Светодиодная подсветка экрана – Что такое светодиодная (LED) подсветка? Ответ эксперта

Содержание

Что такое светодиодная (LED) подсветка? Ответ эксперта

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. В моделях телевизоров с боковой подсветкой нельзя достичь изображения высокой контрастности по двум причинам. Все светодиоды светят с одной яркостью, одинаково засвечивая тёмные и светлые участки экрана. Световоды, несмотря на свою продуманную конструкцию, не способны обеспечить равномерное распределение света по всей рабочей поверхности.

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.

Читайте так же

ledjournal.info

LED подсветка монитора своими руками / Habr


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

Разбираем монитор

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

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

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

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

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

И блок с подсветкой отдельно:

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

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

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

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

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

Расчет выходного напряжения для LM2941 производится по формуле:

Vout = Vref * (R1+R2)/R1

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

R2=R1*(Vout/Vref-1)

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

Монтаж светодиодной ленты

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

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

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


Питание и сигнал управления On заводились с платы блока питания:

Расчетная мощность, выделяемая на LM2941 рассчитывается по формуле:

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

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

Из достоинств:

  • Используется стандартная светодиодная лента
  • Простая плата управления

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

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

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

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

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


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


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

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

Собираем, подключаем, получаем гораздо лучше:

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

Недостатки:
  • Никак не решился вопрос с балансом белого, уходящим в зеленоватые тона
  • LM2941 хоть и с большим радиатором, но греется и греет все внутри корпуса
Плата управления на основе Step-down регулятора

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

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

Vout=Vref*(1+R2/R1)

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

R2=R1*(Vout/Vref-1)

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

Плата управления в сборе:

После монтажа в мониторе:

Все в сборе:

После сборки вроде все работает:

Итоговый вариант:

Достоинства:

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

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

Варианты улучшения:

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

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

habr.com

Что такое подсветка LED? Типы подсветки

Производители телевизионной продукции регулярно знакомят пользователей с новыми технологиями, улучшающими качество передачи изображения. Подходы к совмещению ТВ-экранов и светодиодных элементов давно осваиваются крупнейшими компаниями. В последнее время источник яркого и мягкого свечения переходит также на дисплеи мобильных устройств. Оценить достоинства такого решения могут и пользователи традиционного освещения на основе светодиодов, но, разумеется, наиболее привлекательно смотрится подсветка LED-экранов в телевизорах. Тем более что ее дополняют и другие высокотехнологичные включения, используемые разработчиками данной техники.

Устройство подсветки

В создании модулей для реализации подсветки применяются LED-массивы, которые могут состоять из белых элементов светодиодного свечения или разноцветных, типа RGB. Конструкция платы для оснащения матрицы специально проектируется с целью интеграции в устройство конкретной модели носителя. Как правило, с левой стороны платы располагаются контактные разъемы, один из которых обеспечивает питание LED подсветки, а другие предназначены для управления ее рабочими настройками. Также для светодиодных модулей используется специальный драйвер, функция которого сопряжена с контроллером.

В готовом виде светодиодная лента представляет собой ряд из миниатюрных ламп, которые подключаются группами по 3 штуки. Конечно, производители не рекомендуют вмешиваться в устройство таких лент, но при желании можно физически укоротить или, напротив, сделать длиннее устройство. Также стандартная подсветка LED-экрана предусматривает возможность регулировки яркости, поддерживает плавный пуск и снабжается защитой от напряжения.

Классификация подсветки по типу установки

Существует два способа интеграции светодиодной подсветки – прямая и торцевая. Первая конфигурация предполагает, что массив будет располагаться позади жидкокристаллической панели. Второй вариант позволяет создавать очень тонкие панели экранов и носит название Edge-LED. В этом случае выполняется размещение лент по периметру внутренней стороны дисплея. При этом равномерное распределение светодиодов осуществляется при помощи отдельной панели, которая расположена за жидкокристаллическим дисплеем – обычно такой тип подсветки LED-экрана используется при разработке мобильных устройств. Приверженцы прямой подсветки указывают на качественный результат работы свечения, который достигается благодаря большему количеству светодиодов, а также локальному затемнению с целью сокращения цветовых разводов.

