Base técnica del funcionamiento a bajo voltaje: cooperación entre el material de cristal líquido-y los circuitos impulsores.
Características de respuesta del campo eléctrico del material de cristal líquido
Bajo la influencia de un campo eléctrico sobre cambios en la disposición de las moléculas de cristal líquido de las pantallas LCD. TN por ejemplo; cuando no hay voltaje, las moléculas se organizan en forma de sacacorchos que deja pasar la luz libremente, pero una vez que se introduce el voltaje, se alinean en paralelo con lo que sea que esté creando el campo eléctrico que bloquea la luz por completo. Este proceso es muy susceptible al umbral de voltaje.
El voltaje umbral o Vth es esa cantidad crítica de voltaje en voltios que iniciará la desviación de las moléculas de cristal líquido y este número generalmente se puede encontrar alrededor de 2 a 3 voltios.
El voltaje de saturación (Vsat), el nivel de voltaje que se requiere para lograr una deflexión completa de los cristales líquidos, es principalmente de aproximadamente 4 - 6 V.
Y los instrumentos LCD modernos, pueden reducir su Vth por debajo de 1. 5V si usas lo correcto, como optimizar esas recetas de cristal líquido (¿agregar fluoro- o ciano-algo así?), siguen siendo bastante buenos para producir cosas oscuras y brillantes > 1000: 1, pero en tan solo 10 milisegundos, por lo que es por eso que queremos operar con menos voltios.
Diseño de circuito de conducción en baja tensión.
El circuito controlador de LCD tradicional tomará una fuente de alimentación que se ha aumentado aproximadamente en un paso adicional y sube hasta alrededor de diez a veinte voltios para alimentar su pantalla de cristal líquido, pero ahora tiene este tipo de tecnología en un instrumento LCD más moderno como este. La tecnología que estamos analizando puede hacer bien el bajo voltaje por sí sola.
IC de controlador integrado: como SED1520, T6963c, etc., estos circuitos de bomba de carga integrados pueden aumentar 3,3 V al voltaje necesario del cristal líquido y poder conectarse directamente al puerto de E/S del microcontrolador, reduciendo así la cantidad de piezas externas.
DVS: Cambia dinámicamente el voltaje de conducción dependiendo de lo que se muestra. Como reducir el voltaje a 2,5 V cuando se muestran algunos textos y volver a subir a 3,3 V para mostrar imágenes en movimiento, ahorrando tanto en el uso de energía como en los resultados obtenidos.
Modo de visualización de bajo consumo: puede admitir la función de actualización parcial y modo de suspensión. Por ejemplo, un medidor inteligente solo puede actualizar la parte de visualización de la hora cuando está en modo de espera, lo que reduce su consumo de energía a menos de 0,1 mW.
Casos de aplicación industrial: Uso común de LCD de bajo voltaje.
Instrumentos industriales: funcionamiento en condiciones duras.
En petroquímica/metalurgia, etc., los instrumentos funcionan desde -40 grados hasta +85 grados. Las herramientas HMI industriales de algunas marcas utilizan una pantalla LCD endurecida en frío y operada por esta tecnología.
Película calefactora incorporada: una película calefactora ITO está integrada dentro del sustrato de la pantalla LCD y está junto con la fuente de luz de fondo; La cantidad de energía térmica utilizada se gestiona automáticamente a través de una herramienta de detección de temperatura para que todo funcione correctamente a 3,3 voltios a baja temperatura (veinte grados Celsius negativos).
Diseño ampliado de la fuente de alimentación: admite una entrada de 9-36 V, proporciona 3,3 V estables mediante conversión CC-CC y puede adaptarse a diferentes voltajes en el lugar de trabajo.
Medidor inteligente: solución para visualizar con una duración de batería extremadamente larga
Los medidores inteligentes tienen que funcionar durante mucho tiempo (más de 10 años) y también consumen más energía. Un modelo de medidor de electricidad monofásico que adopta el tipo LCD reflectante como pantalla tiene el siguiente funcionamiento de bajo voltaje.
Diseño sin retroiluminación-: utiliza la luz ambiental para reflejarse en la pantalla, de modo que no se necesita ningún módulo de retroiluminación y funcionará a 2 V o menos.
Tecnología de conducción segmentada: los contenidos de la pantalla se dividen en varias partes. Conduzca cada porción individualmente para disminuir el uso innecesario de energía. Según los datos medidos, como se puede ver en la imagen de arriba, el medidor muestra un consumo de energía de solo 0. 05 mW/cm 2 en un voltaje de 3,3 V.
Equipo médico: primero que nada, la seguridad es lo primero, diseño de bajo voltaje
El funcionamiento de bajo voltaje reduce el riesgo de sufrir una descarga eléctrica en un monitor portátil, un medidor de glucosa en sangre, etc. Y ahora, para una marca muy particular de monitor -portátil, han incorporado el siguiente tipo de dispositivo de seguridad.
Fuente de alimentación aislada: El aislamiento entre entrada y salida mediante el uso del transformador, asegúrese de que el voltaje en la parte de contacto con el paciente sea inferior a 6V.
Redundancia de batería Dul: construida con 2 * 1,5 V AA, alimentación de 3,3 V desde un amplificador, aún se muestra después de que se agote una batería.
Problemas de confiabilidad y soluciones.
En condiciones de bajo voltaje, se presentan problemas de uniformidad.
Si el voltaje es inferior a 2,5 V, la pantalla LCD producirá una parte más oscura porque no se desvía lo suficiente. La solución es:
Optimización estructural de la placa guía de luz: placa guía de luz microprisma para mejorar el uso de la luz de fondo. Como en otro caso, como cuando la pantalla LCD del tablero de un automóvil pudo aumentar su uniformidad de brillo hasta un 92% simplemente usando un tipo diferente de placa guía de luz a tres voltios (3v) de electricidad.
Ajuste de contraste dinámico: ajuste automático del contraste de la pantalla según la intensidad de la luz ambiental. Entorno de luz intensa (> 10000 lux) El contraste aumenta a 1000:1, para compensar una disminución del brillo debido a una disminución del bajo voltaje.
retraso de respuesta en un ambiente de baja temperatura
La viscosidad de los cristales líquidos aumenta cuando hace frío y también lo hacen sus tiempos de reacción. Un panel LCD-de tablero de automóvil en particular soluciona este problema con estas tecnologías:
ITO heating film: Transparent heating films on either side of the liquid crystal layer for keeping the temp. at >0 grados con reacción rápida<15ms.
Algo de precalentamiento: al iniciar, los cristales líquidos del dispositivo reciben inicialmente un alto voltaje de 5 V, luego la temperatura aumenta rápidamente y luego pasa a 3. 3 V estándar.
Decaimiento a largo plazo de la vida útil del bajo voltaje.
Los materiales LCM podrían tener electrolitos a voltajes bajos y prolongados y la pantalla se estropearía. El control industrial LCD aumenta su vida útil al hacerlo:
Forma de onda impulsada por CA: utilice la conducción de onda cuadrada-simétrica para evitar la compensación de CC y la tasa de electrólisis se reduce en un 90 %.
Modificar el material: agregar antioxidantes al LC para evitar la corrosión del electrodo. Según los resultados de nuestras pruebas reales, descubrimos que sería posible que la pantalla LCD funcionara continuamente por encima de una cantidad de 50000 con un voltaje de 2,5 V.
