Устройство ламп подсветки телевизора

Обновлено: 18.05.2024

Существует множество вариаций универсальных подсветок для мониторов. Комплект обычно состоит из одной или двух светодиодных линеек, драйвера со стабилизацией по току и шлейфа для подключения драйвера к плате управления. Предложения на рынке отличаются друг от друга типом светодиодов, их плотностью, материалом подложки, типом управляющего ШИМ и конечно же компоновкой. Так какую же подсветку выбрать для своего старого доброго монитора, в чем различие, каковы преимущества и недостатки каждого из вариантов?

В этой статье мы постараемся ответить на большинство вопросов, возникающих при выборе универсальной LED подсветки для мониторов, разберем устройство различных комплектов, детально рассмотрим различия светодиодных линеек на базе 3528, 5630/5730 и 2835 их преимущества и недостатки, а также изучим схемы построения драйверов на различных специализированных ШИМ контроллерах. Информация из статьи поможет вам в будущем самостоятельно оценивать качество предлагаемых комплектов и выбирать наиболее подходящий для ваших условий эксплуатации.

Светодиодные линейки

Линейки могут отличаются типом светодиодов, их плотностью установки, световой температурой, а также материалом подложки. Но кое-что у них все же есть общее, все они стремятся вписаться в ширину 4 мм для матриц мониторов и 2 мм для матриц ноутбуков. Дело в том, что матрицы мониторов имеют кассеты с CCFL лампами, толщиной 9 мм, 7 мм и 5 мм. 5мм кассеты рассчитаны были под одну CCFL лампу толщиной 2,4-3 мм что вместе с креплениями и центрующими кольцами дает минимальную толщину 4-4,5 мм. По этой причине выбор стандарта 4 мм для LED линеек выглядит логичным. Схемотехнически драйверы в основном идут понижающие, следовательно, напряжение питания линейки должно быть меньше напряжения питания драйвера. Поскольку в мониторах для питания инвертора подсветки обычно используется напряжение от 12 В до 24 В, то диоды подключают группами по 3 шт, что дает суммарное напряжение линейки 9 В, оставляя минимум 3 В в запасе на компенсацию потерь на токовом резисторе, ключе, индуктивности и т.д.

Почему не используют схему повышающего преобразователя?

Если подключить все светодиоды последовательно, то линейка из 90 светодиодов имела бы питающее напряжение около 270 В, а две линейки вообще 540В, сделать преобразователь с таким коэффициентом преобразования не самая простая задача, уже потребуется трансформатор, да и токи светодиодов в купе с таким напряжением, при неправильном монтаже, представляет угрозу жизни как пользователю, так и инженеру, который будет устанавливать такую подсветку. Также открытым вопросом будет укорачивание линейки для подгонки под конкретную диагональ. Нужно будет восстанавливать соединение питающей линии после обрезки, изолировать это место, и по-хорошему… перематывать трансформатор под новое напряжение!

Какой тип светодиодов выбрать?

Еще несколько лет назад распространены были линейки на базе светодиодов 3528, они имели довольно узкую диаграмму направленности и малую мощность. Сейчас же доминируют линейки на базе 5630/5730 и 2835 для подсветок мониторов, а также светодиоды 3014 и 4014 для подсветок ноутбучных матриц. Для нас важными параметрами является мощность, световой поток, светоотдача, диаграмма направленности, рабочая температура и размеры. Цветовой температурой при сравнении можно пренебречь т.к. практически все современные белые светодиоды использую трансформаторы спектра, что позволяет любому формфактору светодиода испускать свет в заданном спектре. Рассмотрим таблицу ниже.

Наиболее часто встречаются линейки со светодиодами 5630 и 2835. 5630 имеют преимущество по мощности, но зачастую линейки работают на мощности значительно ниже номинальной, это связанно с тем, что диоды устанавливают максимально густо для получения однородного светового потока, и их суммарная мощность становится значительно больше допустимой тепловой нагрузки. Закрытые условия эксплуатации светодиодной линейки на максимально возможной мощности могут привести к перегреву и оплавлению световода с дальнейшим повреждением матрицы. Забегая вперед скажу, что драйвер подсветки монитора обычно предустановлен на ток, который является безопасным для матриц от 12” и более.

