一, la demanda de llum del codi industrial LCD: evolució de "opcional" a "essencial"
1. Limitacions de sense disseny de llum
El codi tradicional de break LCD mostra nombres o símbols clarament sota llum forta (com ara a l’aire lliure) mitjançant la utilització de la llum ambiental mitjançant una pel·lícula polaritzant reflectant. Tot i això, aquest disseny té defectes fatals en entorns de poca llum com ara zones nocturnes, subterrànies i interiors foscos
Pèrdua de llegibilitat: Quan la llum ambiental està per sota de 500Lux, el contingut de la pantalla reflectant es fa borrosa o fins i tot completament invisible.
Risc de seguretat: la incomprensió dels paràmetres clau com la pressió, la temperatura i la velocitat en els panells d’operació d’equips industrials poden comportar accidents de producció.
Disminució de l'experiència dels usuaris: els dispositius mèdics, els comptadors intel·ligents i altres escenaris requereixen una pantalla estable de 24 hores i els dissenys que es basen en la llum ambiental no poden satisfer la demanda.
2. La necessitat del disseny de la llum de fons
Les pantalles modernes de LCD industrials utilitzen habitualment sistemes de llum i els seus valors bàsics es reflecteixen en:
Adaptació ambiental millorada: proporciona una font de llum estable mitjançant la llum de fons LED, garantint una visualització clara dins del rang de llum de 0-100000 Lux.
Optimització de visualització: la llum de fons pot millorar el contrast (de 10: 1 a més de 100: 1), fent que les vores dels números/símbols siguin més nítids.
Escala funcional: admet Multi - Backlight de color (com ara vermell/verd/blau) per aconseguir alertes d'estat (com ara alarmes de falles, commutació en mode de funcionament).
Vida i fiabilitat: la vida útil de la llum del LED pot arribar a més de 50000 hores, superant amb escreix les 20000 hores de CCFL (làmpada fluorescent del càtode fred), reduint els costos de manteniment.
3. Solucions gratuïtes de llum per a escenaris especials
Malgrat els avantatges significatius de la il·luminació, algunes escenes encara poden adoptar un disseny no rellevant:
Els equips d’instal·lació fixa a l’aire lliure, com els controladors de llum de carrer solar, poden complir els requisits de visualització mitjançant llum natural.
Escenari de consum d'energia ultra baixa: Alguns instruments portàtils encara es poden mostrar clarament en un entorn de 100Lux optimitzant el material de capa reflectant (com la pel·lícula de PET d'alta reflectivitat), reduint el consum d'energia fins a 0,1MW.
Aplicacions sensibles a costos: els consumibles mèdics d’un sol ús (com els comptadors de glucosa en sang) poden ometre els mòduls de llum per reduir costos.
2, Industrial Off Code LCD Backlight Control Technology: Optimització col·laborativa del maquinari al programari
1. Disseny de maquinari: circuit del controlador i estructura òptica
Topologia del circuit d’accionament:
La unitat de tensió constant: proporciona una tensió estable mitjançant LDO (regulador lineal de baix abandonament), adequat per a escenaris de potència baix - (com ara la llum del LED monocroma), però amb una eficiència més baixa (aproximadament un 60%).
La unitat de corrent constant: un circuit de font de corrent constant (com LM 358+ S8050) es construeix mitjançant amplificadors i transistors operatius, i el corrent (I=VFB/RSET) es controla amb precisió mitjançant resistències de retroalimentació (RSET), amb una eficiència de més del 90%.
Solució integrada: utilitzant ICS de controladors dedicats (com ara TPS61165 de TI), integrant l’enfosquiment de PWM, la protecció de sobretensió, l’inici suau i altres funcions per simplificar el procés de disseny.
Disseny de l'estructura òptica:
LED de vora: les perles LED estan disposades al costat de la placa de la guia de llum per aconseguir una sortida de llum uniforme a través de marcatge làser o V - Estructura de tall, adequada per al disseny prim (gruix<3mm).
