一, ड्राइविंग विधियों के कोर वर्गीकरण और ऊर्जा खपत अंतर
खंडित एलसीडी की ड्राइविंग विधियों को मुख्य रूप से दो श्रेणियों में विभाजित किया गया है: स्थैतिक ड्राइविंग और समय विभाजन (गतिशील) ड्राइविंग, और उनकी ऊर्जा खपत विशेषताओं में महत्वपूर्ण अंतर हैं:
1. स्टेटिक ड्राइव: कम जटिलता लेकिन उच्च बिजली की खपत
स्टेटिक ड्राइविंग प्रत्येक डिस्प्ले सेगमेंट में स्वतंत्र इलेक्ट्रोड प्रदान करती है और निरंतर वोल्टेज के साथ डिस्प्ले स्थिति को नियंत्रित करती है। इसका लाभ इसके सरल सर्किट और तेज़ प्रतिक्रिया गति में निहित है, लेकिन इसके लिए बड़ी संख्या में पिन (जैसे 3-बिट एलसीडी के लिए 12 एसईजी पिन और 1 COM पिन) की आवश्यकता होती है, जिससे ड्राइवर चिप की लागत में वृद्धि होती है।
ऊर्जा खपत के दर्द बिंदु:
निरंतर बिजली चालू: सभी डिस्प्ले सेगमेंट गैर-ताज़ा अवधि के दौरान वोल्टेज बनाए रखते हैं, जिसके परिणामस्वरूप उच्च स्थैतिक बिजली की खपत होती है।
पिन हानि: मल्टी पिन डिज़ाइन लाइन प्रतिबाधा को बढ़ाता है, जिससे अतिरिक्त थर्मल हानि होती है।
लागू परिदृश्य: कुछ डिस्प्ले सेगमेंट (8 सेगमेंट से कम या उसके बराबर) और लागत संवेदनशीलता वाले सरल उपकरण।
2. समय विभाजन ड्राइव: ऊर्जा बचत मूल समाधान
टाइम डिवीजन ड्राइव कई खंडों के बीच एक सामान्य इलेक्ट्रोड (COM) को साझा करने और वोल्टेज संयोजन के माध्यम से डिस्प्ले नियंत्रण प्राप्त करने के लिए टाइम डिविजन मल्टीप्लेक्सिंग तकनीक का उपयोग करता है। इसके मुख्य मापदंडों में कर्तव्य चक्र और पूर्वाग्रह अनुपात शामिल हैं, जो सीधे ऊर्जा खपत को प्रभावित करते हैं।
ऊर्जा बचत सिद्धांत:
गतिशील स्कैनिंग: केवल गेटिंग अवधि के दौरान COM और SEG पर वोल्टेज लागू करें, और गैर गेटिंग अवधि के दौरान वोल्टेज को शून्य पर रीसेट करें, जिससे स्थैतिक बिजली की खपत काफी कम हो जाती है।
पूर्वाग्रह अनुकूलन: एक प्रतिरोधक नेटवर्क के माध्यम से वोल्टेज को विभाजित करके, अप्रभावी वोल्टेज अंतर को कम करने और ड्राइविंग करंट को कम करने के लिए बहु-स्तरीय वोल्टेज (जैसे 1/3 पूर्वाग्रह) उत्पन्न होते हैं।
विशिष्ट मामला:
एक निश्चित औद्योगिक नियंत्रक 1/4 पूर्वाग्रह और 1/8 कर्तव्य चक्र समय {{4}डिवीजन ड्राइव को अपनाता है, जो बिजली की खपत को 42% तक कम करता है और स्थिर ड्राइव की तुलना में प्रदर्शन एकरूपता में 15% तक सुधार करता है।
2, ऊर्जा बचाने वाली ड्राइविंग विधियों के चयन के लिए रूपरेखा
1. प्रदर्शन जटिलता के आधार पर ड्राइवर प्रकार का चयन करें
खंड संख्याओं और ऊर्जा बचत प्रभावों को प्रदर्शित करने के लिए अनुशंसित ड्राइविंग विधियाँ
