Что такое подсветка LED? Типы подсветки. Самостоятельно ремонтируем LED подсветку в телевизоре LG
Без такой подсветки не может нормально работать ни один жидкокристаллический ТВ вне зависимости от его марки. Мы расскажем, каким образом можно сделать ремонт Led подсветки телевизора в домашних условиях на примере устройства от Lg, и что для этого вам понадобится.
Как определить, что сломана именно подсветка? Предположим, что неисправность у ЖК телевизора такая: включается от пульта ДУ, но экран не светится (если ваш ТВ не включается даже с пульта — читайте о ). Когда на дисплей направлен свет от фонарика (т.е. осуществлена принудительная подсветка), то изображение проявляется. Вердикт - не работает лед драйвер или аналогичная подсветка, может быть из-за того, что перегорели специальные линейки с припаянными светодиодами. Нужно разбирать телевизор и визуально осматривать детали в поиске неисправности.
Внимание! Вскрывать корпус ЖК телевизора можно только в том случае, если у вас имеется навыки работы со сложными устройствами и небольшой опыт, в противном случае лучше не рисковать.
Снять заднюю крышку у любого ТВ марки LG - дело несложное, только делать надо все аккуратно и без спешки: отсоединяем ножки подставки и откручиваем крепление по всему периметру изделия. Если крышка не снимается - значит, есть блокирующий болт, не стоит прилагать усилия, надо найти его и выкрутить.
После снятия задней крышки, проверяем напряжение на выходе.
Если оно в норме — проверяем напряжение лед подсветки самого экрана. Величина его всего 100V, что указывает на наличие неисправности подсветки ЖК телевизора.
В таких телевизорах в качестве используется специальный светодиодный набор с линзами, который установлен по всей площади экрана для обеспечения четкой освещенности. Чтобы добраться до них, и произвести ремонт подсветки телевизора LG, необходимо сначала извлечь матрицу.
Разборка изделия
В телевизоре имеются три основные платы - main, T-con и блок питания, все они хорошо видны на фото.
Снятие и разборка матрицы своими руками - работа очень кропотливая, одно неосторожное движение, и можно покупать новый телик, поэтому без опыта за ремонт лучше не браться. Специалисты выделяют такие основные моменты при разборке матрицы:
- необходимо подготовить место работы и два стола, на которые укладывать матрицы и рассеивающие пленки;
- перед началом этой работы следует тщательно вымыть руки, чтобы случайно не оставить следы грязных пальцев на фильтрах и самой матрице - это может навредить качеству изображения впоследствии;
- особое внимание надо уделять дешифраторам - одно неточное движение может повлечь за собой обрыв шлейфа.
Последующий демонтаж осуществляется в несколько этапов.
Поиск неисправности
Теперь начинается непосредственный ремонт Led подсветки телевизора: для этого вам нужно по контуру отщелкнуть аккуратно все защелки, снять рамку из пластика и убрать рассеивающие пленки, чтобы открыть светодиоды.
У разных моделей телевизоров LG будет свой набор лед подсветки: для LG 32LN541U - это три ряда по 7 светодиодов, а для LG 32LB582V - три по 6 штук.
Во всех телевизорах, где используется такая подсветка, светодиоды подключаются последовательно, поэтому при перегорании одного из них, вся система перестает работать. Если неисправен LED драйвер, то не поступает напряжение на всю систему, а когда перегорел один из светодиодов, то напряжение идет, но все усилия устройства засветить систему напрасны: хоть подавай 200 вольт, цепь разомкнута.
Как видим из фотографии, подсветка состоит из 18 светодиодов, при замерах напряжение без нагрузки было 140 V, то есть на каждый приходилось 7,8 В. Когда учтем падение напряжения на каждой планке и общую нагрузку, то вывод будет такой: в данной модели используются светодиоды на 6 В.
Найти перегоревший светодиод непросто: если нет подгорания в месте крепления, то надо проверять каждый элемент по отдельности.
