LED подсветка в современных телевизорах с экранами на жидких кристаллах на сегодня имеет несколько технологических решений. Стремясь увеличить цветовой охват, для лучшего отображения цветов, производители дисплеев для телевизоров разработали новые методы подсветки, отличающиеся от обычных светодиодов.

RGB LED

Для получения широкого спектра белого света стали использовать в подсветке триады светодиодов состоящих из синих, зеленых и красных цветов.

Это была альтернатива WLED с белым светодиодом и с меньшим цветовым охватом. Система подсветки с трех разных светодиодов называется RGB LED. Цветовая гамма экранов с подсветкой RGB была больше, чем с применением только белых светодиодов или с использованием люминесцентной лампы CCFL. Но были и недостатки: цена, размер, вес, разное время старения светодиодов разного цвета, что со временем приводило к расстройке цвета изображения. Поэтому отказались от RGB LED подсветки в пользу WLED.

RGB LED

WLED

Учитывая недостатки RGB подсветки, производители телевизоров остановились на использовании «белых» светодиодов. Они располагаются или по бокам корпуса или одним массивом сзади жк матрицы. С помощью специальных диффузоров свет от диодов равномерно распределяется по всему экрану.

Хотя мы и называем такие светодиоды «белыми», но на самом деле они излучают синий свет, который проходит через желтый светофильтр и преобразуется в белый. Поэтому использование белых светодиодов в экранах еще 2010 года давала синеватый оттенок на изображении.

Со временем производители улучшили компоненты, и WLED подсветка стала вполне работоспособной, но что касается спектра света, то заметны некоторые диспропорции в отображении цветов.

Спектр света от WLED

Такой пик на синем получается из-за синего светодиода. Используя светофильтр можно получить белый свет. И этот отфильтрованный свет попадает на субпиксели красного, синего и зеленого цветов для формирования всего спектра ограниченного цветовым охватом. Проходя через фильтры, теряется часть спектра, а интенсивность потока на частоте, соответствующей синему будет больше, чем на красном и зеленом. С помощью калибровки экрана можно получить правильные цвета, но эти причины позволяют экрану с WLED подсветкой отображать цвета в пространстве только sRGB .

Цветовое пространство sRGB

Если дисплей с WLED будет отображать цвета на картинке близкие к синему (оттенки синего), то преимущество в спектре именно синего цвета может оказать давление на другие цвета, которые будут подмешиваться для создания оттенка. Поэтому отображение оттенков близких к синему может оказаться не правильным.

Такая проблема была и при использовании лампы CCFL, но там проблема была с зеленым цветом. Именно на зеленом был виден пик интенсивности.

Спектр света от подсветки CCFL

Увеличение цветового охвата

Что бы расширить цветовую гамму за пределы sRGB и перейти к следующему стандарту цветности были внесены изменения в подсветку WLED.

И после изменений стали использовать название GB-R LED или GB-r LED . Теперь вместо белого светодиода используют объединенный синий и зеленый светодиоды покрытые красным люминофором.

Такая технология позволяет получить на спектре пики на красном, зеленом и синем.

Спектр света от GB-r LED

Такая технология сегодня используется в LG на матрицах AH-IPS и в Samsung на PLS. Использование технологии GB-r LED позволяет получить 99 % охвата Adobe RGB.

Некоторые производители в своих экранах используют другой способ увеличения цветовой гаммы. Они берут смесь синего и красного светодиода и используют зеленый люминофор для светофильтра. Такая технология называется RB-LED или RB-G LED .

На 2016 год развитие телевизионной техники вывело на пик популярности телевизоры с LED подсветкой, их так и называют «лед телевизоры». Так же на сегодня в магазинах вы встретите телеприемники с экранами на основе OLED.

LED телевизоры – это такие телеприемники, у которых экран построен на жидкокристаллической матрице (lcd) с подсветкой от светодиодов .

Матрица на жидких кристаллах носит аббревиатуру на английском «LCD» (liquid crystal display). И раньше так и назывались аппараты с такими экранами – LCD телевизоры. Но для работы экрана на жидких кристаллах нужна подсветка и первые несколько лет для подсветки использовалась люминесцентная лампа CCFL. Затем для работы подсветки стали использовать светодиоды (light-emitting diode – LED). И теперь телевизоры с дисплеями на жидких кристаллах называют «LED телевизоры», это то же самое что и «LCD телевизоры». Отличия в этих названиях только в виде подсветки, все остальные параметры и принцип работы остается одинаковым.

