Светодиодная подсветка монитора своими руками. Информационный портал по безопасности

Статьи мы рассмотрели работу подсветки на лампах CCFL, для которых необходимо сверхвысокое напряжение. Инвертор, выдающий такое напряжение, должен следить за током ламп, согласовывать выходной каскад инвертора со входным сопротивлением ламп, обеспечивать защиту от короткого замыкания.

Подсветка на CCFL лампах имеет более сложную схемотехнику и значительное энергопотребление. Таких недостатков лишена LED подсветка.

LED (Light Emitting Diode) или светодиод - это полупроводниковый прибор, преобразующий электрический ток непосредственно в световое излучение. Для "зажигания" светодиода используется низкое напряжение. Он имеет высокий КПД, большой срок службы, отсутствие ртути, отсутствие выгорания и широкий цветовой охват.

Внимание!!! В мониторе присутствует опасное для жизни напряжение, поэтому все, что дальше описано в статье, Вы делаете на свой страх и риск!

Будем менять подсветку в мониторе Samsung SyncMaster 2343NW на LED. Комплект подсветки , который будет использован для замены, состоит из двух линеек белых сверхярких светодиодов и DC драйвера, через который управляются светодиоды:

Драйвер светодиодов промаркирован как СA-155 Rev:02 и имеет следующие контакты

• VIN - плюс питания DC 10-24V (красный провод)
• ENA - отключение/включение подсветки 0 - 3,3V (желтый провод)
• DIM - регулировка яркости светодиодов 0,8 - 2,5V (желтый провод)
• GND - минус питания (черный провод)

Сердцем драйвера подсветки является специализированная микросхема (8-pin SOP-8L). Хочу сразу обратить внимание, что максимальное напряжение питание микросхемы по даташиту 24V. При указанном значении на плате в 30V микросхема у Вас проработает недолго!!! Возможности микросхемы:

• входное напряжение в диапазоне от 5 до 24V
• плавный старт
• регулировка яркости от 10% до 100%
• защита от короткого замыкания и перенапряжения
• контроль тока светодиодной линейки

Микросхема поддерживает три режима управления яркостью – раздельный, одним сигналом и смешанное управление. На модуле CA-155 реализовано инвертированное аналоговое управление яркостью. Размеры модуля 65мм x 20мм .

LED линейка имеет следующую маркировку CA-540-530MM-24W-96LED

Длинна LED линеек, которые я заказал, составляет 537мм, что с запасом хватает для 23" монитора Samsung SyncMaster 2343NW.

Светодиодная линейка представляет из себя полоску текстолита, шириной 4мм, на которую напаяно 96 сверхярких светодиодов белого свечения SMD3528 размером 3.5 х 2.8 х 1.8 мм (Д x Ш x В). Светодиоды подключёны параллельно-последовательно группами по 3 шт. Напряжение питания группы 9,6V. При необходимости ленту можно укорачивать до нужной длинны, но сохраняя при этом кратность диодов равную трем.

Установка LED подсветки

Для установки LED подсветки нам необходим двухсторонний белый или прозрачный скотч. Ширина LED линейки такова, что она точно становится в паз, где раньше стояли лампы CCFL Предварительно нам необходимо обрезать LED линейку до необходимой длинны. В моем случае пришлось отрезать три крайних светодиода. После укорачивания LED линеек, повторно проверяем их в работе. Наклеиваем скотч на нижнюю сторону линейки и освободив вторую сторону скотча от пленки, вклеиваем LED линейки в пазы находящиеся сверху и снизу. Очень важно провода LED линейки вывести с той стороны, где они были выведены раньше.

Теперь можно положить белую отражающую пленку, рассеивающее оргстекло и проверить перед окончательной сборкой матрицы. Если все сделано правильно, Вы увидите однотонную яркую подсветку экрана. Дальше все собираем в обратном порядке, по инструкции описанной в первой части статьи.

Переходим к плате инвертора и делаем небольшую доработку. Для этого выпаиваем предохранитель F41, через который подается +16V на питание инвертора. В моем случае выпаян и трансформатор инвертора, из-за сгоревшей обмотки.

Разберемся с сигналами, которые нам необходимы для подключение DC драйвера к комбинированной плате.

