Подсветка для монитора – LED подсветка монитора своими руками / Habr

Подсветка для монитора – LED подсветка монитора своими руками / Habr

LED подсветка монитора своими руками / Habr


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. LED подсветка монитора своими руками: пошаговая инструкция по замене CCFL ламп
alexxlabРазное
Как заменить CCFL лампы на светодиодную подсветку в ЖК мониторе. Какие инструменты и компоненты понадобятся. Пошаговая инструкция по разборке монитора и установке LED подсветки. Какие преимущества дает замена на светодиоды.

Содержание

Причины поломки CCFL ламп подсветки в ЖК мониторах

Подсветка на основе CCFL (люминесцентных ламп с холодным катодом) часто выходит из строя в ЖК мониторах по следующим причинам:

  • Естественный износ ламп в процессе эксплуатации
  • Заводской брак или низкое качество ламп
  • Перегрев из-за плохого теплоотвода
  • Механические повреждения при транспортировке или неаккуратном обращении
  • Скачки напряжения в электросети
  • Выход из строя инвертора, питающего лампы

При выходе из строя даже одной лампы равномерность подсветки нарушается, изображение становится тусклым или приобретает розовый оттенок. Поэтому замена всего комплекта ламп на светодиодную подсветку — оптимальное решение.

Преимущества перехода на LED подсветку

Замена CCFL ламп на светодиодную подсветку дает ряд важных преимуществ:


  • Увеличение срока службы подсветки до 50 000 часов и более
  • Снижение энергопотребления монитора на 30-50%
  • Улучшение равномерности подсветки экрана
  • Расширение диапазона регулировки яркости
  • Мгновенное включение без прогрева
  • Отсутствие вредных веществ в конструкции (ртуть)
  • Повышение контрастности изображения

Поэтому замена CCFL на LED — отличный способ модернизации и продления жизни старого ЖК монитора.

Необходимые инструменты и компоненты

Для самостоятельной замены подсветки монитора понадобятся:

  • Набор отверток (крестовые и плоские)
  • Пинцет
  • Паяльник и припой
  • Мультиметр
  • LED линейки подходящей длины
  • Драйвер для LED подсветки
  • Двухсторонний скотч
  • Изолента
  • Термопаста

Важно подобрать LED линейки подходящего размера и мощности для конкретной модели монитора. Драйвер должен обеспечивать нужное напряжение и ток.

Пошаговая инструкция по замене подсветки

1. Подготовка к разборке монитора

Перед началом работ необходимо:

  • Отключить монитор от электросети и видеокабеля
  • Подготовить чистую ровную поверхность
  • Приготовить емкость для хранения винтов
  • Надеть антистатический браслет

2. Разборка корпуса монитора

Процесс разборки может отличаться в зависимости от модели, но обычно включает следующие шаги:


  • Снятие подставки
  • Откручивание винтов по периметру задней крышки
  • Отсоединение разъемов от плат
  • Извлечение блока питания и системной платы

3. Извлечение ЖК матрицы

Далее необходимо:

  • Отсоединить шлейфы от матрицы
  • Снять металлическую рамку, удерживающую матрицу
  • Аккуратно извлечь ЖК панель

4. Демонтаж старой CCFL подсветки

На этом этапе выполняются следующие действия:

  • Снятие отражающих пленок и диффузоров
  • Отключение проводов питания ламп
  • Извлечение CCFL ламп из пазов
  • Удаление остатков клея и изоляции

5. Установка LED линеек

Монтаж новой подсветки включает:

  • Разметку мест установки линеек
  • Приклеивание LED линеек на двухсторонний скотч
  • Подключение проводов питания
  • Проверку работоспособности

6. Подключение драйвера подсветки

На данном этапе необходимо:

  • Найти подходящее место для установки драйвера
  • Подключить входные провода к блоку питания
  • Соединить выходы драйвера с LED линейками
  • Изолировать все соединения

7. Сборка монитора

Завершающий этап включает:

  • Установку матрицы на место
  • Подключение всех шлейфов и разъемов
  • Монтаж системной платы и блока питания
  • Закрытие корпуса и фиксацию винтами

Настройка и тестирование после замены подсветки

После завершения замены подсветки необходимо выполнить следующие действия:


  • Подключить монитор и включить его
  • Проверить равномерность подсветки на разных цветах
  • Настроить яркость и контрастность
  • Откалибровать цветопередачу
  • Протестировать на битые пиксели

При необходимости можно провести дополнительную настройку через экранное меню монитора или драйверы видеокарты.

