1, Анализ на механизма на консумация на енергия на екрана на дисплея с подсветка LCD
Самият LCD (течен кристален дисплей) не излъчва светлина и функцията му за показване разчита на модула за подсветка, за да осигури източник на светлина. Системите за подсветка обикновено се състоят от компоненти като източници на светлина (като CCFL студен катод флуоресцентни лампи, LED диоди, излъчващи светлини), светлинни пътеки, дифузионни листове и др. Съставът на консумацията на енергия има значителни характеристики:
Доминирана подсветка: модулът за подсветка консумира 60% -80% от общата консумация на енергия на LCD, което е основната връзка на енергийното спестяване на оптимизация.
Влияние на задвижващата верига: Консумацията на мощността на задвижващото напрежение и веригата за контрол на скоростта на опресняване, необходима за течно кристална молекула, която върти около 15% -25%.
Загуба на обработка на сигнала: Обработката като мащабиране на изображението и подобряване на цвета генерира приблизително 5% -10% консумация на енергия.
Вземане на индустриален клас 15. 6- инча LCD като пример, типичната консумация на енергия при използване на LED подсветка е 12W -18 W, където:
LED подсветка: 8W -12 W (отчита 66% -75%)
Драйверът IC: 2W -3 W (отчита 11% -17%)
Контролна верига: 1.5W -2 W (отчита 8% -11%)
Обработка на сигнала: 0. 5W -1 W (3% -6%)
2, Специални предизвикателства за консумация на енергия от системите за контрол на автоматизацията
В системите за контрол на индустриалната автоматизация LCD дисплеите трябва непрекъснато да се показват данни за динамичен мониторинг, параметри на състоянието на оборудването и информация за алармата, а проблемите им с консумацията на енергия са уникални:
Изискване за висока яркост: В индустриална среда със сложни условия на осветление често е необходимо да се поддържа яркост на 800-1200 CD/m ², за да се гарантира видимост.
Често динамично опресняване: Актуализациите на данните в реално време изискват скорост на опресняване от поне 60Hz, което увеличава натоварването на задвижващата верига.
Сложна обработка на сигнала: Изисква добавянето на сложни сигнали като OS интерфейс и SCADA System Graphics, което увеличава тежестта на GPU.
Адаптация на екстремни работни условия: Необходими са допълнителни вериги за контрол на температурата в широка температурна среда (-20 градус ~ 70 градуса), за да се увеличи консумацията на енергия в режим на готовност.
Данните за тест за консумация на енергия на типичен индустриален HMI (интерфейс на човешката машина) LCD показват:
Пълно бяло статично изображение: 15W (основна консумация на енергия)
Dynamic Data Refresh: + 3 W (увеличение с 20%)
Активиране на сензорна функция: + 1. 5W (увеличен с 10%)
Компенсация на околната среда с висока температура: + 2 W (увеличено с 13%)
3, многоизмерна енергийна технологична система
(1) Оптимизация на системата на подсветката
Динамична технология за затъмняване
Засилване на светлината на околната среда (LABC):
Откриване в реално време на екологично осветление (точност ± 10lux) чрез вградени светлинни сензори, динамично регулиране на яркостта на подсветката. Тестовете показват, че автоматичното затъмняване може да спести 40% -50% енергия в сравнение с режим на фиксирана яркост в офис среда 500lux.
Адаптация на съдържание (CABC):
Анализирайте хистограмата на изображението и намалете интензивността на подсветката за тъмни изображения. Експерименталните данни показват, че показването на черен фон повишава енергийната ефективност с 65%, а смесеното съдържание спестява средно 35% енергия.
Нова архитектура на подсветката
Местна технология за затъмняване:
Разделете модула на подсветката на множество независими зони за управление (като 16 × 16 матрица) и регулирайте яркостта според дяла на съдържанието на дисплея. В приложенията за интерфейс за мониторинг на индустриалната автоматизация общата консумация на енергия може да бъде намалена с 30% -40%.
Quantum DOT подобрение:
Чрез използване на квантов DOT филм за повишаване на чистотата на цветовете, интензивността на подсветката може да бъде намалена с 15% -20%, като същевременно поддържа същия визуален ефект.
