Меняем лампы подсветки монитора (сами)
В данном посте, я бы хотел рассмотреть такую болячку LCD мониторов, как вышедшие из строя лампы подсветки, попытаться разобраться почему это происходит, ну и соответственно поменять их. Заинтересовавшихся прошу проследовать за зелёным человечком.
P.S.
Под катом содержится 27 фото
—Уважаемые, я заранее извиняюсь за качество последующих фотографий, фотографировал на тостер.
—Ещё, хочу заметить, что мониторы по своему принципиальному устройству не сильно различаются, так что не пугайтесь, если вдруг не обнаружите винтиков аль ещё чего в том месте, что показано меня на фото, они где-то рядом…
Итак, имеется у нас монитор, работающий практически в романтичных, красно-розовых тонах. Время работы такого монитора непредсказуемо… но как правило не превышает 2-3-х часов, после чего вашим глазам даётся время на передышку, а мозгу на обдумывание вопросов бытия.
Проблема заключается в вышедшей из строя лампе подсветки матрицы монитора, но почему же это произошло?
Причин возникновения такой ситуации достаточно много:
— производственный брак,
— замыкание металлических частей лампы на металлическую рамку матрицы,
— физическое повреждение и т.д
Но давайте все же немножко вникнем в теорию.
ЖК-матрицы работают на просвет, то есть у монитора должен работать источник света, который насквозь просвечивает матрицу. От источника света качество монитора зависит довольно существенно. Для стационарных ЖК-дисплеев и телевизоров обычно используют прямую подсветку, когда источники света (лампы или светодиоды) распределены по всей площади панели. ©
Но почему же он тогда продолжает работать? и столь короткий промежуток времени?
Все просто.
Стоит отметить, что в мониторах чаще всего используется 2 блока по 2 лампы (сверху и снизу монитора), которые равномерно должны распределять свет по световоду под матрицей.
При выходе из строя одной или нескольких ламп, остальные продолжают работать. Но инвертор (который запитывает их) штука умная, и если он «видит» что с одной или несколькими его подопечными что-то не так, то решает прекратить свою работу, дабы не навредить.
Ну что же, преступим к разборке?
Начинаем мы с того, что отсоединяем все шлейфы от блока инвертора и контроллера монитора,
Далее берём в руки отвертку и начинаем тыкаться ей во все возможные винтики, располагающиеся по периметру нашего, ещё целого монитора. Раскручиваем их!
снимаем заднюю панель с блоком питания и контроллером
Сняли? отлично… Что мы видим, цифрой 1 у нас отмечены провода питания, идущие к заветным лампам.
2 — шлейф, идущий к нашей матрице.
Звёздочками отмечены места, которые необходимо подковырнуть, дабы можно было продолжить разборку
Панель слева мы пока что убираем, она нам сейчас не нужна 
И вновь разбираем нашу «матрёшку» 
Отлично, практически пол пути прошли,
теперь поясним:
5—наша матрица (та самая штуковина с цифрами 640х480
1920х1080)
6—дешифратор сигналов соединённый с матрицей линией данных строк\столбцов
7—световод со светофильтрами
Далее мы вновь углубляемся в «дебри монитора» и снимаем пластиковую рамку по периметру… 
Под чёрной рамкой находятся 2 тонкие плёнки, лежащие друг на дружке, а под ними световод.
8—светофильтр
9—поляризационная плёнка
10—световод 
Теперь вынимаем большую акриловую штуку (10) и наконец таки можем лицезреть виновников торжества…
Тех засранцев из-за которых мы проделали такой путь (11)
Господа. Представляю вашему вниманию поломатые неисправные лампы подсветки!
Кстате о лампах.
А знаете ли вы:
что в ЖК панелях применяются CCFL лампы, что на русском означает флуоресцентная лампа с холодным катодом. Принцип ее почти такой же, как и горячей (в простонародье «лампы дневного света»). Отличие лишь в том, что для получения плазмы в горячей используется первоначальный разогрев катодов, а в холодной плазма получается за счет высокого напряжения прикладываемое к катодам. Дальше плазма, имеющая ультрафиолетовый спектр излучения попадает на люминофор, белое покрытие которое вы видите через колбу, и преобразуется последним в видимое излучение (белый свет) ©
Как мы видим, они действительно перегорели. (об этом нам намекают «чёрные метки» вокруг катодов) 
Выкручиваем их, предварительно вытащив светоотражающую подложку (а может, в вашем мониторе и не придётся это делать)
Далее, мы берём заведомо исправные, рабочие лампы…
… и меняем их местами (хочу заметить, что стоит быть аккуратными, ибо они довольно хрупкие. Так же советую надёжно закреплять провода и бдить, дабы не было пробоя в дальнейшем. Изолируем все по максимуму!)
