Tehniskie principi: zema{0}}enerģijas bāze LCD.
LCD enerģijas patēriņš galvenokārt attiecas uz šādām 3 kategorijām: fona apgaismojuma sistēma, braukšanas ķēde, displeja atsvaidzināšana. Ar akumulatoru darbināmos gadījumos tai būs nepieciešami šie 3 uzlabojumi: Sistemātiski.
Fona apgaismojuma sistēma: dinamiska aptumšošana, augstas efektivitātes gaismas avots
Lielākais LCD barošanas avots ir fona apgaismojums (60%-80%). Tradicionālajās ierīcēs tiek izmantota fiksēta-spilgtuma LED, un zemas jaudas nepieciešamības gadījumā ir šādas:
PWM aptumšošana: Tas rada spilgtumu, mainot impulsu ar frekvenci > 1kHz, lai novērstu analogās aptumšošanas radītās temperatūras izmaiņas. Piemēram, ar akumulatoru darbināms EM ūdens mērītājs izmanto apkārtējās gaismas sensoru, piemēram, BH1750, lai iegūtu reāllaika- gaismas intensitāti, un attiecīgi kontrolē aizmugures-gaismu, kas samazina izmērīto enerģijas patēriņu par vairāk nekā 40%.
Efektīvi gaismas avoti: izvēlieties mazākas jaudas gaismas diodes, piemēram, 0,2 W/katrs, vai izvēlieties sānu izstarojošu fona apgaismojumu, lai samazinātu gaismas zudumu. Dažas modernas iekārtas izmanto Mini LED fona apgaismojuma tehnoloģiju, kas samazina enerģijas patēriņu, izmantojot zonas kontrolēto apgaismojumu.
Piedziņas ķēde: uzlādes priekš-atmiņa, dinamiska sakabe
Tradicionālajam LCD draiverim ir nepieciešama pastāvīga pikseļu kondensatora atsvaidzināšana, tādējādi nodrošinot ļoti augstas dinamiskās jaudas prasības. Patentētā tehnoloģija no Chengdu Jiutian Huaxin novērš lietas, izmantojot:
Uzlādes priekš{0}}atmiņa: pašreizējā kadra fona apgaismojuma ieslēgšanas periodā saglabājiet datu signālu kondensatoros brīžos, kad signāls nav jāraksta līnijās, lai neradītu augstas-frekvences pārslēgšanās zudumus, rakstot pa rindiņām.
Dinamiskā savienojuma kompensācija: saglabājiet kondensatora enerģijas līdzsvaru ar savienojuma signāla enerģiju, lai pats kondensators varētu vadīt šķidro kristālu -rotāciju; un līdz ar to kopējā vajadzīgā piedziņas sprieguma samazināšanās (+5V līdz + 2. 5V), kā rezultātā IC patēriņa skaitļos tieši samazinās pie avota.
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%), palieliniet spilgtumu par 20%-30%, taupot fona apgaismojumu.
Displeja atsvaidzināšana: viedais miegs un apgabala atjauninājumi
Viedais miega režīms: mūsdienu LCD draiveru IC (piemēram, ILI9341) ir vairāki dažādi zemas enerģijas{1}}režīmi. Patīk, ja vēlaties, lai tas pārietu miega režīmā pēc 30 sek. tukšgaitā, atvienojiet AVDD, VGH/VGL barošanu, pamošanās aizkavi mazāk nekā 100–120 ms.
Reģionālās atsvaidzināšanas tehnoloģija: tiek atjauninātas tikai mainītās daļas, piemēram, skaitļi, un viss ekrāns netiek{0}}atzīmēts atkārtoti. "Netīrās"-apgabala marķējums ir definēts. Šādā veidā tika izmērīts vairāk nekā 30% mazāks enerģijas patēriņš.
Galvenie parametri: atlases kritēriji mazjaudas{0}}LCD
Ar akumulatoru darbināmu instrumentu LCD displejos pievērsiet uzmanību, veicot šādas izvēles:
Enerģijas patēriņa indeksi
Darba strāva: darba strāva gadījumā, ja tā ir paredzēta 3,5 collu TFT — LCD modulim, parastās darbības strāvas lielums parasti ir aptuveni 60 mA, ja tiek piegādāts 3,3 V. Mazjaudas dizainparaugiem nepieciešams vēl mazāks; mazāks par 20mA.
MIEGA STRĀVAI JĀBŪT MAZĀKĀK PAR 1uA, LAI IZVAIRĪTIES NO GAIDĪŠANAS REŽĪMA ZAUDĒJUMIEM.
Fona apgaismojuma enerģijas patēriņš: šeit var izvēlēties LED fona apgaismojumu, un viena ierīce patērē ne vairāk par 0. 5 W.
Displeja veiktspēja
Pretēji: 1000:1 augsts kontrasts var samazināt nepieciešamību pēc fona apgaismojuma spilgtuma un pēc tam ietaupa enerģiju.
Perspektīva: plats skata leņķis, piemēram, 178 grādi, samazinātu to, cik bieži lietotājs maina skata leņķus, samazinot mijiedarbībai patērēto enerģijas daudzumu.
Izšķirtspēja: izvēlieties, pamatojoties uz vajadzībām, nevis aizraujoties ar maksimālo izšķirtspēju, jo papildu pikseļi{0}}patērē vairāk.
