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Riprogettazione dell'illuminazione dei monitor a LED

Pubblicato: 31.01.2021
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I monitor LCD hanno una grande quota del mercato dei display per computer desktop, portatili, televisori, monitor informativi e pubblicitari, ecc. Anche se ci sono tecnologie più promettenti disponibili, gli schermi LCD manterranno la loro posizione per molto tempo a venire. Questi dispositivi sono affidabili, ma niente al mondo è eterno. E i dispositivi costosi prima o poi si rompono. In molti casi, possono essere riparati da soli. Tali situazioni includono il guasto della lampadina della retroilluminazione.

Il design di un display LCD

Prima di scoprire come sostituire una retroilluminazione difettosa, devi capire perché ne hai bisogno e come è costruito uno schermo LCD.

I cristalli liquidi sono sostanze che hanno la proprietà di essere fluide ma la disposizione delle molecole al loro interno è ordinata. Le molecole di queste sostanze hanno una forma allungata o a disco. Il principio di funzionamento di un LCD si basa sulla proprietà delle molecole di LC di cambiare il loro orientamento spaziale quando sono sottoposte a un campo elettrico applicato. In questo modo, la polarizzazione della luce che passa attraverso l'LCD può essere regolata e si può creare un'immagine basata sul principio di miscelazione dei colori RGB.

Riprogettazione della retroilluminazione del monitor a LED
Il design di una lampada a catodo freddo.

Una lampada è usata per creare luce trasmessa. Nella maggior parte dei casi si tratta di lampade fluorescenti senza filamenti catodici (CCFL). Un tale apparecchio consiste in un cilindro di vetro sigillato riempito di un gas inerte con una piccola aggiunta di mercurio. Richiede 600...900 volt (a seconda della modifica), e una fonte di tensione un po' più alta per l'accensione - 800...1500 volt. Un sistema di diffusori è utilizzato per creare un flusso uniforme sulla superficie.

Riprogettazione del monitor con retroilluminazione a LED
Un sistema di diffusori è utilizzato per creare un flusso di luce diffusa.

La lampada è la parte più corta del sistema, ma non è troppo difficile cambiarla con una buona da soli.

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Segni di un malfunzionamento della retroilluminazione

L'utente può sperimentare i seguenti fenomeni

  • L'indicatore di alimentazione si accende quando il monitor è acceso, ma lo schermo rimane scuro;
  • il display si accende, l'immagine appare, ma si spegne dopo qualche secondo.

Nel primo caso, ci sono buone ragioni per supporre che la retroilluminazione del monitor deve essere riparata, anche se il guasto potrebbe anche essere nell'unità di alimentazione della sorgente luminosa. Nel secondo, la probabilità di fallimento della lampada è del 90+ per cento. Anche un'alta probabilità di malfunzionamento della sorgente luminosa è indicata da un bagliore sordo dell'intero display o di metà del display, così come la dissolvenza di metà del display.

Sostituire la fonte di luce nel monitor da soli

La prima cosa da fare è arrivare alla vecchia lampada. Se si tratta di un televisore, di un computer o di un monitor di un portatile, dovrai fare scorta di strumenti:

  • un piccolo cacciavite a croce;
  • due cacciaviti a testa piatta;
  • Un bisturi, pinzette e altri strumenti di smontaggio.

Importante! Lo smontaggio deve essere fatto con l'alimentazione completamente scollegata. Sui cavi della lampada possono essere presenti tensioni pericolose per la vita.

Riprogettare il monitor con retroilluminazione a LED
Rimozione del coperchio.

La copertura di plastica del monitor può essere rimossa con due cacciaviti piatti e non spessi - le linguette devono essere schiacciate senza usare troppa forza.

Riprogettare il monitor con retroilluminazione a LED
Svitare gli elementi di fissaggio.

Il prossimo passo è quello di rimuovere tutti i connettori e rimuovere tutte le piccole viti autofilettanti dal retro e da tutti i lati.

Riprogettare il monitor con retroilluminazione a LED
Smantellare la matrice.

