一, Technisch principe: het essentiële verschil tussen lichtklep en lichtbron
Het energiebesparende verschil- tussen gesegmenteerde LCD- en LED-digitale buizen komt voort uit hun fundamentele technologische trajecten.
Gesegmenteerde LCD maakt gebruik van vloeibare kristalmoleculen als lichtkleppen, die de richting van de uitlijning van vloeibare kristallen door een elektrisch veld regelen en de doorlaatbaarheid van de achtergrondverlichtingsbron aanpassen om weergave te bereiken. Het kernenergieverbruik is geconcentreerd in het elektrische veld (microampèreniveau) dat de afbuiging van vloeibare kristalmoleculen en de achtergrondverlichtingsbron (LED-kralen) aandrijft. Vanwege het feit dat vloeibare kristallen zelf geen licht uitstralen, vereist het weergaveproces alleen het handhaven van een elektrisch veld en achtergrondverlichting, wat resulteert in een extreem laag statisch energieverbruik.
De digitale LED-buis bestaat uit meerdere licht{0}}emitterende diodes (LED's), waarbij elk pensegment overeenkomt met een onafhankelijke LED-chip. Bij weergave moet de LED direct worden aangestuurd om licht uit te zenden, en de stroomsterkte ligt meestal in het bereik van 10-20 milliampère. Zelfs bij het weergeven van eenvoudige cijfers (zoals "1", waarvoor slechts 2 LED's nodig zijn), is het stroomverbruik nog steeds veel hoger dan de statische onderhoudsstatus van het segment-LCD.
2. Samenstelling energieverbruik: het verschil in grootte tussen microampère- en milliampèreniveaus
1. Analyse van het stroomverbruik van het LCD-scherm met segmentcode
Het stroomverbruik van een gesegmenteerd LCD-scherm kan in twee delen worden verdeeld:
Stroomverbruik van vloeibare kristallen: alleen het elektrische veld van de elektrode hoeft in stand te worden gehouden, met een typische waarde van 5-10 microampère (μA), wat bijna te verwaarlozen is.
Stroomverbruik achtergrondverlichting: afhankelijk van het aantal LED-kralen en de aansluitmethode. Berekend bij 15 mA per lamp, is het parallelle stroomverbruik van de achtergrondverlichting van 4 lampen 60 mA, maar dit kan worden teruggebracht tot 10% helderheid via PWM-dimtechnologie, en het werkelijke stroomverbruik kan binnen 6 mA worden geregeld.
Totaal stroomverbruikbereik: slechts 5-10 μA tijdens statische weergave (achtergrondverlichting uit); Tijdens dynamische weergave (achtergrondverlichting aan) bedraagt de stroom ongeveer 6-60 mA, afhankelijk van het ontwerp van de achtergrondverlichting.
2. Analyse van het stroomverbruik van digitale LED-buizen
Het stroomverbruik van LED digitale buizen wordt bepaald door de weergegeven inhoud:
Stroomverbruik per segment: Elke LED-chip werkt met een stroomsterkte van ongeveer 10-20 mA.
Volledig verlichte toestand: er zijn 7 LED's nodig om het getal "8" weer te geven, met een stroomverbruik van 70-140mA; Er zijn 2 LED's nodig om "1" weer te geven, met een stroomverbruik van 20-40mA.
Dynamisch scannen: Multi-bit digitale buizen bereiken een "pseudostatische" weergave door snel te schakelen, maar het totale stroomverbruik neemt nog steeds lineair toe met het aantal bits (zoals 280-560 mA wanneer de 4-cijferige digitale buis volledig verlicht is).
Totaal stroomverbruikbereik: 20-560 mA, aanzienlijk hoger dan segment-LCD.
3, Energiebesparende voordelen: uitgebreide verificatie van gegevens tot scenario's
1. Statisch weergavescenario: Segmentcode LCD vermindert het energieverbruik met 99%
In apparaten zoals elektronische weegschalen en temperatuurregelaars die een langdurige weergave van vaste waarden vereisen, kan de segmentcode-LCD de achtergrondverlichting uitschakelen en alleen de LCD-drive in stand houden (5-10 μA). Zelfs als de digitale LED-buis "1" weergeeft, bedraagt het stroomverbruik nog steeds 20-40 mA. Berekend op basis van een werking van 8 uur, bedraagt het dagelijkse energieverbruik van een segment-LCD ongeveer 0,04-0,08 mAh, terwijl het dagelijkse energieverbruik van een digitale LED-buis 160-320 mAh bedraagt, met een verschil in energieverbruik van 2000-4000 maal.
2. Scenario voor dynamische weergave: segment-LCD-energie-efficiëntie neemt 5-10 keer toe
In scenario's waarin frequente gegevensupdates vereist zijn (zoals timers), kan een gesegmenteerd LCD-scherm verder energie besparen door de achtergrondverlichtingsstrategieën te optimaliseren:
Intelligent dimmen: pas de helderheid van de achtergrondverlichting dynamisch aan op basis van de intensiteit van het omgevingslicht, schakel de achtergrondverlichting overdag uit en schakel de modus voor lage helderheid (zoals 5mA) 's nachts in.
Vernieuwingsfrequentieregeling: Verlaag de vernieuwingsfrequentie van het LCD-scherm (bijvoorbeeld van 60 Hz naar 10 Hz) om het energieverbruik tijdens het rijden te verminderen.
Het stroomverbruik van digitale LED-buizen is daarentegen sterk gecorreleerd met de weergegeven inhoud en kan niet significant worden verminderd door middel van software-optimalisatie. Bij het weergeven van dynamische getallen op een 4-cijferig digitaal display blijft het stroomverbruik bijvoorbeeld constant op 280-560 mA, veel hoger dan de dynamische modus van een gesegmenteerd LCD-scherm.
3. Gebruikskosten op lange termijn: dubbele voordelen van gesegmenteerde LCD-levensduur en energieverbruik
De levensduur van het LCD-materiaal voor gesegmenteerde LCD's kan 100.000 uur bedragen, en de levensduur van de achtergrondverlichtings-LED is ongeveer 50.000 uur, met lage totale onderhoudskosten. De levensduur van digitale LED-buizen bedraagt slechts 20.000 uur, en een hoog stroomverbruik leidt tot verwarmingsproblemen, waardoor een extra ontwerp voor warmteafvoer nodig is, waardoor de systeemkosten verder stijgen.
Als voorbeeld nemen we een bepaald industrieel instrumentproject:
Segmentcode LCD-oplossing: totaal energieverbruik van 15 mA (achtergrondverlichting 5 mA + driver 10 μ A), jaarlijks energieverbruik van 131,4 Wh (berekend op basis van 24-uurs werking).
Digitale LED-buisoplossing: totaal stroomverbruik van 200 mA, jaarlijks stroomverbruik van 1752 Wh.
Berekend op 0,6 yuan/kWh bedragen de jaarlijkse elektriciteitskosten voor gesegmenteerde LCD's slechts 0,08 yuan, terwijl die voor digitale LED-buizen 1,05 yuan bedragen, wat wijst op een aanzienlijk verschil in de gebruikskosten op de lange- termijn.
