一 ، مکانیسم فیزیکی اساسی نمایشگر کریستال مایع
صفحه کد شکسته مواد کریستالی مایع TN (پیچ خورده Nematic) یا STN (فوق العاده پیچ خورده) را تصویب می کند و اصل نمایش آن به تغییر زاویه پیچ خورده مولکول های کریستالی مایع تحت عمل یک میدان الکتریکی بستگی دارد. هنگامی که یک ولتاژ خاص بین COM (ترمینال مشترک) و SEG (ترمینال قطعه) اعمال می شود ، مولکولهای کریستالی مایع تحت تغییر قرار می گیرند و جهت قطبش نور را تغییر می دهند و حالت تاریک روشن را نشان می دهند. دو ویژگی اصلی برای این فرآیند وجود دارد:
خصوصیات پاسخ پویا
پیچاندن مولکول های کریستالی مایع به زمان نیاز دارد (معمولاً در میلی ثانیه) ، و بعد از برداشتن ولتاژ یک اثر پس از آن وجود دارد. اگر نرخ تازه سازی خیلی کم باشد ، پس از آن سیگنال رانندگی قبلی محو نشده است و سیگنال رانندگی جدیدی رسیده است که منجر به تار شدن حالت پیکسل می شود. اگر فرکانس خیلی زیاد باشد ، مولکول های کریستالی مایع نمی توانند به طور کامل پاسخ دهند و در نتیجه دمای صفحه نمایش می شوند.
تقاضای نگهداری میدان الکتریکی
وضعیت نمایش هر پیکسل به حفظ پایدار اختلاف ولتاژ بین COM/SEG بستگی دارد. به عنوان نمونه ، هر ترمینال COM فقط 1/4 از زمان را در یک چرخه فریم واحد انجام می دهد. اگر فرکانس تازه سازی کافی نباشد ، خازن کاملاً شارژ نمی شود و افت ولتاژ باعث نوسانات در روشنایی پیکسل می شود.
2 ، تعریف فنی و محدودیت های مهندسی نرخ تازه سازی
1. سیستم پارامتر اصلی
چرخه وظیفه: نسبت زمان هدایت قطعه به چرخه کامل ، که معمولاً مربوط به تعداد کام است. به عنوان مثال ، چرخه وظیفه یک صفحه 4COM 1/4 است ، به این معنی که هر ترمینال COM فقط برای 25 ٪ از زمان در هر فریم فعال می شود.
تعصب: نسبت درجه بندی ولتاژ رانندگی به طور مستقیم بر کنتراست تأثیر می گذارد. پیکربندی مشترک 1/3 یا 1/2 تعصب است که برای جلوگیری از تداخل متقابل ، باید با چرخه وظیفه مطابقت داشته باشد.
2. مرز انتخاب فرکانس
آستانه پایین: فرکانس بحرانی که چشم انسان در آن سوسو زدن را درک می کند ، حدود 60 هرتز است ، اما صفحه نمایش قطع به دلیل اثر پس از آن نیاز به فرکانس بالاتر دارد (معمولاً توصیه می شود بیشتر از یا برابر با 80 هرتز باشد). یک پروژه تجهیزات پزشکی خاص یک بار باعث شد صفحه نظارت بر ایستگاه پرستار به دلیل تعیین میزان تجدید 40 هرتز ، صفحه را سوسو کند. مشکل پس از تنظیم آن در 96 هرتز حل شد.
محدودیت حد بالا: فرکانس بیش از حد می تواند باعث شود:
افزایش مصرف انرژی درایو (متناسب با فرکانس)
خطر تداخل الکترومغناطیسی (EMI)
پاسخ تأخیر مولکول های کریستالی مایع (به خصوص در محیط های دما کم-)
3 ، تجزیه و تحلیل علت ریشه و حل پدیده سوسو زدن
1. تظاهرات معمولی عدم تطابق فرکانس
سوسو زدن فرکانس پایین: هنگامی که فرکانس قاب کمتر از 60 هرتز است ، چشم انسان می تواند تناوب روشنایی و تاریکی را در کل صفحه مشاهده کند. یک پروژه ترموستات خانگی هوشمند در ابتدا نرخ تازه سازی 32 هرتز را اتخاذ کرد ، اما کاربران گزارش دادند که صفحه "در شب نفس می کشد" ، که پس از ارتقاء به 85 هرتز حل شد.