Необходимые сигналы выделены прямоугольниками:

• "Контакт 2" +16V плюс питания драйвера
• "Контакт 3" GND минус питания драйвера
• "Контакт 7" A-DIM регулировка яркости
• "Контакт 8" ON/OFF включение/отключение подсветки

Давайте разберем почему A-DIM, а не B-DIM. Я экспериментировал с обоими сигналами. Отличие сигналов состоит в том, что первый используется для аналоговой регулировки яркости. Сигнал A-DIM формируется микропроцессором монитора и изменяет величину напряжения постоянного тока. Увеличение сигнала А-DIM приводит к увеличению напряжения обратной связи и наоборот. Правда при регулировке яркости с панели управления монитора, значение изменяется только в пределах от 1 до 10 единиц. Мне этого вполне достаточно.

Возможно кто-то захочет использовать ШИМ сигнал для регулировки яркости, тогда необходимо подключиться к "Контакту 1" B-DIM. Сигнал В-DIM представляет собой низкочастотные импульсы, следующий на определенной частоте. При регулировке яркости, ширина этих импульсов изменяется. Именно ширина этих импульсов определяет ширину «пачек» переменного тока. При подключении данного DC драйвера к B-DIM регулировка яркости инвертируется, т.е при увеличении значения от 0 до 100, величина яркости изменяется от 100 до 10. Это можно обойти, если DC драйвер доработать по этой схеме . На некоторых форумах пользователи жалуются, что с LED подсветкой глаза устают быстрее, т.к. у некоторых глаза чувствительны к мерцанию подсветки. Это сказывается ШИМ регулировка яркости, но и это можно исправить, если DC драйвер доработать по другой схеме .

Из всего вышесказанного я выбрал подключение к A-DIM без доработок. Пределы изменения регулировки яркости меня полностью устраивают.

Вернемся к подключению DC драйвера на комбинированную плату. Провода с разъемом, идущим в комплекте, довольно короткие, поэтому я вызвонил тестером дорожки на плате и подпаял провода к ближайшим участкам. Вот что у меня получилось:

Плату DC драйвера подсветки я расположил так, чтобы она находилась на основной плате инвертора и был свободный доступ к подключению светодиодных линеек. Саму плату драйвера я посадил на термоклей. Теперь можно проверять работу подсветки и собирать монитор. После сборки всех плат, подключение светодиодов получилось довольно удобным.

После окончательной сборки мне захотелось проверить потребление монитора на полной яркости. По паспортным данным потребление монитора Samsung SyncMaster 2343NW составляет 44Вт. После установки светодиодов потребление составило 23,8Вт, практически в два раза меньше!

После установки светодиодов монитор стал немного "зеленить", но это решается настройками каналов RGB в меню монитора или видеокарты. Яркости и контрастности достаточно, картинка получилась довольно сочная.

Подводим итоги

Минусы:

• Немного смещен баланс белого в сторону зеленых тонов
• Регулировка яркости с ШИМ может дать эффект мерцания

Плюсы:

• Минимальное потребление при использовании светодиодов
• Достаточная яркость и контрастность экрана
• Более простая схемотехника, чем у инвертора с CCFL лампами
• Отсутствие высокого напряжения, нагреаа и выгорания как у CCFL ламп
• Увеличенный срок службы, по сравнению с CCFL лампами

Стремительное развитие LED технологий позволило уменьшить габариты техники, улучшить их характеристики, а самое главное значительно снизить энергопотребление, что в наше время является одним из самых важных показателей.

Ремонт ЖК-мониторов в домашних условиях затруднителен, однако заменить конденсаторы, кнопки и лампы подсветки по силам каждому.

У нашего монитора Dell UltraSharp 2001FP, которому исполнилось восемь лет, фоновая подсветка стала настолько тусклой, что при дневном освещении на экране почти ничего не было видно. Чтобы заменить люминесцентные лампы, потребуется полностью разобрать монитор.

1. Снимаем заднюю стенку корпуса. На нижнем крае расположены шесть маленьких прорезей, в которые может войти отвертка. Смело примените рычаг и постепенно отделите заднюю часть корпуса. По бокам нужно будет вставлять отвертку в открывшуюся щель и поворачивать ее, пока не открепится следующий держатель. Нужно повторять это действие через каждые несколько сантиметров, пока вы не сможете снять заднюю часть корпуса целиком.

