Как заменить лампы подсветки в мониторе на светодиоды


LED подсветка монитора своими руками

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 здесь.

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.

Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:) (3 оценок, среднее: 5,00 из 5) Загрузка...

Понравилась статья? Расскажите о ней! Вы нам очень поможете:)

svetodiodinfo.ru

Подсветка монитора: замена старой лампы на светодиодную

Любая техника имеет свой срок службы. ЖК-мониторы тоже не являются исключением. Очень частой поломкой у них бывает выход из строя ламп подсветки экрана. В таком случае не стоит спешить списывать его со счетов. Можно выполнить ремонт монитора путем замены лампы подсветки матрицы. При поиске необходимых деталей не всегда можно найти требуемые CCFL-лампы (люминесцентные). Заменить старую LCD-подсветку монитора на LED не составит труда. Необходимых запчастей предостаточно в продаже, использовать можно ленту из светодиодов.

Замена подсветки монитора на светодиодную

Ремонт подсветки следует выполнять, соблюдая определенные правила и последовательность выполнения работ. Сначала необходимо убедиться, вышла ли действительно из строя подсветка матрицы монитора, ведь не только она может отвечать за подачу света. Чаще всего такая поломка проявляется погасшим монитором, который бывает не только компьютерным, но и ТВ. Также он может включиться, а затем погаснуть по прохождении нескольких секунд. Для выявления этой неисправности потребуется разобрать монитор.

Пример светодиодной подсветки

Разборка ПК или ТВ-монитора

Подробно описать процесс не так уж и сложно, но каждая модель и марка имеют свои особенности, размеры и собираются по-разному. Однако принцип сборки примерно одинаков. Можно вкратце описать разбор монитора.

Необходимо снять подставку путем откручивания винтов, которые ее держат, а также остальные крепежные элементы корпуса.

В торце устройства находится специальный паз, который предназначен для открывания защелок путем поддевания крышки плоским предметом. Разбирая монитор в первый раз, можно обратить внимание, что защелки сидят плотно, но при следующих вскрытиях процесс будет проходить полегче.

Теперь потребуется снять металлический каркас. Для этого нужно отогнуть защелки или выкрутить винты из корпуса. Для тех, кто уже менял какие-либо детали на подобной технике, такая процедура не покажется сложной. После снятия металлического корпуса отсоединяют провода от платы.

После того как эти действия будут выполнены, станет доступна матрица. Она имеет соединительные шлейфы, из-за хрупкости которых нужно быть с ней предельно осторожным. Матрицу желательно убрать в сторону и чем-нибудь накрыть, чтобы не было случайных повреждений и скапливания пыли. При правильно сделанной работе можно легко добраться до инвертора, электронной платы и ламп. Если вы решились переделать подсветку для монитора, следует запоминать расположение всех снимаемых деталей, хотя перепутать их будет сложно. Монитор без снятой крышки

Далее необходимо отсоединить каждую лампу непосредственно от матрицы. Когда будут демонтированы канавки, оттуда можно извлечь источники подсветки и просто выбросить. Тот, кто еще не переделывал подсветку для мониторов с CCFL на светодиоды LED, должен знать, что из-за наличия ртути в лампах CCFL нужно быть предельно осторожным во время работы с ними. Следующим этапом будет замена подсветки монитора с использованием светодиодной ленты.

Подсветка монитора своими руками

Для начала перед тем, как будет выполнена замена ламп подсветки, необходимо приобрести ленту со светодиодами. Лучше ее покупать с уже снятыми размерами с ламп или же брать ленту немного длиннее. На 1 метр должно быть не менее 120 штук светодиодов, и лучше выбрать цвет, не давящий на глаза.

Идеально подходят светодиоды, которые подсвечивают монитор белым цветом. Можно выбрать ленту с кристаллами 3528 и 4115. Ее размер должен соответствовать посадочному месту, куда будет монтироваться LED-подсветка монитора для ПК или ТВ. Обычно стандартный размер составляет 7 мм. Комплект для замены CCFL-ламп подсветки мониторов на LED может быть с разным количеством светодиодов, но производительность и срок службы у них намного выше, чем у старых источников света.

