Principii tehnice: baza de energie redusă-pentru LCD.
Consumul de energie al LCD-ului provine în principal din următoarele 3 categorii: sistem de iluminare din spate, circuit de conducere, reîmprospătare a afișajului. În cazurile alimentate cu baterie, va avea nevoie de aceste 3 îmbunătățiri: Sistematic.
Sistem de iluminare din spate: reglare dinamică, sursă de lumină de înaltă eficiență
Cea mai mare sursă de alimentare pentru LCD este iluminarea de fundal (60%-80%). Cele tradiționale folosesc LED-uri cu luminozitate fixă-, iar nevoile de consum redus introduc acestea:
Dimming PWM: este strălucitor prin schimbarea pulsului cu frecvență > 1kHz, pentru a preveni modificarea temperaturii de la reglarea analogică. De exemplu, un contor de apă EM alimentat cu baterie, utilizează senzorul de lumină ambientală, cum ar fi BH1750, pentru a obține intensitatea luminii în timp real- și controlează lumina din spate-în consecință, ceea ce reduce consumul de energie măsurată cu Mai mult de 40%.
Surse eficiente de lumină: alegeți LED-uri cu putere mai mică, cum ar fi 0,2 W/fiecare, sau alegeți lumini de fundal cu emisie laterală pentru a reduce lumina pierdută. Unele echipamente de lux utilizează tehnologia de iluminare din spate Mini LED care reduce puterea consumată prin zona de iluminare controlată.
Circuit de antrenare: pre{0}}încărcare, cuplare dinamică
Driverul LCD tradițional necesită reîmprospătarea constantă a condensatorului de pixeli, astfel încât cerințe foarte mari de putere dinamică. Tehnologia patentată de la Chengdu Jiutian Huaxin ocolește lucrurile folosind:
Încărcați pre-stocare: în timpul perioadei de iluminare de fundal a cadrului curent, stocați semnalul de date în condensatoare în momente în care nu este nevoie să scrieți semnalul pe linii, pentru a nu cauza pierderi de comutare de-frecvență înaltă prin scrierea linie cu linie.
Compensarea dinamică a cuplării: păstrați un echilibru între energia condensatorului și cea a semnalului de cuplare, astfel încât condensatorul însuși să conducă singur rotația cristalului lichid{0}; și, prin urmare, scăderea tensiunii totale de comandă necesară (+5V până la + 2. 5V) rezultând o reducere directă la sursă a cifrelor consumului IC.
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%), crește luminozitatea cu 20% -30% prin economisirea energiei la iluminare de fundal.
Reîmprospătare afișaj: Actualizări Smart Sleep și zonă
Mod de repaus inteligent: circuitele integrate moderne ale driverului LCD (cum ar fi ILI9341) au mai multe moduri diferite-de putere redusă. Like dacă vrei să intre în modul de repaus după 30 de secunde. de mers în gol, întrerupe alimentarea AVDD, VGH/VGL, trezire în întârziere mai mică de 100 – 120 ms.
Tehnologie de reîmprospătare regională: se actualizează numai părțile modificate, cum ar fi numerele, și nu se re{0}}desenează tot ecranul. Etichetarea zonei-murdară este definită. Măsurat cu peste 30% în consumul de energie prin acest mod.
Parametri cheie: criterii de selecție pentru ecranul LCD cu putere redusă{0}
În ecranele LCD pentru instrumente alimentate cu baterie, acordați atenție atunci când faceți aceste alegeri:
Indici de consum de energie
Curent de lucru: curent de lucru în cazul în care este pentru un modul TFT – LCD de 3,5 inchi, curentul normal de funcționare ar avea de obicei o magnitudine de ordinul apropiat de 60mA atunci când este furnizat la 3,3V. Proiectele de putere redusă necesită și mai puține; mai puțin de 20mA.
CURENTUL DE SOMMN TREBUIE SĂ FIE MAI MAI DE 1uA PENTRU A EVITA PIERDERILE ÎN STANDBY.
Consumul de energie pentru iluminarea de fundal: iluminarea de fundal cu LED este alegerea aici și o singură unitate ar consuma nu mai mult de 0. 5 W.
Performanța afișajului
Opus: contrastul ridicat de 1000:1 poate reduce nevoile de luminozitate de fundal și apoi economisește energie.
Perspectivă: Un unghi larg de vizualizare, cum ar fi 178 de grade, ar reduce frecvența cu care utilizatorul își schimbă unghiurile de vizualizare, reducând cantitatea de energie utilizată pentru interacțiune.
Rezoluție: selectați în funcție de nevoie, mai degrabă decât obsedând rezoluția maximă, deoarece consumă mai mult-unitatea de pixeli suplimentare.