2. Чиним неисправную кнопку управления. Открепите переднюю пластиковую окантовку дисплея от металлического корпуса устройства. Если одна из кнопок управления не работает, причина этого может заключаться в поломке пластиковой кнопки или ее заедании. Если кнопку нельзя отремонтировать (например, подклеиванием кусочка пластика), удалите ее полностью. В дальнейшем задействуйте кнопку, нажимая на нее спичкой прямо на печатной плате.

3. Заменяем конденсаторы. Отвинтите электронный блок, который привинчен к металлическому каркасу. При этом отделите кабель передачи данных к ЖК-панели, а также разъем питания для люминесцентных ламп вверху и внизу. Теперь можно устранить возможные проблемы с электроникой, возникшие в устройстве: если, например, монитор больше не включается или после непродолжительной работы начинает мерцать, а то и вовсе гаснет, часто проблема кроется в лопнувшем или вздувшемся электролитическом конденсаторе на плате. Вам необходимо выпаять старый конденсатор и припаять на его место новый, обладающий аналогичными характеристиками.

4. Разбираем ЖК-панель. Чтобы получить доступ к лампам подсветки жидкокристаллической матрицы, потребуется разобрать экран. Демонтируйте крышку вверху на задней стороне, а затем установленную спереди металлическую рамку. Извлеките ЖК-панель, а также пленки и пластину из плексигласа, затем разложите все в правильной последовательности на чистой мягкой подложке.

5. Заменяем люминесцентные лампы. Снимите светоотражающую подложку, а затем извлеките окантовку люминесцентных ламп. Если вокруг катодов лампы есть черные круги, это свидетельствует о том, что она перегорела и требует замены. Подходящие лампы можно найти на eBay. Для этого введите в строке поиска «CCFL», а также обозначение ЖК-панели, которое обычно указано на металлическом корпусе матрицы ― например, в ремонтируемом нами Dell 2001FP установлена матрица LG Philips LM201U04. Вместо люминесцентных ламп можно использовать более яркие светодиодные. Сборка монитора производится в обратной последовательности.

ВНИМАНИЕ!!! Все материалы представлены в ознакомительных целях. Автор статьи не несёт ответственности за дальнейшие действия читателей, повлекшие за собой потерю гарантии и нанесение вреда оборудованию.

Если Вы стали обращать внимание что фон экрана Вашего ноутбука изменился, стал преобладать красноватый оттенок, по краям появились пятна или затемнения, заметно снизилась яркость экрана, то всё это говорит о том, что настало время менять ламу подсветки матрицы ноутбука. Ресурс флуоресцентной лампы (CCFL) составляет около 15000 часов.

В процессе старения лампы происходит выгорание покрытия катодов, возрастает потребление тока, лампа начинает перегреваться. В результате увеличения токов нагрузки может выйти из строя инвертор, в некоторых случаях перегрев лампы может вызвать её взрыв. Попадание осколков внутрь матрицы, прикипание лампы к отражателю или светофильтрам в случае перегрева, может привести к повреждению самих фильтров и отражателя.

Замена лампы подсветки в матрице ноутбука довольно сложная задача даже для опытных инженеров, требующая разборки всей матрицы. При демонтаже лампы нужно быть особенно аккуратным в своих действиях, можно повредить светофильтры, а также шлейфы дешифратора.

Все работы по замене лампы нужно производить в чистом помещении, в противном случае пыль может попасть на внутреннюю поверхность экрана. При удалении пыли используйте сжатый воздух, если под руками его нет, можно применить специальные салфетки для протирки экрана, но это уже на крайний случай, лучше не допускать попадания пыли.

В первую очередь нужно убедиться в неисправности лампы подсветки, для этого необходимо подключить её к заведомо исправному инвертору, или подключить новую лампу к инвертору ноутбука.

Наша матрица уже извлечена из корпуса ноутбука, и мы сразу приступим к её разборке. Конструкция матриц разных производителей почти одинаковая, поэтому не имеет смысла описывать все.

