sonyps4.ru

Замена ламп подсветки мониторе светодиодные. Теперь устанавливаем подсветку на свое законное место и в обратной последовательности собираем монитор


Замена ламп подсветки (Back Light) ЖК (LCD) панелей.

Год назад мир отметил знаковое событие, количество проданных ноутбуков превысило количество проданных персональных компьютеров (по данным северо-америкаского рынка). Конечно, в Росси и странах бывшего СССР такого ажиотажа пока не наблюдается, но парк ноутбуков на постсоветском пространстве неуклонно растет. Еще один свежий пример доминирования высоких технологий на потребительском рынке - массовое распространение ЖК мониторов и телевизоров, сильно потеснивших своих ЭЛТ собратьев, а в некоторых странах и вовсе вытеснивших их с полок магазинов. Все эти устройства объединяет один очень важный компонент, а именно ЖК (LCD) панель.

Розовый цвет подсветки как бы намекает

Описание одной из типичных неисправностей ЖК панели - выхода из строя лампы подсветки и методе ее устранения, будет посвящена эта статья.
Для выполнения операции по замене лампы вам понабятся следующие предметы и особенности вашего характера:
1. Пара рук заточенных под нужным углом и растущих из плеч.
2. Ясность сознания и сосредоточенность, а так же спокойствие только спокойствие. Внимание!!! Если вы вспыльчивы и нетерпеливы, то дальше можете не читать, ни к чему хорошему это не приведет (проверенно на собственном опыте и не раз).
3. Теромусадочный кембрик самого мальнько диаметра. Я использую диметром около 3мм, скальпель, пинцет и всевозможные отвертки.
4. Пара тонких, резиновых перчаток (обязательно)
5. Помещение с минимальным количеством пыли (хороший повод для уборки)


Защитная пленка ДО


Защитная пленка ПОСЛЕ (как доказательство того, что ничего невозможного не бывает)

Теперь можно достать саму матрицу. Делать это надо в резиновых перчатках, опечатки пальцев, после сборки, будут бесить вас сильнее, чем битый пиксель, поверьте мне. Для уменьшения количества пыли, перекачующего после сборки в панель, матрицу лучше положить, ТЫЛЬНОЙ стороной, на разворот газеты. Как показывает житейский опыт, именно там меньше всего вероятность ее встретить. Смотри фото ниже.


ЖК матрица вне среды своего обитания

На верхнем фото (слева) видна оставшаяся часть панели: черная рамка, фильтры, а под ними световод с пеналами ламп. Снимаем пакет фильтров (снимать лучше все сразу) и кладем их на другой разворот газеты (запоминая, какая из сторон идет наверх). У фильтров обе стороны работают на просвет, и пыль на любой из них может быть видна на экране. Поэтому сверху тоже накрываем газетой. Вытаскиваем световод с пеналами ламп, смотри фото ниже.

Сдергиваем пеналы (посажены с натягом на световод, за счет "игры" стенок пенала), фото прилагается.


Пенал с двумя лампами и очумелые ручки в перчатках

Типичный вид сгоревших ламп, чему свидетельствуют черные полосы вокруг катодов, фото в доказательство.


