پایه فنی مصرف ال سی دی: مولکول کریستال مایع – طراحی مدار.
مصرف برق اصلی LCD (صفحه نمایش کریستال مایع) از سه قسمت تامین می شود
مولکول های کریستال مایع نور را با ولتاژ از طریق میدان هدایت می کنند. جریان درایو آن فقط به ترتیب قدر میکرو آمپر (μA/cm²) نیاز دارد، بنابراین این تجهیزات-ولتاژ-کم{3}}قدرت پایین است. مانند بخش محرک کریستال مایع یک ماژول LCD 3.5 - اینچی TFT - تنها از حدود 40 میلی وات استفاده می کند.
سیستم نور پسزمینه: السیدیهای امروزی به سیستم نوری LED نیاز دارند و حداکثر 60%- 80% انرژی مصرف میکنند. اگر فقط مدل سه-و--نیم اینچی را در نظر بگیریم، این آرایه LED پشت-ال ای دی سبک- چیزی بین یک-صد{10}}بیست و یک-صد-در واقع در شصت میلیمتر مصرف میکند.
مدار درایور شامل: درایور گیت (+ -10 V HV) ، درایور منبع (3. 3 V) و مدار مدیریت توان است که به طراحی مدار برای مصرف انرژی بستگی دارد. طرح پمپ شارژ سنتی: 40% - 60% و DC خارجی-مبدل DC 85% است+.
محدوده معمولی و تحلیل موردی مصرف برق ال سی دی ابزار صنعتی
صفحه نمایش کد بخش{0}}کوچک (کمتر یا مساوی 2.8 اینچ).
محدوده مصرف برق: 0.1mW – 10mW (استاتیک).
مثال های کاربردی: قدرت سنج و کنترل کننده دما
مورد: یک پاور متر چند منظوره 96*96 با تنها یک فاز دارای مصرف برق ورودی زیر 0.1 VA (حدود 0.1 میلی وات) در هر فاز است. هنگامی که از فناوری LCD بازتابنده استفاده می کند، حتی در خارج از محیط روشن نیز چیزها را به خوبی نشان می دهد و نیازی به درخشش خود به خود ندارد.
صفحه نمایش ماتریسی با اندازه متوسط (3.5 - 7 اینچ)
محدوده مصرف برق: 100mW - 500mW (نمایشگر پویا)
معمولاً برای این برنامه استفاده می شود: HMI، Human-واسط ماشین. کامپیوتر تبلت صنعتی.
مورد: ماژول TFT-LCD 3.5- اینچ با جریان عملیاتی 60 میلی آمپر در منبع تغذیه 3.3 ولت که مجموعاً 198 میلی وات برق مصرف می کند. که در آن نور پس زمینه 160 مگاوات، درایور 40 مگاوات است و ارتباطات رابط تمام قسمت های دیگر را اشغال می کند.
Big-sized high-res screen (>10 اینچ)
محدوده استفاده PWR برای دستگاه بین 1 تا 50 وات است، به این معنی که در حالت نور کامل 50 وات است.
کاربردهای معمولی در یک مرکز نظارت و روی کنسول های کنترلی برای خطوط تولید خودکار خواهد بود.
مورد این است که صفحه نمایش LCD 15.6 اینچی درجه صنعتی با وضوح 1920 در 1080 دارد که از یک آرایه کامل از نور پس زمینه LED به همراه حداکثر استفاده می کند. برق مورد نیاز 45 وات با استفاده از این فناوری کاهش نور پویا، چیزی که در واقع در آنجا می بینیم به حدود 15 وات کاهش می یابد.
تجزیه و تحلیل مهم ترین عوامل موثر بر استفاده از توان Lcdis.
اندازه و وضوح صفحه نمایش
ضربه مقاومت سیم: با خط هادی شفاف (ITO) ساخته شده است، همانطور که بزرگتر می شود، طول سیم کشی بیشتر می شود و باعث کاهش مقاومت سیم نیز می شود. مثلاً اگر صفحه نمایش 10 اینچی من از مقاومت سیمکشی استفاده میکند که ممکن است دو برابر مقاومت 5 اینچی باشد، قدرت محرکه بیشتری مورد نیاز است.
نیاز نور پس زمینه به شرح زیر است: صفحه نمایش های با وضوح بالا با منبع نور بالاتر نتیجه بهتری دارند. بر اساس داده های تجربی، اگر وضوح خود را از 800 در 480 به آن منطقه 1920 در 1080 افزایش دهیم، چیزی حدود این 120 درصد انرژی در قدرت نور پس زمینه را می گیرد.
نور پس زمینه، نوع و فناوری
نسبت مصرف انرژی نوع نور پس زمینه و سناریوهای کاربردی بهینه سازی بهره وری انرژی.