8-सेगमेंट से कम या उसके बराबर का स्टेटिक ड्राइविंग सर्किट सरल है, लेकिन इसमें बिजली की खपत अधिक है
जब 9-32 सेगमेंट 1/2 बायस वोल्टेज लागू किया जाता है, तो स्प्लिट ड्राइव पिन 50% कम हो जाते हैं, और बिजली की खपत 30% कम हो जाती है।
जब बायस वोल्टेज 32 सेगमेंट और 1/3 या 1/4 से अधिक या उसके बराबर होता है, तो स्प्लिट ड्राइव पिन 70% कम हो जाते हैं, और बिजली की खपत 50% से अधिक कम हो जाती है।
व्यावहारिक सुझाव:
चिकित्सा उपकरण (जैसे इलेक्ट्रोकार्डियोग्राफ) आम तौर पर 16 खंड एलसीडी का उपयोग करते हैं, जिसमें 1/3 पूर्वाग्रह और 1/8 कर्तव्य चक्र समय {{5}डिवीजन ड्राइवर, ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन स्पष्टता को संतुलित करने की प्राथमिकता होती है।
यदि औद्योगिक उपकरण (जैसे दबाव सेंसर) 20 से अधिक खंड प्रदर्शित करते हैं, तो बहुत अधिक पिनों के कारण होने वाले सिग्नल हस्तक्षेप से बचने के लिए 1/4 पूर्वाग्रह और 1/16 कर्तव्य चक्र योजना का उपयोग किया जाना चाहिए।
2. पूर्वाग्रह अनुपात और कर्तव्य चक्र का अनुकूलन विन्यास
पूर्वाग्रह और कर्तव्य समय विभाजन ड्राइविंग के मुख्य पैरामीटर हैं,
ऊर्जा बचत रणनीति:
उच्च कर्तव्य चक्र (कम शुल्क मूल्य): जैसे 1/16 कर्तव्य चक्र, COM पिन की संख्या को कम कर सकता है, लेकिन डिस्प्ले कंट्रास्ट को बनाए रखने के लिए पूर्वाग्रह मूल्य (जैसे 1/4 पूर्वाग्रह) को बढ़ाने की आवश्यकता है, जिससे ड्राइविंग करंट बढ़ सकता है।
कम कर्तव्य चक्र (उच्च शुल्क मूल्य): उदाहरण के लिए, 1/4 कर्तव्य चक्र के साथ, पूर्वाग्रह मूल्य को 1/2 तक कम किया जा सकता है, लेकिन अधिक COM पिन की आवश्यकता होती है, जिससे हार्डवेयर लागत बढ़ जाती है।
उद्योग के अनुभव:
थर्मोस्टैट जैसे स्मार्ट घरेलू उपकरण, आमतौर पर पिन गिनती और बिजली की खपत के बीच संतुलन हासिल करने के लिए 1/8 कर्तव्य चक्र +1/3 पूर्वाग्रह योजना का उपयोग करते हैं।
वाहन पर लगे उपकरणों (जैसे स्पीडोमीटर) को उच्च पर्यावरणीय कंपन के कारण विरोधी हस्तक्षेप क्षमताओं को बढ़ाने के लिए 1/16 कर्तव्य चक्र और 1/4 पूर्वाग्रह योजना की आवश्यकता होती है, लेकिन बिजली की खपत 8% -12% बढ़ जाती है।
3. ड्राइवर चिप्स का मुख्य चयन
समर्पित एलसीडी ड्राइवर चिप्स (जैसे HT1621, TC7211A) चुनने से ऊर्जा खपत को और अधिक अनुकूलित किया जा सकता है:
अंतर्निर्मित ऑसिलेटर: बाहरी क्रिस्टल ऑसिलेटर को प्रतिस्थापित करता है, घटकों की संख्या कम करता है, और स्टैंडबाय बिजली की खपत कम करता है।
