Проверка, ремонт и замена ламп подсветки монитора своими руками

Замена ламп подсветки монитора

Ремонт ЖК-мониторов в домашних условиях затруднителен, однако заменить конденсаторы, кнопки и лампы подсветки по силам каждому.

У нашего монитора Dell UltraSharp 2001FP, которому исполнилось восемь лет, фоновая подсветка стала настолько тусклой, что при дневном освещении на экране почти ничего не было видно. Чтобы заменить люминесцентные лампы, потребуется полностью разобрать монитор.

1. Снимаем заднюю стенку корпуса. На нижнем крае расположены шесть маленьких прорезей, в которые может войти отвертка. Смело примените рычаг и постепенно отделите заднюю часть корпуса. По бокам нужно будет вставлять отвертку в открывшуюся щель и поворачивать ее, пока не открепится следующий держатель. Нужно повторять это действие через каждые несколько сантиметров, пока вы не сможете снять заднюю часть корпуса целиком.

2. Чиним неисправную кнопку управления. Открепите переднюю пластиковую окантовку дисплея от металлического корпуса устройства. Если одна из кнопок управления не работает, причина этого может заключаться в поломке пластиковой кнопки или ее заедании. Если кнопку нельзя отремонтировать (например, подклеиванием кусочка пластика), удалите ее полностью. В дальнейшем задействуйте кнопку, нажимая на нее спичкой прямо на печатной плате.

3. Заменяем конденсаторы. Отвинтите электронный блок, который привинчен к металлическому каркасу. При этом отделите кабель передачи данных к ЖК-панели, а также разъем питания для люминесцентных ламп вверху и внизу. Теперь можно устранить возможные проблемы с электроникой, возникшие в устройстве: если, например, монитор больше не включается или после непродолжительной работы начинает мерцать, а то и вовсе гаснет, часто проблема кроется в лопнувшем или вздувшемся электролитическом конденсаторе на плате. Вам необходимо выпаять старый конденсатор и припаять на его место новый, обладающий аналогичными характеристиками.

4. Разбираем ЖК-панель. Чтобы получить доступ к лампам подсветки жидкокристаллической матрицы, потребуется разобрать экран. Демонтируйте крышку вверху на задней стороне, а затем установленную спереди металлическую рамку. Извлеките ЖК-панель, а также пленки и пластину из плексигласа, затем разложите все в правильной последовательности на чистой мягкой подложке.

5. Заменяем люминесцентные лампы. Снимите светоотражающую подложку, а затем извлеките окантовку люминесцентных ламп. Если вокруг катодов лампы есть черные круги, это свидетельствует о том, что она перегорела и требует замены. Подходящие лампы можно найти на eBay. Для этого введите в строке поиска «CCFL», а также обозначение ЖК-панели, которое обычно указано на металлическом корпусе матрицы ― например, в ремонтируемом нами Dell 2001FP установлена матрица LG Philips LM201U04. Вместо люминесцентных ламп можно использовать более яркие светодиодные. Сборка монитора производится в обратной последовательности.

ФОТО: Nikolaus Schaffler

Проверка лампы накаливания

В большинстве случаев неисправность лампы накаливания можно определить при визуальном осмотре. Если спираль внутри колбы повреждена, то дальнейшая эксплуатация электрического источника света невозможна.

Иногда повреждение проводников образуется в местах припайки контактов либо на участке между цоколем и спиралью. Такую поломку определить на глаз практически невозможно, поэтому если спираль целая, то следует воспользоваться мультиметром для того, чтобы убедиться в отсутствии обрыва цепи. Если стеклянная колба изготовлена из непрозрачного стекла либо была окрашена, то без тестера определить внутренний обрыв проводника также не получится.

Как проверить лампу мультиметром (последовательность действий):

• Перевести мультиметр в режим «прозвона».
• Присоединить щупы к контактам лампы накаливания (полярность не имеет значения).

