Светодиодная лента для монитора. Все, что нужно знать о подсветке перед тем, как влезть внутрь монитора или телевизора. Схема для внешнего диммирования
В этом руководстве я буду разбирать ЖК-экран ноутбука для того, чтобы удалить и заменить лампу подсветки.
Замена лампы подсветки не простая задача даже для опытных специалистов. Если вы сделаете что-то неправильно, вы можете повредить ЖК-экран и тогда, придется покупать новый. Вы делаете всё на свой страх и риск и не вините меня.
1. Работа в чистой комнате. Вы не хотите видеть, пыль и волокна внутри вашего ЖК-экрана.
2. Делайте заметки при разборке, чтобы вы знали, как собрать экрана назад.
3. Делайте снимки.
4. Перед тем, как удалить что-нибудь, поближе взглянуть на деталь и запомнить, как она собирается.
5. При монтаже экрана, удалить пыль и волокна с помощью сжатого воздуха. Не используйте ткань.
Удалите липкую ленту и фольгу с задней части экрана и приклейте их где-то так, что бы вы могли использовать её позже, когда вы будете собирать экран.
Удаление ленты с кабеля подсветки.
На моем экране зелёная плата была приклеена к пластиковой рамке с помощью двухсторонней липкой ленты. Аккуратно отклейте плату. Будьте очень осторожны, не сгибайте плату.
Вот теперь плате была отклеена.
Положите LCD экран на бок, и начните снимать металлический каркас, который удерживает пластиковую раму. Там будет много задвижки со всех сторон, вы можете открыть их с малой отверткой.
Продолжаем отделение металлического каркаса то пластикового основания.
Будьте осторожны, не прикасайтесь к внутренним компонентам пальцами. Удерживайте все внутренние компонентам по сторонам.
Отставьте металлический каркас и ЖК-дисплей с платой в сторону. Вам они нужны будут только тогда, когда вы приступите к сборке.
Там будет несколько прозрачных слоев внутри. Осторожно удалить их с экрана. Не пытайтесь разделить слои, просто поместите их в сторону вместе.
Расставьте все, так что вы без проблем могли приступить к монтажу экрана.
Начало удаления металлической крышкой с лампы подсветки.
Защитное покрытие подсветки было удалено.
Кабели лампы подсветки проходят через маленькие пластмассовые крючки.
Демонтируйте кабели лампы подсветки.
Теперь, вероятно, самая трудная часть в этом процессе разборки - удаление лампы подсветки и отражателя. Лампа подсветки крепится внутри отражателя, поэтому вам придется удалить и затем разделить их.
Перед тем, как удалить лампу подсветки и отражатель присмотреться, как они собраны и крепятся к экрану. Установка подсветки и отражатель на место может быть очень сложной задачей.
Отражатель приклеивается к экрану с помощью двусторонней липкой ленты.
После того как отражатель был отделён от экрана, вы можете начать удаление лампы подсветки. Как вы видите на картинке, я отметил левую часть отражателя красной точкой, так что бы я знал, где проходит красный провод, когда я буду собрать все вместе.
Лампа подсветки была отделена от отражателя.
Чтобы получить доступ к лампе подсветки вам придется удалить резиновые колпачки с обеих сторон лампы. Я не уверен, что можно дотрагиваться к лампа подсветки пальцами, поэтому я рекомендую использовать резиновые перчатки.
По обе стороны лампы подсветки припаяны привода. Чтобы получить доступ к проводам вам придется удалить черный изолятор по обеим сторонам лампы.
Отпаиваем оба кабеля от старой лампы подсветки и припаиваем их к новой.
Вы можете протестировать новую лампу подсветки перед установкой её обратно в экран. Подключение лампа подсветки к инвертору и включите ноутбук. Лампа подсветки должна загореться.
На некоторых ноутбуках лампа подсветки не загорится, пока видео кабель не подключён к ЖК-экрану. В этом случае вам придется собрать ЖК-экран, а затем проверить его.
Ремонт ЖК-мониторов в домашних условиях затруднителен, однако заменить конденсаторы, кнопки и лампы подсветки по силам каждому.