Безопасная мощность подсветки для мониторов от 19” и более составляет 20-25 Вт. Это средний показатель для CCFL подсветки, и он же является верхним пределом в случае установки LED подсветки. Драйвер LED подсветки обычно выставлен на мощность 12 Вт, но сами ленты, например, из 5630 имеют около 64 диодов на линейке или же 128 шт/комплект, а из 2835 около 90 светодиодов (180/комплект), что соответственно равно 64 и 36 Ватт. Как видим, мощности заоблачные, и одни и другие диоды на полной мощности превышают допустимую, так какие же выбрать?

Зачем подсветка такой большой мощности?

Люди, которые смотрели с расстояния метр на светодиодный фонарь мощностью хотя бы 10 Ватт наверняка зададут этот вопрос. Действительно, если включить светодиодную лампу на 12 Вт, то она неплохо осветит среднюю комнату, а тут та же лампа только в мониторе, на расстоянии метра от глаз, и мы спокойно на нее смотрим. Что бы понять куда девается свет, нужно посмотреть на матрицу в разрезе.

Обычная TN матрица состоит из более чем 10 слоев, и даже если отбросить условно прозрачные слои (клей, световоды), то у нас останется 4 слоя, которые очень хорошо поглощают свет.

Стоит заметить, что все-же встречаются места, где требуется яркость выше средней. Как правило, это устройства, которые эксплуатируются при высоком внешнем освещении, например, на улице. К таковым относятся устройства мониторинга и отображения для различной автоматики, комбайнов, станков с ЧПУ, производственных линий и т.д. В этом случае лучше поискать светодиодные линейки на алюминиевой основе. Они несколько дороже, но благодаря алюминиевой подложке способны отводить значительно больше тепла, такие линейки рекомендуется клеить не на простой двухсторонний скотч, а на теплопроводный, который сможет обеспечить отвод тепла должным образом. Линейки 2865 на алюминиевой основе показывают стабильные параметры и нормальную рабочую температуру на мощности до 30 Вт (. ).

Установка осветительных лент в качестве подсветки матрицы LCD монитора.

Драйверы

Драйвер на базе PT4115

PT4115 предназначен для построения понижающих преобразователей напряжения со стабилизацией по току. Диапазон рабочих напряжений от 6 до 30 В, но применительно к универсальной светодиодной подсветке минимальное напряжение составляет 11 В. Микросхема имеет встроенный силовой ключ, который обеспечивает рабочий ток до 1,2 А что при 9 В питании светодиодов составляет примерно 10 Вт. Но стоит оговорится, что это возможности микросхемы, среди тех драйверов LED, которые мне встречались, были установлены индуктивности типоразмером 2220 с максимальным допустимым током 800 мА т.е. максимальная мощность в этом случае будет составлять 7,2 Вт.

Типичное включение микросхемы на примере драйвера JH-2T009 приведено на следующей схеме.

В данной схеме линия управления яркости подключена к сигналу включения на разъеме, это не ошибка, драйвер при этом нормально функционирует на максимальной яркости, без возможности регулировки. Но если в скайлере монитора используется ШИМ сигнал управления яркостью, то можно на линию (3) можно подать этот ШИМ сигнал управления яркости (предварительно отключив сигнал ON/OFF) и регулировка яркости будет работать в штатном режиме.

Регулировка тока осуществляется заменой токоизмерительных резисторов R1, R2 которые рассчитываются по следующей формуле: Iout=100mV/Rs. Сопротивление токоизмерительного резистора должно быть не менее 0,085 Ом что соответствует выходному току 1,2 А. Но прежде чем заменить резистор убедитесь, что другие компоненты на плате драйвера рассчитаны под этот ток. Если вернуться к нашей JH-2T009, то диод Шоттки SS14 рассчитан на ток до 1 А, а дроссель типоразмера 2220 и вовсе на 800 мА.

Стоит ли покупать универсальную подсветку на базе PT4115?

Зависит от исполнения и потребностей. В целом довольно надежный и дешевый вариант с минимальным количеством дискретных элементов. При хорошем исполнении и индуктивности соответствующей мощности, такого драйвера будет вполне достаточно для домашних мониторов диагональю 15-19”. Для больших же диагоналей или местах, требовательных к яркости рекомендуем присмотрится к драйверам на базе следующей микросхемы.

Драйвер на базе DF6113A

DF6113A – специализированный драйвер подсветки LCD матриц. Его можно использовать как в схемах понижающего преобразователя, так и повышающего. Диапазон рабочих напряжений 5-24 В (в случае понижающей схемы 11-24 В). В нем реализованы встроенные цепи защиты от перенапряжения по выходу и от короткого замыкания. Микросхема не имеет встроенного силового ключа и требует несколько большей обвязки для нормальной работы.