На 2014 год все фирмы прекратили выпуск LCD телевизоров с подсветкой от люминесцентной лампы. Выпускаются модели с экранами на жидких кристаллах и светодиодной подсветкой. И на сегодня такие телеприемники составляют самый массовый и доступный сегмент телевизоров. Плазменные модели уже уходят с рынка, осталось всего несколько фирм продолжающих выпуск плазменных телевизоров и то это всего несколько новых моделей в 2014 году и при этом это не флагманские модели. А вот аппараты с OLED экранами (экраны на светоизлучающих светодиодах) относятся как раз к флагманским моделям, и их цена пока не позволяет перевести эти телевизоры в разряд массовых.

Отличия LED от обычных LCD

При использовании ламп для подсветки матриц было невозможно регулировать подсветку отдельно взятых участков экрана. Это приводило к тому, что контрастность LCD экранов была не достаточно высокой, что бы конкурировать с плазмой или даже еще живыми на то время кинескопами. Поэтому и пришли к решению использовать светодиоды для подсветки матрицы. При этом стало возможным регулировать подсветку на отдельных участках, регулируя яркость свечения отдельных светодиодов.

Отсюда и получаются преимущества LED подсветки по сравнению с обычной люминесцентной лампой:

• улучшенные яркость экрана,
• контрастность,
• цветопередача,
• а энергопотребление при этом уменьшилось до 40%.

Из-за малых размеров светодиодов и общая толщина корпуса LED телевизора получается меньше других.

Различия в подсветке от CCFL и LED

Способы LED подсветки

Есть два типа светодиодной подсветки: боковая и задняя. Боковая (Edge ) подсветка, при которой светодиоды расположены по периметру корпуса телевизора. Задняя (Direct ) подсветка, при которой светодиоды расположены равномерно сзади матрицы. Лучшие результаты по качеству изображения дает подсветка Direct с возможностью локального затемнения групп светодиодов. Более дешевой является подсветка Edge, поэтому она больше используется при производстве телевизоров

Принцип работы подсветки

Основной проблемой жк экранов была контрастность, вернее её малое значение. Контрастность - это отношение яркости в самом ярком участке экрана к яркости в самом темном участке. Производители экранов пытались регулировать яркость подсветки на разных участках для увеличения контрастности. Поэтому появилась технология local dimming , которая позволяет управлять сразу группами из нескольких светодиодов. Система local dimming обладает несколькими недостатками. Во первых, плохая однородность цвета (заметны яркие и темные пятна) на участках где ярко включена и выключена подсветка. Во вторых, на контрастных переходах появляются цветные ореолы. В третьих, на темных участках пропадают детали изображения. Но увеличение контрастности и уровня черного компенсируют эти недостатки.

Если расставить по местам различные технологии по показателю качества получаемой картинки , то получится такой результат:

1. LED подсветка по методу Direct;
2. LED подсветка по методу Edge;
3. Подсветка на лампе CCFL.

Сегодняшние модели LED телевизоров имеют разрешение экранов от HD Ready до Full HD, а в этом году есть и модели с разрешением 4К Ultra HD. Так же модели LED могут иметь и такие функции как 3D, Smart TV, самый разный набор разъемов и других параметров. Так что каждый покупатель среди моделей лед телевизоров сможет себе подобрать подходящую покупку.

Без такой подсветки не может нормально работать ни один жидкокристаллический ТВ вне зависимости от его марки. Мы расскажем, каким образом можно сделать ремонт Led подсветки телевизора в домашних условиях на примере устройства от Lg, и что для этого вам понадобится.

Как определить, что сломана именно подсветка? Предположим, что неисправность у ЖК телевизора такая: включается от пульта ДУ, но экран не светится (если ваш ТВ не включается даже с пульта — читайте о ). Когда на дисплей направлен свет от фонарика (т.е. осуществлена принудительная подсветка), то изображение проявляется. Вердикт - не работает лед драйвер или аналогичная подсветка, может быть из-за того, что перегорели специальные линейки с припаянными светодиодами. Нужно разбирать телевизор и визуально осматривать детали в поиске неисправности.

Внимание! Вскрывать корпус ЖК телевизора можно только в том случае, если у вас имеется навыки работы со сложными устройствами и небольшой опыт, в противном случае лучше не рисковать.

Снять заднюю крышку у любого ТВ марки LG - дело несложное, только делать надо все аккуратно и без спешки: отсоединяем ножки подставки и откручиваем крепление по всему периметру изделия. Если крышка не снимается - значит, есть блокирующий болт, не стоит прилагать усилия, надо найти его и выкрутить.

После снятия задней крышки, проверяем напряжение на выходе.

Если оно в норме — проверяем напряжение лед подсветки самого экрана. Величина его всего 100V, что указывает на наличие неисправности подсветки ЖК телевизора.

