LED-подсветка дисплеев – это один из многочисленных способов применения светодиодов. В промышленных масштабах её стали использовать начиная с 2008 года. На сегодняшний день светодиоды монтируют в подавляющее большинство жидкокристаллических (LCD) экранов: телевизоров, мониторов, мобильных устройств.
С 2008 года подсветка на светодиодах активно совершенствовалась и улучшалась. В данной статье поговорим о том, что такое led подсветка, какой она бывает и насколько оправдано ее внедрение в электронику.
Немного теории
Ещё 10 лет назад основным источником света в LCD-экранах были люминесцентные лампы типа CCFL, HCFL, которые проигрывали плазменным телевизорам по качеству изображения. Появление белых SMD светоизлучающих диодов с большой светоотдачей, малым энергопотреблением и габаритами в корне изменило ситуацию, благодаря чему появилось новое поколение мониторов.
В магазинах стали активно предлагать LED TV, не объясняя при этом, что на светодиодах выполнена только подсветка, а экран по-прежнему остаётся жидкокристаллическим. Масштабные рекламные акции и красивые рассказы консультантов о преимуществах светодиодного варианта способствовали резкому росту продаж LED TV и мониторов, благодаря чему на сегодняшний день они имеют полное превосходство над другими видами подсветки.
Типы светодиодной подсветки
С изобретением компактных ультраярких светодиодов, перед производителями стал вопрос: «Как их разместить, чтобы одновременно получить изображение высокого качества и сэкономить?» В поисках ответа появилось несколько типов светодиодной подсветки, среди которых выделяют два основных:
- торцевая (Edge), именуемая также боковой или краевой;
- матричная (Direct), собранная на wled или rgb led.
По способу управления свечением также существует два типа подсветки: статическая и динамическая. В первом случае яркость всех светодиодов меняется одинаково независимо от изображения. Во втором случае каждый светодиод или группа индивидуально взаимодействуют с соответствующим участком LCD-матрицы.
Edge
Светодиоды в боковой подсветке располагают одним из способов:
- по бокам;
- сверху и снизу;
- по периметру.
Выбор того или иного способа размещения зависит от размера экрана и технологии производства. В этот тип подсветки устанавливают только белые светодиоды (white LED). Излучаемый ими световой поток проходит через рассеиватель и систему из световодов, освещая, таким образом, весь экран.
Данный метод имеет три важных преимущества, которые обеспечили ему популярность. Низкая себестоимость, достигаемая за счет минимального количества используемых светодиодов и простоты системы управления. Возможность создания ультратонких моделей мониторов с выносным блоком питания, которые за счет рекламы приобрели высокую популярность у покупателей. Малое потребление энергии, что невозможно реализовать в остальных вариациях. По световым характеристикам edge подсветка занимает средние позиции и сильно зависит от качества сборки и применяемой элементной базы. Но в целом цветопередача сравнима с CCFL технологией. 
Direct
Тыльная (матричная) подсветка представляет собой матрицу, собранную из нескольких линеек со светодиодами, распределёнными по всей площади. Такой способ обеспечивает равномерный засвет всей LCD-панели, а главное позволяет реализовать динамическое управление. В результате разработчикам удалось достичь высокой контрастности изображения и насыщенности чёрного цвета.
Direct подсветку реализуют двумя способами. Первый, наиболее распространённый, собирают на белых LED или WLED, что в принципе одно и то же. Она может быть как статической, так и динамической, что зависит от модели телевизора.
Второй предполагает использовать вместо белых – RGB светодиоды. С их помощью удаётся регулировать не только яркость, но и задавать любой цвет из всего видимого спектра. За счёт высокой скорости переключения светодиоды прекрасно отрабатывают подаваемый сигнал и успевают за быстро меняющейся картинкой на экране. RGB-подсветку строят только по динамическому принципу.
Дисплеи с матричной подсветкой выделяются отличной контрастностью и цветопередачей по всей площади экрана. Это главный их плюс, который перекрывают сразу несколько недостатков, а именно:
- высокая стоимость;
- большое энергопотребление, сравнимое с CCFL технологией;
- толщина корпуса более одного дюйма.
При выходе из строя одного из светодиодов гаснет вся линейка. На экране это явление отразится в виде затемнения некоторой области. Самостоятельно заменить перегоревший элемент на аналогичный не получится, так как найти точную копию с такой же линзой практически невозможно. В итоге замене подлежит вся линейка.
О недостатках для здоровья
Сама по себе LED-подсветка независимо от способа реализации имеет несколько весомых недостатков, которые оказывают влияние не на качество изображения, а на зрение. В первую очередь – это функция широтно-импульсного модулирования. С её помощью пользователь регулирует яркость и, тем самым, ухудшает своё здоровье. Суть проблемы заключается в мерцании светодиодов с частотой выше 80 Гц, что проявляется во время снижения яркости. Зрительно такое мерцание человеческим глазом не фиксируется, но оно непрерывно раздражает нервные окончания, вызывая головную боль и усталость в глазах.
