1, Taustvalgustusega LCD ekraani ekraani energiatarbimise mehhanismi analüüs
LCD (vedelkristallide ekraan) ise ei eralda valgust ja selle kuvamisfunktsioon tugineb valgusallika saamiseks taustvalgustuse moodulile. Taustvalgussüsteemid koosnevad tavaliselt sellistest komponentidest, näiteks valgusallikatest (näiteks CCFL Cold katoodi fluorestsentslambid, LED-valgust kiirgavad dioodid), kergete juhtplaatide, difusioonilehed jne. Selle energiatarbimise koostisel on olulised omadused:
Taustvalgus domineeriv: taustvalguse moodul tarbib 60% -80% LCD üldisest energiatarbimisest, mis on energiasäästliku optimeerimise põhilink.
Sõiduahela mõju: vedelkristallmolekulide jaoks vajaliku sõidupinge ja värskenduse kiiruse juhtimisahela energiatarve moodustab umbes 15% -25%.
Signaalitöötluse kaotus: töötlemine, näiteks pildi skaleerimine ja värvi suurendamine, tekitab umbes 5% -10% energiatarbimist.
Võttes näitena tööstusliku klassi 15. 6- tolli LCD, on tüüpiline energiatarve LED -taustvalgustuse kasutamisel 12W -18 W, kus:
LED -taustvalgus: 8W -12 W (arvestades 66% -75%)
Draiver IC: 2W -3 W (arvestades 11% -17%)
Juhtimisahel: 1,5W -2 W (arvestades 8% -11%)
Signaalitöötlus: 0. 5W -1 w (3% -6%)
2, automatiseerimise juhtimissüsteemide spetsiaalsed energiatarbimise väljakutsed
Tööstusliku automatiseerimise juhtimissüsteemides peavad LCD -kuvarid pidevalt kuvama dünaamilisi jälgimisandmeid, seadme oleku parameetreid ja häireteavet ning nende energiatarbimise probleemid on ainulaadsed:
Kõrge heleduse nõue: keerukate valgustingimustega tööstuskeskkonnas on sageli vaja nähtavuse tagamiseks säilitada 800-1200 CD\/M ² heledus.
Sagedane dünaamiline värskendus: reaalajas andmete värskendused nõuavad vähemalt 60Hz värskendamiskiirust, mis suurendab ajami vooluahela koormust.
Kompleksne signaalitöötlus: nõuab selliste keerukate signaalide lisamist nagu OS -i liidese ja SCADA süsteemi graafika, mis suurendab GPU koormust.
Äärmuslik töötingimuste kohandamine: ooterežiimi energiatarbimise suurendamiseks on laias temperatuurikeskkonnas (-20 kraadi ~ 70 kraadi) vaja täiendavaid temperatuuri juhtimisahelaid.
Tüüpilise tööstusliku HMI (inimese masina liides) vedelkristallektori energiatarbimise testide andmed näitavad:
Täisvalge staatiline pilt: 15W (põhiline energiatarve)
Dünaamilised andmed värskendage: + 3 W (suureneb 20%)
Luba puudutusfunktsioon: + 1. 5W (suurenes 10%)
Kõrge temperatuuriga keskkonna kompensatsioon: + 2 W (suurenes 13%)
3, mitmemõõtmeline energiasäästlik tehnoloogiasüsteem
(1) Taustvalgussüsteemi optimeerimine
Dünaamiline tuhmumistehnoloogia
Keskkonnavalguse tundmine (LABC):
Keskkonnavalgustuse (täpsus ± 10LUX) reaalajas tuvastamine sisseehitatud valgusandurite kaudu, reguleerides dünaamiliselt taustvalgustuse heledust. Testid on näidanud, et automaatne hämardamine võib säästa 40% -50% energiat võrreldes fikseeritud heleduse režiimiga 500Lux kontorikeskkonnas.
Sisu kohandamine (CABC):
Analüüsige pildi histogrammi ja vähendage tumedate piltide taustvalgustuse intensiivsust. Eksperimentaalsed andmed näitavad, et musta tausta kuvamine suurendab energiatõhusust 65% ja segasisaldus säästab keskmiselt 35% energiat.
Uus taustvalgustuse arhitektuur
Kohalik tuhmimistehnoloogia:
Jagage taustvalgustuse moodul mitmeks sõltumatuks juhtimispiirkonnaks (näiteks 16 × 16 maatriks) ja reguleerige heledust vastavalt kuvari sisu partitsioonile. Tööstusliku automatiseerimise seireliidese rakendustes saab üldist energiatarbimist vähendada 30% -40%.
