Сопротивление лампы монитора. Как проверить работоспособность инвертора в ноутбуке
В этой заметке мы расскажем, как вы сможете проверить инвертор ЖК-экрана в ноутбуке.
Выход из строя инвертора очень похож на симптомы неисправной лампы подсветки. В обоих случаях экране становится темный, а изображение становится очень слабым, едва видимым при ярком свете.
Если вы подозреваете, что вышел из строя именно инвертор есть только два надежных способ проверить это. Первый это установить рабочий инвертор, второй подключить к старому заведомо исправную лампу подсветки, в том случае если она загорится, значит инвертор является рабочим..
В большинстве случаев самый простой второй метод – тестирование ноутбук с рабочей лампой подсветки. Почему? Поскольку лампа подсветки является практически универсальной. Одна и та-же лампа подсветки будет работать с множеством различных инверторов, главное одинаковые разъемы. Мы поговорим об этих разъемах ниже.
Инвертор обычно находится внутри панели под пластиковой рамкой жк матрицы.В большинстве ноутбуков можно получить доступ к инвертор сняв эту рамку. Плата инвертора имеет разъемы на обоих концах. С левой стороны инвертор подключен к кабелю ЖК-дисплея. В правой части инвертор соединен с лампой подсветки которая установлена внутри матрицы.
Чтобы убедиться, что инвертор получает питание от материнской платы, вы можете проверить его с помощью мультиметра. В нашем случае «+» мультиметра подключаем к 1 контакту разъема, «-» можно подключить к медному отверстию, которым инвертор прикрепляется к крышке. В итоге получаем около 19.4V DC , это говорит о том, что питание на инвертор поступает.
ВНИМАНИЕ! Если вы случайно закоротите контакты при тестировании, то можете повредить инвертор или даже материнскую плату. Действуйте на свой страх и риск!
Итак, инвертор получает питание от материнской платы, но на экране все еще темно. Видимо, это либо неисправность инвертора, либо лампы подсветки. Необходимо проверить работу с исправной подсветкой.
Вот что надо сделать:
1. 1. Отключите ЖК-экран с правой стороны от инвертора.
2. 2. Подключите рабочую лампу подсветки как на картинке ниже. Обратите внимание, что тестовая подсветка короче, чем на матрице, но тесту это не помешает.
Возможные результаты проверки:
1. 1. Если лампа подсветки загорается, значит неисправность найдена, и необходимо заменить лампу установленную в матрице. Учтите заменять лампу в домашних условиях очень рискованно, необходимо идеально чистое помещение, тк при разборке матрицы не должно быть ни пылинки, иначе пыль повредит отражающие слои матрицы.Подробнее о замена лампы можете прочитать тут.
2. 2. Если лампа подсветки не загорается после включения ноутбука, скорее всего, у вас есть неисправный инвертор. Если это так, то вам придется заменить инвертор.
Для хорошего изображения на ЖК телевизоре матрица должна иметь хорошее освещение. В ЖК телевизорах подсветку обеспечивает инвертор напряжения выполненный на лампах, светодиодах или более продвинутой OLED (основанная на органических светодиодах) подсветкой. Подсветка должна обеспечивать равномерное освещение всей поверхности матрицы, достаточную яркость, быстрое реагирование на изменение яркости сигнала.
Самым распространенным признаком неисправности инвертора является отсутствие изображения при наличии звука. Хотя возможен и другой вариант, когда телевизор пытается включиться, но снова уходит в дежурный режим и звук не появляется.
Описать все возможные неисправности инверторов невозможно, поэтому в данной статье приведу основные, поняв суть которых Вы сможете осуществить ремонт инверторов напряжения ЖК телевизоров своими руками.
Вот некоторые признаки о неисправности инвертора:
- Подсветка не включаются;
- Подсветка включаются и тут же и выключаются;
- Не включается после длительного периода простоя;
- Мигание яркости экрана;
- Неравномерность яркости экрана.
Но для начала разберемся в их устройстве.
Плата инвертора ЖК телевизора на 4 лампы
Устройство инвертора условно можно разделить на функциональные блоки, отсюда станет понятно, что все они схожи между собой.
Приведенная ниже принципиальная схема инвертора принадлежит к ламповой подсветке. Подключение ламп осуществляется по емкостной схеме, что обеспечивает постоянство их свечения в течение долгого времени и дает эффективное управление яркостью. Транзисторы Q1, Q2 – включение и включение инвертора.
Принципиальная схема инвертора
Блок (1) обеспечивает постоянным напряжением автогенератор с ключами ((4) обычно представляет собой два полевых транзистора, например APM4010 и APM4015), который включается и управляется сигналами ШИМ. Блок управления яркостью (2) и ШИМ (3) конструктивно выполнены обычно в одной микросхеме. Широтно-импульсный модулятор (ШИМ) контролирует нагрузку во вторичных цепях и при неисправности ламп не дает включиться автогенератору 4 , что убережет от выхода из строя ключей или трансформатора.
