Dell u2412m: избавление от ШИМа без потери возможности регулировки яркости

Данная статья расскажет последовательность необходимых действий для того что бы раз и навсегда забыть про широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) в вашем мониторе. Вы будите работать за монитором с той яркостью которая будет удобна вашим глазам, вот только с одной разницей — подсветка вашего монитора не будет генерировать ШИМ. Все очень просто! Главное — уметь работать с паяльником…


Внимание!


Действия представленные в данной статье приводят к потере гарантии на монитор. Автор не несет ответственности за форс-мажорные или иные обстоятельства повлекшие за собой порчу вашего имущества применяемого в попытках повторить ниже приведенные действия.

О насущных проблемах


Ну вот, после долгих раздумий и накопления денег наконец-то я стал правообладателем некоторого количества мониторов Dell u2412m. Для интересующихся — ревизия А0, январь 2013. Прочитав не очень много форумов, на которых обсуждается данный монитор, пришел к выводу что многих потенциальных покупателей беспокоит наличие ШИМа. Да, действительно, в первых ревизиях пользователи жаловались на ШИМ, но из отзывов можно было понять что в последующих ревизиях данная проблема была устранена. Поскольку я не правообладатель первых ревизий, а так-же схемы электрической принципиальной (для того что бы сравнить различия в электронике) то со своего опыта могу предположить что был сделан простой банальный шаг — увеличение частоты ШИМа.

Но тем не менее народ продолжает спрашивать, снова и снова задавая один и те-же вопрос — «Думаю взять U2412M, но смущает наличие ШИМ. Скажите, от него глаза сильно болеть будут?».

Как по мне то просидев недельку за монитором с наличием ШИМа, привыкнув, могу сказать что он не сильно давил на глаза. Хотя у каждого свой организм, так же как и зрение. Да, в первые часы просиживания за монитором было непривычно, но потом как-то все стало на свои места. Но тем не менее оставались некоторые моменты которые заставляли нагружать глаза. Эти моменты проявлялись когда требовалось перескакивать взглядом с одного монитора на другой. Именно тогда я и замечал ШИМ. Поскольку данное ощущение не давало мне покоя, было принято решение разобраться в электронике монитора, а именно в драйвере LED подсветки.
Добавив модификацию, о которой расскажу чуть ниже, глаза стали чуть лучше воспринимать картинку на мониторе… Но сказать что ощущается большая разница — я не могу (а может уже просто привык ). Но тем не мнение, приходя домой с работы, первые ощущения которые испытывают мои глаза после рабочего монитора — это отдых…

Сразу скажу что после внесения изменений у пользователя остается возможность использовать внутренний режим изменения яркости, что приводит к включению ШИМ. Для того что бы электроника монитора не включала ШИМ нужно яркость монитора выставить на 100% и дальнейшее изменение яркости проводить с помощью переменного резистора.

Немного об электронике монитора


( кому не интересно — может пропустить )
И так, в чем же суть… А суть состоит в том что регулировка яркости происходила не по принципу ШИМ, а по принципу изменения тока проходящего через светодиоды подсветки LCD монитора. Данную возможность предлагают большинство микросхем драйверов LED. Но для начала неплохо было бы узнать что за микросхема используется для питания LED подсветки в нашем мониторе. Для этого нам нужно его разобрать.

Я не буду останавливаться на том где и что нужно нажать-поджать, раскрутить для того что бы разобрать монитор. Данную информацию вы можете спокойно найти в сети. Например вот тут.
Микросхема-драйвер определена — OZ9998. Следующим шагом является поиск документации на эту микросхему. К сожалению мои поиски не увенчались успехом.

