Как работает драйвер подсветки лед телевизора

Как работает драйвер подсветки лед телевизора

Гостей: 10

Пользователей: 0

Всего пользователей: 6,001
Новый пользователь: vlaxrom

  • Печать
  • 28 Jun 2015
  • Nikky
  • Электроника
  • 360817 Прочтений
  • 28 Комментариев

Драйвер светодиодной подсветки

(замена ламп CCFL на светодиоды)

LED DRIVER , о котором сегодня пойдет речь, представляет собой модуль с минимальным набором электронных компонентов, размещенных на небольшой печатной плате размером 65mm x 20mm . Основное предназначение – для подсветки LCD панелей мониторов , вообще применить можно где угодно, все зависит от воображения. Компактные размеры модуля позволяют свободно расположить его внутри монитора и закрепить в удобном месте, для этого предусмотрено небольшое отверстие, расположенное с боку платы, либо он легко крепиться с помощью двухстороннего скотча. В приобретенный нами комплект светодиодного драйвера, входит две линейки со светодиодами длиной 533mm96 светодиодов на каждой и один проводной шлейф для подключения питания и управления модулем. Следует отметить, что в комплектность могут не входить светодиодные линейки, а также длина линеек может быть больше (или меньше) указанной нами, наличие и длину линеек уточняйте у продавца. Несомненно, поскольку мы говорим об основном предназначении, длина приобретаемых линеек будет зависеть от диагонали монитора. И маленький совет: длину лучше подбирать не впритык, а с небольшим запасом. На самой плате, кроме обозначения CA-155 REV:01 , более нет никаких маркировок принадлежности к той или иной модели подобных устройств. Производитель – Китай.

Модуль CA-155 REV:01

Посмотрим, что находиться на плате. На плате модуля установлено два разъема, на которые подается питание для светодиодов, микросхема драйвера подсветки DF6113 (8-pin SOP-8L) , N-канальный MOSFET транзистор, один электролитический конденсатор, индуктивность, семь резисторов, четыре керамических конденсатора и один диод шоттки SS210 . Все элементы, установленные на плате, в SMD корпусах, за исключением электролитического конденсатора. Разъем для подключения питания и управления драйвером имеет шесть выводов: VIN – напряжение питания 10v – 24v (2 контакта), ENA (Enable) – включение/выключение драйвера, DIM (Dimming voltage) – регулировка яркости, GND (2 контакта). Сразу хотим сказать, что максимальное напряжение в 30 вольт, указанное с обратной стороны платы – крайне нежелательно, «потолок» верхнего напряжения для DF6113 по даташиту 24 вольта! Будем считать это не преднамеренно указанной цифрой, а просто опечаткой. Желающие могут пройти по этой ссылке и скачать datasheet на DF6113 для более подробного ознакомления.

Перечислим некоторые характеристики микросхемы, указанные в документации: входное напряжение в диапазоне от 5 до 24 вольт, плавный старт, регулировка яркости от 10% до 100%, защита от короткого замыкания и перенапряжения, контроль тока светодиодной линейки. Микросхема поддерживает три режима управления яркостью – раздельный, одним сигналом, и смешанное управление. На данном модуле реализовано инвертированное аналоговое управление яркостью, при котором максимальная яркость светодиодов достигается при нулевом значении напряжения на выводе DIM разъема. Уменьшение яркости до 10% происходит при увеличении уровня напряжения на том же контактном выводе (DIM) до трех вольт. Что это значит? Чтобы было понятней, объясним простым языком – это значит что бегунок на экране монитора, который показывает регулировку яркости, будет работать в обратную сторону, т. е. при положении регулировки яркости в 100% экран будет затемнен и наоборот. Такой вариант нас совсем не устраивает, поэтому сразу делаем доработку. После небольшого и несложного внесения изменений в схему, получаем прямое управление яркостью, а также увеличиваем диапазон регулировки. Для доработки мы использовали один диод 1N4148, оставив без изменений номиналы токозадающих резисторов R4 и R7. Подключаем драйвер к монитору и проверяем результат изменений – теперь яркость увеличивается в сторону 100%, и при этом заметно увеличился диапазон яркости. Добавив еще несколько элементов, можно более улучшить управление светодиодами, получив в результате большую линейность и ширину диапазона регулировки. Микросхема вполне работает с ШИМ регулировкой яркости. Ниже представлена схематичная картина драйвера, воспроизведенная нами с данного модуля, с точным указанием номиналов сопротивлений, а также вариант доработки, на котором мы остановились.

