1, Anàlisi del mecanisme de consum d’energia de la pantalla de pantalla LCD retroil·luminada
La pròpia LCD (Liquid Crystal Display) no emet llum, i la seva funció de visualització es basa en el mòdul de llum de llum per proporcionar una font de llum . Els sistemes de llum de fons consisteixen normalment en components com ara fonts de llum (com ara CCFL fred Cathode Fluorescent Fluorescent, LED que emet la llum que emet díodes), plaques de guia de llum, difusió, etc. {2 {2}
Backlight Dominat: el mòdul de fons consumeix un 60% -80% del consum d'energia global del LCD, que és l'enllaç principal de l'optimització d'estalvi d'energia .
Influència del circuit de conducció: El consum d'energia del voltatge de conducció i el circuit de control de la velocitat de refresc necessari per a la molècula de cristall líquid compta per aproximadament un 15% -25% .
Pèrdua de processament del senyal: el processament com ara l'escalat d'imatges i la millora del color genera aproximadament un 5% -10% energia de consum .
Prenent un grau industrial 15.6- polzada LCD Com a exemple, el consum típic d'energia quan s'utilitza LED Backlight és 12W -18 w, on:
LED Backlight: 8W -12 w (comptabilitzar el 66% -75%)
Controlador IC: 2W -3 w (comptabilitzar l'11% -17%)
Circuit de control: 1.5W -2 w (comptabilitzar el 8% -11%)
Processament del senyal: 0,5W -1 w (3% -6%)
2, Reptes especials del consum d’energia dels sistemes de control d’automatització
En els sistemes de control d’automatització industrial, les pantalles de LCD han de mostrar contínuament dades de control dinàmic, paràmetres d’estat de l’equip i informació d’alarma i els seus problemes de consum d’energia són únics:
Requisits d’alta brillantor: En entorns industrials amb condicions d’il·luminació complexes, sovint és necessari mantenir una brillantor de 800-1200 CD/m ² per assegurar la visibilitat .
Actualització dinàmica freqüent: les actualitzacions de dades en temps real requereixen una velocitat d’actualització d’almenys 60Hz, cosa que augmenta la càrrega del circuit d’accionament .
Processament de senyal complex: requereix l'addició de senyals complexos com la interfície del sistema operatiu i els gràfics del sistema SCADA, cosa que augmenta la càrrega de la GPU .
Condició de funcionament extrem Adaptació: Els circuits de control de temperatura addicionals són necessaris en entorns de temperatura àmplia (-20 grau ~ 70 graus) per augmentar el consum d'energia d'espera .
Les dades de prova de consum d’energia d’un HMI industrial típic (Interfície de la màquina humana) mostren:
Imatge estàtica blanca completa: 15W (consum bàsic d'energia)
Refresc de dades dinàmiques: + 3 w (augmenta un 20%)
Habilita la funció Touch: + 1.5 w (augmentat un 10%)
Compensació d’entorn d’alta temperatura: + 2 w (augmentat un 13%)
3, sistema de tecnologia d’estalvi d’energia multi-dimensional
(1) Optimització del sistema de llum
Tecnologia Dinàmica d'enfosquiment
Sensació de llum ambiental (LABC):
Detecció en temps real de la il·luminació ambiental (precisió ± 10Lux) mitjançant sensors de llum integrats, ajustant dinàmicament la brillantor de llum de la llum de la llum . han demostrat que l’enfocador automàtic pot estalviar un 40% -50% d’energia en comparació amb el mode de brillantor fixa en un entorn d’oficina de 500lux .}
Adaptació de contingut (CABC):
Analitzeu l’histograma d’imatges i reduïu la intensitat de la llum de la llum de les imatges fosques . Les dades experimentals mostren que mostrar un fons negre augmenta l’eficiència energètica en un 65% i el contingut mixt estalvia una mitjana del 35% d’energia .}
Nova arquitectura de fons
Tecnologia d'enfosquiment local:
Dividiu el mòdul de llum en diverses àrees de control independents (com ara una matriu 16 × 16) i ajusteu la brillantor segons la partició de contingut de visualització . a les aplicacions de la interfície de control de l’automatització industrial, el consum general de potència es pot reduir en un 30% -40% .
