Prinsip teknikal: Asas tenaga-rendah untuk LCD.
Penggunaan kuasa LCD terutamanya berasal daripada 3 kategori berikut: sistem lampu latar, litar pemanduan, menyegarkan paparan. Dalam kes berkuasa bateri, ia memerlukan 3 penambahbaikan ini: Sistematik.
Sistem lampu latar: peredupan dinamik, sumber cahaya kecekapan tinggi
Bekalan kuasa terbesar untuk LCD ialah lampu latar (60%-80%). Yang tradisional menggunakan-kecerahan LED tetap dan keperluan kuasa rendah memperkenalkan perkara ini:
Peredupan PWM: Ia menjadi terang dengan menukar nadi dengan frekuensi > 1kHz, untuk mengelakkan perubahan suhu daripada peredupan analog. Contohnya, Meter air EM berkuasa Bateri, menggunakan penderia cahaya Ambien seperti BH1750 untuk mendapatkan- keamatan cahaya masa sebenar & mengawal-cahaya Belakang dengan sewajarnya yang mengurangkan penggunaan Kuasa Terukur sebanyak Lebih 40%.
Sumber Cahaya yang Cekap: Pilih LED berkuasa rendah seperti 0.2W/setiap satu, atau pilih lampu latar pemancar sisi untuk mengurangkan kehilangan cahaya. Sesetengah peralatan mewah menggunakan teknologi lampu latar LED Mini yang mengurangkan kuasa yang digunakan melalui pencahayaan terkawal zon.
Litar Pemacu: caj pra-storan, gandingan dinamik
Pemacu LCD tradisional memerlukan penyegaran berterusan kapasitor piksel oleh itu keperluan kuasa dinamik yang sangat tinggi. Teknologi yang dipatenkan daripada Chengdu Jiutian Huaxin mengatasi sesuatu dengan menggunakan:
Caj pra-storan: Semasa tempoh lampu latar bingkai semasa menyala, simpan isyarat data dalam kapasitor pada masa yang tidak perlu menulis isyarat kepada talian supaya tidak menyebabkan kehilangan penukaran frekuensi-tinggi melalui penulisan baris demi baris.
Pampasan gandingan dinamik: Kekalkan keseimbangan tenaga kapasitor dengan isyarat gandingan supaya membolehkan kapasitor itu sendiri memacu cecair-putaran kristal dengan sendirinya; dan dengan itu pengurangan dalam jumlah voltan pemacu yang diperlukan (+5V turun kepada + 2. 5V) mengakibatkan pengurangan langsung pada sumber dalam angka penggunaan IC.
Timing optimization: reduce pixel voltage write time from current 16. 7 μ s/line to nearly complete in parallel, extend backlight "ON" time (current 30%-40% of scan, now >70%), meningkatkan kecerahan 20%-30% dengan penjimatan kuasa lampu latar.
Muat Semula Paparan : Tidur Pintar & Kemas Kini Kawasan
Mod tidur pintar: IC pemacu LCD moden (seperti ILI9341) mempunyai beberapa mod kuasa rendah-yang berbeza. Suka jika anda mahu ia masuk ke mod tidur selepas 30 saat. melahu, terputus AVDD, kuasa VGH/VGL, bangun dalam kelewatan kurang daripada 100 – 120 ms.
Teknologi penyegaran serantau: Mengemas kini bahagian yang diubah sahaja, seperti nombor dan tidak semua skrin akan dilukis semula-. Pelabelan kawasan "Kotor"-ditakrifkan. Mengukur lebih daripada 30% ke bawah dalam penggunaan kuasa dengan cara ini.
Parameter utama: Kriteria pemilihan untuk LCD kuasa-rendah
Dalam LCD instrumen berkuasa bateri, beri perhatian apabila membuat pilihan ini:
Indeks Penggunaan Kuasa
Arus kerja: Arus bekerja dalam kes di mana ia untuk modul TFT – LCD 3.5in, arus operasi biasa biasanya mempunyai magnitud pada pesanan berhampiran 60mA apabila dibekalkan pada 3.3V. Reka bentuk kuasa rendah memerlukan lebih rendah; kurang daripada 20mA.
ARUS TIDUR HENDAKLAH KURANG DARIPADA 1uA UNTUK MENGELAKKAN KERUGIAN BERSEDIA.
Penggunaan Kuasa Lampu Belakang: Lampu latar LED adalah pilihan di sini dan satu unit akan menggunakan tidak lebih daripada 0. 5 W.
Prestasi paparan
Bertentangan: Kontras tinggi 1000:1 boleh mengurangkan keperluan kecerahan lampu latar dan kemudian menjimatkan kuasa.
Perspektif: Sudut pandangan lebar seperti 178 darjah akan mengurangkan kekerapan pengguna menukar sudut tontonan, mengurangkan jumlah kuasa yang digunakan untuk interaksi.