Далее светодиодная лента приклеивается при помощи двухстороннего скотча на место

Металлический каркас монитора

снятых ламп, в их канавке. Можно использовать старые провода от снятых ламп, чтобы выполнить их дальнейшее подключение к источнику питания. В таких ситуациях лучше проверить, правильно ли собрана схема LED-подсветки. Для этого можно подключить ее с помощью проводов к внешнему источнику питания, например, аккумулятору.

Следующим этапом является подключение новой подсветки к плате питания, установленной на дисплеях как ПК, так и ТВ. Чтобы переделка не вышла из строя, стоит внимательно отнестись к этому моменту. Тот, кто подключал слаботочные приборы в сеть с напряжением, превышающим необходимое, знает – устройство сгорит. Это произойдет из-за того, что сопротивление прибора рассчитано на меньшие величины. Итак, потребуется найти на плате выводы 12 V и припаять к ним провода от новой светодиодной подсветки, при этом необходимо соблюдать их полярность. Теперь можно начинать сборку ТВ или ПК-дисплея.

Выполненная таким образом своими руками LED-подсветка в мониторе имеет один существенный недостаток. Так как подключение выполнено напрямую, отсутствует ее регулировка и отключение. Следовательно, она горит постоянно при включенном мониторе. Такое яркое свечение будет слепить и надоедать смотрящему на экран.

Светодиодная лента 3528 для подсветки монитора

Чтобы создать регулировку подсветки, необходимо перезапитать провода, подключенные к лентам, с возможностью включения и выключения ее определенными кнопками. Существует 2 способа осуществления этой задачи:

  1. Потребуется собрать схему, с помощью которой будет выполняться регулировка мощности и интенсивности подсветки. Для этого нужно:
  • Отыскать пластиковый разъем, расположенный на питающей плате дисплея монитора или телевизора. Распознать его нетрудно – из него будут выведены провода с подписанным для каждого из них гнездом.
  • Для обеспечения включения и выключения нужно использовать гнезда«DIM». Регулировка яркости происходит за счет изменения скважинности в контроллере ШИМ.
  • Теперь необходимо найти полевой транзистор с каналом N. После этого выполняется припаивание минусовых проводов от светодиодной ленты к выводу (Drain) полевика. Общий провод от светодиодов подключается к вводному элементу (Source). В схеме предусмотрено использование резистора номиналом от 100 до 2 000 Ом, через который подсоединяется Gate транзистора на любое гнездо «DIM».
  • Остается припаять плюсовые провода от светодиодной подсветки. Для этого следует вывести их на микросхему питания 12 V, после чего припаять.
  • Выполнив все перечисленные действия, можно установить подсветку в крепежные места и начинать собирать монитор в обратном порядке. Стоит помнить про бережные действия с матрицей и фильтрами. После сборки устройство готово к использованию.
Подключение светодиодной ленты к плате
  1. Второй метод заключается в использовании светодиодных лент с вмонтированными в них инверторами:
  • Для подключения схемы этого метода опять потребуется пластиковый разъем с гнездом DIM, а также вывод on/of. Определять это гнездо лучше распиновкой.
  • При использовании мультиметра вызваниваются гнезда на управляющем блоке, который отвечал за лампы подсветки монитора. От них должен проходить сигнал на гнезда DIM и on/of.
  • Следующим этапом нужно припаять провода инверторов светодиодных лент к найденным гнездам. Для регулировки подсветки инвертором от светодиодов потребуется убрать провода, питающие старые лампы.
  • Закрепить его можно там, где будет свободное место, при помощи двухстороннего скотча.
  • Для завершения переделки остается собрать монитор и проверить на деле новую подсветку.

Переделывание таким образом подсветки монитора с ламповой на светодиодную обеспечивает ее более длительную работоспособность и эффективность, что, конечно, порадует каждого пользователя.

lampagid.ru

комплект для замены ccfl ламп подсветки мониторов на led.