Millora quàntica de punts:
Utilitzant la pel·lícula quàntica per millorar la puresa del color, la intensitat de llum es pot reduir en un 15% -20% mantenint el mateix efecte visual .
(2) Innovació en el circuit d’accionament
Xip de controlador de baixa potència:
Utilitzant un xip de procés CMOS de 0 . 13 μ m, el consum d'energia estàtic es redueix en un 60% i el consum d'energia dinàmic es redueix un 45% en comparació amb els xips de procés tradicionals de 0,18 μ m.
Gestió intel·ligent del poder:
El convertidor integrat de DC-DC té una eficiència del 95% i admet la commutació de potència de diversos models (normal/standby/sleep) amb un consum d’energia de 12W/0 . 5W/0.1W respectivament.
(3) Optimització de l'algoritme de programari
Actualització de la velocitat adaptativa:
Desenvolupar un algoritme de control de velocitat de fotograma dinàmic que canvia de manera intel·ligent entre 30Hz -60 Hz basat en la velocitat dels canvis de la imatge (detectats per diferències de píxel), donant lloc a un augment del 25% -35% en l'eficiència de la caça d'energia mesurada .
Transmissió de compressió d’imatges:
L’adopció de l’algoritme de compressió sense pèrdues JPEG-LS redueix el volum de transmissió de dades, redueix la càrrega de processament de la GPU en un 40%i redueix indirectament el consum d’energia del circuit d’impulsió .
4, Pràctica d'aplicacions en escenaris industrials
(1) Centre de control de la indústria del carbó
La paret de splicing LCD de 55 polzades Ultra Barrow Edge (3 × 3) desplegada per Zhongda Diantong en una mina de carbó de la província de Shanxi adopta les següents solucions d’estalvi d’energia:
Enllaç de llum ambiental: ajusteu la brillantor segons la intensitat d’il·luminació (0-1000 luxe) a la sala de control, estalviant un 42% d’energia en comparació amb el mode de brillantor fix .
Dimming local: implementar el control de llum de la zona de la zona per a imatges de control estàtic (com ara mapes SIG), reduint el consum d'energia en un 38%.
Mode de suspensió intel·ligent: quan no hi ha cap funcionament durant més de 30 minuts, canvia automàticament al mode d'espera 1W, estalviant aproximadament 860 kWh d'electricitat a l'any .
(2) Terminal de control de la xarxa intel·ligent
El LCD industrial 12.1- polzada utilitzat per una determinada empresa de la xarxa elèctrica aconsegueix el següent en equips d'inspecció a l'aire lliure mitjançant la integració de la tecnologia de dimming de doble mode CABC+LABC:
Strong light environment (>1000Lux): millora automàticament la llum de fons a 1200cd/m ² per assegurar la visibilitat
Entorn de poca llum (<200lux): Reduce backlight to 300cd/m ², increase energy efficiency by 55%
Condicions de funcionament exhaustives: el consum d'energia operativa anual es redueix de 38kWh a 24kWh, i amplia el temps de resistència dels equips un 30%
5, futura direcció de l'evolució tecnològica
Nou avenç material:
Micro LED backlight: chip size reduced to 50 μ m, achieving higher light efficiency (>150lm/W) and longer lifespan (>100000 hores) .
Perovskite quàntic punts: un nou material luminescent pot augmentar la gamma de colors fins al 120% NTSC, alhora que redueix els requisits de llum en un 20% .
Algoritme intel·ligent per estalviar energia:
Model de predicció d’AI: ajusteu la configuració de brillantor amb antelació basada en els hàbits d’ús d’equips (mitjançant l’anàlisi de dades històriques) i la precisió de predicció pot arribar al 92%.
Optimització col·laborativa de Cloud Edge: la gestió col·laborativa del consum d’energia de diverses pantalla es realitza mitjançant nodes informàtics de vora i l’eficiència general d’estalvi d’energia s’incrementa un 15% -20% .
Integració del nivell del sistema:
Integració de visualització de sensació de llum: Integració del sensor de llum ambiental al marc LCD, la velocitat de resposta augmenta 5 vegades .
Interacció multimodal: Combinant el control de la veu i el reconeixement del gest per reduir la durada de la pantalla, s'espera que redueixi el consum d'energia ineficaç en un 30%.
https: // www . tftlcdFactory . com/lcd/smart-lcd-display/digital-lcd-display-for-cash-count-machine . html