Нужный световой поток создают люминесцентные лампы (R) с холодным катодом (CCFL) располагающиеся за матрицей и равномерно освещают ее.
ПРИНЦИП РАБОТЫ
Инвертор должен обеспечивать несколько функций:
- Изменять постоянное напряжение в высоковольтное переменное;
- Обеспечивать регулировку яркости;
- Стабилизировать ток ламп и регулировать его;
- Обеспечивать защиту от КЗ и перегрузки.
Инвертор подсветки матрицы (для ламп) должен обеспечивать напряжение обычно вольт 600 с током нагрузки приблизительно 10 мА и обеспечивать максимальную яркость экрана около 250 кд/м2. При этом начальное выходное напряжение будет около 1600 В, а время срабатывания защиты — от 1 до 1,3 с. Для уверенного запуска, время срабатывания защиты подбирается раз в 10 больше времени старта.
При подаче напряжения от блока питания, сигнал (обычно 3-5 вольт) выйти из дежурного режима поступает приблизительно через 2 секунды после включения телевизора от главной платы и инвертор подсветки выходит в рабочее состояние.
Контроллер инвертора телевизора обеспечивает «мягкий» старт при пуске инвертора, а также защиту от КЗ и перегрузки. Если короткое замыкание длится менее 1 с, то работа инвертора продолжится, иначе он отключается.
Импульсы ШИМ идут на преобразователь, обычно сделанный по схеме полу — мостового генератора с самовозбуждением и запускают DC/DC-преобразователь и на вторичной обмотке трансформатора инвертора появляется напряжение для ламп подсветки.
Малая обмотка выполняет в схеме инвертора телевизора функцию обратной связи.
При «поджиге» ламп в начале работы, напряжение преобразователя возрастает до 1600 В, а и только потом инвертор переходит в рабочий режим. Неисправная лампа, конденсатор во вторичной цепи или КЗ вторичной обмотки приводит к срыву генерации.
Напряжение инвертора ЖК телевизора обычно 24 или 48 вольт (для большой диагонали). Подсветка ноутбука обычно питается напряжением блока питания 18 — 19 вольт.
Плата такого инвертора имеет небольшой размер и располагается внизу экрана. В данном случае контроллер U2 OZ9938 управляет ключами U1 AM4428 контакт CN1 идет на лампу. Питание идет по контактам VIN, минус GND, управление яркостью и включением на контакты DIM и ENA.
ИНВЕРТОР ДЛЯ LCD
В принципе никакого особого отличия нет кроме изменения напряжений. Например инвертор lcd телевизора чаще используется напряжение 12 вольт. Выходное же может варьироваться от 60 до 100 вольт в основном. Такой разброс зависит от диагонали ТВ и соответственно количества светодиодов используемых для подсветки.
РЕМОНТ
Любой немного разбирающийся в электронике и работающий паяльником и мультиметром, может выполнить ремонт инвертора своими руками, так как ничего сверхординарного в нем нет.
По поломкам наверное сказать наверное, основных нет, ломается все. Сгорают лампы, ключи, трансформаторы, контроллеры.
Чаще всего инвертор подсветки выходит из строя из-за поломок электролитических конденсаторов в блоке питания и фильтров питания самого инвертора. Теряя емкость, вздуваясь и замыкая цепь питания, они понижают напряжение. Ключи начинают работать с большей перегрузкой и сгорают.
В LCD телевизорах чаще сгорают сами диоды. При ремонте телевизора можно заменить всю ленту со светодиодами или проверить каждый и заменить по отдельности. Например у вас в телевизоре 3 полоски светодиодных лент по 7 диодов на каждой. Известно, что напряжение их питания 70 вольт. Делим и получаем 3,3 вольта ищем такой с мощностью 1 ватт для обеспечения нормальной яркости и делаем замену.
Модели современных инверторов весьма разнообразны, но принципы их построения и работы практически одинаковы, а это упрощает их ремонт.
Как известно, принцип работы жидкокристаллических (ЖК) мониторов основан на прохождении света через фильтры матрицы. Тем самым формируется изображение. К наиболее распространенной неисправности ЖК-монитора относится выход из строя лампы подсветки . Как ее проверить?
Вам понадобится
- — отвертка.
Инструкция
Посмотрите на монитор. Если резко снизилась яркость экрана (обычно с одной стороны) или изображение на мониторе приобрело розовый оттенок, то причина неисправности в лампе, которая подсвечивает изображение снизу.
Доверьте проверку неисправности лампы подсветки монитора профессионалам, так как все детали имеют достаточно хрупкую конструкцию. Вы можете неосторожным движением вывести из строя матрицу. Если решили проверить лампу самостоятельно, будьте предельно осторожны. Кабель, соединяющий лампу с матрицей, является высоковольтным (1000 вольт).
Перед началом проверки исправности ламп приготовьте рабочее место: оно должно быть без пыли. Недопустимо проникновение грязи и пыли на матрицу.