Замена светодиодов
Замена подсветки телевизора Lg может вызвать определенные затруднения. Допустим, по результатам проверки были выявлены несколько неисправных светодиодов. Купить сменную планку довольно сложно - в сервис центры эти детали не поставляются, можно заказать их на сайте производителя, но это долго и весьма дорого. Значит, есть только один путь - заменить отдельные диоды , хотя и на радиорынке найти их будет непросто. Специалисты уверяют, что можно купить уже паяные, но исправные, после долгого поиска именно такие и были приобретены.
Пользователи должны знать, что все планки приклеиваются с помощью двустороннего скотча , поэтому надо их прогреть специальным паяльным феном, чтобы скотч отошел. Для этого планка фиксируется в держателе и прогревается снизу феном, олово расплавляется, и неисправная деталь удаляется. Впаивать следует точно таким же методом, чтобы не повредить светодиод.
Важно! Все линзы на заводе закрепляют компаундом, поэтому при их снятии надо действовать очень осторожно, при этом каждую надо потом установить на прежнее место, дабы не нарушить первоначальную фокусировку.
Еще один нюанс: вам могут попасться светодиоды, у которых минусовая площадка немного большего размера, чем плюсовая, поэтому надо подрезать место контакта, чтобы впаять диод. Так выглядит впаянный светодиод:
То, что повреждена немного краска - не беда. Точно так же впаиваем остальные светодиоды, а линзы приклеиваем на суперклей . А это отремонтированный вид собранной и готовой к дальнейшей эксплуатации панели подсветки:
Как видим на практике, в ремонте led подсветки матрицы телевизора LG есть много специфических нюансов, и не зная их, невозможно добиться положительного результата.
Заключительные работы
Когда ремонт Led системы телевизоров марки LG был осуществлен полностью, прежде, чем производить окончательную сборку, подключаем напряжение к планкам и проверяем свечение всех светодиодов . Если все нормально, то собираем ТВ, выполняя все операции последовательно и с осторожностью, как и при демонтаже.
После окончания яркость подсветки лучше не выводить на максимум, а ограничиться 75% - при таком режиме светодиоды работают в нормальном режиме и, как утверждают специалисты, прослужат намного дольше.
Устанавливаем телевизор на прежнее место, включаем его в сеть и наслаждаемся качеством: если нигде на экране нет посторонних пятен светлого или темного колера, значит, ремонт был выполнен правильно, с соблюдением всех рекомендаций. А получить максимум возможностей от своего телевизора можно, узнав, как правильно
Самые надежные телевизоры LG 2018 года
Телевизор LG 22LH450V
Телевизор LG 49UJ651V
Телевизор LG OLED55C8
Телевизор LG 55LJ622V
Телевизор LG 55UK6100
Производители телевизионной продукции регулярно знакомят пользователей с новыми технологиями, улучшающими качество передачи изображения. Подходы к совмещению ТВ-экранов и светодиодных элементов давно осваиваются крупнейшими компаниями. В последнее время источник яркого и мягкого свечения переходит также на дисплеи мобильных устройств. Оценить достоинства такого решения могут и пользователи традиционного освещения на основе светодиодов, но, разумеется, наиболее привлекательно смотрится подсветка LED-экранов в телевизорах. Тем более что ее дополняют и другие высокотехнологичные включения, используемые разработчиками данной техники.
Устройство подсветки
В создании модулей для реализации подсветки применяются LED-массивы, которые могут состоять из белых элементов светодиодного свечения или разноцветных, типа RGB. Конструкция платы для оснащения матрицы специально проектируется с целью интеграции в устройство конкретной модели носителя. Как правило, с левой стороны платы располагаются контактные разъемы, один из которых обеспечивает питание LED подсветки, а другие предназначены для управления ее рабочими настройками. Также для используется специальный драйвер, функция которого сопряжена с контроллером.