  • AliExpress
  • Сделано руками
  • Радиотовары
Добрый день. Этот обзор адресован впервую очередь людям умеющим держать в руках паяльник и пользоваться мультиметром, ибо без понимания того что вы делаете и куда это подключить вы рискуете получить кучу бесполезного железа.

предыстория

на покупку данного комплекта вынудила необходимость отремонтировать внезапно умерший монитор BENQ E2420HD. Который прослужил верой и правдой несколько лет. А цены на лампы которых в этом мониторе 4 штуки чуть меньше цены данного комплекта

Посылка пришла быстро (10 дней), Упаковано все отлично, ленты в пластиковой трубке и все это завернуто в несколько слоев картона.

Поехали...

Для начала разбираем монитор достаем матрицу, осторожно ее разбираем и вытаскиваем старые лампы. Не сломайте лампы когда будете их доставать, они газоразрядные то есть в них содержится ртуть. Установка ленты предельно проста, понадобиться тонкий двусторонний скотч шириной 4-5мм,

я использовал скотч для приклейки стекол в мобильных телефонах из магазина профи, толщина скотча 0.05мм шириной бывает от 1мм и больше, продается рулонами по 50 метров

скотч

После установки ленты, пытаемся не натащить пыли на светораспределитель при сборке матрицы. Переходим к самому интересному, подключение инвертора.

Плата монитора выглядит так:

Нас интересует разъем который идет от платы блока питания (справа) к мозгам монитора.

точнее даже не сам разъем а распиновка.

Здесь нас интересуют сигналы on/off и brighitness, 8 и 9 ножки соответственно. Вооружаемся мультиметром и находим куда они приходят на блоке управления старыми лампами, заодно находим подходящее по напряжению питание рядом с инверторами, я взял штатное питание старого инвертора.

отпаиваем перемычки с найденных мест (без отпаивания у меня подсветка включалась при подаче питания на монитор)

Припаиваем к ним новый инвертор.

Инвертор крепится на двустороннем скотче в любом удобном месте, куда дотянутся провода.

Собираем наш новый led монитор :)

после сборки выяснилась особенность монитора, сигнал яркости 3.3v и инверсный в результате яркость регулируется от 100 к 0. мне это не мешает на минимальной яркости подсветки более чем достаточно

Коте

Планирую купить +78 Добавить в избранное Обзор понравился +67 +113

mysku.ru

LED подсветка монитора своими руками

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

Разбираем монитор
На тему разборки монитора уже написано немало статей, все мониторы очень похожи между собой, поэтому вкратце: 1. Откручиваем крепление поставки монитора и единственный болтик внизу, который придерживает заднюю стенку корпуса

2. В низу корпуса есть два пазика между передней и задней частью корпуса, в один из которых засовываем плоскую отвертку и начинаем снимать крышку с защелок по всему периметру монитора (просто проворачивая аккуратно отвертку вокруг своей оси и приподнимая этим крышку корпуса). Излишних усилий прилагать не надо, но тяжело снимается с защелок корпус только первый раз (за время ремонта я его открывал много раз, поэтому защелки стали сниматься со временем гораздо легче). 3. Нам открывается вид на монтаж внутренней металлической рамы в передней части корпуса:

Вынимаем из защелок плату с кнопками, вынимаем (в моем случае) разъем динамиков и отогнув две защелки внизу вынимаем внутренний металлический корпус. 4. Слева виднеются 4 провода подключения ламп подсветки. Вынимаем их слегка сдавливая, т.к. для предотвращения выпадения разъем сделан в виде маленькой прищепки. Так же вынимаем широкий шлейф идущий к матрице (вверху монитора), сдавливая его разъем по бокам (т.к. в разъеме боковые защелки, хотя при первом взгляде на разъем это и не очевидно):

5. Теперь необходимо разобрать «сендвич» содержащий саму матрицу и подсветку:

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

И блок с подсветкой отдельно:

Блок с подсветкой разбирается аналогично, только вместо металлической рамы, подсветка удерживается пластмассовой рамкой, которая одновременно позиционирует оргстекло, используемое для рассеивания света подсветки. Большинство защелок находятся по бокам и похожи на те что удерживали металлическую раму матрицы (открываются поддеванием плоской отверткой), но по бокам есть несколько защелок открывающихся «вовнутрь» (на них отверткой нужно надавить, чтобы защелки ушли во внутрь корпуса). Вначале я запоминал положение всех снимаемых частей, но потом выяснилось, что «неправильно» их собрать не получится и даже если детали выглядят абсолютно симметричными расстояния между защелками на разных сторонах металлической рамы и фиксирующие выступы по бокам пластиковой рамы удерживающей подсветку не дадут собрать их «неправильно». Вот собственно и все — мы разобрали монитор.
Подсветка светодиодной лентой
Вначале решено было делать подсветку из светодиодной ленты с белыми светодиодами 3528 — 120 светодиодов на метр. Первое что оказалось — ширина ленты 9 мм, а ширина ламп подсветки (и посадочного места под ленту) — 7 мм (на самом деле бывают лампы подсветки двух стандартов — 9 мм и 7 мм, но в моем случае были 7 мм). Поэтому, после осмотра ленты, было принято решение обрезать по 1 мм с каждого края ленты, т.к. это не задевало токопроводящих дорожек на лицевой части ленты (а на обратной вдоль всей ленты идут две широкие жилы питания, которые от уменьшения на 1 мм своих свойств на длине подсветки 475 мм не потеряют, т.к. ток будет небольшой). Сказано — сделано:

Точно так же аккуратно светодиодная лента обрезается по всей длине (на фотографии пример того что было до и что стало после обрезки). Нам понадобится две полоски ленты по 475 мм (19 сегментов по 3 светодиода в полоске). Хотелось чтобы подсветка монитора работала так же как и штатная (т.е. включалась и выключалась контроллером монитора), а вот яркость я хотел регулировать «вручную», как на старых CRT мониторах, т.к. это часто используемая функция и лазить по экранным меню каждый раз нажимая несколько клавиш мне надоело (в моем мониторе клавиши вправо-влево регулируют не режимы монитора, а громкость встроенных динамиков, так что режимы каждый раз приходилось менять через меню). Для этого был найден в сети мануал на мой монитор (кому пригодится — прилагается в конце статьи) и на странице с Power Board по схеме найдены +12V, On, Dim и GND которые нас интересуют.

On — сигнал с платы управления на включение подсветки (+5V) Dim — ШИМ управление яркостью подсветки +12V оказались далеко не 12, а где-то 16V без нагрузки подсветкой и где-то 13.67V с под нагрузкой Так же было решено никаких ШИМ регулировок яркости подсветки не делать, а запитывать подсветку постоянным током (заодно решается вопрос с тем, что у некоторых мониторов ШИМ подсветки работает на не очень высокой частоте и у некоторых от этого чуть больше устают глаза). В моем мониторе частота «родного» ШИМ была 240 Гц. Дальше на плате были найдены контакты на которые подается сигнал On (помечен красным) и +12V на блок инвертора (перемычка которую необходимо выпаять чтобы обесточить блок инвертора помечена зеленым). (фотографию можно увеличить чтобы увидеть пометки):

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

Расчет выходного напряжения для LM2941 производится по формуле:

Vout = Vref * (R1+R2)/R1

где Vref = 1.275V, R1 в формуле соответствует R1 на схеме, а R2 в формуле соответствует паре резисторов RV1+RV2 на схеме (введено два резистора для более плавной регулировки яркости и сокращения диапазона регулируемых переменным резистором RV1 напряжений). В качестве R1 я взял 1кОм, а подбор R2 осуществляется по формуле:

R2=R1*(Vout/Vref-1)

