Tehnička osnova potrošnje LCD-a: Molekula tekućeg kristala – dizajn sklopa.
Glavna potrošnja energije LCD-a (zaslon s tekućim kristalima) dolazi iz tri dijela
Molekule tekućeg kristala pokreću svjetlost s naponom kroz polje. Njegovoj pogonskoj struji potreban je samo red veličine mikroampera (μA/cm²), tako da je ovo oprema niskog-napona-niske-napone. Poput pogonskog dijela tekućeg kristala 3.5 - inčnog TFT - LCD modula koristi samo oko 40 mW.
Sustav pozadinskog osvjetljenja: Današnji LCD zahtijeva sustav LED pozadinskog-svjetla i troši maksimalno 60%- 80% energije. Ako samo uzmemo u obzir model od tri-i--inča, ovaj LED stražnji-svjetlosni LED-niz troši otprilike između -sto-dvadeset i -sto-šezdeset milivata, to će zapravo biti mjesto gdje dolazi većina energije.
Pokretački krug sastoji se od: pokretačkog sklopa vrata (+ -10 V HV), izvornog pokretača (3. 3 V) i kruga upravljanja napajanjem, koji ovisi o dizajnu strujnog kruga za potrošnju energije. Tradicionalna shema pumpe za punjenje: 40% – 60% i vanjski DC-DC pretvarač je 85%+.
Tipična analiza raspona i slučaja potrošnje energije LCD-a industrijskih instrumenata
Zaslon koda segmenta male -veličine (Manji od ili jednak 2,8 inča).
Raspon potrošnje energije: 0,1 mW – 10 mW (statički).
Primjeri primjene: mjerač snage i regulator temperature
Slučaj: višenamjenski mjerač snage 96*96 sa samo jednom fazom ima iskorištenje ulazne snage ispod 0,1VA (oko 0,1mW) po fazi; kada koristi reflektirajuću LCD tehnologiju, dobro prikazuje stvari čak i izvan svijetlog okruženja i ne mora sam svijetliti.
Matrični zaslon srednje veličine (3,5 – 7 inča)
Raspon potrošnje energije: 100 mW - 500 mW (dinamički prikaz)
Obično se koristi za aplikacije: HMI, sučelje čovjeka-stroja; Industrijsko tablet računalo.
Kućište: 3,5-inčni TFT-LCD modul s radnom strujom od 60 mA na napajanju od 3,3 V koji troši ukupno 198 mW energije; unutar koje je pozadinsko svjetlo 160 mW, pogon 40 mW, a komunikacija sučelja zauzima sve ostale dijelove.
Big-sized high-res screen (>10 in)
PWR raspon upotrebe za uređaj je između 1-50 vata, što znači 50 vata kada je u punom svjetlu.
Tipične primjene bile bi u centru za nadzor i na upravljačkim konzolama za automatske proizvodne linije.
Slučaj je da bi imao 15,6 inčni LCD zaslon industrijske razine rezolucije 1920 x 1080 koji je koristio cijeli niz LED pozadinskog osvjetljenja zajedno s maks. potrebna snaga je 45w. Koristeći ovu tehnologiju dinamičkog zatamnjivanja, vrijednost onoga što zapravo vidimo pada na oko 15 W.
Analiza najvažnijih čimbenika koji utječu na potrošnju energije Lcdis-a.
Veličina i razlučivost zaslona
Utjecaj otpora žice: napravljen je od prozirne linije vodiča (ITO), kako raste, tako raste i duljina ožičenja, što također dovodi do većeg gubitka otpora žice. Na primjer, ako moj zaslon od 10 inča koristi otpor ožičenja koji bi mogao biti dvostruko veći nego što bi koristio 5 inčni zaslon, potrebna je veća pogonska snaga.
Zahtjevi za pozadinsko osvjetljenje su sljedeći: Zasloni visoke razlučivosti imaju bolji rezultat kada je izvor svjetla veći. Prema eksperimentalnim podacima, ako povećamo našu razlučivost od 800 x 480 na taj teritorij od 1920 x 1080, trebat će negdje oko ovih 120 posto energije u snazi pozadinskog osvjetljenja.
pozadinsko osvjetljenje, vrsta i tehn.