Исправность электрической лампы будет определена по звуковому сигналу. Наличие прохождения электрического тока по внутренней спирали можно также определить, если замерить сопротивление лампочки. Для этой цели мультиметр следует перевести в режим измерения сопротивления, а затем также присоединить щупы к металлическим контактам источника света.

Если в результате проверки дисплей цифрового прибора покажет бесконечно большое сопротивление либо звуковой сигнал будет отсутствовать, то лампу накаливания потребуется заменить (при использовании стрелочного прибора будет отсутствовать механическое движение индикатора). Чтобы убедиться в том, что причиной неисправности лампы является обрыв цепи, следует внимательно осмотреть контакты электрического источника света. Даже при наличии незначительно окисла их необходимо смочить спиртом и почистить зубной щеткой или любым неметаллическим твердым предметом, после чего провести повторную диагностику.

С помощью мультиметра можно диагностировать обрыв электрической цепи и у автомобильной лампочки. Если необходимо проверить элемент головного освещения, то следует обратить внимания на тот факт, что в таких устройствах используется 2 нити, рассчитанные на 12 Вольт, которые необходимо прозвонить отдельно.

Каких-либо отличий в том, как проверить галогеновую лампу такого же напряжения не существует. Такой источник света отличается от обычного элемента только использованием инертного газа в колбе.

Проверка дуговой ртутной лампы

Светильник с дуговой ртутной люминофорной лампой (ДРЛ) обычно можно встретить на улице или в заводском цехе. Для определения работоспособности прозванивают дроссель – устройство, ограничивающее ток, питающий ДРЛ.

Если схема была разорвана, то сопротивление будет неограниченно большим, что и покажет прибор. Если имеется потеря изоляции, ведущая к короткому замыканию, показатель повышается незначительно. В случае наличия замыкания в обмотке дросселя, сопротивление не меняется.

Если при проверке тестером дросселя проблем не было выявлено, то дуговая лампочка может не функционировать по причине неисправностей в системе подачи электроэнергии, к примеру, из-за окисления контактов. Принцип работы светильника очень простой, поэтому неисправности непосредственно в лампе ДРЛ встречаются редко.

Замена светодиодов в подсветке

Определив неисправные LED-светильники в подсветке матрицы, следует произвести их замену на новые. Демонтируются они достаточно просто – нужно отклеить планку от корпуса, используя строительный фен, а также снять линзы. Далее, можно приступать к выпаиванию самого светодиода и впаиванию нового. Следует обязательно хорошо протереть диод от флюса и нагара, так как в противном случае, возможно искажение изображения на дисплее ТВ.

Если на диодной ленте подсветки сгорели сразу несколько LED-элементов, то можно произвести замену полосы на новую. Процедура также производится методом пайки, но занимает куда меньше времени.

Как проверить лампу подсветки

Это можно сделать несколькими способами:

• прозвонить мультиметром. Измерять тестером напряжение на выходах инвертора — печальная судьба для тестера. Он сгорит ;
• проверить одноламповым инвертором;
• заменить лампу на заведомо исправную;
• сравнить осциллографом уровни напряжений на холодных концах ламп;
• проверить с помощью конденсаторов.

Самое важное при замене лампы — отключить защиту на инверторе. У каждой модели инвертора свой алгоритм работы, поэтому смотреть нужно конкретно для ремонтируемой модели

Разберем один способ проверки

Самый простой — тестирование с помощью подходящей рабочей лампы подсветки. Если с новой лампой экран работает и выдаёт яркое изображение — проблема в лампе. Если нет — дело в инверторе, шлейфе или надо копать глубже и менять матрицу или схемы

Разберем один способ проверки. Самый простой — тестирование с помощью подходящей рабочей лампы подсветки. Если с новой лампой экран работает и выдаёт яркое изображение — проблема в лампе. Если нет — дело в инверторе, шлейфе или надо копать глубже и менять матрицу или схемы.