Adaptabilitate la mediu
Temperatura de lucru: echipamentul alimentat cu baterie-este trimis frecvent afară și trebuie să reziste la temperaturi cuprinse între -40 și 85 de grade .
Nivel de protecție: IP68, care poate fi scufundat în apă pentru o perioadă lungă de timp și este aplicabil scenariului de monitorizare a calității apei.
Interfață, Integrare.
Tip de interfață Alegeți între ieftin, dar rapid, I80 sau MIPI DSI de mare viteză și putere redusă.
Integrare: alegeți module care au propriile circuite integrate de driver, astfel încât să nu fie atât de mult pentru periferie.
Metodologie de optimizare pentru arhitectura de-economisire a energiei la nivel de sistem
Trebuie să selectați un LCD adecvat de putere redusă, astfel încât să coopereze cu întregul design pentru a forma o întreagă arhitectură de economisire a energiei:
Optimizarea managementului energiei
Multi power rails: an external, high efficiency DC-DC boost circuit (TPS61040) is used to create the required ± 10V at >Eficiență de 85% pentru circuitul de conducere.
Comutare dinamică a alimentării: comutați șina de alimentare în funcție de starea afișajului, opriți toate sursele de alimentare ne-esențiale când vă aflați în modul de repaus.
Control cooperativ software
Tehnologie de modulare dinamică a frecvenței: Reglați automat frecvența ceasului I80 în funcție de conținutul afișat. În ceea ce privește eșantionul, cum ar fi coborârea sub 10 Hz când este în repaus sau creșterea până la aproximativ 60 Hz pe măsură ce se mișcă și are măsurătorile pentru a putea afișa o valoare reală pentru ceea ce a fost salvat de la 40%.
Algo de luminozitate adaptivă: construim un tabel care corelează diferite cantități de iluminare cu un anumit procent de luminozitate (ca atunci când nu există lumină, am folosi doar 10 la sută din luminozitate), precum și unul care utilizează un senzor de mediu și le modifică continuu pentru noi în funcție de constatările lor.
Design hardware cu putere redusă-
Low Power MCU: Selectați un MCU cu un consum extrem de scăzut de energie, cum ar fi Renesas RL78 / L13 și consumă doar aproximativ 100μ A/Mhz de curent de lucru.
Material cu pierderi scăzute: material cu constantă dielectrică ridicată, cum ar fi Al2O3, este utilizat pentru condensatorul de pre-stocare și condensatorul de reținere pentru a reduce puterea statică consumată.
Caz tipic: Verificare practică pentru alimentarea de la baterii.
Cazul 1: Contorul de apă cu val EM alimentat cu baterie
Contor de alimentare cu apă urbană: 6 ani.
LCD TFT de 3,5 inchi, Iluminare de fundal LCD Consum de energie: 0,8 W, Curent de funcționare LCD: 15 mA (alimentare 3,3 V).
Măsuri de optimizare:
Cu utilizarea luminii PWM și a senzorului de lumină ambientală pentru a reduce consumul de energie al luminii de fundal, cu 45%.
Circuitul de comandă integrat de pre-stocare a încărcării reduce puterea utilizată de IC-ul de comandă cu treizeci la sută.
30 de minute nicio operațiune nu se setează pentru a intra în modul de repaus, curentul de repaus este de 0,5μA.
Rezultatul real al testelor arată că puterea întregii mașini scade de la 200 mW la 80 mW și acum își poate folosi bateriile până la o perioadă de opt ani.
Carcasă – Un monitor medical portabil.
Scenariul de aplicare: primul ajutor în aer liber, trebuie să lucreze non-stop timp de 24 de ore.
Selectare LCD: OLED de 2,4-inchi (înlocuiește LCD-ul tradițional), dar este foarte scump; în cele din urmă alegeți TFT-LCD cu putere redusă-cu curent de lucru de 12 mA (sursă de alimentare de 2,8 V).
Măsuri de optimizare:
Utilizați tehnologia regională de reîmprospătare, actualizați numai acele zone ale imaginii care s-au schimbat din cauza modificării ritmului cardiac, oxigenului din sânge etc.
Circuitul de driver de cuplare dinamică-integrat utilizează tensiuni de antrenare care au fost reduse în mărime cu valoarea de la -5V la -3V;
Module-4G de putere redusă, cum ar fi Air780E, pentru a sincroniza datele, reduc starea de așteptare a LCD-ului.
Rezultatul real al testului: consumul de energie al întregii mașini a scăzut cu 150 mW, la 60 mW și îndeplinește cerințele de utilizare de 24 de ore.