В готовом виде представляет собой ряд из миниатюрных ламп, которые подключаются группами по 3 штуки. Конечно, производители не рекомендуют вмешиваться в устройство таких лент, но при желании можно физически укоротить или, напротив, сделать длиннее устройство. Также стандартная подсветка LED-экрана предусматривает возможность регулировки яркости, поддерживает плавный пуск и снабжается защитой от напряжения.
Классификация подсветки по типу установки
Существует два способа интеграции светодиодной подсветки - прямая и торцевая. Первая конфигурация предполагает, что массив будет располагаться позади жидкокристаллической панели. Второй вариант позволяет создавать очень тонкие панели экранов и носит название Edge-LED. В этом случае выполняется размещение лент по периметру внутренней стороны дисплея. При этом равномерное распределение светодиодов осуществляется при помощи отдельной панели, которая расположена за жидкокристаллическим дисплеем - обычно такой тип подсветки LED-экрана используется при разработке мобильных устройств. Приверженцы прямой подсветки указывают на качественный результат работы свечения, который достигается благодаря большему количеству светодиодов, а также локальному затемнению с целью сокращения цветовых разводов.
Применение светодиодной подсветки
Рядовой потребитель может найти данную технологию в моделях телевизоров Sony, LG и Samsung, а также в продукции Kodak и Nokia. Конечно, светодиоды получили более широкое распространение, но именно в моделях этих производителей наблюдаются качественные сдвиги в сторону улучшения потребительских качеств данного решения. Одной из главных задач, которая стояла перед конструкторами, являлась поддержка работоспособности экрана с оптимальными характеристиками в условиях прямого воздействия солнечных лучей. Также за последнее время улучшилась в плане повышения контрастности. Если говорить о продвижениях в направлении конструкции экрана, то наблюдаются заметные сокращения в толщине панелей, а также совместимость с большой диагональю. Но остаются и нерешенные задачи. Светодиоды не способны в полной мере раскрывать свои возможности в процессе отображения информации. Впрочем, это не помешало LED-технологии вытеснить CCFL-лампы и успешно конкурировать с новым поколением плазменных экранов.
Стереоскопические эффекты
Модули на основе светодиодов имеют немало способностей к обеспечению различных эффектов. На данном этапе развития технологии производители активно используют два стереоскопических решения. Первый предусматривает угловое отклонение потоков излучения с поддержкой дифракционного эффекта. Пользователь может воспринимать данный эффект в ходе просмотра с применением очков или без них, то есть в режиме голографии. Второй эффект предусматривает смещение светового потока, который выделяет подсветка LED-экрана по направлению заданной траектории в жидкокристаллических слоях. Использовать эту технологию можно в сочетании с 2D и 3D-форматами после соответствующей конвертации или перекодировки. Впрочем, относительно возможностей комбинации с трехмерными изображениями у светодиодных подсветок не все гладко.
Совместимость с технологией 3D
Нельзя сказать, что у экранов с LED-подсветкой наблюдаются серьезные проблемы взаимодействия с форматом 3D, но для оптимального восприятия зрителем такой «картинки» требуются специальные очки. Одним из самых перспективных направлений этой разработки являются стереоочки. К примеру, инженеры nVidia несколько лет назад выпустили затворные 3D-очки с жидкокристаллическими стеклами. Для отклонения потоков света LED-подсветка ЖК-экрана предусматривает использование фильтров поляризации. При этом очки выполняются без специальной оправы, в виде ленты. Встроенная линза состоит из широкого массива полупрозрачных которые воспринимают информацию с управляющего устройства.
Преимущества подсветки
По сравнению с другими вариантами подсветки, светодиоды заметно улучшают потребительские качества телевизионных экранов. В первую очередь улучшаются непосредственные характеристики изображения - это выражается в повышении контрастности и цветопередаче. Наивысшее качество обработки цветового спектра обеспечивает RGB-матрица. Кроме этого, подсветка LED-экрана отличается пониженным энергопотреблением. Причем в некоторых случаях достигается сокращение расхода электричества до 40%. Также стоит отметить возможность производства сверхтонких экранов, которые при этом обладают небольшой массой.