До 2004-2005 года в массовом использовании были распространены в основном CRT мониторы и телевизоры, или иначе говоря имеющие в своем составе кинескоп. Их еще, как и телевизоры, называют мониторами и телевизорами ЭЛТ (электронная – лучевая трубка) типа. Но прогресс не стоит на месте и в свое время были выпущены ЖК телевизоры, имеющие в своем составе ЖК (жидко — кристаллическую) матрицу. Подобная матрица обязательно должна хорошо освещаться расположенными с двух сторон, сверху и снизу, 4-мя CCFL лампами.

Это касается 17 — 19 дюймовых мониторов и телевизоров. На телевизорах и мониторах большей диагонали, может быть шесть или более ламп. Подобные лампы с виду напоминают обычные люминесцентные лампы, но имеют в отличие от них, намного меньшие размеры. Из отличий у подобных ламп будет не 4 контакта, как у люминесцентных ламп, а всего два, и для их работы требуется высокое напряжение — свыше киловольта.

Разъем лампы подсветки монитора

Так вот, эти лампы после 5-7 лет работы часто приходят в негодность, неисправности проявляются типично для обычных люминесцентных ламп. Вот дополнительная информация. Сначала появляются красноватые оттенки в изображении, медленный старт, для того чтобы лампа зажглась ей нужно несколько раз помигать. В особо тяжелых случаях лампа не зажигается вообще. Может возникнуть вопрос: ну погасла одна лампа, они же стоят сверху и снизу матрицы, обычно по две штуки установленные параллельно друг другу, пусть горят только три из них и изображение будет лишь более тусклым. Но не все так просто.

Как разобрать монитор

Для того, чтобы отремонтировать монитор, его надо прежде всего разобрать. Опытным людям подобная задача не кажется слишком сложной, но для новичка она нередко оказывается неразрешимой. Привычных винтов или шурупов на ЖК мониторе попросту нет. Необходимо сразу же настроиться на сложную, аккуратную и кропотливую работу, которая отнимет намного больше времени, чем устранение неполадок.

Положить монитор экраном вниз на мягкую подложку из свернутой в несколько раз ткани.
Отвинтить подставку или опорную конструкцию. При помощи тонкого ножа разделить верхнюю и нижнюю части корпуса, разъединяя пластмассовые защелки.
Отсоединить ЖК панель от задней части корпуса. Обычно они соединяются четырьмя пластиковыми защелками. ЖК панель находится в металлическом каркасе, все платы закрыты пластинами для отсечки электромагнитного излучения. Оно способно отрицательно повлиять на работу других устройств и электрических цепей.
ЖК панель крепится с помощью 4 винтов

Их следует осторожно отвинтить и отсоединить разъемы, находящиеся под ней. Гибкие шлейфы надо отсоединять не со стороны панели, а с противоположного конца, поскольку соединение с ЖК панелью выполнено очень жестко, есть риск поломки гнезда.

После отсоединения ЖК панели становятся доступны печатные платы питания и управления, которые, при необходимости, можно просто отвинтить.

Необходимые инструменты

Для разборки монитора могут потребоваться:

• тонкий нож;
• отвертка;
• тонкая пластиковая пластинка (медиатор, пластиковая карта или иные подобные предметы);
• мультиметр (понадобится для дальнейших операций с платами);
• паяльник и припой.

Пригодятся отвертки под крест и плоская. Первой отвинчивают крепежные элементы, вторую вставляют в щель при разъеме половинок монитора на начальном этапе разборки. Поскольку процесс демонтажа сложен и трудоемок, могут потребоваться и другие инструменты, удобные и доступные для пользователя.

Функции и устройство инвертора

Инверторное устройство является важным компонентом монитора. В электронной схеме он выполняет несколько функций, обеспечивающих нормальную работу экрана:

• Преобразование постоянного напряжения величиной 12 вольт в переменное высоковольтное напряжение.
• Стабилизация и регулировка тока, поступающего на лампу.
• Регулировка яркости в требуемом диапазоне.
• Согласование собственного выходного каскада с сопротивлением ламп на входе.
• Защищает от перегрузок и коротких замыканий.