Не смотря на разнообразие предложений, схема включения микросхемы идентична в большинстве случаев, даже в варианте универсальной ноутбучной подсветки схема аналогична (подробней можно почитать в предыдущей статье). Отличия лишь в использовании более мощных элементов – диоды вместо 2 амперных SS210, установлены 3 амперные SS310, более мощная индуктивность B82464G, наличие дополнительных электролитов и т.д.

Но мощная индуктивность вовсе не правило, на следующем фото представлен драйвер с загадочной экономией на индуктивности, такой драйвер, не смотря на потенциал микросхемы и мощного силового ключа, нельзя перенастраивать на токи, более 800 мА и дело даже не в перегреве. Превышение тока неизбежно приводит к насыщению сердечника и индуктивность теряет свои свойства превращаясь в резистор с очень малым сопротивлением. В лучшем случае сработает защита блока питания, а в худшем что-то перегорит.

Но производитель микросхемы также дает рекомендации по подключению неинвертирующего ШИМ сигнала управления который приведен на следующем рисунке.

Для переделки необходимо всего лишь удалить резистор R1 и конденсатор C3, и добавить диод VD2. Для надежной работы желательно еще добавить подтягивающий резистор R9

Регулирование тока производится заменой токоизмерительных резисторов, которые считаются по специальной формуле, о которой уже писалось в предыдущей статье.

На что обратить внимание при выборе драйвера?

Уже по внешнему виду драйвера можно судить о его возможностях и ограничениях. Разберем по порядку.

Силовые ключи. Наличие внешнего силового ключа как правило гарантирует даже избыточность по току. Так, например, транзистор 15N10 способен обеспечить ток 8 А в непрерывном режиме и 14 А в импульсном. Если ключ встроен, то такие схемы обычно имеют ограничение 1-1,5 А, детальней можно узнать из документации на конкретную микросхему.

Индуктивность. Моточные изделия всегда были дорогими и на них в первую очередь экономят. Индуктивность устанавливают поменьше номиналом (т.к. такие индуктивности выдерживают больший ток) и поменьше размером, что уменьшает допустимый ток, но и снижает себестоимость. Для самых простых драйверов типичным является установка индуктивности серии LQH55D, типоразмер 2220 (5х5мм), 47 мкГн. В боле качественных драйверах ставят индуктивности хотя бы B82464G (10х10мм), 47 мкГн и более.

Уменьшение индуктивности негативно влияет на диапазон регулировки яркости. Индуктивность 47 мкГн позволяет регулировать яркость в пределах 20:1, а 68 мкГн уже 25:1. Увеличение номинала индуктивности расширяет диапазон регулирования яркости, но такие индуктивности при идентичном типоразмере имею меньший допустимый ток. Потому производителям приходится балансировать между удобством и себестоимостью.

Диод Шоттки. Тут наиболее популярны SS14, SS210 и SS310 от 1 до 3 А соответственно. Опять-же больше ток – лучше.

Наличие сглаживающих конденсаторов на выходе. Их установка не обязательна, т.к. считается, что глаз не способен увидеть высокочастотные мерцания. И на фото в начале раздела, под буквой (B) изображен такой инвертор. Но физиологи все же отмечают, что большая амплитуда ВЧ мерцаний приводит к более быстрой утомляемости. Потому более качественные (А) имеют сглаживающий конденсатор параллельно светодиодам.

Итоги

Теперь вы знаете чем отличаются универсальные LED подсветки для монитора и можете сознательно выбрать наиболее подходящий вам вариант.

Мы же в свою очередь будем рады, если вы посмотрите наши предложения по подсветке. У нас есть варианты практически для любых задач, по демократичным ценам и с гарантированным качеством исполнения:

Универсальная подсветка для монитора 15-24” с линейками на алюминиевой основе (по запросу)

На устройствах, имеющих ЖК-матрицу, последняя должна хорошо освещаться. Для этого используются CCFL-лампы, которые располагаются сверху и снизу экрана. Подсветка монитора зависит от диагонали дисплея и может включать 4 и более люминесцентных трубок.

Что такое подсветка монитора ?

В некоторых портативных устройствах не используется освещение матрицы, поэтому им требуется внешний источник света. Подсветка дисплея предназначена для улучшения просмотра изображения в условиях плохой освещенности и состоит из следующих элементов:

источника света;
рассеивателя;
инвертора.

В большинстве случаев в качестве источника света применяют люминесцентные лампы с холодным катодом (CCFL). А также отдельные светодиоды или матрицы.