В таких телевизорах в качестве используется специальный светодиодный набор с линзами, который установлен по всей площади экрана для обеспечения четкой освещенности. Чтобы добраться до них, и произвести ремонт подсветки телевизора LG, необходимо сначала извлечь матрицу.

Разборка изделия

В телевизоре имеются три основные платы - main, T-con и блок питания, все они хорошо видны на фото.

Снятие и разборка матрицы своими руками - работа очень кропотливая, одно неосторожное движение, и можно покупать новый телик, поэтому без опыта за ремонт лучше не браться. Специалисты выделяют такие основные моменты при разборке матрицы:

• необходимо подготовить место работы и два стола, на которые укладывать матрицы и рассеивающие пленки;
• перед началом этой работы следует тщательно вымыть руки, чтобы случайно не оставить следы грязных пальцев на фильтрах и самой матрице - это может навредить качеству изображения впоследствии;
• особое внимание надо уделять дешифраторам - одно неточное движение может повлечь за собой обрыв шлейфа.

Последующий демонтаж осуществляется в несколько этапов.

Поиск неисправности

Теперь начинается непосредственный ремонт Led подсветки телевизора: для этого вам нужно по контуру отщелкнуть аккуратно все защелки, снять рамку из пластика и убрать рассеивающие пленки, чтобы открыть светодиоды.

У разных моделей телевизоров LG будет свой набор лед подсветки: для LG 32LN541U - это три ряда по 7 светодиодов, а для LG 32LB582V - три по 6 штук.

Во всех телевизорах, где используется такая подсветка, светодиоды подключаются последовательно, поэтому при перегорании одного из них, вся система перестает работать. Если неисправен LED драйвер, то не поступает напряжение на всю систему, а когда перегорел один из светодиодов, то напряжение идет, но все усилия устройства засветить систему напрасны: хоть подавай 200 вольт, цепь разомкнута.

Как видим из фотографии, подсветка состоит из 18 светодиодов, при замерах напряжение без нагрузки было 140 V, то есть на каждый приходилось 7,8 В. Когда учтем падение напряжения на каждой планке и общую нагрузку, то вывод будет такой: в данной модели используются светодиоды на 6 В.

Найти перегоревший светодиод непросто: если нет подгорания в месте крепления, то надо проверять каждый элемент по отдельности.

Замена светодиодов

Замена подсветки телевизора Lg может вызвать определенные затруднения. Допустим, по результатам проверки были выявлены несколько неисправных светодиодов. Купить сменную планку довольно сложно - в сервис центры эти детали не поставляются, можно заказать их на сайте производителя, но это долго и весьма дорого. Значит, есть только один путь - заменить отдельные диоды , хотя и на радиорынке найти их будет непросто. Специалисты уверяют, что можно купить уже паяные, но исправные, после долгого поиска именно такие и были приобретены.

Пользователи должны знать, что все планки приклеиваются с помощью двустороннего скотча , поэтому надо их прогреть специальным паяльным феном, чтобы скотч отошел. Для этого планка фиксируется в держателе и прогревается снизу феном, олово расплавляется, и неисправная деталь удаляется. Впаивать следует точно таким же методом, чтобы не повредить светодиод.

Важно! Все линзы на заводе закрепляют компаундом, поэтому при их снятии надо действовать очень осторожно, при этом каждую надо потом установить на прежнее место, дабы не нарушить первоначальную фокусировку.

Еще один нюанс: вам могут попасться светодиоды, у которых минусовая площадка немного большего размера, чем плюсовая, поэтому надо подрезать место контакта, чтобы впаять диод. Так выглядит впаянный светодиод:

То, что повреждена немного краска - не беда. Точно так же впаиваем остальные светодиоды, а линзы приклеиваем на суперклей . А это отремонтированный вид собранной и готовой к дальнейшей эксплуатации панели подсветки:

Как видим на практике, в ремонте led подсветки матрицы телевизора LG есть много специфических нюансов, и не зная их, невозможно добиться положительного результата.

Заключительные работы

Когда ремонт Led системы телевизоров марки LG был осуществлен полностью, прежде, чем производить окончательную сборку, подключаем напряжение к планкам и проверяем свечение всех светодиодов . Если все нормально, то собираем ТВ, выполняя все операции последовательно и с осторожностью, как и при демонтаже.

После окончания яркость подсветки лучше не выводить на максимум, а ограничиться 75% - при таком режиме светодиоды работают в нормальном режиме и, как утверждают специалисты, прослужат намного дольше.