Черный цвет возле катодов как бы намекает

Ну вот мы и подошли в плотную к лампам и как всегда немного теории для общего развития. В ЖК панелях применяются CCFL лампы, что на русском означает флуоресцентная лампа с холодным катодом. Принцип ее почти такой же, как и горячей (в простонародье "лампы дневного света"). Отличие лишь в том, что для получения плазмы в горячей используется первоначальный разогрев катодов, а в холодной плазма получается за счет высокого напряжения прикладываемое к катодам. Дальше плазма, имеющая ультрафиолетовый спектр излучения попадает на люминофор, белое покрытие которое вы видите через колбу, и преобразуется последним в видимое излучение (белый свет). Теперь несколько замечаний по замене. Менять CCFL в панелях от ноутбуков надо на лампу с такими же размерами, особенно по длине. Дело в том, что допуска на ноутбучные панели очень жесткие и впихнуть лампу большего размера просто не получится - сломаете или фильтры прогнете, из-за чего пойдут разводы по экрану. Можно поставить лампу меньшей длинны, но тогда появятся два темных участка в нижних углах (касается только панелей для ноутбуков с одной лампой). Если ламп две, то короткие лампы можно поставить со смещением, друг портив друга, тем самым распределив освещенность более равномерно. Так же не сильно заметно, если в пенале одна лампа короче другой, остальные вытягивают общую подсветку до приемлемого уровня. С лампами для мониторов все немного проще, допуска не такие жесткие и вполне реально впихнуть лампу с превышение длины до 2-3мм с каждой стороны и превышением диаметра до 1.5мм, но идти на это надо только в крайних случаях, время на подготовку пенала с нестандартными лампами возрастает в несколько раз. Существуют различные таблицы для выбора размеров ламп (смотри таблицу 1), но на практике они оказываются верны только в 80 случаев из 100. Так что, не разбирая панель, определить на 100% какая лампа вам нужна, увы, нельзя. В Интернете имеется огромное количество сайтов, где вы можете заказать лампы, но для этого у вас должна быть кредитная карточка, что для СНГ еще в диковинку, поэтому второй и намой взгляд более вероятный способ достать нужную вам лампу - это обратиться в ближайшую мастерскую по ремонту ноутбуков. Там всегда есть разбитые экраны доноры. В таблице 2 вы найдете все стандартные размеры ламп выпускающихся для ЖК панелей, которые помогут вам определиться с ее размером, после обмера.Не отчаивайтесь, если в первый раз все получится плохо - опыт и знание дело наживное. Еще год назад я был обычный %username%, просто читал, узнавал, потреблял, но ничего не писал. Интернет - это такое сообщество, где каждый склонен к потреблению. Типичный пример торрент раздачи, все стараются побольше скачать и поменьше отдать, но в один прекрасный момент начинают замечать, что качать и читать становиться как то меньше. Так что, если у тебя есть знание, ты пиши. Мы живем в эру Интернета Web 2.0, и не огорчайся, если в первый раз все пойдет не так гладко, ведь опыт и знание дело наживное.

Вопросы, как обычно, складываем .

Как вам эта статья?

Пришла пора менять лампу в матрице моего ноутбука 2007 года покупки, тусклое изображение начало терзать глаза. Ближайший магазин с лампами был на расстояние 220 км и нужного мне размера и диаметра лампы там не было. Выписывать пачку ламп из Китая зная насколько это рискованно, желание не возникло. Решил рискнуть и купить самый доступный вариант LED подсветки.
Особого выбора не было. На Ebay было полтора продавца, да и у тех были только дорогие варианты.
На Aliexpress обстановка чуть лучше, но и здесь всего несколько продавцов (у большинства «оптовые» лоты). Жаба сказала, бери две, так дешевле обойдется (вторую продашь). Тут как раз акция случилась, 5 долларов при покупке от 20. Ценник в 17 долларов за пару комплектов был более чем заманчив, взял.
Китайцу сразу же отписался, чтобы паковал хорошо, на всякий случай. Оплата 28 марта, получил 16 апреля.
Упаковано было весьма надежно. В кусок пластиковой трубы, края заклеены скотчем. Эта «волшебная палочка» была положена в большой желтый пакет с пупыркой, который почта изрядно пожевала, но не осилила.




После распаковки стало ясно, что драйвер не тот, да и полоска со светодиодами тоже отличается.
Светодиоды «пляшут», причем далеко друг от друга. Соединены в группы по 3 светодиода, паралельно.


На фотографиях лота драйвер имеет больше деталей (возможно выполнен на другой микросхеме). У присланного было 3 провода (2 на питание и один регулировка уровня яркости) подключения вместо обещанных 4х (Четвертый выключает подсветку в ноутбуке). На присланной ленте расстояние между светодиодами больше чем на фото в лоте. Ширина полоски как обещано 2 мм (высота тоже 2 мм), длинна 375 мм с учетом конца с припаянными проводами. От светодиода до светодиода 360 мм. Матрица моего ноутбука диагональю 17,1 дюйма используемая там лампа 375 мм.