У нашего монитора Dell UltraSharp 2001FP, которому исполнилось восемь лет, фоновая подсветка стала настолько тусклой, что при дневном освещении на экране почти ничего не было видно. Чтобы заменить люминесцентные лампы, потребуется полностью разобрать монитор.
1. Снимаем заднюю стенку корпуса. На нижнем крае расположены шесть маленьких прорезей, в которые может войти отвертка. Смело примените рычаг и постепенно отделите заднюю часть корпуса. По бокам нужно будет вставлять отвертку в открывшуюся щель и поворачивать ее, пока не открепится следующий держатель. Нужно повторять это действие через каждые несколько сантиметров, пока вы не сможете снять заднюю часть корпуса целиком.
2. Чиним неисправную кнопку управления.
Открепите переднюю пластиковую окантовку дисплея от металлического корпуса устройства. Если одна из кнопок управления не работает, причина этого может заключаться в поломке пластиковой кнопки или ее заедании. Если кнопку нельзя отремонтировать (например, подклеиванием кусочка пластика), удалите ее полностью. В дальнейшем задействуйте кнопку, нажимая на нее спичкой прямо на печатной плате.
3. Заменяем конденсаторы.
Отвинтите электронный блок, который привинчен к металлическому каркасу. При этом отделите кабель передачи данных к ЖК-панели, а также разъем питания для люминесцентных ламп вверху и внизу. Теперь можно устранить возможные проблемы с электроникой, возникшие в устройстве: если, например, монитор больше не включается или после непродолжительной работы начинает мерцать, а то и вовсе гаснет, часто проблема кроется в лопнувшем или вздувшемся электролитическом конденсаторе на плате. Вам необходимо выпаять старый конденсатор и припаять на его место новый, обладающий аналогичными характеристиками.
4. Разбираем ЖК-панель.
Чтобы получить доступ к лампам подсветки жидкокристаллической матрицы, потребуется разобрать экран. Демонтируйте крышку вверху на задней стороне, а затем установленную спереди металлическую рамку. Извлеките ЖК-панель, а также пленки и пластину из плексигласа, затем разложите все в правильной последовательности на чистой мягкой подложке.
5. Заменяем люминесцентные лампы.
Снимите светоотражающую подложку, а затем извлеките окантовку люминесцентных ламп. Если вокруг катодов лампы есть черные круги, это свидетельствует о том, что она перегорела и требует замены. Подходящие лампы можно найти на eBay. Для этого введите в строке поиска «CCFL», а также обозначение ЖК-панели, которое обычно указано на металлическом корпусе матрицы ― например, в ремонтируемом нами Dell 2001FP установлена матрица LG Philips LM201U04. Вместо люминесцентных ламп можно использовать более яркие светодиодные. Сборка монитора производится в обратной последовательности.
Всем привет! В этом обзоре я расскажу как переделать монитор до 24" на светодиодную подсветку. Для этого давно было заказано комплекты из светодиодных линеек и преобразователя, поэтому ссылка на первого попавшегося продавца. Ищите того, кто хорошо упаковывает)
Переделывать буду монитор Benq q7t4.
Итак, монитор перестал включаться. Для начала разберем и внешне посмотрим на блок питания.
Разбирается каждый монитор по разному, обычно на защелках. В моем случае винты + защелки.
Внешне все хорошо, но предохранитель сгорел. На фото я его заменил.
Дело оказалось в транзисторе на радиаторе - из-за него было кз. Меняем.
Решил проверить высоковольтный конденсатор и не зря - его тоже под замену
Монитор стал включаться, но лампы на секунду загорались и бп уходил в защиту. При отключении всех ламп защита не срабатывала.
Будем менять подсветку.
Для её замены нужно разобрать матрицу. Разборка у многих матриц идентична
Снимаю шасси. Для этого по бокам откручиваю винты.
Снимаю защиту главной платы.
Снимаю металлическую рамку, которая держит саму матрицу. Она по периметру держиться на защелках
Теперь аккуратно снимаем плату с посадочных мест и оставляем её висеть на шлейфах. Аккуратно, не порвите их!
