1 องค์ประกอบการใช้พลังงานของ LCD แบบแบ่งส่วน: ข้อได้เปรียบหลักมาจากหลักการทางเทคนิค
การใช้พลังงานของ LCD แบบแบ่งส่วนส่วนใหญ่มาจากสามส่วน ได้แก่ การโก่งตัวของกระแสไฟที่ขับเคลื่อนด้วยโมเลกุลคริสตัลเหลว การใช้พลังงานคงที่ของ IC ขับเคลื่อน และการใช้พลังงานของแบ็คไลท์ (หากเปิด) ข้อได้เปรียบหลักอยู่ที่คุณลักษณะการขับเคลื่อนสนามไฟฟ้าของวัสดุผลึกเหลว - ต้องใช้กระแสระดับไมโครแอมแปร์เท่านั้นในการเปลี่ยนแปลงการจัดเรียงโมเลกุลของผลึกเหลวและทำให้เกิดการสลับสถานะการแสดงผล
การใช้พลังงานของไดรเวอร์จอแอลซีดี:
แรงดันไฟฟ้าที่จำเป็นสำหรับการโก่งตัวของโมเลกุลคริสตัลเหลวมักจะอยู่ที่ 3.3V-5V และกระแสไฟเพียง 5-10 μ A คุณลักษณะนี้ทำให้การใช้พลังงานต่ำกว่าเทคโนโลยีจอแสดงผลแบบเปล่งแสงแบบแอ็คทีฟ เช่น LED และ OLED ในโหมดไม่มีแสงพื้นหลังอย่างมาก ตัวอย่างเช่น LCD แบบแบ่งส่วนขนาด 5 นิ้วบางรุ่นต้องการกระแสไฟเพียง 0.57 μ A (ในโหมดขับเคลื่อนการแบ่งแรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุแบบนอกชิป) สำหรับการแสดงผลแบบคงที่ และเมื่อรวมกับ MCU พลังงานต่ำ กระแสรวมของระบบสามารถควบคุมได้ภายใน 2.2 μ A
การใช้พลังงานของไดรเวอร์ IC:
การใช้พลังงานคงที่ของชิปไดรเวอร์ LCD รหัสเซ็กเมนต์เฉพาะ (เช่น HT1621) โดยปกติจะต่ำกว่า 100 μ A ในขณะที่เทคโนโลยีมัลติเพล็กซ์ซิ่ง (เช่น มัลติเพล็กซ์ 4:1) เวลาจ่ายไฟจริงของแต่ละเซ็กเมนต์คิดเป็น 25% เท่านั้น ซึ่งช่วยลดการใช้พลังงานแบบไดนามิกได้อีก การออกแบบนี้ช่วยให้ LCD แบบแบ่งส่วนขนาดใหญ่-สามารถรักษาลักษณะการใช้พลังงานต่ำได้ แม้ว่าจะขับเคลื่อนรูปแบบที่ซับซ้อนก็ตาม
การใช้พลังงานแบ็คไลท์:
แสงพื้นหลังเป็นตัวแปรหลักที่ส่งผลต่อการใช้พลังงานของ LCD แบบแบ่งส่วน การใช้พลังงานของลูกปัด LED เดียวคือประมาณ 15mA หากเชื่อมต่อลูกปัด 10 เม็ดแบบขนานบนหน้าจอขนาด 5 นิ้ว การใช้พลังงานของแบ็คไลท์จะสูงถึง 150mA อย่างไรก็ตาม ด้วยการออกแบบโพลาไรเซอร์กึ่งโปร่งใสและกึ่งสะท้อนแสง หน้าจอจึงสามารถปิดไฟแบ็คไลท์ได้เมื่อแสงโดยรอบเพียงพอ โดยอาศัยเฉพาะแสงสะท้อนในการแสดงผลเท่านั้น ในเวลานี้ การใช้พลังงานจะเหมือนกับโหมดที่ไม่มีแสงพื้นหลัง
2, ความท้าทายในการใช้พลังงานของจอ LCD แบบแบ่งส่วนขนาดใหญ่-: ผลกระทบขอบเขตของการขยายขนาด
เมื่อขนาดของเซ็กเมนต์ LCD ขยายจากขนาดเล็กแบบดั้งเดิมเป็นมากกว่า 5 นิ้ว การเปลี่ยนแปลงการใช้พลังงานจะต้องได้รับการประเมินจากมุมมองต่อไปนี้:
พื้นที่แผง LCD และภาระในการขับขี่:
หน้าจอขนาดใหญ่จำเป็นต้องมีส่วนของไดรเวอร์มากขึ้น (เช่น การขยายจาก 32 ส่วนเป็น 128 ส่วน) แต่การใช้พลังงานของ IC ไดรเวอร์จะไม่เพิ่มขึ้นเชิงเส้น ตัวอย่างเช่น เมื่อ HT1621 ขับเคลื่อน 128 ส่วน การใช้พลังงานคงที่จะเพิ่มขึ้นจาก 100 μ A เป็น 120 μ A เท่านั้น โดยมีการขยายสัญญาณที่จำกัด สิ่งสำคัญอยู่ที่การเลือกวิธีการขับขี่: การใช้การขับขี่ด้วยการสแกนแบบไดนามิกสามารถลดกระแสไฟทันทีได้ ในขณะที่การขับขี่แบบอยู่กับที่ต้องใช้กระแสไฟสูงสุดที่สูงขึ้น
