उपकरण में मध्य कोड एलसीडी के ड्राइविंग करंट को कैसे कम करें?

दूसरा, हार्डवेयर डिज़ाइन अनुकूलन: वर्तमान हानि को जड़ से कम करना
1. कम क्षमता वाली ड्राइवर चिप चुनें
खंडित एलसीडी का ड्राइविंग करंट मुख्य रूप से ड्राइविंग चिप की स्थैतिक बिजली खपत और गतिशील बिजली खपत से बना है। यद्यपि पारंपरिक ड्राइवर चिप्स (जैसे HT1621) की लागत कम है, उनका स्थैतिक प्रवाह अपेक्षाकृत अधिक है (लगभग 10 μ A @ 3V)। ड्राइवर चिप्स की नई पीढ़ी (जैसे कि CXLC8963B) 1/2, 1/3, या 1/4 ड्यूटी चक्रों के गतिशील समायोजन का समर्थन करते हुए, पावर प्रबंधन मॉड्यूल और कॉन्फ़िगर करने योग्य पूर्वाग्रह सर्किट को एकीकृत करके स्थिर धारा को 0.1 μ A @ 3V तक कम कर देती है, जो गतिशील बिजली की खपत को 30% से अधिक कम कर सकती है। उदाहरण के लिए, विद्युत मीटर अनुप्रयोगों में, CXLC8963B VLCD (लिक्विड क्रिस्टल ऑपरेटिंग वोल्टेज) को 5V से 3.8V तक कम करने के लिए चार्ज पंप डिज़ाइन को अनुकूलित करता है, जिससे सीधे ड्राइविंग करंट 40% कम हो जाता है।

2. पूर्वाग्रह वोल्टेज और कर्तव्य चक्र विन्यास को अनुकूलित करें
खंडित एलसीडी का ड्राइविंग करंट पूर्वाग्रह अनुपात और कर्तव्य चक्र से निकटता से संबंधित है। उदाहरण के तौर पर 1/4 कर्तव्य चक्र लेते हुए, यदि 1/3 बायस डिज़ाइन का उपयोग किया जाता है, तो ड्राइविंग वोल्टेज को चार स्तरों (V3, V2, V1, V0) में विभाजित किया जाता है। एसईजी (सेगमेंट इलेक्ट्रोड) और COM (सामान्य इलेक्ट्रोड) के बीच वोल्टेज अंतर को गतिशील रूप से समायोजित करके, चयनित सेगमेंट में प्रभावी वोल्टेज अंतर गैर-चयनित सेगमेंट में केवल 1/3 वीएलसीडी के बजाय 2/3 वीएलसीडी होना सुनिश्चित किया जा सकता है। यह डिज़ाइन न केवल कंट्रास्ट में सुधार करता है, बल्कि गैर-चयनित खंडों में वोल्टेज अंतर को कम करके अप्रभावी धारा को भी कम करता है। वास्तविक परीक्षण डेटा से पता चलता है कि 1/4 कर्तव्य चक्र +1/3 बायस कॉन्फ़िगरेशन के तहत, 1/2 ड्यूटी चक्र +1/2 बायस योजना की तुलना में ड्राइविंग करंट 25% कम हो जाता है।

3. कम प्रतिरोध सामग्री और लेआउट अनुकूलन को अपनाना
ड्राइविंग करंट सर्किट प्रतिरोध के समानुपाती होता है। पीसीबी डिज़ाइन में, निम्नलिखित उपाय प्रतिरोध हानि को काफी कम कर सकते हैं:

कम तापमान वाले ड्रिफ्ट मिश्र धातु प्रतिरोधकों, जैसे कि ± 100 पीपीएम/डिग्री की सहनशीलता वाले सटीक प्रतिरोधकों का उपयोग करने से धारा पर तापमान परिवर्तन के प्रभाव को कम किया जा सकता है।
केल्विन कनेक्शन को अपनाना: वर्तमान पहचान पर वायरिंग प्रतिरोध के प्रभाव को समाप्त करना और फीडबैक वोल्टेज की सटीकता सुनिश्चित करना।
पावर पथ को अनुकूलित करें: वीएलसीडी से ड्राइवर चिप तक वायरिंग की लंबाई को छोटा करें और परजीवी अधिष्ठापन को कम करें। उदाहरण के लिए, एक निश्चित स्मार्ट थर्मोस्टेट प्रोजेक्ट में, वीएलसीडी वायरिंग की लंबाई को 20 मिमी से 5 मिमी तक छोटा करके, ड्राइविंग वर्तमान उतार-चढ़ाव को ± 15% से घटाकर ± 5% कर दिया गया था।
2, ड्राइव रणनीति अनुकूलन: बिजली की खपत को कम करने के लिए गतिशील रूप से समायोजित करें
1. पीडब्लूएम डिमिंग एनालॉग डिमिंग की जगह लेती है
पारंपरिक एनालॉग डिमिंग एलईडी बैकलाइट करंट को सीधे कम करके चमक समायोजन प्राप्त करता है, लेकिन इससे रंग तापमान में बदलाव और दक्षता में कमी आ सकती है। पीडब्लूएम डिमिंग स्क्वायर वेव सिग्नल के कर्तव्य चक्र (डी) को समायोजित करके औसत वर्तमान को नियंत्रित करता है। PWM डिमिंग के निम्नलिखित फायदे हैं:

