1, Principio tecnico: il fondamento della durata della vita dei materiali di cristallo liquido e del driver
La durata della vita delle schermate di rottura del codice industriale dipende da due principali basi tecnologiche: la stabilità dei materiali di cristallo liquido e la progettazione dei circuiti di guida.
Materiale di cristallo liquido durata
Le schermate di rottura del codice industriale di solito utilizzano materiali di cristallo liquido TN (NEMATIC) o STN (super intrecciato nematico), la cui struttura molecolare si gira sotto l'azione di un campo elettrico, raggiungendo la trasmissione della luce e l'ostruzione. Questo tipo di materiale ha una stabilità estremamente elevata e può mantenere una lunga coerenza del termine - nella disposizione molecolare in un ampio intervallo di temperatura di - 30 gradi a 85 gradi, evitando la degradazione delle prestazioni causata dalle fluttuazioni della temperatura. Ad esempio, dopo 100000 ore di funzionamento continuo, il contrasto di uno schermo di taglio industriale prodotto a livello nazionale è diminuito solo del 5%, soddisfacendo ancora i requisiti di visualizzazione degli strumenti industriali.
Design del circuito di azionamento
La schermata di rottura del codice industriale adotta la tecnologia di guida a scansione dinamica, che riduce il numero di pin e complessità hardware nel tempo - multiplexing Division. Ad esempio, il chip del driver HT1621 può supportare 128 segmenti e il suo circuito di regolazione della tensione integrata interna può compensare automaticamente l'impatto delle variazioni di temperatura sulla velocità di risposta al cristallo liquido, estendendo la durata dei componenti di guida. Inoltre, i chip del driver di grado industriale in genere adottano progetti di potenza - bassi, con un consumo di energia di solo μ W durante il display statico e meno di 1 MW durante l'aggiornamento dinamico, riducendo significativamente danni da sollecitazione termica ai componenti elettronici.
2, fattori che influenzano la durata della vita: analisi completa della catena da materiali all'ambiente
La durata della vita delle schermate di rottura del codice industriale non è determinata da un singolo fattore, ma dagli effetti combinati di materiali, processi, ambiente e metodi di utilizzo.
Materiali e processi di produzione
Substrato e polarizzatore: il substrato di vetro delle schermate di rottura del codice industriale deve avere una trasmittanza elevata e resistenza all'impatto, mentre il polarizzatore deve superare i test di resistenza alle intemperie (come test di alta temperatura e alta temperatura di 85 gradi /85% di umidità). I materiali di scarsa qualità possono causare distacco di polarizzatore o cracking del substrato di vetro, accorciando direttamente la durata della vita.
Sistema di retroilluminazione: la durata della retroilluminazione a LED è il collo di bottiglia per la durata dello schermo con codici rotti. I chip a LED di alta qualità possono funzionare continuamente per più di 50000 ore a una temperatura ambiente di 50 gradi, mentre i LED di qualità - bassi possono sperimentare una riduzione del 30% della luminosità dello schermo entro 2 anni a causa del decadimento della luce.
Processo di imballaggio: le schermate di rottura del codice industriale devono subire tre trattamenti anti -antipolvere, impermeabili e corrosione anti -) per far fronte a spruzzo salino, inquinamento del petrolio e vibrazioni in ambienti industriali. Ad esempio, lo schermo del codice rotto di un certo marchio adotta l'imballaggio a livello di protezione IP67, che aumenta la sua durata del 40% rispetto ai prodotti ordinari.
ambiente di lavoro
Temperatura: la velocità di risposta dei materiali in cristallo liquido è fortemente correlata alla temperatura. Al di sotto di -30 gradi, la velocità di torsione delle molecole di cristalli liquidi diminuisce, con conseguente display Ghosting; Al di sopra di 85 gradi, i materiali di cristallo liquido possono sottoporsi a transizioni di fase irreversibili, portando a un fallimento della visualizzazione. Pertanto, gli schermi di disconnessione industriale devono scegliere modelli di temperatura ampia (come -40 gradi a 85 gradi) e mantenere la stabilità della temperatura attraverso pellicole di riscaldamento o dissipatori di calore.
Umidità: gli ambienti di umidità ad alta umidità possono far assorbire il film polarizzante e l'espansione, portando a motivi o bolle dell'arcobaleno. Ad esempio, in un ambiente con un'umidità del 90%, una schermata di codice rotta che non ha subito umidità - il trattamento a prova di prova può mostrare anomalie di visualizzazione entro 3 mesi.
Vibrazione e shock: la vibrazione durante il funzionamento delle attrezzature industriali può causare l'allevamento dei pin della schermata del codice rotto o il substrato di vetro. Aggiungendo staffe metalliche per correggere la schermata del codice rotto su un determinato cruscotto di auto, le prestazioni di resistenza all'impatto sono state migliorate a 10G (duratura per 5 ms) e la durata della vita è stata estesa a 80000 ore.
utilizzo
Tempo di visualizzazione statico: la visualizzazione prolungata della stessa immagine può causare l '"effetto di memoria" delle molecole di cristalli liquidi, portando a immagini residue. Le schermate di interruzione del codice industriale devono evitare questo problema attraverso algoritmi di aggiornamento dinamici (come l'aggiornamento del contenuto di visualizzazione ogni 10 minuti).