Теперь мы вернём наши лампы на место, прикрутим их, вернём светоотражающую штуковину и уложим световод на место.
Подключаем — все работает! (До этого тоже работало, но не корректно, горели лишь 1.5 лампы, запечатлеть сие действие в разобранном виде я не удосужился. Каюсь)
Ну чтож… самое сложное позади, осталось все собрать обратно.
Приступаем. 
Возвращаем плёнки на место, закрываем их пластиковой рамкой и укладываем сверху нашу матрицу, фиксируем её металлической рамкой.
(Тут не стоит забывать о такой штуке как пыль… прежде чем все собрать, стоит продуть воздухом все составляющие монитора, времени займет не долго, а на качество изображения повлияет)
Переворачиваем и возвращаем на место последнюю «деталь»
Подключаем к «стенду» и радуемся!
Все работает, следов неравномерной подсветки не замечено,
Что хочется сказать в заключении.
0.Заменить лампы самому оказывается не так уж и сложно, было бы желание.
Так же можно поэкспериментировать, и заменить лампы на светодиодную ленту. Но нужно помнить, что светодиодная лента не совсем равномерный свет дает + ко всему очень даже может быть что у вас перегорит\станет чуть более тускло светить 1 или более светодиодов, и тогда подсветка станет неравномерной. Так же не стоит забывать про цветовую температуру светодиодов
1.При замене ламп необходимо точно знать их размеры, я ориентировался по данной таблице.
2. Почему я решил написать данную статью?
Столкнувшись с ремонтом монитора впервые, я полез в «некий поисковик», и не увидел подробных инструкций…
нееет, я не говорю что я их не нашел, они были, но мне они показались не полными, потому и было решено собрать данный материал и разместить тут. Мало ли, кому пригодится…
CCFL лампы технические параметры
CCFL лампы технические параметры
- Срок службы: зависит от многих параметров, но в целом составляет от 12 000 до 20 000 часов
- Рабочее напряжение от 250В до 900В.
- Пусковое напряжение 1,7-2,7 рабочего напряжения.
- Увеличение длины лампы влечет за собой увеличение рабочего напряжения, а как следствие и напряжение запуска.
- Лампы имеют два конца горячий и холодный.
- Датчики тока, как правило устанавливаются с холодной стороны.
- При выходе из строя начинают давать красный оттенок
- Правильное название – Люминесцентная лампа с холодным катодом cold cathode fluorescence lamp (CCFL)
Схема включения CCFL лампы
Как можно увидеть схема практически не отличается от схемы включения ламп с подогревом катода (подкалом). В схеме так же присутствует Cбаласт для рабочего режима. Так как катод не подогревается, то принцип розжига несколько иной, чем у ламп с горячим катодом. В первый момент на лампу подается от 1,7 до 3 Uраб, в зависимости от длины ламп, лампа пробивается этим напряжением, а затем на лампу подается Uраб (250-900В) для поддержания свечения лампы. Тот конец CCFL лампы, который на высокой стороне обмотки трансформатора условно считается горячим концом. Тот конец CCFL лампы, который подтянут к земле условно считается холодным концом. Напряжение обратной связи снимается с холодного конца, в виду меньшего потенциала напряжения на этой стороне лампы.
Ориентация ламп (холодный, горячий конец)
В зависимости от подключения различают два конца CCFL ламп: горячий и холодный.
Рис. Сборка ламп в отражателе для установки в монитор
Пока лампа не установлена в монитор концы у нее не отличаются, но если лампа установлена в отражатель, то тут уже ориентация концов определена. К лампе подходят два провода, к горячему концу — толстый и короткий провод, к холодному концу – длинный и тонкий.
Рис. Разъем одной лампы CCFL Белый провод, толстый – это горячий конец, черный, тонкий – холодный конец
Если в отражатель установлены две лампы – то у обеих ламп холодные концы установлены в одну сторону, горячие концы в другую.
Из практических наблюдений
Как правило, на горячий конец устанавливают ту сторону CCFL лампы, на которой надпись.
Рис. Надпись на лампе и горячий конец, как правило, совпадают
Практика использования ламп
CCFL 21′ лампа после 5 лет эксплуатации.
