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? |
У техники всегда имеется свой срок службы. Это касается и ЖК-мониторов. Нередко они ломаются из-за выхода из строя подсветки. Но из этой ситуации есть выход, поэтому не стоит выкидывать такую технику. Для возобновления ее работы хватит переделки подсветки монитора на светодиодную.
Детали
Находясь в поисках нужных деталей, можно столкнуться с тем, что люминесцентных ламп в продаже не будет. А замена подсветки монитора на светодиодную сама по себе труда не составит. Нередко используют светодиодную ленту.
Оценка поломки
До начала монтирования ленты в дисплей нужно оценить степень его поломки. Для выявления этого нужно знать некоторые тонкости. Выход из строя лампочек в подсветке может быть обусловлен следующими причинами.
Во-первых, возможен изначальный производственный брак.
Во-вторых, лампы могли повредиться при падении устройства либо от удара по нему чем-либо.
В-третьих, порой в металлической части лампы происходят замыкания.
В-четвертых, лампы могли просто выйти из строя, отработав положенный им срок. Попросту говоря, они могли перегореть.
При раскрутке дисплея нетрудно определить наличие неисправностей и установить причины, которые привели к поломке.
Для качественной замены освещения дисплея нужно понимать, по каким принципам работает жидкокристаллическая матрица, встроенная во все виды современных устройств с экранами.
Принципы работы ЖК-матриц
В каждом современном мониторе ЖК-матрицы работают в соответствии с принципом просвета. То есть в устройстве работает освещение, лампочки которого просвечивают всю матрицу насквозь.
Но нужно учитывать, что качество дисплея находится в прямой зависимости от вида освещения.
В телевизорах и стационарных мониторах на данный момент времени нередко используется подсветка прямого вида. То есть расположены по всей поверхности панели.
Для подсветки матрицы используются 2 блока. Каждый блок включает в себя две лампы. Их располагают вверху и внизу дисплея. В итоге размещение их таким образом создает равномерное освещение всей матрицы.
Такое расположение ведет к тому, что освещение работает даже тогда, когда какая-либо лампа ломается. За питание этих лампочек отвечают инверторы.
Как только какая-либо из лампочек ломается и работу прекращает, инвертор отмечает, что освещение стало неравномерным. Поэтому и он прекращает работать. Эта функция в него встроена, чтобы избежать дальнейших неполадок в подсветке. Так что нередко инвертор провоцирует ситуацию, когда после поломки одной из 4 лампочек подсветка работает еще некоторый срок.
После освоения данной информации можно приступать непосредственно к процессу установки новой подсветки.
Процесс
Для грамотной установки светодиодной подсветки для монитора понадобится соблюдать целый ряд правил. Важно делать все в четко установленном порядке. Так, первым делом нужно установить, на самом ли деле сломалась подсветка, так как не она одна отвечает за подачу света. Это можно с легкостью понять, разобрав дисплей.
Нередко поломка такого характера встречается в мониторах телевизоров, компьютеров. Экран может включаться, а затем снова гаснуть спустя короткий срок. Перед тем как переделать монитор на светодиодную подсветку, его стоит предварительно разобрать. Сделать это совсем Процесс одинаков для самых разных моделей дисплеев, и при установке светодиодной подсветки в монитор LD 22 и в другие аналогичные дисплеи можно пользоваться одной и той же инструкцией.
Разборка
В подробностях данную процедуру описать не представляет особой сложности, однако каждый вид техники обладает рядом особенностей, отличаются мониторы и размерами, и производители по-разному их собирают. Но в процедуре всегда присутствуют одни и те же шаги, лишь есть вариативность в некоторых моментах. Поэтому общие моменты можно просто расписать.
Прежде всего, снимают подставку, откручивая винты, держащие ее, вместе с остальными крепежными элементами корпуса.
В любом устройстве установлен особенный паз, предназначенный для того, чтобы открывать защелки, поддевая крышку плоскими предметами. Он расположен в торце. При разборке монитора впервые следует учитывать, что защелки будут прижаты плотно, однако впоследствии справиться с ними будет все проще и проще.
После этого снимают каркас из металла. С этой целью отодвигают защелки либо выкручивают из корпуса винты. Людям, которые уже заменяли лампу подсветки монитора на светодиодную ленту либо производили замену деталей на таких устройствах, процедура покажется очень простой. После данного процесса отсоединяют от платы провода.
