
Tegelik testitulemus: kogu masina voolutarve langes 150mW võrra 60mW-ni ja vastab 24-tunnise kasutuse nõudele.
