Делаем яркую и экономичную светодиодную подсветку из разбитой LED матрицы (как заставить работать подсветку матрицы без ноутбука)
Привет всем. Решил написать еще один пост в песочницу (возможно последний, мне начинает казаться что подобная тематика тут не приветствуется) и снова на DIY тему, в котором хочу подать интересную идею, ну а как уж её использовать решайте сами. Сейчас подавляющее большинство мониторов и ноутбуков оснащаются экранами с лед подсветкой (думаю мало кого удивил сказав это). Частенько матрицы разбивают и вот после таких ремонтов у меня обычно остается колотая матрица, не подлежащая восстановлению. О том как использовать светодиоды и плату с матрицы для их питания и пойдет речь.
Конечно можно оставить её как донора, но время показало что матрицы с диодной подсветкой дохнут крайне редко (у меня так, в основном носят разбитые). И пришла в голову мысль использовать линейку диодов со штатным питателем в своих целях.
Плюсы — достаточно яркий источник света, по идее довольно экономична(за счет преобразователя), стабильная яркость, долговечность, широкий диапазон напряжения питания (обычно от 8 до 19вольт), минусы — габаритная плата электроники (можно побороть от части, об этом ниже), возможно кому то — необходимость паять. Что же представляет из себя модуль подсветки? Это линейка с диодами на которой размещены несколько цепочек соединенных последовательно светодиодов
И сама микросхема преобразователя, размещенная на плате матрицы на которую подается напряжение питания и два управляющих сигнала — один на включение подсветки, второй на управление её яркостью. Для включения подсветки мы будем подавать питание (10-19вольт) а выводы включения подсветки и управления яркостью соединяем вместе и подаем на них 3.3вольта.Распиновка разъема приведена ниже.Авторство этой картинки принадлежит человеку с сайта rom.by (к слову все остальные изображения мои и сделаны специально для этой статьи, а это решил взять готовое и не перерисовывать).
Общий провод берем с контакта GND, на LEDVDD подаем питание а inwt_pwm и dispoff# соединяем вместе и подаем на них три вольта.
Также нам потребуется стабилизатор для получения 3.3 вольта. В самом простейшем случае им может выступать схема приведенная ниже. Для расчета резистора формула R=(Uпитания-Uстабилитрона)/Iстабилитрона.Берем средний ток и среднее предполагаемое напряжение питания. То есть к примеру берем среднее питание 15вольт, стабилитрон на 3.3 вольта с током стабилизации 10ма и получаем 1,1к.
Подсветку запустили и можно придумывать применение.
но как наверное многие справедливо заметят — у нас есть весьма неудобная большая плата от которой мы можем использовать лишь малую часть. К сожалению тут могу дать лишь общий совет — вызваниваете от разъема контакты до элементов рядом с микросхемой подсветки, припаиваете на них провода, убеждаетесь что все работает и отрезаете большую часть платы надеясь на ваше везение. К слову дополню что питание LEDVDD обычно приходит на предохранитель стоящий рядом с преобразователем и разъемом для подключения светодиодов, он обычно обозначается F1 / F2. А вот управляющие сигналы могут быть выведены на контактные площадки рядом и подписаны как угодно или вообще присутствуют только на ножках элементов.
Ну и на последок фото того что получилось у меня. Фото в выключенном и включенном виде сделаны в одно время, фоткал на автомате, светит очень ярко и поэтому во включенном виде фото получилась с темным фоном. 
И крупным планом фото переделки другой платы. Тут снимал телефоном — вышло лучше.
Скажу что уже опробовал штук 15 плат. Одна наотрез отказалась запускаться(возможно конечно что неисправна, но на всякий случай упоминаю). Остальные запустились, две пострадали от того что я слишком коротко обрезал плату (видимо во внутренних слоях оказались какие то критичные цепи, которые попали в место разреза) и после отрезания «лишней» части работать перестали. Также пробовал подавать на выводы управления ради эксперимента вместо 3вольт полное питание матрицы дабы сократить трудозатраты.Было взято 5 подопытных — две платы вышли из строя сразу же, еще две спустя полтора дня, одна работает. Поэтому от этой идеи отказался и во всех последующих питаю управляющие выводы так как описано выше. В статье не рассмотрено управление яркостью подсветки — пока не было такой нужды поэтому это оставил на потом.
