LCD tarbimise tehniline alus: vedelkristallmolekul – vooluahela disain.
LCD (vedelkristallkuvari) peamine energiatarve koosneb kolmest osast
Vedelkristallmolekulid juhivad valgust pingega läbi välja. Selle ajami vool vajab lihtsalt mikroampri suurusjärku (μA/cm²), seega on tegemist madala-pinge-madala{3}}võimsusega seadmega. Nagu vedelkristallide juhtosa 3.5 --tollises TFT-- LCD-moodulis, kasutab ainult umbes 40 mW.
Taustavalgustuse süsteem: praegu vajab LCD-ekraan LED-taga{0}}valgustuse süsteemi ja tarbib maksimaalselt 60%- 80% energiat. Kui võtta arvesse kolme-ja-pooltollist
Draiveri vooluahel koosneb: värava draiverist (+ -10 V HV) , allika draiverist (3. 3 V) ja toitehaldusahelast, mis sõltub energiatarbimise vooluahela konstruktsioonist. Traditsiooniline laadimispumba skeem: 40% – 60% ja väline DC-DC konverter on 85%+.
Tööstuslike mõõteriistade LCD energiatarbimise tüüpiline vahemik ja juhtumianalüüs
Väike-suurusega segmendikoodi ekraan (2,8 tolli või sellega võrdne).
Energiatarbimise vahemik: 0,1mW – 10mW (staatiline).
Kasutusnäited: võimsusmõõtur ja temperatuurikontroller
Juhtum: ainult ühe faasiga multifunktsionaalse 96*96 võimsusmõõturi sisendvõimsuse kasutamine on alla 0,1 VA (umbes 0,1 mW) faasi kohta; kui see kasutab peegeldavat LCD-tehnoloogiat, näitab see asju hästi ka väljaspool eredat keskkonda ega pea iseenesest särama.
Keskmise suurusega punkt{0}}maatriksekraan (3,5–7 tolli)
Energiatarbimise vahemik: 100 mW - 500mW (dünaamiline ekraan)
Tavaliselt kasutatakse rakenduse jaoks: HMI, inim{0}}masina liides; Tööstuslik tahvelarvuti.
Korpus: 3,5-tolline TFT-LCD moodul 60 mA töövooluga 3,3 V toiteallikal, mis tarbib kokku 198 mW voolu; mille sees taustvalgus on 160mW, draiver 40mW ja liidese kommunikatsioon võtab enda alla kõik muud osad.
Big-sized high-res screen (>10 tolli)
Seadme PWR kasutusvahemik on 1-50 vatti, täisvalgusrežiimis tähendab see 50 vatti.
Tüüpilised rakendused oleksid seirekeskuses ja automaatsete tootmisliinide juhtkonsoolidel.
Sel juhul oleks sellel 15,6-tolline tööstusliku kvaliteediga LCD-ekraan eraldusvõimega 1920 x 1080, mis on kasutanud kõiki LED-taustvalgustust koos max. võimsusvajadus 45w. Seda dünaamilist hämardustehnoloogiat kasutades väheneb see, mida me seal tegelikult näeme, umbes 15 W väärtuses.
Lcdise energiakasutust mõjutavate olulisemate tegurite analüüs.
Ekraani suurus ja eraldusvõime
Juhtme takistuse löök: see koosneb läbipaistvast juhtliinist (ITO), kuna see muutub pikemaks, suureneb ka juhtmestiku pikkus, mis suurendab ka juhtme takistuse kadu. Kui minu 10-tolline ekraan kasutab juhtmestiku takistust, mis võib olla kaks korda suurem kui 5-tolline, on vaja rohkem sõiduvõimsust.
Taustvalgustuse nõue on järgmine: Kõrglahutusega ekraanidel on paremad tulemused kõrgema valgusallika korral. Eksperimentaalsete andmete kohaselt, kui me suurendame oma eraldusvõimet 800 x 480-lt 1920 x 1080 territooriumile, kulub see umbes 120 protsenti energiast taustvalgustuse võimsuses.
taustvalgus, tüüp ja tehnika.
Taustvalgustuse tüüpi energiatarbimise suhe ja energiatõhususe optimeerimise rakenduse stsenaariumid.
