Выбор инвертора для подсветки ЖК-дисплея
Помехи на дисплее или необъяснимые сбои системы являются признаками возможных проблем совместимости дисплея и инвертора при их включении или размещении в готовом изделии. Таким образом, устранение проблем в готовом изделии является крайне дорогим решением.
Перед выбором инвертора инженерам надо изучить характеристики лампы ЖК-дисплея, которую планируется запитывать. Обычная CCFL-лампа содержит пары ртути и аргона под низким давлением. Эти пары излучают ультрафиолетовый свет, облучающий фосфорное покрытие, которое излучает видимый свет, освещающий ЖКИ дисплей сзади.
Лампы CCFL имеют назначенный срок службы, определяемый обычно по остаточной яркости лампы 50% при рекомендуемом производителем токе или по отсутствию запуска при регламентируемом пусковом напряжении. Функционирование CCFL-ламп при токах выше рекомендуемых или при крайних температурах может значительно сократить их срок службы.
Ремонт ЖК-мониторов (с инвертором ламп подсветки).
РЕГУЛИРОВКА ЯРКОСТИ
Однако ШИМ-регулирование возможно только в тех инверторах, которые специально для этого разработаны. Множество приложений требуют специально разработанных ЖК-дисплеев (например, автомобильные). Поэтому большое значение имеет инвертор, специально разработанный для соответствия параметрам ЖК-дисплея. Не все определяется габаритами.
Приложения, использующие ЖК-дисплеи в домашних или офисных изделиях, имеют другие требования к внешним воздействиям инверторов CCFL-ламп.
Инвертор должен обеспечивать надежное зажигание CCFL-лампы во всем рабочем диапазоне температур: и в герметичном корпусе в киоске, стоящем на солнцепеке, и в заправочной колонке, работающей при температурах ниже нуля, и в автомобиле зимой.
Для приложений, требующих исключительно высокой надежности, в качестве альтернативы открытым инверторам существуют герметизированные инверторы. Конструкция с вакуумной герметизацией гарантирует надежность запуска CCFL-ламп даже в жестких условиях окружающей среды.
Герметизация обеспечивает компактное размещение, высокую эффективность, стойкость к ударам, вибрации или влажности при применении CCFL-ламп для подсветки плоских панелей в медицинском диагностическом оборудовании, промышленных приборах, POS-терминалах и встроенных приложениях.
Возможные неисправности
Наиболее часто встречается такая ситуация, когда изображение на экране отображается, но подсветка отсутствует. Рассмотреть что-либо на мониторе можно лишь под определенным углом зрения или подсветив дисплей ярким фонариком.
Причинами такого состояния экрана могут стать следующие:
- Лампы подсветки находятся в неисправном состоянии. Решение данной проблемы очень простое – нужно просто заменить неисправный элемент и проверить работоспособность. При отсутствии нужной лампы, в схему допускается впаять резистор с наиболее подходящей мощностью и сопротивлением.
- Требуется ремонт инвертора, обеспечивающего работу ламп подсветки.
Во время поиска неисправностей нельзя касаться инвертора и других электронных плат, пока монитор находится подключенным к сети. Наибольшую опасность для жизни и здоровья представляют элементы, находящиеся под напряжением 1500 В и выше.
Если подсветка экрана исправна, а изображение все равно отсутствует, требуется проверить инвертор на мониторе. Существует два варианта решения этой проблемы:
- Монитор подключен к внешнему блоку питания, соединенному с отдельной платой инвертора. Обычно такая неисправность устраняется простой заменой детали и соединением ее с платой контроллера. Это вполне возможно, поскольку разъемы большинства устройств являются универсальными.
- Во втором случае в мониторе имеется собственный встроенный блок питания, расположенный вместе с инвертором на общей плате. Здесь используются разные способы решения проблемы, которые в большинстве случаев под силу только специалистам.
Инверторы питания ламп подсветки ЖК телевизоров, мониторов и ноутбуков (2012) Тюнин Н. А, Родин А. В.
- Преобразование постоянного напряжения величиной 12 вольт в переменное высоковольтное напряжение.