Затем переходят к матрице, доступ к которой открывается в данный момент. В ней много соединительных шлейфов, которые очень хрупки. Поэтому стоит проявлять предельную осторожность, работая с ней. Лучшим решением будет отложить матрицу в сторонку и накрыть ее тканью для того, чтобы случайно не задеть, не повредить и не дать скопиться на ней пыли. Если работа была проделана грамотно, откроется доступ к инвертору, электронной плате и лампе. Поработать с ними теперь не составит труда. Если человек решил заняться переделкой ламповой подсветки на светодиодную в мониторе, ему нужно держать в памяти то, как располагались все съемные детали в нем. Их трудно перепутать, но новичкам стоит учитывать возможные риски спутать их местоположение.
Следующим шагом в переделке подсветки монитора на светодиодную будет отсоединение каждой лампы от матрицы. После демонтажа канавок из нее можно вытащить источники текущей подсветки и избавиться от них. Тем, кто еще не устанавливал светодиодную подсветку экрана монитора, нужно помнить, что в лампах CCFL содержится ртуть. По этой причине стоит быть бдительным и всегда проявлять осторожность, работая с ними.
На следующем этапе переделки ламповой подсветки на светодиодную в мониторе осуществляют непосредственно замену источника освещения.
Подсветка собственноручно
Важно помнить о том, что для этой процедуры выбирается именно светодиодная лента. Лучше всего для этих целей брать комплект светодиодной подсветки для монитора с уже снятым размером с ламп либо выбирать ту, длина которой будет чуть больше. Так, в 1 метре ее должно находиться не меньше 120 лампочек. Чтобы переделка подсветки монитора на светодиодную была эффективной, нужно выбирать цвета, которые не будут давить на глаза. Иначе есть риск того, что человек все будет переделывать по второму кругу.
Лучше всего, устанавливая монитора своими руками, отдавать предпочтение белым лампочкам. Прекрасно подходят ленты с кристаллами 3528 и 4115. Размеры их должны подходить посадочным местам, в которые и будет осуществляться монтаж лент. Чаще всего размер составляет 7 мм. Светодиодная лента в монитор на подсветку может содержать разное количество ламп, преимущество ее в том, что в любом случае она прослужит дольше своих предшественников. После этого ленту крепят, используя двухсторонний скотч. Помещают светодиодную ленту вместо ламп подсветки монитора на то же самое место, где предыдущие лампы находились.
Обычно это маленькие канавки. Иногда применяют старые провода от снятых источников света для дальнейшего подключения их к источникам питания. До этого нужно обязательно проверять, грамотно ли был осуществлен сбор LED-подсветки. С этой целью ее подключают, используя провода, к внешним источникам питания - аккумуляторам.
На следующей стадии светодиодную подсветку экрана монитора подключают к питанию. Плата питания всегда имеется на дисплеях и компьютеров, и телевизоров. Для того чтобы замена подсветки монитора на светодиодную была действенной, данному моменту стоит уделить больше внимания. Те, кто имеет опыт подключения слаботочных приборов к сети с напряжением, которое превысило показательно нормы, помнят, что в таком случае техника сгорает. Это случится по причине того, что сопротивление устройства не рассчитано на такую величину. Понадобится отыскать на плате выводы 12 V и спаять с ними провода от новых ламп. Производя подключение светодиодной подсветки монитора, важно помнить о соблюдении полярностей.
Сделав это, можно переходить к сборке телевизора либо компьютера.
Недостатки
Установленная вместо ламп подсветки монитора светодиодная лента имеет один значимый минус. Поскольку подключается все напрямую, регулировать и отключить ее не представляется возможным. Поэтому она горит всегда, когда включается дисплей. Светодиодная подсветка матрицы монитора, своими руками подключенная, будет слишком яркой, от нее будут уставать глаза. Однако и эта задача решаема.
Создание регулировки
После того как заменяют подсветку монитора на светодиодную, приступают к регулировке подсветки. Для этого работают с проводами, которые были подключены к лентам, чтобы добавить им возможность включения и выключения при воздействии определенных кнопок. Есть два пути их создания.
В соответствии с первым собирают схему, посредством нее и выполняют регулировку мощности и интенсивности ламп. С этой целью проделывают следующие действия.