Peegeldunud<10% outdoor instruments, solar equipment increase the ambient lighting's effectiveness.
Läbipaistev: 20-40% tööstuslik juhtpaneel, mille keskkond on segatud ümbritseva valgusallika LED-tuledega
Ja siis täielikult läbipaistvad 60–80% siseruumide jälgimisekraanid kasutavad mini-LED-i või kvantpunkti.
Tehnoloogiline läbimurre on uus dünaamiline hämardus: taustvalgus muutub sõltuvalt valguse intensiivsusest, mille tuvastab atmosfääriandur, nagu näiteks BH1750. Võttes ainult ühe väikese 1000-luksi korpuse, suurendati ekraani heledust automaatselt 80%-ni 50-luksi langusest ja 25%-ni 50-luksi langedes andis see vaid kiire keskmise energiatarbimise vähenemise umbes 40%.
Draiveri ahela disain
Võimsusarhitektuuri opt.: vanemad lahendused kasutasid kõrgema pinge tekitamiseks laadimispumpasid ja see on raiskamine. Kaasaegsetes konstruktsioonides kasutatakse väliseid DC-DC muundureid, nagu TPS61040, et tõsta 3. 3 V 5 V-ni ja saada seejärel ± 10 V laadimis-pumbamooduli kaudu üldise efektiivsusega üle 85%.
Intelligentne puhkerežiim: MCU tajub, kui teatud aja jooksul on tehtud mis tahes toiminguid, oodates 30 sekundit, enne kui see lülitub puhkeolekusse, siis AVDD, VGH/VGL eemaldatakse toide. Ooterežiimi energiatarve on viidud alla 0,1 mW.
Energiatarbimise optimeerimise strateegia tööstuse stsenaariumides.
Süsteemi-tasand Energiasäästu-struktuur
Taustvalgustuse juhtimine: kasutage väreluse vähendamiseks ja EMI minimeerimiseks 1 kHz PWM-hämardamist. Valgustus-heleduse kaarti kasutatakse hämardamise reguleerimiseks.
Piirkonna värskendamise tehnoloogia: määratlege viis "määrdunud" piirkonna märgistamiseks, et muudaksime ainult muudetud asju. Näiteks kui arvestame tööstusliku poole pealt, et me jaotame selle tiitliriba sektsioonina, andmeala osa, siis meie viimane osa sisaldaks meie olekuriba osa, mida selle stsenaariumi korral saaks ükshaaval värskendada, vähendades seeläbi värskendamise eesmärgil üldist energiatarbimist ligikaudu 30+ protsendipunkti võrra.
Toite ajastuse haldamine: LCD ärkamisprotsessi ajal peame ootama 100–120 ms, et toide stabiliseerub, et välditaks "musta ekraani viivitust", ja suurendame äratusperioodiks kuluvat aega -alla 50 ms.
Ja uuendused materjalide ja protsesside vallas
Madala impedantsiga ITO klaas: lisage metalliiooni (näiteks hõbedat), et vähendada ITO õhukese kihi takistust 100 Ω/□-lt 50 Ω/□ ja vähendada sõiduvõimsuse tarbimist 15%.
Mikroprismaga struktureeritud valgusjuhtplaat: V-kujuline mikroribi massiiv suurendab LED-valgustite kasutust 60% - 85%lt ja vähendab valguse kasutust. samade luumenite jaoks vajalik LED 30%.
Tööstusstandardid ja energiatõhususe sertifikaat
Rahvusvaheline standard: IEC 62301 "Measureme ntmethod fors tandb ypo wer c ons umptiono fhou seh olap ha pes" väidab, et tööstuslik vedelkristallekraani puhkerežiim tarbib vähem kui 0. 5 W või sellega võrdne ja väljalülitatud režiim tarbib vähem kui 0. 4 W või sellega võrdne.
Siseriiklik standard: GB21520 "Arvutikuvarite energiatõhususe piirangud ja klassid" näeb ette, et suure jõudlusega tööstuslike LCD-ekraanide puhkeoleku energiatarve peab olema väiksem või võrdne 0,8 W ja väljalülitatud voolutarve ei tohi ületada 0,6 W.