Недостатки
Пользователи телевизоров с присутствующей светодиодной подсветкой критикуют их за вредные воздействия сине-фиолетового излучения на глаза. Также синеватость наблюдается и в самой «картинке», что искажает естественную цветопередачу. Правда, в последних версиях телевизоров с высокой разрешающей способностью LED-подсветка экрана практически не имеет подобных дефектов. Но есть проблемы с управлением яркостью, в которой участвует широтно-импульсная модуляция. В ходе таких настроек можно заметить мерцания экрана.
Заключение
На сегодняшний день сегмент моделей телевизоров с LED-технологией находится на этапе становления. Потребитель пока оценивает возможности и достоинства, которые способно обеспечить инновационное решение. Надо отметить, что эксплуатационные недостатки, которыми обладает светодиодная LED-подсветка, не так смущают пользователей, как высокая стоимость. Многие специалисты именно этот фактор считают главным барьером для широкой популяризации технологии. Впрочем, перспективы светодиодов все равно остаются многообещающими, поскольку их стоимость будет сокращаться по мере увеличения спроса. Параллельно с этим совершенствуются и другие качества подсветки, что еще больше увеличивает привлекательность этого предложения.
Каждый человек, подбирая для себя телевизор, узнает про последние достижения науки, знакомится с новыми технологиями и терминами. Одной из современных технологий в сфере телевидения является LED. В реальности ЛЕД-телевизор - это обычный жидкокристаллический LCD телевизор. Это значит, что изображение в нем формируется с помощью матрицы, состоящей из пикселей.
Если в старых устройствах подсветкой являлась люминесцентная лампа, то в LED моделях подсветкой является матрица, состоящая из набора светодиодов (Light Emitting Diode).
Light Emitting Diode переводится как «светоизлучающий диод». Сфера их применения обширна: это автомобильные фары, светофоры, светильники, прожекторы, уличные и домашние фонари. В телевизоре свет от светодиодов направляется на жидкокристаллический экран, подсвечивая изображение.
Конечно, логичней было бы называть эти модели LCD-телевизорами с LED-подсветкой. Однако компания Samsung, которая является пионером в этой области, назвала эти модели «LED TV». Термин стал популярен и начал обозначать класс новых телевизоров. Светодиоды в этих тв-приёмниках не формируют картинку в качестве реальной единицы (пикселя). Поэтому LED TV не могут считаются полноценными LED-моделями.
Как работает LED-подсветка
Для понимания принципов работы и особенности этого устройства, надо познакомиться с видами подсветки в телевизоре. В настоящее время разработано несколько систем подсветки. Друг от друга они отличаются способом расположения и цветом.
Цвет источников свечения
Одноцветная система (White led)
энергоэффективнее люминесцентных ламп, но все же считается бюджетным вариантом. Светодиоды не содержат ртути, как лампы, но по цветопередаче и глубине охвата ЛЕД-телевизоры с данной подсветкой практически не отличаются от LCD.
Разноцветная система (RGB) выгодно отличается от предыдущего варианта. Телевизоры с этой подсветкой обладают широкой цветовой палитрой. Соответственно, очень хорошая цветопередача. К сожалению, за этот эффект приходится платить дороже. Для работы таких моделей нужен современный мощный графический процессор. Эти телевизоры потребляют больше электроэнергии и имеют более громоздкий, сравнительно, конечно, корпус. Стоимость этих телевизоров ограничивает спрос, поэтому ведущие компании постепенно отказываются от RGB-подсветки и смотрят в сторону аналоговой бытовой техники.
Смешанный вариант подсветки (QD VIsion) использует светодиоды только синего цвета и специальные пленки. Пленка представляет собой совокупность квантовых точек, имеющих красный и зеленый цвета. Это позволяет иметь настроенный спектр оптических волн, ограниченный по диапазону. За этот счет цветовая палитра расширяется, а яркость и интенсивность улучшается. В отличие от RGB-системы, эта технология энергоэффективнее.