Применение светодиодной подсветки

Рядовой потребитель может найти данную технологию в моделях телевизоров Sony, LG и Samsung, а также в продукции Kodak и Nokia. Конечно, светодиоды получили более широкое распространение, но именно в моделях этих производителей наблюдаются качественные сдвиги в сторону улучшения потребительских качеств данного решения. Одной из главных задач, которая стояла перед конструкторами, являлась поддержка работоспособности экрана с оптимальными характеристиками в условиях прямого воздействия солнечных лучей. Также светодиодная LED-подсветка за последнее время улучшилась в плане повышения контрастности. Если говорить о продвижениях в направлении конструкции экрана, то наблюдаются заметные сокращения в толщине панелей, а также совместимость с большой диагональю. Но остаются и нерешенные задачи. Светодиоды не способны в полной мере раскрывать свои возможности в процессе отображения информации. Впрочем, это не помешало LED-технологии вытеснить CCFL-лампы и успешно конкурировать с новым поколением плазменных экранов.

Стереоскопические эффекты

Модули на основе светодиодов имеют немало способностей к обеспечению различных эффектов. На данном этапе развития технологии производители активно используют два стереоскопических решения. Первый предусматривает угловое отклонение потоков излучения с поддержкой дифракционного эффекта. Пользователь может воспринимать данный эффект в ходе просмотра с применением очков или без них, то есть в режиме голографии. Второй эффект предусматривает смещение светового потока, который выделяет подсветка LED-экрана по направлению заданной траектории в жидкокристаллических слоях. Использовать эту технологию можно в сочетании с 2D и 3D-форматами после соответствующей конвертации или перекодировки. Впрочем, относительно возможностей комбинации с трехмерными изображениями у светодиодных подсветок не все гладко.

Совместимость с технологией 3D

Нельзя сказать, что у экранов с LED-подсветкой наблюдаются серьезные проблемы взаимодействия с форматом 3D, но для оптимального восприятия зрителем такой «картинки» требуются специальные очки. Одним из самых перспективных направлений этой разработки являются стереоочки. К примеру, инженеры nVidia несколько лет назад выпустили затворные 3D-очки с жидкокристаллическими стеклами. Для отклонения потоков света LED-подсветка ЖК-экрана предусматривает использование фильтров поляризации. При этом очки выполняются без специальной оправы, в виде ленты. Встроенная линза состоит из широкого массива полупрозрачных светодиодных матриц, которые воспринимают информацию с управляющего устройства.

Преимущества подсветки

По сравнению с другими вариантами подсветки, светодиоды заметно улучшают потребительские качества телевизионных экранов. В первую очередь улучшаются непосредственные характеристики изображения – это выражается в повышении контрастности и цветопередаче. Наивысшее качество обработки цветового спектра обеспечивает RGB-матрица. Кроме этого, подсветка LED-экрана отличается пониженным энергопотреблением. Причем в некоторых случаях достигается сокращение расхода электричества до 40%. Также стоит отметить возможность производства сверхтонких экранов, которые при этом обладают небольшой массой.

Недостатки

Пользователи телевизоров с присутствующей светодиодной подсветкой критикуют их за вредные воздействия сине-фиолетового излучения на глаза. Также синеватость наблюдается и в самой «картинке», что искажает естественную цветопередачу. Правда, в последних версиях телевизоров с высокой разрешающей способностью LED-подсветка экрана практически не имеет подобных дефектов. Но есть проблемы с управлением яркостью, в которой участвует широтно-импульсная модуляция. В ходе таких настроек можно заметить мерцания экрана.

Заключение

На сегодняшний день сегмент моделей телевизоров с LED-технологией находится на этапе становления. Потребитель пока оценивает возможности и достоинства, которые способно обеспечить инновационное решение. Надо отметить, что эксплуатационные недостатки, которыми обладает светодиодная LED-подсветка, не так смущают пользователей, как высокая стоимость. Многие специалисты именно этот фактор считают главным барьером для широкой популяризации технологии. Впрочем, перспективы светодиодов все равно остаются многообещающими, поскольку их стоимость будет сокращаться по мере увеличения спроса. Параллельно с этим совершенствуются и другие качества подсветки, что еще больше увеличивает привлекательность этого предложения.

fb.ru

LED-телевизор и LCD - в чем разница? и какой лучше?

Если вы собрались купить новый телевизор, то в процессе выбора оптимальной модели вы неизбежно услышите (или увидите) фразу «LED ТВ», которая, в свою очередь, скорее всего заставит вас озадачиться вопросом: неужели это та самая технология, которая используется на рекламных вывесках или гигантских экранах для трансляции футбольных матчей или концертов?

Скажем сразу: это не та технология.

