1, LCD segmentat: echilibrarea costurilor și a fiabilității
Segment LCD este cea mai utilizată tehnologie de afișare în domeniul contoarelor de energie electrică, iar principiul său de bază este afișarea informațiilor prin combinații de segmente de stilou presetate (cum ar fi numere cu 7 segmente și simboluri cu 16 segmente). În funcție de capacitatea de control a cipului driverului, LCD segmentat poate fi împărțit în două tipuri: tip de bază și tip îmbunătățit:
Ecranul codului de segment de bază
Folosind cipuri driver, cum ar fi PCF8566 (96 segmente) și MC14500 (48 segmente), starea pornit/oprit a segmentului stiloului este controlată de electrozi și acceptă doar afișarea numerelor, literelor și simbolurilor simple. Acest tip de LCD este utilizat pe scară largă în contoarele electronice de energie monofazate și contoare cu rate multiple datorită structurii sale simple și a costului scăzut (costul unic unitar poate fi de până la 0,5 yuani). De exemplu, LCD-ul contorului de energie monofazat specificat de standardul State Grid are o dimensiune vizuală de 60 mm × 30 mm, o înălțime a afișajului digital de nu mai puțin de 9 mm și o înălțime de afișare a caracterelor chinezești de cel puțin 4 mm. Funcția sa de bază este de a afișa valoarea cumulată a energiei electrice, perioadele de tarif și codurile de eroare în rotație.
Ecran de cod de segment îmbunătățit
Prin modernizarea cipului driverului (cum ar fi HT1621 care acceptă controlul pe 128 de segmente) sau prin integrarea modulului de iluminare de fundal, pot fi realizate generarea de conținut dinamic și funcțiile de interacțiune de bază. De exemplu, contorul de energie multifuncțional trifazat adoptă LCD din material FSTN (formatat super twisted nematic), cu un interval de temperatură de lucru de la -25 grade până la 80 de grade, un contrast mai bun decât ecranele TN obișnuite și poate afișa sincron 12 parametri, cum ar fi tensiunea, curentul, factorul de putere etc. Acest tip de LCD acceptă, de asemenea, afișajul de răsturnare a paginii declanșat de butoane, iar utilizatorii pot comuta pentru a vizualiza date istorice, cum ar fi consumul de energie electrică din luna curentă, consumul de energie electrică din luna anterioară și cererea maximă prin butoanele panoului.
Constrângeri standard din industrie: „Smart Energy Meter Type Specification” din State Grid stipulează în mod clar că ecranul LCD al contorului de energie trebuie să adopte un fundal alb cu un design cu litere negre, iar polarizatorul trebuie să aibă funcție de protecție UV pentru a evita degradarea afișajului cauzată de utilizarea pe termen lung în exterior. În același timp, contoarele de energie electrică cu temperatură joasă-trebuie să utilizeze LCD cu material HTN pentru a se asigura că pot menține un unghi de vizualizare de peste 60 de grade C într-un mediu de -40 de grade .
2, LCD cu matrice de puncte: Revoluție tehnologică în grafică și afișare cu caractere chinezești
LCD cu matrice de puncte realizează afișarea la nivel de pixeli prin controlul punctelor de intersecție ale X rânduri și Y coloane de electrozi, care pot fi împărțiți în două tipuri: bazat pe caractere și bazat pe grafic. Avantajul său principal constă în sprijinirea afișării oricăror grafice, caractere chinezești și curbe, satisfacând nevoile de vizualizare a datelor complexe de putere.
LCD cu matrice de puncte bazat pe caractere
Folosind matrice de caractere fixe, cum ar fi 16 × 2 și 20 × 4, fiecare caracter este compus din 5 × 7 sau 5 × 8 pixeli, potrivite pentru afișarea informațiilor de text în format fix. De exemplu, unele contoare de energie multifuncționale importate folosesc LCD cu matrice de puncte bazată pe caractere, care poate afișa sincron parametri englezi, cum ar fi „Total kWh” și „Peak kWh”, dar afișarea caracterelor chinezești se bazează pe un cip de bibliotecă de caractere, care este costisitor și are un ciclu lung de dezvoltare.