Ответ на вопрос, какой вариант подсветки использовать, неоднозначен. До сих пор имеют место различные спорные мнения, дискуссии на этот счет. Компания Toshiba считает, что белая подсветка по совокупности всех характеристик предпочтительней, чем RGB.
Варианты размещения
Существуют два варианта размещения подсветки:
Общие достоинства LED-телевизоров
Эти устройства - несомненный шаг вперед в развитии телевидения. Они пользуются заслуженной популярностью в быту. Можно выделить несколько главных преимуществ:
Компании производители постоянно работают над совершенствованием этих панелей. Новая технология получила название OLED TV. В этих телевизорах подсветка организована на органических светодиодах. Для них характерен еще более тонкий корпус и улучшенная цветопередача.
Говоря про LED-технологии, не стоит забывать о том, что при изготовлении LED-телевизоров не используют, как раньше, вредные вещества - ртуть и аэрозоли.
В некоторых моделях LED-TV применяется технология «local dimming». Она разработана для локального затемнения. Основная идея заключается в управление группами светодиодов. В каждой группе собрано несколько элементов. Правда, при подобном подходе на отдельных участках экрана иногда появляются яркие пятна в тех областях, где подсветка включена на полную мощность. А там, где подсветка не используется, могут появиться темные пятна.
Разрешение экрана
. Определяется количеством пикселей, формирующих изображение по ширине и высоте. Чем больше этот параметр, тем более четкое изображение и больше разных деталей можно разглядеть на экране.
LED-TV, в основном имеют разрешение Full H. D. (1980×1920 пикселей) и H. D. Ready (1366×768 пикселей). Это самые популярные форматы видео в настоящий момент. Некоторые модели премиум-класса имеют разрешение 4K UHD (3840×2160 пикселей).
Почти все телевизоры с разрешением 4K UHD поддерживают HDR. Это формат расширенного динамического диапазона, который позволяет изображать картинку максимально приближенной к действительности.
Покрытие экрана . Различают матовое и глянцевое. При матовом покрытии изображение более мягкое. Угол обзора ограничен. При попадании солнечного света отсутствуют блики. Если покрытие глянцевое, то на экране картина очень яркая и контрастная. При ярком солнечном освещении видимость становится хуже.
Функциональные разъёмы . Обычно присутствуют стандартные: HDMI выход, Ethernet-выход и USB разъем для просмотра видео с флешки или жесткого носителя. В последних моделях встречается видеопорт D-sub. Он предполагает подключение компьютера к телевизору.
Частота развертки . Показатель того, сколько кадров фильма показывается за секунду. Измеряется в Герцах и может достигать величины до 960 Гц. Для 3D телевизоров частота может быть ещё выше. Рекомендованный диапазон значений, чтобы изображение не размывалось и картинки не накладывались одна на другую, составляет 100−200 Гц.
Дополнительные возможности
DVB-T
. Стандарт цифрового телевидения. Позволяет, кроме аналогового кабельного и эфирного телевидения, подключать спутниковое.
Объемное 3D изображение . С помощью этой опции можно просматривать объемные картинки с активным или пассивным 3D. Необходимо позаботиться о специальных очках.
Смарт ТВ . Разрешает подключить и использовать интернет. Подключение происходит через модуль WiFi. Возможно подключение через сетевой кабель. Некоторые телевизоры позволяют встраивать роутер дополнительно. Со Smart T. V. можно проигрывать ролики с интернета, играть, слушать музыку, осуществлять поиск информации.
LED устройства стали популярны. Ведь LED-телевизор - что это значит? Это высокое качество, удобств и комфорт в использовании. Преимущество жидкокристаллического телевизора - светодиодная подсветка, есть у всех LED моделей. Но за конструктивные особенности, дополнительные возможности иногда приходится доплачивать. На что же следует обратить внимание при выборе модели LED TV?
В первую очередь необходимо определиться, какую лучше всего диагональ выбрать. В магазинах представлен огромный выбор разных моделей от 19 до 58 дюймов. Иногда рассчитывать в дюймах не очень привычно и приходится подбирать размер в сантиметрах, то есть от 48 до 147 см. Правильный выбор диагонали зависит от размера помещения, где будет установлен телевизор.