การเติบโตแบบทวีคูณของการใช้พลังงานแบ็คไลท์:
การใช้พลังงานแบ็คไลท์เป็นสัดส่วนโดยตรงกับจำนวนชิป LED หากหน้าจอขนาด 5 นิ้วใช้แสงพื้นหลัง LED แบบขอบ (เช่นชิป LED 8 ดวง) การใช้พลังงานจะอยู่ที่ประมาณ 120mA; ในขณะที่ไฟแบ็คไลท์แบบเต็ม (เช่น ชิป LED 32 ชิป) สามารถใช้กระแสไฟได้ถึง 480mA ณ จุดนี้ การใช้พลังงานแบ็คไลท์อาจเกินผลรวมของไดรเวอร์ LCD และ IC ไดรเวอร์ ซึ่งกลายเป็นปัจจัยหลักในการใช้พลังงานของระบบ
การลดทอนประสิทธิภาพมัลติเพล็กซ์:
LCD รหัสเซกเมนต์ขนาดเล็กโดยทั่วไปจะใช้มัลติเพล็กซ์แบบ 4:1 หรือ 8:1 แต่สำหรับหน้าจอขนาดใหญ่- อัตราส่วนมัลติเพล็กซ์อาจลดลงเป็น 2:1 เนื่องจากการเพิ่มจำนวนเซกเมนต์ ส่งผลให้ความถี่ในการทำงานของ IC ไดรเวอร์เพิ่มขึ้นและการใช้พลังงานคงที่ ตัวอย่างเช่น จอ LCD ส่วนขนาด 7 นิ้วบางรุ่นจะเพิ่มการใช้พลังงานของไดรเวอร์ IC จาก 80 μ A เป็น 150 μ A ภายใต้มัลติเพล็กซ์ 2:1
3, การปรับสถานการณ์การใช้งานของแอปพลิเคชัน: พื้นที่อยู่อาศัยของ LCD แบบแบ่งส่วนขนาดใหญ่-
แม้ว่าจอ LCD แบบแบ่งส่วนขนาดใหญ่-ต้องเผชิญกับความท้าทายในการใช้พลังงานจากแบ็คไลท์ แต่ก็ยังไม่สามารถทดแทนได้ในสถานการณ์เฉพาะ:
เครื่องมือกลางแจ้งและอุปกรณ์อุตสาหกรรม:
ในสถานการณ์ต่างๆ เช่น มิเตอร์น้ำและไฟฟ้าที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ จอ LCD แบบแบ่งส่วนกึ่งโปร่งใสและกึ่งสะท้อนแสงสามารถปิดไฟแบ็คไลท์ได้อย่างสมบูรณ์และใช้แสงโดยรอบในการแสดงผล ตัวอย่างเช่น มาตรวัดน้ำพลังงานแสงอาทิตย์ขนาด 5 นิ้วบางรุ่นใช้การออกแบบแบบสะท้อนแสง ซึ่งไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนแบตเตอรี่ในช่วงอายุการใช้งาน 10 ปี และการใช้พลังงานของไดรฟ์ LCD คิดเป็นเพียง 5% ของการใช้พลังงานทั้งหมดของระบบ
ข้อกำหนดในการแสดงการอัพเดตความถี่ต่ำ:
ในสถานการณ์ต่างๆ เช่น เครื่องบันทึกอุณหภูมิและความชื้น อุปกรณ์ตรวจสอบสภาพแวดล้อม ฯลฯ เนื้อหาบนหน้าจอจะอัปเดตหลายครั้งต่อชั่วโมงเท่านั้น ณ จุดนี้ สามารถละเว้นการใช้พลังงานแบบไดนามิกของ IC ไดรเวอร์ได้ และการใช้พลังงานทั้งหมดของระบบจะถูกกำหนดโดยไฟแบ็คไลท์ หากใช้ไฟแบ็คไลท์ปรับการตรวจจับแสงอัตโนมัติ คุณสามารถปิดไฟแบ็คไลท์ในระหว่างวันและทำงานที่ความสว่างต่ำ (เช่น 5mA) ในเวลากลางคืน ซึ่งจะช่วยยืดอายุการใช้งานแบตเตอรี่ได้อย่างมาก
แอปพลิเคชันที่มีความละเอียดอ่อนด้านต้นทุน:
ความได้เปรียบด้านต้นทุนของ LCD แบบแบ่งส่วนขนาดใหญ่-นั้นเหนือกว่า TFT-LCD หรือ OLED มาก ตัวอย่างเช่น โมดูล LCD แบบแบ่งส่วนขนาด 5- นิ้วมีราคาประมาณ 8 เหรียญสหรัฐฯ ในขณะที่โมดูล TFT- LCD ที่มีขนาดเท่ากันมีราคามากกว่า 20 เหรียญสหรัฐฯ ในสถานการณ์ต่างๆ เช่น ตัวควบคุมการเกษตรอัจฉริยะและอุปกรณ์ทางการแพทย์ระดับล่าง กลยุทธ์การจัดลำดับความสำคัญตามต้นทุนทำให้ LCD แบบแบ่งส่วนเป็นตัวเลือกที่ต้องการ