Проверьте соединение шлейфа, ведущего к материнской плате, с монитором. Открутите рамку монитора , которая крепится винтами под резиновыми заглушками. Соединение должно быть осуществлено надлежащим образом.
Убедитесь, что неисправна именно лампа подсветки . Для этого подключите к матрице заведомо рабочую лампу или подключите матрицу к исправному модулю подсветки .
Снимите защитную пленку, которая закрывает плату. Делайте это очень аккуратно, лучше с помощью скальпеля или пинцета. Матрица представляет собой очень тонкую пластинку с проводниками, которые при повреждении не восстанавливаются.
Достаньте матрицу, светофильтры, а затем пенал с лампами, которые смонтированы в пенале по две. На перегоревшей лампе будут видны черные широкие кольца возле катодов. Будьте осторожны, не разбейте лампу : ее осколки могут повредить фильтры и отражатели.
Попробуйте изъять лампу из пенала при помощи легкого усилия. В случае выработки ресурса, лампа начинает сильно разогреваться. Настолько что, вследствие нагрева катоды могут даже расплавиться и прикипеть к матрице. По температуре устройства или наличию оплавленных фрагментов корпуса также можно судить об исправности лампы.
Качественная и своевременная проверка ламп подсветки в ЖК панелях позволяет существенно сократить время, затрачиваемое на ремонт, так как неисправность или исправность ламп выявляется еще до разборки панели. Для того чтобы провести быструю и надежную диагностику – воспользуйтесь специально предназначенным для этого устройством, а мы расскажем, как оно работает.
Инструкция
Для того чтобы проверить лампы подсветки на ЖК панелях воспользуйтесь специально предназначенным для этого прибором. Данное устройство позволяет провести быструю проверку ламп подсветки , не требуя их снятия и отключения шлейфов от инвертора.
Перед тем, как начать использовать устройство обязательно выключите аппарат, подвергающийся проверке. Используя данный аппарат, вы получаете полную и верную диагностику работоспособности всех ламп, а это позволяет вам выявить неисправные лампы еще до разборки панели, или же понять, что все лампы рабочие, и требуется замена конвертора. Данный метод делает время ремонта значительно меньше, а также снижает риск возможных повреждений при диагностике.
Для того чтобы провести грамотную диагностику с применением подобного прибора, следуйте следующим указаниям.
Перед тем, как начать диагностику выключите проверяемый прибор из сети. Вставьте сетевой адаптер в нужное гнездо и включите его в розетку. Прибор будет находиться в режиме ожидания, при этом будут гореть два светодиода.
Определите положение платы в проверяемом устройстве, а также шлейфов, которые соединяют инвертор с лампами подсветки . Подключите провод заземления к шасси проверяемого аппарата. Этот момент очень важен для процесса проверки, поэтому убедитесь, что возможность случайного отсоединения провода исключена.
Теперь возьмите прибор в руки и коснитесь его наконечником места подключения лампы, наконечник при этом прочно зафиксируйте, не допускайте его перемещения, так как высокое напряжение может повредить инвертор. Далее нажмите большую кнопку (ту, что расположена ближе всего к наконечнику).
Обратите внимание, что световой индикатор в это время должен погаснуть и не гореть все время нажатия кнопки. Спустя буквально секунду можно начинать считывать показания:- один светодиод погас на время нажатия кнопки, а потом включился другой – лампа исправна
— один светодиод не погас на время нажатия кнопки, а другой так и не включился – лампа неисправна.
После проведения проверки отпустите кнопку, светодиоды при этом должны загореться, так как прибор будет находиться в режиме ожидания.
Инвертор в телевизоре представляет собой устройство для для запуска и стабильной работы люминесцентных ламп подсветки ЖК панели. Обеспечивает постоянство свечения этих источников света в течение длительного времени и эффективно управляет их яркостью. Может быть выполнен в виде одного или двух отдельных блоков (master/slave), а также располагаться вместе с блоком питания на единой плате. При самостоятельном необходимо знать функции, которые он выполняет.
Задачи телевизионного инвертора:
- преобразование постоянного напряжения 12 — 24 вольта в высоковольтное переменное
- стабилизация и регулировка тока ламп
- регулировка яркости подсветки
- обеспечение защиты от перегрузок и короткого замыкания
- Лампы подсветки не включаются
- Лампы подсветки включаются на короткое время и выключаются
- Нестабильная яркость и мигание экрана
- Инвертор периодически не включается после длительного простоя
- Неравномерность засветки экрана при 2-х инверторной схеме
Электрическая схема простого инвертора на 2 лампы подсветки
Устройство реализовано на ШИМ контроллере U1 (OZ960), двух сборках полевых транзисторных ключей (u1, u2) и высоковольтных трансформаторах Т1, Т2. Через разъем CN1 подается питание 12 вольт (F1), команда на включение (ON/OFF), и постоянное напряжение (Dimm) для регулировки яркости. Узел защиты (D2, D4, D5, D6) проводит анализ тока или напряжения на выходе устройства и вырабатывает напряжения перегрузки и обратной связи (ОС), поступающие на ШИМ. В случае превышения одним из этих напряжений порогового значения происходит блокировка автогенератора на U1, а инвертор будет находиться в состоянии защиты. Узел блокируется при пониженном напряжении питания, при «просадке» питающего напряжения в момент включения нагрузки, при перегрузке преобразователя или коротком замыкании.
