Tehnički principi: Nisko{0}}energetska osnova za LCD.
Potrošnja energije LCD-a uglavnom proizlazi iz sljedeće 3 kategorije: sustav pozadinskog osvjetljenja, pogonski krug, osvježavanje zaslona. U kućištima s baterijskim napajanjem trebat će ova 3 poboljšanja: Sustavno.
Sustav pozadinskog osvjetljenja: dinamičko zatamnjenje, izvor svjetla visoke učinkovitosti
Najveće napajanje za LCD je pozadinsko osvjetljenje (60%-80%). Tradicionalni koriste LED fiksne-svjetline, a potrebe niske potrošnje uvode sljedeće:
PWM prigušivanje: Osvijetli promjenom pulsa s frekvencijom > 1kHz, kako bi se spriječila promjena temperature od analognog prigušivanja. Na primjer, EM vodomjer s baterijskim napajanjem koristi senzor ambijentalnog svjetla kao što je BH1750 za dobivanje intenziteta svjetla u stvarnom- vremenu i u skladu s tim kontrolira pozadinsko-svjetlo što smanjuje izmjerenu potrošnju energije za više od 40%.
Učinkoviti izvori svjetla: odaberite LED diode manje snage poput 0,2 W/svaki ili odaberite pozadinsko osvjetljenje koje emitira bočno kako biste smanjili gubitak svjetla. Neka otmjena oprema koristi Mini LED tehnologiju pozadinskog osvjetljenja koja smanjuje potrošnju energije kroz zonski kontroliranu rasvjetu.
Pogonski krug: prednaboj-skladištenje, dinamičko spajanje
Tradicionalni LCD pokretački program zahtijeva stalno osvježavanje kondenzatora piksela, stoga su vrlo visoki zahtjevi za dinamičkom snagom. Patentirana tehnologija tvrtke Chengdu Jiutian Huaxin zaobilazi stvari koristeći:
Pre-pohranjivanje punjenja: Tijekom razdoblja uključenog pozadinskog osvjetljenja trenutnog okvira, pohranite podatkovni signal u kondenzatore u trenucima kada nema potrebe za upisivanjem signala u retke kako ne biste prouzročili visoko{1}}frekventni komutacijski gubitak kroz pisanje redak po redak.
Dinamička kompenzacija spoja: Održavajte ravnotežu između energije kondenzatora i energije spoja kako biste omogućili samom kondenzatoru da sam pokreće rotaciju tekućeg{0}}kristala; a time i smanjenje potrebnog ukupnog pogonskog napona (+5V do + 2. 5V) što rezultira izravnim smanjenjem na izvoru u podacima o potrošnji IC.
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%), povećajte svjetlinu 20%-30% uštedom energije pozadinskog osvjetljenja.
Osvježavanje zaslona: pametno spavanje i ažuriranje područja
Inteligentni način mirovanja: moderni LCD pogonski sklopovi (kao što je ILI9341) imaju nekoliko različitih načina-niske potrošnje. Lajkajte ako želite da prijeđe u stanje mirovanja nakon 30 sekundi. praznog hoda, prekinuti napajanje AVDD, VGH/VGL, kašnjenje buđenja manje od 100 – 120 ms.
Tehnologija regionalnog osvježavanja: Ažuriranje samo promijenjenih dijelova, poput brojeva, bez ponovnog iscrtavanja cijelog zaslona. Definirano označavanje "prljavog"-područja. Na ovaj način izmjereno više od 30% manje potrošnje energije.
Ključni parametri: Kriteriji odabira za LCD-nisku snagu
Kod LCD-ova instrumenata s baterijskim napajanjem obratite pozornost prilikom odabira na sljedeće:
Indeksi potrošnje energije
Radna struja: Radna struja u slučaju kada se radi o 3,5-inčnom TFT – LCD modulu, normalna radna struja obično bi imala veličinu od reda blizu 60 mA kada se napaja na 3,3 V. Dizajni male snage trebaju još niže; manji od 20mA.
STRUJA MIRANJA TREBA BITI MANJA OD 1uA KAKO BI SE IZBJEGLI GUBITCI U STANJU PRIPRAVNOSTI.
Potrošnja energije pozadinskog osvjetljenja: ovdje su izbor LED pozadinsko osvjetljenje, a jedna jedinica ne bi trošila više od 0. 5 W.
Izvedba prikaza
Suprotno: visoki kontrast od 1000:1 može smanjiti potrebe za svjetlinom pozadinskog osvjetljenja, a zatim štedi energiju.
Perspektiva: Široki kut gledanja poput 178 stupnjeva smanjio bi koliko često korisnik mijenja kutove gledanja, smanjujući količinu energije koja se koristi za interakciju.
