Всем привет!

Иногда, при ремонте LCD подсветки , возникают трудности с приобретением необходимых люминесцетных (CCFL ) ламп . В таких случаях можно переделать ламповую подсветку на светодиодную. Такая переделка не так уж и сложна, да и особых проблем с зап.частями не возникает.

В данной статье предлагаю вам принцип такого переустройства в виде некой инструкции.

Действия по замене LCD подсветки на светодиодную:

Разобрать монитор или телевизор. Сняв пластиковый корпус, аккуратно отсоедините провода от платы, снимите металлический каркас с ЖК модуля и достаньте матрицу. С матрицей нужно быть особо осторожным, чтобы не повредить хрупкие соединительные шлейфы. Если все сделано правильно, то полноценный доступ к электронной плате, инвертору питания и элементам подсветки будет открыт.

2. Отсоедините пеналы с лампами от матрицы или сами лампы, если они установлены без пеналов.

3. Отсоедините старые лампы и утилизируйте их. С элементами CCFL тоже нужно быть предельно аккуратными, потому что в них содержится ртуть.

4. Переходим к этапу замены. Предварительно нужно приобрести светодиодную ленту, лучше с запасом, чтобы хватило заменить все лампы (измерьте длину лампы и умножьте на их количество). Она должна быть максимально узкой и с количеством светодиодов не менее 120 в метре. Чтобы подсветка была приятнее глазу, лучше взять светодиоды с белым свечением.

5. Ленту со светодиодами нужно приклеить на двухсторонний скотч туда, где находились лампы. Далее на контактные выводы лент припаиваются провода от старых ламп и изолируются с помощью термоклея. Сразу можно проверить работоспособность данной конструкции, подключив провода к внешнему источнику питания.

6. Теперь необходимо подключить подсветку на плате питания монитора или телевизора. Для этого нужно найти перемычки, отмеченные надписью « 12 V» и припаять провода подсветки туда, соответственно соблюдая полярность. Собрать в обратной последовательности монитор и наслаждаться своим изобретением.

Подсветка в данном случае будет работать при подключении устройства к сети.

Чтобы управлять подсветкой, и привести ее работу в нормальный режим придется еще потрудиться. Провода, ведущие к светодиодам, нужно запитать таким образом, чтобы была возможность включать подсветку при нажатии кнопок вкл/выкл и регулировать ее яркость. Для этого есть 2 варианта:

1.Самостоятельно создаем схему питания и регулировки яркости подсветки:

• На микросхеме питания монитора или телевизора ищем пластиковую коробочку (разъем) с выведенными из нее проводами, где каждое гнездо подписано на плате.

• Здесь нас интересует вывод «DIM». Он и будет отвечать за подачу сигнала на вкл/выкл и регулировать яркость за счет изменения скважности в ШИМ-контролере. Показатель скважности импульсов меняется до тех пор, пока не устанавливается нужный уровень яркости, а предельные показатели как раз и будут соответствовать включению и выключению.

• Теперь нам понадобится N-канальный полевой транзистор (полевик) любой. К его стоку (Drain) припаиваются провода от светодиодной ленты с минусом, к истоку (source) также подсоединяется общий провод от подсветки, а затвор (gate) через резистор 100-200ОМ и любой провод соединяется с выводом «DIM».

• У нас остались провода от подсветки с плюсом, их мы выводим на источник питания +12V на микросхеме и припаиваем.

• Теперь устанавливаем подсветку на свое законное место и в обратной последовательности собираем монитор. Не забываем про осторожность и аккуратность в обращении с матрицей и фильтрами, дабы не попала пыль, и не повредились шлейфы. Все, можно пользоваться.

1. Второй способ, более затратный, но удобный – купить готовую светодиодную подсветку с собственным инвертором :

• Опять обращаем внимание на пластиковый разъем и вывод DIM (brightness) и на вывод on/of (лучше воспользоваться распиновкой).

• С помощью мультиметра определяются места на блоке управления старыми лампами, от которых идет сигнал к brightness и on/of.

• Теперь припаиваются к найденным местам провода инвертора новой светодиодной подсветки .

• Еще, лучше отпаять перемычки от питания инвертора старых ламп, чтобы подсветка регулировалась новым инвертором.

• Производители телевизионной продукции регулярно знакомят пользователей с новыми технологиями, улучшающими качество передачи изображения. Подходы к совмещению ТВ-экранов и светодиодных элементов давно осваиваются крупнейшими компаниями. В последнее время источник яркого и мягкого свечения переходит также на дисплеи мобильных устройств. Оценить достоинства такого решения могут и пользователи традиционного освещения на основе светодиодов, но, разумеется, наиболее привлекательно смотрится подсветка LED-экранов в телевизорах. Тем более что ее дополняют и другие высокотехнологичные включения, используемые разработчиками данной техники.

  Устройство подсветки

  В создании модулей для реализации подсветки применяются LED-массивы, которые могут состоять из белых элементов светодиодного свечения или разноцветных, типа RGB. Конструкция платы для оснащения матрицы специально проектируется с целью интеграции в устройство конкретной модели носителя. Как правило, с левой стороны платы располагаются контактные разъемы, один из которых обеспечивает питание LED подсветки, а другие предназначены для управления ее рабочими настройками. Также для используется специальный драйвер, функция которого сопряжена с контроллером.

  В готовом виде представляет собой ряд из миниатюрных ламп, которые подключаются группами по 3 штуки. Конечно, производители не рекомендуют вмешиваться в устройство таких лент, но при желании можно физически укоротить или, напротив, сделать длиннее устройство. Также стандартная подсветка LED-экрана предусматривает возможность регулировки яркости, поддерживает плавный пуск и снабжается защитой от напряжения.

  

  Классификация подсветки по типу установки

  Существует два способа интеграции светодиодной подсветки - прямая и торцевая. Первая конфигурация предполагает, что массив будет располагаться позади жидкокристаллической панели. Второй вариант позволяет создавать очень тонкие панели экранов и носит название Edge-LED. В этом случае выполняется размещение лент по периметру внутренней стороны дисплея. При этом равномерное распределение светодиодов осуществляется при помощи отдельной панели, которая расположена за жидкокристаллическим дисплеем - обычно такой тип подсветки LED-экрана используется при разработке мобильных устройств. Приверженцы прямой подсветки указывают на качественный результат работы свечения, который достигается благодаря большему количеству светодиодов, а также локальному затемнению с целью сокращения цветовых разводов.

  

  Применение светодиодной подсветки

  Рядовой потребитель может найти данную технологию в моделях телевизоров Sony, LG и Samsung, а также в продукции Kodak и Nokia. Конечно, светодиоды получили более широкое распространение, но именно в моделях этих производителей наблюдаются качественные сдвиги в сторону улучшения потребительских качеств данного решения. Одной из главных задач, которая стояла перед конструкторами, являлась поддержка работоспособности экрана с оптимальными характеристиками в условиях прямого воздействия солнечных лучей. Также за последнее время улучшилась в плане повышения контрастности. Если говорить о продвижениях в направлении конструкции экрана, то наблюдаются заметные сокращения в толщине панелей, а также совместимость с большой диагональю. Но остаются и нерешенные задачи. Светодиоды не способны в полной мере раскрывать свои возможности в процессе отображения информации. Впрочем, это не помешало LED-технологии вытеснить CCFL-лампы и успешно конкурировать с новым поколением плазменных экранов.

  Стереоскопические эффекты

  

  Модули на основе светодиодов имеют немало способностей к обеспечению различных эффектов. На данном этапе развития технологии производители активно используют два стереоскопических решения. Первый предусматривает угловое отклонение потоков излучения с поддержкой дифракционного эффекта. Пользователь может воспринимать данный эффект в ходе просмотра с применением очков или без них, то есть в режиме голографии. Второй эффект предусматривает смещение светового потока, который выделяет подсветка LED-экрана по направлению заданной траектории в жидкокристаллических слоях. Использовать эту технологию можно в сочетании с 2D и 3D-форматами после соответствующей конвертации или перекодировки. Впрочем, относительно возможностей комбинации с трехмерными изображениями у светодиодных подсветок не все гладко.

  Совместимость с технологией 3D

  Нельзя сказать, что у экранов с LED-подсветкой наблюдаются серьезные проблемы взаимодействия с форматом 3D, но для оптимального восприятия зрителем такой «картинки» требуются специальные очки. Одним из самых перспективных направлений этой разработки являются стереоочки. К примеру, инженеры nVidia несколько лет назад выпустили затворные 3D-очки с жидкокристаллическими стеклами. Для отклонения потоков света LED-подсветка ЖК-экрана предусматривает использование фильтров поляризации. При этом очки выполняются без специальной оправы, в виде ленты. Встроенная линза состоит из широкого массива полупрозрачных которые воспринимают информацию с управляющего устройства.

  Преимущества подсветки

  

  По сравнению с другими вариантами подсветки, светодиоды заметно улучшают потребительские качества телевизионных экранов. В первую очередь улучшаются непосредственные характеристики изображения - это выражается в повышении контрастности и цветопередаче. Наивысшее качество обработки цветового спектра обеспечивает RGB-матрица. Кроме этого, подсветка LED-экрана отличается пониженным энергопотреблением. Причем в некоторых случаях достигается сокращение расхода электричества до 40%. Также стоит отметить возможность производства сверхтонких экранов, которые при этом обладают небольшой массой.

  Недостатки

  Пользователи телевизоров с присутствующей светодиодной подсветкой критикуют их за вредные воздействия сине-фиолетового излучения на глаза. Также синеватость наблюдается и в самой «картинке», что искажает естественную цветопередачу. Правда, в последних версиях телевизоров с высокой разрешающей способностью LED-подсветка экрана практически не имеет подобных дефектов. Но есть проблемы с управлением яркостью, в которой участвует широтно-импульсная модуляция. В ходе таких настроек можно заметить мерцания экрана.

  Заключение

  

  На сегодняшний день сегмент моделей телевизоров с LED-технологией находится на этапе становления. Потребитель пока оценивает возможности и достоинства, которые способно обеспечить инновационное решение. Надо отметить, что эксплуатационные недостатки, которыми обладает светодиодная LED-подсветка, не так смущают пользователей, как высокая стоимость. Многие специалисты именно этот фактор считают главным барьером для широкой популяризации технологии. Впрочем, перспективы светодиодов все равно остаются многообещающими, поскольку их стоимость будет сокращаться по мере увеличения спроса. Параллельно с этим совершенствуются и другие качества подсветки, что еще больше увеличивает привлекательность этого предложения.

  До 2004-2005 года в массовом использовании были распространены в основном CRT мониторы и телевизоры, или иначе говоря имеющие в своем составе кинескоп. Их еще, как и телевизоры, называют мониторами и телевизорами ЭЛТ (электронная - лучевая трубка) типа. Но прогресс не стоит на месте и в свое время были выпущены ЖК телевизоры, имеющие в своем составе ЖК (жидко - кристаллическую) матрицу. Подобная матрица обязательно должна хорошо освещаться расположенными с двух сторон, сверху и снизу, 4-мя CCFL лампами.

  CCFL лампы

  Это касается 17 - 19 дюймовых мониторов и телевизоров. На телевизорах и мониторах большей диагонали, может быть шесть или более ламп. Подобные лампы с виду напоминают обычные люминесцентные лампы, но имеют в отличие от них, намного меньшие размеры. Из отличий у подобных ламп будет не 4 контакта, как у люминесцентных ламп, а всего два, и для их работы требуется высокое напряжение - свыше киловольта.

  

  Разъем лампы подсветки монитора

  Так вот, эти лампы после 5-7 лет работы часто приходят в негодность, неисправности проявляются типично для обычных люминесцентных ламп. . Сначала появляются красноватые оттенки в изображении, медленный старт, для того чтобы лампа зажглась ей нужно несколько раз помигать. В особо тяжелых случаях лампа не зажигается вообще. Может возникнуть вопрос: ну погасла одна лампа, они же стоят сверху и снизу матрицы, обычно по две штуки установленные параллельно друг другу, пусть горят только три из них и изображение будет лишь более тусклым. Но не все так просто...

  

  ШИМ контроллер инвертора

  Дело в том, что когда одна из ламп погаснет, будет срабатывать защита на ШИМ контроллере инвертора, и подсветка, а чаще всего и весь монитор, будут отключаться. Поэтому при ремонте ЖК мониторов и телевизоров, в случае если есть подозрение на инвертор или лампы, необходимо проверить каждую из ламп тестовым инвертором. Я приобрел на Алиэкспресс такой тестовый инвертор, как на фото ниже:

  

  Тестовый инвертор с Али экспресс

  Данный тестовый инвертор, имеет разъем для подключения внешнего блока питания, провода с крокодилами на выходе, и разъемы для подключения штекеров, ламп монитора. В сети встречается информация, что подобные лампы можно проверить на работоспособность, с помощью электронного балласта от энергосберегающих ламп, с перегоревшей спиралью лампы, но имеющей рабочую электронику.

  

  Электронный балласт от энергосберегающей лампы

  Как быть, в случае если вы с помощью тестового инвертора либо электронного балласта от энергосберегающей лампы выявили, что одна из ламп пришла в негодность и при подключении не загорается вообще? Можно конечно заказать лампы на Алиэкспресс, поштучно, но учитывая то, что эти лампы очень хрупкие, и зная Почту России, легко можно допустить, что лампа придет сломанной.

  

  Монитор с разбитой матрицей ЖК

  Можно также снять лампу с донора, например с монитора, с разбитой матрицей. Но не факт что такие лампы прослужат долго, так как они уже частично выработали свой ресурс. Но есть и еще один вариант, нестандартное решение проблемы. Можно нагрузить один из выходов с трансформаторов, а их обычно бывает 4, по числу ламп на 17 дюймовых мониторах, резистивной или емкостной нагрузкой.

  

  Плата блока питания и инвертора монитора

  Если с резистивной у нас все понятно, это может быть обычный мощный резистор, или несколько соединенных последовательно или параллельно, с целью набрать нужный номинал и мощность. Но у этого решения есть существенный недостаток - резисторы будут выделять тепло при работе монитора, а учитывая, что внутри корпуса монитора итак бывает обычно жарко, дополнительный нагрев может не понравиться электролитическим конденсаторам, которые как известно не любят длительного перегрева и вздуваются.

  

  Вздувшиеся конденсаторы блок питания монитора

  В результате, если это, например, был бы сетевой электролитический конденсатор на 400 Вольт, та самая всем известная по фото большая бочка - мы могли бы получить выгоревший мосфет или микросхему ШИМ контроллера, со встроенным силовым элементом. Так вот, есть еще один выход: погасить необходимую мощность с помощью емкостной нагрузки, конденсатора 27 - 68 ПикоФарад и рабочим напряжением 3 КилоВольта.

  

  Конденсаторы 3 kV 47 pF

  У этого решения одни плюсы: нет необходимости располагать в корпусе громоздкие нагревающиеся резисторы, а достаточно припаять к контактам разъема, к которому подключается лампа, этот конденсатор, имеющий небольшие размеры. При выборе номинала конденсатора, будьте внимательны и не впаивайте какие попало номиналы, а строго по приведенному в конце статьи списку, в соответствии с диагональю вашего монитора.

  

  Впаиваем конденсатор вместо лампы подсветки

  В случае если вы запаяете конденсатор меньшего номинала, ваш монитор будет отключаться так как инвертор по прежнему будет уходить в защиту из-за того, что нагрузка мала. В случае если вы запаяете конденсатор большего номинала - инвертор будет работать с перегрузкой, что отрицательно скажется на сроке службы мосфетов стоящих на выходе с ШИМ контроллера.

  

  В случае если мосфеты будут пробиты, подсветка, а возможно и весь монитор, также не смогут включиться, так как инвертор будет уходить в защиту. Одним из признаков перегруза инвертора будут посторонние звуки исходящие от платы инвертора, типа шипения. Но при отключенном VGA кабеле иногда появляющееся небольшое шипение исходящее от платы инвертора - это норма.

  

  Подбор номиналов конденсаторов в монитор

  На фото выше приведены импортные конденсаторы, существуют и их отечественные аналоги, которые обычно имеют чуть большие размеры. Я впаивал однажды наши, отечественные на 6 КилоВольт - все заработало. Если в вашем радиомагазине нет конденсаторов на нужное рабочее напряжение, а есть, например на 2 КилоВольта, вы можете впаять 2 конденсатора в 2 раза большего номинала соединенные последовательно, при этом их общее рабочее напряжение вырастет, и позволит использовать их для наших целей.

  

  CCFL устройство лампы

  Аналогично, если у вас есть конденсаторы в 2 раза меньшего номинала, на 3 Киловольта, но нет на нужный номинал - вы можете впаять их параллельно. Всем известно, что последовательное и параллельное соединение конденсаторов считаются по обратной формуле последовательного и параллельного соединения резисторов.

  

  Параллельное соединение конденсаторов

  Иначе говоря, при параллельном соединении конденсаторов мы применяем формулу последовательного соединения резисторов или их емкость просто складывается, при последовательном соединении общая емкость считается по формуле аналогичной параллельному соединению резисторов. Обе формулы можно увидеть на рисунке.

  

  Подобным способом были направлены уже много мониторов, яркость подсветки падала незначительно, за счет того, что вторая лампа сверху или снизу матрицы монитора или ТВ все таки функционирует и дает хоть и меньшее, но достаточное освещение для того, чтобы изображение оставалось вполне ярким.

  

  Конденсаторы в интернет магазине

  Подобное решение для домашнего использования может вполне устроить начинающего радиолюбителя, как выход из сложившейся ситуации, если альтернативой стоит ремонт в сервисе стоимостью полторы - две тысячи, либо покупка нового монитора. Стоят данные конденсаторы поштучно всего 5-15 рублей в радиомагазинах вашего города, а выполнить такой ремонт сможет любой человек, умеющий держать в руках паяльник. Всем удачных ремонтов! Специально для - AKV .

  Обсудить статью НЕСТАНДАРТНЫЙ РЕМОНТ ПОДСВЕТКИ МОНИТОРА

  Жидкокристаллические дисплеи (LCD) являются пассивными устройствами отображения информации. Для того чтобы сформированное изображение воспринималось глазом человека, его необходимо освещать, в простейшем случае - естественным внешним светом. При недостаточном естественном освещении или его отсутствии для дисплея может быть использован искусственный источник света.

  Большинство современных LCD работают в одном из трех режимов отображения: в режиме полного отражения, при котором внешний свет отражается от рефлектора, расположенного позади дисплея (рис. 1, а); в режиме полуотражения, при котором рефлектор отражает внешний свет, но способен пропускать свет от источника света, расположенного позади него (рис. 1, б); в режиме подсвечивания, при котором рефлектор, отражаю- щий внешний свет, отсутствует и для подсветки изображения используется специальный источник света (рис. 1, в).

  Рис. 1. Режимы отображения LCD

  Прием, при котором используется специальный источник света, получил название «подсветка» (backlight). Для реализации подсветки используется несколько технологий, которые будут рассмотрены ниже.

  Электролюминесцентная (EL) подсветка

  Электролюминесцентная подсветка обеспечивает равномерное освещение и выполняется в тонком и легком конструктиве (рис. 2).

  

  Рис. 2. Конструктив электролюминесцентной подсветки

  Такая подсветка обеспечивает получение различных цветов, в том числе белого, чаще всего используемого в LCD. Потребление при электролюминесцентной подсветке относительно мало, однако для ее организации необходим источник переменного напряжения 80…100 В частотой около 400 Гц (типовое значение). В качестве такого источника используют преобразователи DC/DC, трансформирующие напряжение постоянного тока 5, 12 или 24 В в переменное напряжение требуемой величины. Это наиболее экономичный с точки зрения потребления тип подсветки, и он чаще всего используется в устройствах с батарейным питанием. Срок жизни электролюминесцентной подсветки (снижение яркости наполовину от исходной) составляет порядка 3…5 тыс. часов и зависит от установленной яркости свечения (рис. 3).

  

  Рис. 3. Срок жизни EL-подсветки, зависимость срока жизни от установленной яркости

  Отличительные особенности электролюминесцентной подсветки:

  • плоский источник света с максимальной толщиной 1,3 мм (1,5 мм с учетом выводов) обеспечивает равномерную подсветку большой площади;
  • широкий диапазон напряжений питания переменного тока (максимальное значение 150 В) частотой 60…1000 Гц. При наличии повышающих преобразователей возможно питание от одной батареи с напряжением 1,5 В;
  • цвет свечения: зелено-голубой, желто-зеленый и белый;
  • рабочие характеристики типовых модулей питания: выходное напряжение 110 В частотой 400 Гц; ток нагрузки 8 мА (при Ta = 20 °C и относительной влажности 60 %);
  • диапазон рабочих температур - от 0 до 50 °C;
  • диапазон температур хранения от - от –20 до 60 °C.

  Светодиодная (LED) подсветка

  Светодиодная подсветка характеризуется самым длительным сроком службы - минимум 50 тыс. часов - и большей, чем у EL-подсветки, яркостью. Подсветка обеспечивается твердотельными приборами и, следовательно, может работать непосредственно от источника напряжения 5 В без использования преобразователей. Однако для ограничения тока через LED необходима установка токоограничительных резисторов. Цепочка светодиодов располагается вдоль боковых поверхностей дисплея или в виде матрицы под диффузором (рассеивателем) и обеспечивает яркую равномерную подсветку (рис. 4, а, б).

  Рис. 4. Конструктивы матричной и боковой LED-подсветки

  Боковая подсветка используется в модулях с количеством знакомест в строке до 20. При количестве знакомест свыше 20 в центре LCD образуется более темная, чем на краях, область. Для устранения этого недостатка применяют специальные меры, например дополнительную подсветку сверху.

  Матричная LED-подсветка обеспечивает более яркий и равномерный свет. При разработке такой подсветки определяющим фактором является потребление. Не рекомендуется ее использовать в устройствах с батарейным питанием, в которых требуется постоянно включенная подсветка.

  Светодиоды LED-подсветки работают при напряжении питания 4,2 В (типовое значение). Потребление подсветки определяется количеством включенных светодиодов, и, следовательно, с увеличением размера дисплея растет потребление, составляющее от 30 до 200 мА и более.

  Цвет LED-подсветки может быть разным, в том числе и белым, но чаще всего используется желто-зеленая подсветка. Ее светоизлучение выше, чем у EL-подсветки. Возможно управление яркостью свечения посредством потенциометра или ШИМ-регулятора.

  Принимая во внимание стоимость преобразователей, используемых с EL, применение LED-подсветки более экономично. Толщина модуля с LED-подсветкой на 2–4 мм больше, чем у модуля с EL-подсветкой или без подсветки.

  Отличительные особенности светодиодной подсветки:

  • низкое напряжение питания, нет необходимости использовать специальные преобразователи;
  • длительный жизненный цикл - в среднем свыше 100 тыс. часов;
  • возможность подсветки красного, зеленого, оранжевого и белого цветов или многоцветной подсветки (с переключением);
  • боковая или матричная подсветка;
  • типовое напряжение питания - 4,2 В; потребление 30 до - 200 мА и выше; яркость - 250 кд/м;
  • отсутствие генерации шумов.

  Подсветка флуоресцентными лампами с холодным катодом (CCFL)

  Для CCFL-подсветки характерны относительно малое потребление и очень яркий белый свет. Используются две технологии: прямая и боковая подсветки (рис 5, а, б).

  Рис. 5. Конструктивы прямой и боковой подсветки флуоресцентными лампами с холодным катодом

  В обоих случаях источником света являются флуоресцентные лампы с холодным катодом (источники локального светового пятна), свет от которых по всей площади экрана распределяется диффузорами (diffuser) и световодами (light guide). Боковая подсветка позволяет реализовать модули малой толщины и с меньшим потреблением. CCFL-подсветка используется в первую очередь в графических LCD, и срок службы СCFL-подсветки выше, чем у EL-подсветки - до 10–15 тыс. часов.

  Посредством CCFL обеспечивается подсветка больших поверхностей, поэтому она используется преимущественно в больших плоскопанельных дисплеях. Большим достоинством CCFL является возможность получения бумажно-белого цвета, что делает CCFL практически единственным источником подсветки цветных дисплеев. Для работы флуоресцентных ламп необходимы преобразователи с выходным напряжением переменного тока от 270 до 300 В.

  Отличительные особенности подсветки флуоресцентными лампами с холодным катодом (CCFL):

• высокая яркость;
• долговечность;
• малое потребление;
• излучение белого цвета;
• прямая и боковая подсветка;
• используется с многоцветными и/или точечно-матричными модулями ЖК-дисплеев.

В табл. 1–3 приводятся характеристики флуоресцентных ламп с холодным катодом.

Таблица 1. Максимальные значения

Таблица 2. Электрические характеристики

Таблица 3. Оптические характеристики

В приведенной ниже табл. 4 даны сравнительные характеристики трех основных типов подсветки и их основные области применения.

Таблица 4.

Тип подсветки	Использо- вание, в зависимости от условий освещения	Потребление	Стоимость	Генерация RFI	Управление яркостью	Примечания
Нет	Неприменимо в условиях плохой освещенности	Наилучшее (не потребляет по своей природе)	Наименьшая	Отсутствует	Не используется
EL		Очень хорошее 30 мВт	Средняя	Незначительная (на малых частотах)	Фиксированная яркость	Предпочти тельна для устройств с батарейным питанием
LED	Применяется при любых условиях освещенности	Хорошее 60 мВт	Средняя	Отсутствует	Регулируется в широком диапазоне	Чаще всего используется в небольших дисплеях
CCFL	Не применяется в условиях яркого освещения	Существенное 700 мВт	Самая высокая	Иногда (на высокой частоте)	Регулируется в ограниченном диапазоне	Чаще всего используется в больших графических дисплеях




В этом материале автор продолжает тему, начатую в статье - подробно описывает диагностику инверторов питания электролюминесцентныхламп подсветки с холодным катодом (CCFL-ламп). Принципиальные электрические схемы всех рассматриваемых в статье инверторов приведены в .

Правильная диагностика неисправности значительно уменьшает время ремонта и затраты на него. Основная проблема, возникающая при диагностике системы подсветки - определить, что неисправно: лампа подсветки или инвертор. Практика показывает, что неисправность CCFL-ламп проявляется следующим образом:

Экран окрашивается красным фоном;

При включении ноутбука цвет экрана имеет красный оттенок, а затем постепенно становится нормальным;

Подсветка панели (все изображение) мигает в такт с изменением яркости сюжета;

Подсветка панели начинает мигать, а потом отключается.

Неисправность ламп при таких проявлениях подтверждается примерно в половине случаев, в остальных случаях необходимо обращаться к методам, изложенным ниже.

Конструктивно плата инвертора и лампы подсветки, как правило, располагаются под передней крышкой экрана ноутбука. Первое, в чем убеждаются: не связаны ли проблемы подсветки с неисправностями материнской платы ноутбука. Если при подключении внешних устройств отображения - монитора, телевизора, проектора, изображение есть, то, скорее всего, неисправна система подсветки ноутбука.

Для ремонта инвертора или системы подсветки необходимо иметь на рабочем месте минимально необходимое измерительное оборудование - мультиметр, осциллограф и автономный источник питания с регулируемым постоянным напряжением от 1,5 до 30 В с токовой защитой (1 А), а также исправную CCFL-лампу.

Чтобы исключить влияние неисправной лампы при ремонте инвертора используют эквивалентную нагрузку. Предпочтительней подключить к тестируемому инвертору заведомо исправную лампу. Если таковой нет, то к выходному разъему инвертора (так рекомендуют производители инверторов) подключают резистор номиналом 100...130 кОм мощностью 2...5 Вт. Резистор подбирают исходя из необходимого вторичного напряжения на выходе обратной связи. В качестве эквивалентной нагрузки может быть также использован керамический конденсатор емкостью 20...200 пФ и рабочим напряжением не менее 2 кВ. Использование конденсатора при исследовании инвертора в рабочем режиме предпочтительней, однако, могут возникнуть проблемы при запуске контроллера инвертора. Инвертор можно считать исправным при наличии стабильного синусоидального напряжения на эквиваленте нагрузки.

Замена лампы требует особой внимательности и обеспечениея чистоты помещения. Работы проводятся в перчатках. В отдельных случаях, когда требуется полная разборка матрицы, эта операция проводится в "чистых" комнатах и в спецодежде.

Неисправности подсветки иногда связаны с нарушением контакта в месте сварки (пайки) провода инвертора и электрода лампы. В этом случае возможно восстановление работоспособности системы подсветки. Для этого необходимо иметь изоляционную трубку (резиновый наконечник) от неисправной CCFL-лампы. Сварку или пайку лучше делать твердым припоем и газовым паяльником, создающим высокую температуру в месте пайки. Предварительно надетую на провод трубку аккуратно натягивают на место пайки и лампа готова к эксплуатации.

Неисправности и ремонт инвертора ноутбуков SAMSUNG

Для доступа к плате инвертора и лампе снимают декоративную крышку с ЖК панели ноутбука, отключают от инвертора шлейф, соединяющий его с материнской платой, и кабель подключения лампы.

Экран не светится

Проверяют исправность элементов инвертора внешним осмотром. При этом неисправность силовых элементов и, в первую очередь, трансформатора, определяется по потемнению его корпуса, обгоревшей изоляции, потемнению и даже разрушению платы под ним.

Проверяют наличие напряжений на разъеме CN1 (рис. 3 в ): +12 В на контактах 1-2, напряжение выключения инвертора на контакте 4 и напряжение яркости на контакте 3.

В нормальном режиме при загрузке драйверов видеокарты напряжение на контакте 4 CN1 должно отсутствовать. Инвертор включается автоматически при подаче напряжения питания. Напряжение яркости (контакт 3) должно быть не менее 0,5...2 В.

Проверяют напряжение на эмиттере транзистора Q4, и в случае его отсутствия проверяют предохранители F1, TF1, а также транзисторы Q7 и Q5.

Проверяют исправность транзисторов Q1, Q2. Это цифровые транзисторы типа KST1623, они выпускаются в корпусе L4, их можно заменить на аналог типа BSS67R. Если выходит из строя транзистор Q1, достаточно заменить только его. При выходе из строя транзистора Q2 проверяют исправность транзистора Q7 и операционного усилителя U1A.

Если исправен предохранитель F1, а TF1 (самовосстанавливающий предохранитель) неисправен, то перед его заменой проверяют исправность транзистора Q4 и стабилитрона D2.

Проверяют напряжение регулировки яркости на контакте 3 CN1. Для диагностики на контакт 3 подают напряжение около 3 В от внешнего источника. Если экран засветится, то причина неисправности в материнской плате ноутбука. В этом случае можно принудительно включить подсветку экрана подачей напряжения с резисторного делителя (80 кОм в верхнем плече (к +5 В), и 40 кОм - в нижнем), подключенного к шине +5 В. Если экран не засветился, проверяют исправность транзистора Q8.

Подсветка отключается через 1 -2 секунды после начала загрузки операционной системы

В первую очередь проверяют исправность CCFL-ламп. Подключают осциллограф к контакту 1 разъема CN2 (см. рис. 3 в ) и эквивалентную нагрузку. Если на этом ("горячем") контакте разъема CN1 присутствует синусоидальное напряжение амплитудой 500...700 В и частотой 60...70 кГц, то инвертор исправен и отключение подсветки может быть связано с неисправностями лампы или нарушением контакта между проводом инвертора и электродом лампы. Все это требует разборки ноутбука и демонтажа лампы. Наблюдают за формой и уровнем напряжения на эквивалентной нагрузке в течение не менее 10 минут, неисправную лампу меняют. Если напряжения нет или его форма имеет существенные искажения, то неисправность связана с внутренними неполадками в инверторе.

Проверяют цепь обратной связи. Если при включении инвертора на "холодном" контакте лампы осциллографом регистрируется какой либо сигнал (его форма не имеет значения) амплитудой не менее 1,5 В, а на выв. 6 U1 напряжение остается неизменным (постоянное напряжение, которое измеряют мультиметром), проверяют исправность диодных сборок D4, D5 (их можно заменить на любые подходящие по размеру, либо двумя отдельными диодами типа BAV99 в SMD-корпусах). Если сборки D4, D5 и резистор R14 (1 кОм) исправны, то неисправна микросхема U1.

Проверяют прецизионный стабилизатор U2 (TL341). Если он исправен, то на выв. 5 U1 должно быть постоянное напряжение 1,5 В. Кроме того, эта линия защиты инвертора связана с регулировкой яркости и схемой защиты от перегрузки. Чтобы определить, какая из этих цепей неисправна, последовательно (но не одновременно) отключают их на некоторое время. Сначала отключают цепь защиты D3 R3 R4, затем цепь регулировки яркости - транзистор Q8. Если при отключении этих цепей лампы будут стабильно работать - то неисправность в этих цепях.

Проверяют наличие контакта в разъеме CN2. В случае видимого подгорания контакта его восстанавливают. Если контакт не вызывает подозрений, подключают эквивалентную нагрузку. Проверяют цепь формирования сигнала защиты от перегрузки D3 C3 C4 D5. Защита может срабатывать из-за перегрева трансформатора Т1, неисправности (утечки) транзисторов Q5, Q6.

Неисправности и ремонт инвертора на базе контроллера MP1101

Экран не светится

Проверяют наличие напряжения на контактах 4 (VCC), 2 (Enable) разъема JP1 (рис. 4 в ). При этом напряжение питания должно быть 12 В, напряжение включения инвертора Enable - не менее 1,5 В. Отсутствие напряжения Enable указывает на неисправность материнской платы ноутбука, скорее всего, видеокарты. Отсутствие напряжения 12 В на разъеме JP1 при отключенном кабеле, соединяющим инвертор с материнской платой, указывает на неисправность материнской платы. Если на разъеме напряжение 12 В присутствует, а на выв. 6 U1 оно равно нулю, то проверяют исправность фильтрующих конденсаторов, предохранителя F1 и контроллера U1.

Проверяют напряжение включения инвертора на выв. 4 U1. Если оно отсутствует, проверяют его наличие на контакте разъема, отключенного от платы инвертора. Если при этом напряжение отсутствует, проверяют схему ноутбука. Отсутствие напряжения включения инвертора может быть связано как с неисправностью U1, так и с обрывом или "холодной" пайкой резистора REN1 (на плате инвертора на базе контроллера MP1011 нет обозначений радиоэлементов, поэтому ориентируются на рис. 4 в ). Для устранения этой неисправности достаточно просто пропаять SMD-резистор REN1. Проверяют исправность трансформатора Т1 (см. выше), разъема CON2 и проводов.

Подсветка включается на 1-2 секунды и гаснет

Прежде всего проверяют элементы цепи обратной связи D2 (а, в) CSENSE RSENSE. Диоды проверяют на обрыв или пробой. Проверяют исправность лампы (см. выше). Подключают эквивалентную нагрузку. Подключают осциллограф к цепи Lamp+ (рис. 4 в ). Если после начала загрузки операционной системы на этом выводе присутствует синусоидальное напряжение 500...700 В, то основная плата инвертора исправна и необходима замена лампы.

Причина пропадания подсветки может заключаться в неправильной работе узла обратной связи. Если при включении экрана на выв. 2 на некоторое время появляется положительное напряжение порядка 0,5 В, но при этом лампы гаснут, то следует заменить контроллер MP1011. Если же напряжение обратной связи менее 0,1 В, проверяют все элементы в цепи обратной связи: D2, RSENSE, CSENSE.

Если при включении инвертора на "холодном" выводе лампы осциллографом фиксируется сигнал амплитудой более 0,5 В, а на выв. 2 U1 напряжение остается неизменным (постоянное напряжение, которое может быть измерено мультиметром), то проверяют исправность диодной сборки D2, ее можно заменить двумя диодами типа BAV99. Если диоды исправны и резистор RSENSE (140 Ом) не оборван ("холодная" пайка), то неисправен контроллер MP1011.

Подсветка отключается через несколько секунд или минут

В этом случае проверяют трансформатор Т1, конденсатор СSER (на утечку) и провода подключения лампы на возможное нарушение изоляции и касания металлических предметов корпуса.

Неисправности инверторов на базе контроллера OZ9938

Экран не светится

Проверяют исправность предохранителя F1 (рис. 5 в ). Если он неисправен, то прежде чем его заменить, проверяют исправность трансформатора Т1 по внешним признакам (потемнение, сгоревшая изоляция, прожог платы). Затем проверяют пробой транзисторной сборки полевых транзисторов U1. В случае, если контроллер OZ9938 питается от отдельного параметрического стабилизатора (на схеме не показан), проверяют исправность его элементов.

Если схема инвертора исправна и на выводе 7 трансформатора Т1 есть синусоидальное напряжение 550 В частотой 55 кГц, то проверяют исправность разъема СЖ.

Проверяют наличие напряжения включения (не менее 1 В) на контакте 6 разъема CN2. Если напряжение ниже нормы, отпаивают выв. 10 контроллера от шины ENA. Если при этом напряжение на контакте 6 увеличивается до 2 В, проверяют конденсатор С18 или заменяют контроллер U2. Если же напряжение на контакте 6 остается низким - причина в материнской плате ноутбука. Можно выйти из положения, подав напряжение 2 В от внешнего источника.

Проверяют напряжение на выв. 4 U2, если оно менее 0,1 В, то проверяют контроллер, плату ноутбука и конденсатор С10. Проверяют напряжение на выв. 11 U2, которое в нормальном режиме должно быть более 3 В, при пониженном напряжении на этом выводе проверяют С14, пропаивают резистор R9. Если указанные элементы исправны, то заменяют контроллер. Подсветка включается на 1-2 секунды и гаснет

Этот дефект может быть связан с неисправностью лампы и цепью ее подключения. Если лампа исправна, то проверяют цепь обратной связи D1 С22. Если при отсутствии сигнала включения инвертора напряжение на выводе 6 U2 более 1 В, то неисправна эта микросхема и ее заменяют. Если напряжение на выв. 6 менее 0,7 В, лампа исправна, а подсветка отключается в течение нескольких секунд, проверяют цепь защиты от перегрузки D2 R5 R3. Если напряжение на выв. 6 при включении инвертора увеличивается и в один из моментов превышает напряжение 3 В и при этом лампы отключаются, то причина в перегрузке выходного каскада инвертора. Это может быть вызвано неисправностью лампы (проблемы, связанные с запуском в случаях, когда запуск лампы затягивается). Кроме того, перегрузка может быть связана прежде всего из-за наличия короткозамкнутых витков обмоток трансформатора.

Если напряжение на выв. 6 не превышает 3 В, но лампа отключается, то проверяют наличие напряжения не более 3 В на выв. 7 U2. Если напряжение ниже этого уровня, то проверяют конденсатор С8 (утечка) или заменяют контроллер U2.

Подсветка отключается через несколько минут после включения

Проверяют цепи защиты от перегрузки D2 С2 С5. Проверяют исправность трансформатора Т1 (см. выше). Иногда неисправность проявляется через некоторое время, в течение которого происходит нагрев трансформатора (выше 50°С), то необходимо его заменить. Проверяют исправность транзисторной сборки U1 (можно определить по ее рабочей температуре). Как правило, эта неисправность исчезает на время "заморозки" подозрительных элементов гелем Freeze. Если время, через которое подсветка отключается, нестабильно, то проверяют исправность лампы и разъема ее подключения.

Неисправности инверторов на базе контроллера OZ960

Экран не светится

Для инверторов типа AMBIT и KUBNKM (см. рис. 6 в ) это может сопровождаться отсутствием индикации на передней панели. В этом случае разбирают ноутбук и проверяют наличие напряжения +12 В (для инверторов KUBNKM входной разъем J1 (CN1) 20-контактный, напряжение питания поступает на 4 крайних контакта, а у инверторов AMBIT разъем 16-контактный, и напряжение питания поступает на 2 крайних контакта). Если неисправен предохранитель F1, проверяют транзисторные сборки U1, U3. Проверяют наличие напряжения питания на выв. 5 контроллера OZ960 (U2). Это напряжение, в отличие от типовой схемы инвертора (рис. 6 в ), поступает от контакта 1 J1 через стабилизатор на транзисторе Q1 (обозначение на плате). В инверторах AMBIT контроллер U2 питается от контакта 4 J1. Напряжение питания на самом разъеме может отсутствовать из-за неисправности БП ноутбука или по причине короткого замыкания на "землю" по выв. 5 U2. Для диагностики отключают линию SVDC от разъема J1 и, если напряжение на шине появляется, то неисправен инвертор.

Проверяют наличие напряжения включения контроллера ENA на выв. 3 U2, оно должно быть не менее 2 В. В инверторе KUBNKM напряжение включения контроллера поступает от транзистора Q1 (с него же снимается напряжение ее питания) но через резистор 10 кОм. Другие модификации инверторов на основе контроллера OZ960 также могут иметь свои особенности и отличия от типовой схемы, но методика поиска неисправностей в них такая же.

Если светодиоды на панели клавиатуры ноутбука светятся, подсветки экрана нет, и перечисленные выше напряжения есть, то проверяют исправность сборок полевых транзисторов U1,U3, а также стабилитронов D1, D2 (4,7 В).

При включении ноутбука контролируют осциллографом наличие прямоугольных импульсов на выв. 11-12 и 19-20 U2. Если импульсов нет и сборки U1, U3 исправны, то проверяют наличие напряжения 2,5 В на выв. 7 U2. Если его нет или оно занижено, проверяют С13 и заменяют контроллер. Проверяют наличие синусоидального сигнала на выв. 18 U2 частотой 50.60 кГц. Если частота значительно отличается от номинальной или сигнала нет совсем, проверяют элементы С5, R4.

Отсутствие подсветки может быть связано с отсутствием (заниженным) напряжением на выв. 14 контроллера. Если напряжение на этом выводе меньше 1 В, подают напряжение 3 В от внешнего источника. Если при этом экран засветится, то проблема связана с подачей напряжения контроля яркости от платы ноутбука. В этом случае можно подать на вход контроля яркости напряжение от контакта 1 J1 через резистивный делитель, но при этом надо учесть, что яркость регулироваться не будет

Подсветка отключается через 1 -2 секунды после включения ноутбука

Убеждаются в исправности лампы подсветки (см. метод проверки выше). Подключаются осциллографом на "горячий" (верхний по схеме на рис. 6 в ) вывод трансформатора Т1. Если при включении ноутбука на этом выводе появляется синусоидальное напряжение частотой 55...60 кГц и сразу же пропадает проверяют исправность трансформатора Т1. Затем проверяют исправность транзисторных сборок U1, U2 на утечку: измеряют омметром сопротивление между истоком и стоком и если он покажет конечное значение на пределе 100 кОм, то сборку заменяют. Проверяют исправность конденсатора С4 на утечку (ESR).

Проверяют наличие напряжения обратной связи на выв. 8 контроллера, оно должно превышать 1,25 В. Если напряжение ниже этого значения, проверяют диодную сборку CR1, а также пропаивают резистор R8. Если результата нет, заменяют контроллер U2.

Подсветка отключается через несколько секунд или минут

В этом случае проверяют схему защиты от перенапряжения. Отключают ее от основной схемы (достаточно отпаять диодную сборку CR2). При включении ноутбука проверяют наличие напряжения на выв. 2 контроллера (должно быть не более 1 В). Если это напряжение превышает указанный уровень, проверяют пороговое значение 2,5 В на выв. 7. Если его нет или напряжение занижено, заменяют контроллер. Если напряжение на выв. 2 в норме, а при подключении схемы защиты напряжение становится выше 2 В или изменяется со временем, проверяют исправность трансформатора, конденсаторов С7, С11, диодной сборки CR2. Заменить трансформатор можно любым типом с другого инвертора (эта схема нечувствительна к типу трансформатора), единственное, что необходимо будет отрегулировать - это напряжение обратной связи, поступающее с холодного конца лампы (подбором резистора R8).

В инверторе типа AMBIT, в котором для питания светодиодов клавиатуры используется микросхема OZ979, можно попытаться восстановить подсветку экрана по временной схеме. Отключают лампы и на задней стороне матрицы ЖКИ закрепляют (наклеивают) линейки светодиодов сверху и снизу экрана с расчетом по 3 шт. в 5 линеек, первый светодиод подключают к выводу 3 OZ979, а последний - к корпусу. Такой способ пригоден для экранов небольшого размера 10-12 дюймов.

Можно воспользоваться схемой инвертора на базе OZ960, после трансформатора вместо конденсатора С4 ставят двойной диод в SMD-корпусе и гасящий резистор номиналом от 50 Ом. Сопротивление более точно подбирают при установке светодиодов для обеспечения нормальной подсветки и, в зависимости от их рабочего тока, для нормальной засветки дисплея 15 дюймов достаточно 16 сверхъярких светодиодов, например FYLS-1206W белого цвета свечения. Светодиоды можно наклеить на фторопластовую ленту и соединить их тонкими проводниками. При этом входное напряжение на первом светодиоде не должно превышать 80 В при токе 25-50 мА. Ток через светодиоды выставляют подборкой номинала ограничительного резистора.

Некоторые схемы на основе OZ960 отличаются от типовой, в том числе наименованием и расположением некоторых электронных компонентов.

Иногда наблюдается снижение яркости подсветки и ее регулировки недостаточно. Это происходит по причине снижения тока газоразрядной лампы из-за повышения переходного сопротивления в месте контакта на плате высоковольтной обмотки трансформатора T1 и балластного конденсатора C4. Проблема устраняется пропайкой выводов конденсатора.

Литература

1. Владимир Петров. Ремонт и обслуживание инверторов питания ламп подсветки ЖК панелей ноутбуков. Ремонт & Сервис, 2010, № 3, с. 37-40.