На стадионах действительно установлены большие LED-экраны, состоящие из тысяч светодиодов (LED — это сокращенно Light-emitting diode, т.е. «светодиод»), которые и формируют изображение, тогда как так нызваемые LED-телевизоры, которые вам предложат в магазине — это скорее всего ЖК-панели (т.е. LCD). Другими словами, экраны у них не совсем светодиодные, поскольку эти самые светодиоды там используются только для подсветки LCD-панели. Что такое подсветка? Тогда начнем с того,

зачем вообще ЖК-экранам нужна подсветка?
В качестве технологии, ориентированной на потребительский сегмент рынка, LCD получила широкое распространение еще в 70-х годах уже прошлого столетия. В то время первые LCD-экраны, а точнее циферблаты, появились на электронных наручных часах. Не трудно догадаться, что LCD, т.е. Liquid Crystal Display, а если дословно, то «экран из жидких кристаллов» — состоит из чего-то жидкого. Собственно, именно это вещество, помещенное между двумя плоскими пластинами, имеет свойство изменяться при прохождении через него электрического тока.

В течение многих лет человечество успешно пользовалось черно-белыми LCD-экранами, и хотя цветные их модификации — это сравнительно недавнее изобретение, однако технология все равно одна и та же. Потому всем нам хорошо известно, что разглядеть циферблат электронных часов в кромешной темноте невозможно, для этого надо нажать кнопочку, чтобы включилась подсветка экрана. В этом отношении LCD-экранчик наручных часов, выпущенных в начале 80-х, ничем не отличается от LCD-панели 50-дюймового телевизора образца 2012 года: в обоих случаях необходим источник света, поскольку жидкие кристаллы сами свет не излучают.

Подсветка LCD-экрана бывает нескольких типов,..
…из которых в настоящее время наиболее часто используются два: с применением флуоресцентных ламп с холодным катодом (CCFL) либо с применением светодиодов (LED). CCFL — это фактически набор трубок, расположенных горизонтально за экраном, плюс рефлектор, в связи с чем такой тип подсветки делает панель громоздкой и затрудняет контроль над контрастностью.

LED-подсветка, которая впервые появилась в знаменитых Sony WEGA в 2004 году, считается более функциональным и экономичным решением. Способов подсветки экрана с помощью светодиодов тоже несколько, но принцип тот же — светодиодные лампы тоже используются, как источник света для освещения LCD-экрана.

55-дюймовый LG 55LM9600 с LED-подсветкой

Матричная или боковая?
Методов подсветки LCD-панели телевизора с помощью LED-ламп два: матричная (Backlit) и боковая (Edgelit). Основное преимущество матричного метода, предусматривающего размещение ламп за панелью, состоит в возможности увеличения уровня контрастности изображения посредством отключения определенных светодиодов — функция локального затемнения, которым увеличивается количество черного цвета в нужных местах «картинки».

В свою очередь, боковая подсветка позволяет делать телевизор гораздо более тонким, поскольку лампы при такой схеме располагаются по бокам панели, а не за ней. Локальное затемнение в телевизорах с боковой подсветкой экрана теперь тоже возможно, однако реализуется данная функция менее эффективно.

Sharp LC-65XS1M

Для наглядности: технология Samsung под микроскопом
Как видим, созданный специалистами Samsung блок боковой LED-подсветки экрана состоит из двух основных компонентов: длинного модуля с рядом маленьких белых светодиодов и тонкой пластиковой пластины со светонаправляющим слоем. Два таких LED-модуля устанавливаются снизу и сверху светонаправляющей панели. Таким образом, комбинированный световой поток равномерно распределяется по всему экрану телевизора.

Модуль белых светодиодов

Белая или RGB?
Это еще две категории LED-подсветки, отличающиеся по принципу формирования белого цвета: на основе светодиодов белого свечения или на основе групп светодиодов трёх цветов (RGB). Белая подсветка во многом похожа на CCFL, потому как в ней используется источник синего света, который становится белым благодаря специальному покрытию-фильтру на внешней повехности лампы.

В итоге, телевизоры с белой LED-подсветкой лучше отображают зеленую часть спектра, хотя в общем значительного преимущества в цветопередаче не дает. Тем не менее, по мнению некоторых специалистов, если некоторые CCFL-решения позволяют получить лучший красный и синий цвета, то вероятно более оптимальные варианты белой LED-подсветки тоже возможны.

Цветная (или RGB) подсветка, состоящая из диодных ячеек трех цветов (красного, зеленого и синего), потенциально более функциональна, чем белая, поскольку имеет целый ряд преимуществ как в качестве цветопередачи, так и в равномерности подсветки.

Тем не менее, «белая» подсветка проще и значительно дешевле цветной в производстве, потому телевизоры с RGB-подсветкой — это редкость. Самым «новым» устройством такого типа является модель LC-65XS1M, которую компания Sharp выпустила в 2009 году.

