1، ترکیب مصرف انرژی ال سی دی تقسیم شده: مزیت اصلی از اصل فنی ناشی می شود
مصرف برق ال سی دی قطعه بندی شده عمدتاً از سه بخش ناشی می شود: جریان محرک انحراف مولکول کریستال مایع، مصرف برق ساکن آی سی رانندگی و مصرف برق نور پس زمینه (در صورت روشن بودن). مزیت اصلی آن در ویژگیهای محرک میدان الکتریکی خود مواد کریستال مایع است - فقط جریان سطح میکرو آمپر برای تغییر آرایش مولکولهای کریستال مایع و دستیابی به تغییر حالت نمایشگر مورد نیاز است.
مصرف برق درایور LCD:
ولتاژ مورد نیاز برای انحراف مولکول کریستال مایع معمولاً 3.3V-5V است و جریان فقط 5-10μ A است. این ویژگی باعث میشود مصرف انرژی آن بسیار کمتر از فناوریهای نمایشگر تابش نور فعال مانند LED و OLED در حالت بدون نور پسزمینه باشد. به عنوان مثال، یک LCD قطعهبندی شده 5 اینچی فقط به جریان 0.57 میکرو آمپر (در حالت درایو تقسیم ولتاژ خازن تراشه خاموش) برای نمایش استاتیک نیاز دارد و هنگامی که با یک MCU کم مصرف ترکیب میشود، جریان کل سیستم را میتوان در 2.2 میکرو آمپر کنترل کرد.
مصرف برق آی سی درایور:
مصرف برق استاتیک تراشههای درایور LCD با کد سگمنت اختصاصی (مانند HT1621) معمولاً کمتر از 100 میکرو آمپر است، در حالی که از طریق فناوری مالتی پلکس (مانند مالتیپلکس کردن 4:1)، زمان واقعی منبع تغذیه هر بخش فقط 25 درصد را شامل میشود که مصرف برق دینامیکی را کاهش میدهد. این طرح ال سی دی قطعهبندی شده با اندازه بزرگ-را قادر میسازد تا ویژگیهای مصرف انرژی پایین را حتی در هنگام رانندگی با الگوهای پیچیده حفظ کند.
مصرف برق نور پس زمینه:
نور پس زمینه متغیر اصلی است که بر مصرف انرژی ال سی دی قطعه بندی شده تأثیر می گذارد. مصرف برق یک مهره LED تنها 15 میلی آمپر است. اگر 10 مهره به صورت موازی روی یک صفحه نمایش 5 اینچی متصل شوند، مصرف برق نور پس زمینه می تواند به 150 میلی آمپر برسد. با این حال، از طریق طراحی یک قطبش نیمه شفاف و نیمه بازتابنده، صفحه نمایش می تواند در زمانی که نور محیط کافی است، نور پس زمینه را خاموش کند و فقط برای نمایش به نور بازتابی تکیه می کند. در این زمان، مصرف انرژی مانند حالت بدون نور پس زمینه است.
2، چالش مصرف انرژی ال سی دی تقسیم شده-بزرگ: اثر مرزی گسترش اندازه
هنگامی که اندازه LCD تقسیمبندی شده از اندازه کوچک سنتی به بیش از 5 اینچ افزایش مییابد، تغییر مصرف انرژی باید از دیدگاههای زیر ارزیابی شود:
مساحت پنل LCD و بار رانندگی:
صفحه نمایش های بزرگ به بخش های راننده بیشتری نیاز دارند (مانند گسترش از 32 سگمنت به 128 بخش)، اما مصرف انرژی آی سی های درایور به صورت خطی افزایش نمی یابد. به عنوان مثال، هنگامی که HT1621 128 سگمنت را درایو می کند، مصرف برق استاتیک تنها از 100 μ A به 120 μ A افزایش می یابد، با تقویت محدود. نکته کلیدی در انتخاب روش رانندگی نهفته است: استفاده از اسکن دینامیک رانندگی می تواند جریان لحظه ای را کاهش دهد، در حالی که رانندگی استاتیک به جریان پیک بالاتری نیاز دارد.
