1, Консумацията на енергия на сегментирания LCD: основното предимство идва от техническия принцип
Консумацията на електроенергия на сегментирания LCD идва главно от три части: ток на отклоняване на течнокристална молекула, статична консумация на енергия от задвижваща IC и консумация на мощност на фоновото осветление (ако е включено). Неговото основно предимство се крие в характеристиките на задвижване на електрическото поле на самите течнокристални материали - е необходим само ток на ниво микроампер, за да се промени подредбата на молекулите на течните кристали и да се постигне превключване на състоянието на дисплея.
Консумация на мощност на LCD драйвера:
Напрежението, необходимо за отклонение на молекулата на течния кристал, обикновено е 3,3 V-5V, а токът е само 5-10 μA. Тази характеристика прави консумацията на енергия много по-ниска от активните светлоизлъчващи дисплейни технологии като LED и OLED в режим без подсветка. Например, определен 5-инчов сегментиран LCD изисква само 0,57 μA ток (в режим на разделяне на напрежението на кондензатор извън чип) за статичен дисплей, а когато се комбинира с MCU с ниска мощност, общият системен ток може да се контролира в рамките на 2,2 μA.
Консумация на мощност на драйвера IC:
Статичната консумация на енергия на специални драйверни чипове за сегментен код (като HT1621) обикновено е под 100 μA, докато чрез технология за мултиплексиране (като мултиплексиране 4:1), действителното време за захранване на всеки сегмент възлиза само на 25%, като допълнително намалява динамичната консумация на енергия. Този дизайн позволява-сегментиран LCD с голям размер да поддържа характеристики с ниска консумация на енергия дори при управление на сложни модели.
Консумирана мощност на фоновото осветление:
Подсветката е основната променлива, влияеща върху консумацията на енергия на сегментирания LCD. Консумацията на енергия на едно LED перло е около 15mA. Ако 10 мъниста са свързани паралелно на 5-инчов екран, консумацията на енергия на подсветката може да достигне 150 mA. Въпреки това, чрез дизайна на полупрозрачен и полуотражателен поляризатор, екранът може да изключи фоновото осветление, когато околната светлина е достатъчна, разчитайки само на отразена светлина за показване. В този момент консумацията на енергия е същата като тази в режим без задно осветяване.
2, Предизвикателство за консумация на енергия на сегментиран LCD с голям-размер: граничен ефект от разширяване на размера
Когато размерът на сегментирания LCD се разшири от традиционния малък размер до над 5 инча, промяната на консумацията на енергия трябва да бъде оценена от следните гледни точки:
Площ на LCD панела и натоварване при шофиране:
Големите екрани изискват повече драйверни сегменти (като разширяване от 32 сегмента до 128 сегмента), но консумацията на енергия на драйверните интегрални схеми не нараства линейно. Например, когато HT1621 задвижва 128 сегмента, статичната консумация на енергия се увеличава само от 100 μA до 120 μA, с ограничено усилване. Ключът се крие в избора на метод на задвижване: използването на динамично сканиращо задвижване може да намали моментния ток, докато статичното задвижване изисква по-висок пиков ток.
Експоненциалното нарастване на потреблението на мощност на подсветката:
Консумацията на мощност на подсветката е право пропорционална на броя на LED чиповете. Ако 5-инчов екран използва крайно LED подсветка (като 8 LED чипа), консумацията на енергия е около 120mA; докато пълната подсветка на масива (като 32 LED чипа) може да консумира до 480mA. В този момент консумацията на мощност на подсветката може да надвиши сумата от LCD драйвера и IC на драйвера, превръщайки се в доминиращ фактор в консумацията на енергия на системата.
Затихване на ефективността на мултиплексиране:
LCD дисплеите със сегментен код с малък размер обикновено използват мултиплексиране 4:1 или 8:1, но за екрани с голям-размер съотношението на мултиплексиране може да намалее до 2:1 поради увеличаване на броя на сегментите, което води до увеличаване на работната честота на IC драйвера и статична консумация на енергия. Например, определен 7-инчов сегментен LCD дисплей увеличава консумацията на енергия на драйвера IC от 80 μA до 150 μA при мултиплексиране 2:1.
3, Адаптиране на сценарий на приложение: Жилищно пространство на сегментиран LCD с голям-размер
Въпреки че сегментираните LCD дисплеи с голям{0}}размер са изправени пред предизвикателства по отношение на потреблението на енергия от задно осветяване, те все още са незаменими в конкретни сценарии:
Външни инструменти и промишлено оборудване:
В сценарии като захранвани със слънчева енергия водомери и електромери, полупрозрачните и полуотражателните сегментирани LCD могат напълно да изключат фоновото осветление и да разчитат на околната светлина за показване. Например, определен 5-инчов соларен водомер приема отразяващ дизайн, който не изисква смяна на батерията през 10-годишния му живот, а консумацията на енергия на LCD устройството възлиза само на 5% от общата консумация на енергия на системата.
Изисквания за нискочестотно актуализиране на дисплея:
В сценарии като записващи устройства за температура и влажност, устройства за наблюдение на околната среда и т.н., съдържанието на екрана се актуализира само няколко пъти на час. В този момент динамичната консумация на енергия на драйвера IC може да бъде пренебрегната и общата консумация на енергия на системата се определя от подсветката. Ако се използва подсветката с автоматично регулиране на светлината, подсветката може да се изключи през деня и да работи при ниска яркост (като 5mA) през нощта, което значително удължава живота на батерията.
Чувствителни към разходите приложения:
Разходното предимство на сегментирания LCD с голям-размер далеч надхвърля това на TFT-LCD или OLED. Например 5-инчов сегментиран LCD модул струва около $8, докато TFT-LCD модул със същия размер струва над $20. В сценарии като интелигентни земеделски контролери и медицинско оборудване от нисък клас, стратегията за приоритет на разходите прави сегментирания LCD предпочитан избор.
