چگونه یک ال سی دی کم مصرف-برای وسایلی که با باتری کار می کنند انتخاب کنیم؟

اصول فنی: پایه انرژی کم- برای LCD.

مصرف برق LCD عمدتاً از 3 دسته زیر سرچشمه می گیرد: سیستم نور پس زمینه، مدار رانندگی، تازه سازی صفحه نمایش. در مواردی که با باتری کار می کنند به این 3 پیشرفت نیاز دارد: سیستماتیک.

سیستم نور پس زمینه: کاهش نور پویا، منبع نور با راندمان بالا

بزرگترین منبع تغذیه برای LCD نور پس زمینه (60%-80%) است. مدل‌های سنتی از LED روشنایی ثابت-و نیازهای کم مصرف استفاده می‌کنند:

کم نور PWM: با تغییر پالس با فرکانس > 1 کیلوهرتز روشن می شود تا از کم نور شدن آنالوگ تغییر دما جلوگیری کند. به عنوان مثال، یک آب سنج EM با باتری، از حسگر نور محیطی مانند BH1750 برای دریافت شدت نور در زمان واقعی استفاده می‌کند و بر این اساس نور پشت{4}را کنترل می‌کند که مصرف انرژی اندازه‌گیری شده را بیش از 40% کاهش می‌دهد.

منابع نور کارآمد: ال‌ای‌دی‌های کم‌توان مانند ۰.۲ وات/هر کدام را انتخاب کنید، یا نور پس‌زمینه ساطع‌کننده جانبی را برای کاهش نور از دست رفته انتخاب کنید. برخی از تجهیزات فانتزی از فناوری نور پس‌زمینه Mini LED استفاده می‌کنند که برق مصرفی از طریق روشنایی کنترل‌شده منطقه را کاهش می‌دهد.

مدار درایو: پیش{0}}شارژ ذخیره‌سازی، کوپلینگ پویا

درایور LCD سنتی نیاز به تازه سازی مداوم خازن پیکسل دارد، بنابراین نیاز به توان دینامیکی بسیار بالایی دارد. فناوری ثبت اختراع از Chengdu Jiutian Huaxin با استفاده از:

شارژ پیش-ذخیره: در طول دوره روشن بودن نور پس‌زمینه فریم فعلی، سیگنال داده را در زمان‌هایی که نیازی به نوشتن سیگنال در خطوط نیست، در خازن‌ها ذخیره کنید تا باعث از دست رفتن سوئیچینگ فرکانس بالا از طریق نوشتن خط به خط نشود.

جبران کوپلینگ دینامیکی: تعادل انرژی خازن را با سیگنال کوپلینگ حفظ کنید تا خود خازن بتواند چرخش کریستال- مایع را به تنهایی به حرکت درآورد. و در نتیجه کاهش ولتاژ کل درایو مورد نیاز (+5V به + 2. 5V) کاهش می یابد که منجر به کاهش مستقیم در منبع در ارقام مصرف IC می شود.

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٪، افزایش روشنایی 20٪ - 30٪ با صرفه جویی در انرژی نور پس زمینه.

به روز رسانی صفحه نمایش: به روز رسانی خواب هوشمند و منطقه

حالت خواب هوشمند: آی سی های درایور LCD مدرن (مانند ILI9341) دارای چندین حالت مختلف{1} کم مصرف هستند. اگر می خواهید بعد از 30 ثانیه به حالت خواب برود، لایک کنید. بیکار، قطع AVDD، VGH/VGL برق، بیدار شدن در تاخیر کمتر از 100 تا 120 میلی ثانیه.

فناوری نوسازی منطقه‌ای: فقط بخش‌های تغییر یافته مانند اعداد به‌روزرسانی می‌شود و تمام صفحه دوباره- کشیده نمی‌شود. برچسب‌گذاری منطقه "کثیف"- تعریف شده است. با این روش مصرف برق بیش از 30 درصد کاهش یافت.

پارامترهای کلیدی: معیارهای انتخاب برای ال سی دی کم مصرف-

در ال سی دی ابزارهای باتری دار، هنگام انتخاب به این موارد توجه کنید:

شاخص های مصرف برق

جریان کاری: جریان کاری در مواردی که برای یک ماژول LCD 3.5 اینچی TFT باشد، جریان عملیاتی معمولی زمانی که با ولتاژ 3.3 ولت عرضه شود، معمولاً مقداری در حدود 60 میلی آمپر دارد. طرح های کم توان حتی به کمتری نیاز دارند. کمتر از 20 میلی آمپر

برای جلوگیری از تلفات در حالت آماده به کار، جریان خواب باید کمتر از 1uA باشد.

مصرف برق نور پس‌زمینه: چراغ‌های پس‌زمینه LED در اینجا انتخاب می‌شوند و یک واحد تنها بیش از 0. 5 وات مصرف نمی‌کند.

نمایش عملکرد

مخالف: کنتراست بالا 1000:1 می تواند نیازهای روشنایی نور پس زمینه را کاهش دهد و سپس در مصرف انرژی صرفه جویی کند.

دیدگاه: زاویه دید گسترده مانند 178 درجه، تعداد دفعات تغییر زاویه دید کاربر را کاهش می دهد و میزان مصرف انرژی برای تعامل را کاهش می دهد.