Виды подсветки

Качество подсвечивания матрицы телевизора или ноутбука влияет на контрастность. А также на яркость и качество цветопередачи изображения. А недостаточные характеристики оказывают негативное влияние на зрение пользователя. Различают 2 вида подсветки матрицы: люминесцентными лампами и светодиодами. В первом варианте подсвечивание организовано трубками, расположенными следующим образом:

сверху и снизу;
со всех сторон;
параллельно плоскости матрицы.

Для равномерного распределения света применяется система рассеивания, состоящая из световодов и призм разной формы и размеров. Сейчас эта технология считается устаревшей, т. к. при производстве ЖК-телевизоров в качестве источника света применяют LED-подсветку .

Существуют 2 вида светодиодного подсвечивания экрана — боковое и матричное. А по виду управления — статическая и динамическая подсветки монитора . В первом случае яркость регулируется по всей поверхности матрицы, а во втором — имеется возможность управления освещением отдельных участков.

Как проверить лампы подсветки монитора мультиметром

Для проверки работоспособности лампы используют тестер. В связи с тем, что на выходе инвертора имеются высокочастотные импульсы большого напряжения, применять мультиметр не рекомендуется. Наиболее распространенным способом проверки ламп подсветки монитора является использование универсального инвертора. Имеется возможность одновременного подключения до 4 источников света. Кроме этого, можно использовать инвертор от ноутбука.

Работоспособный элемент при подключении к измерительной схеме будет светиться ровным белым светом. Трубка не должна иметь черных участков с обоих концов. В противном случае на дисплее в этих местах будут темные зоны. Дефектный элемент будет издавать красный цвет. При поиске неисправности мультиметр применяют для проверки радиодеталей схемы.

В случае невозможности определить целостность лампы универсальным инвертором, нужно установить заведомо исправный элемент. Если такая замена не решит проблему, неисправность кроется или в соединительных шлейфах, или в ШИМ-инверторе.

LED-подсветка своими руками

Многие пользователи самостоятельно переходят с подсветки CCFL-ламп на светодиодные ленты. Порой новый комплект люминесцентных трубок не дает желаемого результата. Особенно в случае, если проблемы с инвертором. Поэтому выходом может быть установка светодиодов. При этом плотность посадки не должна быть ниже 120 шт. на 1 м ленты. Стоимость приобретенных элементов не превышает цены новых трубок. А при необходимых знаниях и навыках работы с такой техникой замену можно провести за 2-2,5 часа.

Как заменить подсветку монитора на светодиодную

Чтобы поменять лампы на светодиоды, необходимо разобрать монитор и извлечь старые источники света. Для этого следует:

Отсоединить подставку и открутить винт, удерживающий заднюю стенку устройства.
С помощью плоской отвертки снять тыльную панель с защелок, расположенных по периметру корпуса.
Извлечь плату с кнопками и внутренний металлический корпус.
Отсоединить провода от люминесцентных трубок и шлейф, идущий к матрице.
Демонтировать матрицу и разместить на мягкой ровной поверхности.
Разобрать блок с подсветкой и снять лампы.

В мониторах могут быть установлены трубки 2 типоразмеров: 7 или 9 мм. LED-лента имеет ширину 9 мм, поэтому если ее невозможно разместить в посадочном месте, то края обрезают. Новые источники света питаются напряжением 12 В. Получить его можно с блока питания устройства через стабилизатор DC-DC, собранный на ML-микросхеме. Иногда ленту напрямую подключают к питанию, однако тогда экран не будет гаснуть после отключения монитора.

Использование такой схемы дает ровный свет нужного оттенка без мигания, а экран гаснет, когда устройство неактивно.

Схема диммируемого драйвера светодиодной ленты

В случае выхода из строя инвертора необходимо найти новый источник питания светодиодной ленты. Тогда яркость можно изменять регуляторами матрицы или настройками монитора. Существует 2 вида изменения интенсивности подсветки: с помощью встроенного регулятора или внешним диммированием.

Схема светодиодной подсветки со встроенным диммером

Управление яркостью светодиодов можно сделать от штатного широтно-импульсного модулятора. Сигнал генерируется схемой управления устройства без вывода дополнительных органов управления на лицевую панель. Для этого нужно собрать логическую схему И-НЕ. Это инвертор, у которого на выходе будет 1 только тогда, когда на входе будет 0.