- Стабилизация и регулировка тока, поступающего на лампу.
- Регулировка яркости в требуемом диапазоне.
- Согласование собственного выходного каскада с сопротивлением ламп на входе.
- Защищает от перегрузок и коротких замыканий.
Ремонт ЖК-мониторов (с инвертором ламп подсветки).
Жидкокристаллический монитор состоит из нескольких основных функциональных блоков: ЖК-панель, плата управления, блок питания и инвертор ламп подсветки.
Мониторный скалер – это второй специализированный микропроцессор на плате управления (его еще называют — контроллер ЖКИ) типа TSU16AK (рис. 2). Данный микроконтроллер выполняет большинство функций, связанных с преобразованием и обработкой аналогового видеосигнала (или цифрового) и подготовке его к подаче на панель ЖКИ.
Блок питания ЖК-монитора состоит из двух функциональных частей (по сути это два преобразователя):
— AC/DC адаптер или по-другому сетевой импульсный блок питания;
— DC/AC инвертор, обеспечивающий питание люминесцентных ламп подсветки.
Рис. 3
В схеме на рис. 4 применены сдвоенные диоды с барьером Шоттки (MBR20100). Аналогичные диодные сборки (SRF5-04) применены в блоке питания (рис. 5) монитора Acer AL1716 (приведённые принципиальные схемы являются примерами, а реальные схемы импульсных блоков питания могут несколько отличаться).
Рис. 4
Микросхема TOP245Y (рис. 5) представляет собой законченный функциональный прибор, в корпусе которого имеется ШИМ-контроллер и мощный полевой транзистор, который переключается с частотой от десятков до сотен килогерц и формирует импульсы в первичной обмотке трансформатора (отсюда пошло и название блок питания – импульсный).
Процесс работы такого импульсного блока питания сводится к следующему:
1) Выпрямление переменного сетевого напряжения 220В.
Выпрямление сетевого напряжения 220В выполняет диодный мост и фильтрующий конденсатор. После выпрямления на конденсаторе формируется напряжение немного больше чем сетевое. На рис. 5 показан диодный мост, а рядом фильтрующий электролитический конденсатор (емкостью 82 мкФ 450 В).
2) Преобразование напряжения и его понижение с помощью трансформатора.
3) Выпрямление пониженного трансформатором переменного напряжения.
После выпрямительных диодов всегда ставятся электролитические конденсаторы, обеспечивающие сглаживание пульсаций постоянных выходных напряжений (12 В; 5 В; 3,3 В) которые, запитывают все блоки LCD-монитора.
Выбор инвертора для подсветки ЖК-дисплея
Осторожнее с матрицей!
Матрицу нельзя гнуть, поэтому будьте предельно осторожны и отложите её на ровную поверхность.
Под матрицей будет две тонкие матовые плёнки (не перепутайте их порядок), подложка из оргстекла и… Подсветка!
По бокам подсветка стоит в резинках, я выкусывал провода ламп и вытаскивал их из резинок (потому что иначе только выпаивать). Получилось вот так.
После пайки внимательно проверяем нашу змейку, проверяем полярность и только после этого приклеиваем ленту на место старой подсветки.
Обратите внимание: я не стал укорачивать провод, идущий к подсветке. В будущем можно будет сделать на корпусе переменный резистор и управлять яркостью. А сейчас кабель уложен в старые крепления шлейфов инвертора.
В недалёком будущем на месте инверторов сможет разместиться плата smart-tv или какой-нибудь raspberry pi, места здесь достаточно.
Собираем телевизор окончательно, вешаем на стену, подключаем все кабели и смотрим. В отличие от CCFL-ламп, которые светят во все стороны, светодиодная лента даёт довольно направленный свет, поэтому на однотонном фоне она неслабо заметна.
А теперь к преимуществам: телевизор похудел на 1100 грамм. Вот все лишние детали на весах.
Все эти детали я успешно продал на аукционе. И выручил 10 рублей. Но от покупателя узнал, что проблемы на 90% в лампах подсветки, то есть достаточно было их заменить… Кабы знать, где достать именно такие — я бы так и сделал.
