一, Hanfod ffisegol y defnydd o bŵer mewn LCD segmentiedig: mecanwaith defnydd pŵer micro wedi'i yrru gan faes trydan
Mae egwyddor arddangos LCD segmentiedig yn seiliedig ar newidiadau eiddo optegol moleciwlau crisial hylif o dan weithred maes trydan. Mae ei strwythur craidd yn cynnwys dwy haen o electrodau tryloyw (gwydr ITO), haen grisial hylif, ffilm polariaidd, a seliwr. Pan fydd signal AC sy'n fwy na'r foltedd trothwy (3-5V fel arfer) yn cael ei gymhwyso rhwng yr electrodau, mae cyfeiriad aliniad y moleciwlau crisial hylifol yn troi, gan newid y trosglwyddiad i gyflawni arddangosfa. Dim ond cerrynt lefel microampere sydd ei angen ar y broses hon i gynnal y maes trydan, a daw'r defnydd pŵer yn bennaf o dair agwedd:
Colled polareiddio haen grisial hylif: Y golled dielectrig a gynhyrchir pan fydd moleciwlau crisial hylifol yn troi, gyda gwerth nodweddiadol o tua 2-5 μ A/cm ².
Colli dargludedd electrod: Mae gwrthedd gwydr ITO (tua 10 ⁻⁴Ω· cm) yn achosi cerrynt gwan i basio drwodd, ac mae'r defnydd pŵer yn gymesur â'r ardal arddangos.
Colledion statig mewn cylchedau gyrru: gan gynnwys cerrynt gollyngiad gwrthyddion a chynwysyddion rhannwr foltedd bias, fel arfer yn llai nag 1 μ A.
Data mesur gwirioneddol: Mae gan yr LCD segmentiedig 3.2- modfedd a ddefnyddir mewn rheolydd tymheredd diwydiannol penodol gyfanswm defnydd pŵer o 8.7 μ A wedi'i fesur gan amedr manwl uchel wrth arddangos yn statig ar 25 gradd, gyda'r haen grisial hylif yn cyfrif am 6.2 μ A a'r gylched gyrru yn cyfrif am 2.5 μ A.
2, Gêm Bwer Systemau Backlight: Y Gelfyddyd o Gydbwyso Disgleirdeb a Defnydd o Ynni
Er bod defnydd pŵer LCD segmentiedig yn hynod o isel, yn aml mae angen darparu system backlight mewn cymwysiadau ymarferol i fodloni'r gofynion arddangos mewn amgylcheddau tywyll. Mae'r defnydd pŵer backlight yn cael ei bennu gan nifer y gleiniau LED, dull cysylltu, a cherrynt gyrru:
Gwerthoedd paramedr nodweddiadol ac effaith defnydd pŵer
Mae cerrynt un LED yn 15mA (@3.2V). Ar gyfer pob LED cysylltiedig cyfochrog ychwanegol, mae'r defnydd pŵer yn cynyddu 15mA
Gall cynyddu nifer y camau cyfres 2-6 leihau'r foltedd gyrru
Addasiad cylch dyletswydd o 10% -100%, disgleirdeb yn gymesur â defnydd pŵer
Dadansoddiad achos: Mae dyfais AEM ddiwydiannol benodol yn defnyddio 6 LED mewn golau ôl cyfochrog, a'r defnydd pŵer mesuredig ar 50% o ddisgleirdeb yw 45mA (6 × 15mA × 50%). Os byddwn yn newid i gysylltiad cyfres o 3 LED, gellir lleihau'r defnydd o bŵer i 22.5mA (3 × 15mA × 50%) ar yr un disgleirdeb, ond mae angen cylched hwb.
3, Effaith ddwfn cynlluniau gyrru ar y defnydd o bŵer: llwybr wedi'i optimeiddio o is-adran foltedd gwrthiannol i bwmp gwefru
Mae dyluniad cylched gyrrwr LCD segmentiedig yn pennu cyfanswm defnydd pŵer y system yn uniongyrchol. Mae atebion cyffredin yn cynnwys:
1. gyriant is-adran foltedd ymwrthedd
Egwyddor: Rhennir y foltedd cyflenwad pŵer MCU yn y foltedd gogwydd sy'n ofynnol gan yr LCD (fel VDD/2, VDD/3) trwy rwydwaith gwrthydd.