Схема монтируется на входе On/Off регулятора, и выставляется постоянное значение выходного напряжения 12 В. Величина подстроечного сопротивления должна быть около 10 кОм. Более точное значение можно установить при включенном регуляторе.

Схема для внешнего диммирования

В мониторах с двумя управляющими клавишами функции нужно выбирать из экранного меню. В таких случаях лучше вывести орган управления подстроечного резистора на лицевую панель. Для создания схемы регулировки яркости светодиодов со встроенным диммером нужно на плате найти пины с такими обозначениями:

On — сигнал на включение подсветки (+5 В);
Dim — управление яркостью подсветки;
+12 В — питание нагрузки.

Основой схемы управления является линейный регулятор LM2941. В связи с тем, что девайс имеет инвертируемый выходной импульс, для его согласования с прямым сигналом On следует собрать инвертор на 1 транзисторе. Для регулировки уровня яркости в схеме последовательно установлены 2 переменных резистора. Это позволяет более плавно изменять выходное напряжение.

Переменный резистор RV1 номиналом 5,1 кОм и многооборотное подстроечное сопротивление RV2 (4,8 кОм) позволяют поддерживать напряжение около 13 В, необходимое для питания светодиодов. Ими же можно регулировать яркость свечения в заданных пределах. Достоинствами такой схемы являются ее простота и возможность использования стандартной светодиодной ленты.

Вместе с тем немного нарушается баланс белого цвета, который уходит в зеленоватые оттенки. Из-за небольшой плотности расположения светодиодов наблюдаются конусы засветки возле каждого элемента. Поэтому лучше использовать ленту с более частой посадкой элементов (более 120 шт. на метр).

Как известно, современные ЖК-мониторы работают “на пропускание” света – полупрозрачная картинка на матрице подсвечивается сзади, свет, проходя через матрицу и ее светофильтры, формирует изображение. В качестве подсветки (backlight) используется довольно яркий источник белого света – матрица по светопропусканию больше напоминает довольно темные солнечные очки.

Традиционно для этого применялись флуоресцентные лампы с холодным катодом, или CCFL – Cold Cathode Fluorescent Lamp. Эти лампы представляют собой стеклянные трубки диаметром 2-3 мм, внутренняя поверхность которых покрыта люминофором. Трубки заполнены парами ртути. При прохождении по газу электрического разряда возникает излучение, заставляющее люминофор светиться. Для работы такой лампы требуется высокое переменное напряжение – около 1500 В с частотой около 40-50 кГц.

К числу наиболее распространенных неисправностей жидкокристаллических панелей относится выход из строя подсветки или инвертора – устройства, преобразующего постоянное напряжение (обычно 12-18 В, в зависимости от питания монитора) в переменное напряжение для работы лампы. Проявляется это в резком снижении яркости экрана, обычно с одного из краев, или в полном отключении подсветки – в этом случае изображение на экране еле видно.

В фирменных сервисах такие неисправности “лечат” заменой панели целиком, особенно в случае ноутбучных панелей. Стоит это довольно дорого, в случае монитора – проще купить новый. К счастью, на свете существуют не только фирменные сервисы, и немалое количество “умельцев”, освоивших операцию замены ламп подсветки или инверторов.

Замена лампы подсветки – простая операция, в некоторых мониторах предусмотренная “конструктивно”. Если кто-то не читал статью Игоря Пичугина на РадиоКоте, приведу краткую “выжимку” из нее.

Лампы монтируются вдоль одной из сторон дисплея в “пенале”. Обычно для снятия пенала требуется разборка ЖК-панели, то есть снятие металлического кожуха и собственно панели. Сзади панели смонтирована тонкая (около 0,5-1 мм) плата управления, соединенная с самой матрицей несколькими шлейфами. Для снятия жидкокристаллического экрана необходимо аккуратно отклеить (ни в коем случае не резать! поврежденные линии данных на гибких шлейфах восстановить невозможно) защитную пленку.

Для демонстрации “классической” технологии подсветки я использую ЖК-монитор LG Flatron L1970H.

Разборку монитора начнем с демонтажа подставки. Надо снять сзади пластиковый кожух, закрывающий крепление подсветки и шлейфы от разъемов на подставке.

Сняв подставку, извлечем ЖК-модуль из корпуса. Передняя рамка крепится на защелках и легко отделяется от задней части корпуса.

ЖК-модуль закрыт металлическим кожухом. Через отверстия в нем видны трансформаторы инвертора с грозными надписями.

Откручиваем винты, крепящие кожух.

Теперь можно подробно разглядеть плату управляющей электроники монитора и выполненный в виде отдельного блока инвертор.

