Kompensacja temperatury

Kontrast LCD i napięcie zmieniają się wraz z temperaturą. Wynik testu LCD jest jak poniżej.

Rys. 1 Kontrast a temperatura

Rys. 2 Napięcie w funkcji temperatury

Napięcie LCD vs temperatura – co warto wiedzieć?

Z tego powodu wyświetlacz LCD wydaje się jaśniejszy (rozmyty), gdy temperatura spada, podczas gdy tło pojawia się (ghosting), gdy temperatura wzrasta. Istnieje kilka sposobów na poprawę kontrastu wraz ze zmianą temperatury, na przykład wybór płynu ciekłokrystalicznego, który zmienia się mniej wraz z temperaturą (Flat Fluid) lub dodanie grzałki w niskiej temperaturze. Poniżej, skupimy się na wykorzystaniu elektroniki do kompensacji zmiany temperatury w celu zwiększenia kontrastu.

W przypadku większości zastosowań ta różnica w kontraście jest tolerowana w „normalnym” zakresie temperatur od 0°C do +50°C. Większość modułów LCD jest dostępna z opcją rozszerzonego zakresu temperatur, co pozwala na pracę wyświetlacza w zakresie od -20°C do +70°C. Zmiany w kompensacji temperatury kontrastu LCD zwykle NIE są tolerowane w tak szerokim zakresie temperatur, co oznacza sposób dostosowania napięcia kontrastu do zmian temperatury otoczenia.

Jak zoptymalizować kompensację temperatury LCD?

Przede wszystkim chcemy zoptymalizować kontrast w temperaturze pokojowej, zwykle odbywa się to podczas opracowywania produktu na jednostce prototypowej. Potencjometr kontrastu LCD jest podłączony między odpowiednimi szynami zasilającymi (Vdd i Vss dla pojedynczego zasilania oraz Vee i Vdd dla modułów LCD o wyższym napięciu). Wycieraczka potencjometru jest podłączona do Vo (wejście napięcia polaryzacji LCD), patrz rys. 3. Potencjometr jest regulowany w celu uzyskania pożądanego wyglądu wyświetlacza LCD. W zależności od wymagań dotyczących optymalnego kontrastu, my może pozostawić potencjometr kontrastu LCD w projekcie;lub zmierz napięcie na bolcu Vo i wybierz parę rezystorów, aby wytworzyć to napięcie w jednostkach produkcyjnych.

Rys. 3 Zasilanie

Wraz ze spadkiem temperatury płyn LCD wymaga wyższego napięcia roboczego w celu utrzymania danego kontrastu optycznego. Jednym ze sposobów zapewnienia tego jest zapewnienie użytkownikowi kontroli nad kontrastem. To proste rozwiązanie, ale zwykle niepraktyczne. 

Mikroprocesor mógłby mierzyć temperaturę otoczenia i dostarczać odpowiednie napięcie do wyświetlacza LCD, ale jest to skomplikowane i kosztowne.

Rys. 4 Napięcie skompensowane temperaturowo dostarczane przez obwód

Najczęstszym Rozwiązaniem kompensacji temperatury LCD jest zapewnienie obwodu pokazanego na ryc. 5, aby automatycznie dostosować napięcie kontrastu.

Rys. 5 Prosty obwód kompensacji temperatury

Na rys. 5 zastosowano bufor prądowy, którego prąd sterowania jest zależny od termistora (ujemny współczynnik temperaturowy). Ten termistor RT1 powinien być umieszczony jak najbliżej modułu LCD, aby wykrywać temperaturę otoczenia odczuwaną przez wyświetlacz LCD.

Poziom Vee zależy od wymagań modułu LCD. Rozszerzone wyświetlacze znaków wymagają -7.8 V na V_O przy 25ºC lub -2.8 V względem ziemi (Vss). Zauważ, że Vee i V_O są mierzone w odniesieniu do zasilania VDD do LCD. Zazwyczaj Vee jest o 25% większe niż V_O. Podczas opracowywania Vee jest zmienny, aby zoptymalizować kontrast.

Sprawdź również: Jak działa LCD?