Возможные проблемы и их решение

При замене подсветки могут возникнуть следующие трудности:

  • Мерцание подсветки — проверить надежность соединений
  • Неравномерная яркость — откорректировать положение LED линеек
  • Искажение цветопередачи — перенастроить цветовой профиль
  • Мнитор не включается — проверить подключение драйвера

В большинстве случаев проблемы решаются более тщательной настройкой или исправлением ошибок монтажа.

Заключение

Замена CCFL ламп на LED подсветку позволяет значительно улучшить характеристики старого ЖК монитора и продлить срок его службы. При наличии необходимых навыков эту процедуру вполне можно выполнить самостоятельно, экономя на услугах сервисного центра. Однако следует помнить о технике безопасности и соблюдать осторожность при работе с электронными компонентами.



LED подсветка монитора своими руками / Habr


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

habr.com

Комплект для замены CCFL ламп в старом мониторе на светодиоды

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.

Вот таким недорогим способом можно отремонтировать монитор, у которого отслужили свое CCFL лампы.
Спасибо за внимание!

mysku.ru

Меняем лампы подсветки монитора (сами) / Habr

Доброго времени суток!

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

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

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

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

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

Но давайте все же немножко вникнем в теорию.

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

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

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

Далее берём в руки отвертку и начинаем тыкаться ей во все возможные винтики, располагающиеся по периметру нашего, ещё целого монитора. Раскручиваем их!

снимаем заднюю панель с блоком питания и контроллером

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

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

И вновь разбираем нашу «матрёшку»

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

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


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

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

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

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

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

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

Далее, мы берём заведомо исправные, рабочие лампы…

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

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

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

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

Переворачиваем и возвращаем на место последнюю «деталь»

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

Полёт нормальный.

Fin.
_______________________________________________________________________________

Что хочется сказать в заключении.

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

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

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

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

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

Спасибо за внимание.

habr.com

РадиоКот :: LED подсветка для монитора

РадиоКот >Лаборатория >Аналоговые устройства >

LED подсветка для монитора

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.

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.

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).

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):

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 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.

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

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:

  1. AOC-2216SA.rar — Service Manual на монитор AOC2216Sa (разбит на две части поскольку превышает лимит на размер для загрузки одного файла)
  2. LM2941 Voltage Regulator.rar — схема регулятора на основе LM2941 (варианты для 10.5В и 13В) в формате Proteus 7.7 и PDF
  3. LED Backlight.rar — разводка плат для плотного монтажа светодиодов (180 светодиодов на метр без токоограничивающих резисторов) в формате Sprint Layout 5.0
  4. LM2576 Voltage Regulator.rar — схема и плата регулятора на основе LM2576 в формате Proteus 7.7 и PDF (в том числе готовые для ЛУТ файлы с разводкой платы и надписями)

 Тема для обсуждения на форуме расположена по ссылке

Файлы:
AOC2216Sa Service Manual (часть 1)
AOC2216Sa Service Manual (часть 2)
Разводка плат для плотного монтажа светодиодов
Схема и плата регулятора на основе LM2576
Схема регулятора на основе LM2941

Все вопросы в Форум.

Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

www.radiokot.ru

Замена ламп на светодиоды в мониторе

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.

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

svetodiodinfo.ru

Лайтпак 6. Обзор фоновой подсветки для монитора / Habr

Прошло совсем немного времени после открытия предзаказа и поступления в продажу 6-го Лайтпака. Буквально на днях я получил заветную посылку с последней ревизией устройства. Если коротко, Лайтпак — это фоновая подсветка монитора или телевизора. В продаже есть 2 вида подсветки, это версия для монитора и версия для телевизора. В версии для телевизоров есть отдельный блок питания и вместо 10 отдельных светодиодов используются 30 светодиодов на лентах. В итоге получается по 3 диода на канал, и за счет этого площадь подсветки увеличивается. Подсветку я ставил на монитор диагональю 24″. В будущем планирую покупать ТВ для фильмов, поэтому взял версию для ТВ с запасом. Для Лайтпака обязательно наличие компьютера!

