Модернизация подсветки ЖК монитора. Установка светодиодов (LED) вместо лампы (CCFL)

Или как переделать монитор на светодиоды.

Кому лень читать. Альбом фоток здесь!

Принес ко мне товарисч монитор. Говорит мол посмотри, что-то не показывает. Модель подопытного ViewSonic VA712. Посмотрел. Оказалась виновата лампа подсветки матрицы. Разобрал матрицу. Правда в состоянии азарта забыл отснять процесс разборки (но он полностью противообратный процессу сборки). Был удивлен конфигурацией ламп...

Такую конфигурацию ламп видел только на картинках у больших ЖК телевизоров.

Мне сразу показалась подозрительной толщина ЖК матрицы в 3 см. Подсветка матрицы состояла из 4х отдельных П-образных CCFL ламп.

 Если длинную лампу я бы скрутил с другого монитора, то такой П-образной под рукой не было. Решил заменить на светодиоды. Ранее заменял на светодиоды лампы в матрицах 17", успешно, только сверху и снизу виднеются светлые трапеции где светодиоды светят, но это практически не раздражает глаз. 

Как по волшебству у меня в загашнике оказался метр светодиодной ленты. Светодиоды имеют холодное белое свечение, по три кристалла в каждом корпусе, и минимальный шаг что я нашел на радио рынке (караваевы дачи, Киев). Если я не ошибаюсь то 60 светодиодов на метр ленты по цене 75грн/м.

Лампы оставил на месте, так как между ними и металлической крышкой зажата белая отражающая пленка, к которой я и прикрепил светодиоды. На фото отражатель со светодиодами.

Далее припаиваю к светодиодным лентам провода, устанавливаю на место отражатель со светодиодами:

Накрываю все это дело металлическим кожухом. Пропустив предварительно провода через щели возле ламп.

Переворачиваю этот бутерброд

Устанавливаю обратно ЖК матрицу. Аккуратно! на шлейфах которые идут от матрицы находятся кристаллы микросхем. Закрепляю на место плату с электроникой матрицы.

Скрепляю это все дело еще одной металлической рамкой. и снова переворачиваю. устанавливаю плату инвертора и обработки сигналов.

Потом отключаю старый инвертор который использовался для питания CCFL ламп. В этом случае я выпаял предохранитель которые обведен красным кружком. Как показывает моя практика предохранитель этот есть на всех платах высокого напряжения (блок питания, инвертор подсветки). В моем случае это SMD предохранитель, бывают предохранители похожие на зелененькие резисторы советские, бывают и обычные стеклянные предохранители. Даже на платах электроники ЖК матриц ноутбуков стоят предохранители, если матрицы с LED (светодиодной) подсветкой.

Далее нашу подсветку светодиодную необходимо откуда-то запитать. В данном случае монитор питается от внешнего блока питания 19В. Это напряжение поступало раньше через предохранитель на подсветку, и через разъем на плату электроники где преобразовывалось в другие необходимые для работы узлов  напряжения. сейчас же это напряжение есть на одном из выводов из под предохранителя. Минусовый вывод берем например с контактной площадки которая находится под винтом крепления платы к раме монитора.

Ленты рассчитаны на 12В, а в моем распоряжении имелось только 19В... я решил рискнуть, подключил светодиоды на прямую, без каких бы то ни было преобразователей или ограничителей. Это чревато большим током через светодиоды, что приведет к их более быстрому выхода из строя, но думаю это произойдет не раньше чем этот монитор окажеться на свалке.

Так как этот монитор иногда будет выключаться штатной кнопкой питания, то необходимо обеспечить гашение светодиодов когда монитор в дежурном или в режиме Stand-by. Штатная кнопка включения/выключения не снимает основное напряжение 19 В с предохранителя (там где я подключил светодиоды) и платы обработки сигнала, а лишь выключает преобразователи напряжений. Значит необходимо где то найти сигнал включения и выключения, который поступает от процессора монитора на плату инвертора бывшей подсветки и через силовой транзистор управлять светодиодами. Сигнал управления найти очень легко: разъем которым соединена плата инвертора и мозг монитора содержит такие напряжения и сигналы:

1. Земля она же "-". часто это несколько контактов соединенных вместе на многоножечном разъеме. И обязательно должны эти выводы звонится на корпус монитора (винты которыми прикреплена плата к монитору).