Во время просмотра телевизионных передач данный недостаток не доставляет особого дискомфорта из-за большого расстояния между зрителем и экраном, а также низкой концентрации внимания. А вот пользователи ПК и ноутбуков с LED-подсветкой оказались в тупиковой ситуации. С одной стороны, когда яркость монитора 100%, функция широтно-импульсной модуляции (ШИМ) отключена, но сильно страдает сетчатка глаза. С другой стороны, длительная работа с документами на пониженной яркости комфортнее воспринимается глазами, но теперь негатива добавляет ШИМ.
Кроме этого существуют и другие недостатки, ухудшающие зрение, проявление которых в той или иной степени зависит от технологии производства дисплеев. Например, завышенное излучение светодиодов в области близкой к ультрафиолетовому спектру.
Тем, кому дорого зрение, следует остановить свой выбор на профессиональной серии мониторов с CCFL лампами, которые по-прежнему выпускают для работы с изображениями. Они имеют высокий коэффициент цветопередачи и стоят меньше, чем продукция, собранная на RGB LED.
Несмотря на наличие недостатков, производители электронной техники не перестанут использовать led подсветку в своих устройствах, а крупные компании по-прежнему будут рекламировать так называемые LED TV. Потому что маркетинговые цели по-прежнему имеют высокий приоритет. Остаётся надеяться, что в ближайшем будущем массовое производство мониторов оснастят подсветкой более высокого качества, работающей на частоте безопасной для глаз.
LED подсветка монитора своими руками / Хабр
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).
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
По ссылке можно скачать:
- AOC2216Sa Service Manual
- LM2941 и LM2576 datasheets
- Схемы регулятора на LM2941 в формате Proteus 7 и PDF
- Разводка платы для светодиодов в формате Sprint Layout 5.0
- Схема и разводка платы регулятора на LM2576 в формате Proteus 7 и PDF
бывают случаи, когда приходится поплясать с бубном. Вот про
такой случай я хочу рассказать и предостеречь от ошибок.
Перво-наперво, я выписывал два комплекта, каждый за 303 рубля. То есть, сейчас подешевле продаются. Пересылка платная, вместе с пересылкой мне обошлись в 781 рубль. Посылка пришла в оригинальном виде, в форме весла. Пластиковая трубка диаметром 20 мм, прочная, и лопатка, обмотанная скотчем. Скотчем была обмотана и трубка, но скотч с торца был оторванный и снова приклеенный. Если бы не провода, припаянные к матрицам, и увязанные вместе с платами, то запросто можно вытащить. К сожалению, фото делать не стал, да и сюда выкладывать не было бы смысла, если бы не косяки разработчиков.
Это уже готовые к установке матрицы. На внутреннюю часть металлической основы старой ртутной лампы наносится термопаста через пару сантиметров с промежутками по сантиметру, затем клей «Титан» на основе винилацетата и подготовленная к установке матрица. После подсушки я зафиксировал место вывода проводов ватой и клеем «Супермомент».
А вот по таким линиям отрезается лишняя часть матрицы:
А теперь про косяки разработчиков. Вот эти фото наглядно демонстрируют ошибки изготовления платы:
Поясню: надписи на тыловой стороне платы перевёрнуты наоборот. Соответствие можно проследить по полярности электролитического конденсатора. Я этот факт проморгал, и когда проверял плату и матрицу с помощью блока питания
KORAD KA3005D, то получилось короткое замыкание, БП ушёл в ограничение по току, и задымились резисторы R6 и R7.
Но плата выжила.
Но это только один косяк разработчиков. Другой заключается в том, что они не предусмотрели регулировку яркости в соединительном кабеле. Хотя, в самой плате регулировка яркости есть. То есть, в нём не хватает одного провода. Впрочем, мне даже этот комплектный кабель не понадобился, так как разъёмы, необходимые для подсоединения, совпали по размерам:
Осталось только переставить местами контакты, и всё прекрасно заработало, включая и регулировку яркости.
Плату поставил на место снятого инвертора, благо он отдельным блоком стоял.
Конечный вариант выглядит так:
После проверки монитора(кстати, марка LITE-ON B17AAU) я проверил осциллографом питание непосредственно светодиодной матрицы на наличие или отсутствие широтно-импульсной модуляции(ШИМ) на разных уровнях яркости. Но, что хорошо, питание матрицы осуществляется постоянным током. Это благоприятно для глаз. Многие не выносят даже незаметное для восприятия мерцание.
В заключение, я лично остался доволен новой подсветкой.
Очень яркая, но при снижении яркости вполне нормальная.
Потребовалась корректировка баланса белого средствами монитора.
Последнее обновление — 21 мая 2020 в 20:55
В этой статье я расскажу вам о существующих на сегодняшний день видах подсветки матрицы любого жидкокристаллического монитора или телевизора (светодиодную LED и флуоресцентную CCFL).
Качество подсветки матрицы дисплея оказывает непосредственное влияние на такие важные характеристики монитора или телевизора, как контрастность, яркость и качество цветопередачи изображения. Без наличия качественной подсветки монитора, вы никогда не сможете получить, передающее все тонкости и нюансы изображение.