- Берут пластиковый разъем, который располагается на плате питания дисплея. Обнаружить его несложно: именно из него выводятся провода, каждое гнездо для которого подписано.
- Чтобы обеспечить включение и выключение, используют гнезда DIM. Регулируют яркость, меняя контроллеры ШИМ.
- После этого берут полевой транзистор с каналом N. Затем припаивают минусовые провода от светодиодной ленты к выводу Drain полевика. Осуществляют подключение общего провода от светодиодов к вводному элементу Source. Схема предусматривает применение резистора номиналом от 100 до 2000 Ом. Именно через него присоединяют Gate-транзистор на любое гнездо DIM.
- Затем припаивают провода с «плюсом» от светодиодной подсветки. С этой целью осуществляют их вывод к микросхеме питания 12 V, затем припаивают.
- После выполнения всех перечисленных действий устанавливают подсветку в крепежные места, а затем начинают сборку дисплея в обратном порядке. Обязательно помнят о бережных действиях с матрицей, фильтрами. После данного пункта дисплей можно использовать.
Вторым методом является следующий порядок действий, направленных на использование лент с инверторами светодиодной подсветки в мониторах, вмонтированными в них. Осуществляют это таким образом.
- Чтобы подключить схему данного способа, снова нужно разыскать пластиковый разъем с гнездом DIM и выводом on/of. Проще всего это определяется с помощью распиновки.
- Используя мультиметр, вызванивают гнезда с управляющего блока, отвечавшего за лампы подсветки дисплея. От них и исходит требуемый сигнал DIM, а также on/of.
- На следующем этапе припаивают провода от инверторов светодиодов к обнаруженным гнездам. Чтобы регулировать подсветку с помощью инверторов, убирают провода, которые питали предыдущие лампы.
- Закрепляют их там, где присутствует свободное пространство, пользуясь двухсторонним скотчем.
- Чтобы завершить переделку подсветки монитора на светодиодную окончательно, проверяют новое освещение в деле.
Использование данного метода ведет к хорошей работоспособности новых ламп. Переделка ЖК-монитора на светодиодную подсветку порадует любого тем, что техника будет работать намного дольше.
Причины замены
В данный момент очень популярными стали в которые вмонтирована подсветка. Данная технология пришла на замену устаревшим моделям, которые отличались худшим качеством. Однако даже при высоком качестве такие устройства порой оснащают подсветкой с лампами устаревшего формата. Они никогда не отличались долгими сроками службы, часто выходили из строя. Именно из-за этого в современной технике нередко ломается освещение. Это не слишком серьезная беда, и не во всех случаях нужно обращаться к специалисту. Сэкономить помогает переделка подсветки монитора на светодиодную.
Почему светодиоды?
Хотя на данный момент производителей дисплеев существует великое множество, вся техника обладает примерно одним и тем же принципом функционирования. Поэтому весьма удобно производить и замену ламп монитора светодиодной подсветкой. Неважно, какой производитель у устройства. Если даже при следовании инструкции искомая деталь не обнаружилась на указанном месте, то она в любом случае спрятана поблизости. Присмотревшись, ее будет просто обнаружить.
Светодиоды - современный и продвинутый источник света. Чаще всего используют светодиодную ленту. Когда необходимо произвести ремонт монитора, светодиодную подсветку выбирают по следующим причинам.
Во-первых, она служит долго. Если подключить ее грамотно, то она способна работать без ухудшения качества на протяжении целых 10 лет. Никакие другие лампочки, используемые в тех же целях, не могут похвастаться подобной характеристикой. Они выходят из строя значительно раньше этого срока.
Во-вторых, очень удобно то, что ленты изготавливаются на самоклеящейся основе. Поэтому крепление осуществляется безо всякой сложности на любые поверхности, включая заднюю стенку дисплея.
В-третьих, светодиодные лампочки обладают ярким световым потоком. Они подсвечивают экран достаточно интенсивно. Если учесть ряд рекомендаций, то после переделки ЖК-монитора на светодиодную подсветку глаза почти не будут уставать при длительном контакте с дисплеем.
В-четвертых, можно выбрать любое освещение на свой вкус.