Сколько стоит платить за LED ТВ?
С учетом количества предложений LED ТВ в магазинах, а также того факта, что многие компании-производители постепенно сокращают выпуск LCD-телевизоров, данный вопрос перестал быть актуальным сразу для многих брендов. Технология LED дешевле и все производители переходят на диодную систему подсветки, а кое-кто уже налаживает выпуск еще более новых OLED-телевизоров. На самом деле, сегодня отыскать LCD-телевизор с диагональю от 40″, который стоил бы значительно дешевле, чем аналогичная модель с LED, не так легко.

Разница в цене может составлять от $100 до $300 в зависимости от модели. Однако надо помнить, что при выборе телевизора LED-подсветка не должна становится определяющим фактором, нужно подходить к выбору телевизора более взвешено, изучая все аспекты той или иной модели. На качество изображения влияет не только тип подсветки, но и разрешение экрана, модель видеопроцессора, наличие дополнительных технологий, улучшающих качество видеосигнала. Обычный LCD-телевизор с подсветкой лампой CCFL, при наличии хорошей схемотехники, покажет очень хорошее качество изображения.

www.gadgetstyle.com.ua

Подсветка монитора. Вид подсветки матрицы

Доброго времени суток, дорогие читатели! На связи с вами Александр Осипов. 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 пристальное 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 LED подсветкой. Поэтому при выборе монитора или телевизора нужно обращать внимание и на этот параметр.
К написанию данной статьи меня побудило ошибочное понимание многих людей такого 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 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).
CCFL лампы 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 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 LED подсветки, но мешали как технологические, так и экономические составляющие.

Обкатку LED подсветки жидкокристаллических экранов начали с ноутбуков, потом, по мере удешевления и повышения качества, она перекочевала на рынок ЖК телевизоров, где и получила бурное развитие.

На сегодняшний день светодиодная подсветка полностью захватила рынок ноутбуков (сейчас найти новые модели ноутбуков с CCFL подсветкой невозможно), практически 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 Вам 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.

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 динамически ей управлять.
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.

Из-за технологии, количества и места размещения светодиодов, толщина мониторов и телевизоров больше, а энергопотребление выше, чем при использовании боковой подсветки.

Может быть выполнена 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.

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. Через полгода-год, я думаю, мы уже не увидим 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. И если сейчас у нас есть выбор между двумя принципиально разными технологиями подсветки, то в скором будущем он будет основан только на выборе между типами подсветки на основе светодиодов.

Если Вы прочитали всю статью от начала и до конца, то решить с каким видом подсветки Вам купить монитор или телевизор не составит труда.
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).

computer-vsem.ru

Подробно о LED подсветке: разновидности, особенности, отличия

  • Видео
    • Домашний кинотеатр
    • Телевизор
    • Проектор
    • Монитор
    • Blu-Ray плеер
    • 3D
  • Аудио
    • Акустика
    • Наушники
    • Саундбар
  • Мультимедиа
    • Медиаплеер
    • HDD
  • Умный дом
  • Бытовая техника
  • Фото
    • Фотокамера
    • Графика
  • Советы
  • Сетевые устройства
    • Домашний сервер
    • Роутер
    • Wi-Fi
  • Онлайн Сервисы
  • Матчасть
  • Гаджеты
    • Apple
    • Android
    • Смарт-часы
  • Игровые консоли
    • PS4
    • XBOX One
    • XBOX 360
    • PS Vita
    • PS3
  • Обзор
  • ТВ-приставки

Поиск

  • Услуги
  • Реклама
  • Контакты
MediaPure.Ru
  • Видео
    • Обзор проекторов Alfawise: доступные модели для дома

mediapure.ru

Замена ламп на светодиоды в мониторе

Наиболее частой причиной отказов в работе ЖК мониторов и матриц становится выход из строя ламп подсветки. Если для телефонов и небольших дисплеев в планшетах используют Led ленты, в матрицах с большой диагональю для этих целей устанавливают CCFL лампы. По сути, это та же люминесцентная лампа дневного света, но с холодным катодом.

У них есть неприятная привычка выходить из строя без особых видимых причин, причем даже выход из строя одной лампы вызывает срабатывание блока защиты и отключение питания монитора.

Сверху перегоревшая CCFL лампа в модуле подсветки.

Избавляемся от старой CCFL

Наиболее очевидный путь решения проблемы – замена лампы, но ремонт имеет и некоторые подводные камни. Например, для замены необходима точно такая лампа. Источники с немного другими параметрами питания инвертор принимать не хочет, а найти полный аналог для модели выпущенной 5-6 лет назад порой проблематично.