Характерные признаки неисправности инвертора
Особенности ремонта инверторного блока
При диагностике неисправностей, связанных с корректной работой инвертора, следует прежде всего убедиться в отсутствии пульсаций питающего напряжения и его стабильности. Обратить внимание на прохождение команд запуска и управления яркостью подсветки с материнской платы. Исключить влияние ламп подсветки, используя их эквивалент в случаях, когда проблема не ясна. Воспользоваться возможностью снять защиту с инвертора на время ремонта для определения дефектной детали. Не забывать о внимательном визуальном осмотре платы и о том, чем пользуется каждый профессиональный телемастер при ремонте телевизоров на дому , — измерениями напряжения, сопротивления, емкости с помощью специальных приборов или тестера.
Иногда при внимательном осмотре платы можно увидеть «сгоревшие» детали, которые подлежат замене. Очень часто выходят из строя полевые транзисторные ключи, но, порой, их замена не всегда приводит к положительному результату. Работоспособность блока может восстановиться на неопределенное время, а потом неисправность может повториться снова. Вы устранили следствие, но не причину. Поэтому, не зная тонкостей ремонта этих устройств, можно потерять много времени и сил для их восстановления. И, если есть сомнения в успехе дела, вызовите мастера, который уже много раз чинил подобные устройства и знает все «подводные камни и мели» благодаря накопленному опыту и профессиональным знаниям.
Слабым звеном в составе инверторных блоков считаются высоковольтные трансформаторы. Работа в условиях высоких напряжений требует особого качества сборки этих компонентов и предъявляет высокие требования к свойствам изоляции. Кроме того, следует сказать, что трансформаторы во время работы подсветки могут ощутимо нагреваться.Такие дефекты, как обрыв или межвитковое замыкание обмоток у этих деталей, явление обыденное. Диагностика этих элементов может быть затруднена тем, что замыкание или обрыв могут наблюдаться только в рабочем режиме, а «прозвонка» их в обесточенном состоянии не выявит у них проблем. Здесь на помощь может прийти перемена местами сомнительного и исправного трансформатора и дальнейший анализ ситуации.
В разных телевизорах используются инверторы с разным числом трансформаторов. В малогабаритных аппаратах в инверторе могут стоять 2 — 4 трансформатора, в телевизорах больших диагоналей, особенно прежних лет выпуска, встречалось количество однотипных изделий числом до 20. Естественно, большое их количество снижает надежность схемы в целом, поэтому в современных моделях их использование сведено к минимуму за счет инновационных технических решений.
Признаком неисправности инвертора в большинстве случаев является отсутствие изображения на экране телевизора при наличии звука. Однако возможны ситуации, когда телевизор, попытавшись включиться, снова переходит в дежурный режим или начинает мигать светодиодами на передней панели, а звук в этом случае не появляется. Характер дефекта другой, а источником может быть все тот-же блок инвертора. В некоторых моделях телевизоров присутствует сигнал обратной связи с инвертора на процессор материнской платы, сигнализирующий о сбоях в его работе. Не получив подтверждения от инвертора, что с ним все в порядке, процессор изменяет режим работы телевизора на дежурный или выводит сообщения об ошибках через светодиодные индикаторы. У некоторых производителей после определенного числа неудачных запусков система может перестать подавать команду на включение подсветки до сброса ошибок или очистки памяти.
Инвертор представляет собой сложное электронное устройство, самостоятельный ремонт которого может вызвать определенные трудности. Эти блоки для телевизоров диагоналей от 26 дюймов и выше «привязаны» к конкретной ЖК панели и являются, по мнению производителей, единым устройством (вместе с блоком T-con). Очень редко на эти изделия можно найти электронные схемы, а на контроллер матрицы вообще никогда. Поэтому даже профессионалу при диагностике этой аппаратуры приходится вспоминать опыт ремонта аналогичных устройств, руководствоваться общими принципами их схемотехнических решений и пользоваться базой даташитов на микросхемы драйверов подсветки и ключевые транзисторы. Если вы решились на ремонт инвертора своими руками, но что-то пошло не так,
Как известно, современные ЖК-мониторы работают “на пропускание” света – полупрозрачная картинка на матрице подсвечивается сзади, свет, проходя через матрицу и ее светофильтры, формирует изображение. В качестве подсветки (backlight) используется довольно яркий источник белого света – матрица по светопропусканию больше напоминает довольно темные солнечные очки.