Плата электроники соединена отдельным жгутом с декодером ЖК-матрицы, прикрытым тонкой пленкой-самоклейкой.

Декодер подключается к матрице с помощью тонких гибких шлейфов. Если придется снимать панель, над очень осторожно отклеивать защитную пленку – гибкие линии данных восстановить невозможно, в этом случае матрицу придется выкинуть.

Инвертор, смонтированный сзади монитора, зачастую может меняться на аналогичный. Достаточно знать питающее напряжение и количество ламп. Кроме того, инвертор в мониторах обычно крупный и ремонтопригодный.

Лампы подключатся к инвертору стандартными разъемами.

В этом мониторе пеналы с лампами извлекаются без разборки панели. Надо только открутить винт…

…и выдвинуть пенал.

Лампы смонтированы в пеналах по две. Признак “старой” лампы – черные кольца вокруг катодов. У перегоревших ламп они гораздо шире и темнее.

Лампы мне понадобились не случайно. Принесли “посмотреть” побитый жизнью ноутбук Fujitsu-Siemens Amilo M7800 с диагнозом “очень темное изображение на экране”. В фирменном сервисе за ремонт запросили какие-то нереальные деньги – видимо, собрались менять матрицу. Я же как раз прочитал статью на “коте” и собирался попробовать поменять лампу.

Для доступа к ЖК-панели первым делом надо снять ее рамку. Обычно она крепится на защелках, но в некоторых моделях ноутбуков могут быть и скрытые под резиновыми заглушками винты.

В нижней части ЖК-экрана ноутбука, между петлями, находится инвертор в защитном кожухе.

Имеет смысл проверить, действительно ли неисправна лампа, или все-таки “накрылся” инвертор. Для этого достаточно подключить к инвертору заведомо исправную лампу.

Ноутбучные инверторы достаточно миниатюрные и в случае неисправности их обычно меняют целиком. Допустима замена на аналогичный от другой модели, благо они есть и на радиобарахолках, и на Dealextreme.

При замене инвертора желательно определить, как осуществляется управление включением/выключением и яркостью подсветки. Обычно для этого в идущем к инвертору шлейфе предусмотрены сигналы DIM (управление яркостью, меняется обычно в пределах от 1 В – наименьшая яркость до 3 В – наибольшая) и ENABLE (0 В – подсветка выключена, 3 В – подсветка включена). Обычно их правильное подключение необязательно для работы нового инвертора, но позволяет сохранить некоторые функции энергосбережения.

Для замены лампы нам потребуется снять ЖК-панель. Надо открутить винты, которыми она крепится к петлям и крышке ноутбука.

По бокам панели установлены металлические направляющие, которые необходимо снять для дальнейшей разборки.

В использованной в этом ноутбуке панели можно добраться до лампы, не разбирая панель целиком. Достаточно только снять одну из сторон металлической рамки и открыть пластиковый пенал.

Казалось бы, дальнейшее очевидно – едем на радирынок, покупаем нужную лампу и ставим ее в ноутбук. Реальность же оказалась несколько сложнее. На Митино не обнаружилось ламп подходящей длины, были либо очень короткие (короче на 15 мм), либо очень длинные (на 15 мм длиннее). В ларьке фирмы Исток-2 (это ларек с радиолампами и всяческой светотехникой, расположен в дальнем от входа конце цокольного этажа, светится, как новогодняя елка) посоветовали использовать линейку из сверхярких светодиодов.

Ширина такой линейки – около 3 мм. Диоды на ней установлены в группы по 3 штуки, каждая длиной около 15 мм. Соответственно, можно отрезать линейку нужной длины с приемлемой точностью.

Сейчас, с развитием технологий изготовления мощных светодиодов белого свечения, светодиодную подсветку стали устанавливать в некоторые жидкокристаллические мониторы и телевизоры. На самом деле любой может приобщиться к “переднему краю” технологий, поставив такую подсветку взамен сгоревшей “ламповой”. Поддавшись на уговоры “истоковцев”, я купил линеечку длиной 300 мм за 250 рублей (примерно равно стоимости лампы).

Светодиодная линейка замечательным образом поместилась внутри штатного пенала.

Для проверки светодиодной подсветки достаточно подключить вставленную в матрицу линейку к подходящему источнику питания. Отключенный экран должен светиться молочно-белым цветом.

Сборка производится в обратном порядке (c).