E poi rimuovere tutte le coperture e smontare la matrice.

Riprogettare il monitor con retroilluminazione a LED
Prova visiva di un guasto alla lampada.

Rimuovendo la pellicola polarizzante, i diffusori e le guide di luce si può arrivare alle lampade. A volte i segni di cedimento possono essere trovati visivamente sotto forma di macchie nere.

Riprogettare il monitor con retroilluminazione a LED
Installazione di lampade CCFL riparabili

Le lampade riparabili vengono prese e sostituite con quelle difettose. Puoi usare la tabella per dimensionare le lampade in base alla dimensione della diagonale dello schermo in pollici.

Dimensione diagonale dello schermo, polliciDiametro della lampada, mmLunghezza della lampada, mm
14,12,0290
14.1 Largo2,0310
15-15,12,0300, 305, 310
15 – 15,32,0315
15 – 15,32,6316
15,4 – 16,32,0324, 334
15.4 Largo2,0334
16,3 – 17,02,6336
17, 17,42,6342, 345, 355, 360
17.1 Largo2,0365, 370, 375
18-192,6378, 388

Rimontare il monitor in ordine inverso. E se tutto è stato fatto con cura e il problema era solo la lampada, il monitor durerà a lungo.

Prima di rimontare, si raccomanda che tutte le parti e l'interno dell'alloggiamento siano accuratamente puliti dalla polvere.

Controllo del corretto funzionamento della lampada

Se non ci sono segni esterni di danni alla lampada durante lo smontaggio, non è superfluo controllare l'apparecchio smontato per la manutenzione. È anche una buona idea controllare il nuovo apparecchio. Un tester o un oscilloscopio non lo faranno, quindi è necessario applicare alta tensione ai terminali dell'apparecchio. Per questo è necessario un inverter. Puoi trovarne uno in vari modi:

  1. Compra un inverter già pronto in un negozio o su internet. Per una riparazione una tantum non è economicamente fattibile.
  2. Comprate un monitor danneggiato e non riparato da un negozio di riparazioni. Nella maggior parte dei casi costerà pochi centesimi. Dovrà essere smontato e il convertitore di tensione rimosso.
  3. Se sei abile a lavorare con i componenti elettronici, puoi costruire da solo un semplice inverter. Lo schema del circuito non è complicato.
Riprogettazione del monitor con retroilluminazione a LED
Lo schema di un semplice inverter.

L'elemento che richiede più tempo è il trasformatore. Deve essere fatto da te. Può essere avvolto su un pezzo di ferro di un piccolo trasformatore industriale e tutti gli avvolgimenti regolari dovranno essere rimossi.

Riprogettazione del monitor con retroilluminazione a LED
Un piccolo trasformatore per un inverter.

L'avvolgimento primario ha 30-40 giri con il tap-off dal centro. L'ampiezza dell'oscillazione su questo sarà di circa 3 volt. Quindi, per ottenere 1000 volt nell'avvolgimento secondario, questo deve contenere 1000/3=333 volte il numero di giri del primario. Con 30 giri nel primario, sarà necessario avvolgere circa 10.000 giri nel secondario. Questo numero potrebbe dover essere modificato. È più conveniente cambiare sperimentalmente il rapporto variando il primario. Per fare questo bisogna prima avvolgere l'avvolgimento secondario e poi l'avvolgimento primario sopra di esso. Altri convertitori di tensione di varia complessità per testare le lampade CCFL possono essere trovati su internet.

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L'uso di fonti di illuminazione a LED nei monitor LCD

A causa dell'uso diffuso della tecnologia di illuminazione a LED, l'idea di sostituire le obsolete lampade a scarica di gas con luci a LED sorge spesso durante la riparazione. L'idea ha diritto alla vita, e attuarla non è difficile. Ma la sostituzione delle lampadine con i LED nel monitor richiederà la risoluzione di alcuni problemi.