Устройство продается в небольшой коробке, чтобы ее открыть надо разрезать наклейку с описанием и комплектацией.

Весь комплект упакован в пупырчатую пленку. Плата лежит в отдельном антистатическом пакете.

В комплекте:

  • Мастер-плата Лайтпак 6 в защитном стекле 70х70х17 мм
  • 10 сегментов RGB-светоленты (каждый длиной 10 см и содержит 3 светодиода)
  • Блок питания от сети 110-240В (длина шнура 1.8 м)
  • USB-кабель Am/Bm mini 1.8 м
  • Пара монтажных стоек и стяжек

Никакой документации в комплекте нет, все в электронном виде. На коробке есть ссылка на документацию. С одной стороны, это правильно, проект развивается, информация обновляется регулярно.

Новый контроллер имеет приятный внешний вид. Теперь это не просто открытая печатная плата, а симпатичная прозрачная коробочка из акрила. Разработчики не называют ее корпусом. По сути это защита, изогнутый акрил, а внутри на двух потайных болтах крепится плата. Отверстия везде подобраны таким образом, чтобы на сами гайки не приходилось никакого усилия. Они по большей части декоративные. Таким образом, остается доступ ко всем разъемам на плате: USB, питание, диоды и кнопка обновления прошивки. Очень оригинальный подход, стильно и функционально.

Mini USB и питание 12В.

Новые разъемы для диодов стали более удобными. Теперь не надо ничего зачищать и прикручивать.

Чтобы добиться подсветки вокруг всего монитора я решил повесить его на стену.
Изначально я хотел закрепить монитор на тонкое крепление. С одной стороны, это плюс — небольшое расстояние между стеной и монитором, но для Лайтпака это оказалось минусом. Для более плавного рассеивания света расстояние между монитором и стеной должно быть больше 10-15 см. Пришлось ставить крепление, которое позволяет менять это расстояние.

Прежде чем все крепить, предварительно высчитываем правильное расположение для размещения диодов. На сайте в разделе документации есть много вариантов размещения диодов.

Для теста я закрепил диоды наверху и в правой части. На тонком креплении расстояние до стены минимально, около 3-4 см. Свет плохо рассеивается и между диодами образуются темные пустоты.

Диодная лента имеет клейкую поверхность. Прежде чем клеить тщательно очищаем поверхность монитора.

Высчитав все по линейке у меня получается такая конфигурация.

USB разъемы на боку монитора немного все подпортили. Но на результате это не отразилось.

В нижней части монитора есть простенькие динамики. Хоть и диоды расположены по разному, освещение получается равномерным.

Укладываем все провода, чтобы ничего не висело и не было нагрузки на диоды. Проводов много, длина каждого 70 см, а в версии для мониторов 50 см. Данный комплект рассчитан на большие телевизоры. 2-х стяжек, идущих в комплекте, тут точно не хватит. Клейкая основа диодной ленты не очень крепко приклеилась к монитору, возможно из-за глянцевого пластика. Пришлось немного доработать конструкцию.

С помощью утилиты, тестирующей монитор, смотрим что получилось.

В итоге получается примерно такая картина. Конечно для полного счастья хотелось бы убрать кабель-канал с проводами, но штробить не свою стену как то не хочется.

Контроллер, подключенный к компьютеру, определяется как обычное HID устройство. Ставим программу с сайта и начинаем настройку.
При запуске программы появляется 10 цветных цифровых блоков. Каждый блок — зона захвата. Программа несколько десятков раз в секунду анализирует картинку, которая попадает в эту зону, высчитывает её средний цвет и отправляет в устройство, которое уже заставляет соответствующий блок из трёх светодиодов светиться нужным цветом. Блоки — это области захвата. Их можно перемещать по всему экрану и изменять размеры. Чем больше размер области захвата, тем выше нагрузка на процессор. Но для фильмов по факту проще устанавливать размеры в виде узких полосок вдоль граней монитора. Так что забивать зонами 100% рабочего стола почти всегда бесполезно. Для пущего эффекта в фильмах некоторые зоны стоит разместить внахлёст.

На самом деле все очень просто. По умолчанию стоят приемлемые настройки и лишний раз копаться в них не приходится.