Схема модуля LED подсветки CA-155 REV:01

Вариант доработки

Вкратце о светодиодной линейке. Как мы уже говорили выше, длина линеек подбирается с учетом диагонали монитора, наша линейка, имеющая длину 533mm, получается слишком длинной, с запасом, и поскольку мы устанавливали подсветку в 17 дюймовый монитор BenQ , то укоротили ее до 66 светодиодов (360mm) . Линейка легко разрезается под нужный размер, чтобы понять, как правильно ее отрезать, достаточно взглянуть на изображение ниже, на котором схематично показаны дорожки и расположение светодиодов на линейке. Все светодиоды образуют параллельно – последовательную цепь соединения, группы, состоящие из трех последовательно соединенных светодиодов, подключаются параллельно к шинам плюс и минус. С обратной стороны линейки есть маркировка – JH-LED96-533MM-3528-12A , из которой становится понятной длина, количество и тип светодиодов установленных на ней. Ширина линейки составляет 3,8mm , расстояние между светодиодами – 2mm . Тип светодиода достаточно популярный – SMD3528 , с размерами 3.5 х 2.8 х 1.8 mm (L x W x H), со всеми параметрами светодиода можно ознакомиться, открыв документацию.

Линия отреза, при укорачивании светодиодной линейки

Светодиодная линейка JH-LED96-533MM-3528-12A

Ну и перед тем как установить светодиоды в монитор, еще раз измерим напряжение и ток на плате драйвера и укороченных под нашу диагональ светодиодных линейках. Напряжение питания на модуль, поступающее с монитора = 14.8v , напряжение на светодиоды = 9.2v , ток светодиодной линейки при максимальной яркости = 460mA . Светодиодная линейка при этом не «кипит» и сильно не греется, на ощупь теплая. Можно убирать старые лампы CCFL и устанавливать светодиодные линейки. Возможно, в следующей статье мы покажем весь процесс замены, с фотографиями, и расскажем, как сделать, чтобы яркое свечение светодиодов не было заметным сквозь матрицу, в местах их крепления.

Источник

Схема инвертора подсветки. Принцип работы драйвера

Принцип работы инвертора ламповой подсветки

На рисунке ниже показана принципиальная схема инвертора ламповой подсветки. Подключение ламп в ней выполнено по емкостной схеме, что гарантирует их равномерное свечение в течение длительного времени и позволяет управлять яркостью. Транзисторы Q1, Q2 обеспечивают включение и отключение схемы.

Устройство любого инвертора подсветки можно представить в виде следующих блоки. 1 — подает постоянное напряжение на автогенератор с транзисторными ключами (4), управляющий сигналами ШИМ. Функции блока управления яркостью (2) и ШИМ (3) обычно выполняет всего одна специализированная микросхема. ШИМ осуществляет контроль нагрузки во вторичных цепях и при нерабочих лампах не позволяет автогенератору начать процесс генерации импульсов , тем самым защищая транзисторные ключи и трансформатор.

Необходимый уровень светового потока создают люминесцентные лампы (R) с холодным катодом (CCFL) находящиеся за ЖК матрицей и равномерно освещая ее.

Инвертор ламповой подсветки выполняет следующие задачи:

При включении телевизора с блока питания через две секунды приходит сигнал (уровнем 3-5 вольт, чаще всего 3,3 В)позволяющий выйти из дежурного режима и схема инвертора ламповой подсветки переходит в рабочее состояние. Контроллер обеспечивает «мягкий» пуск, а также защиту от короткого замыкание. Если КЗ продолжается более 1 секунды, то устройство отключается. ШИМ импульсы следуют на преобразователь, состоящий из полу — мостового генератора с самовозбуждением и тем самым разрешают работу DC/DC-преобразователю и на вторичной обмотке трансформатора генерируется высоковольтное напряжение для необходимое для ламп подсветки. Кроме того, малая обмотка выполняет в схеме функцию обратной связи (ОС).