سوسو زدن محلی: ناشی از ولتاژ ناپایدار یک ترکیب خاص COM/SEG. به عنوان مثال ، یک ابزار صنعتی خاص در منطقه COM2-SEG5 به طور منظم سوسو زدن را نشان می داد. پس از تشخیص اسیلوسکوپ ، مشخص شد که مقدار مؤثر ولتاژ کانال 15 ٪ نوسان دارد. پس از تنظیم شبکه مقاومت تعصب ، به حالت عادی بازگشت.
2. تأثیر سیستم قدرت
نوسانات در ولتاژ مشترک (VCOM): بی ثباتی در VCOM می تواند به طور مستقیم اختلاف ولتاژ پیکسل را تغییر دهد. هنگامی که یک دستگاه شبکه خاص از USB استفاده می شود ، چشمک می زند. پس از جابجایی به منبع تغذیه تنظیم شده LDO مستقل ، مشکل ناپدید شد و موج موج اندازه گیری شده از 50mV به 10mV کاهش یافت.
شارژ کافی از خازن ها: در سناریوهای درجه حرارت پایین یا ولتاژ کم ، زمان شارژ خازن های کریستالی مایع طولانی می شود. پانل ابزار اتومبیل خاص در حین آزمایش در یک محیط -20 درجه لرزید. مسئله با افزایش جریان درایو در انتهای COM (از 2mA به 5mA) و طولانی شدن زمان شارژ (از 20 میکرون در ثانیه به 40 میکرومتر) حل شد.
3. بهینه سازی شکل موج را درایو کنید
اعوجاج موج سینوسی: شکل موج COM ایده آل باید یک موج سین استاندارد باشد ، اما در مدارهای واقعی ، ممکن است اعوجاج قطع شود. هنگام استفاده از STM32 ساخته شده -} در کنترلر LCD در یک پروژه خاص ، مشخص شد که مقدار اوج شکل موج به 2.8 ولت (از نظر تئوری 3.3V) محدود شده است. پس از اصلاح پیکربندی ثبت نام برای حذف حد ولتاژ ، سوسو زدن از بین رفت.
انحراف چرخه وظیفه: چرخه وظیفه اندازه گیری شده از صفحه 8COM خاص 1/6 است (از نظر تئوری باید 1/8 باشد) ، و در نتیجه شارژ کافی از برخی پیکسل ها حاصل نمی شود. با ردیابی به عقب ، مشخص شد که خطوط COM در طرح PCB از طول کافی برخوردار نیستند. پس از تنظیم مسیریابی ، چرخه وظیفه به 1/8 بازگردانده شد.
4 ، روش اشکال زدایی در تمرین مهندسی
فرایند بررسی مرحله به مرحله
تأیید پارامتر: تأیید کنید که چرخه وظیفه ، تعصب و فرکانس قاب با مشخصات صفحه سازگار است
تأیید شکل موج: از اسیلوسکوپ برای تشخیص شکل موج ولتاژ در ترمینال COM/SEG استفاده کنید و بررسی کنید:
ثبات فرکانس (نوسانات<1%)
دقت چرخه وظیفه (خطا<5%)
دامنه ولتاژ (در محدوده مشخصات)
آزمایش محیطی: در شرایط شدید مانند دمای پایین (-20 درجه) ، دمای بالا (درجه+70) و ولتاژ کم (2.7V) تأیید کنید
2. تجزیه و تحلیل مورد معمولی
مورد 1: مانیتور کف یک آسانسور خاص چشمک می زند
پدیده: گوشه بالا سمت راست شماره کف "3" چشمک می زند
تشخیص: با یافتن بخش کنترل COM3-SEG2 از طریق جدول حقیقت ، اسیلوسکوپ تشخیص داد که مقدار ولتاژ مؤثر این کانال 0.5 ولت پایین تر از سایر کانال ها است
راه حل: مقاومت تقسیم کننده ولتاژ را در انتهای SEG2 (از 10k Ω به 8.2k Ω) تنظیم کنید تا با ولتاژ مطابقت داشته باشد
مورد 2: یک متر آب هوشمند با نور پس زمینه چشمک زن
پدیده: نور پس زمینه و صفحه نمایش دیجیتال همزمان سوسو زدن
تشخیص: مشخص شد که منبع ساعت LCD MCU و ساعت PWM نور پس زمینه همان نوسان ساز کریستالی را به اشتراک می گذارد و باعث تداخل هارمونیک می شود
راه حل: منبع ساعت LCD را به نوسان ساز RC داخلی تغییر دهید تا مسیر تداخل را جدا کند