(2) иновации в задвижващата верига
Чип на водача с ниска мощност:
Използвайки {{0}}. 13 μm CMOS процесен чип, статичната консумация на енергия се намалява с 60% и динамичната консумация на енергия се намалява с 45% в сравнение с традиционните 0,18 µm процесорни чипове.
Интелигентно управление на захранването:
Интегрираният DC-DC конвертор има ефективност от 95% и поддържа многомодово превключване на мощност (нормален/в готовност/сън) с консумация на енергия 12W/0. 5W/0. 1W съответно.
(3) Оптимизация на алгоритъма на софтуера
Адаптивна скорост на опресняване:
Разработете алгоритъм за контрол на скоростта на честотата на кадрите, който интелигентно превключва между 30Hz -60 Hz въз основа на скоростта на промените в изображението (открит от разликите в пикселите), което води до 25% -35% Увеличаване на измерената ефективност на спестяване на енергия.
Предаване на компресия на изображение:
Приемането на алгоритъма за компресия на JPEG-LS намалява обема на предаването на данни, намалява натоварването на GPU обработка с 40%и косвено намалява консумацията на енергия на задвижването.
4, практика на кандидатстване в индустриални сценарии
(1) Център за наблюдение на въглищната индустрия
55-инчовата Ultra Trail Edge LCD сплайсираща стена (3 × 3), разположена от Zhongda Diantong в въглищна мина в провинция Shanxi, приема следните енергийно спестяващи решения:
Връзка на светлината на околната среда: Регулирайте яркостта според интензивността на осветлението (0-1000 лукс) в контролната зала, спестявайки 42% енергия в сравнение с режима на фиксирана яркост.
Локално затъмняване: Прилагане на контрола на зоната за подсветка за статични мониторинг изображения (като GIS карти), намаляване на консумацията на енергия с 38%.
Интелигентен режим на заспиване: Когато няма работа за повече от 30 минути, той автоматично преминава в режим на режим на готовност 1W, спестявайки около {{2} kWh електричество годишно.
(2) Терминал за управление на интелигентната мрежа
12. 1- инчов индустриален LCD, използван от определено предприятие за електроенергия, постига следното в оборудване за инспекция на открито чрез интегриране на CABC+Labc технология за затъмняване на двойни режими:
Strong light environment (>1000lux): Автоматично подобрява подсветката до 1200cd/m ², за да се гарантира видимост
Среда с ниска светлина (<200lux): Reduce backlight to 300cd/m ², increase energy efficiency by 55%
Цялостни условия на работа: Годишното потребление на оперативна енергия се намалява от 38kWh до 24kWh, удължаване на времето за издръжливост на оборудването с 30%
5, Бъдеща посока на технологичната еволюция
Нов пробив на материали:
Micro LED backlight: chip size reduced to 50 μ m, achieving higher light efficiency (>150lm/W) and longer lifespan (>100000 часа).
Квантовите точки на Perovskite: Нов луминисцентният материал може да увеличи цветната гама до 120% NTSC, като същевременно намалява изискванията за подсветка с 20%.
Интелигентен алгоритъм за пестене на енергия:
Модел за прогнозиране на AI: Регулирайте предварително настройките на яркостта въз основа на навиците за използване на оборудването (чрез исторически анализ на данни) и точността на прогнозиране може да достигне 92%.
Оптимизация на сътрудничество в облака на Edge: Управлението на съвместното управление на енергията на много екрана се реализира чрез възлите за компютърни изчисления, а общата ефективност на пестене на енергия се увеличава с 15% -20%.
Интеграция на системното ниво:
Интеграция на дисплея на светлинен сензор: Интегриране на сензора за околна светлина в LCD рамката, скоростта на реакция се увеличава 5 пъти.
Мултимодално взаимодействие: Комбиниране на гласов контрол и разпознаване на жестове За намаляване на продължителността на екрана, очаква се да намали неефективната консумация на енергия с 30%.
https://www.tftlcdfactory.com/lcd/smart-lcd-display/digital-lcd-display-for-cash-counting-machine.html