Нужно обязательно обращать внимание на один момент. Хотя выбор лент по типам освещения всегда очень большой - на прилавках представлен широкий их ассортимент, лучше всего отдавать предпочтение спокойным, пастельным оттенкам. К примеру, оптимальным выбором будет желтая либо белая лента. Выбрав такие цвета, человек в будущем скажет сам себе за это спасибо. Глазам будет проще воспринимать информацию с экрана именно при таких лампочках.
О лентах
Продажа лент со светодиодами осуществляется в катушках по 5 м. Данной длины всегда хватает для того, чтобы создать действенную и качественную подсветку дисплея.
Изделие очень просто подключить к плате устройства. Достаточно следовать несложным инструкциям.
Также ленты отличаются низким потреблением электроэнергии при том, что мощность источника освещения достаточно большая. Чаще всего светодиоды требуют напряжения всего в 12-24 В.
Диоды никогда не нагреваются слишком сильно в процессе работы. Это крайне важно, так как перегрев лампочек и является причиной поломки ламп встроенных в дисплей конструкций.
Лампочки старого образца могут сломаться и из-за того, что устройство часто включают либо выключают. Но диодам это не страшно.
Светодиодные ленты весьма устойчивы ко всевозможным внешним воздействиям. Это также способствует их долговечности. Используя их, можно быть уверенным в том, что риски повреждений их сведены к минимуму.
Таким образом, замена устаревшего либо вышедшего из строя освещения дисплея ведет ко множеству положительных последствий. Однако перед тем, как сделать подсветку монитора на светодиодной ленте, стоит со всей внимательностью ознакомиться с инструкцией, а выполняя задачу, стоит тщательно соблюдать все рекомендации. Тогда новая подсветка прослужит долго и будет радовать хозяина.
Мифы о светодиодах
Если задать каждому пользователю техники с мониторами вопрос, заменил бы он ЖК-дисплей на такой же, но со светодиодной подсветкой, в 90 % случаев ответ будет положительным. Однако объяснить, почему это будет лучше традиционных технологий CCFL, большинство не сумеет. В лучшем случае перескажет один из распространенных сегодня мифов, которыми обросла LED-подсветка.
Однако нет особых сложностей в том, чтобы понять технологии LED. Достаточно немного знаний, и мифы насчет нее развенчаются.
Миф номер 1: LED-монитор лучше ЖК.
Светодиодные дисплеи - это отдельный тип техники, который не имеет отношения к обычным мониторам компьютеров. Так, ими являются информационные, рекламные мониторы, которые монтируют на улицах в городах. На этих мониторах визуализация происходит с применением светодиодных ламп - как одной, так и многих, по этой причине их и называют так. Они достаточно яркие, но разрешение у них низкое.
Но совсем отдельным явлением считаются ЖК-мониторы компьютеров с подсветкой из светодиодов. Формируются пиксели в них все еще при содействии матрицы. В ее ячейках жидкие кристаллы управляются сигнальным напряжением, они способствуют проворачиванию плоскости поляризации света на нужные углы. Так регулируется степень его проникновения.
Когда в дисплей устанавливают светодиоды, то источник света меняется. За пропускание его все еще отвечает матрица. Обычно в дисплеях изначально установлены CCFL-лампы. Их поджигают инверторы. Однако светодиоды светят точно с такой же интенсивностью, но затрачивают меньше электроэнергии. По этой причине они и пришли в мониторы компьютеров.
Поэтому LED-дисплеи не могут соревноваться с ЖК, так как это изначально разные типы устройств.
Миф номер 2: LED-подсветка всюду одна и та же, как и CCFL.
Разновидностей CCFL-ламп существует огромное количество. Они могут повлиять на важнейшие особенности устройства. Так, если в них усовершенствован люминофор, монитор обладает более широким цветовым диапазоном.
Если речь идет о светодиодах, ситуация становится сложнее. Все дело в том, что есть несколько основных их видов. Характеристики у них очень разные.
Важнейшее отличие между ними заключается в цвете. Так, есть два основных пути реализации светодиодной подсветки. Во-первых, дешевый и простой путь - приобрести лампы белого цвета. Но для этого нужно с особой тщательностью отбирать яркость и оттенок свечения.
Во-вторых, есть путь гораздо более перспективный. Есть ленты с цветными светодиодами, и именно их особое сочетание дает в итоге белый свет. Обычно используют RGB-триады, но есть и другие варианты. Чтобы формировать цвета пикселей, используется вся доступная разрядность матрицы. Дисплей охватывает большую цветовую гамму, а цветопередача становится точнее. Обычно эти характеристики очень важны в профессиональной технике, где эти знания и применяются особенно активно.
