Texnik tamoyillar: LCD displey uchun kam-energiya asosi.
LCD displeyning quvvat sarfi asosan quyidagi 3 toifadan kelib chiqadi: orqa yoritish tizimi, haydash davri, displeyni yangilash. Batareya bilan ishlaydigan holatlarda u 3 ta yaxshilanishni talab qiladi: Tizimli.
Orqa yorug'lik tizimi: dinamik karartma, yuqori samarali yorug'lik manbai
LCD uchun eng katta quvvat manbai orqa yorug'likdir (60%-80%). An'anaviy yorug'lik yorug'ligi-svetodioddan foydalanadi va kam quvvat talablari quyidagilar bilan ta'minlanadi:
PWM karartma: Analog karartmadan harorat o'zgarishining oldini olish uchun chastota > 1kHz impulsning o'zgarishi bilan yorqinroq bo'ladi. Masalan, batareya quvvati bilan ishlaydigan EM suv hisoblagichi BH1750 kabi atrof-muhit yorug'ligi sensori yordamida haqiqiy{3}} vaqtdagi yorug'lik intensivligini oladi va orqa yorug'likni mos ravishda boshqaradi, bu esa o'lchangan quvvat sarfini 40% dan ko'proq kamaytiradi.
Samarali yorug'lik manbalari: Yo'qolgan yorug'likni kamaytirish uchun har biri 0,2 Vt kabi pastroq quvvatli LEDlarni tanlang yoki yon yorug'lik chiqaradigan orqa yorug'likni tanlang. Ba'zi ajoyib jihozlar zona tomonidan boshqariladigan yoritish orqali iste'mol qilinadigan quvvatni kamaytiradigan Mini LED orqa yoritish texnologiyasidan foydalanadi.
Drayv sxemasi: zaryadlash oldindan saqlash-, dinamik ulanish
An'anaviy LCD drayveri piksel kondensatorining doimiy yangilanishini talab qiladi, shuning uchun juda yuqori dinamik quvvat talablari. Chengdu Jiutian Huaxinning patentlangan texnologiyasi quyidagilardan foydalangan holda narsalarni aylanib chiqadi:
Zaryadni oldindan saqlash-: Joriy kadrning orqa nuri yoqilgan vaqtda, uzatishni satrga yozishning yuqori-chastotalarini yo‘qotishiga olib kelmaslik uchun signalni chiziqlarga yozishning hojati bo‘lmagan paytlarda kondensatorlarda saqlang.
Dinamik ulanish kompensatsiyasi: kondansatör energiyasini ulash signali bilan muvozanatni saqlang, shunda kondansatorning o'zi suyuqlik{0}}kristal aylanishini mustaqil ravishda boshqarishi mumkin; va shuning uchun zarur bo'lgan jami qo'zg'alish kuchlanishining pasayishi (+5V dan + 2. 5V gacha), natijada IC iste'mol ko'rsatkichlarida manbada to'g'ridan-to'g'ri pasayish.
Timing optimization: reduce pixel voltage write time from current 16. 7 μ s/line to nearly complete in parallel, extend backlight "ON" time (current 30%-40% of scan, now >70%, orqa yorug'lik quvvatini tejash orqali yorqinlikni 20% -30% ga oshiring.
Displeyni yangilash: Smart uyqu va hududni yangilash
Intellektual uyqu rejimi: Zamonaviy LCD drayveri IC'lari (masalan, ILI9341) bir nechta past quvvat rejimlariga ega. 30 soniyadan so'ng uyqu rejimiga o'tishni istasangiz kabi. ishlamay qolganda, AVDD, VGH/VGL quvvatini uzib qo'ying, 100 - 120 ms dan kamroq kechikishda uyg'onish.
Mintaqaviy yangilash texnologiyasi: faqat oʻzgartirilgan qismlar, masalan, raqamlar yangilanadi va barcha ekran-qayta chizilmaydi. “Nopok”-hudud yorlig‘i aniqlandi. Shu tarzda energiya iste'moli 30% dan ko'proq kamayadi.
Asosiy parametrlar: Kam quvvatli LCD displeylar uchun-tanlov mezonlari
Batareya bilan ishlaydigan LCD displeylarda quyidagi tanlovlarni amalga oshirishda e'tibor bering:
Quvvat iste'moli indekslari
Ish oqimi: 3,5 dyuymli TFT - LCD moduli uchun ish oqimi, 3,3 V kuchlanish bilan ta'minlanganda normal ish oqimi odatda 60 mA ga yaqin bo'lgan kattalikka ega bo'ladi. Kam quvvatli dizaynlar undan ham pastroq bo'lishi kerak; 20 mA dan kam.
KUTISH BO'YICHA YO'qotilishiga yo'l qo'ymaslik uchun UYQU OQIMI 1uA dan kam bo'lishi kerak.
Orqa yorug'lik quvvati iste'moli: bu erda LED yoritgichlari tanlanadi va bitta birlik 0. 5 Vt dan ortiq quvvat sarflamaydi.
Displey unumdorligi
Qarama-qarshi: 1000:1 yuqori kontrast fon yorug'ligi yorqinligini kamaytirishi mumkin va keyin quvvatni tejaydi.
Perspektiv: 178 daraja kabi keng ko'rish burchagi foydalanuvchining ko'rish burchaklarini qanchalik tez-tez o'zgartirishini kamaytiradi va shovqin uchun qancha quvvat sarflanishini kamaytiradi.
