Och det faktiska problemet med ökningen av elanvändning med låg -temperatur: Det är dilemmat mellan att ta sig från stat till stat för flytande kristaller.
Den exponentiella ökningen av LC:s viskositet samt tröskelspänningen.
Flytande kristallers rörelse stoppas kraftigare vid lägre temperaturer; detta är exponentiellt. TN-typ av vanliga flytande kristaller har viskositeter som är upp till 8 gånger högre än vid 25 grader (-40 grader: 50cP, 400cP): Detta tar mycket längre tid för en molekyl att vända om, ungefär 64 gånger så lång tid. Drivkretsen vill hålla svaren igång i denna takt så vi får vår spänning att gå från tre volt hela vägen upp till tolv volt vilket gör att vår energianvändning blir sexton gånger så stor som den för närvarande är p=e r. Genom att använda verkliga mätdata från ett polarvetenskapligt undersökningsinstrument kan vi observera att vid –40 grader Celsius om man helt enkelt skulle rampa sina drivspänningar skulle man observera en ökning av elförbrukningen med en siffra på 120mW.
Polarisationseffekt till följd av minskad jonmobilitet.
Vid låga temperaturer reduceras jonmobi i flytande kristaller från 10⁻¹²cm² V/s vid 25 grader och ner till så låga som 10⁻¹⁴cm² V/s runt -40 grader vilket orsakar uppbyggnaden av resten. Motpolaritet med drivkretsar med alternerande polaritetspulser (bipolär). Strömförbrukningen ökar med 30 %. Industriella termostater testades med den och det var oskärpa vid -20 grader med en hastighet av 40 %, men när den byttes för att Bipolar Drive skulle förbättras visade det sig att den förbrukade 45 mW mer ström men var en mycket bra förbättring mot att bli bättre än den unipolära enheten.
Och värm upp/kyla ner. Polariserande filmer kommer att påverkas av värme/nedkylning. Tätningsmaterial utsätts för värme/kylning.
Vid låg temperatur är krympningsförhållandet för polarisatorn 0,3 %/grad, vilket leder till att polarisationseffektiviteten sjunker till 80 % vid -40 grader när den är 95 % vid 25 grader. Kompensera ljusförlusten med en ökning av bakgrundsbelysningens ljusstyrka: 25 %, vilket ökar strömförbrukningen för lysdioder. En särskild mätning av ett visst bilinstrument-avslöjar efter appliceringen av fluorbaserad PVA-polarisator, bakgrundsbelysning{11}}strömförbrukning vid -30 grader, reducerad från 120 mW till 90 mW, vilket var 25 %.
Låg-temperaturanpassningsproblem för drivkretsen, från val av delar till formoptimering.
Som en klippa sjönk laddningspumpens effektivitet.
Vid låga temperaturer sjunker konverteringseffektiviteten för traditionella laddningspumpar avsevärt: ner från 85 % @ RT ner till endast 40 % @ - 40 grader . Ladda pumpen som från 3. 3V till 12V, den skulle behöva öka ingångsströmmen upp till 50 mA, när -40 grader Celsius nås, ökar den totala strömförbrukningen för hela systemet nästan 150 %. Vissa industriella sensorprojekt minskade strömförbrukningen med 60 % vid -40 grader C på grund av användning av extern DC–DC-omvandlare som förbättrade effektivitetsnivån med 88 %.
Motsatt balans mellan arbetscykel och bildhastighet
För att förhindra frysning av vätskekristallmolekylerna krävs att drivrutehastigheten ökas från dess typiska värde på 32 Hz upp till 128 Hz, och samtidigt måste vi sänka dess arbetscykel ner till 1/2 för att dess totala strömförbrukning ska förbli i schack. Testning av terminaler för övervakning av kylkedjor visade att användning av 128 Hz bildfrekvens + 1/2 arbetscykel kan ha en maximal effektförbrukning på så hög som 380 mw, men detta gör att vi kan sänka vår visningsfördröjning från 500 ms ner till bara 80 ms och uppfylla de reala- varningskraven.
Strömkostnad på överväxelteknik
Pulsspänning=1.5 * steady state-spänning som appliceras under övergång mellan koder på ett segment och bibehålls under hela omkopplaren (3 - 5 ms), detta kommer att påskynda molekylflippin-processen men också orsaka en ökning av den använda toppeffekten. Enligt vissa effektmätares verkliga mätningar, efter användning av över-drivteknik, i -40 grader celsius gick koden för enstaka segmentsväxling upp från 80 mW till 120 mW, men hela skärmens uppdateringsperiod gick ner från 1,2 sekunder till 150 millisekunder.