Так же недостаточная яркость и контрастность изображения, может оказывать негативное влияние на ваше зрение. Поэтому, при выборе монитора или телевизора следует обращать внимание на то, как организована подсветка того или иного устройства, ее достоинства и недостатки.
Для создания монитора или телевизора, который будет качественно передавать изображение, одной подсветки не достаточно. Большое значение имеет тип используемой ЖК-матрицы.
Например, мониторы построенные на IPS-матрице с CCFL лампами, будут превосходить по качеству изображения мониторы на TN-матрице с ЛЕД подсветкой. Поэтому при выборе монитора или телевизора нужно обращать внимание и на этот параметр.
Из-за непонимания, многие неверно воспринимают такие выражения, как LED-монитор или LED-телевизор (читается как «эл э ди телевизор»).
Термин «LED-телевизор» или «LED TV» был введен корпорацией Samsung, для выделения на фоне остальных моделей, новой линейки LCD-телевизоров, которые в качестве подсветки экрана используют светодиоды.
К непониманию этих терминов (в маркетинговых целях), очень большие усилия приложили производители мониторов и телевизоров, вводя нас в заблуждение и пытаясь заверить, что приставка LED в названии изделия, позволяет им выделить монитор или телевизор в новый тип, отличный от жидкокристаллической технологии.
На самом деле LED, это только вид подсветки жидкокристаллической матрицы дисплея и ни чего больше. Будь то монитор, телевизор или другое устройство.
Технология LED-подсветки, по сравнению с CCFL имеет несколько вариантов исполнения.
Обо всех типах, плюсах и минусах LED-подсветки я расскажу ниже, а сейчас перейдем к старой, но еще держащейся на плаву, технологии подсветки монитора CCFL лампами.
Подсветка ЖК-матрицы CCFL лампами
CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamps) – флуоресцентные лампы с холодным катодом. Ранее использовались лампы с горячим катодом HCFL, но из-за своей ненадежности и недолговечности были заменены на CCFL.
Лампы CCFL представляют собой те же лампы дневного света, только уменьшенного размера. Принцип работы у них такой же. На внутреннюю поверхность лампы нанесен слой люминофора, а сама она заполнена смесью инертного газа с парами ртути. При подаче напряжения пары ртути взаимодействуют с люминофором, и он начинает светиться.
Подсветка матрицы дисплея CCFL лампами может быть организована следующими способами ⇒
- Расположение ламп сверху и снизу монитора
- Расположение ламп со всех четырех сторон монитора
- Расположение ламп параллельно всей поверхности монитора
Для равномерного распределения света всеми перечисленными способами, применяется специальная, адаптированная к каждому из них система рассеивания, состоящая из различных форм и размеров световодов и призм. Вариантов организации равномерного распределения света существует достаточно много.
Данный вид подсветки нашел широкое применение в производстве ЖК-мониторов, телевизоров и жидкокристаллических дисплеях для другой техники.
На сегодняшний день подсветка мониторов CCFL лампами изжила себя и считается устаревшей, но в некоторых областях ее еще успешно применяют.
Технология подсветки CCFL лампами очень сильно сдала позиции при производстве ЖК телевизоров (более 90% всех выпускаемых сегодня жидкокристаллических телевизоров, используют в качестве подсветки светодиоды), но в производстве профессиональных и полупрофессиональных мониторов для работы с изображениями, где очень важна точность цветопередачи, она еще продолжает присутствовать. В таких мониторах используются качественные, специально подобранные лампы, излучающие равномерный и однородный свет.
Светодиодная подсветка с использованием RGB LED может дать точность цветопередачи, которую обеспечивают CCFL лампы и даже лучше, но ее реализация пока значительно дороже.
У покупателя сегодня есть выбор. Прилично сэкономить и приобрести монитор с использованием старого типа подсветки, но по техническим характеристикам практически ничем не уступающим современным моделям, либо потратиться и выбрать один из лучших профессиональных современных мониторов с RGB LED подсветкой, который по сумме своих потребительских качеств будет лучше любого монитора, использующих в качестве подсветки CCFL лампы.
Так же небольшую нишу себе отвоевали лампы CCFL с высокой частотой работы, которые применяются в 3D мониторах. LED – подсветка так же используется и при их производстве, но ее исполнение сложнее и требует больше затрат.
LED-подсветка
Самым современным способом подсветки ЖК-матриц мониторов и телевизоров являются светодиоды. Разработчики давно уже хотели массово внедрить технологию светодиодной подсветки, но мешали как технологические, так и экономические составляющие.
Обкатку подсветки светодиодами жидкокристаллических экранов начали с ноутбуков, потом, по мере удешевления и повышения качества, она перекочевала на рынок жидкокристаллических телевизоров, где и получила бурное развитие.
На сегодняшний день светодиодная подсветка полностью захватила рынок ноутбуков (сейчас найти новые модели ноутбуков с CCFL подсветкой невозможно). Полностью овладела телевизорами и продолжает свое победное шествие в сторону мониторов для ПК.