رزولوشن: انتخاب را بر اساس نیاز به جای وسواس روی حداکثر رزولوشن انتخاب کنید زیرا برای پیکسل های اضافی درایو- بیشتر مصرف می شود.

سازگاری با محیط

دمای کار: تجهیزات{0}باطری اغلب به بیرون فرستاده می‌شوند و باید در دمای 40- تا 85 درجه مقاومت کنند.

سطح حفاظت: IP68 که می تواند برای مدت طولانی در آب غوطه ور شود و برای سناریوی پایش کیفیت آب قابل اجرا است.

رابط، یکپارچه سازی

نوع رابط بین I80 ارزان اما سریع یا MIPI DSI پرسرعت و کم مصرف انتخاب کنید.

یکپارچه‌سازی: ماژول‌هایی را انتخاب کنید که دارای آی‌سی درایور خاص خود هستند، بنابراین مقدار زیادی برای محیط اطراف وجود ندارد.

روش بهینه‌سازی برای انرژی سطح سیستم-معماری صرفه‌جویی در مصرف انرژی

نیاز به انتخاب یک ال سی دی کم توان مناسب برای همکاری با کل طراحی برای تشکیل کل معماری صرفه جویی در انرژی:

بهینه سازی مدیریت انرژی

Multi power rails: an external, high efficiency DC-DC boost circuit (TPS61040) is used to create the required ± 10V at >85% راندمان برای مدار رانندگی.

جابجایی دینامیک برق: ریل برق را بر اساس وضعیت نمایشگر تغییر دهید، در حالت خواب، همه منبع تغذیه غیر ضروری را خاموش کنید.

کنترل تعاونی نرم افزار

فناوری مدولاسیون فرکانس پویا: فرکانس ساعت I80 را به طور خودکار بسته به محتویات نشان داده شده تنظیم کنید. در مورد نمونه مانند پایین آمدن کمتر از 10 هرتز در حالت استراحت یا بالا رفتن تا حدود 60 هرتز در حالی که در اطراف حرکت می کند و دارای اندازه گیری است که بتواند مقدار واقعی را برای آنچه ذخیره شده از 40٪ نشان دهد.

الگوی روشنایی تطبیقی: ما جدولی ایجاد می کنیم که مقادیر مختلف روشنایی را با درصد مشخصی روشنایی مرتبط می کند (مثل زمانی که اصلاً نوری وجود ندارد ما فقط از 10 درصد روشنایی استفاده می کنیم) و همچنین جدولی که از حسگر محیط استفاده می کند و به طور مداوم آنها را مطابق یافته های خود برای ما تغییر می دهد.

طراحی کم قدرت-سخت‌افزار

MCU کم توان: یک MCU بسیار کم مصرف مانند Renesas RL78 / L13 را انتخاب کنید و فقط حدود 100μ A/Mhz جریان کاری مصرف می کند.

مواد کم نشتی: مواد ثابت دی الکتریک بالا مانند Al2O3 برای خازن پیش{2}ذخیره و خازن نگهدارنده به منظور کاهش توان استاتیکی مصرف شده استفاده می شود.

مورد معمول: تأیید عملی برای برق از باتری.

مورد 1: کنتور آب موج EM با باتری کار می کند

کنتور آب شهری: 6 سال.

3.5 اینچ TFT LCD، نور پس زمینه LCD مصرف برق: 0.8 وات، جریان عملیاتی LCD: 15 میلی آمپر (منبع 3.3 ولت).

اقدامات بهینه سازی:

با استفاده از PWM dimming و سنسور نور محیط برای کاهش مصرف برق نور پس زمینه، 45٪.

مدار محرک پیش ذخیره شارژ یکپارچه، توان مصرفی آی سی محرک را تا 30 درصد کاهش می دهد.

30 دقیقه هیچ عملیاتی برای رفتن به حالت خواب تنظیم نشده است، جریان خواب 0.5μA است.

نتیجه آزمایش واقعی نشان می‌دهد که توان کل دستگاه از 200 مگاوات به 80 مگاوات کاهش یافته است و اکنون می‌تواند تا یک بازه زمانی هشت ساله از باتری‌های خود استفاده کند.

کیس - یک مانیتور پزشکی قابل حمل.

اعمال سناریو: کمک اولیه در فضای باز، باید به مدت 24 ساعت بدون وقفه کار کنید.

انتخاب LCD: 2.4{1}}اینچ OLED (جایگزین LCD سنتی)، اما بسیار گران است. در نهایت TFT-LCD کم مصرف با جریان کاری 12 میلی آمپر (منبع تغذیه 2.8 ولت) را انتخاب کنید.

اقدامات بهینه سازی:

با استفاده از refreshtehcnology منطقه ای، فقط آن قسمت هایی از تصویر را به روز کنید که به دلیل تغییر ضربان قلب، اکسیژن خون و غیره تغییر کرده اند.

مدار محرک کوپلینگ پویا یکپارچه{0}}از ولتاژهای محرکی استفاده می‌کند که مقدار آنها با مقدار -5 ولت به -3 ولت کاهش یافته است.

ماژول‌های 4G کم-مثل Air780E برای همگام‌سازی داده‌ها، حالت آماده به کار LCD را کاهش می‌دهند.

نتیجه آزمایش واقعی: مصرف برق کل دستگاه 150 میلی‌وات کاهش یافت و به 60 میلی‌وات رسید و نیاز استفاده 24 ساعته را برآورده می‌کند.