LED подсветка монитора своими руками

LED подсветка монитора своими руками

Наиболее частой причиной отказов в работе ЖК мониторов и матриц становится выход из строя ламп подсветки. Если для телефонов и небольших дисплеев в планшетах используют Led ленты, в матрицах с большой диагональю для этих целей устанавливают CCFL лампы. По сути, это та же люминесцентная лампа дневного света, но с холодным катодом.

У них есть неприятная привычка выходить из строя без особых видимых причин, причем даже выход из строя одной лампы вызывает срабатывание блока защиты и отключение питания монитора.

Сверху перегоревшая CCFL лампа в модуле подсветки.

Из чего состоит ЖК монитор

Основные элементы ЖК монитора:

• матрица;
• LCD подсветка;
• соединительные провода;
• корпус.

Главным узлом дисплея является матрица. Это многослойный узел, состоящий из двух пластин, изготовленных из специального сорта стекла. На них нанесены параллельные бороздки, причем, на одной пластине они расположены горизонтально, а на другой — вертикально.

Между пластинами расположен тонкий слой жидких кристаллов. При совмещении пластин получаются квадратики, которые образуют массив отдельных управляемых элементов, называемых пикселями.

Изображение на экране появляется благодаря способности каждого пикселя пропускать определенные световые волны по сигналу с управляющего устройства. Разная длина волн соответствует определенному цвету, благодаря чему появляется возможность построить цветное изображение.

Интересно! Сами по себе жидкие кристаллы не светятся, поэтому, для получения яркого изображения их надо осветить. Эту функцию выполняют лампы подсветки, расположенные позади матрицы. Соединительные провода позволяют нужным образом поляризовать каждый пиксель и получить на экране любое изображение.

LED-подсветка своими руками

Многие пользователи самостоятельно переходят с подсветки CCFL-ламп на светодиодные ленты. Порой новый комплект люминесцентных трубок не дает желаемого результата. Особенно в случае, если проблемы с инвертором. Поэтому выходом может быть установка светодиодов. При этом плотность посадки не должна быть ниже 120 шт. на 1 м ленты. Стоимость приобретенных элементов не превышает цены новых трубок. А при необходимых знаниях и навыках работы с такой техникой замену можно провести за 2-2,5 часа.

Как заменить подсветку монитора на светодиодную

Чтобы поменять лампы на светодиоды, необходимо разобрать монитор и извлечь старые источники света. Для этого следует:

1. Отсоединить подставку и открутить винт, удерживающий заднюю стенку устройства.
2. С помощью плоской отвертки снять тыльную панель с защелок, расположенных по периметру корпуса.
3. Извлечь плату с кнопками и внутренний металлический корпус.
4. Отсоединить провода от люминесцентных трубок и шлейф, идущий к матрице.
5. Демонтировать матрицу и разместить на мягкой ровной поверхности.
6. Разобрать блок с подсветкой и снять лампы.

В мониторах могут быть установлены трубки 2 типоразмеров: 7 или 9 мм. LED-лента имеет ширину 9 мм, поэтому если ее невозможно разместить в посадочном месте, то края обрезают. Новые источники света питаются напряжением 12 В. Получить его можно с блока питания устройства через стабилизатор DC-DC, собранный на ML-микросхеме. Иногда ленту напрямую подключают к питанию, однако тогда экран не будет гаснуть после отключения монитора.

Для решения этой проблемы используют стабилизатор KIA431A, который открывается малым током. Нужно среднюю ножку («земля») выпаять, к ней подсоединить провод и изолировать его. От 2 пина шлейфа блока питания берут +12 В и подключают к нему стабилизатор напряжения DC-DC. Устройство крепят 2-сторонним скотчем возле блока управления.

Использование такой схемы дает ровный свет нужного оттенка без мигания, а экран гаснет, когда устройство неактивно.

Схема диммируемого драйвера светодиодной ленты

В случае выхода из строя инвертора необходимо найти новый источник питания светодиодной ленты. Тогда яркость можно изменять регуляторами матрицы или настройками монитора. Существует 2 вида изменения интенсивности подсветки: с помощью встроенного регулятора или внешним диммированием.

Схема светодиодной подсветки со встроенным диммером

Управление яркостью светодиодов можно сделать от штатного широтно-импульсного модулятора. Сигнал генерируется схемой управления устройства без вывода дополнительных органов управления на лицевую панель. Для этого нужно собрать логическую схему И-НЕ. Это инвертор, у которого на выходе будет 1 только тогда, когда на входе будет 0.

Схема монтируется на входе On/Off регулятора, и выставляется постоянное значение выходного напряжения 12 В. Величина подстроечного сопротивления должна быть около 10 кОм. Более точное значение можно установить при включенном регуляторе.

Схема для внешнего диммирования

В мониторах с двумя управляющими клавишами функции нужно выбирать из экранного меню. В таких случаях лучше вывести орган управления подстроечного резистора на лицевую панель. Для создания схемы регулировки яркости светодиодов со встроенным диммером нужно на плате найти пины с такими обозначениями:

• On — сигнал на включение подсветки (+5 В);
• Dim — управление яркостью подсветки;
• +12 В — питание нагрузки.

Основой схемы управления является линейный регулятор LM2941. В связи с тем, что девайс имеет инвертируемый выходной импульс, для его согласования с прямым сигналом On следует собрать инвертор на 1 транзисторе. Для регулировки уровня яркости в схеме последовательно установлены 2 переменных резистора. Это позволяет более плавно изменять выходное напряжение.

Переменный резистор RV1 номиналом 5,1 кОм и многооборотное подстроечное сопротивление RV2 (4,8 кОм) позволяют поддерживать напряжение около 13 В, необходимое для питания светодиодов. Ими же можно регулировать яркость свечения в заданных пределах. Достоинствами такой схемы являются ее простота и возможность использования стандартной светодиодной ленты.

Вместе с тем немного нарушается баланс белого цвета, который уходит в зеленоватые оттенки. Из-за небольшой плотности расположения светодиодов наблюдаются конусы засветки возле каждого элемента. Поэтому лучше использовать ленту с более частой посадкой элементов (более 120 шт. на метр).

Подведение итогов работы

В данной статье я разобрал свой не совсем удачный опыт в качестве примера, думаю полезного тем, кто только планирует подобную переделку подсветки ЖК ТВ или монитора с целью сэкономить их время и деньги, пусть там и была совсем небольшая сумма потраченная на ленту длиной 30 см, ушло всего 35 рублей.

n-канальный мосфет ТО-220

Завершая статью коснусь нескольких нюансов, которые понятны опытным радиолюбителям и ремонтникам, но могут быть не так очевидны новичкам:

1. Мосфет нужен n-канальный, лучше его спаять на кусочке отдельной макетной платы типа зеленой макетки, либо даже дешевой гетинаксовой.

Макетка гетинакс и текстолит (справа)

2. Транзистор лучше взять в корпусе ТО-220, не SMD вариант, можно с донора, с целью экономии, например выпаяв c блока питания АТХ или другого ЭЛТ или ЖК ТВ, либо монитора. Блок питания берите с небольшим запасом, я по случаю дешево взял блок питания 1.5 Ампера, его и поставил. Причем в случае использования светодиодной ленты на 120 светодиодов на 1 метр у меня не будет необходимости его менять, как это было бы необходимо если бы использовал блок питания 12 Вольт 0.5 Ампера, или отсутствия запаса при использовании блока питания выдающего на выходе 1 Ампер.

Даташит на инвертор

3. Для того чтобы найти на разъеме идущем со скалера либо платы управления ТВ контакт регулировки яркости подсветки, ознакомьтесь с сервис мануалом на вашу модель ЖК ТВ или монитора, если же будете подпаиваться как я проводом МГТФ напрямую на ножку микросхемы инвертора идущую в SMD исполнении, скачайте Даташит на данную микросхему в котором будет указана распиновка всех выводов, их назначение и схема включения микросхемы.

Когда искал информацию в интернете по данному способу переделки подсветки, встречал отзывы что управление на включение подсветки в некоторых случаях было реализовано не логической единицей, как в моем случае, а логическим нулем, то есть 0 вольт. Как было рекомендовано в таком случае, следует инвертировать сигнал с помощью транзистора в ключевом режиме. Дополнительно по ремонту LED мониторов читайте тут. На данный момент существует большой выбор готовых наборов универсальной LED подсветки монитора. Такие наборы значительно упрощают переделку или ремонт монитора. Всем удачных ремонтов! Специально для Элво.ру — AKV.