LCD patēriņa tehniskais pamats: Šķidro kristālu molekula – shēmas dizains.
LCD (šķidro kristālu displeja) galvenais enerģijas patēriņš ir no trim daļām
Šķidro kristālu molekulas virza gaismu ar spriegumu caur lauku. Tās piedziņas strāvai ir nepieciešams tikai mikroampēru lielums (μA/cm²), tāpēc tas ir zema-sprieguma-mazjaudas{3}}ierīce. Tāpat kā šķidro kristālu vadības daļa 3.5 - collu TFT - LCD modulim izmanto tikai aptuveni 40 mW.
Aizmugures apgaismojuma sistēma: mūsdienās LCD ir nepieciešama LED aizmugures{0}}gaismas sistēma, un tas patērē ne vairāk kā 60%- 80% enerģijas. Ja ņemam vērā tikai trīs--puscollu-modeli, šis LED aizmugures-gaismas LED-masīvs patērē apmēram vienu-simts{10}}divdesmit un viens{11}}simts{12}}jaudas, kur faktiski ir sešdesmit milj.
Vadītāja ķēde sastāv no: vārtu draivera (+ -10 V HV), avota draivera (3. 3 V) un jaudas pārvaldības ķēdes, kas ir atkarīga no strāvas patēriņa ķēdes konstrukcijas. Tradicionālā uzlādes sūkņa shēma: 40% – 60% un ārējais līdzstrāvas-līdzstrāvas pārveidotājs ir 85%+.
Tipisks rūpniecisko instrumentu LCD enerģijas patēriņa diapazona un gadījumu analīze
Maza-izmēra segmenta koda ekrāns (mazāks par 2,8 collas vai vienāds ar to).
Enerģijas patēriņa diapazons: 0.1mW – 10mW (statisks).
Pielietojuma piemēri: strāvas mērītājs un temperatūras regulators
Gadījums: daudzfunkcionālam 96*96 jaudas skaitītājam ar tikai vienu fāzi ieejas jaudas patēriņš ir mazāks par 0,1 VA (apmēram 0,1 mW) vienā fāzē; izmantojot atstarojošo LCD tehnoloģiju, tas labi parāda lietas pat ārpus spilgtas vides, un tam nav jāspīd pašam.
Vidēja izmēra punktu{0}}matricas displejs (3,5–7 collas)
Enerģijas patēriņa diapazons: 100mW - 500mW(dinamiskais displejs)
Parasti lieto lietojumprogrammai: HMI, cilvēka{0}}mašīnas saskarne; Rūpnieciskais planšetdators.
Korpuss: 3,5 -collu TFT-LCD modulis ar 60 mA darbības strāvu 3,3 V barošanas avotā, kas kopumā patērē 198 mW; kurā aizmugurējais apgaismojums ir 160 mW, draiveris ir 40 mW, un saskarnes komunikācija aizņem visas pārējās daļas.
Big-sized high-res screen (>10 collas)
Ierīces PWR izmantošanas diapazons ir no 1 līdz 50 vatiem, tas nozīmē 50 vati pilna apgaismojuma režīmā.
Tipiski lietojumi būtu uzraudzības centrā un automātisko ražošanas līniju vadības konsolēs.
Gadījumā, ja tam būtu 15,6 collu rūpnieciskas kvalitātes LCD displejs ar izšķirtspēju 1920 x 1080, kas izmanto pilnu LED fona apgaismojumu, kā arī maks. Nepieciešamā jauda ir 45 w. Izmantojot šo dinamisko aptumšošanas tehnoloģiju, tas, ko mēs tur redzam, samazinās līdz aptuveni 15 w.
Svarīgāko faktoru, kas ietekmē Lcdis enerģijas patēriņu, analīze.
Ekrāna izmērs un izšķirtspēja
Vadu pretestības trieciens: to veido caurspīdīga vadu līnija (ITO), jo tā kļūst lielāka, palielinās vadu garums, tādējādi palielinot arī stieples pretestības zudumu. Tāpat kā tad, ja mans 10 collu ekrāns izmanto vadu pretestību, kas varētu būt divreiz lielāka nekā 5 collu, ir nepieciešama lielāka piedziņas jauda.
Fona apgaismojuma prasība ir šāda: Augstas izšķirtspējas ekrāniem ir labāki rezultāti, ja ir lielāks gaismas avots. Saskaņā ar eksperimentāliem datiem, ja mēs palielināsim savu izšķirtspēju no 800 x 480 līdz šai 1920 x 1080 teritorijai, tas aizņems kaut kur aptuveni šos 120 procentus no fona apgaismojuma enerģijas.
fona apgaismojums, tips un tehnoloģija.
