Dasar teknis pengoperasian pada tegangan rendah: kerja sama antara material-kristal cair dan sirkuit penggerak.
Karakteristik Respon Medan Listrik Bahan Kristal Cair
Di bawah pengaruh medan listrik terhadap perubahan susunan molekul kristal cair layar LCD. TN misalnya; ketika tidak ada tegangan, molekul-molekul tersebut menyusun dirinya dalam bentuk pembuka botol yang memungkinkan cahaya lewat dengan bebas, namun begitu tegangan diberikan, molekul-molekul tersebut sejajar dengan apa pun yang menciptakan medan listrik yang menghalangi cahaya sepenuhnya. Proses ini sangat rentan terhadap ambang tegangan.
Tegangan Ambang atau Vth adalah jumlah tegangan kritis dalam volt yang akan memulai pembelokan molekul kristal cair dan angka ini umumnya dapat ditemukan sekitar 2 – 3 volt.
Tegangan saturasi (Vsat), level tegangan yang diperlukan untuk mencapai defleksi penuh kristal cair, sebagian besar berkisar pada 4 - 6 V.
Dan LCD instrumen modern, Vth-nya bisa turun hingga di bawah 1. 5V jika Anda menggunakan hal yang tepat seperti mengoptimalkan resep kristal cair tersebut (menambahkan fluoro- atau cyano-sesuatu? ), masih cukup bagus dalam membuat benda gelap terang > 1000 : 1 tetapi secepat 10 milidetik jadi itulah alasan mengapa kita ingin beroperasi dengan voltase yang lebih kecil.
Desain Sirkuit Mengemudi Tegangan Rendah.
Rangkaian driver LCD tradisional akan menggunakan catu daya yang telah dinaikkan sekitar satu langkah ekstra dan naik sekitar sepuluh hingga dua puluh volt untuk memberi daya pada layar kristal cair Anda, tetapi sekarang Anda memiliki teknologi semacam ini di instrumen LCD yang lebih modern seperti ini. Teknologi yang kami lihat dapat melakukan sendiri hal-hal bertegangan rendah dengan baik.
Integrasikan IC driver: seperti SED1520,T6963c dan sebagainya, sirkuit pompa muatan terintegrasi ini, dapat meningkatkan 3.3V menjadi tegangan kristal cair yang diperlukan, dan dapat terhubung langsung ke port I / O mikrokontroler, sehingga mengurangi jumlah bagian eksternal.
DVS: Secara dinamis mengubah tegangan penggerak tergantung pada apa yang ditampilkan. Seperti menurunkan tegangan menjadi 2.5V saat menampilkan beberapa teks dan menaikkan kembali ke 3.3V untuk menampilkan gambar bergerak, menghemat penggunaan daya serta hasil yang diperoleh.
Mode tampilan daya rendah: Dapat mendukung fungsi penyegaran sebagian dan mode tidur. Misalnya, meteran pintar hanya dapat memperbarui bagian tampilan waktu saat dalam keadaan siaga, sehingga mengurangi penggunaan daya hingga kurang dari 0,1mW.
Kasus Aplikasi Industri: Penggunaan LCD tegangan rendah yang umum.
Instrumen industri: pengoperasian dalam kondisi sulit.
Dalam instrumen petrokimia/metalurgi dll. beroperasi dari derajat -40 derajat hingga +85. Beberapa jenis perkakas HMI industri merek menggunakan LCD yang diperkeras dingin dan dijalankan oleh teknologi ini.
Film pemanas internal: Film pemanas ITO terintegrasi dalam substrat LCD dan digabungkan dengan sumber lampu latar; besarnya energi panas yang dimanfaatkan diatur secara otomatis melalui alat pendeteksi suhu sehingga semuanya akan berfungsi dengan baik pada tegangan 3,3 Volt pada suhu rendah (negatif dua puluh derajat Celcius).
Desain catu daya yang diperluas: Mendukung input 9-36V, menyediakan 3,3V yang stabil melalui konversi DC-DC, mampu beradaptasi dengan voltase berbeda di tempat kerja.