Direct LED: The LED matrix is directly attached to the back of the LCD panel, supporting zone dimming (such as 4/8 zones), but with a larger thickness (>5mm).
Hybrid: Combinant els avantatges del costat i recte cap avall, s’utilitza lateral a la zona de la frontera i s’utilitza recte cap avall a la zona central per equilibrar el gruix i la uniformitat.
2.
Dimming simulat:
Principi: El canvi de brillantor (L ∝ I) s’aconsegueix ajustant el corrent LED (I).
Avantatges: no hi ha parpelleig, adequat per a escenaris amb alts requisits de confort visual, com ara equips mèdics.
Limitacions: La disminució del corrent a baixa brillantor pot provocar un canvi de temperatura del color al LED (com ara el groc dels LED blancs), i l'eficiència disminueix a mesura que el corrent disminueix.
Pwm Dimming:
Principi: Controleu la potència mitjana (p=V × I × D) ajustant el cicle de treball (d) a una freqüència fixa (f).
Avantatges: Mantingueu el corrent constant per evitar el canvi de temperatura del color; La proporció d'enfosquiment pot arribar a més de 1000: 1, adequada per a escenes dinàmiques com els auriculars VR.
Limitacions: baixa freqüència (f<200Hz) may cause visible flicker to the human eye, and it is necessary to ensure that f>72Hz per evitar marejos.
Dimming mixt:
Combinant la simulació i l’enfosquiment de PWM, canvieu a l’enfosquiment analògic a poca brillantor per eliminar el parpelleig i utilitzeu l’enfosquiment de PWM a una gran brillantor per mantenir l’estabilitat de la temperatura del color. Per exemple, una determinada HMI industrial (Human - interfície de la màquina) utilitza un desdoblament analògic quan la brillantor és inferior al 20%i canvia a la disminució de PWM quan és superior al 20%.
3. Control intel·ligent: detecció de llum ambiental i compensació de temperatura
Sensació de llum ambiental (ALS):
Supervisió en temps real de la intensitat de la llum ambiental i l’ajust automàtic de la brillantor de la llum de la llum a través de fotoresistors o sensors de llum digitals (com APDS-9301). Per exemple, un mesurador intel·ligent redueix la brillantor de la llum al 10% a la nit (<50lux) and increases it to 100% during the day (>1000Lux), reduint el consum d’energia un 40%.
Compensació de la temperatura:
L’eficiència lluminosa del LED disminueix a mesura que augmenta la temperatura (la brillantor disminueix al voltant d’un 5% per cada augment de 10 graus). Superviseu la temperatura de fons mitjançant el termistor NTC i ajusteu dinàmicament el corrent de conducció per compensar l’atenuació de la brillantor.
4. Casos de control basats en escenaris
Instruments industrials:
Un determinat transmissor de pressió adopta llum de fons de doble color (vermell/verd), amb un funcionament normal que indica el funcionament normal (brillantor 50%) i el vermell que indica sobre l’alarma límit (brillantor 100% i intermitent, freqüència 2Hz). Controleu directament el controlador de llum IC (com HT7K3442) a través del passador PWM de la MCU per aconseguir la visualització d’estat.
Equipament mèdic:
Un dispositiu de diagnòstic d’ultrasons portàtil utilitza retroil·luminació d’alta brillantor (700cd/m ²) en mode de detecció, canvia automàticament a baixa brillantor (100CD/m ²) en mode d’espera i s’ajusta dinàmicament segons la llum ambiental a través dels sensors ALS, allargant la durada de la bateria de 4 hores a 8 hores.
Control del senyal de trànsit:
A certain intelligent transportation terminal increases the backlight brightness to the maximum value (1000cd/m ²) under strong light (>10000Lux) per assegurar la llegibilitat fins i tot sota la llum del sol directe; Reduir fins al 20% a la nit (<10lux) to avoid light pollution.