رشد تصاعدی مصرف برق نور پس زمینه:
مصرف برق نور پس زمینه مستقیماً با تعداد تراشه های LED متناسب است. اگر یک صفحه نمایش 5 اینچی از نور پس زمینه LED لبه (مانند 8 تراشه LED) استفاده می کند، مصرف انرژی حدود 120 میلی آمپر است. در حالی که نور پس زمینه آرایه کامل (مانند 32 تراشه LED) می تواند تا 480 میلی آمپر مصرف کند. در این مرحله، مصرف برق نور پس زمینه ممکن است از مجموع درایور LCD و IC درایور بیشتر شود و به عامل غالب در مصرف برق سیستم تبدیل شود.
کاهش راندمان مالتی پلکسی:
LCDهای کد سگمنت کوچک معمولاً از مالتی پلکس کردن 4:1 یا 8:1 استفاده میکنند، اما برای صفحهنمایشهای بزرگ-به دلیل افزایش تعداد بخشها، نسبت مالتی پلکس شدن ممکن است به 2:1 کاهش یابد و در نتیجه فرکانس کاری آی سی درایور و مصرف برق ساکن افزایش یابد. به عنوان مثال، یک LCD سگمنت 7 اینچی مصرف برق IC درایور را از 80 μ A به 150 μ A در حالت مالتی پلکسی 2:1 افزایش می دهد.
3، انطباق سناریوی کاربردی: فضای نشیمن-ال سی دی تقسیمبندی شده بزرگ
اگرچه LCDهای قطعهبندی شده{0}}در اندازههای بزرگ در مصرف انرژی نور پسزمینه با چالشهایی مواجه هستند، اما هنوز در سناریوهای خاص قابل تعویض نیستند:
ابزار و تجهیزات صنعتی در فضای باز:
در سناریوهایی مانند کنتورهای آب و برق با انرژی خورشیدی، ال سی دی بخش نیمه شفاف و نیمه بازتابنده می تواند نور پس زمینه را به طور کامل خاموش کند و برای نمایش به نور محیط تکیه کند. به عنوان مثال، یک کنتور آب خورشیدی 5 اینچی دارای طراحی انعکاسی است که در طول عمر 10 ساله خود نیازی به تعویض باتری ندارد و مصرف برق درایو LCD تنها 5٪ از کل مصرف برق سیستم را تشکیل می دهد.
الزامات نمایش به روز رسانی فرکانس پایین:
در سناریوهایی مانند ضبط کننده های دما و رطوبت، دستگاه های نظارت بر محیط و غیره، محتوای صفحه تنها چندین بار در ساعت به روز می شود. در این مرحله، توان مصرفی دینامیک آی سی درایور را می توان نادیده گرفت و کل برق مصرفی سیستم را با نور پس زمینه تعیین می کند. اگر از نور پسزمینه تنظیم خودکار حسگر نور استفاده شود، نور پسزمینه را میتوان در طول روز خاموش کرد و در شب با روشنایی کم (مانند 5 میلی آمپر) کار کرد و عمر باتری را به میزان قابل توجهی افزایش داد.
برنامه های کاربردی حساس به هزینه:
مزیت هزینه-ال سی دی تقسیم شده با اندازه بزرگ بسیار بیشتر از TFT-ال سی دی یا OLED است. به عنوان مثال، یک ماژول ال سی دی تقسیم شده 5{5}}اینچی حدود 8 دلار قیمت دارد، در حالی که یک ماژول TFT{7}}ال سی دی با همان اندازه بیش از 20 دلار قیمت دارد. در سناریوهایی مانند کنترلکنندههای کشاورزی هوشمند و تجهیزات پزشکی ارزانقیمت، استراتژی اولویت هزینه، LCD بخشبندی شده را به انتخاب ارجح تبدیل میکند.
