تکنیکی اصول: LCD کے لیے کم-توانائی کی بنیاد۔
LCD کی بجلی کی کھپت بنیادی طور پر درج ذیل 3 اقسام سے ہوتی ہے: بیک لائٹنگ سسٹم، ڈرائیونگ سرکٹ، ڈسپلے ریفریشنگ۔ بیٹری سے چلنے والے معاملات میں اسے ان 3 بہتریوں کی ضرورت ہوگی: منظم۔
بیک لائٹ سسٹم: متحرک مدھم، اعلی کارکردگی کا روشنی کا ذریعہ
LCD کے لیے سب سے بڑی پاور سپلائی بیک لائٹ ہے (60%-%80)۔ روایتی لوگ فکسڈ-چمک LED کا استعمال کرتے ہیں اور کم طاقت کی ضروریات یہ متعارف کراتے ہیں:
PWM مدھم: یہ 1kHz فریکوئنسی کے ساتھ نبض کی تبدیلی سے چمکتا ہے، تبدیلی کے درجہ حرارت کو اینالاگ مدھم ہونے سے روکنے کے لیے۔ مثال کے طور پر، بیٹری سے چلنے والا EM واٹر میٹر، BH1750 جیسے محیطی روشنی سینسر کا استعمال کرتا ہے تاکہ حقیقی وقت کی روشنی کی شدت حاصل کی جا سکے اور اس کے مطابق بیک-روشنی کو کنٹرول کیا جا سکے جو کہ ماپا بجلی کی کھپت کو 40% سے زیادہ کم کر دیتا ہے۔
روشنی کے موثر ذرائع: 0.2W/ہر ایک جیسی کم طاقت والی LEDs چنیں، یا کھوئی ہوئی روشنی کو کم کرنے کے لیے سائیڈ ایمیٹنگ بیک لائٹس کا انتخاب کریں۔ کچھ فینسی آلات مینی ایل ای ڈی بیک لائٹنگ ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہیں جو زون کنٹرولڈ لائٹنگ کے ذریعے استعمال ہونے والی بجلی کو کم کرتی ہے۔
ڈرائیو سرکٹ: چارج پری-سٹوریج، ڈائنامک کپلنگ
روایتی LCD ڈرائیور کو پکسل کیپسیٹر کی مسلسل تازگی کی ضرورت ہوتی ہے اس طرح بہت زیادہ متحرک پاور کی ضرورت ہوتی ہے۔ Chengdu Jiutian Huaxin کی پیٹنٹ شدہ ٹیک مندرجہ ذیل چیزوں کو استعمال کرکے حاصل کرتی ہے:
چارج پری- اسٹوریج: موجودہ فریم کی بیک لائٹ آن پیریڈ کے دوران، ایسے اوقات میں ڈیٹا سگنل کو کیپسیٹرز میں اسٹور کریں جب سگنل کو لائنوں پر لکھنے کی ضرورت نہ ہو تاکہ لائن بائے لائن رائٹنگ کے ذریعے ہائی-فریکوئنسی سوئچنگ کا نقصان نہ ہو۔
متحرک کپلنگ معاوضہ: کپیسٹر کی توانائی کا کپلنگ سگنل کے ساتھ توازن رکھیں تاکہ کیپسیٹر کے لیے خود مائع-کرسٹل کی گردش کو خود سے چلانا ممکن ہو سکے؛ اور اس وجہ سے مطلوبہ ڈرائیو وولٹیج میں کمی (+5V سے + 2. 5V تک) جس کے نتیجے میں IC کی کھپت کے اعداد و شمار میں منبع میں براہ راست کمی واقع ہوتی ہے۔
Timing optimization: reduce pixel voltage write time from current 16. 7 μ s/line to nearly complete in parallel, extend backlight "ON" time (current 30%-40% of scan, now >70%)، بیک لائٹ پاور کی بچت کے ذریعے چمک 20%-30% بڑھائیں۔
ڈسپلے ریفریش: اسمارٹ سلیپ اور ایریا اپڈیٹس
ذہین سلیپ موڈ: جدید LCD ڈرائیور IC کے (جیسے ILI9341) میں کئی مختلف کم-پاور موڈ ہوتے ہیں۔ جیسے کہ اگر آپ چاہتے ہیں کہ یہ 30 سیکنڈ کے بعد سلیپ موڈ میں چلا جائے۔ سستی، AVDD، VGH/VGL پاور کاٹنا، 100 - 120 ms سے کم تاخیر میں جاگنا۔
