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
    Поделиться публикацией

    Комментарии 45

      +9
      Мм, вопрос сразу такой — и ни в коем случае не считайте его сарказмом или намёком на нецелесообразность: насколько дешевле\дороже бы обошёлся вам новый монитор? Понятно, что основные затраты здесь пошли на ленту, но вот порядка цен я себе не представляю.

      То, что вы сделали это в принципе — эпик. Очень здорово.
        +2
        Лента первого типа даже в России стоит около 200 рублей за метр, а если заказывать с китайских сайтов, то, наверное, 200 рублей за бобину. Так что дешевле намного, если считать трудозатраты и знания бесплатными :-)
          +7
          В качестве первого этапа/попытки ремонта я купил новые лампы. Комплект на мой монитор мне обошелся 170 грн ($21), но новые лампы не заработали (видимо сказался разброс параметров со старыми). Вариант регулятора на обычной светодиодной ленте (95 см ленты + регулятор на LM2941) обошелся мне в 75-80 грн ($10) и вполне функционален. Вариант регулятора на LM2576 (1.5 метра ленты + детали для регулятора) обошелся примерно в 125-130 грн ($16). Т.е. оба варианта не дороже замены полного комплекта ламп. Ну и конечно надо понимать что любые проекты по ремонту/замене чего либо, особенно предполагающие конструирование чего-то, а не просто крупно-узловую замену, делаются «из интереса» и «в удовольствие» (потому что если начать считать сколько я потратил времени на этот проект, то любая экономическая целесообразность отпадает).
            0
            Нет, мне просто интересен был конечный ценник всех решений. Спасибо за развёрнутый ответ.
              0
              но новые лампы не заработали (видимо сказался разброс параметров со старыми)


              У меня были, кажется, такие же симптомы (Samsung 221CW). Лампа подсветки зажигалась всё сложнее. Пока включена, всё ок, выключишь — потом надо многократно включать/выключать, прежде чем заведётся. И проблема всё нарастала, пока однажды зажечь не смог совсем (или не хватило терпения за десятки попыток :D). Лампу менять даже не пытался, решил апгрейдиться до нормального IPS и диагональ побольше… А потом, когда уже новый монитор купил, на работе товарищу это упомянул дело. «Фигня вопрос, это у тебя БП лампы подсветки накрылся. Конденсаторы вспухли. Тащи, перепаяю». Я засомневался, но притащил. И точно, 6 или 7 вспухших электролитов перепаяли — завёлся как новый :D
            0
            Подскажите, возможно ли вариант со step-down преобразователем использовать для управления светодиодным освещением в комнате? Общий ток примерно 4А. Как я понимаю, пульсации на выходе будут небольшими? Исходя из чего подбирается катушка? У меня сейчас ШИМ регулятор, и, хоть он и 600 герц, но эти 600 герц все же заметны на яркости меньше 75%.
              0
              В принципе конечно возможно использовать Step-down регулятор. Но нужно подобрать подходящий по току (LM2576 только до 3А) или ставить внешний полевик для управления нагрузкой (при этом на выход Out LM2576 поставить базу транзистора, а на вход Feedback подать опорное напряжение из управляемой схемы (т.е. сделать такой-же делитель напряжения, который должен иметь 1.23В в средней точке, как в приведенной схеме для монитора)). Катушка служит для накопления энергии ШИМ пульсаций и по току должна быть не менее 4А а по номиналу я точно не могу сказать, но понимаю что чем больше тем лучше (например 680 мкГ) и конденсатор для сглаживания тоже большей емкости (например 2200мкФ или 4700мкФ).

              Если подключать нагрузку непосредственно к Step-down регулятору то номинал катушки выбирается по графикам в даташите регулятора в зависимости от тока в нагрузке (от правильности подбора индуктивности катушки зависит КПД преобразования).

              Чтобы не было видно мигания необходимо подавать ШИМ на Mosfet транзистор включенный в разрыв минусового провода цепи светодиодов (Step-down работает на частоте 52кГц и вы ему подаете управляющие сигналы на частоте 600 Гц, которые его включают/выключают с такой частотой, а на номинальную мощность он выходит не мгновенно, вот наложение этих двух частот и приводят к тому что вы видите мерцание, хотя ШИМ 600 Гц, а если Step-down использовать только для формирования нужного напряжения а ШИМ подавать на транзистор в цепи подключения светодиодов, то регулировка яркости подсветки будет работать на вашей частоте 600 Гц, будет полностью развязана с внутренней частотой step-down генератора и видно ее не будет).
                0
                Спасибо за ответ. Как я понимаю, в случае с power-down за счет высокой частоты и наличия катушки можно добиться относительно небольших пульсаций на выходе? Т. е. что-то вроде этого (слева шим, справа преобразователь):

                мэдскилз
                image


                К слову, читал где-то, что для каждого выходного напряжения параметры LC каскада должны быть разными, получается, что можно взять просто с расчетом на максимальные ток и напряжение?

                Надо прогнать подобную схему в каком-нибудь симуляторе аналоговом.
                  0
                  Да для каждой пары значений выходного напряжения и тока (оба параметра влияют) выбирают свою катушку (в даташите прямо графики наклонные в системе координат U/I нарисованы). Конденсатор, как я понимаю, сглаживает пульсации напряжения и должен быть рассчитан на максимальное напряжение которое вы выставите, а чем больше емкость тем меньше пульсации на выходе (в разумных пределах, конечно).
                    0
                    Да для каждой пары значений выходного напряжения и тока (оба параметра влияют) выбирают свою катушку

                    Поэтому получается, что использовать преобразователь в качестве регулятора нельзя? Кстати, в вашем мониторе он нормально работает на средней яркости? Нет каких-либо отклонений в поведении, ничего не перегревается?
                      +1
                      Ну хорошо, хотите детально, соберемся с мыслями и рассмотрим детально. В даташите на LM2576 (и другие подобные микросхемы) кроме графиков в системе координат U/I для таких случаев как у вас есть график в системе координат E*T/A (где E*T это некий синтетический параметр равный E*T=(Vin-Vout)*Vout/Vin*1000/F(kHz), при этом частота ШИМ (параетр F) в LM2576 равна 52kHz). Светодиоды — нелинейные элементы и с уменьшением подаваемого напряжения у них падает и потребляемый ток (конечно не линейно, но не будем придираться к деталям). Т.е. на большей части графика E*T/I нас устроит одна и та же индуктивность катушки. Например при токе 1.2А и моем значении E*T = (13.6-10.5)*13.6/10.5*1000/52 = 77.2 исходя из даташита на LM2576 (http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm2576.pdf, стр. 14) мы попадаем в точку 68мкГ (она правда за графиком), берем ближайшее большее значение, т.е. 100 мкГ). Для вашего случая вы можете провести свои расчеты.

                      Вообще по смыслу лучше взять чуть большую индуктивность катушки чем чуть меньшую, т.к. ее индуктивность используется для запасания энергии, и чем она больше тем больше энергии может запасти катушка.

                      Ну и конечно КПД падает и регулятор чуть больше греется, но надо понимать что даже пониженный КПД для step-down регулятора (LM2576) далек от КПД линейного регулятора (LM2941). У первого он может быть пусть 62-92%, а у последнего выделяемая мощность всегда равна (Vin-Vout)*Iout (т.е. по сути вся излишняя мощность сжигается на регуляторе и переводится в тепло). Так что да, не оптимальный выбор катушки снизит КПД step-down регулятора с 88% до 82%, но это ни в какое сравнение не идет с «убийственным» КПД линейного регулятора и им можно пренебречь.

                      В принципе я поставил небольшой радиатор на LM2576 на всякий случай. Поставьте и вы некоторый радиатор (или рассеивайте тепло через площадку на плате) в случае если вы регулируете напряжение в широких пределах и регулятор будет работать с не оптимальными для себя параметрами катушки, но слишком уж волноваться по этому поводу думаю не стоит, ввиду ШИМ природы step-down регулятора.
              +1
              Глупый наверно вопрос, но все равно спрошу — почему же в мониторах используются именно лампы, а не светодиоды?
                +1
                Возможно из-за более равномерного свечения и меньшего потребления? В небольших дисплеях (сотовые телефоны, текстовые панельки) используются светодиоды для подсветки.
                  +2
                  Я конечно точного ответа не знаю, но сейчас вроде мониторы с ламповой подсветкой и не выпускают (я ремонтировал монитор купленный давно). Раньше светодиоды были дороже, светоотдача ниже, видимо их параметров не хватало для обеспечения достаточной яркости подсветки а ставить их много было очень дорого, вот и обходились лампами с холодным катодом, технология которых уже была опробована и отработана. Сейчас светодиоды подешевели, стали ярче на единицу мощности и площади (и меньше греются и плотнее можно поставить) вот и отказались от производства CCFL подсветки.
                    +2
                    На сколько мне известно, во всех новых мониторах идут именно светодиоды. Правда делают и на лампах, но это спецзаказ для дизайн студий — там цвета отображаются по другому, более естественно.
                    P.S. У моего старого монитора ASUS недавно тоже лампы потухли и ремонтник предложил эксперимент с заменой CCFL на LED. При чем LED обходился в 2 раза дешевле. После ремонта я несколько дней привыкал к белизне и четкости картинки. Уже over 6 месяцев пользуюсь новым-старым монитором, хотя еще недавно хотел выбрасывать.
                      +1
                      Да, сейчас подавляющее число мониторов, телевизоров, и все мобильные устройства имеют светодиодную подсветку. Для телевизоров маркетологи (из Самсунга) даже отдельный тип придумали — LED-телевизоры. Светодиодная подсветка компактнее и намного экономичнее, что позволяет делать устройства тонкими. А еще она потенциально долговечнее. Недостатков по сравнению с CCFL не много, разве что несколько большая неравномерность, т.к. светодиоды являются точечными источниками, да еще и каждый светодиод обладает уникальными характеристиками, тогда как свечение CCFL довольно равномерно по длине. Цветопередача светодиодов не должна существенно отличаться от CCFL, т.к. и в том и в другом случае белый свет формируется люминофорным слоем.
                      0
                      Лампы в мониторах использовались до массового распространения светодиодов. А светодиоды пришли им на замену.
                      0
                      Хороший результат. Только я одного не понимаю, почему последовательно с диодами нету токоограничивающих резисторов? Как в ленте.
                        0
                        Потому что яркость регулируется напряжением, которое по расчетам никогда не превысит допустимого для этих светодиодов (3*3.5В = 10.5В) а поскольку светодиод нелинейный прибор, то в пределах допустимого напряжения он сам отбирает такой ток, который ему нужен.

                        Резисторы добавить было бы и не плохо, но светодиоды стоят столь плотно что места даже для smd резисторов не оставалось, а высокая плотность нужна как для высокой яркости, так и для равномерности подсветки (в этом был весь смысл). Если получится добавить токоограничительные резисторы, то конечно это можно и нужно сделать (тем более после выпаивания из ленты они остаются ровно в том количестве, которое вам понадобится) и питать подсветку 12-13В как для варианта непосредственно со светодиодной лентой.
                          0
                          Как я помню, с курса радиоэлектроники, светодиод является стабилизатором напряжения. Из-за чего питать его стабильным напряжением нежелательно, особенно параллельно, последовательно соединённые.
                          Просто у меня сейчас стоит задача сделать светодиодный фонарик, на светодиодов 120, и я думаю, как максимизировать КПД, и не уменьшить время жизни диодов.
                            +2
                            Ваш курс радиоэлектроники был составлен тогда, когда сверхяркий светодиод не существовал как класс, да и вообще, непонятное вы что-то написали.
                              +1
                              Работал я с немного более сложной лентой.
                              Весёлая штука. Ниже 5 вольт работает крайне нестабильно, при 6-ти — сгорает =)
                              +1
                              Резисторы обязательны, иначе у вас одна часть ленты может светиться ярче чем другая, а именно ближняя к источнику питания может светиться ярче, дальняя меньше, а так же в зависимости от светодиодом может и в середине и в другом месте быть ярче или тусклее.
                              Так что исправляйте,

                              И кстати, светодиоды — это потребители тока и регулировать яркость нужно током, а не напряжением, тогда результат будет лучше.
                            0
                            10000 часов?
                            Маловато как-то
                              0
                              Вопрос чуть «в сторону»:
                              А точно сгорели лампы? У меня подобная неприятность случилась с Samsung — так там дохли конденсаторы в блоке подсветки. Замена 5 (или 6) штук полностью решила проблему. У буржуев/китайцев даже продаются комплекты подобных конденсаторов…
                                0
                                Конденсаторы менял все (в том числе и те, что не вызывали сомнений) — не помогло. Ставил подсветку на второй такой же монитор (у меня их два одинаковых, второй пока на родной подсветке работает) так же не помогло. Сделал вывод что лампы формально такие же но по параметрам не совпадают со старыми и нужно что-то настраивать в схеме инвертора для совпадения с параметрами новых ламп.
                                +1
                                Поскольку оказалось что покупать светодиоды поштучно дороже чем купить 1.5 метра ленты и выпаять их оттуда

                                А чем не подошли специальные светодиодные ленты для установки штатным способом в монитор — на место ламп? Они же узкие и не надо ничего перепаивать или резать. 24 или 48 светодиодов на 30 см.
                                В большинстве мониторов лампы можно извлечь без разборки матрицы, но не во всех: в этом случае придется разбирать матрицу и лучше это делать в чистой комнате без пыли, иначе пыль, попавшая между матрицей и задним экраном может все нарушить всю эстетику =)
                                  +1
                                  Аминь.
                                  Сам на такую проблему наткнулся, пришлось несколько раз собирать разбирать
                                    0
                                    Было что в процессе разборки-сборки пылинка попала. вопрос решается продувание воздуха между матрицей и блоком подсветки каждый раз при сборке (без анализа есть там пыль или нет). Этого оказалось вполне достаточно и прямо уж «стерильная комната» не обязательно.

                                    Больше внимания и аккуратности требует шлейф с платы управления матрицей на саму матрицу (пленочный, который перекидывается через торец подсветки), поскольку он очень хрупкий и в случае излома или отслоения контактов микросхем которые в нем расположены, припаять их обратно или починить его или невозможно или очень проблематично. Такого перегиба шлейфа в обратную как у меня на фотографии с матрицей быть не должно.
                                      0
                                      От частых разборок-сборок матрица быстрее треснет, чем шлейф порвется — проверено xD А так-то да, конечно — с любыми шлейфами надо всегда аккуратно обращаться.
                                        0
                                        Попалась одна 19ка (scenicview или fujitsusiemens) под замену ламп. Так шлейф умер от одного перегиба (разогнул и согнул назад). конечно, внешних дефектов обнаружено не было, но вот только матрица уже жестко полосила. А вот чтобы треснула матрица — это уж надо постараться.
                                          0
                                          Ага, надо: вроде и аккуратно обращался и двумя руками брал, а включаю после сборки — экран показывает только половину по диагонали.
                                    –2
                                    Свой Cocaine???
                                      0
                                      Вы маньяк, уважаемый! Аплодирую стоя!
                                        0
                                        Удивительный сериал, но недостатки остались. Будет продолжение?
                                        Сколько времени прошло от выхода из строя ламп до окончательного на данный момент светодиодного варианта подсветки?
                                          0
                                          Также менял подсветку на 2х мониторах, но так далеко не заходил
                                          использовал ленту 120св/м, при этом питание (12В) брал напрямую с БП монитора. Включалась штатным сигналом через полевичек в качестве ключа. На этом и остановился. Яркость не регулировалась, но была достаточной. Баланс белого также был сбит. Затраты на 1 монитор 19ку выходили примерно 400р. Пользователь второго монитора (знакомый) утверждает что у него стали намного меньше уставать глаза.
                                            0
                                            У меня тоже стали меньше уставать глаза.
                                            0
                                            Для решения проблемы недостаточной яркости (а заодно и равномерности) подсветки было решено поставить больше светодиодов и чаще.
                                            Можно было просто взять ленту на более ярких диодах, например 5050, или даже 5630/5730.
                                              0
                                              Ширина посадочного мечта (ширина старых ламп) была 7 мм, так что если взять большие светодиоды, то тяжело их смонтировать в такой полоске еще и с дорожками питания. Кроме того светодиоды все равно нужно было ставить чаще, потому что при далеко отстоящих друг от друга светодиодах были видны конусы света от каждого отдельного светодиода. Была попытка использовать более мощные светодиоды формата 5630, но они сильно грелись и отводить тепло в корпусе от их большого количества было бы просто некуда.
                                              0
                                              Собственно, решение достаточно простое, но вместе с тем очень крутое, так как можно убрать инвертор с лампами из монитора нафиг (а это нехилый прирост к надёжности, оба только так ломаются), понизить энергопотребление и тому подобное. Можно даже было бы делать такое профессионально, наверное, нашлись бы покупатели на мониторы, которые конструктивно надёжнее.
                                              Но 22" монитор с единственным входом — VGA — это как-то печально =)

                                              Не могли бы Вы скинуть файлы печатной платы для LM2756? Ну или уже готовый трафарет в PDF, чтобы только распечатать на принтере — если такое у Вас есть, конечно =)
                                                0
                                                Ссылку на скачивание всех материалов по статье разместил в конце статьи. К сожалению на habrastorage видимо нельзя загрузить ничего кроме картинок, поэтому ссылка на внешний файловый хостинг — fileplaneta.com/7vu76nrfkq1f/AOC2216Sa_LED_Backlight.rar
                                                +1
                                                Хотелось бы задать пару тупых вопросов. Я электроникой стал интересоваться сравнительно недавно, поэтому много еще чего не знаю. Однако что-то я явно не уловил. Рассуждения у меня такие:
                                                Яркость светодиода определяется протекающим через него током.
                                                Протекающий через светодиод ток определяется приложенным к нему напряжением и его внутренним сопротивлением (пускай — прямым падением напряжения на переходе, не суть важно).
                                                Внутреннее сопротивление светодиодов (падение напряжения) немного отличается между разными экземплярами.
                                                Внутреннее сопротивление светодиода находится в сильной зависимости от температуры перехода. А в процессе работы переход может нагреваться очень существенно.
                                                Диод — совсем не линейный прибор, и при увеличении прикладываемого напряжения внутреннее сопротивление падает.
                                                Вы управляете диодами источником напряжения.
                                                Когда диод нагревается, его сопротивление падает и он начинает потреблять больше тока, падение напряжения на нем уменьшается. Источник напряжения «замечает» просадку и уменьшает своё внутреннее сопротивление, стабилизируя напряжение на выходе, и тем самым еще больше увеличивая ток через светодиод. Получается система с положительной обратной связью.
                                                Кроме того, из-за различий между разными экземплярами диодов, если в линейке параллельно включенных светодиодов попадется один, у которого падение напряжения слегка ниже, чем у остальных, через него потечет больший ток, он нагреется сильнее, в результате чего потечет еще больший ток и т.д. В результате получится неравномерная яркость.
                                                Иными словами, феншуйный метод питания множества светодиодов — объединять их в последовательные линейки и питать каждую линейку своим источником тока. Я что-то понимаю не так?
                                                  0
                                                  Столкнулся с похожей проблемой — на трех мониторах вышли из строя трансформаторы блока подсветки, а перематывать лень, думаю заказать универсальную ленту на замену с того же алика, например такую — тут и чистый белый цвет, и регулируемая длина, и готовый контроллер с регулировкой подсветки и любым питанием.
                                                    0
                                                    Привет. Поскольку я сам далёк от электротехники (ну не так, чтобы очень, но достаточно), Ваша статья очень помогла в выборе светодиодов, да и просто внушила уверенность, что я решил заняться не бессмысленной фигнёй. Спасибо.
                                                    Дальше можно не читать.
                                                    Моя история такова: несколько лет назад подох монитор (отпахал 4-5 лет) LG Flatron L222WS 22". Симптомы: выключался после нескольких минут работы. Сначала разобрал, заменил все подозрительные конденсаторы — не помогло. Решил отдать в фирменный центр samsung, вдруг что получится. Сказали, что сдохла подсветка, будет дешевле купить новый монитор, чем починить этот.
                                                    Был приоритет на учёбе, диссертация по делам кузнечным, все дела… Поэтому купил себе монитор новый, но старый приберёг. Ушёл в армию, вернулся и вспомнил о мониторе :)
                                                    Разобрал, начал смотреть, изучать. Понравилась микроребристая плёнка между ЖК-матрицей и подсветкой. Красивая. По моим наблюдениям случайно оставленные ногтём коцыки на ней не отражаются на качестве подсветки, поскольку компенсируются другой рассеивающей плёнкой :) Ну это ладно.
                                                    Сначала думал от безысходности засунуть в переднюю рамку корпуса матрицу, а стенку и панель-подсветку пустить в другое русло. Получился бы полупрозрачный монитор, в котором кое что видно, пока в окне на его фоне светит солнце :D
                                                    Может я бы так и сделал, но мозги матрицы были вверху, они бы свешивались на матрицу и верхнюю часть изображения на экране было бы не видно из-за перекрытия мозгами источника света…

                                                    Поэтому ребячество быстро отпало и я нагуглил эту статью.
                                                    Как я уже писал, она помогла мне выбрать светодиоды (чуть не выбрал более тусклые). Кроме того, Статья зарядила меня праведной энергией, что я даже заказал мультиметр, и сходил купил флюс. Советский паяльник у меня уже был — идеальный вариант. Таким образом обратного пути у же не было.
                                                    К моему счастью выводы на плате LG были подписаны: +15VDC, GND, N/F, DIV…
                                                    Как пришли 5 метров светодиодов, так начал колдовать. Обрезать светодиоды не получилось. Вместе с краем ленты срезал минусовые жилы :) Так я угон, простите, укокошил первые полметра.
                                                    Путями мучений и страданий в итоге получилось подогнуть края ленты и кое как вставить в панель подсветки… Свежеподогнутую ленту надо было очень быстро вставлять в пазики для световых элементов, ибо из-за некоторой упругости ленты она успевала разогнуться достаточно, чтобы не влезать в сборку.
                                                    Для удобства и эстетического удовольствия для каждой (верхней и нижней) ленты светодиодной подсветки на подводящие провода приделал вилки. Розетки для них пришлось выпаивать из питающей схемы монитора. Не жалко, я ими уже никогда не воспользуюсь.
                                                    Протестировав подсветку начал думать, как понизить напряжение с 15 вольт до 12 вольт. Мне не спаять такую технологичную схемку, как у автора статьи, ведь я всего-лишь обычный художник. На помощь пришла инициатива отжать у друга за вознаграждение готовый регулятор напряжения на основе Lm2596 (стоит рублей 50 на али). Подкрутил винтик до 12 вольт и вот, что получилось:


                                                    Как видно, изображение нормально подсвечено. Не для случаев, когда солнце светит в глаз, но всё-же. А вот тут видны дефекты подсветки лентой 120 диодов на метр:

                                                    (неподсвеченные треугольники)
                                                    На этих мутных фотках не видно, но уже при сборке дисплея я жёстко накосячил: как я не пытался заботиться о беспыльности помещения и стерильности окружения, но после сборки обнаружил, что прямо за матрицей в центре экрана находится волосина! КАК она там очутилась — загадка. Пришлось пересобирать, ну да ладно, я же по образованию кузнец, вот и получилось грубовато.
                                                    Как и у автора статьи, у меня встал, как полагается, вопрос об отключении подсветки дисплея при выключении монитора на кнопку или при уходе монитора в спячку. Кроме того, что дисплей в таком случае тупо светился белыми пикселями, но также ещё из схемы питания доносился высокочастотный раздражающий звук, такой же как от старых кинескопических телевизоров, только ещё выше.
                                                    Для решения задачи сначала хотел насадить транзистор базой на вывод N/F, потенциал которого равен 0, когда монитор не хочет спать и +3.3V, когда нужно, чтобы светила подсветка. Погуглил туда-сюда и решил вставить РЕЛЕ. Ибо нужно, чтобы щёлкало.
                                                    Месяц шла ко мне реле на 3 вольта. Впаял — не сработало. Оказалось, что мощности на реле у управляющего сигнала не хватает. Ну кто же знал, а я всего-лишь экскаваторщик. Ладно, всё-таки придётся насаживать транзистор. Но не без реле! Выбор пал на КТ-315. Запаивался по схеме

                                                    Спасибо странице, ссылку на которую я нашёл на хабре, пока гуглил тонкости транзисторов ( microsin.net/adminstuff/hardware/relay-and-transistor-as-electronic-switches.html )
                                                    В общем всё стало работать как надо, монитор подарил другу, тот счастлив. Да и я тоже.
                                                    Так что, товарищи, не бойтесь экспериментировать! Я хоть и работаю веб-программистом, но у меня это сделать получилось! Даже для начинающего электроника мой опыт покажется уровнем ниже, чем в программировании 'Hello World', но я думаю вы согласитесь, встав на моё место: это всё чертовски интересно! :)
                                                    Извините за безграмотный текст, армия всё-таки оставила свой отпечаток на моей ранее хорошей образованности, и ещё раз спасибо за статью.
                                                      0
                                                      Несколько месяцев назад отремонтировал похожим способом монитор. Была проблема с выходом N/F — так же 3,3 вольта. Проблема заключалась в том, что полевой транзистор полностью не открывался и полностью не закрывался (0,2 и 3,3 вольта). Из какой-то старой материнской платы выдрал полевик логического уровня. В итоге всё заработало как надо.
                                                      Яркость подсветки сделал фиксированной, на свой глаз. Последовательно по питанию +12 вольт были впаяны два мощных диода, не шотки, на каждом падение напряжения составило около 0,6-0,7 вольт. Эти диоды были закреплены на имеющийся теплоотвод в БП монитора. На ленту пошло напряжение около 11 вольт.

                                                    Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                                    Самое читаемое