Применение ограничивается лишь фантазией — можно сделать подсветку на рабочем месте, использовать для моддинга в системнике, в качестве подсветки в машине и еще уйму вещей. Ну и если у кого то возникнуть вопросы — постараюсь проконсультировать.
habr.com
Внедряем LED-подсветку. Вторая жизнь монитора.
с полгода назад при включении компа я увидел покраснение в нижней части экрана и приуныл — лампам приходит карачун. оно и неудивительно — монитору 9 лет, но надо отдать ему должное — работал до сих пор без проблем, хотя и с забавными нюансами. я думал было потерпеть — обычно эта проблема растягивается на полгодика, или хотя бы пару месяцев, но не с моим везением — через недельки две он мигнул и потух. если посветить фонариком — изображение есть, но подсветка — увы, не работает. пришлось срочно купить другой монитор, а этот — отремонтировать. что из этого вышло — читайте дальше.для начала — лирическое отступление. монитор этот — ASUS VW222U. первый на моей памяти (а может и в мире), у которого глючная прошивка. в чем это выражается? а он при некорректном выключении (например выдергиваем шнур питания «на лету») начинает странно отображать шрифты. то-ли тень, то-ли что-то еще, но вот прям ощущается дискомфорт. причем — ИМХО только при подключении по DVI. лечится это дело просто — выключением и включением кнопкой. НО. на момент покупки у меня была какая-то нвидиевская карточка, с которой он при таком вот выкл-вкл — переставал работать. то есть нет сигнала и всё. комп перезагрузил — опа! есть сигнал. короче, вот такой вот глюкодром и нелюбовь видюхи и монитора. с тех пор сменился и комп и видео, и проблема некорректного отключения начала решаться «штатно» — выключением и включением с кнопки.
с заказом, учитывая моё везение, тоже не обошлось без приключений. трек продавец дал китайский. и он быстренько дней за десять долетел до Беларуси и застыл… прошло больше месяца, и я как-бы заинтересовался наконец-то судьбой подсветки — ибо сроки прям все выходят, и надо что-то решать. пришел на почту, где мне объяснили то что я и сам знал — трек китайский, они его не отследят. девушки, дык я и не прошу что-то с этим треком делать — вы гляньте, мож завалялось чего? оно должно быть такое тонкое и длинное! «а что-то я такое видела» — и точно! вон оно, наверху стеллажа! и всё стало на свои места — извещение потерялось, а посылка большого размера — ну и отложили в сторону, соответственно, когда я просил посмотреть — её не находили — она не вместе со всеми лежит!
упаковка была изрядно пожамкана, и я уж прям начал бояться, как бы не пришлось еще и новую подсветку заказывать, но обошлось.
говорю честно — длину проводов я не замерял. длина самих светодиодных планок видна на фото (48.5см) — немножко длиннее чем родные лампы, но тем не менее отлично вошли на их место. есть нюансик — они никак не крепятся. я наклеивал тонкий двухсторонний скотч, чтобы хоть как-то закрепить на месте родных ламп.
далее — собственно ремонт. понадобятся отвертки, паяльник, большой стол. стол нужен примерно раза в два-три больше размера монитора. ну и нужно его чем-то застелить, чтобы не покоцать экран. вообще, если честно, при ремонте монитора всегда есть неминуемая засада — пыль. ведь как, ни старайся — а «бутерброд» подсветки расслоится. и наэлектризуется. и пыль, которая скопилась за долгие годы — радостно ломанётся туда, между плёночек. и будет потом отлично видна. решения у меня, увы, нет. но так как монитор после ремонта, при всём уважении, планировался вторым номером — это и не критично.
разбираем монитор, удивляемся загадочно-кустарному виду разъемов
а также — отсутствию вздутых конденсаторов, которые я, увы, не сфоткал.