Теперь переворачиваем, придерживая матрицу, что бы она не вывалилась. Она еще бывает чуть приклеена к пластиковой рамке, но это не мешает ее снятию.
Снимаем матрицу и откладываем в чистое место. Я положил на бумагу a4.
Теперь снимаем пластиковую рамку, она держится на защелках. В углу она у меня сломалась, ничего страшного
Далее идут светорассеивающие пленки и оргстекло. Пленки можно и не убирать. Я снял стекло вместе с ними.
Снимаем корпус ламп
Вытаскиваем сами лампы
Сама линейка со светодиодами рассчитана для установки в монитор с диагональю до 24". Для установки в мониторы с меньшей диагональю нужно её укорачивать. Для этого с обратной стороны есть метки.
Кусачками откусываем лишнее и клеим на 2-сторонний скотч. Я использовал узкий скотч 0,3 мм толщиной
Теперь собираем все в обратном порядке. Следим, что бы под пленки не попала грязь. Иначе её будет хорошо видно на светлом фоне.
Теперь осталось подключить сам преобразователь к блоку питания.
Итак, справа находится контакты для подключения.
VIN - питание подсветки.
ENA - данный контакт отвечает за включение/выключение
DIM - на этот контакт должен приходить аналоговый сигнал регулировки яркости с основной платы.
GND - общий
Итак, найти питание совсем не сложно. Нужно найти место, где заходит напряжение для питания для инвертора. Я выпаял предохранитель инвертора (указано стрелочкой), тем самым полностью обесточив его, и подпаял + контакт преобразователя. Ну и ненужные детали выпаял - они все равно теперь не нужны для работы.
Теперь нужно найти контакты включения и регулировки яркости на плате. Для этого смотрим схему.
Они находятся на разъеме, к которому подключается главная плата монитора.
BRT_ADJ - регулировка яркости
BL_ON - вкл/выкл
Находим их на плате, узнаем с помощью мультиметра с какой стороны разъема 1 контакт.
Ну и подпаиваем провода к нужным контактам.
Теперь осталось подключить светодиодные ленты и приклеить преобразователь в свободном месте внутри монитора.
ВНИМАНИЕ! По хорошему надо было проверить светодиоды до установки в монитор, но я как то про это забыл. Мне повезло, а у Вас может несколько светодиодов и не загореться. Поэтому всегда проверяем до установки. 
Итак, монитор собран, включен. Все заработало, разве что инвертирована регулировка яркости (т.е на 0 - это макс яркость, 100 - минимальная). Но это совсем не критично.
Никаких засветок/неравномерностей нет, хотя на фото кажется обратное. Но это не так! Разве что цветовой оттенок не теплый. Но это можно исправить настройками в мониторе. 
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
Наиболее частой причиной отказов в работе ЖК мониторов и матриц становится выход из строя ламп подсветки. Если для телефонов и небольших дисплеев в планшетах используют Led ленты, в матрицах с большой диагональю для этих целей устанавливают CCFL лампы. По сути, это та же люминесцентная лампа дневного света, но с холодным катодом.
У них есть неприятная привычка выходить из строя без особых видимых причин, причем даже выход из строя одной лампы вызывает срабатывание блока защиты и отключение питания монитора.
Сверху перегоревшая CCFL лампа в модуле подсветки.
Избавляемся от старой CCFL
Наиболее очевидный путь решения проблемы – замена лампы, но ремонт имеет и некоторые подводные камни. Например, для замены необходима точно такая лампа. Источники с немного другими параметрами питания инвертор принимать не хочет, а найти полный аналог для модели выпущенной 5-6 лет назад порой проблематично.
В свете этого очень привлекательна идея переделки монитора на led подсветку.
Для перехода на LED придется разобраться с инвертором для CCFL ламп. Нам он уже не пригодится, поскольку на его выходе формируется высоковольтный высокочастотный сигнал смертельный для светодиода.
Просто отсоединяем шлейф разъёма инвертора от основной платы. На будущее нам понадобится разъём «dim» для управления яркостью светодиодной ленты.