Ruxsat: Maksimal oʻlchamlarni oʻylab koʻrishdan koʻra, ehtiyojga qarab tanlang, chunki bu qoʻshimcha piksellar uchun-koʻproq diskni sarflaydi.
Atrof-muhitga moslashish
Ishlash harorati: Batareyadan quvvat oladigan{0}}uskunalar tez-tez tashqariga yuboriladi va -40 darajadan 85 darajagacha bo'lgan haroratga bardosh berishi kerak.
Himoya darajasi: IP68, uzoq vaqt davomida suvga tushishi mumkin va u suv sifati monitoringi stsenariysiga tegishli.
Interfeys, integratsiya.
Interfeys turi Arzon, lekin tez I80 yoki yuqori tezlikda, past quvvatli MIPI DSI o'rtasida tanlang.
Integratsiya: o'z haydovchi IC-lariga ega modullarni tanlang, shunda atrof-muhit uchun unchalik ko'p bo'lmaydi.
Tizim darajasidagi energiyani tejash-arxitekturasini optimallashtirish metodologiyasi
Butun energiya tejovchi arxitekturani yaratish uchun butun dizayn bilan hamkorlik qilish uchun mos past quvvatli LCDni tanlash kerak:
Quvvat boshqaruvini optimallashtirish
Multi power rails: an external, high efficiency DC-DC boost circuit (TPS61040) is used to create the required ± 10V at >Haydash pallasida 85% samaradorlik.
Dinamik quvvatni oʻzgartirish: displey holatiga qarab quvvat relslarini almashtiring, uyqu rejimida -asosiy boʻlmagan barcha quvvat manbalarini oʻchiring.
Dasturiy ta'minot kooperativ nazorati
Dinamik chastota modulyatsiyasi texnologiyasi: I80 soat chastotasini ko'rsatilgan tarkibga qarab avtomatik ravishda sozlang. Namunaga kelsak, masalan, dam olish holatida 10 Gts dan pastga tushish yoki harakatlanayotganda taxminan 60 Gts gacha ko'tarilishi va 40% dan saqlangan narsaning haqiqiy qiymatini ko'rsatishi mumkin bo'lgan o'lchovga ega.
Moslashuvchan yorqinlik algoritmi: Biz turli xil yorug'lik miqdorini ma'lum foiz yorqinligi bilan bog'laydigan jadval tuzamiz (masalan, umuman yorug'lik yo'q bo'lganda biz yorqinlikning atigi 10 foizini ishlatamiz), shuningdek, atrof-muhit sensori ishlatadigan va ularni biz uchun doimiy ravishda o'z topilmalariga ko'ra o'zgartiradigan jadval tuzamiz.
Kam quvvat{0}}apparat dizayni
Kam quvvatli MCU: Renesas RL78 / L13 kabi juda kam quvvat sarflaydigan MCU ni tanlang va u atigi 100 mk A/MHz ish oqimini tortadi.
Oqish past material: Al2O3 kabi yuqori dielektrik o'zgarmas material iste'mol qilinadigan statik quvvatni kamaytirish uchun oldindan saqlash kondensatori va ushlab turuvchi kondansatki{2}} uchun ishlatiladi.
Odatdagi holat: Batareyalar quvvatini amaliy tekshirish.
1-holat: Batareya bilan ishlaydigan EM to'lqinli suv hisoblagichi
Shahar suv ta'minoti hisoblagichi: 6 yil.
3,5 dyuymli TFT LCD, LCD orqa yorug'lik quvvati iste'moli: 0,8 Vt, LCD ish oqimi: 15 mA (3,3 V ta'minot).
Optimallashtirish choralari:
Orqa yorug'likning quvvat sarfini kamaytirish uchun PWM karartma va atrof-muhit yorug'ligi sensori yordamida 45%.
Integratsiyalashgan zaryadni oldindan saqlash haydash sxemasi haydovchi IC tomonidan ishlatiladigan quvvatni o'ttiz foizga kamaytiradi.
30 daqiqa davomida hech qanday operatsiya uyqu rejimiga o'tmaydi, uyqu oqimi 0,5 mkA.
Haqiqiy sinov natijalari shuni ko'rsatadiki, butun mashinaning quvvati 200 mVt dan 80 mVt gacha kamayadi va endi u o'z akkumulyatorlarini sakkiz yil davomida ishlatishi mumkin.
Case - Portativ tibbiy monitor.
Qo'llash stsenariysi: ochiq havoda birinchi yordam, 24 soat to'xtovsiz ishlash kerak.
LCD tanlash: 2,4-dyuymli OLED (an'anaviy LCD o'rniga), lekin bu juda qimmat; nihoyat, 12mA (2,8V quvvat manbai) ishlaydigan kam quvvatli TFT-LCD ni tanlang.
Optimallashtirish choralari:
Mintaqaviy yangilanish texnologiyasidan foydalaning, faqat yurak urish tezligi, qon kislorodi va boshqalarning o'zgarishi tufayli tasvirning o'zgargan joylarini yangilang.
Integratsiyalashgan dinamik{0}}birlashtiruvchi drayvlar sxemasi -5V dan -3V gacha bo'lgan kattaligi pasaytirilgan haydash kuchlanishlaridan foydalanadi;
Maʼlumotlarni sinxronlash uchun Air780E kabi kam quvvatli 4G modullari-, LCD kutish rejimini kamaytiring.
Haqiqiy sinov natijasi: butun mashinaning quvvat sarfi 150 mVt ga 60 mVt ga kamaydi va 24 soatlik foydalanish talabiga javob beradi.
