Корреляция физической взаимосвязи с энергопотреблением, когда речь идет о скорости вождения.
Когда мы говорим о компонентах, потребляющих электроэнергию в системе ЖК-дисплея, мы обнаруживаем, что действует закон «правила восьмидесяти- двадцати», который звучит следующим образом -, что подсветка использует от пятидесяти до восьмидесяти процентов общей энергии, в то время как другие элементы должны распределяться между схемами управления, а наш старый друг -жидкокристаллический слой- получит некоторую оставшуюся часть для составления своих чисел. Влияние частоты возбуждения на ее влияние на энергопотребление также демонстрирует два различных эффекта.
Динамическая мощность доминирует в целом.
Потребляемая мощность цепи управления прямо пропорциональна частоте. Возьмем, к примеру, 3,5-дюймовый TFT ЖК-дисплей: при изменении частоты управления с 32 Гц до 200 Гц энергопотребление схемы управления затвором может увеличиться в 5-10 раз. Это происходит из-за совместного действия потерь переключения МОП-транзисторов, а также зарядки и разрядки конденсаторов, когда у вас очень высокочастотные операции, что заставляет вас получать больше транзисторов, которые должны переключаться на гораздо более высоких скоростях, а также из-за этого надоедливого маленького паразитного разряда заряда емкости, происходящего для обоих этих электродов вместе в одно и то же время.
Статическое энергопотребление для оптимизации
Сами жидкокристаллические материалы также имеют задержки отклика (5 мс, падение 10 мс). Когда частота возбуждения выходит за пределы того, с чем может справиться жидкокристаллический материал, поскольку он реагирует на установленные ограничения скорости, происходит то, что я называю «перегрузкой»: часть этой электрической энергии превращается в тепло из-за того, как сильно она трелась о крошечные капельки в ваших вещах, что означает, что больше дополнительных отходов тратится слишком высоко там, в вашей системе, не выполняя по-настоящему много полезной работы здесь, внизу, где сейчас все важнее всего. Как показали экспериментальные данные, при частоте возбуждения 60 Гц энергопотребление жидкокристаллического слоя составляет около 15%; если мы будем увеличивать все это все выше и выше, например, насколько быстрее это 120 Герц, эта цифра подскочит примерно до 22 процентов.
Путь внедрения технологии динамической частотной модуляции.
Алгоритм настройки частоты Content Awar.
Анализируйте функции контента, показывайте функции контента и подбирайте лучшую частоту вождения.
Тот случай, когда это просто неподвижный кадр, типа каких-то номеров инструментов, если есть еще что-то подобное, то оно весьма резко сокращается; мы говорим о 30–50 Гц. После того, как мы внедрили этот метод, энергопотребление на стороне схемы привода этой промышленной системы ЧМИ снизилось на удивительную величину, на 42 процента, и в то же время также уменьшился эффект мерцания за счет увеличения времени удержания ЖК-дисплея.
Динамическая компенсация изображения. Когда мы говорим о чем-то вроде видеонаблюдения, где оно не просто статично, но и меняется, и мы хотим, чтобы что-то также было анимировано, мы будем использовать систему частотно-градуированной модуляции. Возьмем, к примеру, воспроизведение видео 1080P: переключитесь с I-кадра с частотой 120 Гц на 80 Гц во время прогнозируемого кадра (кадр P/B), чтобы оно выглядело плавным. Что касается тестов, было доказано, что он потребляет на 18% меньше энергии, чем раньше, но при этом сохраняет визуальный уровень.
система модуляции частоты адаптации к окружающей среде
Создайте многомерную-модель FM, используя ALS и данные датчиков температуры.
Light intensity mapping. In very bright (>1000 люкс), увеличьте частоту возбуждения до более 100 Гц для более четкого изображения. В темноте (<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.
Механизм температурной компенсации: вязкость жидкокристаллического материала сильно зависит от температуры. (-40 градусов: в 3 раза более вязкая, чем 25 градусов). Мы также можем включить термометр в нашу микросхему драйвера, чтобы согласовать напряжение и частоту возбуждения в соответствии с потребностями. Например, когда вы смотрите на окружающую среду при -20 градусах, где я снизю частоту с 60 Гц до, возможно, 40 Гц, но увеличим напряжение возбуждения на 10%, что сохранит быстрый отклик, но уменьшит потери мощности на 15%.
Инновации в аппаратной архитектуре
Многоядерная архитектура драйверов: используется конструкция ИС главного-ведомого драйвера, статический и динамический контент перераспределяется для различных процессов обработки. Определенная система приборов автомобиля реализована на основе такой архитектуры: часть статической индикации работает с частотой 30 Гц, секция динамической навигации — с частотой 120 Гц, в результате чего общее энергопотребление снижается на 27% по сравнению с одним базовым вариантом.
Технология асинхронных часов: откажитесь от традиционного синхронного стиля вождения, используя отдельные источники синхронизации для каждого сигнала RGB, тактового сигнала и сигнала включения. Экспериментально было замечено снижение динамической мощности, потребляемой цепями управления, до 35%, а также устранение искажений на дисплее из-за смещения тактовой частоты.
Анализ случая применения в промышленных условиях.
Система HMI нефтеперекачивающей станции.
На одном нефтяном месторождении на насосных станциях установлены 7-дюймовые TFT-ЖК-мониторы. В оригинале используется фиксированная частота привода 120 Гц, она потребляет около 8,76 кВтч в год. Частота изменена с фиксированной 120 Гц на динамическую частотную модуляцию:
Статический монитор — это тип устройства с очень высокой частотой использования, которая составляет 75%, но мы уменьшаем его частоту от существующего, которая составляет 50.
Анимация будильника занимает 20%, с частотой 120 Гц.
Интерфейс настройки параметров, составляющий 5%, был обновлен на 150 Гц.
Теперь, когда мы делаем это, наше годовое потребление сократилось примерно на 5. 2 киловатт-час, при этом мы видим экономию примерно в сорок десятых шесть, но все же достигаем этой цели в сроки, указанные в GB/T 23863-011 Техническое состояние Дисплей приборов промышленной автоматизации.
Портовый контейнер Crane Instruments
Чтобы ответить на эту портовую среду сильным электромагнитным излучением порта, крановый прибор будет реализовывать такие виды частотной модуляции.
Базовая частота: 60 Гц (соответствует рабочей температуре для -40 ~ +70 градусов)
Динамическое улучшение: когда мы обнаруживаем, что скорость движения нашего подъемного инструмента превышает 0,5 м/с, она ненадолго возрастает до 90 Гц.
Режим защиты от-помех: когда преобразователь частоты запускается в момент максимальной-точки электромагнитных помех, его частота немедленно снижается до 30 Гц с помощью встроенного фильтра оборудования.
Этот план улучшит ЭМС на 2 уровня и сократит энергопотребление на 18 процентов в соответствии со стандартами, изложенными в IEEE C62.41.2-2002.