  1. Dimensioni. Una lampada CCFL è montata all'interno di un profilo speciale. La larghezza di questa scanalatura è di 7 mm o 9 mm. La larghezza del nastro dovrebbe permettergli di inserirsi nella scanalatura di questo profilo. In alcuni casi è possibile per tagliare i bordi della striscia "sovradimensionata" a 1 mm su ogni lato per non danneggiare le rotaie. Se tutto va bene, la striscia si inserirà bene nel profilo.

    Riprogettare il monitor con retroilluminazione a LED
    Striscia LED installata nel profilo.
  2. La striscia LED è montata sul profilo e l'illuminazione è distribuita uniformemente. I LED sulla striscia sono distanziati, quindi è facile ottenere una distribuzione striata del flusso quando si usa una striscia convenzionale, nonostante abbia un efficace sistema di diffusione. Per evitare ciò, è necessario un apparecchio con almeno 120 elementi per metro (minimo 90).

Alimentazione. La sostituzione delle lampade del monitor con una striscia LED a bassa tensione richiederà una tensione di alimentazione inferiore a quella del CCFL. Questa tensione può essere ricercata sul tabellone OEM, ma la potenza del nastro non dovrebbe essere inferiore a 10W, poiché il flusso di luce nel sistema di diffusione è fortemente attenuato. Non è certo che la capacità di carico dell'alimentatore OEM sia sufficiente. Pertanto, in alcuni casi, un alimentatore esterno separato con la tensione appropriata viene utilizzato per alimentare la striscia LED. Lo svantaggio è ovvio: la retroilluminazione si spegne separatamente dal monitor, e non c'è controllo della luminosità (o bisogna fare un circuito separato per questo). Il problema della luminosità si verifica anche con la prima variante, ma in entrambi i casi non è difficile da risolvere.

Riprogettare il monitor con retroilluminazione a LED
Pinout del connettore e pinout DIM.

La luminosità del CCFL originale è regolata dal metodo PWM che è fatto da uno speciale circuito inverter. In questo caso l'inverter deve essere rimosso e il segnale PWM può essere utilizzato per i propri scopi. Per farlo, dovete trovare un connettore sulla scheda con la parola DIM accanto a uno dei suoi pin. Il segnale PWM è presente e può essere monitorato con un oscilloscopio. A questo punto bisogna collegare il terminale negativo del nastro tramite un interruttore a transistor. Un transistor MOSFET a canale N può essere usato come elemento chiave. Deve essere valutato per l'intera corrente della sezione del nastro con riserva. Il poleswitch AP9T18GH - che si trova sulle schede madri dei computer difettosi - coprirà il 99+ per cento delle applicazioni. Può gestire carichi fino a 10A.

Riprogettare il monitor con retroilluminazione a LED
Circuito di controllo della luminosità.

Se avete abilità e conoscenze, potete usare il circuito esistente per regolare la luminosità e accendere/spegnere la retroilluminazione, aggiungendovi due interruttori a transistor e impostando una tensione di uscita di 12 volt.

Riprogettare il monitor con retroilluminazione a LED
Rifare il circuito originale.

In questo caso, non sono necessari dispositivi aggiuntivi ed esterni per il ricablaggio, e il monitor funzionerà normalmente. Basta applicare i segnali DIM e ON all'ingresso dell'interruttore, presente sul connettore.

Importante! Le strisce LED hanno diverse temperature di colore, quindi i colori dello schermo possono cambiare leggermente dopo l'installazione nel monitor. Puoi provare a risolvere questo problema con le impostazioni predefinite del display o considerarlo in futuro. Per evitare questo problema, cercate i colori bianco-neutro al momento dell'acquisto.

Per rafforzare l'informazione, video: Sostituzione di una scheda di retroilluminazione a LED usurata su un televisore LCD con una striscia di LED standard.

Sostituire le lampadine originali della retroilluminazione con una striscia simile o a LED non è semplice. In effetti, è un processo che richiede tempo e conoscenze. Tuttavia, per l'artigiano medio è abbastanza fattibile, e dopo la riparazione il display durerà per anni a venire. Se necessario, la riparazione del monitor retroilluminato a LED appena installato non sarà difficile - l'esperienza sarà già acquisita.

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