разбираем глубже, и добираемся до матрицы, снимаем родные лампы, и вклеиваем наши светодиодные.
ставим обратно, собираем, и переходим к отключению высоковольтного преобразователя для старых ламп, и подключению, соответственно, нового, для светодиодных.
дальше, к сожалению, будет «как нарисовать сову», потому что единых рекомендаций тут не бывает.
при минимальных знаниях электроники — достаточно просто выделить часть платы, отвечающую за высоковольтный преобразователь. в моём случае туда шло несколько перемычек и один предохранитель. на основной плате (которая подключается к плате БП и высоковольтного преобразователя) некоторые сигналы были подписаны — и это оказались именно те сигналы что нужно. а нужно нам — включение подсветки и регулировка яркости. и то и другое достаточно просто определяется по аббревиатурам на плате, скажем ena — от enable, включение, и dim — от слова dimmer. возможны и другие сокращения, но людям знакомым с базовым английским — они должны быть понятны.
так вот, от высоковольтного преобразователя отключаем питание (у меня был предохранитель), сигналы включения и регулировки яркости, а также у меня еще какой-то резистор стоял с питания, я даже не стал искать куда он шел. еще, несомненно, идет земля — тоже перемычками. вот землю — оставляем на всякий случай, а питание и управление — отрываем и подключаем к нашей платке, точнее — разъему который к ней подключается. один разъем с кабеля я отрезал, и припаял провода на соответствующие места на плате БП.
по многочисленным просьбам — я таки сфоткал внутренности. вот главная плата, где видны подписи возле разъема — тыкаемся тестером и вызваниваем до блока питания:
а вот и сам блок питания с основными переделками: выпаяны перемычки включения подсветки и регулировки яркости к высоковольтному преобразователю, а также какой-то резистор туда же, ну и отпаян предохранитель.
дальше приклеиваем преобразователь в удобное место (на двухсторонний скотч), провода приклеиваем тряпичной изолентой (не старая советская, а TESA, как родная), ну и собираем/включаем.
результат:
есть некоторая вертикальная полосатость при виде снизу. это вообще не критично в 90% ситуаций, но я вот из тех 10% — второй монитор висит над первым, и хоть и наклонён — но таки смотрим на него снизу. но. полосатость эта — она видна исключительно на белом фоне, и то — не всегда. я вот наприглядывался — так у меня и на другом мониторе тоже полосы начали виднеться. короче, на уровне доколупаться.
UPD: могу предположить, что полосатость видна из-за подключения по VGA. ибо изменил разрешение экрана — и шаг полос тоже изменился. всю свою жизнь монитор был подключен по DVI. сейчас подключить по цифре пока нет ни желания ни возможности. я таки подключил его по DVI — о чудо! никаких полос.
главная засада, точнее, две засады — это другая цветовая температура (что логично) и инвертированная, блин, регулировка яркости! то есть 0% — самая яркая и 100% — самая тусклая. я-то один раз выставил и радуюсь — но мало ли, может кто-то режимами щелкает по 10 раз на дню. ну и нюансик с пылью — я таки хапанул, и пара-тройка точек есть. разобрать и почистить — ИМХО миссия невыполнима, ибо набьётся пыли больше чем было.
яркость — не сказать, что вырвиглаз, но вполне достаточная. с оригиналом сравнить по понятной причине не могу. на глаз — не хуже. за эти деньги — не вижу причин не брать 😉
ссылки по теме: обзор на муське и шикарная статья для тех кто разбирается. собственно, по материалам и схемам из той статьи, думаю, можно доработать данный преобразователь для нормальной корректной работы — в том числе и регулировки яркости. и хотя плата там другая, но микросхема та же, и схемотехника, вроде бы, тоже.
