一, Optimizacija zasnove strojne opreme: zmanjšanje izgube toka od korena
1. Izberite nizko{1}}pogonski čip
Pogonski tok segmentiranega LCD-ja je v glavnem sestavljen iz statične porabe energije in dinamične porabe energije pogonskega čipa. Čeprav so tradicionalni pogonski čipi (kot je HT1621) poceni, je njihov statični tok razmeroma visok (približno 10 μA pri 3 V). Nova generacija gonilnikov (kot je CXLC8963B) zmanjša statični tok na 0,1 μA pri 3V z integracijo modulov za upravljanje porabe energije in nastavljivih prednapetostnih vezij, hkrati pa podpira dinamično prilagoditev 1/2, 1/3 ali 1/4 delovnih ciklov, kar lahko zmanjša dinamično porabo energije za več kot 30 %. Na primer, v aplikacijah električnih števcev CXLC8963B optimizira zasnovo polnilne črpalke za zmanjšanje VLCD (delovna napetost tekočih kristalov) s 5 V na 3,8 V, kar neposredno zmanjša pogonski tok za 40 %.
2. Optimizirajte prednapetost in konfiguracijo delovnega cikla
Pogonski tok segmentiranega LCD-ja je tesno povezan z razmerjem prednapetosti in delovnim ciklom. Če za primer vzamemo delovni cikel 1/4, je pogonska napetost razdeljena na štiri ravni (V3, V2, V1, V0), če je uporabljena zasnova prednapetosti 1/3. Z dinamičnim prilagajanjem napetostne razlike med SEG (segmentna elektroda) in COM (skupna elektroda) je mogoče zagotoviti, da je efektivna napetostna razlika v izbranem segmentu 2/3 VLCD, namesto samo 1/3 VLCD v neizbranem segmentu. Ta zasnova ne le izboljša kontrast, ampak tudi zmanjša neučinkovit tok z znižanjem napetostne razlike v neizbranih segmentih. Dejanski preskusni podatki kažejo, da je pod konfiguracijo prednapetosti 1/4 delovnega cikla+1/3 pogonski tok zmanjšan za 25 % v primerjavi s shemo prednapetosti 1/2 delovnega cikla+1/2.
3. Sprejemanje materialov z nizko odpornostjo in optimizacija postavitve
Pogonski tok je sorazmeren z uporom vezja. Pri načrtovanju PCB lahko naslednji ukrepi znatno zmanjšajo izgube upora:
Uporaba uporov iz nizko-temperaturne zlitine, kot so natančni upori s toleranco ± 100 ppm/stopino, lahko zmanjša vpliv temperaturnih sprememb na tok.
Sprejem povezave po Kelvinu: odprava vpliva upora ožičenja na zaznavanje toka in zagotavljanje točnosti povratne napetosti.
Optimizirajte pot napajanja: skrajšajte dolžino ožičenja od VLCD do gonilnega čipa in zmanjšajte parazitsko induktivnost. Na primer, v določenem projektu pametnega termostata se je s skrajšanjem dolžine ožičenja VLCD z 20 mm na 5 mm zmanjšalo nihanje pogonskega toka z ± 15 % na ± 5 %.
2, optimizacija pogonske strategije: dinamično prilagajanje za zmanjšanje porabe energije
1. PWM zatemnitev nadomešča analogno zatemnitev
Tradicionalno analogno zatemnitev doseže prilagajanje svetlosti z neposrednim zmanjšanjem toka osvetlitve LED, vendar lahko povzroči premik barvne temperature in zmanjšanje učinkovitosti. Zatemnitev PWM nadzoruje povprečni tok s prilagoditvijo delovnega cikla (D) pravokotnega signala. PWM zatemnitev ima naslednje prednosti:
Konstantna barvna temperatura: vzdržujte stabilno barvno temperaturo LED, da se izognete barvnemu odstopanju zaslona.
Širok razpon zatemnitve: podpira prilagajanje svetlosti od 0 % do 100 %, kar ustreza potrebam močne svetlobe (na primer na prostem) in šibke svetlobe (na primer ponoči).
Visoka učinkovitost: preprečuje izgubo učinkovitosti zaradi zmanjšanja toka pri analognem zatemnitvi.
V industrijskih instrumentih se lahko z uporabo frekvence PWM 1kHz izognete zaznavanju utripanja s človeškim očesom in zmanjšate porabo energije osvetlitve za več kot 40 %.
2. Tehnologija vožnje inverzije okvirja
Segmentirani LCD mora poganjati AC, da se izognete "zastrupitvi z enosmernim tokom" LCD. Pogon obračanja okvirja zagotavlja, da je dolgoročna-povprečna napetost enaka nič s spreminjanjem polarnosti napetosti (A-B-A-B ...) okvir za okvirjem. Na primer, v neparno oštevilčenih okvirih se na izbrani segment uporabi razlika tlaka +2/3VLCD; Uporabite razliko tlaka -2/3VLCD v enakih okvirjih. Ta zasnova ne le podaljša življenjsko dobo tekočega kristala, ampak tudi zmanjša pogonski tok z zmanjšanjem neučinkovite napetostne razlike. Dejanski preskusni podatki kažejo, da lahko obračanje okvirja zmanjša nihanje pogonskega toka z ± 20 % na ± 5 %.
3. Dinamična prilagoditev delovnega cikla
Dinamično prilagajanje delovnega cikla glede na prikazano vsebino lahko dodatno zmanjša porabo energije. Na primer:
Statični prikaz: Ko prikazujete fiksne vrednosti (kot je čas), uporabite 1/4 delovnega cikla, da zmanjšate hitrost osveževanja.
Dinamični prikaz: Ko prikazujete drsne vrednosti (kot so spremembe temperature), preklopite na 1/2 delovnega cikla, da povečate odzivno hitrost.
Določen projekt armaturne plošče avtomobila je uporabil to strategijo za zmanjšanje povprečnega pogonskega toka s 120 μA na 80 μA, kar je povzročilo 33-odstotno podaljšanje življenjske dobe baterije.
3, Študija primera: Praksa nizke porabe industrijskega termostata
Določen industrijski termostat uporablja naslednjo shemo za zmanjšanje pogonskega toka segmentiranega LCD-ja:
Strojna oprema: izbran je gonilniški čip CXLC8963B, konfiguriran z 1/4 obratovalnega cikla+1/3 prednapetostjo in VLCD zmanjšanim na 3,8 V.
Gonilnik: s sprejetjem zatemnitve PWM (1kHz) in obračanja okvirja se poraba energije osvetlitve ozadja zmanjša za 45 %.
Sistem: Integriran senzor zunanje svetlobe za doseganje prilagodljive zatemnitve; S kombinacijo inteligentnega spanja in osveževanja particije se je povprečni obratovalni tok zmanjšal s 150 μA na 85 μA.
Dejanski preskusni podatki kažejo, da ta rešitev podaljša življenjsko dobo baterije naprave z 12 mesecev na 18 mesecev, s čimer izpolnjuje-zahteve dolgoročnega stabilnega delovanja industrijskih scenarijev.