Omjer potrošnje energije tipa pozadinskog osvjetljenja i scenariji primjene optimizacije energetske učinkovitosti.
Odraženo<10% outdoor instruments, solar equipment increase the ambient lighting's effectiveness.
Transparentnost: 20-40% industrijske upravljačke ploče s okolišem pomiješanim s LED svjetlima izvora ambijentalnog svjetla
Zatim potpuno prozirni 60 – 80% zasloni za nadzor u zatvorenom prostoru koriste mini led ili kvantnu točku.
Tehnološki iskorak je novo dinamičko zatamnjivanje: pozadinsko osvjetljenje se mijenja ovisno o intenzitetu svjetla koje detektira ambijentalni senzor kao što je na primjer BH1750. Uzimajući samo jedno malo kućište od 1000 luxa, zaslon je automatski pojačan na 80% svjetline s pada od 50 luxa, a kada je svjetlina pala na 25% pri 50 luxa, to je dovelo do brzog prosječnog pada potrošnje energije od oko 40%.
Dizajn pogonskog kruga
Opcija za arhitekturu napajanja: starija rješenja koristila su pumpe za punjenje za postizanje višeg napona, a to je rasipanje. Moderni dizajni koriste vanjske DC-DC pretvarače kao što je TPS61040 za povećanje 3. 3 V na 5 V, a zatim dobivaju ± 10 V putem-modula pumpe za punjenje s ukupnom učinkovitošću većom od 85%.
Inteligentni način mirovanja: MCU će osjetiti ako je bilo koja radnja izvršena u određenom vremenskom intervalu s 30 sekundi čekanja prije nego što ode u način mirovanja, tada će se isključiti napajanje AVDD, VGH/VGL. Potrošnja energije u stanju mirovanja smanjena je na ispod 0,1 mW.
Strategija optimizacije potrošnje energije u industrijskim scenarijima.
Struktura za-uštedu energije-na razini sustava
Kontrola pozadinskog osvjetljenja: Koristite 1kHz PWM prigušivanje za smanjenje treperenja i minimiziranje EMI. Osvijetljenost-mapa svjetline koristi se za podešavanje zatamnjenja.
Tehnika osvježavanja regije: Definirajte način označavanja "prljave" regije tako da mijenjamo samo ono što je promijenjeno. Na primjer, ako na industrijskoj strani uzmemo u obzir da ga rastavljamo tako da ima odjeljak naslovne trake, dio s podatkovnim područjem, a onda bi naš posljednji sadržavao naš dio statusne trake koji bi se u ovom scenariju mogao pojedinačno osvježavati čime bi se smanjila ukupna razina potrošnje energije za potrebe operacije osvježavanja za približno 30+ postotnih bodova.
Upravljanje vremenom napajanja: tijekom procesa buđenja LCD-a, moramo pričekati 100 – 120 ms da se napajanje stabilizira kako bi se izbjeglo "kašnjenje crnog ekrana" i poboljšalo vrijeme potrebno za period buđenja -na ispod 50 ms.
I inovacije u materijalima i procesima
ITO staklo niske impedancije: Dopirajte metalne ione (na primjer srebro), kako biste smanjili ITO otpor tankog filma, sa 100 Ω/□ na 50 Ω/□ i smanjili potrošnju snage pri vožnji za 15%.
Strukturirana ploča za svjetlovod s mikro prizmom: niz mikrogrebena u obliku slova V povećava upotrebu LED svjetla sa 60% - 85% i smanjuje br. LED potrebno za iste lumene za 30%.
Industrijski standardi i Certifikacija energetske učinkovitosti
Međunarodni standard: IEC 62301 "Measureme ntmethod fors tandb ypower c ons umptiono fhou seh olap ha pes", navodi da način mirovanja industrijskog LCD-a troši manje od ili jednako 0. 5 W, a njegov isključeni način rada troši manje od ili jednako 0. 4 W.
Domaći standard: GB21520 "Ograničenja energetske učinkovitosti i ocjene za računalne zaslone" propisuje da potrošnja energije u stanju mirovanja industrijskih LCD zaslona visokih performansi mora biti manja ili jednaka 0,8 W, a potrošnja energije kada je isključen ne smije prelaziti 0,6 W.
