산업용 휴대용 기기, 휴대용 의료기기, 자동차 진단 도구 또는 야외 IoT 장비를 설계하는 엔지니어에게는 디스플레이를 선택하는 것은 해상도와 색상뿐만 아니라압력 아래의 신뢰성실험실 벤치에서 완벽하게 작동하는 디스플레이는 극한의 온도, 진동, 습도 등으로 인해 현장에서 치명적으로 고장날 수 있습니다.
이 기사 는 중요 한 과제 를 다루지만 흔히 간과 되는 과제 를 다루고 있습니다.광범위한 작동 온도 범위에서 일관성 있고 가독성이 높은 디스플레이 성능을 보장합니다., 특히-20°C ~ +70°C우리는 기술 사양을 사용할 것입니다.SFTO105JY-7403AN, 강력한 1.05-인치 TFT LCD 모듈세이프 테크놀로지 리미티드, 우리의 기초로 실용적인 디자인 솔루션을 탐구합니다.
SFTO105JY-7403AN의 데이터 시트는 많은 TFT LCD에 공통된 두 가지 주요 온도 관련 행동을 명시적으로 언급합니다.
"운동 온도가 -10°C 정도면 반응 시간이 매우 느리고, 높은 온도에서 작동하면 배경이 어두워집니다".
공학자에게는 이것이 현실 세계의 문제로 번역됩니다.
낮은 온도에서 (< 0°C):화면 업데이트가 지연되어 터치 인터페이스가 반응하지 않고 동적 데이터를 추적하기가 어렵습니다.
고온 (> 50°C) 에서:콘트라스트가 낮아지고 어두운 화면으로 인해 특히 밝은 주변 조명으로 인해 가독성이 손상되어 사용자 오류가 발생합니다.
이러한 영향을 무시하면 제품 반환, 중요한 응용 프로그램에서의 안전 문제 및 브랜드 명성에 손상을 줄 수 있습니다.
이러한 한계를 극복하기 위해서는 넓은 온도 등급을 가진 부품 선택 이상의 것이 필요합니다. 전체적인 시스템 설계 전략이 필요합니다.SFTO105JY-7403AN의 디자인에서 통찰력을 사용하여 솔루션을 분해하자.
SFTO105JY-7403AN는IPS (비행중 스위칭) TFT 패널a와보통은 검은색이것은 안정성을 위한 전략적 선택입니다.
IPS 우월성:이전 TN (Twisted Nematic) 패널과 달리, IPS 기술은 훨씬 더 넓은 관점 (데이터 시트당 80°) 에서 색상과 대조를 유지합니다. 더 중요한 것은 온도 안정성,액체 결정 분자는 차가운 물질로 인한 점착성 변화에 덜 민감합니다., 이는 느린 반응 시간의 주요 원인입니다. 이 내재 된 물질 속성은 기본적인 성능 버퍼를 제공합니다.
보통 블랙 모드:이 모드에서는 전압이 적용되지 않을 때 픽셀이 어두운 (검은) 색으로 표시됩니다. 따라서 높은 온도에서 관찰 된 "어둡게"하는 효과는 일반적으로 흰색 모드와 비교했을 때 콘트라스트 비율에 덜 해롭습니다.화면이 씻겨질 수 있는 곳데이터 셰이트는 800의 높은 전형적인 콘트라스트 비율을 확인합니다.1,이 안정성의 증거입니다.
전기 인터페이스와 드라이버 IC는 지능형 설계가 잔류 온도 효과를 완화하는 곳입니다.
드라이버 IC 캘리브레이션이 모듈은GC9A01 드라이버 IC고급 드라이버는 종종 호스트 마이크로 컨트롤러 (MCU) 에 의해 조정 될 수있는 내부 온도 보상 알고리즘 또는 레지스터를 포함합니다. 기본 데이터 시트에는 이러한 내용이 포함되어 있지 않지만,GC9A01의 전체 기술 참조를 참조하면 외부 온도 센서의 판독에 따라 구동 전압 또는 충전 펌프 설정을 약간 변경할 수있는 옵션을 나타낼 수 있습니다., 극한의 성능을 최적화
안정적인 전원 공급:아날로그 공급 전압 (VCC고품질의 소음 저압 전압 조절기는 협상 할 수 없습니다. 낮은 온도에서 전압 변동은 반응 문제를 악화시킬 수 있습니다.전원 공급 설계 온도 범위 전체에 걸쳐 안정성을 유지 보장.
SPI 인터페이스 타이밍 마진:데이터 시트는 4선 SPI 인터페이스의 상세한 타이밍 특성을 제공합니다 (예:tCSS,twc낮은 온도에서 반도체 타이밍이 흐를 수 있습니다.관대한 타이밍 마진 ∙ 지정된 최대 속도보다 느린 시계 속도- 시스템 시계와 IO 반응이 추운 상태에서 느려지더라도 신뢰할 수 있는 통신을 보장합니다.trc(읽기 사이클) 최대 150ns는 좋은 완충 구역을 제공합니다.
디스플레이 모듈은 단독으로 작동하지 않습니다.
열 관리:높은 온도 에서 작동 하는 경우, 장치 의 전체적 인 열 설계 를 고려 한다. 열 방출기 나 열 인터페이스 물질 을 사용하여 디스플레이 영역 에서 열 을 끌어낼 수 있는가?디스플레이 주변의 지역 주변 온도에서 약간의 감소조차도 그 밝기와 수명을 크게 향상시킬 수 있습니다.데이터 셰이트의 저장 온도는 80°C까지 올라갑니다. 이는 부품의 견고함을 나타냅니다. 그러나 활성 냉각은 최적의 성능 창에 가깝습니다.
백라이트 고려 사항:흰색 LED 백등은 전형적인 전압 (VF3V 및 전류 (IF) 20mA입니다.일정한 전류 LED 드라이버를 사용이 방법은 높은 온도에서 열 도출을 방지하고 일관된 밝기를 보장합니다 (400 cd/m2공급 전압 변동에 관계없이더 넓은 온도 범위를 위해 지정 된 LED를 선택하거나 LED를 부드럽게 따뜻하게하기 위해 부드러운 시작 회로를 구현하면 초기 고장을 방지 할 수 있습니다..
이 분석을 바탕으로 한 실천적 행동 계획은 다음과 같습니다.
올바른 기반을 선택하세요.범위에 대해 설계된 모듈을 시작SFTO105JY-7403AN.전체 데이터 시트를 여기에서 다운로드합니다..
온도 센서를 통합합니다.디지털 온도 센서 (예를 들어, I2C 기반) 를 PCB 디스플레이 근처에 배치하십시오.
펌웨어 보상 개발:MCU 코드에서 센서 판독에 따라 두 가지 주요 매개 변수를 조정하는 간단한 검색 테이블 또는 알고리즘을 만들어보세요.
백라이트 PWM 작업 주기는:낮은 온도에서 밝기를 약간 증가시켜 느린 반응을 방지합니다. 높은 온도에서 조정하여 전력 / 열과 가독성을 균형 잡습니다.
SPI 시계 속도:신호의 무결성을 유지하기 위해 온도가 임계치 (예를 들어, -5°C) 아래로 떨어지면 시계 속도를 줄이십시오.
설계 강력:낮은 열 유동과 LDO 또는 전환 조절기를 사용 합니다.VCC그리고LED-A줄들.
기계 환경 계획:단기 장착뿐만 아니라 열 흐름을 관리하기 위해 간격장과 간판을 사용하십시오. 먼지 또는 습한 환경 (데이터 시트에서는 습도 제한을 지정합니다), 전면 베젤이 디스플레이를 적절히 밀고 있는지 확인하십시오.
SFTO105JY-7403AN은 디스플레이 전용 모듈이지만 현대 HMI는 상호 작용을 요구합니다.세이프 테크놀로지 리미티드둘 다표준 및 완전히 사용자 정의 터치 스크린 솔루션포함용량 터치 패널 (CTP)그리고저항성 터치 패널 (RTP)이 디스플레이에 원활하게 겹쳐질 수 있습니다.
극한 환경의 애플리케이션:
장갑 사용 및 열악한 조건에 대한 RTP를 고려하십시오.저항성 터치 스크린은 본질적으로 온도 변동에 덜 영향을 받고 장갑으로 작동 할 수 있습니다.
하드 코팅으로 설계 용량 (PCAP) 을 선택하십시오.프리미엄 느낌을 위해 PCAP는 견고한 커버 글래스 (DragontrailTM 또는 Gorilla Glass®와 같이) 를 사용하여 스크래치, 화학물질 및 넓은 온도에 견딜 수 있습니다.안정성을 위해 조정된 드라이버로.
극한 조건에서 신뢰할 수 있는 디스플레이 성능을 달성하는 것은 부품 데이터 시트를 넘어 시스템 수준의 디자인으로 이동하는 엔지니어링 과제입니다.한계 뒤에 있는 물리학을 이해함으로써IPS와 같은 기술의 고유한 강점을 활용하고 신중한 전기 및 열 관리를 구현하면 정말 견고한 제품을 만들 수 있습니다.
TheSFTO105JY-7403AN 1.05-인치 TFT LCD 모듈이러한 설계에 대한 견고한, 사양에 근거한 기초를 제공합니다.낮은 온도 반응과 같은 행동의 명확한 문서화는 엔지니어들에게 효과적인 솔루션을 설계하는 데 필요한 정직한 데이터를 제공합니다.그저 그들을 위해 바라는 게 아니라
엔지니어링 과제를 이해하는 디스플레이 파트너와 함께 다음 임베디드 디자인의 한계를 넘어서기 준비가 되셨습니까?사용자 지정 터치 솔루션과 함께 또는 없이이 디스플레이 모듈이 특정 응용 환경에 최적화 될 수 있는지 논의하기 위해 Saef Technology Limited의 엔지니어링 지원 팀과 연락하십시오..
담당자: Mrs. Christina
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