Существует примерная таблица соотношения диагонали и расстояния до комфортного просмотра.
Эти данные примерные и допускают корректировку в пределах полуметра .
- 14−17 дюймов - от 1,5 до 2 м.
- 21−25 дюймов - от 2 до 3 м.
- 26−32 дюйма - от 3 до 4 м.
- 34−37 дюймов - от 4 до 5 м.
- 42−55 дюймов - от 5 до 7 м.
- 61−80 дюймов - от 7 до 10 м.
Так что, выбирая телевизор, необходимо продумать заранее его расположение в помещении и подобрать оптимальную модель, исходя из планировки.
После выбора диагонали телевизора надо рассмотреть разрешение. Здесь критерий чем больше, тем лучше. Full H. D. обеспечит полный комфорт и удовлетворение от телевизора.
Качество картинки оценивается субъективно. По возможности цвета должны быть естественными, без пересвеченных участков и пятен. Изображение при быстром движении обязано быть не дерганым, а плавным. Черный цвет должен быть без примесей, максимально черный. Следует проверить передачу полутонов - различаются ли детали. Цвет человеческого тела: рук, лица должен быть приятным, без желтых или красных пятен.
Производителей нужно выбирать известных. Кроме гарантии, это еще и сервис, а так же наличие различных дополнительных деталей и аксессуаров в магазинах и сервисных центрах.
И конечно же надо подумать о дополнительных функциях. Нужен ли выход в интернет или насколько важно подключение ноутбука к большому экрану.
Чем отличается ЖК от LED-телевизора
Постепенно LED-технологии вытесняют жидкокристаллические, поскольку первые более эффективные и экономичные. Это серьезная экономия электроэнергии и лучшее изображение на экране. Хотя и различия между этими LCD и LED подходами заключаются только в способе подсветки самого экрана.
Все движется вперед. Современные фильмы производятся для новейших технологий. Поэтому, чтобы полностью погрузиться в атмосферу нового фильма, его лучше смотреть на LED-TV.
На сегодняшний день устройства с LED-подсветкой - лучшее решение с точки зрения качества изображения и стоимости оборудования. Современные решения в телевизорах этого типа позволяют конкурировать с дорогими плазмами (PDP), уверенно вытесняя последние с рынка.
Настоящие OLED-телевизоры очень перспективны. В этих панелях светодиоды действительно являются единицей изображения. Но эти модели пока еще дороги и окупают себя только при очень больших размерах экрана.
Внимание, только СЕГОДНЯ!
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
- 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)
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
- 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)
- 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
Делаем яркую и экономичную светодиодную подсветку из разбитой LED матрицы (как заставить работать подсветку матрицы без ноутбука)
- Чулан *
Привет всем. Решил написать еще один пост в песочницу (возможно последний, мне начинает казаться что подобная тематика тут не приветствуется) и снова на DIY тему, в котором хочу подать интересную идею, ну а как уж её использовать решайте сами. Сейчас подавляющее большинство мониторов и ноутбуков оснащаются экранами с лед подсветкой (думаю мало кого удивил сказав это). Частенько матрицы разбивают и вот после таких ремонтов у меня обычно остается колотая матрица, не подлежащая восстановлению. О том как использовать светодиоды и плату с матрицы для их питания и пойдет речь.
Конечно можно оставить её как донора, но время показало что матрицы с диодной подсветкой дохнут крайне редко (у меня так, в основном носят разбитые). И пришла в голову мысль использовать линейку диодов со штатным питателем в своих целях.