En lösning på systemnivå för energioptimering: från materialinnovation till Algorthim创新
Nya framsteg när det gäller tillämpningar av frostskyddande flytande kristallmaterial
För perfluorerade flytande kristaller är Tg (såsom fluorerad cyklohexylbifenyl) under -60 grader och dess viskositet vid -40 grader är bara 250 cP (en fjärdedel av konventionella flytande kristaller). Och efter att vi använt de här grejerna, orsakade det att drivspänningen för en annan av den där polarvetenskapliga utrustningen som de använder föll ner, hela vägen från att behöva 12 volt för att kunna få det att fungera till att tycka om att kunna köra på 8 volt istället, vilket gör att strömförbrukningen minskade med ungefär hälften eller 56 procent mindre än tidigare. Lägg till mellan 5%-10% siloxan sidokedjevätskekristaller för att sänka viskositeten med ytterligare 15%-20% och sänka molekylära vändtider till över 60ms.
Elektroddesign driven av mikro/nano-strukturer
Genom fotolitografisk skapelse av mycket små bultar-liknande strukturer ovanpå det genomskinliga ledande lagret som kallas ITO, förstärks lokala elektriska fältintensiteter (E=U/d) och sänker den nödvändiga spänningen med cirka 30 procent. I vissa HMI-tester för projektet utförda inom industrin, när mikro- och nanoelektrod användes, ser man att vid -40 graders drivkraftsförbrukning sjönk från 450mW till 320mW vilket motsvarar en minskning med 29%
MILLISEKUNDNIVÅ PULSVÄRMETEKNIK
Uppvärmningsfilmen av grafen tar upp 1/4 av skärmytan. Fäst den på baksidan av en LCD-panel för att värma upp den närliggande platsen med 10 ms pulser med ett arbetsförhållande på 10 % som tar oss från -40 grader hela vägen till -20 grader. De verkliga siffrorna för ett verkligt smarta mätarprojekt indikerar att även en liten uppvärmning förbrukar mindre än 45mW; och ändå sänker den drivspänningen genom att gå från 12V till 8V - vilket gör att den totala strömförbrukningen sjunker med 60%!
Händelsedriven uppdateringsalgoritm
Utforma en uppdateringsmekanism på-begäran för displaytecknet "statisk + plötslig uppdatering"i IoT-enhet: uppdateras var tionde sekund medan den är statisk, plötslig uppdatering förvandlas till 128Hz snabbuppdatering. Cold Chain Logistics Terminal Test Algoritm minskar den genomsnittliga strömförbrukningen från 150mW till 80mW och förlänger batteritiden med 90%.
Fall för industriapplikationer: Polarvetenskaplig studie och industriell kylkedja.
Polarvetenskaplig studiesensor
En viss vetenskaplig forskningsstation i Antarktis har antagit en viss typ av temperaturavkänningsanordning som använder denna perfluorkarboxylsyratyp av flytande kristallin förening tillsammans med denna speciella sorts mikronanoelektrod som är inrättad för att kunna tillhandahålla en fullständig skärmuppdatering en gång var 150:e millisekund i en omgivning där atmosfären utanför kan sjunka hela vägen mer än 50 grader och bara ett hundratal. milliwatt värt energi samtidigt som de också drivs av två AA-batterier som håller i nästan två år som mest under vanliga förhållanden.
Industriella kylkedjor övervakningsterminaler
Ett speciellt logistikföretag för kylkedjan använde en tillfällesdriven-förnyelse+grafenvarmlagerlösning, det har gjort sin genomsnittliga energiförbrukning mindre än hälften, minskat med 120mW till en -25 graders atmosfär ner till 65mW och det har utökat batteritiden med att byta cirka 2 månader till en 4-5 månadersperiod.
Instrumentsystem för rymdfarkoster
Någon form av djuprymdsdetektor använder kvantpunktsbakgrundsljus+dynamisk dimningsteknik, genom justering av ljusstyrkan som varierar baserat på omgivande ljusförhållanden (-100 grader - 80% vid 1000lux, -25% vid 50lux) vilket minskar strömförbrukningen för bakljus med 45w till 15w, vilket resulterar i en total minskning på 6%.
