Ja tegelik probleem, mis on seotud madala -temperatuuri elektritarbimise suurenemisega: see on dilemma vedelkristalltoodete puhul osariigist osariiki jõudmise vahel.
LC viskoossuse ja lävipinge eksponentsiaalne suurenemine.
Vedelkristallide liikumine peatub madalamatel temperatuuridel tugevamini; see on eksponentsiaalne. TN tüüpi tavaliste vedelkristallide viskoossus on kuni 8 korda kõrgem kui 25 kraadi juures (-40 kraadi: 50 cP, 400 cP): molekuli ümberpööramiseks kulub palju kauem, umbes 64 korda kauem. Sõiduahel soovib hoida vastuseid sellises tempos, nii et me muudame oma pinge kolmest voltist kuni kaheteistkümneni, muutes meie energiatarbimise praegusest kuusteist korda suuremaks. Kasutades polaarteadusliku uurimisinstrumendi tegelikke mõõtmisandmeid, võime täheldada, et –40 kraadi Celsiuse juures, kui lihtsalt tõsta nende ajamipingeid, võib elektrikulu suureneda 120 mW võrra.
Ioonide liikuvuse vähenemisest tulenev polarisatsiooniefekt.
Madalatel temperatuuridel väheneb ioon mobi vedelkristallides 10⁻¹²cm² V/s 25 kraadi juures ja nii madalale kui 10⁻¹⁴cm² V/s umbes -40 kraadi juures, mis põhjustab ülejäänu kogunemist. Vastupolaarsus vahelduva polaarsusega impulssidega juhtimisahelatega (bipolaarne). Elektritarbimine suureneb 30%. Sellega testiti tööstuslikke termostaate ja -20 kraadi juures oli hägusust 40%, kuid Bipolar Drive'i täiustamiseks vahetamisel leiti, et see tarbib 45 mW rohkem võimsust, kuid oli väga hea edasiminek, et olla parem kui unipolaarne ajam.
Ja soojendage / jahutage. Polariseerivaid kilesid mõjutab kuumenemine/jahtumine. Tihendusmaterjalid alluvad kuumenemisele/jahutamisele.
Madalal temperatuuril on polarisaatori kokkutõmbumissuhe 0,3%/kraadi, mille tulemusel langeb polarisatsioonitõhusus 80% -ni -40 kraadi juures, kui see on 25 kraadi juures 95%. Kompenseerige valguskadu taustavalgustuse heleduse suurenemisega: 25%, suurendades seega LED-ide energiatarbimist. Teatud auto{10}}instrumendiprojekti konkreetne mõõtmine näitab pärast fluoril põhineva PVA polarisaatori rakendamist, et taustvalgustuse{11}}energiatarve -30 kraadi juures vähenes 120 mW-lt 90 mW-le, mis oli 25%.
Sõiduahela madala temperatuuriga{0}}kohandusprobleem, osade valikust kuju optimeerimiseni.
Nagu kaljul, langes laadimispumba efektiivsus.
Madalatel temperatuuridel langeb traditsiooniliste laadimispumpade konversioonitõhusus märkimisväärselt: 85%-lt @ RT alla vaid 40%-le @- 40 kraadi juures. Laadige pump nagu 3. 3V-lt 12V-ni, see vajaks sisendvoolu tõusu kuni 50 mA, kui -40 kraadi Celsiuse järgi tõuseb kogu süsteemi voolutarve ligi 150%. Teatud tööstuslike andurite projekt, vähendas energiatarbimist 60% võrra -40 °C juures tänu välisele alalis-alalisvoolu muundurile, mis parandas efektiivsust 88%.
Vastupidine töötsükli ja kaadrisageduse tasakaal
Vedelkristallmolekulide külmumise vältimiseks on vaja ajami kaadrisagedust suurendada selle tüüpiliselt väärtuselt 32 Hz 128 Hz-ni ja samal ajal vähendada selle töötsüklit 1/2-ni, et selle üldine voolutarve püsiks kontrolli all. Külmaahela jälgimise terminali testimine näitas, et 128 Hz kaadrisagedusega + 1/2 töötsüklit kasutades võib maksimaalne energiatarve olla kuni 380 mw, kuid see võimaldab meil vähendada kuva viivitust 500 ms-lt vaid 80 ms-le ja täita reaalajas{11}} hoiatusnõudeid.
Toitekulu overdrive tehnoloogial
Impulsspinge=1.5 * püsiseisundi pinge, mida rakendatakse koodidevahelise ülemineku ajal mis tahes segmendis ja mida hoitakse kogu lüliti vältel (3 - 5 ms), kiirendab see molekuli ümberpööramise protsessi, kuid suurendab ka kasutatud tippvõimsust. Mõne võimsusmõõdiku tegelike mõõtmiste kohaselt tõusis üle-draivitehnoloogia kasutamise järel -40 kraadi Celsiuse järgi ühe segmendi kood 80 mW-lt 120 mW-le, kuid ekraani täieliku värskendamise periood vähenes 1,2 sekundilt 150 millisekundile.
