1, Princípio técnico de design de baixa potência para telas de LCD em equipamentos médicos
(1) Características da própria tela do LCD
Comparados aos monitores tradicionais de raios catódicos (CRT), as telas de LCD têm características significativas de baixo consumo de energia. Ele usa moléculas de cristal líquido como elementos de exibição, e a própria camada de cristal líquido não emite luz, exigindo uma camada de luz de fundo para fornecer uma fonte de luz. As telas iniciais do LCD usavam CCFL (tubo fluorescente do cátodo frio) como fonte de luz de fundo, que agora foi atualizada para a fonte de luz LED. Os diodos emissores de luz LED têm maior eficiência energética, tornando as telas de LCD mais eficientes em termos de energia do que as telas tradicionais no mesmo brilho. Por exemplo, uma tela de exibição LCD 1. 83- polegada LCD adota a tecnologia IPS (na comutação plana) ou a tecnologia TFT (transistor de filme fino), com uma cobertura de tensão de trabalho de 3.3V a 5V, a interface NV3030b e pode atender à interface de fios de fios de baixa potência e de baixa potência e ter consumo de baixa potência e pode atender à interface de baixa potência e de baixa potência, e a interface de baixa potência e a {8}}} p.
(2) Projeto de circuito de baixa potência
Dos microprocessadores de chip único a componentes e dispositivos básicos, surgiu um grande número de produtos com a meta de design de baixa potência. Por exemplo, um microprocessador de chip único MSP430 (com consumo de energia da classe A), um módulo de exibição de cristal líquido gráfico reflexivo (LCD) alimentado por uma fonte de alimentação de 3V (com consumo de energia inferior a 1MA) e assim por diante. Os circuitos integrados CMOS (semicondutor de óxido de metal complementar) são uma tecnologia-chave no design do circuito de baixa potência. A maior vantagem dos circuitos do CMOS é o baixo consumo de energia (quase zero consumo de energia estática), seguida por um grande giro de nível de saída de saída e uma ampla faixa de tensão operacional, resultando em forte capacidade anti-interferência. Ao mesmo tempo, sua faixa de temperatura operacional também é ampla. Os primeiros circuitos do CMOS apresentaram velocidades relativamente baixas, mas com o surgimento de circuitos de Hooms, suas velocidades se tornaram totalmente compatíveis com os circuitos TTL. Atualmente, quase todos os circuitos TTL, memórias, microcomputadores de chip único e seus circuitos periféricos têm circuitos CMOS/OOMS correspondentes, cujas funções, usos e pinos são quase idênticos e podem ser substituídos diretamente. No design de baixa potência das telas de LCD em equipamentos médicos, os circuitos integrados do CMOS são amplamente utilizados para reduzir o consumo de energia de todo o sistema.
(3) A unidade de processamento central participa do gerenciamento de baixa potência
Nos sistemas de equipamentos médicos portáteis, o consumo dinâmico de energia de instrumentos é muito maior que o consumo de energia estática. A Unidade Central de Processamento (CPU) deve agendar em tempo real, colocando o sistema em funcionamento, em espera, operação de desativação e outros estados. Por exemplo, o consumo de energia do microcontrolador MSP430 varia em diferentes estados e, por meio de programação razoável, o consumo de energia do sistema pode ser efetivamente reduzido. Além disso, um método da fonte de alimentação da sub -área também pode ser projetado para fornecer energia ao circuito do sistema, como cortar a fonte de alimentação para componentes analógicos no modo de espera. No design de software, também deve ser dada atenção ao princípio do baixo consumo de energia, como evitar o atraso do loop de software o máximo possível, o que pode reduzir bastante o tempo de execução da CPU e reduzir ainda mais o consumo de energia.
2, vantagens práticas de aplicação do design de baixa potência para telas de LCD em equipamentos médicos
(1) Estender a duração da bateria do dispositivo
Para dispositivos médicos portáteis, a duração da bateria é um indicador crucial. Tomando um smartwatch como exemplo, uma certa marca de smartwatch adota uma tela 1. 83- polegada LCD. Devido às características de baixo consumo de energia da tela, a duração da bateria do dispositivo é estendida a mais de 10 dias. Na área médica, monitores portáteis, equipamentos médicos remotos etc. também precisam trabalhar por longos períodos de tempo no campo ou em situações de emergência. As telas LCD de baixa potência podem garantir que o equipamento possa continuar operando sem energia externa, fornecendo suporte confiável para o trabalho médico.
(2) reduzir os custos de uso
O projeto de baixa energia pode reduzir o consumo de energia de dispositivos e reduzir os custos de uso. Por um lado, menor consumo de energia significa que os dispositivos podem usar baterias de capacidade menor, reduzindo assim os custos de aquisição de baterias; Por outro lado, a redução do consumo de energia também ajuda a prolongar a vida útil das baterias, diminuir a frequência da substituição da bateria e reduzir ainda mais os custos de uso. Além disso, para alguns equipamentos médicos que requerem operação de longo prazo, como monitores hospitalares, dispositivos de diagnóstico de ultrassom, etc., o design de baixa potência também pode reduzir as despesas de eletricidade do hospital.
(3) Aumente a segurança do dispositivo
A segurança e a confiabilidade dos equipamentos médicos são cruciais. O projeto de baixa potência pode reduzir o calor gerado por circuitos internos de dispositivos, diminuir a temperatura operacional dos dispositivos e, assim, reduzir o risco de falhas de circuito e danos ao equipamento causados por altas temperaturas. Ao mesmo tempo, o menor consumo de energia também ajuda a reduzir a interferência eletromagnética, melhorar a capacidade anti-interferência do equipamento e garantir uma operação estável de equipamentos em ambientes médicos complexos. Por exemplo, no ambiente da sala de operações, as telas anti-brilho podem reduzir a reflexão, garantindo que os médicos ainda possam ler dados claramente sob iluminação sem sombra, enquanto o design de baixa potência fornece uma garantia para a operação estável de telas anti-brilho.
(4) atender às necessidades especiais da indústria médica
Os cenários de uso de equipamentos médicos geralmente são bastante especiais, exigindo confiabilidade e estabilidade extremamente alta do equipamento. Por exemplo, no campo do diagnóstico de imagem radiológica, o princípio da emissão de luz do Mini LED criará um fenômeno de halo de escala de baixa escala ao lado da área de alto brilho, o que afetará a precisão do diagnóstico e aumentará o risco de diagnóstico perdido e diagnóstico incorreto das lesões. Portanto, não é recomendável usá -lo no diagnóstico radiológico. As telas de LCD têm as características de fontes de luz estáveis e uma exibição estável e confiável de longo prazo de curvas gama e são relativamente maduras em tecnologia. Atualmente, eles ainda são a aplicação convencional de exibições médicas em todo o mundo. O projeto de baixa energia pode melhorar ainda mais a estabilidade e a confiabilidade das telas de LCD, atendendo aos altos requisitos da indústria médica para equipamentos.
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