Однако реализация второго пути ведет к столкновению с большим количеством трудностей. Так, нужно тщательно подбирать триады диодов. Помимо этого, нужно учиться управлять освещением таким образом, чтобы, когда меняется яркость монитора, точка белого осталась на месте.
Есть разница и в конструкции блоков подсветки: они могут быть торцевыми и тыльными.
Большинство ЖК-мониторов использует торцевую подсветку. Лампы расположены в торцах на панелях. Излучение их перенаправляется в световоды. Лучи света подвергаются преломлению и направляются к ЖК-матрице, поляризатору и светорассеивателям. Главный плюс такого устройства в том, что дисплей тонок. Но добиться того, чтобы подсветка была равномерной в нем, сложнее. Для них применяют торцевую LED-подсветку с белыми светодиодами.
В тыльной конструкции предполагается применение групп светодиодных ламп. При выборе данного типа конструкции появляется возможность управлять яркостью подсветки по зонам. Это прекрасно подходит телевизорам. Но такой путь применим только в мониторах со значительной толщиной.
Миф номер 3: LED-подсветка обладает лучшим цветовым охватом.
С самого начала светодиодная подсветка использовалась лишь в профессиональной технике благодаря особым качествам RGB. Она и обладает широким цветовым охватом, превышающим стандарты. Но для использования этих свойств в повседневной жизни такая подсветка окажется неоправданно дорогой.
Белые светодиоды не обладают такой же цветопередачей. Они вполне конкурируют с обычными CCFL. Конечные же характеристики цветового охвата зависят от особенностей самой матрицы.
Миф номер 4: LED-подсветка дает больше равномерности.
Неравномерность в панели может быть спровоцирована неравномерным излучением источников света, особенностями световода, поляризатора, матрицы, нарушениями в светопропускании, светофильтрах. Поэтому подсветка не является единственным аспектом этого вопроса.
Но решение существует. Неравномерность монитора можно компенсировать. Однако это требует больших затрат. Равномерность же дисплеев с LED-подсветкой не слишком отличается от той же характеристики у мониторов с CCFL.
Миф 5: LED-подсветка не мерцает, в отличие от CCFL.
Любой ЖК-монитор мерцает вопреки расхожему заблуждению о том, что это не так. Просто процесс происходит с такой частотой, что это не замечается.
Данная беда никак не решается. Работа с современными дисплеями с максимальным уровнем яркости при дневном освещении в помещении губит глаза.
Хотя диапазон изменения показателя яркости у светодиодов широкий, в теории можно было бы управлять яркостью, не используя ШИМ. Именно он является причиной мерцания.
Но на деле это удовольствие не из дешевых, к тому же добавляет ряд технологических сложностей, решение которых будет нелегким.
Поэтому любой дисплей, даже со светодиодами, будет мерцать.
Миф 6: LED-подсветка экономичнее CCFL.
Это действительно так. Утверждение является полностью справедливым, такая слава светодиодов вполне заслужена ими. При использовании белой подсветки из светодиодов электроэнергии тратится почти в два раза меньше, чем при применении стандартных CCFL. Так что данный миф на практике подтверждается.
Миф 7: дисплеи с LED-подсветкой экологичнее CCFL.
Известно, что экология всегда сильно страдает в ходе производства оборудования IT-индустрии. Это привело к тому, что всюду появились экологические стандарты. Они тщательно соблюдаются.
Но иначе дело обстоит с процессом утилизации. Так, всем известно, что обычные лампочки имеют в составе ядовитую ртуть. Но все были свидетелями того, как люди выбрасывали их, нередко в разбитом виде, вместе с другим мусором. Впоследствии мусор сжигался, и парами ртути дышало все население страны.
CCF-лампы также имеют в своем составе ртуть. А вот светодиоды такого опасного элемента лишены. Поэтому их применение действительно влияет на экологию положительным образом. Миф на практике также подтверждается.
Миф 9: LED-подсветка дороже CCFL.
Не так давно данное высказывание было истиной. Система RGB LED требовала больших затрат. Ценник на нее все еще остается высоким.