2. Питание. В нашем случае это 19В. но в большинстве мониторов со встроенным блоком питания идет например 12 и 5 В сразу с БП. Эти выводы тоже часто запаралелены на одном разъеме. Для того чтобы убедиться что это питание, необходимо включить монитор, убедиться что сигнальная лампочка спереди горит, и замерять напряжение между корпусом(землей) и этими выводами на них должно быть 19 или 12 вольт постоянного напряжения.

3. Сигнал управления яркостью. Тонкая дорожка. Он поступает от процессора монитора на плату инвертора, бывает либо аналоговым (в таком случае яркость лампы подсветки зависит от уровня напряжения на этом выводе) либо ШИМ (поступают импульсы с определенной частотой но разной шириной). Если измерять обычным тестером то он иногда очень похож на сигнал включения. На этом выводе не всегда напряжение пропадает когда монитор включается или выключается.

4. Сигнал включения подсветки. Тонкая дорожка. Это второй сигнал управления подсветкой, его мы нашли методом исключения. В моем случае когда индикатор работы на передней панели становился зеленым - то на этом выводе было 5В по отношению к корпусу. А когда индикатор был желтым или выключенным, то на этом выводе было 0,2В (почти 0). Это то мне и надо. 

Далее нужно найти силовой транзистор который будет управлять светодиодами, и как кстати на плате инвертора есть 4 транзистора полевых. Я решил управлять p-канальным полевым транзистором, потому как он подключает положительный вывод питания на нагрузку. но в таком случае напряжения сигнала управления в 5В не хватало, да и полярность не та. Потому поиск в гугле дал мне вот такую схему:

Судя по картинке если на входе 5 вольт то моторчик крутиться от 12 В, если 0 - то моторчик не крутиться. в нашем случае 0-5В это сигнал управления от процессора, а моторчик это светодиоды. Полевой транзистор на плате уже есть, я обрезал вокруг него все дорожки. На Вместо биполярного взял первый попавшийся с NPN структурой S8050. С 10кОм резистором в коллекторе - ток который нужно коммутировать биполярному транзистору исходя из закона ома равен I=U/R=12В/10000 Ом=0,0012А=1,2мА. Транзистор с лихвой удовлетворяет нужным параметрам. Собрал схемку навесным монтажом на плате.

Не очень красиво. Зато работает :) и теперь подсветка монитора выключается вместе с питанием всех основных узлов. Гринпис удовлетворен, Земля зелена.

Далее надеваем защитный кожух предварительно уложив провода для светодиодной подсветки. Предварительно я отогнул ушки, чтобы провода не прижимать. Вкладываем все это дело в пластмассовую рамку. Подключаем панельку управления. И делаем пробный запуск - УРА! все заработало.

Собираем монитор, прикручиваем подставку, полноценно подключаем к источнику сигнала и наслаждаемся проделанной работой.

На светлом изображении полосы видны, это там где светодиоды ближе всего к экрану. Но как видно со второй картинки на кино полосы слегка заметны.

Вывод: модернизация на светодиоды не отнимает много времени, зато очень продлевает жизнь монитору. Недостаток такой модернизации - в зависимости от конструкции матрицы, на изображении в той или иной мере проявляется неравномерность засветки. Конечно на рынке продаются тонкие светодиодные ленты, но они длинной сантиметров 25 и кол-во диодов там оставляет желать лучшего. Они так и называются для мониторов, но цена порядка 60 грн... дорого и не оправдано. Есть правда планки на которых идет цельная линейка светодиодов, они в аккурат становятся в мониторы где толстая матрица... но цена порядка 150грн. В таком случае нет смысла переделывать на светодиоды.

Так-же в такой простой модернизации нет возможности регулировать яркость. но это особо то и ненужно :)

ЗЫ: В общей сложности это третий монитор переделанный на светодиоды. 2 предыдущих живут уже более пол года, один из которых никогда не выключается из розетки.