Устанавливаем телевизор на прежнее место, включаем его в сеть и наслаждаемся качеством: если нигде на экране нет посторонних пятен светлого или темного колера, значит, ремонт был выполнен правильно, с соблюдением всех рекомендаций. А получить максимум возможностей от своего телевизора можно, узнав, как правильно

Самые надежные телевизоры LG 2018 года

Телевизор LG 22LH450V

Телевизор LG 49UJ651V

Телевизор LG OLED55C8

Телевизор LG 55LJ622V

Телевизор LG 55UK6100

Время незаметно идет и казалось бы недавно купленная техника уже выходит из строя. Так, отработав свои 10000 часов, приказали долго жить лампы моего монитора (AOC 2216Sa). Вначале подсветка стала включаться не с первого раза (после включения монитора подсветка выключалась через несколько секунд), что решалось повторным включением/выключением монитора, со временем монитор приходилось выключать/выключать уже 3 раза, потом 5, потом 10 и в какой-то момент он не мог включить подсветку уже вне зависимости от числа попыток включения. Извлеченные на свет божий лампы оказались с почерневшими краями и законно отправились в утиль. Попытка поставить лампы на замену (были куплены новые лампы подходящего размера) успехом не увенчалась (несколько раз монитор смог включить подсветку, но быстро опять ушел в режим включился-выключился) и выяснение причин в чем может быть проблема уже в электронике монитора привели меня к мысли о том что проще будет собрать собственную подсветку монитора на светодиодах чем ремонтировать имеющуюся схему инвертора для CCFL ламп, тем более в сети уже попадались статьи показывающие принципиальную возможность такой замены.

Разбираем монитор

На тему разборки монитора уже написано немало статей, все мониторы очень похожи между собой, поэтому вкратце:
1. Откручиваем крепление поставки монитора и единственный болтик внизу, который придерживает заднюю стенку корпуса


2. В низу корпуса есть два пазика между передней и задней частью корпуса, в один из которых засовываем плоскую отвертку и начинаем снимать крышку с защелок по всему периметру монитора (просто проворачивая аккуратно отвертку вокруг своей оси и приподнимая этим крышку корпуса). Излишних усилий прилагать не надо, но тяжело снимается с защелок корпус только первый раз (за время ремонта я его открывал много раз, поэтому защелки стали сниматься со временем гораздо легче).
3. Нам открывается вид на монтаж внутренней металлической рамы в передней части корпуса:


Вынимаем из защелок плату с кнопками, вынимаем (в моем случае) разъем динамиков и отогнув две защелки внизу вынимаем внутренний металлический корпус.
4. Слева виднеются 4 провода подключения ламп подсветки. Вынимаем их слегка сдавливая, т.к. для предотвращения выпадения разъем сделан в виде маленькой прищепки. Так же вынимаем широкий шлейф идущий к матрице (вверху монитора), сдавливая его разъем по бокам (т.к. в разъеме боковые защелки, хотя при первом взгляде на разъем это и не очевидно):


5. Теперь необходимо разобрать «сендвич» содержащий саму матрицу и подсветку:


По периметру находятся защелки, которые открываются легким поддеванием той же плоской отверткой. Вначале снимается металлическая рама придерживающая матрицу, после чего можно открутить три меленьких болтика (обычная крестиковая отвертка не подойдет ввиду их миниатюрного размера, понадобится особо мелкая) удерживающих плату управления матрицей и матрицу можно снять (лучше всего положить монитор на твердую поверхность, например стол, покрытую тканью матрицей вниз, открутив плату управления положить ее на стол развернув через торец монитора и просто внять корпус с подсветкой подняв его вертикально вверх, а матрица так и останется лежать на столе. Ее можно накрыть чем-то чтобы не пылилась, а собирать точно в обратном порядке - т.е. накрыть лежащую на столе матрицу собранным корпусом с подсветкой, обернуть через торец шлейф к плате управления и прикрутив плату управления аккуратно поднять блок в собранном виде).
Получается матрица отдельно:


И блок с подсветкой отдельно:


Блок с подсветкой разбирается аналогично, только вместо металлической рамы, подсветка удерживается пластмассовой рамкой, которая одновременно позиционирует оргстекло, используемое для рассеивания света подсветки. Большинство защелок находятся по бокам и похожи на те что удерживали металлическую раму матрицы (открываются поддеванием плоской отверткой), но по бокам есть несколько защелок открывающихся «вовнутрь» (на них отверткой нужно надавить, чтобы защелки ушли во внутрь корпуса).
Вначале я запоминал положение всех снимаемых частей, но потом выяснилось, что «неправильно» их собрать не получится и даже если детали выглядят абсолютно симметричными расстояния между защелками на разных сторонах металлической рамы и фиксирующие выступы по бокам пластиковой рамы удерживающей подсветку не дадут собрать их «неправильно».
Вот собственно и все - мы разобрали монитор.