В чем же секрет такого взрывного роста использования в качестве подсветки светодиодов? Что Мы имеем сейчас, и чего ждать от технологии LED подсветки в будущем? На эти и другие вопросы, я отвечу далее…
Типы LED-подсветки
Всего существует два основных типа LED подсветки дисплеев ⇒
- Боковая (краевая или торцевая, Edge)
- Матричная (квадратно-гнездовой метод, ковровая, прямая или тыльная, Full-LED, Direct)
Так же подсветка дисплея может быть статической и динамической ⇒
- Статическая — яркость подсветки матрицы регулируется одинаково по всей площади ЖК-панели
- Динамическая – присутствует возможность управления подсветкой отдельных частей матрицы
Реальный показатель контрастности всех типов LED-подсветки не превышает 1000:1.
Боковая подсветка
Самый распространённый тип подсветки. В ней светодиоды могут быть расположены сверху, снизу, либо по всему периметру LCD матрицы. Зависит от технологии производства конкретного производителя. В данном типе подсветки применяются только белые светодиоды (White LED).
Для равномерного распространения света по всей площади ЖК-панели используются (как и в случае с CCFL лампами) специальная рассеивающая подложка.
По своим световым характеристикам (по сравнению с CCFL-подсветкой), может отличаться как в лучшую, так и в худшую сторону. Зависит от производителя, качества сборки конкретной модели и используемых элементов.
Главное преимущество боковой подсветки – дешевизна исполнения. Технология изготовления LCD-панелей с LED-подсветкой дешевле, чем с CCFL.
Так же на ее основе можно создавать очень тонкие модели мониторов и телевизоров. Значительно тоньше моделей на основе ламп.
Данную возможность очень умело используют продавцы, уверяя нас, что чем тоньше монитор или телевизор, тем он технологичнее и «круче». На самом деле это не всегда так, даже скорее всего почти никогда.
Такой тип подсветки применяется в очень популярных LED-телевизорах Samsung и LG (в телевизорах этой корпорации технология боковой подсветки называется Edge LED). Хотя эти производители выпускают модели телевизоров и с более продвинутыми типами подсветки.
Еще один несомненный плюс боковой подсветки, это низкое энергопотребление. Как по сравнению с CCFL, так и матричной (RGB или White LED).
Основными недостатками, при построении подсветки монитора с боковым размещением, является сложность достижения ее равномерности и абсолютная невозможность ей управлять динамически.
Она или включена, или выключена для всего экрана монитора, что негативно сказывается на изображении, особенно при быстрой смене темных и светлых участков.
Матричная подсветка
При построении матричной, ковровой, тыльной или Full-LED подсветки размещение светодиодов происходит равномерно по всей площади ЖК-панели. Реализация этого способа значительно дороже, так как сильно увеличивается необходимое количество LED-элементов.
Отличие матричной подсветки от боковой, заключается в намного более равномерном освещении матрицы дисплея, и возможностью динамически управлять подсветкой отдельных участков матрицы. Оба этих свойства позволяют добиться более насыщенного черного цвета и высокого соотношения динамического контраста, что положительным образом сказывается на получаемом изображении. Ниже на видео можно посмотреть, как это происходит.
Из-за технологии, количества и места размещения светодиодов, толщина мониторов и телевизоров больше, а энергопотребление выше, чем при использовании боковой подсветки.
Может быть реализована двумя способами ⇒
- При помощи белых светодиодов (White LED)
- При помощи цветных светодиодов (RGB LED)
Различие между этими двумя способами состоит в использовании различных по излучаемому свету светодиодов и их компоновке.
- White LED светодиоды равномерно распределяются по площади, и в каждой ячейке используется только один светодиод
- RGB LED светодиоды также равномерно распределяются по площади, но они организованы в так называемые «триады». Одна ячейка — три светодиода разного цвета. В зависимости от цвета выводимого изображения, этот участок подсвечивается нужного цвета светодиодом
Необходимость использования цветных светодиодов и их большего количества объясняет, почему мониторы и телевизоры, построенные на RGB LED, столь дороги и потребляют больше электроэнергии.
Если в первом случае может использоваться как статическое, так и динамическое управление подсветкой, то во втором применяется только динамическое.
Чем больше светодиодов используется в Full-LED подсветке, тем точнее можно регулировать яркость в каждой отдельной области экрана.
Обе технологии имеют как преимущества, так и недостатки. В первом случае ниже стоимость и меньший уровень энергопотребления. Во втором мы платим больше, за более качественную картинку.
Исходя из этого можно сделать вывод, что Direct led лучше Edge led!!!
LED или CCFL. Какая подсветка лучше?
Преимущества CCFL перед LED ⇒
- Меньше устают глаза. Свет более привычен и мягок. (Верно только для мониторов бюджетного сектора и недорогих ноутбуков)
- Лучшая цветопередача, за счёт использования качественных ламп с определённым диапазоном световых волн и лучшая равномерность подсветки. Особенно заметно в бюджетном секторе.