В момент стартового запуска CCFL ламп инвертор подсветки, напряжение DC-DC преобразователя может достигать уровня в 1600 В, а и только потом инвертор перейдет в рабочий режим. Сгоревшая лампа, вздутый конденсатор во вторичной цепи или короткое замыкание вторичной обмотки трансформатора приведет к срыву генерации импульсов.

Диагностика ламповой подсветки ЖК матрицы:

В основном входным напряжением ЖК драйвера светодиодной подсветки является постоянное напряжение номиналом 12 вольт. Выходное же может варьироваться в широком интервале и доходить до уровня 100 вольт и зависит в первую очередь от диагонали ТВ и количества светодиодов применяемых для подсветки экрана.

В современных телевизорах и мониторах в случае неисправности LED драйвера проще всего поставить универсальный LED контроллер, который за 2-5 зеленых фантика, можно заказать из Китая:

Главным признаком проблем в инверторе подсветки LCD телевизора является отсутствие изображения при наличии звука. Хотя возможны и другие менее распространенные варианты:

В ЖК телевизорах с светодиодной подсветкой в инверторе чаще всего сгорают сами диоды. При ремонте можно заменить как всю лент, или проверять каждый в отдельности. Например в нашей телевизионной матрице три полоски светодиодных лент по 7 светодиодов в каждой. Из документации понятно, что их напряжение 70 вольт. Делим его на 21 и получаем 3,3 вольта. Подбираем такой, на мощность 1 ватт и меняем.

Быстрый метод проверки LED – подать отдельное питание на каждую ленту, сходу определив ленту, на которой имеются неисправные светодиоды подсветки, а затем по отдельности можно проверить каждый диод, или заменить всю ленту.

Если все светоизлучающие компоненты инвертора в норме, значит, причина только в LED-драйвере.

Если изображение на экране ЖК монитора или телевизора дёргается или появляются искажения, причина поломки может быть как в неисправности светодиодного драйвера, а также механическом повреждении шлейфов или плохом контакте, обрыве шлейфа. Если при нажатии на дисплей телевизора картинка временно появляется или, исчезает, то, проблема только в контактах или шлейфе и светодиодная подсветка тут ни при делах.

Основной симптом неисправности — при включении телевизора, ест звук, а изображение отсутствует. Телевизор прекрасно реагирует на пульт дистанционного управления и кнопки. Если присмотреться под хорошим внешним источником освещения, то видно, что на матрице имеется изображение. В этом случае практически со 100% вероятностью можно сказать , что неисправен LED драйвер подсветки или сгорел светодиод в последовательной линейке.

Источник

Все своими руками

Электронные самоделки в домашних условиях

Ремонт телевизора LED. Нет подсветки экрана

Приветствую друзья. Тема сегодняшней статьи ремонт, телевизор LED без изображения, но со звуком. Положа руку на сердце признаюсь, что не особо люблю ремонтировать что то, а в особенности телевизоры. Сегодняшний ремонт для меня исключение, так как это мой первый опыт в ремонте LED, а точнее ремонт подсветки и устранение повторных ремонтов в этих цепях.

Я много читал о ремонтах, читал о принципах работы LED и основных узлов: питания, тюнера, драйвера подсветки, УЗМЧ и т.д. В основном пишут, что это то еще гемор. Для работы с матрицей нужна чистая комната, какие то супер примочки. Но тем не менее делают же, единицы из тысяч пробует и имеет результат в ремонте матриц. Глаза бояться, руки паяют. История пациента была такова

Летом 2019 тетушка попросила посмотреть телек LED. Звук есть, картинки нет. Исходя из того что знал, пояснил возможные варианты поломки и ремонта. Типа это может быть: драйвер, управляющий сигнал с процессора, а может сама подсветка. Типа надо смотреть, разбираться. Сказал, что прежде подобного не делал, но готов попробовать. Вроде договорились, но вопросов не было, телек так и не привезли, это до позавчерашнего дня.

