Base technique du fonctionnement à basse tension : coopération entre le matériau à cristaux liquides-et les circuits de commande.
Caractéristiques de réponse au champ électrique du matériau à cristaux liquides
Sous l'influence d'un champ électrique sur les changements dans la disposition des molécules de cristaux liquides des écrans LCD. TN par exemple ; lorsqu'il n'y a pas de tension, les molécules s'organisent en forme de tire-bouchon qui laisse passer librement la lumière, mais une fois la tension introduite, elles s'alignent parallèlement à tout ce qui crée le champ électrique qui bloque complètement la lumière. Ce processus est très sensible au seuil de tension.
Le seuil Vltage ou Vth est la quantité critique de tension en volts qui initiera la déviation des molécules de cristaux liquides et ce nombre peut généralement être trouvé autour de 2 à 3 volts.
Tension de saturation (Vsat), niveau de tension nécessaire pour obtenir une déviation complète des cristaux liquides, elle est principalement d'environ 4 - 6 V.
Et les écrans LCD d'instruments modernes, ils peuvent baisser leur Vth jusqu'en dessous de 1. 5V si vous utilisez les bons éléments comme l'optimisation de ces recettes de cristaux liquides (ajouter du fluoro- ou du cyano-quelque chose ? ), toujours assez bons pour créer des trucs sombres et brillants > 1000 : 1 mais aussi rapides que 10 millisecondes, c'est un peu la raison pour laquelle nous voulons fonctionner avec moins de volts.
Conception basse tension du circuit de conduite.
Le circuit de commande LCD traditionnel prendra en charge une alimentation qui a été augmentée d'environ un pas supplémentaire et qui monte jusqu'à environ dix à vingt volts afin d'alimenter votre écran à cristaux liquides, mais vous disposez maintenant de ce type de technologie dans un instrument LCD plus moderne comme celui-ci. La technologie que nous examinons peut très bien faire le travail de basse tension à elle seule.
Intégrer le circuit intégré de pilote : tel que SED1520, T6963c et ainsi de suite, ces circuits de pompe de charge intégrés, il peut augmenter de 3,3 V la tension nécessaire du cristal liquide et pouvoir se connecter directement au port E/S du microcontrôleur, réduisant ainsi la quantité de pièces externes.
DVS : modifie dynamiquement la tension de commande en fonction de ce qui est affiché. Comme réduire la tension à 2,5 V lors de l'affichage de certains textes et la remonter à 3,3 V pour afficher des images animées, économisant ainsi à la fois la consommation d'énergie et les résultats obtenus.
Mode d'affichage à faible consommation : il peut prendre en charge la fonction de rafraîchissement partiel et de mode veille. Par exemple, un compteur intelligent ne peut mettre à jour la partie d'affichage de l'heure que lorsqu'il est en veille, ce qui réduit sa consommation d'énergie à moins de 0,1 mW.
Cas d’application industrielle : utilisation courante d’écrans LCD basse tension.
Instruments industriels : fonctionnement dans des conditions difficiles.
En pétrochimie/métallurgie, etc., les instruments fonctionnent de -40 degrés à +85 degrés. Les outils IHM industriels de certaines marques utilisent un écran LCD durci à froid et géré par cette technologie.
Film chauffant intégré : un film chauffant ITO est intégré au substrat de l'écran LCD et est associé à la source de rétroéclairage ; la quantité d'énergie thermique utilisée est gérée automatiquement via un outil de détection de température afin que tout fonctionne correctement à 3,3 Volts à basse température (moins vingt degrés Celsius).
Conception élargie de l'alimentation : il prend en charge une entrée de 9 -36 V, fournit un 3,3 V stable grâce à la conversion DC-DC, il est capable de s'adapter à différentes tensions sur le lieu de travail.
Compteur intelligent : solution pour afficher avec une autonomie extrêmement longue
Les compteurs intelligents doivent fonctionner sur une longue période (plus de 10 ans) et consomment également plus d’énergie. Un modèle de compteur électrique monophasé qui adopte un écran LCD de type réfléchissant car son affichage présente le fonctionnement basse tension suivant.
Conception sans rétroéclairage- : utilisez la lumière ambiante pour se refléter sur votre écran afin qu'aucun module de rétroéclairage ne soit nécessaire et qu'il fonctionne à 2 V ou moins.
Technologie de conduite segmentée : le contenu de l’affichage est divisé en plusieurs parties. Conduisez chaque portion individuellement pour réduire la consommation d’énergie inutile. Données mesurées, comme le montre l'image ci-dessus, le compteur affiche une consommation d'énergie de seulement 0. 05 mW/cm 2 à une tension de 3,3 V.
Équipement médical : avant tout, la sécurité avant tout, la conception basse tension
Le fonctionnement à basse tension réduit le risque de choc électrique avec un moniteur portable, un lecteur de glycémie, etc. Et maintenant, pour une marque très particulière de moniteur portatif-, ils ont incorporé le type de dispositif de sécurité suivant.
Alimentation isolée : L'isolation entre l'entrée et la sortie à l'aide du transformateur, assurez-vous que la tension dans la partie de contact avec le patient est inférieure à 6 V.
Redondance de la batterie Dul : construite avec 2 * 1,5 V AA, alimentation 3,3 V à partir d'un booster, s'affiche toujours après une batterie morte.
Problèmes de fiabilité et solutions.
Sous basse tension, problèmes d’uniformité d’affichage.
Si le volt est inférieur à 2,5 V, l'écran LCD produira une partie plus sombre car la déviation n'est pas suffisante. La solution est :
Optimisation structurelle de la plaque de guidage de lumière : plaque de guidage de lumière à micro prisme pour améliorer l'utilisation du rétroéclairage. Comme dans un autre cas, par exemple lorsque l'écran LCD d'un tableau de bord de voiture a pu augmenter l'uniformité de sa luminosité jusqu'à 92 % simplement en utilisant un autre type de plaque de guidage de lumière à trois volts (3 V) d'électricité.
Réglage dynamique du contraste : réglage automatique du contraste de l'écran en fonction de la force de la lumière ambiante. Environnement lumineux fort (> 10 000 lux) Le contraste augmente à 1 000:1, pour compenser une diminution de luminosité due à une diminution de basse tension.
délai de réponse dans un environnement à basse température
Les cristaux liquides voient leur viscosité augmenter lorsqu'il fait froid, tout comme leurs temps de réaction. Un tableau de bord d'automobile particulier-LCD résout ce problème grâce aux technologies suivantes :
ITO heating film: Transparent heating films on either side of the liquid crystal layer for keeping the temp. at >0 degré avec réaction rapide<15ms.
Algo de préchauffage : au démarrage, les cristaux liquides de l'appareil reçoivent initialement une haute tension de 5 V, puis la température augmente rapidement et passe ensuite à la norme 3. 3V.
Décroissance à long terme de la durée de vie à basse tension.
Les matériaux LCM pourraient contenir des électrolytes à des tensions basses et prolongées et l'écran tomberait en panne. L'écran LCD de contrôle industriel augmente sa durée de vie en procédant ainsi :
Forme d'onde alimentée en courant alternatif : utilisez la commande d'onde carrée symétrique-pour éviter le décalage CC, le taux d'électrolyse est réduit de 90 %.
Modifier le matériau : ajouter des antioxydants à la LC pour éviter la corrosion de l'électrode. D'après les résultats de nos tests réels, nous avons constaté qu'il serait possible pour l'écran LCD de fonctionner en continu au-dessus d'une quantité de 50 000 avec une tension de 2,5 V.