Smart meter: solusi untuk menampilkan dengan masa pakai baterai yang sangat lama
Smartmeter harus beroperasi dalam jangka waktu lama (lebih dari 10 tahun) dan juga menggunakan lebih banyak daya. Model meteran listrik satu fasa yang menggunakan LCD tipe reflektif sebagai tampilannya memiliki pengoperasian tegangan rendah sebagai berikut.
lampu latar-desain bebas: gunakan cahaya sekitar untuk memantulkan cahaya pada layar Anda sehingga tidak diperlukan modul lampu latar dan akan berfungsi pada tegangan 2v atau lebih rendah.
Teknologi mengemudi tersegmentasi: Konten tampilan dibagi menjadi beberapa bagian. Dorong setiap porsi satu per satu untuk mengurangi penggunaan energi yang tidak perlu. Data terukur, terlihat dari gambar di atas, meteran menampilkan konsumsi daya hanya 0. 05 mW/ cm 2 pada tegangan 3,3V.
Peralatan medis: Pertama-tama, Keselamatan dulu Desain Tegangan Rendah
Pengoperasian Tegangan Rendah mengurangi risiko terkena Sengatan Listrik pada Monitor portabel, Pengukur Glukosa Darah, dll. Dan sekarang, untuk merek monitor genggam tertentu-mereka telah menyertakan jenis perangkat keselamatan berikut.
Isolated power supply : Isolasi antara input dan output dengan menggunakan trafo, pastikan tegangan pada bagian kontak dengan pasien dibawah 6V.
Redundansi Baterai Dul: dibuat dengan 2* 1,5V AA, daya 3,3V dari booster, masih muncul setelah satu baterai mati.
Masalah keandalan dan solusinya.
Di Bawah Tegangan Rendah, Tampilkan Masalah Keseragaman.
Jika volt dibawah 2.5V maka LCD akan menghasilkan bagian yang lebih gelap karena tidak cukup membelokkan. Solusinya adalah:
Optimalisasi struktur pelat pemandu cahaya: pelat pemandu cahaya prisma mikro untuk meningkatkan penggunaan lampu belakang. Seperti dalam kasus lain seperti ketika LCD dashboard mobil mampu meningkatkan keseragaman kecerahannya hingga 92% hanya dengan menggunakan jenis pelat pemandu cahaya yang berbeda dengan listrik tiga volt (3v).
Penyesuaian kontras dinamis: Menyesuaikan kontras tampilan secara otomatis sesuai dengan kekuatan cahaya lingkungan. Lingkungan dengan cahaya kuat ( > 10000lux ) Kontras ditingkatkan hingga 1000:1, untuk mengkompensasi penurunan kecerahan karena penurunan tegangan rendah.
penundaan respons di bawah lingkungan suhu rendah
Kristal cair memiliki viskositas yang lebih tinggi ketika dingin, begitu pula waktu reaksinya. LCD papan-dasbor mobil tertentu memperbaiki masalah ini dengan teknologi berikut:
ITO heating film: Transparent heating films on either side of the liquid crystal layer for keeping the temp. at >0 derajat dengan reaksi cepat<15ms.
Pemanasan awal: Saat kristal cair perangkat dinyalakan, awalnya diberi tegangan tinggi 5V, kemudian suhu naik dengan cepat dan setelah itu turun ke standar 3. 3V.
Peluruhan umur tegangan rendah jangka panjang.
Bahan LCM dapat memiliki elektrolit pada tegangan rendah yang panjang dan layarnya rusak. LCD kontrol industri meningkatkan masa pakainya dengan melakukan hal berikut:
Bentuk gelombang yang digerakkan AC: Gunakan penggerak gelombang-persegi simetris untuk mencegah offset DC, laju elektrolisis berkurang sebesar 90%.
Modifikasi bahan: Tambahkan antioksidan ke LC untuk mencegah korosi elektroda. Sesuai hasil pengujian kami yang sebenarnya, kami menemukan bahwa LCD dapat berfungsi terus menerus di atas jumlah 50000 dengan tegangan 2,5V.