LCD cu matrice de puncte bazată pe grafic
Desenarea grafică gratuită se realizează printr-un control complet al pixelilor, care acceptă rezoluții precum 128 × 64 și 320 × 240 și este utilizat pe scară largă în contoare de energie de vârf-și terminale de monitorizare a puterii. De exemplu, contorul LCD adoptă un LCD grafic de 3,5-inchi, care poate desena curbe de undă de tensiune și curent-în timp real, triunghiuri de putere și diagrame de distribuție armonică și poate încărca date în sistemul de management al energiei prin interfața RS485. Acest tip de ecran LCD acceptă, de asemenea, navigarea în meniuri pe mai multe niveluri, iar utilizatorii pot seta parametri, interoga înregistrările evenimentelor și pot exporta rapoarte de date prin operații prin atingere sau buton.
Provocare tehnică: consumul de energie al LCD-ului cu matrice de puncte (aproximativ 5 mA) este semnificativ mai mare decât cel al ecranului segmentat (aproximativ 0,1 mA), iar eficiența energetică trebuie optimizată prin reîmprospătarea dinamică și controlul luminii de fundal. De exemplu, un anumit model de contor de energie trifazat folosește un senzor fotosensibil pentru a regla automat luminozitatea luminii de fundal, reducând consumul de energie cu 30% în medii cu lumină scăzută. În același timp, metoda 1/2 polarizare este utilizată pentru a reduce fluctuațiile de tensiune ale punctelor neluminoase și pentru a îmbunătăți claritatea afișajului.
3, LCD integrat cu segment de punct: fuziune inovatoare a interactivitatii și densitatea informației
LCD-ul integrat cu segment de puncte combină avantajele codului de segment și tehnologiei cu matrice de puncte și realizează afișarea mixtă a numerelor, simbolurilor și graficelor prin controlul zonei, devenind suportul de bază pentru modernizarea interactivă a contoarelor inteligente de energie. Scenariile sale tipice de aplicare includ:
Contor de energie electrică cu rate multiple
Folosiți zona codului de segment pentru a afișa valoarea bateriei și zona matricei de puncte pentru a afișa perioada ratei, simbolul săgeată și pictograma de stare. De exemplu, un anumit model de contor inteligent monofazat setează o zonă de cod de segment în partea de sus a ecranului LCD pentru a afișa puterea totală curentă în timp real; Zona centrală a matricei de puncte afișează marcatorii perioadei de timp „Vârf”, „Plat” și „Vale” într-o manieră ciclică; În partea de jos, pictogramele sunt folosite pentru a indica subtensiunea bateriei, secvența fazelor inverse și alte stări de defecțiune.
Contor de energie electrică IoT
Un contor de energie electrică integrat cu module de comunicație 4G/WIFI/LORA, care permite vizualizarea datelor locale și feedbackul controlului de la distanță prin intermediul LCD-ului integrat cu segment de punct. De exemplu, un anumit model de contor de energie electrică fără fir folosește un LCD de 2,8 inci, cu valorile de tensiune și curent afișate în zona codului segmentului din stânga și puterea semnalului, starea conexiunii și solicitările de informații împinse de platforma cloud afișate în zona din dreapta a matricei de puncte; Utilizatorii pot declanșa repornirea dispozitivului, resetarea datelor și alte operațiuni prin butoanele tactile, iar ecranul LCD afișează rezultatele operațiunii în mod sincron.
Terminal de răspuns la cerere
Contorul de energie pentru utilizatorii industriali trebuie să accepte funcții avansate, cum ar fi prețul pe timp de utilizare și controlul cererii, iar LCD-ul său ar trebui să afișeze date-în timp real, curbe istorice și instrucțiuni de control simultan. De exemplu, un anumit model de regulator de putere trifazat folosește un ecran LCD integrat cu segment de 3,5 inchi, zona superioară a codului segmentului afișând puterea curentă și factorul de putere; Desenați o curbă de sarcină de 24 de ore în zona centrală a rețelei; Partea inferioară indică starea cererii excesive și compensarea condensatorului prin pictograme și acceptă comutarea manuală a băncilor de condensatoare prin butoane.