Вместо выкинутого за ненадобностью инвертора можно собрать схемку наподобие такой:

Номиналы резисторов подбираем в зависимости от параметров сигналов DIM и ENABLE и напряжения питания.

В заключение хочу сказать несколько слов о том, почему светодиодная подсветка – гадость.

Во-первых, спектр свечения светодиодов не совсем соответствует спектру ламп. Поэтому на мониторах, предназначенных для работы с графикой, такая замена может только навредить.

Во-вторых, иногда встречаются “умные” инверторы, управляемые цифровыми сигналами (обычно по шине I2C, но бывают и более экзотические). В случае отсутствия инвертора ЖК-панель может не включаться.

В третьих, главный недостаток светодиодной подсветки, собранной “на коленке” – некоторая неравномерность свечения вблизи лампы.

На фото заметно, что подсветка нижней части экрана не очень равномерна, а правый нижний угол – вообще темный, к сожалению, линейка оказалась чуть коротковата.

В любом случае, замена CCFL-лампы на светодиоды – доступный и недорогой способ восстановления ЖК-мониторов. Имеющиеся недостатки нельзя назвать критическими, а в случае с лампами нестандартных типоразмеров, как у меня, это вполне оправдано.

Запись опубликована в блоге Шуры Люберецкого. Вы можете оставлять свои комментарии там, используя свое имя пользователя из ЖЖ (вход по OpenID).

В свободное время помимо подработки в маленькой мастерской у знакомого ИП по ремонту электроники, иногда выкупаю электронную технику с целью ремонта и последующей реализации, так сказать в качестве дополнительного заработка. Бюджета на организацию рабочего места в мастерской, как это часто бывает у тех кто только начинает работать, по сути нет, рабочий ПК свой, интернет свой, из оборудования есть только паяльная станция и лабораторный блок питания, поэтому приходится выкручиваться как можем.

Телевизор для ремонта

В качестве тестового телевизора для проверки работоспособности ТВ приставок и ПК принесенных на ремонт, нам потребовался ЖК телевизор, причем выход пришлось, как это обычно бывает, искать на ходу не отрываясь от работы. Не так давно мною на Авито был выкуплен условно нерабочий ЖК ТВ на 15 дюймов Тошиба, причем цена была очень скромной – всего 200 рублей. Ради интереса сейчас посмотрел сколько стоит данная модель в рабочем состоянии на Авито и был удивлен, цена составляла за эту уже довольно устаревшую модель аж 3000 рублей.

По заявлениям хозяина ТВ, при работе у телевизора пропадало изображение через минуту работы, при этом звук оставался. Ну, думаю, все понятно, как обычно скорее всего сильно изношены лампы подсветки. Для проверки LCD ТВ и сама матрица были разобраны, проблема как я и думал была в лампах, о чем явно свидетельствовали почернения у обоих концов лампы.

Нерабочая лампа и рабочая (справа)

Подобные почернения у обоих цоколей знакомы любому человеку который ранее пользовался любыми бытовыми люминесцентными лампами, по мере их старения и прихода в негодность перед тем как погаснуть навсегда. Решено было пойти самым простым и бюджетным путем – заменить лампы на обычную LED ленту в силиконе.

Лента 60 светодиодов на 1 метр

Питание светодиодной ленты подсветки

Для того чтобы не вносить изменения в схему блока питания и инвертора было решено использовать внешний малогабаритный адаптер питания на 12 Вольт 1.5 Ампера, просто отключив лампы. Сам блок питания, так как место в корпусе позволяет, впоследствии планирую спрятать в корпус телевизора, запитав адаптер от разъема подключения шнура питания. Но ведь в большинстве моделей ЖК ТВ и мониторов нельзя оставлять инвертор без нагрузки – он уходит в защиту, ругается на ненормальный режим работы, как быть? Выход был стандартным для таких случаев: емкостная нагрузка подпаянная к разъемам подключения обоих ламп подсветки.

Конденсаторы 3 кВ

Номинал конденсатора составляет десятки ПикоФарад, с увеличением диагонали монитора или ЖК ТВ номинал несущественно увеличивается, точные данные вы легко найдете в интернете. Напряжение, на которое рассчитан конденсатор, составляет 3 КилоВольта, и ни в коем случае не обычная керамика, помним о том что на выходе трансформаторов инвертора питающих лампы высокое напряжение!