लगातार रंग तापमान: प्रदर्शन रंग विचलन से बचने के लिए स्थिर एलईडी रंग तापमान बनाए रखें।
वाइड डिमिंग रेंज: 0% -100% चमक समायोजन का समर्थन करता है, मजबूत रोशनी (जैसे आउटडोर) और कमजोर रोशनी (जैसे रात) दृश्यों की जरूरतों को पूरा करता है।
उच्च दक्षता: एनालॉग डिमिंग में वर्तमान कमी के कारण होने वाली दक्षता हानि से बचा जाता है।
औद्योगिक उपकरणों में, 1kHz PWM आवृत्ति का उपयोग करने से मानव आंखों की झिलमिलाहट की धारणा से बचा जा सकता है और बैकलाइट बिजली की खपत को 40% से अधिक कम किया जा सकता है।
2. फ़्रेम उलटा ड्राइविंग तकनीक
एलसीडी के "डीसी विषाक्तता" से बचने के लिए खंडित एलसीडी को एसी द्वारा संचालित करने की आवश्यकता है। फ़्रेम रिवर्सल ड्राइविंग यह सुनिश्चित करती है कि फ़्रेम दर फ़्रेम वोल्टेज ध्रुवीयता (ए-बी-ए-बी...) को फ़्लिप करके दीर्घकालिक औसत वोल्टेज शून्य है। उदाहरण के लिए, विषम संख्या वाले फ़्रेमों में, चयनित खंड पर +2/3VLCD दबाव अंतर लागू किया जाता है; सम फ़्रेमों में -2/3VLCD दबाव अंतर लागू करें। यह डिज़ाइन न केवल लिक्विड क्रिस्टल के जीवनकाल को बढ़ाता है, बल्कि अप्रभावी वोल्टेज अंतर को कम करके ड्राइविंग करंट को भी कम करता है। वास्तविक परीक्षण डेटा से पता चलता है कि फ़्रेम रिवर्सल ड्राइविंग ड्राइविंग करंट के उतार-चढ़ाव को ± 20% से ± 5% तक कम कर सकती है।

3. गतिशील कर्तव्य चक्र समायोजन
प्रदर्शित सामग्री के आधार पर कर्तव्य चक्र को गतिशील रूप से समायोजित करने से बिजली की खपत को और कम किया जा सकता है। उदाहरण के लिए:

स्थिर प्रदर्शन: निश्चित मान (जैसे समय) प्रदर्शित करते समय, ताज़ा दर को कम करने के लिए 1/4 कर्तव्य चक्र का उपयोग करें।
गतिशील प्रदर्शन: स्क्रॉलिंग मान (जैसे तापमान परिवर्तन) प्रदर्शित करते समय, प्रतिक्रिया गति बढ़ाने के लिए 1/2 कर्तव्य चक्र पर स्विच करें।
एक निश्चित कार डैशबोर्ड प्रोजेक्ट ने औसत ड्राइविंग करंट को 120 μA से घटाकर 80 μA करने के लिए इस रणनीति का उपयोग किया, जिसके परिणामस्वरूप बैटरी जीवन में 33% की वृद्धि हुई।
3, केस स्टडी: एक औद्योगिक थर्मोस्टेट की कम शक्ति का अभ्यास
एक निश्चित औद्योगिक थर्मोस्टेट खंडित एलसीडी के ड्राइविंग करंट को कम करने के लिए निम्नलिखित योजना अपनाता है:

हार्डवेयर: CXLC8963B ड्राइवर चिप का चयन किया गया है, 1/4 ड्यूटी चक्र +1/3 बायस वोल्टेज के साथ कॉन्फ़िगर किया गया है, और वीएलसीडी को 3.8V तक कम किया गया है।
ड्राइवर: पीडब्लूएम डिमिंग (1kHz) और फ्रेम रिवर्सल ड्राइविंग को अपनाने से, बैकलाइट बिजली की खपत 45% कम हो जाती है।
सिस्टम: अनुकूली डिमिंग प्राप्त करने के लिए एकीकृत परिवेश प्रकाश सेंसर; इंटेलिजेंट स्लीप और पार्टीशन रिफ्रेश को मिलाकर, औसत ऑपरेटिंग करंट को 150 μA से घटाकर 85 μA कर दिया गया है।
वास्तविक परीक्षण डेटा से पता चलता है कि यह समाधान औद्योगिक परिदृश्यों की दीर्घकालिक स्थिर संचालन आवश्यकताओं को पूरा करते हुए, डिवाइस की बैटरी जीवन को 12 महीने से 18 महीने तक बढ़ाता है।