Драйвер выполнен на микросхеме PT4115 с минимумом деталей (есть не распаянные места на плате). Дроссель не свистит. Питается напряжением от 5 до 20 вольт, на выходе 12-50(не проверял). В моём случае питание 15 вольт. Размеры: длинна 60 мм, ширина 8 мм, высота 6 мм.


Длинна проводов:
-Между драйвером и LED лентой 23,5 см
-Между драйвером и разъёмом 30 см.
Температура.
До замены температура в среднем по нижней части металлической рамки матрицы была 38 градусов. Сейчас примерно 35.
Драйвер нагрелся после 8 часов работы (при 70% яркости подсветки) с незакрытым корпусом до 40 градусов.
Регулировка.
Диапазон напряжения регулировки подсветки в моём ноутбуке Toshiba Satellite P100 равно 1,2-2,8 вольт (аналоговый или шим/pwm сказать затрудняюсь). На максимуме слишком ярко, цвета все блеклые, напрягает глаза. Оптимально где-то 50-70%.
Цветовая температура LED отличается от CCFL что сказалось на цветах и гамме. Частично скомпенсировать удалось настройками в Windows и драйверах видео карты.
Отключение экрана.
Функция отключения дисплея для экономии электроэнергии во время простоя теперь выглядит так


Подсветка продолжает работать, изображения нет, нет и экономии(
На оригинальном инверторе есть отдельный управляющий вход, на полученном драйвере его нет (на картинке в лоте есть и даже подписан).
Замена (кому интересно).
У меня чтобы извлечь лампу нужно:
-Снять матрицу.
-Отклеить все фиксирующие липучки сзади, открутить 2 мелких болтика по бокам.
-Открутить два болтика на алюминиевом «корытце».
-Отсоединить шлейф от контроллера матрицы.
-Отклеить контроллер от подложки и откинуть в сторону.
-Отжать защелки по периметру внешней рамки.
-Снять рамку.
-Снять корытце, отогнув пластиковые фиксаторы проводов.
-Вынуть лампу.
Моя лампа с слегка почерневшими концами.


Вклейка светодиодной ленты:
Заготавливаем полоски двухстороннего скотча (лучше использовать не плоский, а толстый на пеноподобной основе) с небольшим выступом за края ленты. Так как дно «корытца» не плоское то скотч прилипнет к стенкам и изгибу в основание. С более толстым скотчем возможно получится достать до дна.















Разместил 4 кусочка по всей длине. После сборки заметил, что подсветка выгнулась дугой, серединка приподнялась вверх на 2-3 миллиметра. Видно это по пятнам засветки.
Сборка:
В обратном порядке + мучения по установки корытца на своё место. Нужно умудрится засунуть его в пакет (между матрицей и пластинами поляризатора).
Уделите внимание выходу проводов питания из матрицы.


Подключение драйвера:
Я не стал резать шлейф чтобы подсоединить новый драйвер. Аккуратно отпаял разъём с инвертора и припаял к проводам. Получился переходник длинной 7 см.


Драйвер обернул скотчем в один слой. Сильно он не греется, так что хуже ему не станет.
Результат:





Получил засветку в виде гребёнки (ожидаемо), на черном экране почти не заметна, чем светлее тем больше бросается в глаза. Добавляет некоторый дискомфорт при прочтение надписей в панели задач. Мерцаний заметных глазу, телефону, фотоаппарату нет.

Итог:
Если деваться некуда (негде купить новую лампу) то брать можно.
Подсветка светит ярче, расплата искаженные цвета.

P.S. Кот есть, но сейчас весна с улицы не загонишь.

Планирую купить +34 Добавить в избранное Обзор понравился +51 +94

Доброго времени суток!