Несмотря на конструктивные особенности различных моделей, общие принципы структуры и работы инверторов в целом одинаковые. За счет этого ремонт и проверка инвертора значительно упрощается.

Типовая схема инвертора отражена на представленном ниже рисунке. Хорошо просматривается блок, объединяющий дежурный режим и функцию включения устройства, выполненный с использованием ключей Q1 и Q2. Как правило, монитор включается не сразу, а через определенное время, поэтому включение инвертора также происходит с задержкой. После перевода кнопки включения в нужное положение, напряжение с главной платы поступает к инвертору, и он начинает действовать в рабочем режиме. С помощью этого же блока инвертор отключается, когда монитор переводится в экономичный режим.

Когда в транзистор Q1 поступает напряжение в 3-5 В, необходимое для включения, он открывается и пропускает напряжение в 12 вольт к основной схеме инвертора. Она состоит из ШИМ-регулятора (3) и блока, отвечающего за контроль яркости (2).

К этому блоку от регулятора яркости подходит напряжение с главной платы. Далее, в результате преобразований, оно становится равным напряжению обратной связи и вырабатывает сигнал ошибки, задающий частоту импульсов на ШИМ. С помощью импульсов осуществляется управление преобразователем DC/DC (1) и синхронизация преобразователя. Их амплитуда всегда находится на одном уровне и зависит от питающего напряжения 12 В. На частоту импульсов оказывают влияние максимальное напряжение и напряжение яркости.

Преобразователь DC/DC поддерживает на одном уровне состояние высокого напряжения, поступающего к автогенератору. Включение генератора и его управление производится импульсами ШИМ. Переменное напряжение инвертора на выходе зависит от характеристик элементов, используемых в схеме, а показатели частоты определяются параметрами ламп подсветки и регулятора яркости.

Анализ уровня выходного тока или напряжения выполняется защитным узлом (5, 6), после чего он производит выработку напряжений обратной связи и перегрузки, попадающих в контрольный блок (2) и ШИМ (3). В случае перегрузок и коротких замыканий любое из напряжений может превысить пороговое значение. Это приводит к автоматическому отключению автогенератора.

В экранной компоновке основные элементы – блок управления, ШИМ и блок контроля – объединяются в общую микросхему. Для преобразователя используются дискретные элементы, а в качестве нагрузки установлен импульсный трансформатор с дополнительной обмоткой, осуществляющей коммутацию напряжения при пуске.

Зачем менять на led?

На сегодняшний день самым современным и продвинутым источников света является светодиодная продукция. Причем наиболее распространение приобрели светодиодные ленты.

Светодиодная лента

В ситуации необходимости заменять старые отработанные лампы в мониторе выбор падает именно на данный тип продукции по следующим причинам:

• длительный период службы светодиодов. При правильном подключении они способны проработать без видимого снижения яркости свечение почти 10 лет! Таким сроком эксплуатации на данный момент не может похвастаться ни один другой источник света;
• такие ленты имеют самоклеющуюся основу, можно легко прикрепить на любую поверхность, даже заднюю часть монитора;
• светодиоды дают яркий световой поток, который хорошо воспринимает зрительный анализатор человека. При длительной работе за монитором со светодиодной подсветкой глаза практически не устают;
• свечение подсветки может быть абсолютно любым;

Свечение светодиодной ленты

• светодиодные ленты продаются в катушке по 5 метров. Такой длины вполне хватит для создания эффективной и качественной подсветки монитора;
• относительная простота подключения изделия в плате электроприбора;
• низкое потребление электроэнергии при большой модности источника света. Обычно светодиодные ленты работают при напряжении в 12 или 24 В;
• отсутствие сильного нагревания диодов во время работы. Это очень важный момент, так как именно из-за сильного перегрева происходит выход из строя ламп изначально встроенных в конструкцию монитора. Стоит отметить, что лампы старого образца еще часто выходят из строя из-за частого включения/выключения электроприбора. А вот для светодиодов это не столь важный параметр;
• устойчивость ленты к механическим и вибрационным воздействиям, что минимизирует риск повреждения подсветки в ходе эксплуатации прибора.