Максимальное необходимое нам напряжение для ленты — 13В (я взял четь больше чем номинальные 12В чтобы не терять в яркости, а лента такой легкое перенапряжение переживет). Т.е. максимальное значение R2 = 1000*(13/1.275-1) = 9.91кОм. Минимальное напряжение при котором лента еще хоть как-то светится — около 7 вольт, т.е. минимальное значение R2 = 1000*(7/1.275-1) = 4.49кОм. R2 у нас состоит из переменного резистора RV1 и многооборотного подстроечного резистора RV2. Сопротивление RV1 получаем 9.91кОм — 4.49кОм = 5.42кОм (выбираем ближайшее значение RV1 — 5.1кОм), а RV2 выставляем примерно в 9.91-5.1 = 4.81кОм (на самом деле лучше всего вначале собрать схему, выставить максимальное сопротивление RV1 и измеряя напряжение на выходе LM2941 выставить сопротивление RV2 таким чтобы на выходе было нужное максимальное напряжение (в нашем случае около 13В).
Монтаж светодиодной ленты
Поскольку после обрезания ленты на 1 мм по торцам ленты оголились жилы питания, на корпус в месте где будет клеиться лента я наклеил изоленту (к сожалению не синюю а черную). Поверх клеится лента (хорошо прогревать поверхность феном, т.к. к теплой поверхности скотч клеится гораздо лучше):

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

После чего блок подсветки собирается в обратном порядке, устанавливается на место матрица, провода подсветки выводятся наружу. Схема собиралась на макетке (ввиду простоты решил плату не разводить), крепилась на болтиках через отверстия в задней стенке металлического корпуса монитора:

Питание и сигнал управления On заводились с платы блока питания:

Расчетная мощность, выделяемая на LM2941 рассчитывается по формуле:

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

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

Из достоинств:
  • Используется стандартная светодиодная лента
  • Простая плата управления
Из недостатков:
  • Недостаточная яркость подсветки при ярком дневном свете (монитор стоит напротив окна)
  • Светодиоды в ленте расположены недостаточно часто, поэтому видны небольшие световые конусы от каждого отдельного светодиода возле верхней и нижней кромок монитора
  • Баланс белого немного нарушен и уходит слегка в зеленоватые оттенки (скорее всего решается регулировками баланса белого либо самого монитора либо видеокарты)
Вполне хороший, простой и бюджетный вариант ремонта подсветки. Вполне комфортно смотреть фильмы или использовать монитор в качестве кухонного телевизора, но для каждодневной работы наверное не подойдет.
Регулировка яркости с помощью ШИМ
Для тех хаброжителей, которые в отличие от меня не вспоминают с ностальгией аналоговые ручки управления яркостью и контрастностью на старых ЭЛТ мониторах можно сделать управление от штатного ШИМ генерируемого платой управления монитором без выведения каких-либо дополнительных органов управления наружу (без сверления корпуса монитора). Для этого достаточно собрать на двух транзисторах схему И-НЕ на входе On/Off регулятора и убрать регулировку яркости на выходе (выставить выходное напряжение постоянным в 12-13В). Модифицированная схема:

Сопротивление подстроечного резистора RV2 для напряжения 13В должно быть в районе 9.9кОм (но лучше выставить точно при включенном регуляторе)
Более плотная LED подсветка
Для решения проблемы недостаточной яркости (а заодно и равномерности) подсветки было решено поставить больше светодиодов и чаще. Поскольку оказалось что покупать светодиоды поштучно дороже чем купить 1.5 метра ленты и выпаять их оттуда был выбран более экономный вариант (выпаивать светодиоды из ленты). Сами светодиоды 3528 разместились на 4-х полосках 6 мм шириной и 238 мм длиной по 3 светодиода последовательно в 15 параллельных сборках на каждой из 4-х полосок (разводка плат для светодиодов прилагается). После припайки светодиодов и проводов получается следующее:

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

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

Максимальное необходимое нам напряжение для ленты — 10.5В. Т.е. максимальное значение R2 = 1000*(10.5/1.275-1) = 7.23кОм. Минимальное напряжение при котором сборка из светодиодов еще хоть как-то светится — около 4.5 вольт, т.е. минимальное значение R2 = 1000*(4.5/1.275-1) = 2.53кОм. R2 у нас состоит из переменного резистора RV1 и многооборотного подстроечного резистора RV2. Сопротивление RV1 получаем 7.23кОм — 2.53кОм = 4.7кОм, а RV2 выставляем примерно в 7.23-4.7 = 2.53 кОм и регулируем в собранной схеме для получения 10.5В на выходе LM2941 при максимальном сопротивлении RV1. В полтора раза больше светодиодов потребляют 1.2А тока (номинально), поэтому рассеиваемая мощность на LM2941 будет равна Pd = (13.6-10.5)*1.2 +13.6*0.006 = 3.8 Ватт, что уже требует более солидного радиатора для отвода тепла:

Собираем, подключаем, получаем гораздо лучше:

Достоинства:
  • Достаточно большая яркость (возможно сравнимая, а возможно даже превосходящая яркость старой CCTL подсвтеки)
  • Отсутствие световых конусов по краям монитора от индивидуальных светодиодов (светодиоды расположены достаточно часто и подсветка равномерная)
  • Все еще простая и дешевая плата управления
Недостатки:
  • Никак не решился вопрос с балансом белого, уходящим в зеленоватые тона
  • LM2941 хоть и с большим радиатором, но греется и греет все внутри корпуса
Плата управления на основе Step-down регулятора
Для устранения проблемы нагрева решено было собрать регулятор яркости на базе Step-down регулятора напряжения (в моем случае был выбран LM2576 с током до 3А). Он так же имеет инвертированный вход управления On/Off, поэтому для согласования присутствует такой же инвертор на одном транзисторе:

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

Vout=Vref*(1+R2/R1)

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

R2=R1*(Vout/Vref-1)

В расчетах R1 эквивалентно R4 в схеме, а R2 эквивалентно RV1+RV2 в схеме. В нашем случае для регулировки напряжения в диапазоне от 7.25В до 10.5В возьмем R4=1.8кОм, переменный резистор RV1=4.7кОм а подстроечный резистор RV2 на 10кОм с начальным приближением в 8.8кОм (после сборки схемы лучше всего выставить его точное значение измеряя напряжение на выходе LM2576 при максимальном сопротивлении RV1). Для этого регулятора решил сделать плату (размеры значения не имели, т.к. в мониторе достаточно место для монтажа даже габаритной платы):

Плата управления в сборе:

После монтажа в мониторе:

Все в сборе:

После сборки вроде все работает:

Итоговый вариант:

Достоинства:
  • Достаточная яркость
  • Step-down регулятор не греется и не греет монитор
  • Нет ШИМ а значит ничего не моргает ни с какой частотой
  • Аналоговая (ручная) регулировка яркости
  • Нет ограничений на минимальную яркость (для тех кто любит работать по ночам)
Недостатки:
  • Немного смещен баланс белого в сторону зеленых тонов (но не сильно)
  • При малой яркости (очень малой) видна неравномерность в свечении светодиодов разных сборок из-за разброса параметров
Варианты улучшения:
  • Баланс белого регулируется как в настройках монитора, так и в настройках почти любой видеокарты
  • Можно попробовать поставить другие светодиоды, которые не будут заметно сбивать баланс белого
  • Для исключения неравномерного свечения светодиодов при малой яркости можно использовать: а) ШИМ (регулировать яркость с помощью ШИМ всегда подавая номинальное напряжение) или б) соединить все светодиоды последовательно и питать их регулируемым источником тока (если соединить последовательно все 180 светодиодов, то понадобится 630В и 20мА), тогда через все светодиоды должен проходить один и тот же ток, а на каждом будет падать свое напряжение, яркость регулируется изменением тока а не напряжения.
  • Если хочется сделать схему на основе ШИМ для LM2576 можно использовать схему И-НЕ на входе On/Off этого Step-down регулятора (по аналогии с приведенной схемой для LM2941), но лучше поставить диммер в разрыв минусового провода светодиодов через logic-level mosfet

По ссылке можно скачать:

  • AOC2216Sa Service Manual
  • LM2941 и LM2576 datasheets
  • Схемы регулятора на LM2941 в формате Proteus 7 и PDF
  • Разводка платы для светодиодов в формате Sprint Layout 5.0
  • Схема и разводка платы регулятора на LM2576 в формате Proteus 7 и PDF
Теги:

habr.com


Смотрите также