Подсветка светодиодной лентой

Вначале решено было делать подсветку из светодиодной ленты с белыми светодиодами 3528 - 120 светодиодов на метр. Первое что оказалось - ширина ленты 9 мм, а ширина ламп подсветки (и посадочного места под ленту) - 7 мм (на самом деле бывают лампы подсветки двух стандартов - 9 мм и 7 мм, но в моем случае были 7 мм). Поэтому, после осмотра ленты, было принято решение обрезать по 1 мм с каждого края ленты, т.к. это не задевало токопроводящих дорожек на лицевой части ленты (а на обратной вдоль всей ленты идут две широкие жилы питания, которые от уменьшения на 1 мм своих свойств на длине подсветки 475 мм не потеряют, т.к. ток будет небольшой). Сказано - сделано:


Точно так же аккуратно светодиодная лента обрезается по всей длине (на фотографии пример того что было до и что стало после обрезки).
Нам понадобится две полоски ленты по 475 мм (19 сегментов по 3 светодиода в полоске).
Хотелось чтобы подсветка монитора работала так же как и штатная (т.е. включалась и выключалась контроллером монитора), а вот яркость я хотел регулировать «вручную», как на старых CRT мониторах, т.к. это часто используемая функция и лазить по экранным меню каждый раз нажимая несколько клавиш мне надоело (в моем мониторе клавиши вправо-влево регулируют не режимы монитора, а громкость встроенных динамиков, так что режимы каждый раз приходилось менять через меню). Для этого был найден в сети мануал на мой монитор (кому пригодится - прилагается в конце статьи) и на странице с Power Board по схеме найдены +12V, On, Dim и GND которые нас интересуют.


On - сигнал с платы управления на включение подсветки (+5V)
Dim - ШИМ управление яркостью подсветки
+12V оказались далеко не 12, а где-то 16V без нагрузки подсветкой и где-то 13.67V с под нагрузкой
Так же было решено никаких ШИМ регулировок яркости подсветки не делать, а запитывать подсветку постоянным током (заодно решается вопрос с тем, что у некоторых мониторов ШИМ подсветки работает на не очень высокой частоте и у некоторых от этого чуть больше устают глаза). В моем мониторе частота «родного» ШИМ была 240 Гц.
Дальше на плате были найдены контакты на которые подается сигнал On (помечен красным) и +12V на блок инвертора (перемычка которую необходимо выпаять чтобы обесточить блок инвертора помечена зеленым). (фотографию можно увеличить чтобы увидеть пометки):


В качестве основы схемы управления был взять линейный регулятор LM2941 в основном за то, что при токе до 1А он имел отдельный вывод управления On/Off, который предполагалось использовать для управления включением/выключением подсветки сигналом On с платы управления монитора. Правда в LM2941 этот сигнал инвертированный (т.е. на выходе есть напряжение когда на входе On/Off - нулевой потенциал), так что пришлось собрать инвертор на одном транзисторе для согласования прямого сигнала On с платы управления и инвертированного входа LM2941. Никаких других излишеств схема не содержит:


Расчет выходного напряжения для LM2941 производится по формуле:

Vout = Vref * (R1+R2)/R1

Где Vref = 1.275V, R1 в формуле соответствует R1 на схеме, а R2 в формуле соответствует паре резисторов RV1+RV2 на схеме (введено два резистора для более плавной регулировки яркости и сокращения диапазона регулируемых переменным резистором RV1 напряжений).
В качестве R1 я взял 1кОм, а подбор R2 осуществляется по формуле:

R2=R1*(Vout/Vref-1)

Максимальное необходимое нам напряжение для ленты - 13В (я взял четь больше чем номинальные 12В чтобы не терять в яркости, а лента такой легкое перенапряжение переживет). Т.е. максимальное значение R2 = 1000*(13/1.275-1) = 9.91кОм. Минимальное напряжение при котором лента еще хоть как-то светится - около 7 вольт, т.е. минимальное значение R2 = 1000*(7/1.275-1) = 4.49кОм. R2 у нас состоит из переменного резистора RV1 и многооборотного подстроечного резистора RV2. Сопротивление RV1 получаем 9.91кОм - 4.49кОм = 5.42кОм (выбираем ближайшее значение RV1 - 5.1кОм), а RV2 выставляем примерно в 9.91-5.1 = 4.81кОм (на самом деле лучше всего вначале собрать схему, выставить максимальное сопротивление RV1 и измеряя напряжение на выходе LM2941 выставить сопротивление RV2 таким чтобы на выходе было нужное максимальное напряжение (в нашем случае около 13В).

