一, Technický princíp: Spôsob jazdy určuje základnú líniu spotreby energie
1. LCD kód segmentu: Podstata statického zobrazenia s nízkou spotrebou energie
Segmentový kód LCD priamo riadi vychyľovanie molekúl tekutých kryštálov cez priehľadné elektródy z oxidu india a cínu (ITO) a obsah jeho displeja pozostáva z pevných segmentových kódov (ako sú čísla a symboly), bez potreby častého obnovovania. Jeho spotreba energie sa skladá hlavne z dvoch častí:
Spotreba energie vrstvy tekutých kryštálov: Vychýlenie molekúl tekutých kryštálov vyžaduje iba prúd na úrovni mikroampérov (5-10 μA) a spotrebuje energiu iba počas prepínania stavu, s takmer nulovou spotrebou energie počas statického zobrazenia.
Spotreba energie podsvietenia: Ak sa použije podsvietenie LED s bočným vstupom, spotreba energie jednej guľôčky LED je približne 15 mA, ale možno ju ďalej znížiť pomocou zónového ovládania alebo stmievania PWM. Napríklad určitý priemyselný prístroj používa 4 svetelné guľôčky paralelne so skutočnou spotrebou energie iba 60 mA (15 mA × 4) a podporuje nastavenie jasu v rozsahu 10 % -100 %.
Typický prípad: Test výrobcu fotovoltaického meniča ukazuje, že jeho LCD modul segmentového kódu má celkovú spotrebu energie iba 2,2 μ A (vrátane riadiaceho prúdu MCU) v stave nepretržitého zobrazenia, pričom vlastný prúd tela obrazovky je menší ako 1 μ A, čo je oveľa menej ako v schéme TFT.
2. TFT-LCD: zdroj vysokého výkonu dynamického obnovenia
TFT-LCD riadi stav zobrazenia každého pixelu prostredníctvom tenkovrstvového tranzistorového poľa a vyžaduje nepretržité obnovovanie, aby sa zachovala stabilita obrazu. Jeho spotreba energie sa skladá z troch častí:
Spotreba energie čipov ovládača: Napríklad spotreba energie IC ovládača HT1621 je približne 100 μA, zatiaľ čo spotreba energie čipov ovládača TFT zvyčajne dosahuje niekoľko miliampérov.
Spotreba energie podsvietenia: Spotreba energie podsvietenia LED úzko súvisí s veľkosťou obrazovky a jasom. Napríklad 5-palcová TFT obrazovka spotrebuje približne 1,5 W (12 V x 125 mA) podsvietenia pri jase 50 %.
Spotreba energie pri obnovení: Vypočítaná pri obnovovacej frekvencii 60 Hz sa musí obnoviť 60-krát za sekundu, pričom každé obnovenie spotrebuje približne 0,1 mJ energie, čo má za následok výrazne vyššiu dynamickú spotrebu energie ako pri statickom zobrazení.
Aktuálne testovacie údaje: 7-palcová TFT LCD obrazovka Innolux má nepretržitú spotrebu energie displeja 1,5 W v typických priemyselných scenároch, a hoci spotreba energie v pohotovostnom režime môže byť znížená pod 0,1 W, je stále vyššia ako statická spotreba na úrovni mikroampérov segmentovaného LCD.
2, Scenár aplikácie: Zhoda s požiadavkami na spotrebu energie v priemyselnom riadení
1. LCD kód segmentu: preferovaná voľba pre zariadenia napájané z batérie
V scenároch napájaných z batérie, ako sú priemyselné ručné terminály a prenosné detektory, môže nízka{0}}charakteristika napájania segmentovaného LCD výrazne predĺžiť životnosť batérie. Napríklad:
Ťažobné zariadenie: pomocou segmentového LCD merača hĺbky vŕtania, napájaného 8 AA batériami, môže pracovať nepretržite 300 hodín (8 hodín denne), pričom pri použití TFT obrazovky sa výdrž batérie skráti na 50 hodín.
Vonkajší prístroj: Určitá meteorologická monitorovacia stanica používa segmentový kód LCD na zobrazenie údajov o teplote a vlhkosti. V širokom rozsahu teplôt od -20 stupňov do+50 stupňov je spotreba energie iba 0,3 mW (vrátane podsvietenia), čo spĺňa požiadavky na nízku spotrebu solárnych systémov napájania.
2. TFT-LCD: nevyhnutná voľba pre komplexné zobrazovanie obrázkov
V scenároch, ktoré vyžadujú dynamické obrázky a zobrazenie s vysokým-rozlíšením, možno nevýhodu TFT-LCD v spotrebe energie čiastočne kompenzovať optimalizáciou dizajnu. Napríklad:
Priemyselné HMI: Rozhranie človek{0}}stroj určitej automatizovanej výrobnej linky využíva 7-palcovú TFT obrazovku. Aj keď spotreba energie dosahuje 2 W, komplexný pomer energetickej účinnosti je stále prijateľný vďaka dynamickému stmievaniu (jas klesne na 10 % bez obsluhy) a časovanému spánku.
Video dohľad: Určitý terminál na monitorovanie železničnej dopravy využíva 10,1- palcovú TFT obrazovku, ktorá riadi dynamickú spotrebu energie do 5 W prostredníctvom hardvérovej akcelerácie a optimalizácie GPU, čím spĺňa požiadavky na monitorovanie v reálnom čase.
3, Vyváženie nákladov a energetickej účinnosti: Dlhodobá hodnota segmentovaného LCD
1. Porovnanie počiatočných nákladov
LCD kód segmentu: Cena modulu je približne 5 až 15 USD, cena IC ovládača je približne 0,5 až 2 USD a celková cena je nižšia ako 20 USD.
TFT-LCD: Cena 5-palcového modulu je približne 30 – 50 USD, cena čipu ovládača je približne 5 – 10 USD a celkové náklady presahujú 40 USD.
2. Analýza nákladov životného cyklu
Ak vezmeme ako príklad určitý priemyselný nástroj, za predpokladu životnosti 5 rokov a denného pracovného času 16 hodín:
Riešenie LCD s kódom segmentu: Príkon 0,3 mW, 5-ročná spotreba približne 2,1 kWh, náklady na elektrinu približne 0,3 USD (v prepočte 0,15 USD/kWh).
TFT riešenie: Spotreba energie 2 W, 5-ročná spotreba energie približne 14,2 kWh, náklady na elektrickú energiu približne 2,1 USD.
Ak vezmeme do úvahy počiatočný rozdiel v nákladoch, segmentované LCD riešenie má celkové 5-ročné náklady, ktoré sú približne o 30 USD nižšie ako TFT, čo demonštruje významné výhody energetickej účinnosti.
