La correlazione tra il rapporto fisico e il consumo di energia in termini di velocità di guida.
Quando parliamo dei componenti del consumo energetico all'interno di un sistema LCD, scopriamo che segue la legge della "regola dell'ottanta{0}} venti" che recita così - secondo cui la retroilluminazione utilizza circa dal cinquanta all'ottanta percento dell'energia totale mentre il resto dovrebbe essere condiviso dai circuiti di guida, così come il nostro vecchio amico -lo strato di cristalli liquidi- otterrà una parte rimanente per compensare i suoi numeri. Anche l'impatto della frequenza di guida rispetto al suo effetto sul consumo energetico mostra due effetti diversi.
La potenza dinamica domina l'insieme.
Il consumo energetico del circuito di guida è direttamente proporzionale alla frequenza. Prendiamo come esempio un LCD TFT da 3,5 pollici: quando la frequenza di pilotaggio cambia da 32 Hz a 200 Hz, il consumo energetico del circuito di pilotaggio del cancello può aumentare di 5-10 volte. Ciò risulta dall'azione congiunta delle perdite di commutazione dei MOSFET e della carica e scarica dei condensatori, quando si hanno operazioni a frequenza molto elevata che ti fanno ottenere più transistor che devono accendersi a velocità molto più elevate oltre ad avere quella fastidiosa scarica di carica parassita di capacità che avviene per entrambi gli elettrodi insieme esattamente nello stesso momento.
Spazio di consumo energetico statico per l'ottimizzazione
Anche i materiali a cristalli liquidi stessi mostrano ritardi di risposta (5 ms r, 10 ms caduta). Quando la frequenza di guida va oltre ciò che il materiale a cristalli liquidi può gestire fino a rispondere ai limiti di velocità impostati, accade qualcosa che chiamo "guida eccessiva": parte di questa energia elettrica viene trasformata in calore dall'intensità con cui si strofina su quelle minuscole goccioline nelle tue cose, il che significa che più rifiuti extra vengono spesi troppo in alto nel tuo sistema senza fare davvero molto lavoro utile quaggiù dove le cose contano di più adesso. Come dimostrato dai dati sperimentali, quando la frequenza di pilotaggio è di 60 hertz, il consumo energetico dello strato di cristalli liquidi ammonta a circa il 15%; se aumentiamo il tutto sempre più velocemente, ad esempio quanto velocemente è 120 Hertz, quella cifra balza direttamente verso il 22% circa.
Percorso di implementazione della tecnologia di modulazione dinamica della frequenza.
L'algoritmo di Content AwarFrequency Adjustment.
Analizza le funzionalità dei contenuti, mostra le funzionalità dei contenuti e abbina la migliore frequenza di guida.
Il caso in cui si tratta solo di un fotogramma fisso come una sorta di numero di strumenti, se c'è anche qualcosa del genere viene ridotto in modo abbastanza drammatico; stiamo parlando di 30–50 Hz. Dopo aver implementato questo metodo, il consumo energetico sul lato del circuito di azionamento di questo sistema HMI industriale è diminuito in modo sorprendente, del 42%, riducendo allo stesso tempo anche l'effetto sfarfallio attraverso il tempo di attesa prolungato dell'LCD.
Compensazione dinamica dell'immagine: quando parliamo di qualcosa come la videosorveglianza in cui non è solo statica ma cambia e vogliamo che qualcosa sia anche animato, andremo avanti con un sistema di modulazione a frequenza graduata. Prendiamo ad esempio la riproduzione video 1080P, passa da I frame a 120 Hz a 80 Hz durante il frame di previsione (frame P/B), in modo che appaia fluido. In termini di test, è stato dimostrato che utilizza il 18% di energia in meno rispetto a prima mantenendo comunque un livello visivo.
Sistema di modulazione della frequenza di adattamento ambientale
Crea un modello FM multi-dimensione utilizzando ALS e i dati del sensore di temperatura.