Монтаж светодиодной ленты

Поскольку после обрезания ленты на 1 мм по торцам ленты оголились жилы питания, на корпус в месте где будет клеиться лента я наклеил изоленту (к сожалению не синюю а черную). Поверх клеится лента (хорошо прогревать поверхность феном, т.к. к теплой поверхности скотч клеится гораздо лучше):


Дальше монтируются задняя пленка, оргстекло и светофильтры которые лежали поверх оргстекла. По краям я подпер ленту кусочками стирательной резинки (чтобы края на скотче не отходили):


После чего блок подсветки собирается в обратном порядке, устанавливается на место матрица, провода подсветки выводятся наружу.
Схема собиралась на макетке (ввиду простоты решил плату не разводить), крепилась на болтиках через отверстия в задней стенке металлического корпуса монитора:




Питание и сигнал управления On заводились с платы блока питания:


Расчетная мощность, выделяемая на LM2941 рассчитывается по формуле:

Pd = (Vin-Vout)*Iout +Vin*Ignd

Для моего случая составляет Pd = (13.6-13)*0.7 +13.6*0.006 = 0.5 Ватт поэтому было решено обойтись самым маленьким радиатором для LM2941 (посажен через диэлектрическую прокладку т.к. от земли он в LM2941 не изолирован).
Окончательная сборка показала вполне себе работоспособность конструкции:


Из достоинств:

• Используется стандартная светодиодная лента
• Простая плата управления

Из недостатков:

• Недостаточная яркость подсветки при ярком дневном свете (монитор стоит напротив окна)
• Светодиоды в ленте расположены недостаточно часто, поэтому видны небольшие световые конусы от каждого отдельного светодиода возле верхней и нижней кромок монитора
• Баланс белого немного нарушен и уходит слегка в зеленоватые оттенки (скорее всего решается регулировками баланса белого либо самого монитора либо видеокарты)

Вполне хороший, простой и бюджетный вариант ремонта подсветки. Вполне комфортно смотреть фильмы или использовать монитор в качестве кухонного телевизора, но для каждодневной работы наверное не подойдет.

Регулировка яркости с помощью ШИМ

Для тех хаброжителей, которые в отличие от меня не вспоминают с ностальгией аналоговые ручки управления яркостью и контрастностью на старых ЭЛТ мониторах можно сделать управление от штатного ШИМ генерируемого платой управления монитором без выведения каких-либо дополнительных органов управления наружу (без сверления корпуса монитора). Для этого достаточно собрать на двух транзисторах схему И-НЕ на входе On/Off регулятора и убрать регулировку яркости на выходе (выставить выходное напряжение постоянным в 12-13В). Модифицированная схема:


Сопротивление подстроечного резистора RV2 для напряжения 13В должно быть в районе 9.9кОм (но лучше выставить точно при включенном регуляторе)

Более плотная LED подсветка

Для решения проблемы недостаточной яркости (а заодно и равномерности) подсветки было решено поставить больше светодиодов и чаще. Поскольку оказалось что покупать светодиоды поштучно дороже чем купить 1.5 метра ленты и выпаять их оттуда был выбран более экономный вариант (выпаивать светодиоды из ленты).
Сами светодиоды 3528 разместились на 4-х полосках 6 мм шириной и 238 мм длиной по 3 светодиода последовательно в 15 параллельных сборках на каждой из 4-х полосок (разводка плат для светодиодов прилагается). После припайки светодиодов и проводов получается следующее:




Полоски закладывается по две вверху и внизу проводами к краю монитора в стык в центре:




Номинальное напряжение на светодиодах 3.5В (диапазон от 3.2 до 3.8 В), так что сборка из 3-х последовательных светодиодов должна питаться напряжением порядка 10.5В. Так что параметры регулятора нужно пересчитать:


Максимальное необходимое нам напряжение для ленты - 10.5В. Т.е. максимальное значение R2 = 1000*(10.5/1.275-1) = 7.23кОм. Минимальное напряжение при котором сборка из светодиодов еще хоть как-то светится - около 4.5 вольт, т.е. минимальное значение R2 = 1000*(4.5/1.275-1) = 2.53кОм. R2 у нас состоит из переменного резистора RV1 и многооборотного подстроечного резистора RV2. Сопротивление RV1 получаем 7.23кОм - 2.53кОм = 4.7кОм, а RV2 выставляем примерно в 7.23-4.7 = 2.53 кОм и регулируем в собранной схеме для получения 10.5В на выходе LM2941 при максимальном сопротивлении RV1.
В полтора раза больше светодиодов потребляют 1.2А тока (номинально), поэтому рассеиваемая мощность на LM2941 будет равна Pd = (13.6-10.5)*1.2 +13.6*0.006 = 3.8 Ватт, что уже требует более солидного радиатора для отвода тепла:


Собираем, подключаем, получаем гораздо лучше:


Достоинства:

• Достаточно большая яркость (возможно сравнимая, а возможно даже превосходящая яркость старой CCTL подсвтеки)
• Отсутствие световых конусов по краям монитора от индивидуальных светодиодов (светодиоды расположены достаточно часто и подсветка равномерная)
• Все еще простая и дешевая плата управления

Недостатки:

• Никак не решился вопрос с балансом белого, уходящим в зеленоватые тона
• LM2941 хоть и с большим радиатором, но греется и греет все внутри корпуса

Плата управления на основе Step-down регулятора

Для устранения проблемы нагрева решено было собрать регулятор яркости на базе Step-down регулятора напряжения (в моем случае был выбран LM2576 с током до 3А). Он так же имеет инвертированный вход управления On/Off, поэтому для согласования присутствует такой же инвертор на одном транзисторе:


Катушка L1 влияет на КПД преобразователя и должна быть 100-220 мкГ для тока в нагрузке около 1.2-3А. Напряжение на выходе рассчитывается по формуле:

Vout=Vref*(1+R2/R1)

Где Vref = 1.23V. При заданном R1 можно получить R2 по формуле:

R2=R1*(Vout/Vref-1)

В расчетах R1 эквивалентно R4 в схеме, а R2 эквивалентно RV1+RV2 в схеме. В нашем случае для регулировки напряжения в диапазоне от 7.25В до 10.5В возьмем R4=1.8кОм, переменный резистор RV1=4.7кОм а подстроечный резистор RV2 на 10кОм с начальным приближением в 8.8кОм (после сборки схемы лучше всего выставить его точное значение измеряя напряжение на выходе LM2576 при максимальном сопротивлении RV1).
Для этого регулятора решил сделать плату (размеры значения не имели, т.к. в мониторе достаточно место для монтажа даже габаритной платы):


Плата управления в сборе:


После монтажа в мониторе:


Все в сборе:


После сборки вроде все работает:


Итоговый вариант:


Достоинства:

• Достаточная яркость
• Step-down регулятор не греется и не греет монитор
• Нет ШИМ а значит ничего не моргает ни с какой частотой
• Аналоговая (ручная) регулировка яркости
• Нет ограничений на минимальную яркость (для тех кто любит работать по ночам)

Недостатки:

• Немного смещен баланс белого в сторону зеленых тонов (но не сильно)
• При малой яркости (очень малой) видна неравномерность в свечении светодиодов разных сборок из-за разброса параметров

Варианты улучшения:

• Баланс белого регулируется как в настройках монитора, так и в настройках почти любой видеокарты
• Можно попробовать поставить другие светодиоды, которые не будут заметно сбивать баланс белого
• Для исключения неравномерного свечения светодиодов при малой яркости можно использовать: а) ШИМ (регулировать яркость с помощью ШИМ всегда подавая номинальное напряжение) или б) соединить все светодиоды последовательно и питать их регулируемым источником тока (если соединить последовательно все 180 светодиодов, то понадобится 630В и 20мА), тогда через все светодиоды должен проходить один и тот же ток, а на каждом будет падать свое напряжение, яркость регулируется изменением тока а не напряжения.
• Если хочется сделать схему на основе ШИМ для LM2576 можно использовать схему И-НЕ на входе On/Off этого Step-down регулятора (по аналогии с приведенной схемой для LM2941), но лучше поставить диммер в разрыв минусового провода светодиодов через logic-level mosfet

Всем привет. Сегодня на ремонте Samsung UE32F5000AK с неисправностью «нет LED подсветки матрицы». Я очень редко ремонтирую такие телевизоры, так как ни оборудования, ни удобств, для ремонта такой техники у меня нет. Но тем не менее, в этот раз я решился попробовать, да и хозяин телевизора очень настаивал.

Итак, начнем.

Предварительная диагностика телевизора

При включении телевизора, появляется звук, но изображения нет. Телевизор реагирует на пульт и кнопки. Если присмотреться, то видно, что на матрице есть изображение, но нет LED подсветки. Из этого можно сделать вывод, что неисправен сам драйвер контроля подсветки, или сгорела какая-то линейка светодиодов.