Заехал к тетке позавчера, она отдала телек со словами «Получиться — хорошо, не получиться то на запчасти». Предмет эксперимента есть, можно попытаться испытать ту жуть, о которой так писали. Короче притащил все в кухню, достал пива, разобрал корпус и добрался до платы. Конечно первым делом посмотрел напряжения с блока питания и с тех стабилизаторов что есть, короче:44В, 5В, 1,2В и вроде еще 3,3В. Но а че дальше то делать?
Нашел схемку на компе, еще тогда летом скачал, что бы подробней изучить как работает подсветка. Но это оказалась схема от Thompson 32 дюйма, мой же 28 дюймов. Начал рассматривать и примерно сравнивать, в принципи то же самое. Привожу отрезок именно драйвера LED


Исходя из схемы, при подаче разрешающего сигнала, микросхема драйвера запускается и раскачивает транзистор для накачки дроселя. Схема эта, это обычный повышающий преобразователь с обратной связью по току.
Схемку глянул, телек включил, делаю замер на шлейфе подсветки и нахожу 44В. Напряжение с драйвера есть, но пока идущее только напрямую через дросель 44В, это не раскачанное напряжение, там должно быть порядка 60-70В.

Нашел пару статей и форумов с ремонтом Thompson-ов и выяснил, что отсутствие подсветки довольно частая поломка. Всему виной критичные токи для светодиодов и как результат выход из строя следующих. Один из авторов написал, что лучше этот ток ограничить, на меньшем уровне. Короче причина поломки есть, а пока разбираю матрицу. Для начала откручиваю плату управления матрицей
Далее добрался к подсветке через десятки болтиков и кучу защелок. Ожидал чего то более сложного, но все разложилось идеально. Сама матрица отдельно, корпус с подсветкой отдельно, вероятность порвать шлейф с матрицы крайне мала, как обычно пишут про ремонты матрицы. В блоке подсветки вижу две последовательно соединенных полоски с диодами. И вижу вот что, три светодиода менялись.Значит был он в ремонте.

И вот интересен момент в этом ремонте тем, что предыдущий мастер менял три светодиода. Почему? Три раза сгорели светодиоды? Или же все как то разом перегрелись?? Как по мне первый вариант логичней, и по звонку определился, что он 3 раза уже был в ремонте.

Потыкал к каждому прозвонкой диодов, но как то тишина на 7 светодиодах, тех что родные. Два которые из замененных, показали переход 0,75В, один такой же просто в коротком замыкании.

Не понимая как в обрыве 7 светодиодов, решил варварски проверить эти диодики. Узнал что светодиоды работают в схеме на токах 300-400мА. Испытаю свой новенький маломощный лабораторный блок питания, выставил ток порядка 300мА, максимальное напряжение стоит 10В и к каждому светодиоду подключил питание. При токе 300мА напряжение питания 7,3В каждого светодиода

Странно, но родные светики живые кроме одного, так же из уже замененных один мертв. Толи переход так велик что мультиметр не реагирует, то ли еще чего, но найти светодиоды под замену удалось таким способом.

Ленты заказывать 1500 рублей, ждать доставку и прочее, но вспомнил кое что. Я еще тем же летом разобрал телики 32 дюйма с LED подсветкой DLED32Dg 3×7 0003. Эти 3 ленты я паралельно включил и запитал от 22В, создал отличную подсветку полки с приборами и своего рабочего паяльного места. Решил пожертвовать одной ленточкой, и провести ремонт по мотивам предыдущего мастера. Отрезать два кусочка ленты со светодиодами, наклеить на места мертвых, предварительно выровняв площадки.
Предыдущий мастер клеил на двухсторонний скотч и у него все вроде держалось, я же приклею на термоклей в надежде, что светодиод не на столько выделит тепла, что бы расплавить клей, тем более токи чуток уменьшу. Так же линзы на светодиоды придется клеить, так как я снял со своих ленточек эти линзы.

Почистил от остатков старых светодиодов, приклеил, очистил проводящие дорожки, залудил и припаял на ниточки, то есть на жилки из провода.
Кстати как я сказал напряжение питания должно подняться, на ленте порядка 61В

Короче припаял все на места, запустил посмотреть как работает подсветка и заметил, что все светодиоды разных моделей светят по разному. Ток как правило во всех участках цепи одинаковый, а вот падение напряжения на разных светодиодах разное. Замеры показали незначительную разницу падения в 0,5В , между теми что были и менялись, и аж 3В разницы с теми, что поставил я.