Удаляем липкую ленту с нижней части матрицы, в том числе и с кабеля лампы подсветки. Приклеиваем её куда-нибудь, она нам понадобится для сборки.

Откручиваем все крепежные винты плат, и рамки матрицы.

Аккуратно отклеиваем плату управления (дешифратора) от пластикового основания экрана, старайтесь не допускать перегибов. Если Вы повредите шлейф, или он отвалится у основания платы, с матрицей можно будет попрощаться.

Используя подходящий инструмент, осторожно снимаем защитную рамку матрицы, по бокам она крепится на защелках.

Отделяем от основания панель жидкокристаллической матрицы вместе с платой управления. Все компоненты матрицы берем только за края.

Панель матрицы с платой дешифратора, металлическую рамку, убираем в безопасное место, они нам понадобятся, когда мы будем производить сборку.

Следующим этапом аккуратно, не разделяя, извлекаем из пластикового корпуса несколько слоев фильтров и ставим их в сторону. Все снятые компоненты матрицы нужно хранить так, чтобы при сборке не возникло вопросов, как их собрать!

Мы подобрались вплотную к лампе подсветки. Освобождаем из пазов кабель. Будьте внимательны при снятии металлического отражателя, в котором находится сама лампа, в нашем случае он приклеен двухсторонней липкой лентой, к нижней части основания экрана.

Время незаметно идет и казалось бы недавно купленная техника уже выходит из строя. Так, отработав свои 10000 часов, приказали долго жить лампы моего монитора (AOC 2216Sa). Вначале подсветка стала влючаться не с первого раза (после включения монитора подсветка выключалась через несколько секунд), что решалось повторным включением/выключением монитора, со временем монитор приходилось выключать/выключать уже 3 раза, потом 5, потом 10 и в какой-то момент он не мог включить подсветку уже вне зависимости от числа попыток включения. Извлеченные на свет божий лампы оказались с почерневшими краями и законно отправились в утиль. Попытка поставить лампы на замену (были куплены новые лампы подходящего размера) успехом не увенчалась (несколько раз монитор смог включить подсветку, но быстро опять ушел в режим включился-выключился) и выяснение причин в чем может быть проблема уже в электронике монитора привели меня к мысли о том что проще будет собрать соственную подсветку монитора на светодиодах чем ремонтировать имеющуюся схему инвертора для CCFL ламп, тем более в сети уже попадались статьи показывающие принципиальную возможность такой замены.

Разбираем монитор

На тему разборки монитора уже написано немало статей, все мониторы очень похожи между собой, поэтому вкратце:

1. Откручива крепление поставки монитора и единственный болтик внизу, который придерживает заднюю стенку корпуса

2. В низу корпуса есть два пазика между передней и задней частью корпуса, в один из которых засовываем плоскую отвертку и начинаем снимать крышку с защелок по всему периметру монитора (просто проворачивая аккуратно отвертку вокруг своей оси и приподнимая этим крышку корпуса). Излишних усилий прилагать не надо, но тяжело снимается с защелок корпус только первый раз (за время ремонта я его открывал много раз, поэтому защелки стали сниматься со временем гораздо легче).

3. Нам открывается вид на монтаж внутренней металлической рамы в передней части копуса:

Вынимаем из защелок плату с кнопками, вынимаем (в моем случае) разъем динамиков и отогнув две защеки внизу вынимаем внутренний металлический корпус.

4. Слева виднеются 4 провода подключения ламп подсветки. Вынимаем их слегка сдавливая, т.к. для предотвращения выпадения разъем сделан в виде маленькой прищепки. Так же вынимаем широкий шлейф идущий к матрице (вверху монитора), сдавливая его разъем по бокам (т.к. в разъеме боковые защелки, хотя при первом взгляде на разъем это и не очевидно):

5. Теперь необхоимо разобрать "сендвич" содержащий саму матрицу и подсветку:

По периметру находятся защелки, которые открываются легким поддеванием той же плоской отверткой. Вначале снимается металлическая рама придерживающая матрицу, после чего можно открутить три меленьких болтика (обычная крестиковая отвертка не подойдет ввиду их миниатюрного размера, понадобится особо мелкая) удерживающих плату управления матрицей и матрицу можно снять (лучше всего положить монитор на твердую поверхность, например стол, покрытую тканью матрицей вниз, открутив плату управления положить ее на стол развернув через торец монитора и просто внять корпус с подсветкой подняв его вертикально вверх, а матрица так и останется лежать на столе. Ее можно накрыть чем-то чтобы не пылилась, а собирать точно в обратном порядке - т.е. накрыть лежащую на столе матрицу собранным корпусом с подсветкой, обернуть через торец шлейф к плате управления и прикрутив плату управления аккуратно поднять блок в собранном виде).