Razlučivost: Odaberite na temelju potrebe, a ne opsjednutosti maksimalnom rezolucijom jer je potrebno više-pogona za dodatne piksele.
Prilagodljivost okolišu
Radna temperatura: oprema-napajana baterijama često se šalje vani i mora izdržati temperature u rasponu od -40 stupnjeva do 85 stupnjeva.
Stupanj zaštite: IP68, može biti dugo uronjen u vodu, a primjenjiv je u scenariju praćenja kvalitete vode.
Sučelje, integracija.
Vrsta sučelja Odaberite između jeftinog, ali brzog I80 ili MIPI DSI velike brzine i niske potrošnje.
Integracija: Odaberite module koji imaju vlastite upravljačke sklopove kako ne bi bilo toliko za periferiju.
Metodologija optimizacije za arhitekturu-štede energije na razini sustava
Potrebno je odabrati odgovarajući LCD male snage kako bi surađivao s cijelim dizajnom kako bi se stvorila cjelokupna arhitektura za uštedu energije:
Optimizacija upravljanja energijom
Multi power rails: an external, high efficiency DC-DC boost circuit (TPS61040) is used to create the required ± 10V at >85% učinkovitosti za pogonski krug.
Dinamičko prebacivanje napajanja: Prebacite napojnu šinu na temelju statusa zaslona, isključite sva ne-bitna napajanja kada je u stanju mirovanja.
Softversko kooperativno upravljanje
Tehnologija modulacije dinamičke frekvencije: automatski prilagodite frekvenciju takta I80 ovisno o prikazanom sadržaju. Što se tiče uzorka, kao što je spuštanje ispod 10 Hz kada miruje ili povećanje do otprilike 60 Hz dok se kreće i ima mjerenje da može pokazati stvarnu vrijednost za ono što je spremljeno od 40%.
Algo adaptivne svjetline: izrađujemo tablicu koja povezuje različite količine osvjetljenja s određenim postotkom svjetline (kao kada uopće nema svjetla koristili bismo samo 10 posto svjetline), kao i tablicu koja koristi senzor okoline i stalno ih mijenja za nas prema svojim nalazima.
Hardverski dizajn male{0}}napone
MCU male snage: Odaberite MCU s iznimno niskom potrošnjom energije kao što je Renesas RL78 / L13 i on će trošiti samo oko 100μ A/Mhz radne struje.
Materijal s niskim propuštanjem: materijal s visokom dielektričnom konstantom poput Al2O3 koristi se za pred-kondenzator za pohranjivanje i kondenzator za zadržavanje kako bi se smanjila potrošena statička snaga.
Tipičan slučaj: Praktična provjera napajanja iz baterija.
Slučaj 1: Vodomjer s EM valovima na baterije
Mjerilo za gradsku vodu: 6 godina.
3,5 inčni TFT LCD, Potrošnja energije LCD pozadinskog osvjetljenja: 0,8 W, radna struja LCD-a: 15 mA (3,3 V napajanje).
Mjere optimizacije:
Uz korištenje PWM zatamnjivanja i senzora ambijentalnog svjetla za smanjenje potrošnje energije pozadinskog osvjetljenja, 45%.
Integrirani pogonski krug prije pohrane punjenja smanjuje snagu koju koristi pogonski IC za trideset posto.
30 minuta nijedna radnja postavljena je za odlazak u stanje mirovanja, struja mirovanja je 0,5 μA.
Rezultati stvarnog testiranja pokazuju da se snaga cijelog stroja smanjila s 200 mW na 80 mW i sada može koristiti svoje baterije do razdoblja od osam godina.
Kutija – Prijenosni medicinski monitor.
Scenarij primjene: prva pomoć na otvorenom, potrebno je raditi bez prestanka 24 sata.
Odabir LCD-a: OLED od 2,4-inča (zamijeni tradicionalni LCD), ali je vrlo skup; konačno odaberite TFT-LCD-niske snage s radnom strujom od 12 mA (2,8 V napajanje).
Mjere optimizacije:
Upotrijebite regionalnu tehnologiju osvježavanja, ažurirajte samo one dijelove slike koji su se promijenili zbog promjene otkucaja srca, kisika u krvi itd.
Integrirani dinamički -pogonski krug koristi pogonske napone čija je magnituda smanjena za vrijednost od -5V do -3V;
4G moduli-niske snage poput Air780E za sinkronizaciju podataka, smanjuju stanje mirovanja LCD-a.
Stvarni rezultat testa: potrošnja energije cijelog stroja pala je za 150 mW, na 60 mW i zadovoljava uvjete 24-satnog korištenja.