Значит мощность их чуть разная, токи разные и выбирать ток нужно самого слабого светодиода. Самый слабый светик мой новый, согласно инфе с форумов в теликах с подсветкой на ленте DLED32Dg 3×7 0003 ток в ленте около 230-270мА. Выбрав золотую середину возьму 250мА, а пока через светики ток равен 300мА.

Рассмотрел плату, быстро нашел те резисторы шунта, но их уже 3. Предыдущий мастер сделал ток на 100мА меньше, выпаяв один резистор 0,47Ом, это видно по остаткам канифоли. Я сделал то же самое, выпаял еще один и замерил ток. Странно вышло, но ток тот же 300мА. Выпаял еще один, а ток все тот же. Взял выпаял еще один, причем последний, а ток все тот же. Че за бесогон, драйвер мертв что ли.

Начал проверять все что только можно и тут подсветка погасла. Вернул все резисторы на место, но это ничего не дало. Похоже я что то спалил. Вот и поремонтировал, только хуже сделал, подумал так. Ну опять к началу проверю напряжение питания драйвера. Стоп, 44 вольта то есть на подсветку, опять что ли светодиоды?? Именно они, выгорели несколько тех что я ставил и еще один из родных. Не понимая почему так, заменил трупиков и подключил. Включение, вспышка и опять мертвый светодиод.

А потом оказалось вот что, пока очищал изоляцию для пайки ленты, видимо пробил слой изоляции к радиатору на обоих лентах и теперь не стабильный ток бежит по оставшимся светодиодам, а прямой ток с дроселя, где напряжение 44В. Заменил светодиод, снял ленты с корпуса и запустил, ну вот результат. Все работает, можно продолжать бороться с ограничением тока.

Рассмотрев еще раз схемку, обратил внимание, что светодиодная лента катодом подключается не на прямую к общему, а через цепочку диода и так же 4 резисторов. Похоже я не туда смотрел как и предыдущий мастер, 4 резистора, а точнее 3 для модели на 28 дюймов, имеют номиналы 2,2Ом и два по 1,6Ом. На фото в красной рамке те резисторы, которые отвечают за ток в цепи, а в синей те что я выпаивал.
Теперь понятно почему светодиоды светились без резисторов, диод то все равно ток пропустит.

Короче, надо заканчивать. Что бы устранить КЗ на лентах проложил обычную изоленту между корпусом и лентой, варик не лучший, но надеюсь что лента и так будет нормально охлаждаться. Далее выпаиваю один резистор на 1,6Ом из цепи обратной связи, и что вы думаете, ток стал порядка 200мА

Напряжение питания просело до 50В, но это от того что теперь много светодиодов на 3,5В.

Ну наконец то добился результата. Видимо предыдущий мастер не удосужился проверить токи после замены, короче по инструкции работал, отсюда и три ремонта за пол года. Такой мастер всегда при работе.

Что ж теперь можно собирать все в корпус, что бы проверить работоспособность телевизора. После сборки все заработало без проблем, яркости более чем достаточно для комфортного просмотра, но ведь я хотел токи 250мА. Для этого я установил обратно резистор на 1,6Ом и убрал на 2,2Ом. Ток светодиодов поднялся до 220мА, что в самый раз.

Ну что ж, написание этой статьи началось три дня назад, а сегодня уже 30 марта и телик не разу не подводит. Нагрев шунтов обратной связи не значителен, плата нормально стабильно работает. Подсветка слегка нагревает корпус, так что изолента нормально подошла для этого опыта. Ну время покажет, а я возвращаю телек тетке
Вот такой первый опыт с LED телевизорами, а кому не нравиться колхоз, тут можно купить ленты для подсветки дешевле. Долго, нудно и упорно, но оно стоило того. Дальнейшие ремонты пойдут по накатанной думаю.Кстати рекомендую прочитать статью про замену ламп подсветки на светодиодные ленты и продлить жизнь старому телевизору

Если вам нравиться изложенный материал, предлагаю подписаться на уведомления в Вконтакте и Одноклассниках в вверху страницы, что бы не пропустить новые материалы. Так же можете подписаться на обновления по электронной почте в колонке справа.

Желаю хороших ремонтов, поменьше таких мастеров как тот и всего хорошего.
С ув. Эдуард

Источник

Читайте также:  Гранулятор сухого льда своими руками
Оцените статью