Получается матрица отдельно:

И блок с подсветкой отельно:

Блок с подсветкой разбирается аналогично, только вместо металлической рамы, подсветка удерживается пластмассовой рамкой, которая одновлеменно позиционирует оргстекло, используемое для рассеивания света подсветки. Большинство защелок находятся по бокам и похожи на те что удерживали металлическую раму матрицы (открываются поддеванием плоской отверткой), но по бокам есть несколько защелок открывающихся "вовнутрь" (на них отверткой нужно надавить, чтобы защелки ушли во внутрь корпуса).

Вначале я запоминал положение всех снимаемых частей, но потом выяслилось, что "неправильно" их собрать не получится и даже если детали выглядят абсолютно симметричными расстояния между защелками на разных сторонах металлической рамы и фиксирующие выступы по бокам пластиковой рамы удерживающей подсветку не дадут собрать их "неправильно".

Вот собственно и все - мы разобрали монитор.

Подстветка светодиодной лентой

Вначале решено было делать подсветку из светодиодной ленты с белыми светодиодами 3528 - 120 светодиодов на метр. Первое что оказалось - ширина ленты 9 мм, а ширина ламп подсветки (и посадочного места под ленту) - 7 мм (на самом деле бывают лампы подсветки двух стандартов - 9 мм и 7 мм, но в моем случае были 7 мм). Поэтому, после осмотра ленты, было принято решение обрезать по 1 мм с каждого края ленты, т.к. это не задевало токопроводящих дорожек на лицевой части ленты (а на обратной вдоль всей ленты идут две широкие жилы питания, которые от уменьшения на 1 мм своих свойств на длине подсветки 475 мм не потеряют, т.к. ток будет небольшой). Сказано - сделано:

Точно так же аккуратно светодиодная лента обрезается по всей длине (на фотографии пример того что было до и что стало после обрезки).

Нам понадобится две полоски ленты по 475 мм (19 сегментов по 3 светодиода в полоске).

Хотелось чтобы подсветка монитора работала так же как и штатная (т.е. включалась и выключалась контроллером монитора), а вот яркость я хотел регулировать "вручную", как на старых CRT мониторах, т.к. это часто используемая функция и лазить по экранным меню каждый раз нажимая несколько клавиш мне надоело (в моем мониторе клавиши вправо-влево регулируют не режимы монитора, а громкость встроенных динамиков, так что режимы каждый раз приходилось менять через меню). Для этого был найден в сети мануал на мой монитор (кому пригодится - прилагается в конце статьи) и на странице с Power Board по схеме найдены +12V, On, Dim и GND которые нас интересуют.

On - сигнал с платы управления на включение подсветки (+5V)

Dim - ШИМ управление яркостью подсветки

12V оказались далеко не 12, а где-то 16V без нагрузки подсветкой и где-то 13.67V с под нагрукой

Так же было решено никаких ШИМ регулировок яркости подсветки не делать, а запитывать подсветку постоянным током (заодно решается вопрос с тем, что у некоторых мониторов ШИМ подсветки работает на не очень высокой частоте и у некоторых от этого чуть больше устают глаза). В моем мониторе частота "родного" ШИМ была 240 Гц.

