一, Technický princíp: Základný rozdiel medzi svetelným ventilom a svetelným zdrojom
Rozdiel v úspore energie- medzi segmentovanými digitálnymi elektrónkami LCD a LED vyplýva z ich základných technologických ciest.
Segmentovaný LCD využíva molekuly tekutých kryštálov ako svetelné ventily, ktoré riadia smer zarovnania tekutých kryštálov prostredníctvom elektrického poľa a upravujú priepustnosť zdroja podsvietenia na dosiahnutie zobrazenia. Jeho hlavná spotreba energie je sústredená v elektrickom poli (úroveň mikroampérov), ktoré poháňa vychyľovanie molekúl tekutých kryštálov a zdroj podsvietenia (LED guľôčky). Vzhľadom na to, že tekuté kryštály samy nevyžarujú svetlo, proces zobrazovania vyžaduje iba udržiavanie elektrického poľa a stavu podsvietenia, čo má za následok extrémne nízku statickú spotrebu energie.
Digitálna LED trubica sa skladá z viacerých svetelných -diód (LED), pričom každý segment pera zodpovedá samostatnému LED čipu. Pri zobrazovaní je potrebné LED priamo poháňať, aby vyžarovala svetlo a intenzita prúdu je zvyčajne v rozsahu 10-20 miliampérov. Dokonca aj pri zobrazení jednoduchých čísel (napríklad „1“ vyžadujúce iba 2 LED diódy) je jeho spotreba energie stále oveľa vyššia ako statický stav údržby segmentového LCD.
2, Zloženie spotreby energie: rozdiel vo veľkosti medzi úrovňami mikroampérov a miliampérov
1. Analýza spotreby energie segmentového kódu LCD
Spotrebu energie segmentovaného LCD možno rozdeliť na dve časti:
Spotreba energie na pohon tekutých kryštálov: Je potrebné udržiavať iba elektrické pole elektródy s typickou hodnotou 5-10 mikroampérov (μ A), čo je takmer zanedbateľné.
Spotreba energie podsvietenia: závisí od počtu LED guľôčok a spôsobu pripojenia. Pri výpočte 15 mA na lampu je spotreba energie paralelného podsvietenia 4 lámp 60 mA, ale možno ju znížiť na 10 % pomocou technológie stmievania PWM a skutočnú spotrebu energie je možné regulovať v rámci 6 mA.
Celkový rozsah spotreby energie: iba 5-10 μ A počas statického zobrazenia (podsvietenie vypnuté); Počas dynamického zobrazenia (zapnuté podsvietenie) je prúd približne 6-60 mA v závislosti od konštrukcie podsvietenia.
2. Analýza spotreby energie LED digitálnych trubíc
Spotreba energie LED digitálnych trubíc je určená zobrazeným obsahom:
Spotreba energie v jednom segmente: Každý LED čip pracuje s prúdom približne 10-20 mA.
Plne rozsvietený stav: na zobrazenie čísla „8“ je potrebných 7 LED diód so spotrebou 70-140mA; Na zobrazenie "1" sú potrebné 2 LED diódy so spotrebou 20-40mA.
Dynamické skenovanie: Viacbitové digitálne elektrónky dosahujú „pseudostatické“ zobrazenie prostredníctvom rýchleho prepínania, ale celková spotreba energie sa stále lineárne zvyšuje s počtom bitov (napríklad 280-560 mA, keď je 4-ciferná digitálna elektrónka plne rozsvietená).
Celkový rozsah spotreby energie: 20-560 mA, výrazne vyšší ako segmentový LCD.
3, Výhody úspory energie: komplexné overenie od údajov po scenáre
1. Scenár statického zobrazenia: LCD kód segmentu znižuje spotrebu energie o 99 %
V zariadeniach, ako sú elektronické váhy a regulátory teploty, ktoré vyžadujú dlhodobé -zobrazovanie pevných hodnôt, môže segmentový kód LCD vypnúť podsvietenie a zachovať iba jednotku LCD (5 – 10 μ A). Aj keď LED digitálna trubica zobrazuje "1", jej spotreba energie stále dosahuje 20-40 mA. Vypočítané na základe 8-hodinovej prevádzky je denná spotreba energie segmentového LCD približne 0,04-0,08mAh, zatiaľ čo denná spotreba energie LED digitálnej trubice je 160-320mAh, s rozdielom v spotrebe energie 2000-4000 krát.
2. Scenár dynamického zobrazenia: Energetická účinnosť segmentového LCD sa zvýši 5-10-krát
V scenároch, kde sa vyžadujú časté aktualizácie údajov (ako sú časovače), môže segmentovaný LCD ďalej šetriť energiu optimalizáciou stratégií podsvietenia:
Inteligentné stmievanie: dynamicky upravte jas podsvietenia podľa intenzity okolitého osvetlenia, vypnite podsvietenie počas dňa a povoľte režim nízkeho jasu (napríklad 5 mA) v noci.
Ovládanie obnovovacej frekvencie: Znížte obnovovaciu frekvenciu LCD (napríklad zo 60 Hz na 10 Hz), aby ste znížili spotrebu energie.
Naproti tomu spotreba LED digitálnych trubíc silne koreluje so zobrazovaným obsahom a nedá sa výrazne znížiť softvérovou optimalizáciou. Napríklad pri zobrazovaní dynamických čísel na 4-miestnom digitálnom displeji zostáva spotreba energie konštantná na úrovni 280-560 mA, čo je oveľa viac ako v dynamickom režime segmentovaného LCD.
3. Náklady na dlhodobé používanie: Dvojité výhody segmentovanej životnosti LCD a spotreby energie
Životnosť LCD materiálu pre segmentované LCD môže dosiahnuť 100 000 hodín a životnosť LED podsvietenia je približne 50 000 hodín s nízkymi celkovými nákladmi na údržbu. Životnosť LED digitálnych trubíc je len 20 000 hodín a vysoká spotreba energie vedie k problémom s vykurovaním, čo si vyžaduje dodatočný dizajn odvodu tepla, čo ďalej zvyšuje náklady na systém.
Ako príklad uvedieme projekt určitého priemyselného nástroja:
Segment code LCD riešenie: celková spotreba energie 15mA (podsvietenie 5mA+ovládač 10μA), ročná spotreba energie 131,4Wh (vypočítané na základe 24-hodinovej prevádzky).
Riešenie digitálnej LED trubice: celková spotreba energie 200 mA, ročná spotreba energie 1752 Wh.
Vypočítané na 0,6 juanu/kWh, ročné náklady na elektrickú energiu pre segmentované LCD sú iba 0,08 juanov, zatiaľ čo náklady na digitálne LED trubice sú 1,05 juanov, čo naznačuje významný rozdiel v nákladoch na dlhodobé používanie-.