В данном посте, я бы хотел рассмотреть такую болячку LCD мониторов, как вышедшие из строя лампы подсветки, попытаться разобраться почему это происходит, ну и соответственно поменять их. Заинтересовавшихся прошу проследовать за зелёным человечком.
P.S.
Под катом содержится 27 фото

-Уважаемые, я заранее извиняюсь за качество последующих фотографий, фотографировал на тостер....

-Ещё, хочу заметить, что мониторы по своему принципиальному устройству не сильно различаются, так что не пугайтесь, если вдруг не обнаружите винтиков аль ещё чего в том месте, что показано меня на фото, они где-то рядом…

Итак, имеется у нас монитор, работающий практически в романтичных, красно-розовых тонах. Время работы такого монитора непредсказуемо… но как правило не превышает 2-3-х часов, после чего вашим глазам даётся время на передышку, а мозгу на обдумывание вопросов бытия.

Проблема заключается в вышедшей из строя лампе подсветки матрицы монитора, но почему же это произошло?
Причин возникновения такой ситуации достаточно много:
- производственный брак,
- замыкание металлических частей лампы на металлическую рамку матрицы,
- физическое повреждение и т.д

Но давайте все же немножко вникнем в теорию.

ЖК-матрицы работают на просвет, то есть у монитора должен работать источник света, который насквозь просвечивает матрицу. От источника света качество монитора зависит довольно существенно. Для стационарных ЖК-дисплеев и телевизоров обычно используют прямую подсветку, когда источники света (лампы или светодиоды) распределены по всей площади панели. ©

Но почему же он тогда продолжает работать? и столь короткий промежуток времени?
Все просто.
Стоит отметить, что в мониторах чаще всего используется 2 блока по 2 лампы (сверху и снизу монитора ), которые равномерно должны распределять свет по световоду под матрицей.
При выходе из строя одной или нескольких ламп, остальные продолжают работать. Но инвертор (который запитывает их ) штука умная, и если он «видит» что с одной или несколькими его подопечными что-то не так, то решает прекратить свою работу, дабы не навредить.

Ну что же, преступим к разборке?
Начинаем мы с того, что отсоединяем все шлейфы от блока инвертора и контроллера монитора,

Снимаем заднюю панель с блоком питания и контроллером

Сняли? отлично… Что мы видим, цифрой 1 у нас отмечены провода питания, идущие к заветным лампам.
2 - шлейф, идущий к нашей матрице.
Звёздочками отмечены места, которые необходимо подковырнуть, дабы можно было продолжить разборку

Панель слева мы пока что убираем, она нам сейчас не нужна

И вновь разбираем нашу «матрёшку»

Отлично, практически пол пути прошли,
теперь поясним:
5 -наша матрица (та самая штуковина с цифрами 640х480~1920х1080)
6 -дешифратор сигналов соединённый с матрицей линией данных строк\столбцов
7 -световод со светофильтрами

Далее мы вновь углубляемся в «дебри монитора» и снимаем пластиковую рамку по периметру…


Под чёрной рамкой находятся 2 тонкие плёнки, лежащие друг на дружке, а под ними световод.
8 -светофильтр
9 -поляризационная плёнка
10 -световод

Теперь вынимаем большую акриловую штуку (10 ) и наконец таки можем лицезреть виновников торжества…
Тех засранцев из-за которых мы проделали такой путь (11 )

Господа. Представляю вашему вниманию поломатые неисправные лампы подсветки!
Кстате о лампах.
А знаете ли вы:

что в ЖК панелях применяются CCFL лампы, что на русском означает флуоресцентная лампа с холодным катодом. Принцип ее почти такой же, как и горячей (в простонародье «лампы дневного света»). Отличие лишь в том, что для получения плазмы в горячей используется первоначальный разогрев катодов, а в холодной плазма получается за счет высокого напряжения прикладываемое к катодам. Дальше плазма, имеющая ультрафиолетовый спектр излучения попадает на люминофор, белое покрытие которое вы видите через колбу, и преобразуется последним в видимое излучение (белый свет) ©

