1, Compoziția consumului de energie a LCD-ului segmentat: avantajul de bază provine din principiul tehnic
Consumul de energie al LCD-ului segmentat provine în principal din trei părți: curentul de conducere cu deviația moleculei de cristale lichide, consumul de putere statică al circuitului integrat de conducere și consumul de energie al iluminării de fundal (dacă este pornit). Avantajul său principal constă în caracteristicile de antrenare a câmpului electric ale materialelor cu cristale lichide în sine - este necesar doar curent la nivel de microamperi pentru a schimba aranjamentul moleculelor de cristale lichide și pentru a obține comutarea stării de afișare.
Consumul de energie al driverului LCD:
Tensiunea necesară pentru deviația moleculei de cristal lichid este de obicei de 3,3 V-5V, iar curentul este de numai 5-10 μ A. Această caracteristică face consumul său de energie mult mai mic decât tehnologiile active de afișare cu emițătoare de lumină, cum ar fi LED și OLED în modul fără iluminare de fundal. De exemplu, un anumit LCD segmentat de 5 inchi necesită doar un curent de 0,57 μA (în modul de comandă cu diviziunea tensiunii condensatorului off chip) pentru afișarea statică, iar atunci când este combinat cu un MCU de putere redusă, curentul total al sistemului poate fi controlat cu 2,2 μA.
Consumul de energie al driverului IC:
Consumul de energie static al cipurilor de driver LCD cu cod de segment dedicat (cum ar fi HT1621) este de obicei sub 100 μA, în timp ce prin tehnologia de multiplexare (cum ar fi multiplexarea 4:1), timpul real de alimentare cu energie a fiecărui segment reprezintă doar 25%, reducând și mai mult consumul de energie dinamică. Acest design permite ecranului LCD segmentat de dimensiuni mari-să mențină caracteristicile de consum redus de energie chiar și atunci când conduceți modele complexe.
Consumul de energie pentru iluminarea de fundal:
Iluminarea de fundal este principala variabilă care afectează consumul de energie al LCD-ului segmentat. Consumul de energie al unei singure perle LED este de aproximativ 15 mA. Dacă 10 margele sunt conectate în paralel pe un ecran de 5 inchi, consumul de energie pentru iluminarea de fundal poate ajunge la 150mA. Cu toate acestea, prin designul unui polarizator semitransparent și semireflectorizant, ecranul poate opri lumina de fundal atunci când lumina ambientală este suficientă, bazându-se doar pe lumina reflectată pentru afișare. În acest moment, consumul de energie este același cu cel al modului fără iluminare de fundal.
2, Provocarea consumului de energie al ecranului LCD segmentat de dimensiuni mari-: efectul limită al extinderii dimensiunii
Când dimensiunea LCD-ului segmentat se extinde de la dimensiunea mică tradițională la peste 5 inchi, modificarea consumului de energie trebuie evaluată din următoarele perspective:
Suprafața panoului LCD și sarcina de rulare:
Ecranele mari necesită mai multe segmente de driver (cum ar fi extinderea de la 32 de segmente la 128 de segmente), dar consumul de energie al circuitelor integrate de driver nu crește liniar. De exemplu, atunci când HT1621 conduce 128 de segmente, consumul de energie statică crește doar de la 100 μ A la 120 μ A, cu amplificare limitată. Cheia constă în alegerea metodei de conducere: utilizarea scanării dinamice a condusului poate reduce curentul instantaneu, în timp ce conducerea statică necesită un curent de vârf mai mare.
Creșterea exponențială a consumului de energie pentru iluminarea de fundal:
Consumul de energie pentru iluminarea din spate este direct proporțional cu numărul de cipuri LED. Dacă un ecran de 5 inchi folosește iluminare de fundal LED de margine (cum ar fi 8 cipuri LED), consumul de energie este de aproximativ 120 mA; în timp ce o lumină de fundal cu matrice completă (cum ar fi 32 de cipuri LED) poate consuma până la 480mA. În acest moment, consumul de energie pentru iluminarea de fundal poate depăși suma driverului LCD și IC driverului, devenind factorul dominant în consumul de energie al sistemului.
Atenuarea eficienței multiplexării:
Ecranele LCD cu coduri de segment de dimensiuni mici utilizează de obicei multiplexarea 4:1 sau 8:1, dar pentru ecranele de dimensiuni mari-, raportul de multiplexare poate scădea la 2:1 din cauza creșterii numărului de segmente, ceea ce duce la o creștere a frecvenței de operare a circuitului integrat al driverului și a consumului de energie statică. De exemplu, un anumit segment LCD de 7 inchi crește consumul de energie al driverului IC de la 80 μ A la 150 μ A sub multiplexare 2:1.
3, Adaptarea scenariului de aplicație: spațiu de locuit al unui ecran LCD segmentat de dimensiuni mari-
Deși ecranele LCD-segmentate de dimensiuni mari se confruntă cu provocări în ceea ce privește consumul de energie pentru iluminarea din spate, ele au încă de neînlocuit în anumite scenarii:
Instrumente de exterior și echipamente industriale:
În scenarii precum contoarele de apă și electricitate alimentate cu energie solară, LCD-ul segmentat semitransparent și semireflectorizant poate opri complet iluminarea de fundal și se poate baza pe lumina ambientală pentru afișare. De exemplu, un anumit contor de apă solar de 5 inci adoptă un design reflectorizant, care nu necesită înlocuirea bateriei pe durata de viață de 10 ani, iar consumul de energie al drive-ului LCD reprezintă doar 5% din consumul total de energie al sistemului.
Cerințe de afișare a actualizării de joasă frecvență:
În scenarii precum înregistratoarele de temperatură și umiditate, dispozitive de monitorizare a mediului etc., conținutul ecranului este actualizat doar de câteva ori pe oră. În acest moment, consumul de energie dinamică al driverului IC poate fi ignorat, iar consumul total de energie al sistemului este determinat de iluminarea din spate. Dacă este utilizată iluminarea de fundal cu reglare automată a detectării luminii, iluminarea de fundal poate fi oprită în timpul zilei și poate fi operată la luminozitate scăzută (cum ar fi 5mA) noaptea, prelungind semnificativ durata de viață a bateriei.
Aplicații sensibile la costuri:
Avantajul de cost al LCD-ului segmentat de dimensiuni mari-depășește cu mult pe cel al LCD-ului TFT- sau OLED. De exemplu, un modul LCD segmentat de 5-inchi costă aproximativ 8 USD, în timp ce un modul LCD TFT-de aceeași dimensiune costă peste 20 USD. În scenarii precum controlerele agricole inteligente și echipamentele medicale de ultimă generație, strategia de prioritate a costurilor face ca LCD segmentat să fie alegerea preferată.