У Лайтпака есть еще один режим работы, подобный лампам LivingColors от Philips, подсветка будет плавно менять цвета с настраиваемой скоростью или не менять выбранный цвет вовсе.

В играх подсветка тоже работает, но не во всех. В DirectX 9 все нормально, а в 10 и 11 есть проблемы. В любом случае над доработкой Лайтпкака ведется постоянная работа: уже есть сообщество пользователей и разработчиков, которые постоянно решают проблемы и добавляют новые функции. Существует API для разработчиков, например есть плагин для Winamp, который в конце я покажу на видео.

Получившийся результат оправдал мои надежды. Смотреть фильмы с таким эффектом действительно приятно. Погружение конечно не 3D, но тоже эффектное. Что говорить, смотрите все на видео.

Посты по теме:


Благодарю за внимание.

habr.com

Paintpack — динамическая подсветка для мониторов

Как-то бродя по просторам интернета, я наткнулся на такую интересную вещь как PaintPack. Для тех, кто не в курсе, поясню, PaintPack это USB-подсветка монитора/телевизора для усиления эффекта присутствия. Родоначальником стали телевизоры Philips c функцией Ambilight. С них же энтузиасты пытались перенести функцию Ambilight на мониторы/телевизоры начиная с 2012 года.

Заинтересовавшись, я стал искать все больше и больше информации об PaintPack. В конечном итоге было 2 выбора: либо купить уже готовое устройство, благо на рынке уже образовалась конкуренция c похожими названиями… PaintPack, LightPack.Или второй, более интересный вариант, собрать все самому. Сборка под спойлером.

Дополнительная информация

Начав с изучения схемы устройства(под спойлером выше), я стал бродить по радиорынкам в поисках подходящий компонентов. Не найдя большинства в рознице, стал смотреть на всеми любимом Aliexpress, но и тут ждал подвох, цена за компоненты, без учета текстолита и светодиодных лент, выхода почти в ту же сумму, если заказывать готовый продукт. В качестве примера

Дополнительная информация

Правда у последних платы установлены в корпусах(моя версия почему то кардинально отличается, от той что на сайте), чего нет в собранном самому.


Всего в продаже имеются 2 вида подсветки, это версия для монитора на 30LED и версия для телевизора на 60LED. В версии для телевизоров есть отдельный блок питания и вместо 10 отдельных светодиодов используются 30 светодиодов на лентах. В итоге получается по 3 диода на канал, и за счет этого площадь подсветки увеличивается. Так же есть специальные предложения у них на сайте, где они могут исходя из ваших запросов собрать, то что нужно. Или можно докупить еще лент.

Дополнительная информация

Сделав заказ PaintPack 30LED на сайте и оплатив его со мной связались разработчики и сообщили досадную новость, что на изготовление уйдет толи неделя, то ли чуть более, из за отсутствие какого то компонента. И тут же предложили отправить вместо моего заказа, PaintPack на 60LED если я не против, либо ждать. Выбор очевиден

Спустя 7 дней скитаний по России он уже был в почтовом отделении моего города. Мой Pantpack попал ко мне в финальной ревизии, разработанной ребятами из Ижевска, которые наладили серийной производство.

Дополнительная информация


Как говорят производители, теперь устройство может порадовать пользователей большей функциональностью, симпатичным внешний вид, новой плата устройства. На корпусе появились светодиодные индикаторы блока питания и usb-порта. Шлейфы со светодиодами теперь съемные. Черный новый, белый старый, корпуса. Видимо предусмотрен третий вариант, мой

Дополнительная информация


Сам корпус Painpack’а представляет из себя плату, упакованную в пластиковый корпус, с липкой лентой на нижней части устройства( здесь проблема в том, что под тяжестью шлейфов, блок управления долго не висит на скотче, падает постоянно) ,2 выходами по бокам для подключения шлейфа, разъема Micro USB для соединения с ПК, разъемом для подключения внешнего источника питания( идет только для лент на 60 диодов), кнопка замены прошивок и мастер разъемом, для последовательного подключения 2х устройств.

