1, la composició del consum d'energia de la pantalla LCD segmentada: l'avantatge bàsic prové del principi tècnic
El consum d'energia de la pantalla LCD segmentada prové principalment de tres parts: corrent de conducció de deflexió de molècules de cristall líquid, consum d'energia estàtica de conducció IC i consum d'energia de retroil·luminació (si està activada). El seu avantatge principal rau en les característiques de conducció del camp elèctric dels mateixos materials de cristall líquid - només es necessita un corrent de nivell de microamperes per canviar la disposició de les molècules de cristall líquid i aconseguir un canvi d'estat de visualització.
Consum d'energia del controlador LCD:
La tensió necessària per a la deflexió de la molècula de cristall líquid sol ser de 3,3 V-5V i el corrent és només de 5-10 μ A. Aquesta característica fa que el seu consum d'energia sigui molt inferior a les tecnologies de visualització actives que emeten llum com ara LED i OLED en mode lliure de retroil·luminació. Per exemple, una determinada pantalla LCD segmentada de 5 polzades només requereix 0,57 μ A de corrent (en el mode d'accionament de divisió de tensió del condensador de xip) per a la visualització estàtica i, quan es combina amb un MCU de baixa potència, el corrent total del sistema es pot controlar dins de 2,2 μ A.
Consum d'energia del controlador IC:
El consum d'energia estàtica dels xips de controlador LCD de codi de segment dedicat (com ara HT1621) sol ser inferior a 100 μ A, mentre que mitjançant la tecnologia de multiplexació (com la multiplexació 4:1), el temps real d'alimentació de cada segment només representa un 25%, reduint encara més el consum d'energia dinàmica. Aquest disseny permet una pantalla LCD segmentada de mida gran-per mantenir les característiques de baix consum d'energia fins i tot quan es condueixen patrons complexos.
Consum d'energia de la llum de fons:
La llum de fons és la principal variable que afecta el consum d'energia de la pantalla LCD segmentada. El consum d'energia d'una sola perla LED és d'uns 15 mA. Si es connecten 10 perles en paral·lel en una pantalla de 5 polzades, el consum d'energia de la llum de fons pot arribar als 150 mA. Tanmateix, mitjançant el disseny d'un polaritzador semitransparent i semireflectant, la pantalla pot apagar la llum de fons quan la llum ambiental és suficient, depenent només de la llum reflectida per a la visualització. En aquest moment, el consum d'energia és el mateix que el del mode sense retroil·luminació.
2, repte del consum d'energia de la pantalla LCD segmentada de -gran mida: efecte límit de l'expansió de la mida
Quan la mida de la pantalla LCD segmentada s'expandeix de la mida petita tradicional a més de 5 polzades, el canvi de consum d'energia s'ha d'avaluar des de les perspectives següents:
Àrea del panell LCD i càrrega de conducció:
Les pantalles grans requereixen més segments del controlador (com ara l'expansió de 32 segments a 128 segments), però el consum d'energia dels circuits integrats del controlador no augmenta de manera lineal. Per exemple, quan HT1621 condueix 128 segments, el consum d'energia estàtica només augmenta de 100 μ A a 120 μ A, amb una amplificació limitada. La clau rau en l'elecció del mètode de conducció: l'ús de la conducció d'escaneig dinàmic pot reduir el corrent instantani, mentre que la conducció estàtica requereix una intensitat màxima més alta.
El creixement exponencial del consum d'energia de la llum de fons:
El consum d'energia de la llum de fons és directament proporcional al nombre de xips LED. Si una pantalla de 5 polzades utilitza retroil·luminació LED de vora (com ara 8 xips LED), el consum d'energia és d'uns 120 mA; mentre que una il·luminació de fons completa (com ara 32 xips LED) pot consumir fins a 480 mA. En aquest punt, el consum d'energia de la llum de fons pot superar la suma del controlador LCD i l'IC del controlador, convertint-se en el factor dominant en el consum d'energia del sistema.
Atenuació de l'eficiència de multiplexació:
Les LCD de codi de segment de mida petita solen utilitzar multiplexació 4:1 o 8:1, però per a pantalles de mida gran-, la proporció de multiplexació pot disminuir a 2:1 a causa d'un augment del nombre de segments, la qual cosa comporta un augment de la freqüència de funcionament de l'IC del controlador i el consum d'energia estàtica. Per exemple, un determinat LCD de segment de 7 polzades augmenta el consum d'energia del controlador IC de 80 μ A a 150 μ A amb multiplexació 2:1.
3, Adaptació a l'escenari d'aplicació: espai habitable d'una pantalla LCD segmentada de gran-mida
Tot i que les LCD segmentades de mida gran-s'enfronten a reptes pel que fa al consum d'energia de la retroil·luminació, encara són insubstituïbles en escenaris específics:
Instruments d'exterior i equips industrials:
En escenaris com els comptadors d'aigua i electricitat amb energia solar, la pantalla LCD segmentada semitransparent i semi reflectant pot apagar completament la llum de fons i dependre de la llum ambiental per a la visualització. Per exemple, un determinat comptador d'aigua solar de 5 polzades adopta un disseny reflectant, que no requereix la substitució de la bateria durant els seus 10 anys de vida útil, i el consum d'energia de la unitat LCD només representa el 5% del consum total d'energia del sistema.
Requisits de visualització d'actualització de baixa freqüència:
En escenaris com enregistradors de temperatura i humitat, dispositius de control ambiental, etc., el contingut de la pantalla només s'actualitza diverses vegades per hora. En aquest punt, es pot ignorar el consum d'energia dinàmic de l'IC del controlador i el consum total d'energia del sistema està determinat per la llum de fons. Si s'utilitza la llum de fons d'ajust automàtic de detecció de llum, la llum de fons es pot apagar durant el dia i funcionar amb una brillantor baixa (com ara 5 mA) a la nit, allargant significativament la durada de la bateria.
Aplicacions sensibles als costos:
L'avantatge de costos de la pantalla LCD segmentada de gran-mida supera amb escreix la de la pantalla LCD TFT-o l'OLED. Per exemple, un mòdul LCD segmentat de 5-polzades costa uns 8 $, mentre que un mòdul LCD TFT-de la mateixa mida costa més de 20 $. En escenaris com els controladors agrícoles intel·ligents i els equips mèdics de gamma baixa, l'estratègia de prioritat de costos fa que la pantalla LCD segmentada sigui l'opció preferida.