В свете этого очень привлекательна идея переделки монитора на led подсветку.

Для перехода на LED придется разобраться с инвертором для CCFL ламп. Нам он уже не пригодится, поскольку на его выходе формируется высоковольтный высокочастотный сигнал смертельный для светодиода.

Просто отсоединяем шлейф разъёма инвертора от основной платы. На будущее нам понадобится разъём «dim» для управления яркостью светодиодной ленты.

Для замены ламп в мониторе на светодиодную ленту потребуется диммируемый драйвер питания.

Замена проводится в два этапа. Первый – извлечение CCFL ламп и инвертора питания, второй – установка светодиодной ленты, драйвера питания и их подключение. В качестве светодиодного драйвера можно использовать модели на 220В и 12В, главное, чтобы они подошли по габаритам.

В качестве эквивалента CCFL лучше всего подходят ленты, у которых 120 диодов на метр. Если не удалось найти такую ленту подходящей ширины, возможно использование 90 диодов на метр.

Лента должна быть нейтрально белого цвета, иначе искажения цветопередачи гарантированы. При выборе светодиодной ленты для монитора на это обратите особое внимание. Подробнее о цвете свечения ламп читайте здесь.

При замене лампы не стоит увлекаться достижением слишком высокой яркости, у мощных светодиодов значительное тепловыделение, что не лучшим образом скажется на самой матрице.

Как заменить подсветку монитора на светодиодную

Самым сложным и кропотливым участком работы станет для нас демонтаж корпуса.

Любое неосторожное движение может вызвать обрыв шлейфа или вообще повредить матрицу. Разбирать корпус при включённом питании не стоит, на выходе инвертора формируется напряжение порядка киловольта. Пробой его на блок развертки или матрицу гарантированно сожжёт эти блоки.

Но по большому счёту, замена подсветки монитора на светодиодную своими руками достаточно проста.

Электронная начинка состоит из трёх блоков:

  • Блок питания;
  • блок развёртки изображения;
  • блок инвертора ламп.

Обычно блок инвертора закрыт защитным кожухом.

Светодиодная лента, установленная вместо ламп подсветки монитора, должна максимально соответствовать по ширине желобам ламп, иначе подсветка будет неравномерной.

Если вы решили использовать драйвер светодиодной подсветки на 12В, убедитесь, что блок питания имеет выход с таким напряжением. Можно конечно найти на плате точку с напряжением питания 12В, но подключение к ней драйвера ленты способно вызвать «просадку» напряжения и нестабильную работу электроники.

Схема диммируемого драйвера светодиодной ленты

Как уже упоминалось, для замены CCFL на LED в мониторе придётся установить драйвер питания светодиодной ленты.

Собрать простейшим ШИМ регулятор для диммирования яркости подсветки своими руками можно на микросхеме N555.

Схема светодиодной подсветки монитора со встроенным диммером

Генератор диммирующего сигнала собран на генераторе импульсов NE555, особенностью этой микросхемы является возможность изменять и частоту, и скважность импульсов. Переменный резистор в этой схеме влияет на скважность.

Преимущества такой схемы управления яркостью подсветки – низкое тепловыделение и широкий диапазон сигнала, недостаток – механическая регулировка. Эта схема понадобится, если стоит программный диммер на плате инвертора питания ламп. Эта схема led подсветки универсальная и подойдет для экранов любых производителей.

Схема для внешнего диммирования

Это копия выходного каскада предыдущей схемы. Если уровень сигнала с диммирующего выхода будет недостаточен для корректной работы полевого транзистора, перед затвором возможно установить дополнительный маломощный транзисторный ключ, который будет играть роль коммутатора напряжения.

А эта схема позволит управлять яркостью ленты через штатный канал. Учтите, что глубина диммирования для ccfl ламп меньше чем у светодиодов, поэтому в такой схеме диапазон яркости будет меньше чем при первом варианте.

На многих устройствах Toshiba, JVS, BenQ ШИМ программный, когда на инвертор поступает сигнал увеличения либо уменьшения скважности, а диммирующий сигнал формируется контроллером самого инвертора. В Samsung и LG у всех моделей есть выход «dim», который подойдёт для управления яркостью led подсветки монитора.

Замена ccfl на led в мониторе позволяет значительно снизить затраты по сравнению с установкой новой лампы. Даже по минимальным расценкам четыре лампы обойдутся в 3-5 долларов, а полметра светодиодной ленты вместе с драйвером обойдутся вам меньше чем в доллар.

Понравилась статья? Расскажите о ней! Вы нам очень поможете:)

svetodiodinfo.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о