Дополнительная информация

Размещение светодиодных лент рекомендуется на представленной картинке ниже, а так же лучше ставить монитор от стены в сантиметрах 10-15, все это делается для лучшего равномерного распределение света от подсветки
Светодиодная лента без условных обозначений и маркировки, присутствует лишь значение напряжения и порядковый номер сопротивления(?), так же нанесены на шлейф основные данные по используемым материалом внутри оболочки.

Дополнительная информация

Расклеив ленты( они кстати самоклеющиеся, но со временем пришлось дорабатывать самому)

Дополнительная информация

принялся к настройке софта. После подключения Painpack, в последних версия, идет автоматическая установка драйверов. Определится новое устройство ввода Paintpack (TwinklingPlug)
Скачиваем программу для управления подсветки Ambibox

Для того, чтобы настроить светодиоды запускаем управляющую программу.

Переходим в меню «Интеллектуальная подсветка монитора»: выбираем устройство Paintpack HID.

Выбираем из режимов работы «Захват экрана»

Осталось лишь подобрать подходящий метод захвата экрана( для того что бы на моей Win7 осталось Aero, я использую метод GDI FS Aero)

Ну и для корректной работы самого устройства, осталось расположить зоны захвата, для этого с аналогичным названием нажимаем кнопку, после чего появляются произвольной формы фигуры, которые соответствуют тем зонам, где расположены светодиоды. Например, выключив все прямоугольники, поочередно включаем, что бы определить какая часть ленты загорелась. После этого растягиваем фигуры, что бы она перекрывала всю ленту, расположенную за монитором. Для более плавного цвета, можно немного располагать внахлест.

Самое главное, при нажатии больше настроек выставить правильно расположения светодиодов, иначе синий цвет на мониторе может гореть зеленым. Это не сложно, перебрав все варианты вы остановитесь на одном, при котором все цвета соответствуют действительности
В программе Ambibox предустановленны 4 режима работы подсветки:
1. Статический фон, можно выставить любой цвет, а так же регулировать силу свечения светодиодов. Подходит для работы в ночное время.
2. Цветомузыка, из названия понятно, что подсветка мигает в такт звучания музыки, цвета предустановленные( зелено-желтый), изменить нельзя. Где-то читал, что с помощью плагинов можно менять цвета.
3. Динамический фон, плавное перетекание одного цвета в другой, использовался один раз, для проверки.
4. Захват экрана, самый главный режим, то, для чего приобреталось данное устройство.
5. Плагины
В подменю «Дополнительные настройки зон» можно отрегулировать такие параметры как
насыщенность, оттенок, сглаживание, минимальная подсветка и многое другое.

Так же есть игровой режим для устройства, т.е оно способно захватывать экран не только из видео, а спокойно меняться во время игр. Используется для этого программа PlayClaw. Она так же бесплатна. Не требует настроек, простая установка и следующий шаг, перед отображением в играх это выбрать метод захвата аналогичный названию программы. производитель предупреждает, что использование вместе с ней программ типа Fraps и подобным, могут привести к конфликту. Но тут PlayClaw оказывается умеет в настройках показывать частоту кадров, загруженность процессора и многое другое. Так же на захват кадров в играх рекомендуют ставить в настройках от 5 дол 15 кадров. Иначе будет проседать FPS.
Работает кстати не во всех играх.

Дополнительная информация

Ну и как же не показать пример работы устройства, видео полно в сети, его выкладыать я не стал, даю просто ссылку youtu.be/GQ6CTWX099I?t=1m44s


В целом устройство очень интересное, деньги потраченные на него не жалко. Смотреть фильмы с помощью данной подсветки одно удовольствие!
Играя в игры, особо не замечаешь ее работы, так как сосредоточен не на рассматривании всего, что лежит за пределами экрана монитора.

В конце, можно подвести итоги из ± устройства:
Минусы

  • масса проводов
  • корпус отличается от того что заявлен на сайте
  • светодиод работы блока питания на плате горит синим цветом(мешает ночью)
  • у кого монитор висит на стене, придется отодвигать его на 10-15см, что бы равномерно распределялась подсветка
Плюсы
  • смотря фильмы в темноте глаза менее напрягаются
  • недорогой апрегрейд монитора
  • простота в настройке
  • при желании есть возможность подключения последовательно 2 устройства
  • заменяет настольную лампу

На этом все, надеюсь всем понравилось!
Удачных покупок.

mysku.ru