Süsteemi tasemel lahendus energia optimeerimiseks: materjaliuuendusest kuni Algorthimini
Uued edusammud antifriisi vedelkristallmaterjalide rakendustes
Perfluoritud vedelkristallühendi Tg (nagu fluoritud tsükloheksüülbifenüül) puhul on alla -60 kraadi ja selle viskoossus -40 kraadi juures on vaid 250 cP (üks neljandik tavalistest vedelkristallidest). Ja pärast seda, kui me seda kraami kasutasime, langes see teise polaarteadusliku varustuse ajamipinge, mida nad kasutavad, alates 12 voltist, et see toimiks, kuni selle asemel, et saaksime töötada 8 voltiga, mis vähendab voolutarbimist umbes poole või 56 protsenti vähem kui varem. Lisage 5–10% siloksaani külgahela vedelkristalle, et vähendada viskoossust veel 15–20% ja vähendada molekulide ümberpööramisaegu üle 60 ms.
Mikro-/nanostruktuuridest juhitud elektroodide disain
Läbipaistva juhtiva kihi, mida nimetatakse ITO-ks, peal fotolitograafiliselt luuakse väga pisikesi muhke{0}}taolisi struktuure, mis tugevdavad kohalikku elektrivälja intensiivsust (E=U/d), mis vähendab vajalikku pinget umbes 30 protsenti. Tööstuses läbiviidud projekti teatud HMI-testides on mikro- ja nanoelektroodi kasutamisel näha, et -40 kraadi juures vähenes voolutarve 450mW-lt 320mW-le, mis moodustab 29% languse.
MILLISEKUNISTE TASEME IMPULSSKÜTTE TEHNOLOOGIA
Grafeenist kuumutuskile võtab enda alla 1/4 ekraanipinnast. Kinnitage see LCD-paneeli tagaküljele, et soojendada lähedalasuvat kohta 10 ms impulssidega 10% töösuhtega, viies meid -40 kraadist kuni -20 kraadini. Tegeliku arukate arvestite projekti tegelikud numbrid näitavad, et isegi väike küte tarbib alla 45 mW; ja veel, see alandab ajami pinget, minnes 12V-lt 8V-le, mistõttu kogu energiatarbimine langeb 60%!
Sündmuspõhine värskendusalgoritm
Looge IoT-seadmes -nõudmisel olev värskendusmehhanism kuvamärgi "staatiline + äkiline värskendus" jaoks: värskendatakse iga 10 sekundi järel, kui see on staatiline, äkiline värskendus muutub 128 Hz kiireks värskenduseks. Külma ahela logistika terminali testimise algoritm vähendab keskmist energiatarbimist 150 mW-lt 80 mW-le ja pikendab aku eluiga 90%.
Tööstusrakenduste juhtum: polaarteaduslik uuring ja tööstuslik külmkett.
Polaarteadusliku uuringu andur
Teatud Antarktika teaduslik uurimisjaam on võtnud kasutusele teatud tüüpi temperatuurianduri, mis kasutab seda perfluorokarboksüülhappe tüüpi vedelkristallilist ühendit koos seda tüüpi mikro-nanoelektroodidega, et võimaldada täielikku ekraani värskendust iga 150 millisekundi järel keskkonnas, kus välisatmosfäär võib langeda kuni -50 millimeetrini, ilma et see tõmbaks energiat kuni 8 milli ja rohkem kui sada milli kraadi. noh, lisaks saavad nad toite kahest AA-patareist, mis tavapärastes tingimustes kestavad maksimaalselt peaaegu kaks aastat.
Tööstuslike külmkettide jälgimisterminalid
Üks konkreetne külmaahela logistikaettevõte kasutas-juhul juhitavat uuendamise+grafeeni soojakihi lahendust, mille keskmine energiakulu on poole võrra vähenenud, langedes 120 mW võrra –25 kraadisesse atmosfääri 65 mW-ni, samuti on see pikendanud meie akude kasutusaega, muutes umbes 2 kuud 4–5 kuuks.
Kosmoselaevade instrumendisüsteemid
Teatud tüüpi süvaruumi detektor kasutab kvantpunkt-tagavalguse + dünaamilise hämardamise tehnikaid heleduse reguleerimise kaudu, mis varieerub sõltuvalt ümbritseva valguse tingimustest (-100 kraadi - 80% 1000 luksi juures, -25% 50 luksi juures), vähendades taustvalgustuse energiakasutust 45 W kuni 15 W võrra, mille tulemuseks on 67% vähenemine.