Как видим, замена старых ламп в мониторе на более современную светодиодную ленту даст большое количество положительных моментов при дальнейшем использовать отремонтированного монитора.

Из чего состоит ЖК монитор

В статье Как подключить монитор к блоку питания компьютера мы уже касались темы восстановления работоспособности компьютерного монитора. Сегодня поговорим о другой проблеме, а именно о том, как починить монитор, если на нём не горят лампы подсветки.

Дело в том, что изображение на ЖК мониторах подсвечивается при помощи специальных устройств:

• люминесцентные лампы подсветки монитора расположены по краям корпуса экрана сверху/снизу или справа/слева;
• светодиодная подсветка мониторов располагается на задней стенке экрана, либо (реже) по краям его корпуса.

В рамках данной статьи мы будем говорить именно о восстановлении подсветки LCD мониторов на основе люминесцентных (газоразрядных) ламп.
Если одна из таких ламп “перегорает”, то картинка на мониторе будет выглядеть не так ярко, как это было до поломки, цвета будут гораздо тускнее.
Когда в мониторе такого типа выходят из строя сразу все лампы (а их, чаще всего, может быть от двух до четырёх, реже, либо в портативных устройствах – одна лампа подсветки), при включении компьютера может показаться, что изображения на экране просто нет и он полностью вышел из строя. Но если поднести экран к источнику яркого света или посветить на дисплей фонариком, то можно увидеть, что картинка на устройстве присутствует. Особенно хорошо это будет заметно под острым углом и при изменении изображения на экране: при сворачивании/разворачивании окон операционной системы, при перемещении окон по рабочему столу, при воспроизведении видео роликов и так далее.

Давайте рассмотрим, из чего состоит компьютерный монитор.
На картинке мы видим, как устроен монитор, оснащённый встроенным блоком питания, то есть такой монитор, который соединяется с электрической розеткой проводом питания без дополнительных блоков на нём. Монитор без блока питания выглядит аналогично, только у него отсутствует плата питания, а инвертор напрямую соединён с контроллером дисплея.
Контроллер дисплея часто называют скалер, но это не совсем верно, так как, на самом деле понятие скалер гораздо уже:

Скалер – это одна из составных частей платы контроллера, которая отвечает за масштабирование изображения на экране

Итак, сегодня мы не будем разбираться с тем, как провести компонентный ремонт платы монитора, а поговорим о модульном ремонте.

Применение светодиодных источников освещения в ЖК-мониторах

В связи с широким распространением светодиодной осветительной техники при ремонте часто возникает идея заменить морально устаревшие газоразрядные лампы LED-светильниками. Эта мысль имеет право на жизнь, и реализовать ее несложно. Но замена ламп на светодиоды в мониторе потребует решения нескольких вопросов.

1. Размеры. CCFL-лампа устанавливается внутри специального профиля. Ширина этой канавки бывает 7 мм или 9 мм. Ширина ленты должна позволять установить ее в паз этого профиля. В некоторых случаях оказывается возможным подрезать края «негабаритного» полотна до 1 мм с каждой стороны так, чтобы не повредить токоведущие шины. Если все получится, то лента хорошо впишется в профиль.

2. Получение равномерной освещенности. Светодиоды на полотне расположены на расстоянии друг от друга, поэтому при использовании обычной ленты легко получить распределение потока полосами, несмотря на наличие эффективной рассеивающей системы. Чтобы этого избежать, потребуется светильник не менее чем со 120 элементами на метр (минимум 90).

