Base técnica para operar em baixa tensão: cooperação entre material de cristal-líquido e circuitos de acionamento.
Características de resposta ao campo elétrico do material de cristal líquido
Sob a influência de um campo elétrico nas mudanças no arranjo das moléculas de cristal líquido dos monitores LCD. TN, por exemplo; quando não há voltagem, as moléculas se organizam em forma de saca-rolhas que deixam a luz passar livremente, mas uma vez introduzida a voltagem, elas se alinham paralelamente ao que quer que esteja criando o campo elétrico que bloqueia completamente a luz. Este processo é muito suscetível ao limite de tensão.
O Limite de Tensão ou Vth é a quantidade crítica de tensão em volts que iniciará a deflexão das moléculas de cristal líquido e esse número geralmente pode ser encontrado em torno de 2 a 3 volts.
Tensão de saturação (Vsat), o nível de tensão necessário para atingir uma deflexão completa dos cristais líquidos, é principalmente cerca de 4 - 6 V.
E LCDs de instrumentos modernos, eles podem obter seu Vth abaixo de 1. 5V se você usar o material certo, como otimizar essas receitas de cristal líquido (adicionar flúor- ou ciano-alguma coisa? ), ainda ser muito bom em fazer coisas escuras brilhantes> 1000: 1, mas rápido como 10 milissegundos, então é por isso que queremos operar com menos volts.
Projeto de Circuito de Condução de Baixa Tensão.
O circuito de driver de LCD tradicional receberá uma fonte de alimentação que foi aumentada em cerca de uma etapa extra e vai até cerca de dez a vinte volts para alimentar sua tela de cristal líquido, mas agora você tem esse tipo de tecnologia em um LCD de instrumento mais moderno como este. A tecnologia que estamos analisando pode fazer a coisa de baixa tensão sozinha.
Integrar driver IC: como SED1520, T6963c e assim por diante, esses circuitos de bomba de carga integrados, podem aumentar 3,3 V na tensão necessária do cristal líquido e ser capazes de se conectar diretamente à porta de E/S do microcontrolador, reduzindo assim a quantidade de peças externas.
DVS: Altera dinamicamente a tensão de acionamento dependendo do que está sendo mostrado. Como reduzir a tensão para 2,5 V na exibição de alguns textos e aumentar para 3,3 V na exibição de imagens em movimento, economizando tanto no consumo de energia quanto nos resultados obtidos.
Modo de exibição de baixo consumo de energia: pode suportar atualização parcial e função de modo de suspensão. Por exemplo, um medidor inteligente só pode atualizar a parte de exibição da hora quando está em espera, o que reduz o consumo de energia para menos de 0,1 mW.
Casos de aplicação na indústria: Uso comum de LCD de baixa tensão.
Instrumentos industriais: operação sob condições difíceis.
Na petroquímica/metalurgia, etc. os instrumentos operam de -40 graus a +85 graus. Algum tipo de ferramenta HMI industrial da marca usa um LCD endurecido a frio e operado por esta tecnologia.
Filme de aquecimento integrado: Um filme de aquecimento ITO é integrado ao substrato do LCD e está em conjunto com a fonte de luz de fundo; a quantidade de energia térmica utilizada é gerenciada automaticamente por meio de uma ferramenta de detecção de temperatura para que tudo funcione corretamente a 3,3 Volts sob baixa temperatura (vinte graus Celsius negativos).
Design ampliado da fonte de alimentação: suporta uma entrada de 9-36 V, fornece 3,3 V estáveis por meio de conversão DC-DC, é capaz de se adaptar a diferentes tensões no local de trabalho.
Medidor inteligente: solução para display com bateria de longa duração
Os medidores inteligentes precisam operar por um longo período (mais de 10 anos) e também consomem mais energia. Um modelo de medidor de eletricidade monofásico que adota o LCD do tipo reflexivo como display tem a seguinte operação em baixa tensão.
design-livre de luz de fundo: use a luz ambiente para refletir na tela para que nenhum módulo de luz de fundo seja necessário e funcione a 2 V ou menos.
Tecnologia de condução segmentada: o conteúdo do display é dividido em várias partes. Dirija cada porção individualmente para diminuir a utilização desnecessária de energia. Dados medidos, como pode ser visto na imagem acima, o medidor exibe um consumo de energia de apenas 0. 05 mW/ cm 2 na tensão de 3,3V.
Equipamento médico: Em primeiro lugar, segurança em primeiro lugar Design de baixa tensão
A operação em baixa tensão reduz o risco de choque elétrico em monitores portáteis, medidores de glicose no sangue, etc. E agora, para uma marca muito específica de monitor portátil, eles incorporaram o seguinte tipo de dispositivo de segurança.
Fonte de alimentação isolada: O isolamento entre entrada e saída utilizando o transformador, certifique-se de que a tensão na parte de contato com o paciente seja inferior a 6V.
Redundância de bateria fraca: construída com 2 * 1,5 V AA, alimentação de 3,3 V de um booster, ainda aparece após uma bateria descarregada.
Problemas e soluções de confiabilidade.
Sob baixa tensão, problemas de uniformidade de exibição.
Se o volt estiver abaixo de 2,5 V, o LCD produzirá uma parte mais escura porque não há deflexão suficiente. A solução é:
Otimização estrutural da placa guia de luz: placa guia de luz micro prisma para melhorar o uso da luz de fundo. Como em outro caso, como quando o LCD do painel de um carro foi capaz de aumentar sua uniformidade de brilho em até 92% apenas usando um tipo diferente de placa guia de luz a três volts (3v) de eletricidade.
Ajuste dinâmico de contraste: Ajusta automaticamente o contraste da tela de acordo com a intensidade da luz ambiente. Ambiente de luz forte (> 10000lux) O contraste aumenta para 1000:1, para compensar uma diminuição do brilho devido a uma diminuição da baixa tensão.
atraso de resposta em ambiente de baixa temperatura
Os cristais líquidos têm suas viscosidades maiores quando estão frios, assim como seus tempos de reação. Um LCD específico-do painel de um automóvel corrige esse problema com estas tecnologias:
ITO heating film: Transparent heating films on either side of the liquid crystal layer for keeping the temp. at >0 grau com reação rápida<15ms.
Algoritmo de pré-aquecimento: Na inicialização, os cristais líquidos do dispositivo recebem inicialmente uma alta tensão de 5V, depois a temperatura aumenta rapidamente e depois vai para o padrão 3. 3V.
Decadência de vida útil de baixa tensão a longo prazo.
Os materiais LCM podem conter eletrólitos em tensões muito baixas e o display quebra. O LCD de controle industrial aumenta sua vida útil ao fazer isso:
Forma de onda acionada por CA: use a condução de onda quadrada-simétrica para evitar deslocamento de CC, taxa de eletrólise reduzida em 90%.
Modifique o material: Adicione antioxidantes ao LC para evitar a corrosão do eletrodo. De acordo com os resultados reais dos nossos testes, descobrimos que seria possível que o LCD funcionasse continuamente acima de 50.000 com uma tensão de 2,5V.