Поскольку данная микросхема расположена на плате блока-питания, то было бы неплохо найти схему на блок питания монитора u2412m. Что тоже не увенчалось успехом. За-то благодаря одному форуму удалось найти схемы в которых используется наш OZ9998 LED драйвер.
Вот к примеру один из схем:

image

Основываясь на том что все LED драйверы имеют примерно одинаковую структуру, попался под руку аналог нашего OZ9998 — это TPS61199. Вот только номера функциональных выводов микросхем не соответствуют друг-другу. После прочтения документации на TPS61199 можно определить что вывод с именем Iset отвечает за установку величины тока через линейку светодиодов. В нашей OZ9998 за данную функциональность отвечает вторая нога микросхемы. Величина тока линейно зависит от сопротивления резистора, умноженная на некий коэффициент (для более детальной информации см TPS61199 datasheet). Поскольку документации на OZ9998 у меня нет то пришлось прибегнуть к практике. Не долго думая, взял ближайший переменный резистор и впаял его последовательно к уже имеющемуся.

Таким образом, практически было определено что максимальное установленное сопротивление на переменном резисторе при котором яркость подсветки монитора является минимально приемлемой для зрения — составляет 100кОм. Изменяя потенциометром значение его сопротивления, можно изменять яркость подсветки монитора. В результате мы получили изменение яркости которое происходит не по принципу ШИМ, а по принципу изменения тока проходящего через светодиоды подсветки LCD монитора.

Берем в руки инструмент и в путь


Предполагаем что монитор уже разобран (как разобрать монитор см. тут):

image

Осторожно отклеиваем блок с электроникой и отсоединяем необходимые шлейфы:

image

Плата питания вместе с интерфейсной платой лежит у нас перед глазами.

image

Нас интересует вот эта область:

image

Увеличено:

image

А именно резистор который подключен ко второй ноге микросхемы.

image

Для того что бы случайно не превысить ток через светодиоды, установленный производителем, нам нужно придумать то как можно подпаяться оставив родной резистор. Для этого в начале выпаяем его.

image

Далее делам небольшой прорез.

image
image

Подготовим переменный резистор, предварительно установив сопротивление между используемыми выводами в ноль.

image

Припаиваем обратно родной резистор (тот который мы выпаяли) в место прореза (см. внимательно картинку) и наш переменный резистор так как показано на картинке, то есть последовательно.

image


Выводим переменный резистор за корпус монитора, таким образом что бы в состоянии когда монитор будет собран, была возможность регулировки. У себя я сделал вот так:

image

Вот и все. Желающие проверить функциональность могут подсоединить кабеля и произвести тестирование.
На видео видно как я с помощью переменного резистора в начале увеличиваю потом уменьшаю яркость. Во второй части изменение яркости происходит с помощью внутренних функций монитора.


PS
Проработав за монитором некоторое время, я определил величину яркости при которой мне удобно работать. Промерял сопротивление которое получилось на переменном резисторе и впаял резистор постоянного сопротивления.
Поделиться публикацией
Ой, у вас баннер убежал!

Ну. И что?
Реклама
Комментарии 37
  • +3
    1) Откуда берется «родной» сигнал PWM? Генерируется контроллером монитора?
    2) Какой он был частоты?
    3) Интересно, есть ли какой-то способ программно эту частоту повысить? Тот же TPS61199 способен тянуть ШИМ до 22 кГц.
    • +2
      1) Да, идет от контроллера монитора. Точно сказать не могу поскольку схемы нет.
      2) 360Гц
      3) Думаю есть, но для этого нужно иметь перед собой полную документацию на контроллер монитора вместе со схемой. А вообще можно разработать дополнительную часть электроники, которая будет генерировать ШИМ и подать этот сигнал на вход LED драйвера.
      • +3
        3) Да, как вариант — схема на каком-нибудь восьмибитнике, которая меряет скважность родного ШИМ-сигнала и генерирует свой, с той же скважностью, но частотой в несколько кГц.
        Плюс — штатная регулировка работает во всем диапазоне.
        Минус — гораздо сложнее, чем подстроечный резистор.
        • +2
          Интересно, почему такая низкая частота, потому что можно сделать 10-20 килогерц, поставить конденсаторы и пульсации будут почти незаметны.
      • +1
        А я отнёс обратно и взял взамен пару SA850.
        • +1
          Олдовому мне вообще не понятно, почему яркость не регулируется _сразу_ переменным резистором, который быстрее наэкранного меню, эргономически удобнее, проще, дешевле, да ещё и не вызывает проблем с ШИМ.
          • +1
            Скорее всего момент в том, что при изменении тока через светодиоды подсветки монитора, изменяется спектр излучения — в результате цветопередача изменяется. Хотя как по мне, то с учетом встроенных поляризаторов, изменение спектра свечения светодиодов в зависимости от тока не думаю что даст сильного воздействия на цветопередачу. ИМХО
            • 0
              То есть, электронная регулировка позволяет монитору знать, какая яркость установлена, и под неё подстраивать какие-то другие параметры? Ага, понял.
              • 0
                Если бы вариант с резистором был возможен, то не составило бы труда считывать значение сопротивления резистора и тоже что-то подстраивать.
                • 0
                  Есть стандарт управления монитором по кабелю. Резистор пришлось бы мотором крутить.
            • 0
              С учетом мощности светодиодов подсветки, потребуется приставка к монитору в виде вот такого переменного резистора.
              • 0
                Это смотря куда подключать резистор. В случае, описанном в данной статье, резистор такой мощности ни к чему.
                • –1
                  Да, наверное. Я немного не так понял слово «сразу» в верхнем комментарии.
              • –1
                Да, мне тоже совершенно непонятно, почему не делают хардварно. Вот например на ноутбуках/телефонах нет железной регулировки громкости просто потому, что ее не получится контролировать программно. А у монитора нет возможности менять яркость программно с компьютера (по dvi/hdmi/...) — поэтому переменный резистор бы никому не помешал.
                • +1
                  Вообще-то есть стандарт управления монитором по кабелю. Даже старые ЭЛТ про-мониторы могли программно управляться с компа. Менялась и яркость и контраст и геометрия экрана: бочка, смещение, и т.д.
                • 0
                  Переменный резистор не дает сделать несколько профилей и переключаться между ними. А ведь это очень удобно: режимы «кино», «игрушки», «чтение», «лабаю код в три часа ночи».
                  • 0
                    Плюсов можно достаточно придумать, но когда такое конструктивное решение приводит к реальным неудобствам покупателей (и становится единственным поводом сомневаться в выборе будущих покупателей) — явно что-то пошло не так.
                    • +3
                      Этой болезнью производители техники заболели уже давно.
                      Почему вместо удобных крутилок на мониторах неудобные кнопочки, часто еще и убранные на боковую или заднюю (!) стенку в угоду дизайну? Почему так сложно найти mp3-плеер без гигантского сенсорного экрана? Почему производители смартфонов соревнуются, кто выпустит девайс тоньше, хотя Palm десятилетней давности лежит в руке гораздо удобнее?

                      Что-то я уже брюзжать начал, как старый дед =)
                      • +1
                        Маркетинг-с.
                        • 0
                          >кнопочки
                          Это еще ничего. А как вам монитор с одной единственной кнопкой? Привет, Самсунгер.
                      • +2
                        Зато дает энкодер. Поставить крутилку связанную с меню и все дела. У кого был монитор MAG с их мега крутилкой в основе интерфейса тот вспомнит.
                        • 0
                          А энкодер не вернет проблемы подхода?
                          • 0
                            Если оно по дефолту будет сразу же регулировать яркость текущего профиля, то почему нет? Хочешь другую фичу — на энкодер можно еще и нажать :) Или в меню залезть и выбрать.
                            • 0
                              Но в статье автор с помощью применения аналогового компонента пытается исправить проблему с ШИМ, а не вернуть теплые и ламповые крутелки :)
                              • 0
                                При чем тут проблема с ШИМ если тред начался с

                                Олдовому мне вообще не понятно, почему яркость не регулируется _сразу_ переменным резистором, который быстрее наэкранного меню, эргономически удобнее, проще, дешевле,


                                Ну, а про ШИМ, как было уже замечено автором топика, он меняет цвета. А цвета для монитора имеют первостепенное значение. Критики за такое с говном сожрут. Другое дело почему всего 360Гц? Вкрутили бы килогерц 20 и никто бы не дергался.
                                • +1
                                  Понял, извиняюсь, думал разговор идет в рамках темы топика.
                        • –1
                          Если подумать то цветопередача всегда должна быть максимально хорошая, красный должен быть красным, зеленый зеленым, монитор на любом профиле должен показывать цвета максимально правильно. Единственное что должно меняться — это яркость. Но вроде транзистор это и есть переменный резистор. Почему нельзя яркость менять электронно обыкновенным транзистором? Более того для работы за монитором что бы меньше уставали глаза нужен фоновый свет, поэтому яркость к комнате хоть в три часа ночи, хоть днем должна быть одинаковая, а яркость монитора должна быть пропорционально яркости фонового света, грубо говоря должна быть такой как у листа формата А4 поставленного рядом с монитором. Тогда глаза будут максимально расслаблены. Мне если честно непонятно эти дикие цифры яркости современных мониторов, у меня
                          самсунг SА850, два, так вот яркость 13%, контрастность 35% и то он ярче чем должен быть. Может цветопередача у меня не идеальна, но я не дизайнер, зато на глаза нагрузка минимальна. Что на стену смотрю что на монитор, одно и то же.
                          А профили вообще ненужная штука, единственное что нужно, если хочется автоматизировать процесс подстройки монитора — датчик света, но я со своим не сдружился, яркость настроена на солнечный день.
                        • 0
                          И все равно вернулся к использованию резистора… :)
                          • 0
                            Ну либо в обход всех этих схем питать чем-то своим подсветку.
                        • +1
                          И тут я понял, что в настройки монитора заходил только один раз в его жызни — когда купил и принес домой.
                          • 0
                            Можно и без прореза: постоянный резистор припаять одним концом прямо к ноге переменного.
                            • 0
                              Можно, но тогда вам придется искать еще и выводной резистор необходимого сопротивления (SMD-шный не будет прочно держаться)… Потому как случайно подтянув вторую ногу микросхемы к «земле» (случайно выставив сопротивление переменного в «0») вы увеличите величину тока через светодиоды, установленного производителем.
                            • 0
                              А где рассеивается избыточная энергия при такой линейной регулировке?
                              • +2
                                В нулевом приближении — на микросхеме LED-драйвера. Если подробнее, то эта микросхема содержит управляемый источник тока (линейный) и повышающий преобразователь (импульсный). Первый служит для точного задания тока, и именно его мы перестраиваем подстроечным резистором. А импульсник следит за потребляемым током и в случае его снижения уменьшает коэффициент заполнения.

                                То есть ШИМ-регуляция все равно остается, только уже на частоте внутреннего преобразователя микросхемы — 200-800 кГц.
                              • +1
                                статья подвигла и меня на ковыряния в benq bl2411pt. Меня ШИМ не беспокоил, но вот минимальная яркость была не комфортной. Сидел с настройками яркость 0, контраст 10, RGB 40%.
                                Разобрав нашел резистор на 2ой ноге, LED драйвера OZ9998BGN, помеченный как R810 на 12кОм, по итогу заменил его на 30кОм — для получения приемлемой яркости и возможности ее регулировки.
                                Сначала тоже хотел поставить переменный резистор, покрутить настройку — но когда он уже был подключен и выведен проводом за монитор, случайно дотронулся до его ноги и на мониторе появилось заметное мерцание, наверное наведенные 50Гц переменного тока? Не зря же плата экранирована — поэтому припаял SMD резистор по месту.
                                • 0
                                  image

                                  Вот и не понятно, какой из них глючит. Оба новые, одной ревизии на заводских настройках.)

                                  Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                  Самое читаемое