一, Optimizacija dizajna hardvera: smanjenje gubitka struje od korijena
1. Odaberite pokretački čip-niske snage
Pogonska struja segmentiranog LCD-a uglavnom se sastoji od statičke potrošnje energije i dinamičke potrošnje energije pogonskog čipa. Iako tradicionalni pogonski čipovi (kao što je HT1621) imaju nisku cijenu, njihova statička struja je relativno visoka (oko 10 μA @ 3V). Nova generacija pogonskih čipova (kao što je CXLC8963B) smanjuje statičku struju na 0,1 μA @ 3V integracijom modula za upravljanje napajanjem i konfigurabilnih prednaponskih krugova, dok podržava dinamičku prilagodbu 1/2, 1/3 ili 1/4 radnih ciklusa, što može smanjiti dinamičku potrošnju energije za više od 30%. Na primjer, u aplikacijama električnih brojila, CXLC8963B optimizira dizajn pumpe za punjenje kako bi smanjio VLCD (radni napon tekućih kristala) s 5 V na 3,8 V, izravno smanjujući pogonsku struju za 40%.
2. Optimizirajte prednapon i konfiguraciju radnog ciklusa
Pogonska struja segmentiranog LCD-a usko je povezana s omjerom pristranosti i radnim ciklusom. Uzimajući za primjer radni ciklus od 1/4, ako se koristi prednapon od 1/3, pogonski napon je podijeljen u četiri razine (V3, V2, V1, V0). Dinamičkim podešavanjem razlike napona između SEG (segmentna elektroda) i COM (zajednička elektroda), može se osigurati da efektivna razlika napona u odabranom segmentu bude 2/3 VLCD, umjesto samo 1/3 VLCD u neodabranom segmentu. Ovaj dizajn ne samo da poboljšava kontrast, već također smanjuje neučinkovitu struju smanjenjem razlike napona u neodabranim segmentima. Stvarni podaci ispitivanja pokazuju da je pod konfiguracijom prednapona 1/4 radnog ciklusa+1/3 pogonska struja smanjena za 25% u usporedbi sa shemom prednapona 1/2 radnog ciklusa+1/2.
3. Usvajanje materijala niske otpornosti i optimizacija izgleda
Pogonska struja proporcionalna je otporu kruga. U dizajnu PCB-a, sljedeće mjere mogu značajno smanjiti gubitke otpora:
Korištenje otpornika-od legura za niske temperature, kao što su precizni otpornici s tolerancijom od ± 100 ppm/stupanj, može smanjiti utjecaj promjena temperature na struju.
Usvajanje Kelvinove veze: eliminacija utjecaja otpora ožičenja na detekciju struje i osiguravanje točnosti povratnog napona.
Optimizirajte putanju napajanja: skratite duljinu ožičenja od VLCD-a do pogonskog čipa i smanjite parazitsku induktivnost. Na primjer, u određenom projektu pametnog termostata, skraćivanjem duljine VLCD ožičenja s 20 mm na 5 mm, fluktuacija pogonske struje smanjena je s ± 15% na ± 5%.
2, Optimizacija strategije vožnje: dinamička prilagodba za smanjenje potrošnje energije
1. PWM zatamnjenje zamjenjuje analogno zatamnjenje
Tradicionalno analogno zatamnjenje postiže podešavanje svjetline izravnim smanjenjem struje LED pozadinskog osvjetljenja, ali može dovesti do promjene temperature boje i smanjenja učinkovitosti. PWM prigušivanje kontrolira prosječnu struju podešavanjem radnog ciklusa (D) pravokutnog signala. PWM zatamnjenje ima sljedeće prednosti:
Konstantna temperatura boje: Održavajte stabilnu LED temperaturu boje kako biste izbjegli odstupanje boje prikaza.
Široki raspon zatamnjenja: podržava podešavanje svjetline od 0% -100%, zadovoljava potrebe scena s jakim svjetlom (kao što je vani) i slabim svjetlom (kao što je noć).
Visoka učinkovitost: izbjegava gubitak učinkovitosti uzrokovan smanjenjem struje u analognom zatamnjenju.
U industrijskim instrumentima korištenjem frekvencije PWM od 1 kHz može se izbjeći percepcija titranja ljudskog oka i smanjiti potrošnja energije pozadinskog osvjetljenja za više od 40%.
2. Tehnologija pokretanja inverzije okvira
Segmentirani LCD treba pokretati AC kako bi se izbjeglo "DC trovanje" LCD-a. Okretanje okvira osigurava da dugoročni-prosječni napon bude jednak nuli mijenjanjem polariteta napona (A-B-A-B...) okvir po okvir. Na primjer, u okvirima s neparnim brojevima, +2/3VLCD razlika tlaka primjenjuje se na odabrani segment; Primijenite -2/3VLCD razliku tlaka u jednakim okvirima. Ovaj dizajn ne samo da produljuje životni vijek tekućeg kristala, već također smanjuje pogonsku struju minimiziranjem neučinkovite razlike napona. Stvarni testni podaci pokazuju da upravljanje obrnutim okvirom može smanjiti fluktuaciju pogonske struje od ± 20% do ± 5%.
3. Dinamičko podešavanje radnog ciklusa
Dinamičko prilagođavanje radnog ciklusa na temelju prikazanog sadržaja može dodatno smanjiti potrošnju energije. Na primjer:
Statički prikaz: kada prikazujete fiksne vrijednosti (kao što je vrijeme), upotrijebite ciklus rada od 1/4 kako biste smanjili brzinu osvježavanja.
Dinamički prikaz: pri prikazu pomičnih vrijednosti (kao što su promjene temperature), prebacite se na 1/2 radnog ciklusa kako biste povećali brzinu odziva.
Određeni projekt nadzorne ploče automobila upotrijebio je ovu strategiju za smanjenje prosječne pogonske struje sa 120 μA na 80 μA, što je rezultiralo povećanjem trajanja baterije od 33%.
3, Studija slučaja: Praksa male snage industrijskog termostata
Određeni industrijski termostat usvaja sljedeću shemu za smanjenje pogonske struje segmentiranog LCD-a:
Hardver: odabran je upravljački čip CXLC8963B, konfiguriran s 1/4 radnog ciklusa+1/3 prednapona, a VLCD smanjen na 3,8 V.
Pokretač: usvajanjem PWM zatamnjivanja (1kHz) i okretanja okvira, potrošnja energije pozadinskog osvjetljenja smanjena je za 45%.
Sustav: Integrirani senzor ambijentalnog svjetla za postizanje prilagodljivog prigušivanja; Kombinacijom inteligentnog mirovanja i osvježavanja particije, prosječna radna struja je smanjena sa 150 μA na 85 μA.
Stvarni podaci testiranja pokazuju da ovo rješenje produljuje trajanje baterije uređaja s 12 mjeseci na 18 mjeseci, ispunjavajući -zahtjeve dugoročnog stabilnog rada industrijskih scenarija.