Плюсы - достаточно яркий источник света, по идее довольно экономична(за счет преобразователя), стабильная яркость, долговечность, широкий диапазон напряжения питания (обычно от 8 до 19вольт), минусы - габаритная плата электроники (можно побороть от части, об этом ниже), возможно кому то - необходимость паять. Что же представляет из себя модуль подсветки? Это линейка с диодами на которой размещены несколько цепочек соединенных последовательно светодиодов
И сама микросхема преобразователя, размещенная на плате матрицы на которую подается напряжение питания и два управляющих сигнала - один на включение подсветки, второй на управление её яркостью. Для включения подсветки мы будем подавать питание (10-19вольт) а выводы включения подсветки и управления яркостью соединяем вместе и подаем на них 3.3вольта.Распиновка разъема приведена ниже.Авторство этой картинки принадлежит человеку с сайта rom.by (к слову все остальные изображения мои и сделаны специально для этой статьи, а это решил взять готовое и не перерисовывать).
Общий провод берем с контакта GND, на LEDVDD подаем питание а inwt_pwm и dispoff# соединяем вместе и подаем на них три вольта.
Также нам потребуется стабилизатор для получения 3.3 вольта. В самом простейшем случае им может выступать схема приведенная ниже. Для расчета резистора формула R=(Uпитания-Uстабилитрона)/Iстабилитрона.Берем средний ток и среднее предполагаемое напряжение питания. То есть к примеру берем среднее питание 15вольт, стабилитрон на 3.3 вольта с током стабилизации 10ма и получаем 1,1к.
Полагаю что у компьютерщиков не имеющих отношение к электронике могут возникнуть проблемы с поиском стабилитрона - его можно заменить на TL431+любой маломощный кремниевый диод (в примере 1N4148). И то и другое можно выдрать из дохлого БП АТХ от ПК.Обе схемы даны ниже.Конденсатор в принципе практически любой 1-10мкф. для второго варианта с tl431 можно не считать а взять резистор в районе 2-3к, при этом все стабильно работает.Я думаю что даже проще собирать по второй схеме.Схемы представлены ниже.inwt_pwm и dispoff# на схемах соответствуют PWM и LED_EN соответственно.
Подсветку запустили и можно придумывать применение.
Но как наверное многие справедливо заметят - у нас есть весьма неудобная большая плата от которой мы можем использовать лишь малую часть. К сожалению тут могу дать лишь общий совет - вызваниваете от разъема контакты до элементов рядом с микросхемой подсветки, припаиваете на них провода, убеждаетесь что все работает и отрезаете большую часть платы надеясь на ваше везение. К слову дополню что питание LEDVDD обычно приходит на предохранитель стоящий рядом с преобразователем и разъемом для подключения светодиодов, он обычно обозначается F1 / F2. А вот управляющие сигналы могут быть выведены на контактные площадки рядом и подписаны как угодно или вообще присутствуют только на ножках элементов.
Ну и на последок фото того что получилось у меня. Фото в выключенном и включенном виде сделаны в одно время, фоткал на автомате, светит очень ярко и поэтому во включенном виде фото получилась с темным фоном. 
И крупным планом фото переделки другой платы. Тут снимал телефоном - вышло лучше.
Скажу что уже опробовал штук 15 плат. Одна наотрез отказалась запускаться(возможно конечно что неисправна, но на всякий случай упоминаю). Остальные запустились, две пострадали от того что я слишком коротко обрезал плату (видимо во внутренних слоях оказались какие то критичные цепи, которые попали в место разреза) и после отрезания «лишней» части работать перестали. Также пробовал подавать на выводы управления ради эксперимента вместо 3вольт полное питание матрицы дабы сократить трудозатраты.Было взято 5 подопытных - две платы вышли из строя сразу же, еще две спустя полтора дня, одна работает. Поэтому от этой идеи отказался и во всех последующих питаю управляющие выводы так как описано выше. В статье не рассмотрено управление яркостью подсветки - пока не было такой нужды поэтому это оставил на потом.
Применение ограничивается лишь фантазией - можно сделать подсветку на рабочем месте, использовать для моддинга в системнике, в качестве подсветки в машине и еще уйму вещей. Ну и если у кого то возникнуть вопросы - постараюсь проконсультировать.
Теги: D.I.Y, светодиоды, led, освещение, матрица