Как мы видим, они действительно перегорели. (об этом нам намекают «чёрные метки» вокруг катодов)

Выкручиваем их, предварительно вытащив светоотражающую подложку (а может, в вашем мониторе и не придётся это делать )

… и меняем их местами (хочу заметить, что стоит быть аккуратными, ибо они довольно хрупкие. Так же советую надёжно закреплять провода и бдить, дабы не было пробоя в дальнейшем. Изолируем все по максимуму! )

Теперь мы вернём наши лампы на место, прикрутим их, вернём светоотражающую штуковину и уложим световод на место.
Подключаем - все работает! (До этого тоже работало, но не корректно, горели лишь 1.5 лампы, запечатлеть сие действие в разобранном виде я не удосужился. Каюсь )

Ну чтож… самое сложное позади, осталось все собрать обратно.
Приступаем.

Возвращаем плёнки на место, закрываем их пластиковой рамкой и укладываем сверху нашу матрицу, фиксируем её металлической рамкой.
(Тут не стоит забывать о такой штуке как пыль … прежде чем все собрать, стоит продуть воздухом все составляющие монитора, времени займет не долго, а на качество изображения повлияет)

Переворачиваем и возвращаем на место последнюю «деталь»

Подключаем к «стенду» и радуемся!
Все работает, следов неравномерной подсветки не замечено,

Полёт нормальный.

Fin.
_______________________________________________________________________________

Что хочется сказать в заключении.

0 .Заменить лампы самому оказывается не так уж и сложно, было бы желание.
Так же можно поэкспериментировать, и заменить лампы на светодиодную ленту. Но нужно помнить, что светодиодная лента не совсем равномерный свет дает + ко всему очень даже может быть что у вас перегорит\станет чуть более тускло светить 1 или более светодиодов, и тогда подсветка станет неравномерной. Так же не стоит забывать про цветовую температуру светодиодов

1 .При замене ламп необходимо точно знать их размеры, я ориентировался по данной таблице.

2 . Почему я решил написать данную статью?
Столкнувшись с ремонтом монитора впервые, я полез в «некий поисковик» , и не увидел подробных инструкций…
нееет, я не говорю что я их не нашел, они были, но мне они показались не полными, потому и было решено собрать данный материал и разместить тут. Мало ли, кому пригодится…

3 .Ссылки на похожие\используемые\дополнительные материалы:
cheklab.ru/archives/2534 (добротная статья об устройстве различных типов мониторов)
radiokot.ru/lab/hardwork/30 (замена ламп подсветки + немного справочной информации)
habrahabr.ru/post/182772 (оживляем монитор, если нет под рукой новых ламп)
radioskot.ru/publ/remont/zamena_ljuminiscentnykh_lamp_podsvetki_v_monitore_na_svetodiodnye/4-1-0-594 (удачная замена ламп на светодиодную ленту)
www.yaplakal.com/forum2/topic471720.html (почти удачная замена ламп на светодиодную ленту)

4 P.S.
Если хабражителям интересны посты о ремонте и восстановлении техники, то я с радостью поделюсь наработанным материалом.

Описание:

Ленту лучше взять нейтрально-белого свечения, а также по ширине её нужно брать минимально узкую (ширина ленты на фото 8 мм). Также важно количество светодиодов - не менее 120 светодиодов на метр ленты.

На плате можно найти перемычки, на которых присутствует питание 12 вольт, и припаять провода подсветки к этим перемычкам.