Традиционно для этого применялись флуоресцентные лампы с холодным катодом, или CCFL – Cold Cathode Fluorescent Lamp. Эти лампы представляют собой стеклянные трубки диаметром 2-3 мм, внутренняя поверхность которых покрыта люминофором. Трубки заполнены парами ртути. При прохождении по газу электрического разряда возникает излучение, заставляющее люминофор светиться. Для работы такой лампы требуется высокое переменное напряжение – около 1500 В с частотой около 40-50 кГц.
К числу наиболее распространенных неисправностей жидкокристаллических панелей относится выход из строя подсветки или инвертора – устройства, преобразующего постоянное напряжение (обычно 12-18 В, в зависимости от питания монитора) в переменное напряжение для работы лампы. Проявляется это в резком снижении яркости экрана, обычно с одного из краев, или в полном отключении подсветки – в этом случае изображение на экране еле видно.
В фирменных сервисах такие неисправности “лечат” заменой панели целиком, особенно в случае ноутбучных панелей. Стоит это довольно дорого, в случае монитора – проще купить новый. К счастью, на свете существуют не только фирменные сервисы, и немалое количество “умельцев”, освоивших операцию замены ламп подсветки или инверторов.
Замена лампы подсветки – простая операция, в некоторых мониторах предусмотренная “конструктивно”. Если кто-то не читал Игоря Пичугина на РадиоКоте , приведу краткую “выжимку” из нее.
Лампы монтируются вдоль одной из сторон дисплея в “пенале”. Обычно для снятия пенала требуется разборка ЖК-панели, то есть снятие металлического кожуха и собственно панели. Сзади панели смонтирована тонкая (около 0,5-1 мм) плата управления, соединенная с самой матрицей несколькими шлейфами. Для снятия жидкокристаллического экрана необходимо аккуратно отклеить (ни в коем случае не резать! поврежденные линии данных на гибких шлейфах восстановить невозможно) защитную пленку.
Для демонстрации “классической” технологии подсветки я использую ЖК-монитор LG Flatron L1970H .
Разборку монитора начнем с демонтажа подставки. Надо снять сзади пластиковый кожух, закрывающий крепление подсветки и шлейфы от разъемов на подставке.
Сняв подставку, извлечем ЖК-модуль из корпуса. Передняя рамка крепится на защелках и легко отделяется от задней части корпуса.
ЖК-модуль закрыт металлическим кожухом. Через отверстия в нем видны трансформаторы инвертора с грозными надписями.
Откручиваем винты, крепящие кожух.
Теперь можно подробно разглядеть плату управляющей электроники монитора и выполненный в виде отдельного блока инвертор.
Плата электроники соединена отдельным жгутом с декодером ЖК-матрицы, прикрытым тонкой пленкой-самоклейкой.
Декодер подключается к матрице с помощью тонких гибких шлейфов. Если придется снимать панель, над очень осторожно отклеивать защитную пленку – гибкие линии данных восстановить невозможно, в этом случае матрицу придется выкинуть.
Инвертор, смонтированный сзади монитора, зачастую может меняться на аналогичный. Достаточно знать питающее напряжение и количество ламп. Кроме того, инвертор в мониторах обычно крупный и ремонтопригодный.
Лампы подключатся к инвертору стандартными разъемами.
В этом мониторе пеналы с лампами извлекаются без разборки панели. Надо только открутить винт…
…и выдвинуть пенал.
Лампы смонтированы в пеналах по две. Признак “старой” лампы – черные кольца вокруг катодов. У перегоревших ламп они гораздо шире и темнее.
Лампы мне понадобились не случайно. Принесли “посмотреть” побитый жизнью ноутбук Fujitsu-Siemens Amilo M7800 с диагнозом “очень темное изображение на экране”. В фирменном сервисе за ремонт запросили какие-то нереальные деньги – видимо, собрались менять матрицу. Я же как раз прочитал статью на “коте” и собирался попробовать поменять лампу.
Для доступа к ЖК-панели первым делом надо снять ее рамку. Обычно она крепится на защелках, но в некоторых моделях ноутбуков могут быть и скрытые под резиновыми заглушками винты.
В нижней части ЖК-экрана ноутбука, между петлями, находится инвертор в защитном кожухе.
Имеет смысл проверить, действительно ли неисправна лампа, или все-таки “накрылся” инвертор. Для этого достаточно подключить к инвертору заведомо исправную лампу.
Ноутбучные инверторы достаточно миниатюрные и в случае неисправности их обычно меняют целиком. Допустима замена на аналогичный от другой модели, благо они есть и на радиобарахолках, и на Dealextreme .
При замене инвертора желательно определить, как осуществляется управление включением/выключением и яркостью подсветки. Обычно для этого в идущем к инвертору шлейфе предусмотрены сигналы DIM (управление яркостью, меняется обычно в пределах от 1 В – наименьшая яркость до 3 В – наибольшая) и ENABLE (0 В – подсветка выключена, 3 В – подсветка включена). Обычно их правильное подключение необязательно для работы нового инвертора, но позволяет сохранить некоторые функции энергосбережения.