Но совсем иначе дело обстоит с белыми светодиодами. Появление этих новых видов лампочек вызвало настоящую маркетинговую войну между производителями светодиодов и традиционных CCFL. Нередко цена на дисплеи со светодиодами более высока. Все дело в том, что технологии эти еще совсем молодые, и потребители не успели с ними настолько близко познакомиться. Ажиотаж же вокруг них достаточно большой.
Миф 10: LED-подсветка обладает большей контрастностью.
Имеется в виду динамическая контрастность, поскольку статическая ее разновидность не зависит от источников освещения: он может быть и CCFL, и LED, показатель никак не изменится.
Динамическая же контрастность является непостоянной величиной. Она зависит от алгоритмов работы соответствующих блоков настройки подсветки, от контента, который на мониторе воспроизводится. Но при использовании LED-подсветки на конечный результат влияет и тыльная подсветки с зонным управлением - local dimming.
Когда в изображении есть и светлая, и темная область в один и тот же момент, контрастность будет соответствовать статическим показателям. Но технологии local dimming гасят подсветку в темной области, а в светлой увеличивают. Это ведет к повышению контрастности.
Чтобы local dimming работал корректно, нужны отдельные блоки, которые будут допускать управление отдельными группами светодиодов. Но эта конструкция дорогая.
Обычные белые светодиоды выключаются и включаются очень быстро, и это отличает их от CCFL.
Поэтому на практике миф подтверждается. Но если речь идет о компьютерном мониторе, то этот показатель ему не важен. Гораздо важнее оказывается статическая контрастность.
Заключение
При грамотной установке светодиодов в монитор можно добиться экономии, улучшить показатели имеющегося устройства. Замена - довольно простой процесс. Главное - следовать инструкциям тщательно.
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:
- 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? |
Не получив результата, пришлось разбирать монитор дальше. Снял металлические и пластиковые "чехлы" с матрицы, осторожно достал дисплей и положил его на ровную поверхность и накрыл тряпкой, для защиты от пыли. Под дисплеем находились всяческие пленки для равномерного рассеивания света и нечто похожее на стекло, к которому крепится сама подсветка.
И вот уже снял лампы, почти все из них подгорели возле электродов, а одна даже треснула и пожелтела от этого.
Поиск новых ламп для подсветки в интернете не дал нужных результатов, да и сама покупка, мне показалось, будет дорогостоящая и времязатратная. Не долго думая, как решить проблему, пришла хорошая мысль. А именно - убрать лампы и наклеить вместо них LED-ленту. Пройдясь по рынку, купил метр ленты холодного белого цвета с наиболее плотным размещением светодиодов:
Лента идеально подошла по размерам - как ширина, так и длина. При напряжении в 12 вольт, лента очень ярко горит и даже слепит:
Потребление тока обеих лент составило чуть больше 200мА, что позволило использовать простой стабилизатор КРЕН8Б (12в 1,5А).
Некоторые проблемы при установке
Питание для кренки взял с БП монитора (15в), но как оказалось этого было не достаточно и напряжение проседало до 9в на выходе стабилизатора. Так как монитор всегда стоит на одном месте и есть свободная розетка, то питание я взял от сетевого БП на 16в 0,9А. Теперь с напряжением все стало в норме, но вот греется эта КРЕН8Б довольно сильно. За 5 минут с +26 до +60 с небольшим радиатором. Решением этой проблемы стали 2 параллельно спаянных резистора на 20 Ом, которые ставятся после стабилизатора. Температура все же меня не устраивала, поэтому перенес КРЕНку на больший радиатор и закрепил схему на задней крышке монитора.
Результат замены подсветки в мониторе
Все цвета и оттенки передаются монитором отлично. Где-то мною было прочитано, что от LED-подсветки быстро устают глаза, нежели от обычной газоразрядной. Но пока писал этот текст, было вполне приятно смотреть на экран и мои глаза не подавали признаков усталости. В общем, недорогой ремонт подсветки обошелся в 200 рублей (лента + КРЕН8Б).. До скорых встреч, с Вами был Виталий Яковенко (BFG5000 ).
Обсудить статью ЗАМЕНА ЛЮМИНИСЦЕНТНЫХ ЛАМП ПОДСВЕТКИ В МОНИТОРЕ НА СВЕТОДИОДНЫЕ
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.