Дальше на плате были найдены контакты на которые подаетя сигнал On (помечен красным) и +12V на блок инвертора (перемычка которую необходимо выпять чтобы обесточить блок инвертора помечена зеленым). (фотографию можно увеличить чтобы увидеть пометки):

В качестве основы схемы управления был взять линейный регулятор LM2941 в омновном за то, что при токе до 1А он имел отдельный вывод управления On/Off, который предполагаось использовать для управления включением/выключением подсветки сигналом On с платы упралвения монитора. Правда в LM2941 этот сигнал инвертированный (т.е. на выходе есть напряжение когда на входе On/Off - нулевой потенциал), так что пришлось собрать инвертор на одном транзисторе для согласования прямого сигнала On с платы управения и инвертированного входа LM2941. Никаких других излишеств схема не содержит:

Рассчет выходного напряжения для LM2941 производится по формуле:

Vout = Vref * (R1+R2)/R1

где Vref = 1.275V, R1 в формуле соответствует R1 на схеме, а R2 в формуле соответвует паре резисторов RV1+RV2 на схеме (введено два резистора для более плавной регулировки яркости и сокращения диапазона регулируемых переменным резистором RV1 напряжений).

В качестве R1 я взял 1кОм, а подбор R2 осуществляется по формуле:

R2=R1*(Vout/Vref-1)

Максимальное необходимое нам напряжение для ленты - 13В (я взял четь больше чем номинальные 12В чтобы не терять в яркости, а лента такой легкое перенапряжение переживет). Т.е. максимальное значение R2 = 1000*(13/1.275-1) = 9.91кОм. Минимальное напряжение при котором лента еще хоть как-то светится - около 7 вольт, т.е. минимальное значение R2 = 1000*(7/1.275-1) = 4.49кОм. R2 у нас состоит из переменного резистора RV1 и многооборотного подстроечного резистора RV2. Сопротивление RV1 получаем 9.91кОм - 4.49кОм = 5.42кОм (выбираем ближайшее значение RV1 - 5.1кОм), а RV2 выставляем примерно в 9.91-5.1 = 4.81кОм (на самом деле лучше всего вначале собрать схему, выстваить максимальное сопротивление RV1 и измеряя напряжение на выходе LM2941 выстваить сопротивление RV2 таким чтобы на выходе было нужное максимальное напряжение (в нашем случае около 13В).

Монтаж светодиодной ленты

Поскольку после обрезания ленты на 1 мм по торцам ленты оголились жилы питания, на корпус в месте где будет клеиться лента я наклеил изоленту (к сожалению не синюю а черную). Поверх клеится лента (хорошо прогревать поверхость феном, т.к. к теплой поверхности скотч клеится гораздо лучше):

После чего блок подсветки собирается в обратном порядке, устанавливается на место матрица, провода подсветки выводятся наружу.

Схема собиралась на макетке (ввиду простоты решил плату не разводить), крепилась на болитках через отверстия в задней стенке металлического корпуса монитора:

Питание и сигнал управления On заводились с платы блока питания:

Рассчетная мощность, выделяемая на LM2941 рассчитывается по формуле:

Pd = (Vin-Vout)*Iout +Vin*Ignd

Для моего случая составляет Pd = (13.6-13)*0.7 +13.6*0.006 = 0.5 Ватт поэтому было решено обойтись самым маленьким радиатором для LM2941 (посажен через диэлектрическую прокладку т.к. от земли он в LM2941 не изолирован).

Окончательная сборка показала вполне себе работоспособность конструкции:

Из достоинств:

• Используется стандартная светодиодная лента
• Простая плата управления

Из недостатков:

• Недостаточная яркость подсветки при ярком дневном свете (монитор стоит напротив окна)
• Светодиоды в ленте расположены недостаточно часто, поэтому видны небольшие световые конусы от каждого отдельного светодиода возле верхней и нижней кромок монитора
• Баланс белого немного нарушен и уходит слегка в зеленоватые оттенки (скорее всего решаетя регулировками баланса белого либо самого монитора либо видеокарты)

Вполне хороший, простой и бюджетный вариант ремонта подсветки. Вполне комфортно смотреть фильмы или использовать монитор в качестве кухонного телевизора, но для каждодневной работы наверное не подойдет.

Более плотная LED подсветка

Для решения проблемы недостаточной яркости (а заодно и равномерности) подсветки было решено поставить больше светодиодов и чаще. Поскольку оказалось что покупать светодиоды поштучно дороже чем купить 1.5 метра ленты и выпаять их оттуда был выбран более экономный вариант (выпаивать светодиоды из ленты).