Для замены лампы нам потребуется снять ЖК-панель. Надо открутить винты, которыми она крепится к петлям и крышке ноутбука.
По бокам панели установлены металлические направляющие, которые необходимо снять для дальнейшей разборки.
В использованной в этом ноутбуке панели можно добраться до лампы, не разбирая панель целиком. Достаточно только снять одну из сторон металлической рамки и открыть пластиковый пенал.
Казалось бы, дальнейшее очевидно – едем на радирынок, покупаем нужную лампу и ставим ее в ноутбук. Реальность же оказалась несколько сложнее. На Митино не обнаружилось ламп подходящей длины, были либо очень короткие (короче на 15 мм), либо очень длинные (на 15 мм длиннее). В ларьке фирмы Исток-2 (это ларек с радиолампами и всяческой светотехникой, расположен в дальнем от входа конце цокольного этажа, светится, как новогодняя елка) посоветовали использовать линейку из сверхярких светодиодов.
Ширина такой линейки – около 3 мм. Диоды на ней установлены в группы по 3 штуки, каждая длиной около 15 мм. Соответственно, можно отрезать линейку нужной длины с приемлемой точностью.
Сейчас, с развитием технологий изготовления мощных светодиодов белого свечения, светодиодную подсветку стали устанавливать в некоторые жидкокристаллические мониторы и телевизоры. На самом деле любой может приобщиться к “переднему краю” технологий, поставив такую подсветку взамен сгоревшей “ламповой”. Поддавшись на уговоры “истоковцев”, я купил линеечку длиной 300 мм за 250 рублей (примерно равно стоимости лампы).
Светодиодная линейка замечательным образом поместилась внутри штатного пенала.
Для проверки светодиодной подсветки достаточно подключить вставленную в матрицу линейку к подходящему источнику питания. Отключенный экран должен светиться молочно-белым цветом.
Сборка производится в обратном порядке (c).
Вместо выкинутого за ненадобностью инвертора можно собрать схемку наподобие такой:
Номиналы резисторов подбираем в зависимости от параметров сигналов DIM и ENABLE и напряжения питания.
В заключение хочу сказать несколько слов о том, почему светодиодная подсветка – гадость.
Во-первых, спектр свечения светодиодов не совсем соответствует спектру ламп. Поэтому на мониторах, предназначенных для работы с графикой, такая замена может только навредить.
Во-вторых, иногда встречаются “умные” инверторы, управляемые цифровыми сигналами (обычно по шине I2C, но бывают и более экзотические). В случае отсутствия инвертора ЖК-панель может не включаться.
В третьих, главный недостаток светодиодной подсветки, собранной “на коленке” – некоторая неравномерность свечения вблизи лампы.
На фото заметно, что подсветка нижней части экрана не очень равномерна, а правый нижний угол – вообще темный, к сожалению, линейка оказалась чуть коротковата.
В любом случае, замена CCFL-лампы на светодиоды – доступный и недорогой способ восстановления ЖК-мониторов. Имеющиеся недостатки нельзя назвать критическими, а в случае с лампами нестандартных типоразмеров, как у меня, это вполне оправдано.
Запись опубликована в блоге Шуры Люберецкого . Вы можете оставлять свои комментарии там , используя свое имя пользователя из ЖЖ (вход по OpenID).
Неисправности инверторов LCD-мониторов, их диагностика и ремонт.
Среди неисправностей мониторов довольно часто встречаются такие, которые легко устранить своими руками за несколько минут. Например, нарушение контакта вывода розетки для подключения сетевого шнура (в результате чего монитор самопроизвольно выключался). На месте плохого контакта образовывалась мощная искра, следы которой были видны на печатной плате блока питания. Мощнсть искры усиливалась ещ и потому, что в момент контакта заряжается электролитический конденсатор в фильтре выпрямителя. Причина неисправности - деградация пайки, часто причиной неисправности может служить и пробой диодов выпрямительного диодного моста. Рассмотрим ряд типичных неисправностей характерных для LCD-мониторов:
1) Лампы подсветки LCD-панели в рабочем режиме не включаются (изображение имеет вид еле заметных бледных "теней"). При таком дефекте в первую очередь нужно проверить напряжение и цепи питания инвертора (обычно 12 В). Кроме того, необходимо проверить предохранитель на плате инвертора (если он сгорел, то нужно проверить цепи питания инвертора на наличие короткого замыкания в этих цепях). Убедившись в отсутствии короткого замыкания, необходимо заменить предохранитель и произвести повторное включение (также проверяется исправность стабилизатора 5 В).