Penyelesaian: Pilih berdasarkan keperluan dan bukannya taksub pada resolusi maks kerana ia lebih-memakan pemacu untuk piksel tambahan.
Kebolehsuaian persekitaran
Suhu kerja:-Peralatan berkuasa bateri kerap dihantar ke luar dan perlu bertahan pada suhu antara -40 darjah hingga 85 darjah .
Tahap perlindungan: IP68, yang boleh terendam dalam air untuk masa yang lama, dan ia boleh digunakan untuk senario pemantauan kualiti air.
Antara muka, Integrasi.
Jenis Antara Muka Pilih antara I80 yang murah tetapi pantas atau berkelajuan tinggi, MIPI DSI berkuasa rendah.
Penyepaduan: Pilih modul yang mempunyai IC pemacu mereka sendiri supaya tidak banyak untuk pinggiran.
Metodologi Pengoptimuman untuk Tenaga Peringkat Sistem-Seni Bina
Perlu memilih LCD kuasa rendah yang sesuai supaya dapat bekerjasama dengan keseluruhan reka bentuk untuk membentuk keseluruhan seni bina penjimatan tenaga:
Pengoptimuman pengurusan kuasa
Multi power rails: an external, high efficiency DC-DC boost circuit (TPS61040) is used to create the required ± 10V at >85% kecekapan untuk litar pemanduan.
Penyesuaian kuasa dinamik: Tukar rel kuasa berdasarkan status paparan, matikan semua-bekalan kuasa yang tidak penting apabila dalam mod tidur.
Kawalan koperasi perisian
Teknologi modulasi frekuensi dinamik: Laraskan kekerapan jam I80 secara automatik bergantung pada kandungan yang ditunjukkan. Bagi sampel seperti turun di bawah 10hz apabila ia dalam keadaan rehat atau naik sehingga kira-kira 60Hz semasa ia bergerak dan mempunyai ukuran untuk dapat menunjukkan nilai sebenar untuk apa yang disimpan daripada 40%.
Algo kecerahan penyesuaian: Kami membina jadual yang mengaitkan jumlah pencahayaan yang berbeza dengan peratusan kecerahan tertentu (seperti apabila tiada cahaya langsung kami akan menggunakan hanya 10 peratus daripada kecerahan) serta jadual yang menggunakan penderia ambien dan terus mengubahnya untuk kami mengikut penemuan mereka.
Reka bentuk kuasa-rendah perkakasan
MCU Kuasa Rendah: Pilih MCU penggunaan kuasa yang sangat rendah seperti Renesas RL78 / L13 dan ia hanya menarik sekitar 100μ A/ Mhz arus kerja.
Bahan rendah kebocoran: Bahan pemalar dielektrik tinggi seperti Al2O3 sedang digunakan untuk pra-kapasitor storan dan kapasitor penahan untuk mengurangkan kuasa statik yang digunakan.
Kes biasa: Pengesahan praktikal untuk kuasa daripada bateri.
Kes 1 : Meter air gelombang EM berkuasa bateri
Meter bekalan air bandar: 6 tahun.
LCD TFT 3.5 inci, Penggunaan Kuasa Lampu Belakang LCD: 0.8W, Arus Operasi LCD: 15mA (Bekalan 3.3V).
Langkah pengoptimuman:
Dengan penggunaan pemalapan PWM, dan sensor cahaya ambien untuk mengurangkan penggunaan kuasa lampu latar, 45%.
Litar pemanduan pra storan cas bersepadu mengurangkan kuasa yang digunakan oleh IC pemanduan sebanyak tiga puluh peratus.
30 minit tiada operasi ditetapkan untuk masuk ke mod tidur, arus tidur ialah 0.5μA.
Keputusan ujian sebenar menunjukkan bahawa kuasa keseluruhan mesin berkurangan daripada 200 mW kepada 80 mW dan kini ia boleh menggunakan baterinya sehingga tempoh lapan tahun sekarang.
Kes – Monitor perubatan mudah alih.
Menggunakan senario: bantuan pertama luar, perlu bekerja tanpa henti selama 24 jam.
Pilihan LCD : 2.4-inci OLED(menggantikan LCD tradisional), tetapi ia sangat mahal; akhirnya pilih TFT-LCD kuasa-rendah dengan arus kerja 12mA(bekalan kuasa 2.8V).
Langkah pengoptimuman:
Gunakan teknologi penyegaran serantau, kemas kini hanya kawasan imej yang telah berubah akibat perubahan kadar denyutan jantung, oksigen darah, dsb.
Litar pemacu gandingan dinamik-yang bersepadu menggunakan voltan pemacu yang telah dikurangkan magnitudnya dengan nilai -5V hingga -3V;
Modul 4G berkuasa rendah-seperti Air780E untuk menyegerakkan data, mengurangkan siap sedia LCD.
Keputusan ujian sebenar: penggunaan kuasa keseluruhan mesin turun sebanyak 150mW, kepada 60mW dan memenuhi keperluan penggunaan 24 jam.