منعکس شده است<10% outdoor instruments, solar equipment increase the ambient lighting's effectiveness.
شفاف: 20-40٪ صفحه کنترل صنعتی با محیط مخلوط با چراغ های LED منبع نور محیط
و سپس صفحههای مانیتورینگ داخلی 60 تا 80 درصد کاملاً شفاف از mini led یا کوانتوم دات استفاده میکنند.
پیشرفت تکنولوژیک جدید Dynamic Dimming است: نور پسزمینه بسته به شدت نور تغییر میکند که توسط یک سنسور محیطی مانند BH1750 شناسایی میشود. تنها با استفاده از یک کیس کوچک 1000 لوکس، روشنایی صفحه نمایش به طور خودکار از 50 لوکس به 80 درصد افزایش یافت و هنگامی که در 50 لوکس به 25 درصد کاهش یافت، به طور متوسط مصرف انرژی تقریباً 40 درصد کاهش یافت.
طراحی مدار درایور
انتخاب معماری قدرت: راه حل های قدیمی تر از پمپ های شارژ برای ایجاد ولتاژ بالاتر استفاده می کردند و این اتلاف است. طراحیهای مدرن از مبدلهای DC{2} خارجی مانند TPS61040 برای افزایش ولتاژ 3. 3 ولتاژ به 5 ولت و سپس دریافت ولتاژ ± 10 ولت از طریق یک ماژول پمپ شارژ-با بازده کلی بیش از 85% استفاده میکنند.
حالت خواب هوشمند: MCU تشخیص می دهد که اگر هر عملی در یک بازه زمانی معین با 30 ثانیه انتظار قبل از رفتن به حالت خواب انجام شده باشد، آنگاه AVDD,VGH/VGL برق آنها را حذف می کند. مصرف برق آماده به کار به کمتر از 0.1 میلی وات کاهش یافته است.
استراتژی بهینه سازی مصرف برق در سناریوهای صنعتی
ساختار ذخیره انرژی-سطح{1}}سیستم
کنترل نور پس زمینه: برای کاهش سوسو زدن و به حداقل رساندن EMI از کم نور 1 کیلوهرتز PWM استفاده کنید. نقشه روشنایی{2}}روشنایی برای تنظیم کم نور استفاده می شود.
فناوری نوسازی منطقه: راهی برای پرچمگذاری منطقه «کثیف» تعریف کنید تا فقط مواردی را که تغییر کردهاند تغییر دهیم. به عنوان مثال، اگر در بخش صنعتی در نظر بگیریم که آن را دارای بخش نوار عنوان میکنیم، بخش ناحیه داده، سپس قسمت نهایی ما شامل بخش نوار وضعیت ما میشود که در این سناریو میتوان بهصورت جداگانه تازهسازی کرد و در نتیجه سطوح مصرف کلی توان برای اهداف عملیات بهروزرسانی را تقریباً 30+ درصد کاهش داد.
مدیریت زمانبندی برق: در طول فرآیند بیدار شدن LCD، باید 100 تا 120 میلیثانیه صبر کنیم تا برق تثبیت شود تا از «تأخیر صفحه سیاه» جلوگیری شود و زمان لازم برای دوره بیدار شدن -به کمتر از 50 میلیثانیه بهبود یابد.
و نوآوری در مواد و فرآیندها
شیشه ITO با امپدانس کم: یون فلزی (به عنوان مثال نقره) را برای کاهش مقاومت لایه نازک ITO از 100 Ω/□به 50Ω/□و کاهش 15 درصدی مصرف نیروی رانندگی کاهش دهید.
صفحه راهنمای نور با ساختار میکرو منشور: یک آرایه ریز رج به شکل v میزان استفاده از نور led را از 60% - 85% افزایش میدهد و هیچ را کاهش میدهد. led مورد نیاز برای لومن های مشابه 30٪.
استانداردهای صنعت و گواهینامه بهره وری انرژی
استاندارد بین المللی: IEC 62301 "Measureme ntmethod fors tandb ypo wer c ons ummptiono fhou seh olap ha pes"، بیان می کند که حالت خواب LCD صنعتی کمتر یا مساوی 0. 5 وات مصرف می کند و حالت خاموش آن کمتر یا مساوی 0. 4 وات مصرف می کند.
استاندارد داخلی: GB21520 "محدودیت ها و درجه های بهره وری انرژی برای نمایشگرهای کامپیوتر" تصریح می کند که مصرف برق در خواب ال سی دی های صنعتی با کارایی بالا باید کمتر یا مساوی 0.8 وات باشد و مصرف برق هنگام خاموش شدن نباید از 0.6 وات تجاوز کند.