тем не менее, даже в таком варианте при наличии более-менее прямых рук — это практически дармовой вариант возрождения монитора. 5 баксов и 2 часа времени — ИМХО стоят того. если не дай бог монитор таки издохнет снова по причине например блока питания — я несомненно займусь и адаптацией регулировки яркости. «так чего ж ты, раздолбай, не сделал этого сразу?» — спросите вы? а я отвечу. я знал о возможных проблемах. но настолько долго ждал эту подсветку, и так муторно потом собирал этот монитор (то не туда планку поставлю, то собрал — винты забыл. разобрал-закрутил-собрал — не включается. оказывается выдернул разъем кнопок), что когда он включился — мне хватило самого этого факта. а вот искать кабель и подключать к ноутбуку для проверки — уже нет, силы стали совсем слабые. да и, в конце концов — будем математиками! задача — вот, решение известно. можно не напрягаться, отдыхаем! 😉
товар куплен за свои, и я не жалею ни о каждом потраченном центе, ни о хоть одной минуте потраченного на ремонт времени.
mysku.ru
РадиоКот :: LED подсветка для монитора
РадиоКот >Лаборатория >Аналоговые устройства >LED подсветка для монитора
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 влючаться 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 соственную подсветку монитора на светодиодах чем ремонтировать имеющуюся схему инвертора для CCFL ламп, тем более в сети уже попадались статьи показывающие принципиальную возможность такой замены.
На тему разборки монитора уже написано немало статей, все мониторы очень похожи между собой, поэтому вкратце:
1. Откручива 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 копуса:
Вынимаем из защелок плату с кнопками, вынимаем (в моем случае) разъем динамиков и отогнув две защеки 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 необхоимо 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 отельно:
Блок с подсветкой разбирается аналогично, только вместо металлической рамы, подсветка удерживается пластмассовой рамкой, которая одновлеменно 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 выяслилось, 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.
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 нагрукой
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 подаетя сигнал On (помечен красным) и +12V на блок инвертора (перемычка которую необходимо выпять чтобы обесточить блок инвертора помечена зеленым). (фотографию можно увеличить чтобы увидеть пометки):
В качестве основы схемы управления был взять линейный регулятор LM2941 в омновном за то, что при токе до 1А он имел отдельный вывод управления On/Off, который предполагаось использовать для управления включением/выключением подсветки сигналом On с платы упралвения 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 управения и инвертированного входа LM2941. Никаких других излишеств схема не содержит:
Рассчет 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 соответвует 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, выстваить максимальное сопротивление RV1 и измеряя напряжение на выходе LM2941 выстваить сопротивление RV2 таким чтобы на выходе было нужное максимальное напряжение (в нашем случае около 13В).
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 поверхость 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 болитках через отверстия в задней стенке металлического корпуса монитора:
Питание и сигнал управления On заводились с платы блока питания:
Рассчетная 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 решаетя 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.
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 светодиды 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 закладыватся 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 максимаьном сопротивлении RV1.
В полтора раза больше светодиодов потребляют 1.2А тока (номинально), поэтому рассеиваемая можность 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
Для устранения проблемы нагрева регено 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 присутсвует 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 заданом R1 можно получить R2 по формуле:
R2=R1*(Vout/Vref-1)
В рассчетах 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 приблежением 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 метсо 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 неравноменого 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.
В прилагаемых файлах:
- AOC-2216SA.rar — Service Manual на монитор AOC2216Sa (разбит на две части поскольку превышает лимит на размер для загрузки одного файла)
- LM2941 Voltage Regulator.rar — схема регулятора на основе LM2941 (варианты для 10.5В и 13В) в формате Proteus 7.7 и PDF
- LED Backlight.rar — разводка плат для плотного монтажа светодиодов (180 светодиодов на метр без токоограничивающих резисторов) в формате Sprint Layout 5.0
- LM2576 Voltage Regulator.rar — схема и плата регулятора на основе LM2576 в формате Proteus 7.7 и PDF (в том числе готовые для ЛУТ файлы с разводкой платы и надписями)
Тема для обсуждения на форуме расположена по ссылке
Файлы:
AOC2216Sa Service Manual (часть 1)
AOC2216Sa Service Manual (часть 2)
Разводка плат для плотного монтажа светодиодов
Схема и плата регулятора на основе LM2576
Схема регулятора на основе LM2941
Все вопросы в Форум.
Как вам эта статья? | Заработало ли это устройство у вас? |
www.radiokot.ru