Если напряжения и цепи питания соответствуют норме, то следует проверить наличие сигнала включения и саму схему включения. При отсутствии высокого уровня сигнала в рабочем режиме, можно подать его через резистор 33 кОм принудительно от источника 5 В на базу транзисторного ключа. Если подсветка включится, то сам инвертор исправен, дефект следует в схемах управления. Если команда включения присутствует, или в случае, если принудительно подсветку запустить не удалось, следует проверить работу генератора преобразователя с помощью осциллографа, просмотрев эпюры напряжений на базах транзисторов. Если генерации нет, то следует проверить указанные элементы методом замены. Еще одна причина, по которой может возникнуть подобный дефект - это наличие коротких замыканий в нагрузках и/или обмотках трансформаторов инверторов. В этом случае следует проверить высоковольтные конденсаторы (на "утечку" и "пробой") и на наличие прогаров в плате и разъемах ламп подсветки.
При проверке и ремонте инвертора в автономном режиме нужно учитывать, что инвертор может не запускаться без нагрузки и с очень малой нагрузкой (в этом случае, вместо ламп подсветки в качестве эквивалента нагрузки, удобно использовать резисторы мощностью 2 Вт и номиналом 100 кОм).
2) Инвертор включается и самопроизвольно выключается через небольшой промежуток времени (от 1- 2 секунды до нескольких минут). Такие короткие "вспышки" ламп подсветки возможны из-за плохого контакта одной или нескольких ламп в разъемах, а также при неисправностях самих ламп. При самопроизвольном выключении ламп подсветки следует проверить цепи защиты инверторов и, в первую очередь, стабилитрон, датчик тока - резистор и ОУ.
3) Лампы подсветки самопроизвольно "мигают". Наиболее вероятной причиной этого дефекта чаще всего являются сами лампы CCFL. Вторая из возможных причин - это нестабильная работа инвертора. При проверке инвертора вместо каждой из ламп включают эквивалентную нагрузку в виде резистора 100 кОм (2 Вт), а в разрыв цепи питания инвертора (12/24 В) - миллиамперметр (в диапазоне измерений 10 20 мА), после этого включить питание инвертора. Если ток потребления инвертора стабилен в течение достаточно длительного времени (0,5 - 1 час), то инвертор исправен. Если инвертор работает нестабильно, то необходимо проверить частоту и симметрию пилообразного напряжения (методом замены конденсаторов). В первичных цепях инвертора этот дефект возникает чаще всего из-за неисправности микросхемы ОУ или ее внешних элементов. К такому же дефекту может привести и неисправность элементов вторичных цепей инвертора, в первую очередь, трансформаторов и высоковольтных конденсаторов.
Пример диагностики и выявления неисправностей инвертора источника питания монитора.
Вашему вниманию предлагается комбинированная плата источников питания монитора LG FLATRON L1953S. На ней собраны схемы блока питания монитора и инвертор, формирующий высоковольтное напряжение для ламп задней подсветки. Выходными напряжениями для блока питания являются шины +5В и +12В, которые в дальнейшем подаются на на основную плату управления монитором и высоковольтный источник для ламп задней подсветки — инвертор. Структурная схема источников питания монитора приведена на рис. 1.
Рис. 1.
Флуоресцентные лампы с холодным катодом (CCFL) являются очень ярким источником белого света и потребляют приемлемо небольшую мощность. Питание и начальный пуск ламп обеспечивается специальными схемами преобразователей напряжения — инверторами. Получение этих высоковольтных импульсных напряжений осуществляется из низковольтного напряжения постоянного тока.
В данном мониторе для создания светового потока задней подсветки используется четыре CCFL лампы. Схемотехника силовой части источника выполнена по классической мостовой топологии. Питается данный инвертор, напряжением +12V. Напряжение +5V, необходимое для питания управляющей микросхемы, формируется стабилизатором параметрического типа на дискретных элементах. Управление инвертором обеспечивается тремя сигналами, формируемыми на основной управляющей плате монитора. Этими сигналами являются: M/S, DIM и ON.
Сигнал ON является сигналом запуска и выключения инвертора Установка сигнала в высокий уровень приводит к включению инвертора, открыванию транзисторов Q301/Q302 и появлению сигнала высокого уровня на конт.3 (ENA),а также к подаче питающего напряжения 5В на конт.5 (VDDA);
Сигнал DIM обеспечивает регулировку яркости ламп задней подсветки. Этот, сигнал представляет собой импульсный сигнал с изменяющейся длительностью импульсов (ШИМ-сигнал). Длительность импульсов этого сигнала изменяется при регулировке яркости изображения.
Сигнал M/S также обеспечивает регулировку яркости ламп. Данная регулировка является подстроечной, с помощью которой обеспечивается согласование параметров блока задней подсветки и LCD-панели. Эта регулировка доступна только через фирменную сервисную утилиту и выполняется, например, при замене LCD-панели.
Управление работой инвертора, стабилизация яркости ламп и защита от аварийных режимов работы обеспечивается микросхемой ШИМ-регулятора OZL68GN. Эта микросхема формирует импульсные сигналы для управления ключевыми транзисторами, создающими импульсный ток в первичной обмотке трансформатора. В качестве силовых транзисторов применяяются транзисторные сбороки типа AP4511GD.