Kvantpunkti täiustamine:
Kasutades kvantpunkti kilet värvi puhtuse suurendamiseks, saab taustvalgustuse intensiivsust vähendada 15% -20%, säilitades samal ajal sama visuaalse efekti.
(2) Innovatsioon sõiduringis
Madala energiatarbega juhi kiip:
Kasutades {{{0}}. 13 μm CMOS protsessikiip väheneb staatilist energiatarbimist 60% ja dünaamiline energiatarve väheneb 45% võrra võrreldes traditsiooniliste 0,18 μm protsessilaastudega.
Intelligentne energiahaldus:
Integreeritud DC-DC muunduri efektiivsus on 95% ja see toetab mitme režiimi toitevahetust (normaalne\/ooterežiimi\/uni), energiatarvega 12W\/{4}}. 5W\/0. 1W.
(3) Tarkvara algoritmi optimeerimine
Värskendamiskiirus adaptiivne:
Töötage välja dünaamilise kaadrisageduse juhtimiskaitse algoritm, mis lülitub intelligentselt vahemikus 30Hz -60 Hz, tuginedes pildimuutuste kiirusele (tuvastatud pikslite erinevuste järgi), mille tulemuseks on 25% -35% mõõdetud energiasäästliku efektiivsuse suurenemine.
Pildi tihendamise ülekanne:
JPEG-LS kadudeta tihendusalgoritmi kasutuselevõtt vähendab andmeedastuse mahtu, vähendab GPU töötlemise koormust 40%ja vähendab kaudselt ajami vooluringi energiatarbimist.
4, rakenduspraktika tööstusstsenaariumides
(1) Söetööstuse seirekeskus
Zhongda Diantongi poolt Shanxi provintsi söekaevanduses kasutatud 55-tollise ülimahtliku servaga LCD-splaissingu sein (3 × 3) võtab kasutusele järgmised energiasäästlikud lahendused:
Keskkonnavalguse ühendamine: reguleerige heledust vastavalt valgustuse intensiivsusele (0-1000 Lux) juhtimisruumis, säästes fikseeritud heledusrežiimiga võrreldes 42% energiat.
Kohalik hämardamine: rakendage staatiliste seirepiltide (näiteks GIS -kaardid) tsooni taustvalgustuse juhtimist, vähendades energiatarbimist 38%.
Arukas unerežiim: kui rohkem kui 30 minutit toimingut ei toimu, lülitub see automaatselt 1W ooterežiimile, säästes umbes 860 kWh elektrit aastas.
(2) Nutikas ruudustiku juhtimisterminal
12. {1- tolli tööstuslik LCD, mida teatud Power Grid Enterprise saavutab välistingimustes kasutatavates kontrolliseadmetes järgmise CABC+LABC kaherežiimilise hämardamise tehnoloogia integreerimise kaudu:
Strong light environment (>1000LUX): täiustab nähtavuse tagamiseks automaatselt taustvalgust kuni 1200cd\/m ²
Vähese valguse keskkond (<200lux): Reduce backlight to 300cd/m ², increase energy efficiency by 55%
Põhjalikud töötingimused: aastase energiatarbimise aastane töötarve on vähendatud 38kWh 24kWh, pikendades seadmete vastupidavuse aega 30%
5, tuleviku tehnoloogiline evolutsiooni suund
Uus materiaalne läbimurre:
Micro LED backlight: chip size reduced to 50 μ m, achieving higher light efficiency (>150lm/W) and longer lifespan (>100000 tundi).
Perovskite kvantpunktid: Uus luminestsentsmaterjal võib suurendada värviga 120% -ni NTSC -ni, vähendades samal ajal taustvalguse nõudeid 20%.
Arukas energiasäästlik algoritm:
AI ennustusmudel: reguleerige heleduse sätteid eelnevalt seadmete kasutamisharjumuste põhjal (ajaloolise andmete analüüsi kaudu) ja ennustamise täpsus võib ulatuda 92%-ni.
Cloud Edge'i koostöö optimeerimine: mitme ekraaniga energiatarbimise koostööhaldus realiseeritakse servade arvutussõlmede abil ja üldine energiasäästu efektiivsus suurendatakse 15% -20%.
Süsteemi taseme integreerimine:
Valguse sensori kuvamise integreerimine: ümbritseva valguse anduri integreerimine LCD -raamisse suurendatakse reageerimise kiirus 5 korda.
Multimodaalne interaktsioon: ühendades hääljuhtimise ja žestide äratundmise ekraani kestuse vähendamiseks, eeldatakse, et see vähendab ebaefektiivset energiatarbimist 30%.
https:\/\/www.tftlcdfactory.com\/lcd\/smart-lcd-display\/digital-lcd-display-for-cash-counting-machine.html