ریجنل ریفریش ٹیکنالوجی: صرف تبدیل شدہ حصوں کو اپ ڈیٹ کرنا، جیسے نمبرز، اور تمام اسکرین دوبارہ نہیں بنتی۔{0}}۔ "گندے"-علاقے کی لیبلنگ کی وضاحت کی گئی ہے۔ اس طرح سے بجلی کی کھپت میں 30 فیصد سے زیادہ کمی آئی۔
کلیدی پیرامیٹرز: کم-پاور LCD کے لیے انتخاب کا معیار
بیٹری سے چلنے والے آلات LCDs میں، یہ انتخاب کرتے وقت توجہ دیں:
بجلی کی کھپت کے اشاریہ جات
ورکنگ کرنٹ: اس صورت میں ورکنگ کرنٹ جہاں یہ 3.5in TFT – LCD ماڈیول کے لیے ہے، 3.3V پر سپلائی کیے جانے پر عام آپریٹنگ کرنٹ میں عام طور پر 60mA کے قریب آرڈر کی شدت ہوگی۔ کم طاقت کے ڈیزائن کو بھی کم کی ضرورت ہوتی ہے۔ 20mA سے کم
اسٹینڈ بائی نقصانات سے بچنے کے لیے سلیپ کرنٹ 1uA سے کم ہونا چاہیے۔
بیک لائٹ پاور کی کھپت: ایل ای ڈی بیک لائٹس یہاں انتخاب ہیں اور ایک یونٹ 0. 5 ڈبلیو سے زیادہ استعمال نہیں کرے گا۔
کارکردگی دکھائیں۔
مخالف: 1000:1 ہائی کنٹراسٹ بیک لائٹ چمک کی ضروریات کو کم کر سکتا ہے اور پھر اس سے بجلی کی بچت ہوتی ہے۔
تناظر: 178 ڈگری جیسا وسیع دیکھنے کا زاویہ کم کرے گا کہ صارف دیکھنے کے زاویوں کو کتنی بار تبدیل کرتا ہے، اس سے یہ کم ہو جاتا ہے کہ بات چیت کے لیے کتنی طاقت استعمال ہوتی ہے۔
ریزولیوشن: زیادہ سے زیادہ ریزولیوشن کے جنون کی بجائے ضرورت کی بنیاد پر انتخاب کریں کیونکہ یہ اضافی پکسلز کے لیے زیادہ ڈرائیو- استعمال کرتا ہے۔
ماحولیاتی موافقت
کام کرنے کا درجہ حرارت: بیٹری سے چلنے والے آلات کو اکثر باہر بھیجا جاتا ہے اور اسے -40 ڈگری سے 85 ڈگری تک درجہ حرارت کھڑا کرنا پڑتا ہے۔
تحفظ کی سطح: IP68، جو پانی میں طویل عرصے تک ڈوبا جا سکتا ہے، اور یہ پانی کے معیار کی نگرانی کے منظر نامے پر لاگو ہوتا ہے۔
انٹرفیس، انضمام.
انٹرفیس کی قسم سستے لیکن تیز I80 یا تیز رفتار، کم طاقت MIPI DSI میں سے انتخاب کریں۔
انٹیگریشن: ایسے ماڈیولز کا انتخاب کریں جن کے اپنے ڈرائیور ICs ہوں تاکہ پرفیری کے لیے اتنا زیادہ نہ ہو۔
سسٹم لیول انرجی کے لیے اصلاح کا طریقہ کار-محفوظ آرکیٹیکچر
ایک مناسب کم پاور LCD کو منتخب کرنے کی ضرورت ہے تاکہ توانائی کی بچت کے پورے فن تعمیر کے لیے پورے ڈیزائن کے ساتھ تعاون کیا جا سکے:
پاور مینجمنٹ آپٹیمائزیشن
Multi power rails: an external, high efficiency DC-DC boost circuit (TPS61040) is used to create the required ± 10V at >ڈرائیونگ سرکٹ کے لئے 85٪ کارکردگی۔
متحرک پاور سوئچنگ: ڈسپلے کی حیثیت کی بنیاد پر پاور ریل کو سوئچ کریں، جب سلیپ موڈ میں ہوں تو تمام غیر ضروری پاور سپلائی کو بند کر دیں۔
سافٹ ویئر کوآپریٹو کنٹرول