Разборка телевизора

Определившись с возможной неисправностью, приступил к разборке. Положив телевизор матрицей на стол, первым делом снял подставку, которая держится на трёх болтах. Далее открутил остальные 10 болтов по периметру, после чего смог снять заднюю крышку.

При снятии задней крышки, необходимо следить за шлейфом от джойстика, который необходимо отсоединить, после чего крышку можно отставлять в сторону.

Телевизор состоит из трёх плат, а именно блока питания, на плате которого и собран драйвер подсветки, слева плата main, и снизу плата управления матрицей t-con.

Определение неисправности

В LED телевизорах все светодиоды подключены последовательно. Это означает, что при обрыве любого из светодиодов, вся подсветка LED перестанет работать. Как я говорил ранее, основных причин неисправности подсветки две: LED драйвер или светодиоды .

Если неисправен драйвер, то в большинстве своем, на светодиоды не поступает никакого напряжения. Если же неисправна линейка светодиодов, то на клему подачи питания будет идти напряжение порядка 200вольт, иногда оно может пульсировать от 150 до 200. Это говорит о том, что драйвер пытается засветить подсветку, но нагрузка в качестве светодиодов отсутствует, и драйвер выдает максимальное напряжение. Данный процесс я лично понимаю так.

Сняв плату блока питания, определил, что питание на светодиоды поступает через D9101C на конденсатор, после чего я решил померять на нем напряжение. Подключив мультиметр оказалось, что напряжение на нем гуляет в пределах 190-210в.

Это означает, что драйвер работает в холостую, и проблема в самой линейке светодиодов. Для меня это была не очень хорошая новость, так как я очень неохотно берусь за разборку матриц в силу неопытности и отсутствия условий для ремонта.

Разборка LED ЖК матрицы

С девизом «не навреди», приступил к разборке матрицы. Подготовив второй стол, на который буду слаживать матрицу, первым делом отключил шлейфа от ЖК панели к плате T-con. Осмотрев более детально строение телевизора, увидел, что сама матрица держится на 2-х рамках, которые крепятся на защелках. С начала снял первую рамку. Для этого телевизор подложил на заднюю стенку, и постепенно, начиная с верха, начал отщелкивать защелки. Особое внимание обращал на низ матрицы, чтоб не повредить шлейфы. Верхняя рамка снялась очень легко.

Далее, придерживая матрицу, положил телевизор на перед, шлейфами вниз.

Аккуратно вынул платы матрицы(дешифраторы) из пазов, чтоб они начали свободно свисать.

Снятые с защелок дешифраторы матрицы

Скажу сразу, это настолько кропотливый процесс, что нервы у меня были на пределе. Освободив дешифраторы с защелок, взял телевизор за вторую рамку и аккуратно поднял. Матрица осталась лежать на столе.

Снятая матрица

Убрав матрицу на другой стол, продолжил разборку. От щелкнув вторую рамку, снял рассеивающую пленку, добрался до светодиодов.

Под светодиодами стоит белый отражатель, который держится на 4 стопорных клипсах.

Сняв их, смог убрать отражатель.

Строение LED подсветки телевизора.

Как можно увидеть из картинки, матрица телевизора состоит из пяти линек светодиодов по девять светодиодов каждая. Если взять во внимание, что каждый светодиод питается приблизительно от 3-х вольт, то имеем, что одна линейка светодиодов для работы использует около 27 вольт(3 * 9 = 27). Для того, чтоб проверить какой светодиод сгорел, сначала находимо найти в какой линейке произошел обрыв светодиода. Для этого, поочередно подключаем к линейке из 9-ти светодиодов питание 27в, и какая линейка не загорелась в той и обрыв. Далее, поочередно к каждому светодиоду подключаем питание 3в,и ищем какой светодиод не горит.

В моем случае, определить сгоревший светодиод оказалось очень легко, так как он очень сильно грелся, вследствие чего рассеивающая линза на нем сменила цвет и немного поправилась.

Температура была такая, что текстолит с обратной стороны так же прогорел.

Отковырнув линзу, выпаял светодиод. Для этого использовал паяльный фен. Нанес сверху светодиода флюс, подогревал плату снизу, пока тот не отпаялся. Таким образом решил запаивать и новый.

Поиски нового светодиода, это еще то задание. Пройдя несколько раз радио рынок, в одном из магазинов нашел похожие светодиоды, правда уже паяные. Человек выпаял их из телевизора, на котором была разбита матрица.

Впаивал светодиод так же при помощи паяльного фена. Залудив дорожки, положил на него светодиод нужной полюсовкой, и снизу потихоньку грел текстолит, пока светодиод не припаялся. Запаялось не сильно красиво, так как белая краска слезла, но зато надежно.