ШИМ-регулятор OZL68GN
Микросхема OZL68GN разработана фирмой O2Micro, и имеет следующие особенности:
— работает в широком диапазоне входных питающих напряжений;
— имеет встроенную интеллектуальную схему управления «поджигом» и управления нормальной работой ламп CCFL;
— обладает высоким значением КПД;
— имеет встроенную burst-схему управления, позволяющую обеспечить широкий диапазон регулировки яркости;
— имеет встроенную защиту от обрыва в цепи ламп и защиту от превышения напряжения на лампах;
— позволяет обеспечить управление несколькими лампами;
— разработана для функционирования на постоянной частоте, что позволяет снижать явление интерференции с LCD-матрицей;
— имеет малое потребление мощности в режиме ожидания.
Описание наиболее важных контактов OZL68GN приводится в таблице 1.
Таблица 1. Назначение контактов контроллера OZL68GN
К типовым неисправностям инвертора задней подсветки монитора LG FLATRON L1953S можно отнести несколько наиболее проблемных участков.
1. Отказ микросхемы OZL68GN. Проявляется неисправность в полном отсутствии свечения ламп. Исправность микросхемы проверяется контролем сигналов на контактах СТ, REF, VDA, а также выходных импульсов на контактах управления силовыми ключами, PDR и NDR.
2. Выход из строя параметрического стабилизатора, состоящего из транзистора Q301 и стабилитрона ZD301 (на 5.1В). Неисправность, также как и в первом случае, проявляется в отсутствии свечения ламп, отсутствии напряжения +5В на управляющей микросхеме и предварительном усилителе.
3. Отказ микросхем силовых ключей. Признаком неисправности микросхем является сильный разогрев их корпусов, возможно их разрушение. Проверка микросхем силовых ключей осуществляется путем измерения сопротивлений переходов сток-исток-затвор внутренних транзисторов.
4. Выход из строя силовых импульсных трансформаторов. Признаком возможной неисправности будут являться: отключение инвертора и с срабатывание защиты по входу OVP управляющей микросхемы. Проверку предполагаемых вышедших из строя трансформаторов лучше проводит методом замены на заведомо исправный. Наиболее вероятная причина выхода из строя трансформаторов это обрыв вторичных обмоток, поэтому предварительно перед заменой трансформатора необходимо прозвонить вторичные обмотки на наличие сопротивления в них. Короткое замыкание в обмотках можно выявить, применяя стандартные методики проверки импульсных трансформаторов, основанные на явлении резонанса.
Все вышеперечисленные неисправности как мы видим приводят к тому, что при наличии любой из них инвертор будет находится в нерабочем состоянии или будет заблокирована его работа. Диагностика и выявление неисправности осуществляется простой «прозвонкой» необходимого элемента или его заменой. После ремонта инвертора как правило необходимо убедиться в правильной его работе, т. е. проверить все возможные режимы его работы, и при возможности не задействовать другие схемы монитора. Для этого можно выполнить функциональную проверку источника. Последовательность действий следующая. От лабораторного источника питания, на разъем Р201 к конт. 1,2 необходимо подать постоянное напряжение номиналом от 12.8В до 14 В. Величина входного тока не должна превышать значения 1.5А. Если входной ток больше этого значения, то можно говорить о возможном пробое силовых транзисторов на плате. Для контроля входного тока можно использовать амперметр. Запуск источника осуществляется потенциал +3.3В который должен быть подан на конт.9 разъема Р201 (сигнал ON). Это напряжение можно сформировать вторым лабораторным источником питания. В качестве нагрузки для инвертора, вместо четырех ламп к разъемам можно подсоединить резисторы номиналом около 90 кОм. При подаче питающего напряжения на инвертор через них должен протекать ток, величиной от 1.5мА до 7.5мА, измерение которого можно произвести последовательно включенным амперметром. Так как ламп четыре, то измерение необходимо произвести для каждого канала. При запуске инвертора также можно проконтролировать вольтметром уровень выходных напряжений и форму синусоидального сигнала с помощью осциллографа. При работе осциллографом в этом случае необходимо использовать делитель напряжения, а предел измерений вольтметра необходимо выставить на максимальное значение.
Возможности регулировки выходного тока проверятся путем изменения напряжения сигнала DIM, для этого необходимо использовать еще один лабораторный источник питания. С выхода этого источника на конт.10 разъема Р201 подается напряжение в диапазоне от 0В до 5 В. Пропорционально изменению этого входного напряжения, должен изменяться и выходной ток инвертора. Частотомером или осциллографом также необходимо проконтролировать частоту импульсного напряжения в трансформаторах.
НЕСТАНДАРТНЫЙ РЕМОНТ ПОДСВЕТКИ МОНИТОРА
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.
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. Вот дополнительная информация. 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.
Полезное на сайте:
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.
Полезное на сайте:
ДРАЙВЕР ПРОЖЕКТОРА ДЛЯ ФОТОСЪЁМКИ
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.
Ремонт мониторов своими руками
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 Радиоскот.ру – AKV.