Схема коммутации LED ленты

Информация о подобном решении была взята ранее с одного из сайтов в интернете, ниже мы можем видеть схему включения. Вкратце поясню суть работы с одним дополнением, так как ЖК ТВ должен был быть тестовым и только периодически включаться в работу не было необходимости в регулировке яркости подсветки и я просто посадил затвор мосфета на вывод микросхемы инвертора ON/OFF, с помощью которого мы коммутировали питание нашей LED ленты.

Схема включения ШИМ инвертора ТВ

Сразу скажу, в связи с тем что ТВ был 15 дюймов, а подобные ЖК ТВ и мониторы в отличие от 17 дюймовых имеют всего по одной лампе сверху и снизу матрицы, а не по две идущие параллельно, пришлось бокорезами немного подрезать ширину ленты, буквально на пару миллиметров по всей ее длине, иначе матрицу просто не получалось собрать и защелкнуть защелки крепления.

Меняем подсветку на LED

Наконец матрица вместе с нашими ленточками была собрана, настал момент оценить качество работы – хватает ли яркости лент для нормальной подсветки изображения и другие параметры. С яркостью было все практически нормально, если она и снизилась то очень незначительно, проблема здесь была в другом: светодиоды LED ленты у нас стояли слишком разрозненно, лента была взята самая дешевая 60 светодиодов на 1 метр, причем светодиоды там стояли с промежутками и были слишком яркими для таких целей.

Попытка сэкономить на ленте и не покупать ленту с 12 светодиодами на 1 метр была ошибкой, в данной ленте светодиоды расположены в 2 раза чаще, не 6 штук на 10 см как в моем случае, а 12 штук. Достаточно было бы немного уменьшить напряжение питания ленты на 12 штук, неважно с помощью чего, резистора или понижающего DC – DC преобразователя, и мы получили бы равномерную подсветку без засветки отдельных участков матрицы.

Выводы DIM и ON-OFF

Для использования в качестве тестового ТВ подобное решение как временное на какое-то время сгодится, как только надобность в данном ТВ в мастерской отпадет и телевизор будет использован по своему первоначальному назначению, как я планировал вместе с DVB-T2 приставкой на кухне дома, ленточки будут заменены.

Данные о микросхемах использованных в ТВ

Подведение итогов работы

В данной статье я разобрал свой не совсем удачный опыт в качестве примера, думаю полезного тем, кто только планирует подобную переделку подсветки ЖК ТВ или монитора с целью сэкономить их время и деньги, пусть там и была совсем небольшая сумма потраченная на ленту длиной 30 см, ушло всего 35 рублей.

n-канальный мосфет ТО-220

Завершая статью коснусь нескольких нюансов, которые понятны опытным радиолюбителям и ремонтникам, но могут быть не так очевидны новичкам:

1. Мосфет нужен n-канальный, лучше его спаять на кусочке отдельной макетной платы типа зеленой макетки, либо даже дешевой гетинаксовой.

Макетка гетинакс и текстолит (справа)

2. Транзистор лучше взять в корпусе ТО-220, не SMD вариант, можно с донора, с целью экономии, например выпаяв c блока питания АТХ или другого ЭЛТ или ЖК ТВ, либо монитора. Блок питания берите с небольшим запасом, я по случаю дешево взял блок питания 1.5 Ампера, его и поставил. Причем в случае использования светодиодной ленты на 120 светодиодов на 1 метр у меня не будет необходимости его менять, как это было бы необходимо если бы использовал блок питания 12 Вольт 0.5 Ампера, или отсутствия запаса при использовании блока питания выдающего на выходе 1 Ампер.

Даташит на инвертор

3. Для того чтобы найти на разъеме идущем со скалера либо платы управления ТВ контакт регулировки яркости подсветки, ознакомьтесь с сервис мануалом на вашу модель ЖК ТВ или монитора, если же будете подпаиваться как я проводом МГТФ напрямую на ножку микросхемы инвертора идущую в SMD исполнении, скачайте Даташит на данную микросхему в котором будет указана распиновка всех выводов, их назначение и схема включения микросхемы.

Когда искал информацию в интернете по данному способу переделки подсветки, встречал отзывы что управление на включение подсветки в некоторых случаях было реализовано не логической единицей, как в моем случае, а логическим нулем, то есть 0 вольт. Как было рекомендовано в таком случае, следует инвертировать сигнал с помощью транзистора в ключевом режиме. Дополнительно по ремонту LED мониторов читайте тут. На данный момент существует большой выбор готовых наборов универсальной LED подсветки монитора. Такие наборы значительно упрощают переделку или ремонт монитора. Всем удачных ремонтов! Специально для Элво.ру – AKV.

Читайте также: