Przeprojektowanie oświetlenia monitorów na LED
Monitory LCD mają duży udział w rynku wyświetlaczy do komputerów stacjonarnych, laptopów, telewizorów, monitorów informacyjnych i reklamowych itp. Mimo że dostępne są bardziej obiecujące technologie, ekrany LCD jeszcze przez długi czas zachowają swoją pozycję. Urządzenia te są niezawodne, ale nic na świecie nie jest wieczne. A drogie urządzenia prędzej czy później się psują. W wielu przypadkach można je naprawić samodzielnie. Do takich sytuacji należy uszkodzenie żarówki podświetlenia.
Konstrukcja wyświetlacza LCD
Zanim dowiesz się, jak wymienić uszkodzone podświetlenie, musisz zrozumieć, dlaczego jest ono potrzebne i jak zbudowany jest ekran LCD.
Ciekłe kryształy to substancje, które mają właściwości płynne, ale układ cząsteczek jest w nich uporządkowany. Cząsteczki tych substancji mają wydłużony lub dyskowaty kształt. Zasada działania wyświetlacza LCD opiera się na właściwości molekuł ciekłokrystalicznych polegającej na zmianie ich orientacji przestrzennej pod wpływem przyłożonego pola elektrycznego. W ten sposób można regulować polaryzację światła przechodzącego przez wyświetlacz LCD i tworzyć obraz w oparciu o zasadę mieszania kolorów RGB.
Do wytworzenia światła przechodzącego używa się lampy. W większości przypadków są to lampy fluorescencyjne bez katodowych żarników (CCFL). Oprawa taka składa się z zamkniętego szklanego cylindra wypełnionego gazem obojętnym z niewielką domieszką rtęci. Wymaga napięcia 600...900 V (w zależności od modyfikacji) oraz nieco wyższego źródła napięcia do zapłonu - 800...1500 V. Do wytworzenia jednolitego strumienia na powierzchni wykorzystywany jest system dyfuzorów.
Lampa jest najkrócej działającym elementem systemu, ale nie jest zbyt trudno samodzielnie wymienić ją na dobrą.
Oznaki nieprawidłowego działania podświetlenia
Użytkownik może doświadczyć następujących zjawisk
- Wskaźnik zasilania świeci się po włączeniu monitora, ale ekran pozostaje ciemny;
- po włączeniu wyświetlacza pojawia się obraz, ale po kilku sekundach gaśnie.
W pierwszym przypadku istnieją uzasadnione powody, aby przypuszczać, że naprawy wymaga podświetlenie monitora, choć usterka może też tkwić w zasilaczu źródła światła. W drugim przypadku prawdopodobieństwo awarii lampy wynosi ponad 90 procent. O dużym prawdopodobieństwie awarii źródła światła świadczy również matowe świecenie całego wyświetlacza lub jego połowy, a także zanikanie połowy wyświetlacza.
Samodzielna wymiana źródła światła w monitorze
Pierwszym krokiem jest dotarcie do starej lampy. Jeśli jest to telewizor, komputer lub monitor laptopa, należy zaopatrzyć się w narzędzia:
- mały śrubokręt krzyżakowy;
- dwa płaskie śrubokręty;
- Skalpel, pęseta i inne narzędzia do demontażu.
Ważne! Demontaż należy przeprowadzać przy całkowicie odłączonym zasilaniu. Na przewodach lamp mogą występować napięcia zagrażające życiu.
Plastikową osłonę monitora można zdjąć za pomocą dwóch płaskich, niegrubych śrubokrętów - wypustki należy ścisnąć bez użycia nadmiernej siły.
Następnym krokiem jest usunięcie wszystkich złączy i wykręcenie wszystkich małych wkrętów samogwintujących z tyłu i ze wszystkich stron.
Następnie należy zdjąć wszystkie osłony i rozmontować matrycę.
Po zdjęciu folii polaryzacyjnej, dyfuzorów i światłowodów można dostać się do lamp. Czasami oznaki awarii można znaleźć wizualnie w postaci czarnych plamek.
Lampy nadające się do naprawy są zabierane i zastępowane wadliwymi. Korzystając z tabeli, można dobrać rozmiar lamp do przekątnej ekranu w calach.
| Przekątna ekranu Rozmiar ekranu, cale | Średnica lampy, mm | Długość lampy, mm |
| 14,1 | 2,0 | 290 |
| 14.1 Szeroki | 2,0 | 310 |
| 15-15,1 | 2,0 | 300, 305, 310 |
| 15 – 15,3 | 2,0 | 315 |
| 15 – 15,3 | 2,6 | 316 |
| 15,4 – 16,3 | 2,0 | 324, 334 |
| 15,4 Szeroki | 2,0 | 334 |
| 16,3 – 17,0 | 2,6 | 336 |
| 17, 17,4 | 2,6 | 342, 345, 355, 360 |
| 17.1 Szeroki | 2,0 | 365, 370, 375 |
| 18-19 | 2,6 | 378, 388 |
Ponownie zmontuj monitor w odwrotnej kolejności. Jeśli wszystko zostało wykonane starannie, a problemem była tylko lampa, monitor będzie służył przez długi czas.
Przed ponownym montażem zaleca się dokładne oczyszczenie z kurzu wszystkich części i wnętrza obudowy.
Sprawdzanie poprawności działania lampy
Jeżeli podczas demontażu nie ma zewnętrznych oznak uszkodzenia lampy, nie jest zbyteczne sprawdzenie zdemontowanej lampy pod kątem możliwości jej serwisowania. Warto również sprawdzić nowe mocowanie. Nie da się tego zrobić za pomocą testera lub oscyloskopu, dlatego należy przyłożyć wysokie napięcie do zacisków oprawy. Do tego celu potrzebny jest falownik. Można je znaleźć na różne sposoby:
- Kup gotową przetwornicę w sklepie lub w Internecie. W przypadku jednorazowej naprawy jest to ekonomicznie niewykonalne.
- Kupić uszkodzony, nienaprawiony monitor w punkcie napraw. W większości przypadków będzie to kosztować grosze. Konieczne będzie jego rozmontowanie i usunięcie przetwornika napięcia.
- Osoby znające się na pracy z elementami elektronicznymi mogą samodzielnie zmontować prostą przetwornicę. Schemat połączeń nie jest skomplikowany.
Najbardziej czasochłonnym elementem jest transformator. Musi być wykonany samodzielnie. Można go nawinąć na kawałek żelaza pochodzący z małego transformatora przemysłowego, przy czym należy usunąć wszystkie zwykłe uzwojenia.
Uzwojenie pierwotne ma 30-40 zwojów z odczepem od środka. Amplituda oscylacji w tym przypadku będzie wynosić około 3 V. Dlatego, aby uzyskać napięcie 1000 V w uzwojeniu wtórnym, musi ono zawierać 1000/3=333 razy więcej zwojów niż uzwojenie pierwotne. Przy 30 zwojach na uzwojeniu pierwotnym, na uzwojenie wtórne trzeba będzie nawinąć około 10 000 zwojów. Liczba ta może wymagać korekty. Wygodniej jest doświadczalnie zmienić stosunek przez zmianę fazy pierwotnej. Aby to zrobić, należy najpierw nawinąć uzwojenie wtórne, a następnie uzwojenie pierwotne. W Internecie można znaleźć inne przetwornice napięcia o różnym stopniu złożoności, przeznaczone do testowania lamp CCFL.
Zastosowanie źródeł światła LED w monitorach LCD
Ze względu na powszechne stosowanie technologii oświetlenia LED, podczas remontu często pojawia się pomysł wymiany przestarzałych gazowych lamp wyładowczych na lampy LED. Idea ta ma prawo do życia, a jej realizacja nie jest trudna. Wymiana żarówek na diody LED w monitorze wymaga jednak rozwiązania kilku problemów.
- Rozmiar. Lampa CCFL jest montowana wewnątrz specjalnego profilu. Szerokość tego rowka wynosi 7 mm lub 9 mm. Szerokość taśmy powinna pozwalać na umieszczenie jej w rowku tego profilu. W niektórych przypadkach możliwe jest do przycięcia krawędzie taśmy "nadwymiarowej" na 1 mm z każdej strony, aby nie uszkodzić szyn prądowych. Jeśli wszystko pójdzie dobrze, listwa będzie dobrze pasować do profilu.
![Przeprojektowanie podświetlenia monitora na LED]()
Listwa LED zamontowana w profilu. - Taśma LED jest montowana na profilu, dzięki czemu oświetlenie jest równomiernie rozprowadzane. Diody LED na pasku są rozmieszczone w różnych odstępach od siebie, więc w przypadku konwencjonalnego paska łatwo o smugowy rozkład strumienia świetlnego, mimo że zastosowano wydajny system dyfuzorów. Aby tego uniknąć, wymagana jest oprawa z co najmniej 120 elementami na metr (minimum 90).
Zasilanie. Wymiana lamp w monitorze na niskonapięciową taśmę LED wymaga niższego napięcia zasilania niż w przypadku lamp CCFL. Napięcie to można odczytać na płytce wyświetlacza OEM, ale moc taśmy nie powinna być mniejsza niż 10 W, ponieważ strumień światła w układzie rozpraszającym jest silnie tłumiony. Nie ma pewności, że obciążalność zasilacza OEM będzie wystarczająca. Dlatego w niektórych przypadkach do zasilania taśmy LED stosuje się oddzielny zasilacz zewnętrzny o odpowiednim napięciu. Wada jest oczywista: podświetlenie jest wyłączane oddzielnie od monitora i nie ma możliwości regulacji jasności (lub trzeba do tego celu wykonać osobny obwód). Problem z jasnością występuje również w pierwszym wariancie, ale w obu przypadkach nie jest trudny do rozwiązania.
Jasność oryginalnej lampy CCFL jest regulowana metodą PWM, która jest realizowana przez specjalny obwód inwertera. W takim przypadku należy odłączyć falownik, a sygnał PWM można wykorzystać do własnych celów. Aby to zrobić, należy znaleźć na płytce złącze z napisem DIM obok jednego z jego styków. Sygnał PWM jest obecny i może być monitorowany za pomocą oscyloskopu. Do tego miejsca należy podłączyć ujemny zacisk taśmy za pomocą przełącznika tranzystorowego. Jako element kluczowy można wykorzystać tranzystor MOSFET z kanałem N. Musi on być przystosowany do pełnego prądu sekcji taśmy z rezerwą. Przełącznik AP9T18GH - spotykany w uszkodzonych płytach głównych komputerów - sprawdza się w ponad 99% zastosowań. Może obsługiwać obciążenia do 10A.
Jeśli masz umiejętności i wiedzę, możesz wykorzystać istniejący układ do regulacji jasności i włączania/wyłączania podświetlenia, dodając do niego dwa przełączniki tranzystorowe i ustawiając napięcie wyjściowe 12 V.
W takim przypadku do ponownego podłączenia nie są wymagane żadne dodatkowe i zewnętrzne urządzenia, a monitor będzie działał normalnie. Wystarczy doprowadzić sygnały DIM i ON do wejścia przełącznika znajdującego się na złączu.
Ważne! Taśmy LED mają różne temperatury barwowe, dlatego kolory na ekranie mogą się nieznacznie zmienić po zainstalowaniu w monitorze. Możesz spróbować rozwiązać ten problem za pomocą domyślnych ustawień wyświetlacza lub rozważyć to w przyszłości. Aby uniknąć tego problemu, podczas zakupów należy wybierać kolory neutralne i białe.
Aby wzmocnić te informacje, nagraj film: Wymiana zużytej płytki podświetlenia LED w telewizorze LCD na standardową taśmę LED.
Wymiana oryginalnych żarówek podświetlenia na podobne lub z taśmą LED nie jest prosta. W rzeczywistości jest to proces czasochłonny, wymagający wiedzy i umiejętności. Jednak dla przeciętnego rzemieślnika jest to całkiem możliwe, a po naprawie wyświetlacz będzie służył przez wiele lat. W razie potrzeby naprawa nowo zainstalowanego monitora z podświetleniem LED nie będzie trudna - doświadczenie jest już zdobyte.