Temperaturkompensation

LCD-Kontrast und -Spannung ändern sich mit der Temperatur. Ein LCD-Testergebnis ist wie folgt.

Abb. 1 Kontrast vs. Temperatur

Abb. 2 Spannung vs. Temperatur

LCD-Spannung gegen Temperatur – was Sie wissen sollten?

Aus diesem Grund sieht das LCD heller (unscharf) aus, wenn die Temperatur sinkt, während der Hintergrund erscheint (Geisterbilder), wenn die Temperatur ansteigt. Es gibt einige Möglichkeiten, den Kontrast mit der Temperaturänderung zu verbessern, wie z. B. die Wahl der Flüssigkristallflüssigkeit, die sich weniger mit der Temperatur ändert (flache Flüssigkeit), oder das Hinzufügen einer Heizung bei niedriger Temperatur. Unter, Wir werden uns auf die Verwendung von Elektronik konzentrieren, um die Temperaturänderung zu kompensieren, um den Kontrast zu erhöhen.

Für die meisten Anwendungen ist diese Kontraständerung über den „normalen“ Temperaturbereich von 0°C bis +50°C tolerierbar. Die meisten LCD-Module sind mit einer Option für einen erweiterten Temperaturbereich erhältlich, wodurch das Display von -20 °C bis +70 °C betrieben werden kann. Die Änderungen in der Temperaturkompensation des LCD-Kontrasts sind normalerweise über diesen weiten Temperaturbereich NICHT tolerierbar, was bedeutet, dass eine Möglichkeit zum Einstellen der Kontrastspannung bei Änderungen der Umgebungstemperatur bereitgestellt werden sollte.

So optimieren Sie die LCD-Temperaturkompensation

Zuallererst Wir wollen den Kontrast bei Raumtemperatur optimieren, erfolgt dies normalerweise während der Produktentwicklung am Prototypengerät. Ein LCD-Kontrastpotentiometer wird zwischen die entsprechenden Stromversorgungsschienen geschaltet (Vdd und Vss für Einzelversorgung und Vee und Vdd für LCD-Module mit höherer Spannung). Der Schleifer des Potentiometers ist mit Vo (LCD-Vorspannungseingang) verbunden, siehe Fig. 3. Das Potentiometer wird eingestellt, um das gewünschte LCD-Erscheinungsbild zu erhalten. Je nach optimaler Kontrastanforderung bieten wir Sie können das LCD-Kontrastpotentiometer entweder im Design belassen, oder messen Sie die Spannung am Vo-Pin und wählen Sie ein Widerstandspaar aus, um diese Spannung in den Produktionseinheiten zu erzeugen.

Abb. 3 Stromversorgung

Wenn die Temperatur sinkt, benötigt die LCD-Flüssigkeit eine höhere Betriebsspannung, um einen gegebenen optischen Kontrast aufrechtzuerhalten. Eine Möglichkeit, dies zu erreichen, besteht darin, dem Benutzer die Kontrolle über den Kontrast zu geben. Dies ist eine einfache Lösung, aber normalerweise ist sie nicht praktikabel. 

Der Mikroprozessor könnte die Umgebungstemperatur messen und die richtige Spannung an das LCD liefern, aber dies ist kompliziert und teuer.

Abb. 4 Vom Schaltkreis gelieferte temperaturkompensierte Spannung

Die häufigste Eine Lösung für die LCD-Temperaturkompensation besteht darin, eine in Fig. 5 gezeigte Schaltung bereitzustellen, um die Kontrastspannung automatisch einzustellen.

Abb. 5 Einfache Temperaturkompensationsschaltung

Fig. 5 verwendet einen Strompuffer, dessen Ansteuerstrom von einem Thermistor abhängt (negativer Temperaturkoeffizient). Dieser Thermistor RT1 sollte so nah wie möglich am LCD-Modul platziert werden, um die Umgebungstemperatur des LCD zu erfassen.

Die Vee-Stufe hängt von den Anforderungen des LCD-Moduls ab. Erweiterte Zeichenanzeigen benötigen -7.8 V an V_O bei 25 °C oder -2.8 V gegen Erde (Vss). Beachten Sie, dass Vee und V_O werden in Bezug auf die VDD-Versorgung des LCD gemessen. Typischerweise ist Vee 25 % größer als V_O. Während der Entwicklung ist Vee variabel, um den Kontrast zu optimieren.

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