Vides pielāgošanās spēja
Darba temperatūra: ar akumulatoru{0}} darbināms aprīkojums bieži tiek sūtīts ārā, un tam ir jāiztur temperatūra no -40 līdz 85 grādiem.
Aizsardzības līmenis: IP68, ko var ilgstoši iegremdēt ūdenī, un tas ir piemērojams ūdens kvalitātes monitoringa scenārijam.
Interfeiss, integrācija.
Interfeisa veids Izvēlieties lētu, bet ātro I80 vai ātrdarbīgo, mazjaudas MIPI DSI.
Integrācija: izvēlieties moduļus, kuriem ir savi draivera IC, lai perifērijas vajadzībām nebūtu tik daudz.
Optimizācijas metodika sistēmas līmeņa enerģijas{0}}taupīšanas arhitektūrai
Nepieciešams izvēlēties piemērotu mazjaudas LCD, lai sadarbotos ar visu dizainu un izveidotu visu enerģijas taupīšanas arhitektūru:
Enerģijas pārvaldības optimizācija
Multi power rails: an external, high efficiency DC-DC boost circuit (TPS61040) is used to create the required ± 10V at >85% efektivitāte braukšanas ķēdei.
Dinamiskā barošanas pārslēgšana: pārslēdziet barošanas sliedi, pamatojoties uz displeja statusu, izslēdziet visu nebūtisko barošanas avotu, kad tas ir miega režīmā.
Programmatūras kooperatīvā kontrole
Dinamiskās frekvences modulācijas tehnoloģija: automātiski noregulējiet I80 pulksteņa frekvenci atkarībā no parādītā satura. Attiecībā uz paraugu, piemēram, pazemināšanās zem 10 Hz, kad tas atrodas miera stāvoklī, vai palielināt līdz aptuveni 60 Hz, kad tas pārvietojas, un tam ir mērījums, lai varētu parādīt faktisko vērtību, kas tika saglabāts no 40%.
Adaptīvā spilgtuma algoritms: mēs izveidojam tabulu, kas korelē dažādus apgaismojuma daudzumus ar noteiktu spilgtuma procentuālo daudzumu (piemēram, ja vispār nav gaismas, mēs izmantotu tikai 10 procentus no spilgtuma), kā arī tabulu, kas izmanto apkārtējās vides sensoru un pastāvīgi maina tos atbilstoši saviem atklājumiem.
Aparatūras mazjaudas{0}}dizains
Mazjaudas MCU: atlasiet īpaši zema enerģijas patēriņa MCU, piemēram, Renesas RL78 / L13, un tas patērē tikai aptuveni 100 μ A/Mhz darba strāvu.
Materiāls ar zemu noplūdi: materiāls ar augstu dielektrisko konstanti, piemēram, Al2O3, tiek izmantots priekš-uzglabāšanas kondensatoram un turēšanas kondensatoram, lai samazinātu patērēto statisko jaudu.
Tipisks gadījums: praktiska akumulatora jaudas pārbaude.
1. gadījums: ar akumulatoru darbināms EM viļņu ūdens skaitītājs
Pilsētas ūdensapgādes skaitītājs: 6 gadi.
3,5 collu TFT LCD, LCD fona apgaismojuma enerģijas patēriņš: 0,8 W, LCD darba strāva: 15 mA (3,3 V barošana).
Optimizācijas pasākumi:
Izmantojot PWM aptumšošanu un apkārtējās gaismas sensoru, lai samazinātu fona apgaismojuma enerģijas patēriņu par 45%.
Integrētā uzlādes pirmsuzglabāšanas braukšanas shēma samazina braukšanas IC izmantoto jaudu par trīsdesmit procentiem.
30 minūtes nav iestatīta neviena darbība, lai pārietu miega režīmā, miega strāva ir 0,5 μA.
Reālie testēšanas rezultāti liecina, ka visas iekārtas jauda samazinās no 200 mW līdz 80 mW, un tagad tā var izmantot akumulatorus līdz pat astoņu gadu darbības periodam.
Korpuss – pārnēsājams medicīniskais monitors.
Piemērošanas scenārijs: pirmā palīdzība ārpus telpām, jāstrādā bez pārtraukuma 24 stundas.
LCD izvēle: 2,4-collu OLED (aizstāj tradicionālo LCD), taču tas ir ļoti dārgs; beidzot izvēlieties zemas -jaudas TFT-LCD ar 12 mA darba strāvu (2,8 V barošanas avots).
Optimizācijas pasākumi:
Izmantojiet reģionālo atsvaidzināšanas tehnoloģiju, atjauniniet tikai tos attēla apgabalus, kas ir mainījušies sirdsdarbības ātruma, asins skābekļa u.c. izmaiņu dēļ.
Integrētā dinamiskā -savienojuma draivera ķēde izmanto piedziņas spriegumus, kuru lielums ir samazināts par vērtību no -5V līdz -3V;
Mazjaudas-4G moduļi, piemēram, Air780E, lai sinhronizētu datus, samazina LCD gaidīšanas režīmu.
Faktiskais testa rezultāts: visas iekārtas enerģijas patēriņš samazinājās par 150 mW līdz 60 mW un atbilst 24 stundu lietošanas prasībām.