Как видим, преимущество CCFL ламп перед LED в принципе одно, это более подходящий для человеческого глаза диапазон световых волн. И в правду, поработав за монитором с LED-подсветкой, многие жалуются на усталость в глазах, и даже головные боли. Со временем этот недостаток будет устранен, благодаря налаженному дешевому производству светодиодов нужного спектра свечения.
Недостатки CCFL перед LED ⇒
- Большая толщина (это распространяется только на изделия с боковой LED-подсветкой)
- Меньшая долговечность ламп (CCFL ~ 50 000 часов; LED ~ 80 000 – 100 000 часов)
- Меньше максимальная яркость (зависит от качества исполнения)
- Больше энергопотребление на ~ 30-50% в зависимости от диагонали панели и качества исполнения разводки питания.
Преимущества LED перед CCFL ⇒
- Меньшее энергопотребление (экономия доходит до 50%)
- Увеличенный, почти вдвое, срок работы. Здесь надо обратить внимание на то, что CCFL лампы со временем теряют яркость, что приводит к ухудшению характеристик дисплея. Этот недостаток присутствует в светодиодах, но его временные рамки больше, а запас яркости позволяет его компенсировать
- Более равномерная подсветка экрана. Верно только для Full-LED. При использовании боковой подсветки качество зависит от ее реализации
- Более точное воспроизведение оттенков цветов (только для RGB LED)
- Возможность создания очень тонких мониторов и телевизоров
- Светодиоды набирают полную яркость сразу, после подачи питания (CCFL лампам требуется время на разогрев).
Недостатки LED перед CCFL ⇒
- Более высокая цена, при равных характеристиках изображения
- Бюджетные модели с LED-подсветкой, уступают в качестве передаваемого изображения моделям с CCFL лампами.
Выводы
Развитие светодиодной светотехники сейчас идет бурными темпами. Светодиодами заменяют различные типы ламп, где только можно: в автомобильной промышленности, производстве ламп для дома и улиц, рекламных объявлениях, электронике.
Все это очень положительно сказывается на стоимости светодиодов и конечной продукции с их применением. Сейчас уже не найти в продаже мониторы или телевизоры, в которых для подсветки используются лампы с холодным катодом.
В свою очередь производители должны порадовать нас более дешевой и качественной продукцией на основе LED-подсветки. За этой технологией будущее.
Идеальным вариантом является покупка устройства с Full-LED RGB подсветкой. Далее идет Full-White LED. Нужно выбрать максимально качественную модель устройства. И на последнем месте устройства с боковой LED-подсветкой и CCFL лампами. Желательно с данными типами подсветки не покупать телевизоры, так как диагональ их намного больше, чем у монитора, и все недостатки изображения будут очень сильно видны.
Мне нравитсяНе нравится
Александр
Увлечен компьютерами и программами с 2002 года. Занимаюсь настройкой и ремонтом настольных ПК и ноутбуков.
Задать вопрос по теме
Введение
Существует множество вариаций универсальных подсветок для мониторов. Комплект обычно состоит из одной или двух светодиодных линеек, драйвера со стабилизацией по току и шлейфа для подключения драйвера к плате управления. Предложения на рынке отличаются друг от друга типом светодиодов, их плотностью, материалом подложки, типом управляющего ШИМ и конечно же компоновкой. Так какую же подсветку выбрать для своего старого доброго монитора, в чем различие, каковы преимущества и недостатки каждого из вариантов?
В этой статье мы постараемся ответить на большинство вопросов, возникающих при выборе универсальной LED подсветки для мониторов, разберем устройство различных комплектов, детально рассмотрим различия светодиодных линеек на базе 3528, 5630/5730 и 2835 их преимущества и недостатки, а также изучим схемы построения драйверов на различных специализированных ШИМ контроллерах. Информация из статьи поможет вам в будущем самостоятельно оценивать качество предлагаемых комплектов и выбирать наиболее подходящий для ваших условий эксплуатации.
Если вы не читали предыдущую нашу статью «Устройство универсальной LED подсветки LCD экрана ноутбука CA-166, особенности, установка и адаптация», то рекомендуем с ней ознакомится т.к. мы будем на нее ссылаться в тексте.
Светодиодные линейки
Линейки могут отличаются типом светодиодов, их плотностью установки, световой температурой, а также материалом подложки. Но кое-что у них все же есть общее, все они стремятся вписаться в ширину 4 мм для матриц мониторов и 2 мм для матриц ноутбуков. Дело в том, что матрицы мониторов имеют кассеты с CCFL лампами, толщиной 9 мм, 7 мм и 5 мм. 5мм кассеты рассчитаны были под одну CCFL лампу толщиной 2,4-3 мм что вместе с креплениями и центрующими кольцами дает минимальную толщину 4-4,5 мм. По этой причине выбор стандарта 4 мм для LED линеек выглядит логичным. Схемотехнически драйверы в основном идут понижающие, следовательно, напряжение питания линейки должно быть меньше напряжения питания драйвера. Поскольку в мониторах для питания инвертора подсветки обычно используется напряжение от 12 В до 24 В, то диоды подключают группами по 3 шт, что дает суммарное напряжение линейки 9 В, оставляя минимум 3 В в запасе на компенсацию потерь на токовом резисторе, ключе, индуктивности и т.д.