Fona apgaismojuma tipa enerģijas patēriņa koeficients un energoefektivitātes optimizācijas pielietojuma scenāriji.
Atspoguļots<10% outdoor instruments, solar equipment increase the ambient lighting's effectiveness.
Caurspīdīgs: 20-40% rūpnieciskais vadības panelis ar vidi, kas sajaukta ar apkārtējās gaismas avota LED gaismām
Un tad pilnībā caurspīdīgi 60–80% iekštelpu uzraudzības ekrāni izmanto mini LED vai kvantu punktu.
Tehnoloģiskais sasniegums ir jaunā dinamiskā aptumšošana: fona apgaismojums mainās atkarībā no gaismas intensitātes, ko nosaka atmosfēras sensors, piemēram, BH1750. Paņemot tikai vienu nelielu 1000 luksu korpusu, ekrāna spilgtums tika automātiski palielināts līdz 80% no 50 luksu krituma, un, samazinoties līdz 25% pie 50 luksiem, tas nodrošināja tikai ātru vidējo enerģijas patēriņa samazināšanos par aptuveni 40%.
Vadītāja ķēdes dizains
Jaudas arhitektūras izvēle: Vecākajos risinājumos tika izmantoti uzlādes sūkņi, lai nodrošinātu augstāku spriegumu, un tas ir izšķērdīgi. Mūsdienu dizainā tiek izmantoti ārējie līdzstrāvas -līdzstrāvas pārveidotāji, piemēram, TPS61040, lai palielinātu 3. 3 V līdz 5 V un pēc tam iegūtu ± 10 V, izmantojot uzlādes-sūkņa moduli ar kopējo efektivitāti, kas lielāka par 85%.
Viedais miega režīms: MCU uztvers, ja noteiktā laika intervālā ir veikta kāda darbība, gaidot 30 sekundes, pirms tas pāriet miega režīmā, tad AVDD, VGH/VGL tiks atslēgta jauda. Jaudas patēriņš gaidstāves režīmā ir samazināts līdz 0,1 mW.
Enerģijas patēriņa optimizācijas stratēģija nozares scenārijos.
Sistēmas-līmeņa enerģijas-taupīšanas struktūra
Fona apgaismojuma vadība: izmantojiet 1kHz PWM aptumšošanu, lai samazinātu mirgošanu un EMI. Apgaismojuma-spilgtuma karte tiek izmantota aptumšošanas regulēšanai.
Reģiona atsvaidzināšanas tehnoloģija: definējiet veidu, kā atzīmēt "netīro" reģionu, lai mēs mainītu tikai mainītās lietas. Piemēram, ja no rūpnieciskās puses mēs to sadalām kā virsrakstjoslas sadaļu, datu apgabala daļu, tad mūsu pēdējā būtu mūsu statusa joslas daļa, kuru šajā scenārijā varētu atsvaidzināt atsevišķi, tādējādi samazinot kopējo enerģijas patēriņa līmeni atsvaidzināšanas darbības vajadzībām par aptuveni 30+ procentu punktiem.
Strāvas laika pārvaldība: LCD pamošanās procesa laikā mums jāgaida 100–120 ms, lai jauda stabilizējas, lai izvairītos no "melnā ekrāna aizkaves", un jāpalielina pamošanās periodam nepieciešamais laiks līdz 50 ms.
Un jauninājumi materiālos un procesos
Zemas pretestības ITO stikls: pielietojiet metāla jonu (piemēram, sudrabu), lai samazinātu ITO plānās plēves pretestību no 100 Ω/□ līdz 50 Ω/□ un samazinātu braukšanas jaudas patēriņu par 15%.
Mikroprizmu strukturēta gaismas vadotnes plāksne: V formas mikrokores bloks palielina LED gaismas izmantošanu no 60% - 85%, un samazina ne. LED, kas nepieciešams tiem pašiem lūmeniem par 30%.
Nozares standarti un energoefektivitātes sertifikācija
Starptautiskais standarts: IEC 62301 "Measureme ntmethod fors tandb ypo wer c ons umptiono fhou seh olap ha pes" nosaka, ka rūpnieciskais LCD miega režīms patērē mazāk vai vienāds ar 0. 5 W un tā izslēgtais režīms patērē mazāk vai vienāds ar 0. 4 W.
Iekšzemes standarts: GB21520 “Datoru displeju energoefektivitātes ierobežojumi un pakāpes” nosaka, ka augstas veiktspējas rūpniecisko LCD ekrānu miega enerģijas patēriņam ir jābūt mazākam vai vienādam ar 0,8 W un enerģijas patēriņam, kad tie ir izslēgti, nedrīkst pārsniegt 0,6 W.