गतिशील वोल्टेज विनियमन: ओवरवॉल्टेज के कारण होने वाली ऊर्जा बर्बादी से बचने के लिए परिवेश के तापमान के अनुसार ड्राइविंग वोल्टेज को स्वचालित रूप से समायोजित करें।
कम पावर मोड: स्लीप मोड का समर्थन करता है, बिजली की खपत को μA स्तर तक कम किया जा सकता है।
मामला
HT1621 चिप का उपयोग करने वाला एक नेटवर्क सेंसर SPI इंटरफ़ेस के माध्यम से MCU के साथ संचार करता है, जिससे डायरेक्ट ड्राइव समाधान की तुलना में पिन 60% और बिजली की खपत 55% कम हो जाती है।
3, ऊर्जा बचाने वाली ड्राइविंग के लिए व्यावहारिक कौशल
1. तरंगरूप अनुकूलन: अप्रभावी स्विचिंग को कम करें
सिंक्रोनस रिफ्रेश: समय के गलत संरेखण के कारण होने वाली क्षणिक धाराओं से बचने के लिए COM और SEG सिग्नलों की सिंक्रोनस स्विचिंग सुनिश्चित करें।
रिवर्स चरण ड्राइव: चार्ज वितरण को संतुलित करने और दीर्घकालिक पूर्वाग्रह के कारण होने वाले जीवनकाल क्षय को कम करने के लिए प्रत्येक स्कैनिंग चक्र के बाद एक उलटा तरंग आउटपुट आउटपुट करें।
प्रभाव
एक निश्चित औद्योगिक एचएमआई उपकरण ने ड्राइविंग तरंग को अनुकूलित करके चरम क्षणिक धारा को 50mA से घटाकर 20mA कर दिया और बिजली की खपत को 18% कम कर दिया।
2. तापमान मुआवजा: पर्यावरणीय परिवर्तनों के अनुकूल होना
गतिशील पूर्वाग्रह समायोजन: लिक्विड क्रिस्टल प्रतिक्रिया गति में कमी की भरपाई के लिए कम तापमान वाले वातावरण में पूर्वाग्रह मान बढ़ाएँ; अत्यधिक ड्राइविंग के कारण होने वाले छोटे जीवनकाल से बचने के लिए उच्च तापमान वाले वातावरण में पूर्वाग्रह मूल्य कम करें।
कर्तव्य चक्र अनुकूलन: परिवेश प्रकाश की तीव्रता के अनुसार ताज़ा दर को समायोजित करें, और बिजली की खपत को कम करने के लिए कम रोशनी वाले वातावरण में कर्तव्य चक्र को कम करें।
डेटा समर्थन:
प्रयोगों से पता चला है कि तापमान मुआवजा -20 डिग्री से 70 डिग्री की सीमा के भीतर ± 5% के भीतर एलसीडी की बिजली खपत में उतार-चढ़ाव को नियंत्रित कर सकता है।
3. लेआउट अनुकूलन: परजीवी मापदंडों को कम करें
छोटी वायरिंग: लाइन प्रतिबाधा को कम करने के लिए 5 सेमी के भीतर COM और SEG सिग्नल लाइनों की लंबाई को नियंत्रित करें।
परिरक्षण डिजाइन: विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के कारण होने वाली पुन:संचरण ऊर्जा खपत को कम करने के लिए उच्च गति सिग्नल लाइनों (जैसे एसपीआई घड़ियां) के चारों ओर तांबे की पन्नी लपेटें।
मामला
एक निश्चित कार डैशबोर्ड ने सिग्नल हस्तक्षेप के कारण होने वाली रीट्रांसमिशन दर को 3% से घटाकर 0.5% कर दिया और पीसीबी लेआउट को अनुकूलित करके सिस्टम बिजली की खपत को 7% तक कम कर दिया।