Иногда на универсальных светодиодных линейках наносят метки для обрезки под разные диагонали матриц. Будьте крайне бдительны, метки не всегда кратны группе из трех светодиодов, внимательно смотрите где заканчивается сегмент (можно ориентироваться по переходным отверстиям) и основываясь на этой информации решайте, в каком месте лучше обрезать ленту, чтобы избежать затемнения в углу. Например, на фото ниже, красным отмечены переходные отверстия. Метки «19» и «20» дюймов идеально совпадают с группами диодов, а вот метка «20.1» дюйм проходит немного далее группы, соответственно последний светодиод работать не будет.
Почему не используют схему повышающего преобразователя?
Если подключить все светодиоды последовательно, то линейка из 90 светодиодов имела бы питающее напряжение около 270 В, а две линейки вообще 540В, сделать преобразователь с таким коэффициентом преобразования не самая простая задача, уже потребуется трансформатор, да и токи светодиодов в купе с таким напряжением, при неправильном монтаже, представляет угрозу жизни как пользователю, так и инженеру, который будет устанавливать такую подсветку. Также открытым вопросом будет укорачивание линейки для подгонки под конкретную диагональ. Нужно будет восстанавливать соединение питающей линии после обрезки, изолировать это место, и по-хорошему… перематывать трансформатор под новое напряжение!
В матрицах с «заводской» ЛЕД подсветкой мониторов стоит повышающий преобразователь, на напряжение – 30-60 В, а диоды подключены последовательно-параллельно, группами по 10-20 светодиодов. Каждая группа включается через дополнительную токостабилизирующую схему.
Это наилучший способ подключения если мы будем изготавливать линейку отдельно под каждую диагональ монитора, но в случае необходимости укоротить длину ленты, то мы сможем это сделать только кратно одному сегменту, а это 10-20 светодиодов, что опять же не подходит для «универсальной» подсветки.
Какой тип светодиодов выбрать?
Сложность перехода на LED в том, что мониторы, которые переделываются из CCFL не имеют дополнительного рассеивателя перед световодом. Лампы с холодным катодом обладают великолепной однородность светового потока, а светодиод – точечный источник и «полосатость» по экрану, это следствие плохого распределения света, или другими словами результат неоднородности светового потока светодиодной линейки. При отсутствии специальной диффузионной пленки, такой эффект возникает в двух случаях, либо источник света имеет слишком узкую диаграмму направленности, либо же сами источники (светодиоды) расположены слишком далеко друг от друга.
Еще несколько лет назад распространены были линейки на базе светодиодов 3528, они имели довольно узкую диаграмму направленности и малую мощность. Сейчас же доминируют линейки на базе 5630/5730 и 2835 для подсветок мониторов, а также светодиоды 3014 и 4014 для подсветок ноутбучных матриц. Для нас важными параметрами является мощность, световой поток, светоотдача, диаграмма направленности, рабочая температура и размеры. Цветовой температурой при сравнении можно пренебречь т.к. практически все современные белые светодиоды использую трансформаторы спектра, что позволяет любому формфактору светодиода испускать свет в заданном спектре. Рассмотрим таблицу ниже.
Тип светодиода | 3528 | 5630 | 2835 |
Размеры | 3,5×2,9×1,9 | 5,6x3x0,95 | 2,8х3,5х0,8 |
Мощность | 0,06 | 0,5 W | 0,2 W |
Световой поток | 7-8 LM | 40-50 LM | 22-25 LM |
Диаграмма направленности | 100° | 120° | 120° |
Светоотдача | 83% | 94% | 96% |
Рабочая температура | 65°C | 80°C | 80°C |
Как видим из таблицы, 3528 проигрывают практически по всем параметрам, подсветки на базе этих светодиодов тускловаты и обладают заметной «полосатостью», которую особенно видно на черном фоне. В современности 3528 практически не встречаются в универсальных подсветках.
Наиболее часто встречаются линейки со светодиодами 5630 и 2835. 5630 имеют преимущество по мощности, но зачастую линейки работают на мощности значительно ниже номинальной, это св
Что такое LED-подсветка? Типы подсветки
В данной статье мы рассмотрим что такое LED технология и где она применяется. Сразу скажу, что подсвечивают не только матрицы мониторов и телевизоров (как выбрать телевизор), но и вообще все что угодно от днища автомобиля до воды из-под крана. А теперь давайте поговорим об этом более подробно.
LED-подсветка в мониторах и телевизорах
Вообще говоря, монитор на жидких кристаллах представляет собой устройство, которое состоит всего из нескольких основных компонентов. Это матрица пикселей, подсветка и верхний защитный слой. При этом само изображение генерируется матрицей пикселей, но так как она совсем не излучает свет, то приходится подсвечивать ее сзади. Можно и спереди фонариком посветить, но вряд ли кто-то будет сидеть и светить в монитор во время работы 😉 Для этого используется подсветка.