Defnydd pŵer: Mae cerrynt gollyngiadau statig tua 5-10 μ A, ond mae colli ynni yn cael ei achosi gan wresogi gwrthiant.
Senarios sy'n berthnasol: Offer diwydiannol gyda gofynion cywirdeb arddangos cost isel a isel.
Achos prawf gwirioneddol: Mae mesurydd clyfar yn defnyddio rhaniad foltedd gwrthydd i yrru LCD cod segment 8-did, gyda chyfanswm defnydd pŵer o 18 μ A o dan gyflenwad pŵer 5V (corff LCD 8 μ A + gwrthydd rhaniad foltedd 10 μ A).
2. gyriant rhaniad foltedd capacitive
Egwyddor: Defnyddio nodweddion gwefru a gollwng cynwysorau i gynhyrchu foltedd tuedd, gyda cholledion yn is na rhaniad foltedd gwrthiannol.
Defnydd pŵer: Cerrynt gollyngiadau statig<1 μ A, driving efficiency increased by 60%.
Senario sy'n berthnasol: Terfynellau diwydiannol cludadwy sy'n cael eu pweru gan fatris.
Datblygiad technolegol: Mae synhwyrydd nwy llaw yn defnyddio gyriant rhannwr foltedd capacitive i gyflawni 12 awr o weithrediad parhaus o dan gyflenwad pŵer 3.3V (capasiti batri 2200mAh).
3. gyrru hwb pwmp codi tâl
Egwyddor: Rhowch hwb i'r foltedd isel i foltedd gogwydd gofynnol (fel 12V) yr LCD trwy gylched cynhwysydd switsh.
Defnydd pŵer: Gall yr effeithlonrwydd trosi gyrraedd 85%, ond mae angen defnydd ychwanegol o adnoddau MCU.
Senarios sy'n berthnasol: Cod ystod tymheredd eang wedi'i yrru gan foltedd uchel LCD (-40 gradd ~ 85 gradd).
Meincnod y diwydiant: Mae cyfres Siemens S7-1200 PLC yn mabwysiadu gyriant pwmp gwefr, a all barhau i gynnal defnydd pŵer statig o 5 μ A mewn amgylchedd -20 gradd.
4, Ymarfer optimeiddio defnydd pŵer mewn senarios cais nodweddiadol
1. Offerynnau diwydiannol: Cydbwysedd rhwng μ Arddangosfa statig ac adnewyddu deinamig mA
Mewn dyfeisiau fel trosglwyddyddion pwysau a mesuryddion llif, mae angen i LCDs cod segment arddangos gwerthoedd mesur am amser hir. Mae'r cynllun optimeiddio yn cynnwys:
Gan ddefnyddio ffilm polareiddio adlewyrchol, mae'r backlight wedi'i ddiffodd yn llwyr (gostyngir y defnydd o bŵer 100%).
Yn ystod adnewyddu deinamig, dim ond y segmentau newidiol sy'n cael eu diweddaru, ac mae'r defnydd pŵer mesuredig yn cynyddu o statig 8 μ A i 12 μ A (cynnydd o 50%).
2. Offer meddygol: cyfyngiadau deuol o ddefnydd pŵer isel a dibynadwyedd uchel
Mewn monitorau electrocardiogram cludadwy, rhaid i'r segment LCD fodloni'r gofynion canlynol:
Gofyniad bywyd batri 5 mlynedd: Trwy strategaeth arddangos ysbeidiol (arddangos am 1 eiliad / cwsg am 9 eiliad), mae'r defnydd pŵer cyfartalog yn cael ei leihau i 1.2 μ A.
Cydweddoldeb electromagnetig: Mabwysiadu gyriant rhaniad foltedd capacitive i osgoi ymyrraeth sŵn a achosir gan is-adran foltedd gwrthiannol.
3. Cartref Clyfar: Optimization Ultimate o Gost a Defnydd Pŵer
Yn y thermostat deallus, mae angen i'r segment LCD gyflawni:
Rheoli costau o fewn $0.5: Defnyddio gyriant rhannwr foltedd gwrthiannol, aberthu 5 μ Defnydd pŵer yn gyfnewid am ostyngiad cost o 40%.
Addasrwydd tymheredd isel: Defnyddio gyriant pwmp gwefr i sicrhau arddangosiad arferol ar -30 gradd.
