1, Složení spotřeby energie segmentovaného LCD: hlavní výhoda pochází z technického principu
Spotřeba energie segmentovaného LCD pochází hlavně ze tří částí: vychylovací proud molekuly tekutých krystalů, statická spotřeba energie řídícího IC a spotřeba energie podsvícení (pokud je zapnuto). Jeho hlavní výhoda spočívá v tom, že samotné materiály z tekutých krystalů řídí elektrické pole -, ke změně uspořádání molekul tekutých krystalů a dosažení přepínání stavu displeje je zapotřebí pouze proud o mikroampérech.
Spotřeba LCD ovladače:
Napětí potřebné k vychýlení molekuly tekutých krystalů je obvykle 3,3 V-5 V a proud je pouze 5-10 μA. Díky této funkci je spotřeba energie mnohem nižší než u technologií aktivních displejů vyzařujících světlo, jako jsou LED a OLED v režimu bez podsvícení. Například určitý 5palcový segmentovaný LCD vyžaduje pro statické zobrazení proud pouze 0,57 μA (v režimu řízení s rozdělením napětí na kondenzátoru vypnutého čipu) a v kombinaci s nízkoenergetickým MCU lze celkový proud systému řídit v rozsahu 2,2 μA.
Spotřeba energie IC řidiče:
Statická spotřeba energie vyhrazených čipů LCD ovladače segmentového kódu (jako je HT1621) je obvykle nižší než 100 μA, zatímco díky technologii multiplexování (jako je multiplexování 4:1) činí skutečná doba napájení každého segmentu pouze 25 %, což dále snižuje dynamickou spotřebu energie. Tento design umožňuje velko-segmentovanému LCD displeji zachovat charakteristiku nízké spotřeby energie i při řízení složitých vzorů.
Spotřeba energie podsvícení:
Podsvícení je hlavní proměnná ovlivňující spotřebu energie segmentovaného LCD. Spotřeba energie jedné LED kuličky je asi 15 mA. Pokud je na 5palcové obrazovce paralelně zapojeno 10 perliček, může spotřeba podsvícení dosáhnout 150 mA. Avšak díky konstrukci poloprůhledného a poloreflexního polarizátoru může obrazovka vypnout podsvícení, když je okolní světlo dostatečné, a při zobrazení se spoléhat pouze na odražené světlo. V tomto okamžiku je spotřeba energie stejná jako v režimu bez podsvícení.
2, Výzva ve spotřebě energie u velkých-segmentovaných LCD: okrajový efekt rozšíření velikosti
Když se velikost segmentovaného LCD rozšíří z tradiční malé velikosti na více než 5 palců, je třeba změnu spotřeby energie vyhodnotit z následujících hledisek:
Plocha LCD panelu a jízdní zatížení:
Velké obrazovky vyžadují více segmentů ovladače (například rozšíření z 32 segmentů na 128 segmentů), ale spotřeba energie integrovaných obvodů ovladače neroste lineárně. Například, když HT1621 řídí 128 segmentů, statická spotřeba energie se zvýší pouze ze 100 μA na 120 μA s omezeným zesílením. Klíč spočívá ve volbě způsobu řízení: použití dynamického skenovacího řízení může snížit okamžitý proud, zatímco statické řízení vyžaduje vyšší špičkový proud.
Exponenciální růst spotřeby energie podsvícení:
Spotřeba podsvícení je přímo úměrná počtu LED čipů. Pokud 5palcová obrazovka používá okrajové LED podsvícení (například 8 LED čipů), spotřeba energie je asi 120 mA; zatímco plné pole podsvícení (například 32 LED čipů) může spotřebovat až 480 mA. V tomto okamžiku může spotřeba energie podsvícení překročit součet ovladače LCD a IC ovladače, což se stává dominantním faktorem spotřeby energie systému.
Útlum účinnosti multiplexování:
Malá velikost segmentového kódu LCD běžně používá multiplexování 4:1 nebo 8:1, ale u velkých-obrazovek se může poměr multiplexování snížit na 2:1 kvůli zvýšení počtu segmentů, což má za následek zvýšení provozní frekvence IC ovladače a statickou spotřebu energie. Například určitý 7palcový segmentový LCD zvyšuje spotřebu energie IC ovladače z 80 μA na 150 μA při multiplexování 2:1.
3, Přizpůsobení scénáře aplikace: Obytný prostor velkého-segmentového LCD
Přestože velké-segmentované LCD displeje čelí problémům se spotřebou energie podsvícením, stále jsou nenahraditelné ve specifických situacích:
Venkovní nástroje a průmyslové vybavení:
Ve scénářích, jako jsou solárně napájené vodoměry a elektroměry, může poloprůhledný a poloreflexní segmentovaný LCD displej zcela vypnout podsvícení a při zobrazení se spoléhat na okolní světlo. Například určitý 5palcový solární vodoměr má reflexní design, který během své 10leté životnosti nevyžaduje výměnu baterie a spotřeba energie jednotky LCD představuje pouze 5 % celkové spotřeby energie systému.
Požadavky na nízkofrekvenční aktualizaci zobrazení:
Ve scénářích, jako jsou záznamníky teploty a vlhkosti, zařízení pro monitorování prostředí atd., se obsah obrazovky aktualizuje pouze několikrát za hodinu. V tomto okamžiku lze dynamickou spotřebu energie IC ovladače ignorovat a celková spotřeba energie systému je určena podsvícením. Pokud je použito podsvícení s automatickým nastavením světelného senzoru, lze podsvícení přes den vypnout a v noci jej provozovat s nízkým jasem (např. 5 mA), čímž se výrazně prodlouží životnost baterie.
Nákladově citlivé aplikace:
Cenová výhoda velkých-segmentových LCD daleko převyšuje TFT-LCD nebo OLED. Například 5-palcový segmentovaný LCD modul stojí asi 8 USD, zatímco TFT-LCD modul stejné velikosti stojí přes 20 USD. Ve scénářích, jako jsou inteligentní zemědělské řídicí jednotky a levné lékařské vybavení, činí strategie priority nákladů segmentované LCD preferovanou volbou.