Раньше, в старых моделях ЖК мониторов, она была электролюминесцентная, то есть трубка с газом, как в лампах для освещения школ, офисов и так далее. Понятно, что в мониторах и телевизорах такие лампы гораздо меньших размеров, да и газ там другой, но главное принцип работы прежний. Теперь же, в большинстве новых моделей, используется светодиодная подсветка, то есть LED (светоизлучающие диоды).
При использовании ламп они устанавливаются по периметру экрана, а чтобы разнести свет от периметра к центру равномерно – используются светоотражатели и светорассеивающие фильтры.
При использовании же светодиодной подсветки возможны два варианта. Первый – традиционный, дешевый и практичный – такая же установка по периметру. В этом случае делается все так же как и с лампами – диоды устанавливаются по периметру и их свет разносится к центру светоотражателями и различными фильтрами. Но, естественно, улучшение качества ( равномерности) подсветки по сравнению с электролюминесцентными лампами при этом никакого не будет. Но, однако же, плюсы есть! Уменьшение расхода электроэнергии при использовании LED-подсветки уменьшается в несколько раз. Как, собственно, и выделение тепла.
Все вышеописанное относится к бюджетной – белой подсветке (хотя она на самом деле синяя, просто используются дополнительные желтые фильтры). Ее и устанавливают по бокам с той же целью – экономия денег. Такие мониторы быстрее раскупаются, так как не отпугивают потребителей своей ценой. Но есть и другой вариант установки подсветки – по всей поверхности матрицы. Она уже гораздо равномернее и качественнее, а плюс к тому еще и цветная. Да, это так называемая, RGB LED-подсветка. Она представляет собой RGB светодиоды трех цветов: красный, зеленый и синий. Располагаясь по всей площади матрицы, такая подсветка способна отключаться, для получения абсолютно черного цвета на экране, а способна подсвечиваться определенным цветом, придавая картинке яркость, а цвету насыщенность.
Однако, так как ячейки могут быть довольно крупными, то при полном отключении части подсветки для получения черного цвета, может быть задета и часть изображения, которая должна быть яркой. Но, скорее всего это все решится просто увеличением количества светодиодных ячеек или вообще управлением отдельных диодов самостоятельно, просто потребуется больше вычислительных мощностей центрального процессора у монитора.
В любом случае, цветопередача RGB LED-подсветки гораздо лучше и ярче. Сочная картинка гарантирована. А в целом, применение любого типа LED-подсветки, будь то белая или цветная, вполне оправдано. Ведь мы получаем неоспоримые преимущества. А именно: уменьшение потребления электроэнергии в несколько раз, по сравнению с применением электролюминесцентных ламп, уменьшение выделяемого тепла, а в случае с RGB вариантом, еще и улучшение равномерности подсветки и ее цветопередачи. Поэтому всем советую при покупке монитора брать именно с LED-подсветкой. А вот как выбрать остальные комплектующие читайте в моей подробной статье.
Светодиодная подсветка повсюду
На самом деле, подсветку можно применять где угодно. Например, я подобрал для вас некоторые удачные, на мой взгляд, картинки с диодами.
LED-подсветка велосипеда
Подсветка автомобиля
Подсветка в интерьере
Диван с подсветкой
Как вы видите, все зависит только от фантазии. LED-подсветка отлично подойдет для автомобилей, велосипедов, мебели и даже душа или крана. Получаются достаточно интересные эффекты и руки начинают чесаться сделать что-нибудь подобное, что же, вперед! Не сдерживайте себя 🙂
[ содержание ]
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.
Полагаю что у компьютерщиков не имеющих отношение к электронике могут возникнуть проблемы с поиском стабилитрона — его можно заменить на TL431+любой маломощный кремниевый диод (в примере 1N4148). И то и другое можно выдрать из дохлого БП АТХ от ПК.Обе схемы даны ниже.Конденсатор в принципе практически любой 1-10мкф. для второго варианта с tl431 можно не считать а взять резистор в районе 2-3к, при этом все стабильно работает.Я думаю что даже проще собирать по второй схеме.Схемы представлены ниже.inwt_pwm и dispoff# на схемах соответствуют PWM и LED_EN соответственно.
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.
Эволюция светодиодной подсветки
Автор: Адам Симмонс
Последнее обновление: 19 июня 2020 г.
Увеличение количества светодиодов
Светодиодная (светодиодная) подсветка «интересна» для потребителя, поскольку помогает более тонкий, легкий и эффективный дисплей. Это также победитель с точки зрения маркетинга, поскольку производители стремятся провести искусственное различие между своими «светодиодными» (с подсветкой) мониторами и «ЖК-мониторами». Это вслепую заставляет людей верить, что технология полностью отличается от «LCD», а не просто от изменения типа подсветки с CCFL (флуоресцентная лампа с холодным катодом) на LED.Быстрая регулировка яркости также позволяет производителям лучше использовать функцию «динамического контраста», которую мы часто критикуем в наших обзорах. Практичность настройки всей подсветки в соответствии с общей темнотой сцены сомнительна. Но это, безусловно, позволяет играть в игру с невероятно большими и вводящими в заблуждение числами с коэффициентами контрастности.
