1, la composition de la consommation électrique de l'écran LCD segmenté : le principal avantage vient du principe technique
La consommation d'énergie de l'écran LCD segmenté provient principalement de trois parties : le courant d'entraînement de déviation des molécules de cristaux liquides, la consommation d'énergie statique du circuit intégré d'entraînement et la consommation d'énergie du rétroéclairage (s'il est allumé). Son principal avantage réside dans les caractéristiques de pilotage du champ électrique des matériaux à cristaux liquides eux-mêmes - seul un courant de niveau microampère est nécessaire pour modifier la disposition des molécules de cristaux liquides et réaliser une commutation d'état d'affichage.
Consommation électrique du pilote LCD :
La tension requise pour la déviation des molécules de cristaux liquides est généralement de 3,3 V-5 V et le courant n'est que de 5-10 μ A. Cette fonctionnalité rend sa consommation d'énergie bien inférieure à celle des technologies d'affichage électroluminescentes actives telles que les LED et OLED en mode sans rétroéclairage. Par exemple, un certain écran LCD segmenté de 5 pouces ne nécessite qu'un courant de 0,57 μA (en mode de commande par division de tension du condensateur hors puce) pour l'affichage statique, et lorsqu'il est combiné avec un MCU de faible puissance, le courant total du système peut être contrôlé dans les 2,2 μA.
Consommation électrique du pilote IC :
La consommation d'énergie statique des puces de pilote LCD à code de segment dédié (telles que HT1621) est généralement inférieure à 100 μA, tandis que grâce à la technologie de multiplexage (telle que le multiplexage 4:1), le temps d'alimentation réel de chaque segment ne représente que 25 %, réduisant encore la consommation d'énergie dynamique. Cette conception permet à un écran LCD segmenté de grande taille-de conserver des caractéristiques de faible consommation d'énergie, même lors de la conduite de modèles complexes.
Consommation électrique du rétroéclairage :
Le rétroéclairage est la principale variable affectant la consommation électrique d’un écran LCD segmenté. La consommation électrique d'une seule perle LED est d'environ 15 mA. Si 10 perles sont connectées en parallèle sur un écran de 5 pouces, la consommation électrique du rétroéclairage peut atteindre 150 mA. Cependant, grâce à la conception d'un polariseur semi-transparent et semi-réfléchissant, l'écran peut éteindre le rétroéclairage lorsque la lumière ambiante est suffisante, en s'appuyant uniquement sur la lumière réfléchie pour l'affichage. À ce stade, la consommation électrique est la même que celle du mode sans rétroéclairage.
2 : Défi de consommation d'énergie d'un écran LCD segmenté de grande taille- : effet limite de l'expansion de la taille
Lorsque la taille d’un écran LCD segmenté passe d’une petite taille traditionnelle à plus de 5 pouces, le changement de consommation électrique doit être évalué sous les angles suivants :
Zone du panneau LCD et charge de conduite :
Les grands écrans nécessitent davantage de segments de pilote (par exemple, passer de 32 segments à 128 segments), mais la consommation électrique des circuits intégrés de pilote n'augmente pas de manière linéaire. Par exemple, lorsque le HT1621 pilote 128 segments, la consommation électrique statique n'augmente que de 100 μA à 120 μA, avec une amplification limitée. La clé réside dans le choix de la méthode de pilotage : l'utilisation d'un pilotage par balayage dynamique peut réduire le courant instantané, tandis que le pilotage statique nécessite un courant de crête plus élevé.
La croissance exponentielle de la consommation électrique du rétroéclairage :
La consommation électrique du rétroéclairage est directement proportionnelle au nombre de puces LED. Si un écran de 5 pouces utilise un rétroéclairage LED de bord (comme 8 puces LED), la consommation électrique est d'environ 120 mA ; tandis qu'un rétroéclairage complet (tel que 32 puces LED) peut consommer jusqu'à 480 mA. À ce stade, la consommation électrique du rétroéclairage peut dépasser la somme du pilote LCD et du circuit intégré du pilote, devenant ainsi le facteur dominant dans la consommation électrique du système.
Atténuation de l'efficacité du multiplexage :
Les écrans LCD à code segment de petite taille utilisent généralement le multiplexage 4:1 ou 8:1, mais pour les écrans de grande taille-, le rapport de multiplexage peut diminuer à 2:1 en raison d'une augmentation du nombre de segments, entraînant une augmentation de la fréquence de fonctionnement du circuit intégré du pilote et de la consommation d'énergie statique. Par exemple, un certain segment LCD de 7 pouces augmente la consommation électrique du circuit intégré pilote de 80 μA à 150 μA sous multiplexage 2:1.
3, Adaptation du scénario d'application : espace de vie d'un écran LCD segmenté de grande taille-
Même si les écrans LCD segmentés de grande taille sont confrontés à des problèmes de consommation d'énergie pour le rétroéclairage, ils restent irremplaçables dans des scénarios spécifiques :
Instruments d'extérieur et équipements industriels :
Dans des scénarios tels que les compteurs d'eau et d'électricité à énergie solaire, l'écran LCD segmenté semi-transparent et semi-réfléchissant peut éteindre complètement le rétroéclairage et s'appuyer sur la lumière ambiante pour l'affichage. Par exemple, un certain compteur d'eau solaire de 5 pouces adopte une conception réfléchissante, qui ne nécessite pas de remplacement de batterie pendant sa durée de vie de 10 ans, et la consommation électrique du lecteur LCD ne représente que 5 % de la consommation électrique totale du système.
Exigences d'affichage de mise à jour basse fréquence :
Dans des scénarios tels que les enregistreurs de température et d'humidité, les dispositifs de surveillance environnementale, etc., le contenu de l'écran n'est mis à jour que plusieurs fois par heure. À ce stade, la consommation d'énergie dynamique du circuit intégré du pilote peut être ignorée et la consommation d'énergie totale du système est déterminée par le rétroéclairage. Si le rétroéclairage à réglage automatique de détection de lumière est utilisé, le rétroéclairage peut être éteint pendant la journée et fonctionner à faible luminosité (telle que 5 mA) la nuit, prolongeant considérablement la durée de vie de la batterie.
Applications sensibles aux coûts :
L'avantage en termes de coût d'un écran LCD segmenté de grande taille-dépasse de loin celui d'un écran LCD-TFT ou OLED. Par exemple, un module LCD segmenté de 5-pouces coûte environ 8 $, tandis qu'un module LCD TFT-de la même taille coûte plus de 20 $. Dans des scénarios tels que les contrôleurs agricoles intelligents et les équipements médicaux bas de gamme, la stratégie de priorité aux coûts fait de l'écran LCD segmenté le choix privilégié.