Источник питания. Замена ламп в мониторе на низковольтную светодиодную ленту потребует пониженного, по сравнению с CCFL, напряжения питания. Это напряжение можно поискать на штатной плате дисплея, но мощность ленты не должна быть менее 10 Вт, так как световой поток в рассеивающей системе подвергается серьезному ослаблению. Не факт, что нагрузочная способность штатного источника окажется достаточной. Поэтому в некоторых случаях для питания LED-ленты применяют отдельный выносной блок питания на соответствующее напряжение. Неудобство очевидно: подсветка выключается отдельно от монитора, и отсутствует регулировка яркости (или для нее придется городить отдельную схему). Проблема яркости возникает и при первом варианте, но в обоих случаях ее несложно решить.

Распиновка разъема и вывод DIM.

Яркость штатной CCFL-лампы регулируется методом ШИМ, для этого в инверторе предусмотрена специальная схема. В данном случае инвертор должен быть удален, а ШИМ-сигнал можно использовать в своих целях. Для этого на плате надо найти разъем, рядом с одним из выводов которого будет надпись DIM. На нем присутствует ШИМ-сигнал, который можно проконтролировать осциллографом. К этой точке надо подключить отрицательный вывод ленты через транзисторный ключ. В качестве ключевого элемента можно применить MOSFET-транзистор с N-каналом. Он должен быть рассчитан на полный ток отрезка ленты с запасом. 99+ процентов случаев закроет полевик AP9T18GH – его можно найти на вышедших из строя материнских платах компьютеров. Он позволяет работать с нагрузкой до 10 А.

Схема регулирования яркости.

При наличии навыков и знаний можно задействовать штатную схему регулирования яркости и включения-отключения подсветки, добавив к ней два транзисторных ключа и выставив напряжение на выходе 12 вольт.

Переделка штатной схемы.

В этом случае для переделки никаких дополнительных и внешних устройств не потребуется, и монитор будет работать в штатном режиме. Надо лишь подать на вход коммутатора сигналы DIM и ON, присутствующие на разъеме.

Важно! Светодиодные ленты имеют различную цветовую температуру, поэтому после установки в монитор цвета экрана могут немного измениться. Эту проблему можно попытаться решить штатными настройками дисплея или учесть в будущем

Чтобы избежать этой проблемы, при покупке надо ориентироваться на нейтрально-белые цвета свечения.

Для закрепления информации видео: Замена изношенной платы светодиодной подсветки ЖК телевизора на стандартную LED ленту.

Замену штатных ламп подсветки на аналогичные или светодиодные нельзя назвать простой. На самом деле это трудоемкий процесс, требующий знаний и умений. Но все же для мастера среднего уровня это вполне достижимо, и после ремонта дисплей прослужит еще долгие годы. При необходимости, ремонт вновь установленной светодиодной подсветки монитора труда не составит – опыт будет уже наработан.

Принцип работы ЖК-матрицы

В современных мониторах все ЖК-матрицы работают на принципе просвета. Это означает, что в приборе должен функционировать источник света, который и будет просвечивать матрицу насквозь.

Виды подсветок матрицы

Для телевизоров и стационарных ЖК-дисплеев сегодня очень часто используют прямой тип подсветки. Это означает, что источник света (светодиоды и лампы) будет располагаться по всей площади панели. При этом для подсветки ЖК-матрицы в современных приборах используют два блока, каждый из которых состоит из двух ламп. Они располагаются снизу и сверху монитора. В результате они размещаются таким образом, чтобы создавать равномерную подсветку ЖК-матрицы. Такая конструкция позволяет подсветки работать даже в ситуации, когда одна из ламп вышла из строя. Вот именно здесь и начинается самое интересное, так как за питание ламп отвечает инвертор.

Инвертор для питания ламп

Когда одна лампа перестает работать, инвертор «видит», что подсветка потеряла свою равномерность. В результате инвертор прекратит свою работу, чтобы не привести к дальнейшим неполадкам подсветки. Таким образом именно инвертор является той причиной, по которой после выхода из работы одной из 4-х ламп, подсветка еще некоторое время функционирует. Вот теперь, когда мы выяснили все, что нужно знать о подсветки монитора, можно приступать к его разборке и замене ламп старого образца на светодиодную ленту.