Для многих потребителей ситуация казалась беспроигрышной: конечный продукт стал тоньше, легче, не содержал ртути и мышьяка, а также был более энергоэффективным — потребляя меньше энергии и выделяя меньше тепла.Если присмотреться к мониторам с использованием этой технологии, поскольку они стали более распространенными, вскоре стало ясно, что еще есть место для подсветки CCFL. Стремление сделать вещи тоньше может порадовать некоторых пользователей эстетически, но также имеет свои недостатки. Хотя на моделях с CCFL и светодиодной подсветкой наблюдается значительная изменчивость, многие модели светодиодов имеют тенденцию быть особенно тонкими и подверженными изгибу как во время, так и после изготовления. Это может усугубить проблемы с однородностью яркости и, в частности, вызвать проблемы с утечкой подсветки и помутнением.
Но основным недостатком большинства современных технологий светодиодной подсветки является более узкий спектральный диапазон света, который они излучают по сравнению с подсветкой WCF (Wide Color Gamut) CCFL. Это стало основной причиной того, что некоторые производители не спешат отключать подсветку CCFL на некоторых из своих «профессиональных» моделей — почти исключительно для создания более широких цветовых гамм, необходимых для обработки изображений и просмотра расширенных цветовых гамм, таких как Adobe RGB. Несмотря на эти потенциальные недостатки, технология была принята в качестве «стандарта» многими производителями, в первую очередь по экологическим причинам и для удовлетворения большей части рынка.
RGB LED — редкая порода
Довольно узкий выбор мониторов со светодиодной подсветкой фактически преодолел ограничение цветовой гаммы (а затем и некоторые), используя «триады» светодиодов (красный, зеленый и синий) для создания широких Спектр белого света. Эта редкая альтернатива WLED (белый светоизлучающий диод, общая реализация которого рассматривается ниже) была известна как RGB-LED подсветка. Некоторые известные модели включают в себя XL20, XL24 и XL30 от Samsung, производителя, который одним из первых широко внедрил технологии светодиодной подсветки для мониторов и телевизоров.Несмотря на то, что RGB-LED проектирует красочную цветовую гамму, которую даже подсветка WCG-CCFL не может достичь, эта технология так и не взлетела. Было просто слишком много недостатков; стоимость, размер, вес, дифференциальная деградация светодиодов (приводящая к дисбалансу цвета на экране с течением времени) и относительно низкая энергоэффективность.
WLED — современный подход
В отличие от этих конструкций триады RGB, большинство современных решений со светодиодной подсветкой предусматривают размещение границы (o
. В современных настольных ЖК-дисплеях имеется несколько используются различные типы блоков светодиодной подсветки (BLU).
Примечание о белых светодиодах — белый светодиод на самом деле синий светодиод с желтым люминофором, чтобы создать впечатление белого света.Спектральная кривая имеет большие промежутки в зеленой и красной частях. Если верить маркетингу, светодиодная подсветка предлагает вам все виды преимуществ, но важно понимать, что правда, а что нет. Мы обсудим различные аспекты, и будут ли они под влиянием другого источника подсветки:
На профессиональном конце рынка, где RGB Используется светодиодная подсветка, она сочетается с высоким уровнем панельные технологии, такие как AMVA (от AU Optronics) или IPS (от LG.Display). Эти панельные технологии более дороги в производстве, чем широко используемые панели TN Film на массовом рынке. Когда вы используете дорогой блок подсветки, он, очевидно, должен быть в паре с более дорогой панель хотя.На самом деле современные светодиодные дисплеи RGB, такие как HP DreamColor LP2480zx даже использует единственную в своем роде настоящую 10-битную панель H-IPS (не 8-битную) + AFRC как некоторые другие современные «10-битные» экраны). RGB LED моделей мало и далеко, хотя, конечно. Модели W-LED с подсветкой становятся все более и более mainstrea. Изначально технология сочеталась исключительно с TN Film. панели, так как низкие издержки производства (и низкие розничные затраты) были названием игра. Сейчас существует множество моделей на основе TN Film со светодиодной подсветкой.Совсем недавно, во второй половине 2010 года, мы увидели, как появляются модели, объединяющие W-LED подсветка с матрицами VA и IPS. AU Optronics выпустили модули нескольких размеров, которые сочетают в себе технологию панели AMVA со светодиодом, и LG.Display начали выпускать комбинацию IPS и LED. BenQ EW2420 и VW2420H были двумя первыми экранами на базе VA на рынке со светодиодом. NEC EA232WMi и готовится к выпуску модели от LG будут одними из первых использовать IPS + LED. Мы ожидаем этого тенденция продолжится. Википедия —
Подсветка |