Light intensity mapping. In very bright (>1000 lux), aumentare la frequenza di guida a oltre 100 Hz per visualizzazioni più chiare. Al buio (<50lux) circumstances, shift towards 40hz along with reduced-brightness setting. With the use of the TI OPT3001 sensor, we were able to achieve it and after implementation, a particular smart meter saw its day-to-day power consumption cut down by 0.8W.
Meccanismo di compensazione della temperatura: la viscosità del materiale a cristalli liquidi varia notevolmente in base alla temperatura. (-40 gradi: 3 volte più viscoso di 25 gradi). Possiamo anche includere un termometro sul nostro driver IC in modo da abbinare le tensioni e le frequenze di pilotaggio in base alle necessità. Ad esempio, quando guardi un ambiente a -20 gradi in cui abbasserò la frequenza da 60 Hz a forse 40 Hz ma aumenterò la tensione di comando del 10%, il che manterrà la risposta veloce ma ridurrà la perdita di potenza del 15%.
Innovazione dell'architettura hardware
L'architettura del driver multi-core: viene utilizzato un design IC del driver master-sldave, i contenuti statici e dinamici vengono assegnati a diversi rocs di corse. Alcuni sistemi di strumenti per auto realizzati tramite tale architettura: la parte di indicazione statica funziona a 30 Hz, la sezione di navigazione dinamica lo fa a 120 Hz e di conseguenza il consumo energetico totale diminuisce del 27% rispetto a una sola opzione core.
La tecnologia dell'orologio asincrono: allontanati dallo stile di guida sincrono convenzionale, utilizzando sorgenti di clock separate per ciascun segnale RGB, segnale di clock e segnale di attivazione. Sperimentalmente è stato osservato che diminuisce la potenza dinamica consumata dai circuiti di pilotaggio fino al 35% ed elimina le distorsioni all'interno del display dovute agli offset del clock.
Analisi di un caso applicativo in ambito industriale.
Il sistema HMI della stazione della pompa dell'olio.
In un certo giacimento petrolifero, hanno un display LCD TFT-da 7 pollici come monitor nelle stazioni di pompaggio. L'originale utilizza la frequenza di azionamento fissa di 120 HZ e consumerà circa 8,76 kWh all'anno. La frequenza viene modificata dai 120 Hz fissi alla modulazione di frequenza dinamica:
Un monitor statico è il tipo di dispositivo con una frequenza di utilizzo molto elevata che costituisce il 75%, ma riduciamo la sua frequenza rispetto a uno esistente, che è 50.
L'animazione dell'allarme ne occupa il 20%, a 120Hz.
L'interfaccia di impostazione dei parametri che rappresenta il 5% è stata aggiornata di 150 Hz.
Ora che lo stiamo facendo, il nostro utilizzo annuale è diminuito di circa 5. 2 kilowatt-ora e abbiamo notato un risparmio di circa quaranta virgola sei, ma siamo comunque riusciti ad arrivarci entro il periodo di tempo specificato nel GB/T 23863-011 Condizioni tecniche Display dello strumento di automazione industriale.
Strumenti per gru per container portuali
Per rispondere all'ambiente portuale con la forte radiazione elettromagnetica del porto, lo strumento della gru implementerebbe questo tipo di modulazioni di frequenza.
Frequenza base: 60 Hz (soddisfazione della temperatura di lavoro richiesta per -40 ~ +70 gradi)
Miglioramento dinamico: quando rileviamo che la velocità di movimento sul nostro strumento di sollevamento è superiore a 0,5 m/secondo, salirà brevemente a 90 Hz.
Modalità anti-interferenza: quando il convertitore di frequenza si avvia nel momento del punto elevato-EMI, scende immediatamente a 30 Hertz con l'aggiunta di un filtro dell'hardware.
Questo piano migliorerà la compatibilità elettromagnetica di 2 livelli e ridurrà il consumo energetico del 18% in conformità con gli standard stabiliti in IEEE C62.41.2-2002.