Frequenza di commutazione: la commutazione frequente accelererà l'invecchiamento della retroilluminazione a LED e dei chip del driver. Ad esempio, la schermata di interruzione dell'energia di un misuratore intelligente è stata ottimizzata attraverso la logica del software per ridurre la frequenza di onda/spegnimento giornaliera da 10 volte a 1, aumentando la durata della vita di tre volte.
Stabilità di tensione: le fluttuazioni di tensione di ingresso superiori a ± 10% possono causare il surriscaldamento e il danno al chip del conducente. Gli schermi di interruzione del codice industriale devono essere dotati di circuiti di stabilizzazione della tensione per garantire la stabilità della tensione nell'intervallo di 3,3 V ± 0,1 V.
3, tipico scenario dell'applicazione: soddisfazione differenziata dei requisiti di durata della vita
La progettazione della durata della durata delle schermate di rottura del codice industriale deve essere strettamente integrata con i requisiti degli scenari di applicazione. Di seguito sono riportate le strategie di ottimizzazione della vita per tre scenari tipici:
Strumenti all'aperto (come contatori intelligenti, contatori d'acqua)
Requisito: deve funzionare continuamente per più di 10 anni a temperature estreme che vanno da -40 a 70 gradi e possedere un elevato contrasto e resistenza ai raggi UV.
Soluzione: adottare una schermata di rottura del codice riflettente (senza retroilluminazione) e migliorare la leggibilità della luce solare attraverso la tecnologia di rivestimento; Seleziona LED Ultra Long Life (come la serie Lumileds Luxeon, con una durata di una vita fino a 100000 ore); Aggiungi inibitori UV al materiale di imballaggio per evitare il salvataggio del polarizzatore.
Equipaggiamento di controllo industriale (come PLC, convertitore di frequenza)
Requisito: è necessario visualizzare i parametri stabilmente in un ambiente di vibrazione e supportare la modifica frequente dei parametri (con un'alta percentuale di display dinamico).
Soluzione: adottare la connessione flessibile FPC anziché i pin tradizionali per migliorare le prestazioni della resistenza alle vibrazioni; Ottimizzare l'algoritmo di aggiornamento del chip del driver per ridurre il consumo di energia del display dinamico del 50%; Rafforzando il substrato di vetro con una cornice metallica, la resistenza all'impatto è migliorata a 15 g.
Attrezzature mediche (come monitor, analizzatori del sangue)
Requisito: gli standard EMC (EMC) devono soddisfare gli standard di compatibilità elettromagnetica di grado medico (il contenuto di visualizzazione deve essere altamente chiaro (rapporto di contrasto maggiore o uguale a 10: 1).
Soluzione: utilizzare materiale di cristallo liquido STN per migliorare il contrasto; Aggiungi filtri EMI al circuito di azionamento per sopprimere il rumore di frequenza -; Conformi agli standard ROHS attraverso i processi di produzione gratuiti di piombo -, evitando la degradazione della durata della vita causata dalla migrazione dei metalli pesanti.
4, Strategia di estensione della vita: gestione del ciclo completo dalla progettazione alla manutenzione
Per massimizzare la durata della durata degli schermi di rottura del codice industriale, le strategie di ottimizzazione devono essere implementate durante l'intero ciclo di vita da progettazione, produzione, utilizzo per manutenzione
Fase di progettazione
Progettazione di ridondanza: aggiunta di canali di backup nel circuito di trasmissione per cambiare automaticamente quando un canale si guasta, estendendo la durata della vita del sistema.
Test di simulazione: simulare ambienti estremi tramite HALT (test di vita ad alta accelerazione) per esporre in anticipo difetti di progettazione. Ad esempio, è stato riscontrato che lo schermo del codice rotto di un certo marchio ha un problema con l'eccessiva guida a LED durante il test di Halt. Ottimizzando il circuito, la durata della vita è stata aumentata da 50000 ore a 80000 ore.
Fase di produzione
Assemblaggio automatizzato: utilizzando il montaggio della superficie del robot e l'ispezione ottica per ridurre la saldatura virtuale o i graffi di vetro causati dal funzionamento umano.
Screening dell'invecchiamento: condurre un test di invecchiamento della temperatura - di alta 72 ore (come tensione a 60 gradi /valutazione) sul prodotto finito per eliminare i prodotti di fallimento precoce.
Usa la fase
Controllo ambientale: integrare i sensori di temperatura e umidità nel dispositivo e attivare automaticamente i programmi di protezione (come il funzionamento di riduzione della frequenza) quando i parametri ambientali superano la soglia.
Ottimizzazione del software: utilizzando algoritmi di aggiornamento dinamici per ridurre i tempi di visualizzazione statici, ad esempio un determinato sistema HMI industriale ha abbreviato il ciclo di visualizzazione dei parametri da 5 secondi a 1 secondo, aumentando la durata del 20%del 20%.
Fase di manutenzione
Pulizia regolare: utilizzare una polvere - stoffa libera e isopropanolo per pulire lo schermo per evitare che le macchie di olio corrodano il polarizzatore.
Previsione dei guasti: monitorando la tensione e le fluttuazioni di corrente del chip di guida, i potenziali guasti possono essere avvertiti in anticipo. Ad esempio, un parco eolico ha previsto con successo e sostituito tre moduli di visualizzazione che stavano per fallire analizzando gli attuali dati della schermata di errore.
