一, Технічний принцип: істотна різниця між світловим клапаном і джерелом світла
Різниця-в енергозбереженні між сегментованими РК- і світлодіодними цифровими лампами випливає з їх фундаментальних технологічних шляхів.
Сегментований РК-дисплей використовує молекули рідких кристалів як світлові клапани, які контролюють напрямок вирівнювання рідких кристалів через електричне поле та регулюють пропускну здатність джерела підсвічування для досягнення відображення. Його основне споживання енергії зосереджено в електричному полі (мікроамперний рівень), яке керує відхиленням молекул рідкого кристала та джерелом підсвічування (світлодіодними кульками). Через те, що самі рідкі кристали не випромінюють світло, процес відображення вимагає лише підтримки електричного поля та стану підсвічування, що призводить до надзвичайно низького статичного енергоспоживання.
Світлодіодна цифрова трубка складається з кількох світло{0}}діодів (LED), причому кожен сегмент пера відповідає окремому світлодіодному чіпу. Під час відображення світлодіод потрібно безпосередньо керувати, щоб випромінювати світло, і інтенсивність струму зазвичай знаходиться в діапазоні 10-20 міліампер. Навіть при відображенні простих чисел (наприклад, «1», що потребує лише 2 світлодіодів), його енергоспоживання все ще набагато вище, ніж у стані статичного обслуговування сегментного РК-дисплея.
2. Склад споживаної потужності: різниця величини між рівнями мікроампер і міліампер
1. Аналіз енергоспоживання РК сегментного коду
Енергоспоживання сегментованого РК-дисплея можна розділити на дві частини:
Споживана потужність рідких кристалів: необхідно підтримувати лише електричне поле електрода, типове значення якого становить 5-10 мікроампер (мкА), що майже незначно.
Потужність підсвічування: залежить від кількості світлодіодних кульок і способу підключення. У розрахунку на 15 мА на лампу споживана потужність паралельного підсвічування 4 лампами становить 60 мА, але її можна зменшити до 10% яскравості за допомогою технології затемнення ШІМ, а фактичне споживання електроенергії можна контролювати в межах 6 мА.
Загальний діапазон споживаної потужності: лише 5-10 мкА під час статичного відображення (підсвічування вимкнено); Під час динамічного відображення (підсвічування ввімкнено) струм становить приблизно 6-60 мА, залежно від конструкції підсвічування.
2. Аналіз енергоспоживання світлодіодних цифрових ламп
Енергоспоживання світлодіодних цифрових ламп визначається вмістом, що відображається:
Споживана потужність одного сегмента: кожен світлодіодний чіп працює зі струмом приблизно 10-20 мА.
Повністю освітлений стан: для відображення цифри «8» потрібно 7 світлодіодів, споживана потужність 70-140мА; Для індикації «1» потрібні 2 світлодіоди з споживаною потужністю 20-40 мА.
Динамічне сканування: Багаторозрядні цифрові трубки досягають "псевдостатичного" відображення завдяки швидкому перемиканню, але загальне енергоспоживання все одно лінійно зростає з кількістю бітів (наприклад, 280-560 мА, коли 4-значна цифрова трубка повністю освітлена).
Загальний діапазон споживаної потужності: 20-560 мА, значно вище, ніж сегментний РК-дисплей.
3. Переваги енергозбереження: комплексна перевірка від даних до сценаріїв
1. Сценарій статичного відображення: РК-дисплей сегментного коду зменшує споживання енергії на 99%
У таких пристроях, як електронні ваги та регулятори температури, які вимагають тривалого-відображення фіксованих значень, РК-дисплей сегментного коду може вимкнути підсвічування та підтримувати лише привід РК-дисплея (5–10 мкА). Навіть якщо світлодіодна цифрова трубка відображає «1», її споживана потужність все одно досягає 20-40 мА. Розраховане на основі 8-годинної роботи щоденне енергоспоживання сегментного РК-дисплея становить близько 0,04-0,08 мАг, тоді як щоденне енергоспоживання світлодіодної цифрової лампи становить 160-320 мАг, з різницею в споживанні енергії в 2000-4000 разів.
2. Сценарій динамічного відображення: Енергоефективність РК-дисплея сегмента збільшується в 5-10 разів
У сценаріях, коли потрібне часте оновлення даних (наприклад, таймери), сегментований РК-екран може додатково заощадити енергію за рахунок оптимізації стратегій підсвічування:
Інтелектуальне затемнення: динамічно регулюйте яскравість підсвічування відповідно до інтенсивності навколишнього освітлення, вимикайте підсвічування вдень і вмикайте режим низької яскравості (наприклад, 5 мА) вночі.
Контроль частоти оновлення: зменшіть частоту оновлення РК-дисплея (наприклад, з 60 Гц до 10 Гц), щоб зменшити споживання енергії.
Навпаки, енергоспоживання світлодіодних цифрових трубок сильно корелює з відображуваним вмістом і не може бути суттєво зменшено за допомогою оптимізації програмного забезпечення. Наприклад, при відображенні динамічних чисел на 4-значному цифровому дисплеї споживання електроенергії залишається постійним і становить 280-560 мА, що набагато вище, ніж у динамічному режимі сегментованого РК-дисплея.
3. Вартість довгострокового використання: подвійна перевага тривалості життя сегментованого РК-дисплея та споживання енергії
Термін служби РК-матеріалу для сегментованого РК-дисплея може досягати 100 000 годин, а тривалість життя світлодіодного підсвічування становить близько 50 000 годин, з низькими загальними витратами на обслуговування. Термін служби світлодіодних цифрових трубок становить лише 20 000 годин, а високе енергоспоживання призводить до проблем з нагріванням, що вимагає додаткової конструкції для розсіювання тепла, що ще більше збільшує вартість системи.
Візьмемо для прикладу проект певного промислового приладу:
Рішення LCD з сегментним кодом: загальне споживання електроенергії 15 мА (підсвічування 5 мА + драйвер 10 мкА), річне споживання електроенергії 131,4 Вт-год (розраховане на основі 24-годинної роботи).
Світлодіодна цифрова трубка: загальне споживання електроенергії 200 мА, річне споживання електроенергії 1752 Вт-год.
У розрахунку на 0,6 юаня/кВт-год річна вартість електроенергії для сегментованого РК-дисплея становить лише 0,08 юаня, тоді як для цифрових світлодіодних ламп – 1,05 юаня, що вказує на значну різницю у -довгострокових витратах на використання.