Сами светодиды 3528 разместились на 4-х полосках 6 мм шириной и 238 мм длиной по 3 светодиода последовательно в 15 параллельных сборках на каждой из 4-х полосок (разводка плат для светодиодов прилагается). После припайки светодиодов и проводов получается следующее:

Полоски закладыватся по две вверху и внизу проводами к краю монитора в стык в центре:

Номинальное напряжение на светодиодах 3.5В (диапазон от 3.2 до 3.8 В), так что сборка из 3-х последовательных светодиодов должна питаться напряжением порядка 10.5В. Так что параметры регулятора нужно пересчитать:

Максимальное необходимое нам напряжение для ленты - 10.5В. Т.е. максимальное значение R2 = 1000*(10.5/1.275-1) = 7.23кОм. Минимальное напряжение при котором сборка из светодиодов еще хоть как-то светится - около 4.5 вольт, т.е. минимальное значение R2 = 1000*(4.5/1.275-1) = 2.53кОм. R2 у нас состоит из переменного резистора RV1 и многооборотного подстроечного резистора RV2. Сопротивление RV1 получаем 7.23кОм - 2.53кОм = 4.7кОм, а RV2 выставляем примерно в 7.23-4.7 = 2.53 кОм и регулируем в собранной схеме для получения 10.5В на выходе LM2941 при максимаьном сопротивлении RV1.

В полтора раза больше светодиодов потребляют 1.2А тока (номинально), поэтому рассеиваемая можность на LM2941 будет равна Pd = (13.6-10.5)*1.2 +13.6*0.006 = 3.8 Ватт, что уже требует более солидного радиатора для отвода тепла:

Собираем, подключаем, получаем гораздо лучше:

Достоинства:

• Достаточно большая яркость (возможно сравнимая, а возможно даже превосходящая яркость старой CCTL подсвтеки)
• Отсутствие световых конусов по краям монитора от индивидуальных светодиодов (светодиоды расположены достаточно часто и подсветка равномерная)
• Все еще простая и дешевая плата управления

Недостатки:

• Никак не решился вопрос с балансом белого, уходящим в зеленоватые тона
• LM2941 хоть и с большим радиатором, но греется и греет все внутри корпуса

Плата управления на основе Step-down регулятора

Для устранения проблемы нагрева регено было собрать регулятор яркости на базе Step-down регулятора напряжения (в моем случае был выбран LM2576 с током до 3А). Он так же имеет инвертированный вход управления On/Off, поэтому для согласования присутсвует такой же инвертор на одном транзисторе:

Катушка L1 влияет на КПД преобразователя и должна быть 100-220 мкГ для тока в нагрузке около 1.2-3А. Напряжение на выходе рассчитывается по формуле:

Vout=Vref*(1+R2/R1)

где Vref = 1.23V. При заданом R1 можно получить R2 по формуле:

R2=R1*(Vout/Vref-1)

В рассчетах R1 эквивалентно R4 в схеме, а R2 эквивалентно RV1+RV2 в схеме. В нашем случае для регулировки напряжения в диапазоне от 7.25В до 10.5В возьмем R4=1.8кОм, переменный резистор RV1=4.7кОм а подстроечный резистор RV2 на 10кОм с начальным приблежением в 8.8кОм (после сборки схемы лучше всего выставить его точное значение измеряя напряжение на выходе LM2576 при максимальном сопротивлении RV1).

Для этого регулятора решил сделать плату (размеры значения не имели, т.к. в мониторе достаточно метсо для монтажа даже габаритной платы):

Плата управления в сборе:

После монтажа в мониторе:

Все в сборе:

После сборки вроде все работает:

Итоговый вариант:

Достоинства:

• Достаточная яркость
• Step-down регулятор не греется и не греет монитор
• Нет ШИМ а значит ничего не моргает ни с какой частотой
• Аналоговая (ручная) регулировка яркости
• Нет ограничений на минимальную яркость (для тех кто любит работать по ночам)

Недостатки:

• Немного смещен баланс белого в сторону зеленых тонов (но не сильно)
• При малой яркости (очень малой) видна неравномерность в свечении светодиодов разных сборок из-за разброса параметров

Варианты улучшения:

• Баланс белого регулируется как в настройках монитора, так и в настройках почти любой видеокарты
• Можно попробовать поставить другие светодиоды, которые не будут заметно сбивать баланс белого
• Для исключения неравноменого свечения светодиодов при малой яркости можно использовать: а) ШИМ (регулировать яркость с помощью ШИМ всегда подавая номинальное напряжение) или б) соединить все светодиоды последовательно и питать их регулируемым источником тока (если соединить последовательно все 180 светодиодов, то понадобится 630В и 20мА), тогда через все светодиоды должен проходить один и тот же ток, а на каждом будет падать свое напряжение, яркость регулируется изменением тока а не напряжения.