После данной переделки появляется проблема - подсветка постоянно включена, да ещё и яркость не регулируется... Приступаем к поиску цепи регулировки яркости подсветки. Внимательно смотрим на надписи вблизи разьёма. Вывод "ON" включает и выключает подсветку, когда подсветка включена, на выводе "ON" присутствует напряжение около 3 вольт. Когда подсветка выключена, на выводе "ON" напряжение отсутствует. Вывод "DIM" регулирует яркость подсветки путём изменения скважности ШИМ сигнала. При установке почти максимальной яркости, скважность ШИМ составляет 80...90 %, амплитуда сигнала 5 вольт. При отключении подсветки, на выходе "DIM" также отсутствует сигнал, поэтому использовать вывод "ON" не нужно. И для включения/отключения, и для регулировки яркости, достаточно использования вывода "DIM". Для того, чтобы регулировать яркость, нужно подключить светодиодную ленту через N-канальный полевичок, а на затвор полевичка подать сигнал с вывода "DIM" через небольшой резистор (100...200 ом).

Полевик я взял со сгоревшей материнской платы, N-канальный AP9T18GH, с максимальный напряжением сток-исток 20 вольт, и током 10 ампер. Кстати сказать, каждый из отрезков ленты потребляет примерно по 180 милиампер, поэтому можно использовать практически любой полевик с током не менее 0,5 ампер. Также я ради интереса замерил напряжение питания по цепи 12 вольт. Напряжение оказалось в пределах нормы.

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 включаться 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 собственную 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. Откручиваем 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 корпуса:


Вынимаем из защелок плату с кнопками, вынимаем (в моем случае) разъем динамиков и отогнув две защелки 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 необходимо 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 отдельно:


Блок с подсветкой разбирается аналогично, только вместо металлической рамы, подсветка удерживается пластмассовой рамкой, которая одновременно 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 выяснилось, 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.

Подсветка 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 нагрузкой
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 подается сигнал On (помечен красным) и +12V на блок инвертора (перемычка которую необходимо выпаять чтобы обесточить блок инвертора помечена зеленым). (фотографию можно увеличить чтобы увидеть пометки):


В качестве основы схемы управления был взять линейный регулятор LM2941 в основном за то, что при токе до 1А он имел отдельный вывод управления On/Off, который предполагалось использовать для управления включением/выключением подсветки сигналом On с платы управления 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 управления и инвертированного входа LM2941. Никаких других излишеств схема не содержит:


Расчет 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 соответствует 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, выставить максимальное сопротивление RV1 и измеряя напряжение на выходе LM2941 выставить 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 поверхность феном, т.к. к теплой поверхности скотч клеится гораздо лучше):


Дальше монтируются задняя пленка, оргстекло и светофильтры которые лежали поверх оргстекла. По краям я подпер ленту кусочками стирательной резинки (чтобы края на скотче не отходили):


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 болтиках через отверстия в задней стенке металлического корпуса монитора:




Питание и сигнал управления On заводились с платы блока питания:


Расчетная 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 решается 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.

Регулировка яркости с помощью ШИМ

Для тех хаброжителей, которые в отличие от меня не вспоминают с ностальгией аналоговые ручки управления яркостью и контрастностью на старых ЭЛТ мониторах можно сделать управление от штатного ШИМ генерируемого платой управления монитором без выведения каких-либо дополнительных органов управления наружу (без сверления корпуса монитора). Для этого достаточно собрать на двух транзисторах схему И-НЕ на входе On/Off регулятора и убрать регулировку яркости на выходе (выставить выходное напряжение постоянным в 12-13В). Модифицированная схема:


Сопротивление подстроечного резистора RV2 для напряжения 13В должно быть в районе 9.9кОм (но лучше выставить точно при включенном регуляторе)

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 светодиоды 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 закладывается 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 максимальном сопротивлении RV1.
В полтора раза больше светодиодов потребляют 1.2А тока (номинально), поэтому рассеиваемая мощность 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 решено 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 присутствует 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 заданном R1 можно получить R2 по формуле:

R2=R1*(Vout/Vref-1)

В расчетах 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 приближением 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 место 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 неравномерного 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.
  • Если хочется сделать схему на основе ШИМ для LM2576 можно использовать схему И-НЕ на входе On/Off этого Step-down регулятора (по аналогии с приведенной схемой для LM2941), но лучше поставить диммер в разрыв минусового провода светодиодов через logic-level mosfet


Загрузка...