ڈائنامک فریکوئنسی ماڈیولیشن ٹیکنالوجی: دکھائے گئے مواد کے لحاظ سے I80 کی گھڑی کی فریکوئنسی کو خود بخود ایڈجسٹ کریں۔ جیسا کہ نمونے کے بارے میں جیسے کہ 10 ہرٹز سے نیچے جانا جب یہ آرام میں ہوتا ہے یا تقریباً 60Hz تک اوپر جاتا ہے جب یہ گھومتا ہے اور اس کی پیمائش ہوتی ہے کہ جو 40% سے بچائی گئی تھی اس کی اصل قیمت دکھا سکے۔
انکولی برائٹنس الگو: ہم ایک ٹیبل بناتے ہیں جو روشنی کی مختلف مقداروں کو ایک خاص فیصد چمک کے ساتھ جوڑتا ہے (جیسے کہ جب کوئی روشنی ہی نہ ہو تو ہم صرف 10 فیصد چمک استعمال کر رہے ہوں گے) نیز ایک ایسا جو ایک محیطی سینسر کا استعمال کرتا ہے اور ان کے نتائج کے مطابق ہمارے لیے ان میں مسلسل ردوبدل کرتا ہے۔
ہارڈ ویئر کم-پاور ڈیزائن
کم پاور MCU: Renesas RL78/L13 کی طرح ایک انتہائی کم بجلی کی کھپت MCU کا انتخاب کریں اور یہ صرف 100μA/Mhz کے قریب کام کرنٹ کھینچتا ہے۔
رساو کم مواد: ہائی ڈائی الیکٹرک کنسٹنٹ میٹریل جیسے Al2O3 استعمال کیا جا رہا ہے پری-سٹوریج کیپسیٹر اور ہولڈنگ کیپسیٹر کے لیے استعمال کی جانے والی جامد طاقت کو کم کرنے کے لیے۔
عام صورت: بیٹریوں سے پاور کے لیے عملی تصدیق۔
کیس 1: بیٹری سے چلنے والا EM لہر واٹر میٹر
شہری پانی کی فراہمی کا میٹر: 6 سال۔
3.5 انچ TFT LCD، LCD بیک لائٹ بجلی کی کھپت: 0.8W، LCD آپریٹنگ کرنٹ: 15mA (3.3V سپلائی)۔
اصلاح کے اقدامات:
پی ڈبلیو ایم ڈیمنگ کے استعمال کے ساتھ، اور بیک لائٹ کی بجلی کی کھپت کو کم کرنے کے لیے محیطی روشنی سینسر، 45 فیصد۔
انٹیگریٹڈ چارج پری اسٹوریج ڈرائیونگ سرکٹ ڈرائیونگ آئی سی کے ذریعے استعمال ہونے والی طاقت کو تیس فیصد تک کم کرتا ہے۔
سلیپ موڈ میں جانے کے لیے 30 منٹ کوئی آپریشن سیٹ نہیں، نیند کا کرنٹ 0.5μA ہے۔
حقیقی جانچ کے نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ پوری مشین کی طاقت 200 میگاواٹ سے کم ہو کر 80 میگاواٹ ہو گئی ہے اور اب یہ آٹھ سال کے عرصے تک اپنی بیٹریاں استعمال کر سکتی ہے۔
کیس - ایک پورٹیبل میڈیکل مانیٹر۔
درخواست کا منظر: بیرونی پہلی مدد، 24 گھنٹے نان اسٹاپ کام کرنے کی ضرورت ہے۔
LCD کا انتخاب : 2.4-انچ OLED(روایتی LCD کو تبدیل کریں)، لیکن یہ بہت مہنگا ہے؛ آخر میں 12mA (2.8V پاور سپلائی) کے ورکنگ کرنٹ کے ساتھ کم-پاور TFT-LCD کا انتخاب کریں۔
اصلاح کے اقدامات:
علاقائی ریفریش ٹیکنالوجی کا استعمال کریں، تصویر کے صرف ان حصوں کو اپ ڈیٹ کریں جو دل کی دھڑکن، خون کی آکسیجن وغیرہ میں تبدیلی کی وجہ سے تبدیل ہوئے ہیں۔
انٹیگریٹڈ ڈائنامک-کپلنگ ڈرائیور سرکٹ ڈرائیونگ وولٹیجز کا استعمال کرتا ہے جن کی قدر میں -5V سے -3V تک کمی واقع ہوئی ہے۔
کم-پاور والے 4G ماڈیولز جیسے Air780E ڈیٹا کو ہم آہنگ کرنے کے لیے، LCD اسٹینڈ بائی کو کم کریں۔
اصل ٹیسٹ کا نتیجہ: پوری مشین کی بجلی کی کھپت 150mW کم ہو کر 60mW رہ گئی اور 24 گھنٹے استعمال کی ضرورت کو پورا کرتی ہے۔