В прилагаемых файлах:

1. AOC-2216SA.rar - Service Manual на монитор AOC2216Sa (разбит на две части поскольку превышает лимит на размер для загрузки одного файла)

Как вам эта статья?

В мастерскую попал монитор с неисправностью «нет подсветки », т.е. сразу после включения монитора на экране ненадолго загоралась подсветка и потом сразу пропадала. При этом картинка просматривалось нормально. Во время диагностики был проверен проверен блок питания и инвертор, но никаких отклонений найдено не было, все элементы были целы. Измеренное напряжения питания было в норме. Подозрение упало на лампу подсветки, которое в итоге и подтвердилось.

Путем подключения исправных ламп подсветки вместо родных, которые подключены в корпусе матрицы жк монитора. После включении монитора подсветка загорелась и лампы проработали долгое время, осталось только методом перебора установить какая лампы вышла из строя. Это оказалась верхняя лампа подсветки.

Внимание! Разборку матрицы lcd монитора необходимо делать на ровной и чистой поверхности стола, заранее убранной от винтов и прочих предметов. Не допускайте случайного попадания под экран матрицы посторонних предметов, так как они могут повредить или поцарапать матрицу монитора.

Отражатель подсветки покрыт напылением серебра на полиэфирной пленки и обладает превосходными оптическими, механическими и тепловыми свойствами. На каждый отражатель может быть установлено 1-3 лампы подсветки. На жк мониторах обычно установлено 2 отражателя, но обратите внимание, что большинство экранов ноутбуков используют только 1 отражатель с одной лампы подсветки, которые установлены на верхней и нижней части модуля TFT матрицы.

Эта инструкция поможет Вам с заменить лампу подсветки , особенно, если вы никогда не делали этого раньше.

1. Лампа подсветки — это очень маленькая флуоресцентная лампа и очень хрупкая, обращайтесь с ней осторожно.
2. Замена ламп подсветки требует наличия навыков пайки и монтажа.

Сервисный центр ITcom в Харькове оказывает услугу и .

Для замены лампы подсветки необходимы инструменты

• 25-45 Вт Паяльник
• Паяльная паста
• Кусачки
• Небольшая плоская отвертка
• Пинцет
• Лезвие
• Перчатки

Замена лампы подсветки будет основана на примере ЖК монитора.

Чтобы произвести замену ламп подсветки , сначала нужно извлечь их из металлического корпуса. Для этого нужно аккуратно отклеить провода, идущие снизу вдоль корпуса и только потом снимайте металлическую крышку с жк монитора.

Удаляем небольшие пластиковые крышки и отражатель.

Ослабьте провод, блокирующий винт, затем удалите винты, которые держат отражатель.

Удалите металлический каркас TFT матрицы.

Вставьте небольшую плоскую отвертку на алюминиевое основание.

Медленно вытащите отражатель лампы подсветки.

Повторите эту процедуру на другой стороне матрицы.

Аккуратно вставляем лампу на свое место и производим пайку второго конца лампы и изоляцию с помощью термоусадки. После этого еще раз проверяем, чтобы лампа точно находилась на своем месте и заливаем места вырезов термоклеем или другим подходящим изоляционным герметиком.

Похожую процедуру при необходимости проделываем с остальными лампами, требующими замены.

По окончании сборки ламп можно проверить их работоспособность. При этом следует обратить внимание на отсутствие пробоя высоковольтного напряжения на металлический корпус лампы. В случае выявления данного дефекта следует повторить процедуру изоляции концов лампы или устранить нарушения изоляции проводов.

Лампы светятся без дефектов и нареканий.