Для замены ламп в мониторе на светодиодную ленту потребуется диммируемый драйвер питания.
Замена проводится в два этапа. Первый – извлечение CCFL ламп и инвертора питания, второй – установка светодиодной ленты, драйвера питания и их подключение. В качестве светодиодного драйвера можно использовать модели на 220В и 12В, главное, чтобы они подошли по габаритам.
В качестве эквивалента CCFL лучше всего подходят ленты, у которых 120 диодов на метр. Если не удалось найти такую ленту подходящей ширины, возможно использование 90 диодов на метр.
Лента должна быть нейтрально белого цвета, иначе искажения цветопередачи гарантированы. При выборе светодиодной ленты для монитора на это обратите особое внимание. Подробнее о цвете свечения ламп читайте .
При замене лампы не стоит увлекаться достижением слишком высокой яркости, у мощных светодиодов значительное тепловыделение, что не лучшим образом скажется на самой матрице.
Как заменить подсветку монитора на светодиодную
Самым сложным и кропотливым участком работы станет для нас демонтаж корпуса.
Любое неосторожное движение может вызвать обрыв шлейфа или вообще повредить матрицу. Разбирать корпус при включённом питании не стоит, на выходе инвертора формируется напряжение порядка киловольта. Пробой его на блок развертки или матрицу гарантированно сожжёт эти блоки.
Но по большому счёту, замена подсветки монитора на светодиодную своими руками достаточно проста.
Электронная начинка состоит из трёх блоков:
- Блок питания;
- блок развёртки изображения;
- блок инвертора ламп.
Обычно блок инвертора закрыт защитным кожухом.
Светодиодная лента, установленная вместо ламп подсветки монитора, должна максимально соответствовать по ширине желобам ламп, иначе подсветка будет неравномерной.
Если вы решили использовать драйвер светодиодной подсветки на 12В, убедитесь, что блок питания имеет выход с таким напряжением. Можно конечно найти на плате точку с напряжением питания 12В, но подключение к ней драйвера ленты способно вызвать «просадку» напряжения и нестабильную работу электроники.
Схема диммируемого драйвера светодиодной ленты
Как уже упоминалось, для замены CCFL на LED в мониторе придётся установить драйвер питания светодиодной ленты.
Собрать простейшим ШИМ регулятор для диммирования яркости подсветки своими руками можно на микросхеме N555.
Схема светодиодной подсветки монитора со встроенным диммером
Генератор диммирующего сигнала собран на генераторе импульсов NE555, особенностью этой микросхемы является возможность изменять и частоту, и скважность импульсов. Переменный резистор в этой схеме влияет на скважность.
Преимущества такой схемы управления яркостью подсветки – низкое тепловыделение и широкий диапазон сигнала, недостаток – механическая регулировка. Эта схема понадобится, если стоит программный диммер на плате инвертора питания ламп. Эта схема led подсветки универсальная и подойдет для экранов любых производителей.
Схема для внешнего диммирования
Это копия выходного каскада предыдущей схемы. Если уровень сигнала с диммирующего выхода будет недостаточен для корректной работы полевого транзистора, перед затвором возможно установить дополнительный маломощный транзисторный ключ, который будет играть роль коммутатора напряжения.
А эта схема позволит управлять яркостью ленты через штатный канал. Учтите, что глубина диммирования для ccfl ламп меньше чем у светодиодов, поэтому в такой схеме диапазон яркости будет меньше чем при первом варианте.
На многих устройствах Toshiba, JVS, BenQ ШИМ программный, когда на инвертор поступает сигнал увеличения либо уменьшения скважности, а диммирующий сигнал формируется контроллером самого инвертора. В Samsung и LG у всех моделей есть выход «dim», который подойдёт для управления яркостью led подсветки монитора.
Замена ccfl на led в мониторе позволяет значительно снизить затраты по сравнению с установкой новой лампы. Даже по минимальным расценкам четыре лампы обойдутся в 3-5 долларов, а полметра светодиодной ленты вместе с драйвером обойдутся вам меньше чем в доллар.