Рис. Цоколь горячий конец, хорошо видны повреждения пайки и обгоревшее стекло изнутри 
Рис. Цоколь холодный конец, пайка не разрушена стекло изнутри без повреждений. 
Рис. Стекло в районе электрода, горячий конец, видны следы микровзрывов, потемнение трубки в обе стороны 
Рис. Стекло в районе электрода, холодный конец, абсолютно ровное обгорание с внутренней стороны трубки в одну сторону
Подсветка CCFL — EEFL
В данной технологии панель подсвечивается лампой с холодным катодом. Это флюоресцентная лампа.
Рассмотрим отличие ламп с холодным катодом от ламп с горячим катодом (обычных энергосберегающих).
Аббривеатуры и отличия HCFL от CCFL:
HCFL — Hot Catode Flu Lamp. Для прохождения электрического тока необходим разогрев электрода. Пары ртути при прохождении через них электрического тока начинают светится в ультрафиолете. Стенки покрыты люминофором для преобразования УФ света. Применяются в светильниках. В ТВ не применяются.
CCFL — Cold Catode Flu Lamp — У этих ламп по одному выводу с каждой стороны. И не имеют накальной спирали. На такие лампы подается намного более высокое (пробивное) напряжение (
1000В). Затем напряжение понижается (500В — 800В) и на этом напряжении лампа горит. Это напряжение формируется на инверторе. Применяют в LCD-панелях.
EEFL — External Electrode Flu Lamp. Лампа с внешним электродом. Прямого контакта с парами ртути электроды не имеют. Воздействие на ртуть производится электрическим полем между электродами расположенными на концах лампы. Под воздействием этого поля газ в лампе превращается в плазму. Эти лампы еще называют плазменными. Их преимущество — в 2 раза больший срок службы. Напряжение питания не меняется после поджига. Потребляемый ток ниже чем в CCFL. Применяются они не толко в LCD-панелях, но и для освещения, например в рекламных вывеска. В них используется свой инвертор для EEFL. Подключение не составляет труда.
Инвертор CCFL мониторов.
Инвертор обечпечивает питание ламп.
Для ССFL нам необходимо переменное напряжение, для EEFL необходимо импульсное напряжение. Для поддержания тока в инверторах имеется обратная связь. Также на ШИМ контроллере имеется защита, которая срабатывает если лампа потребляет больший ток, либо у лампы отошел контакт.
Основными элементами CCFL инвертора является ШИМ-контроллер, два ключевых транзистора и трансформатор.
Инвертеры условно можно разделить на 2 группы:
Инверторы фирмы SAMPO
Инверторы фирмы TDK
Входные параметры на примере универсального:
12V — питание
GND — земля
ADJ — регулирует яркость. Обычно на этот выход внутри инвертора через резистор 1-10 кОм подается 12В. Если этого резистора в инверторе нет, то яркость может быть маленькой в таком случае можно самим подать на вход ADJ 12В через переменный резистор и отрегулировать яркость как необходимо.
GND — земля
ON/OFF — включение инвертора. Инвертор может включаться, как положительным, так и отрицательным уровнем. Тоесть, например при включениии напряжение на него может, как подаваться, так и сниматься.
Инвертор CCFL телевизоров.
В телевизорах как правило инвертор питается напряжением 24В.
В телевизионных инверторах в первую очередь проверяют предохранитель на инверторе.
Если предохранитель в обрыве — смотрим ключевые транзисторы и конденсаторы и проверяем их на КЗ. Меняем их и меняем предохранитель.
Проверяем вторичные обмотки трансформаторов. Они должны быть около 1-1.5 Ком
Затем подают основное питание и питание ON/OFF через резистор 10 Ком.
Если короткого нет а инвертер не работает, тогда надо смотреть ШИМ контроллер.
Проверяем лампы.
Замена ламп в телевизорах и мониторах.
Катод истощается, запас электронов истощается и лампа может не включится или светит в полнакала и отправляет инвертор в защиту. Черные полоски около концов лампы тоже свидетельствуют об истощении катода. Черный полоски — это выгоревший люминофор.
Для проверки ламп можно использовать специальные приборы, например BR866A или специальные пробники для таких ламп. Также можно проверять их универсальным инвертером.
Бывает отпаивается контакт от катода. Он может окислиться и отскочить, из-за этого он может немного искрить и отправлять инвертор в защиту. Это частый случай. Потому перед заменой ламп надо обязательно проверять пайку.
При заказе новых ламп необходимо измерять их длину. Длина измеряется по стеклу. По длине их можно условно разделить на лампы для мониторов, для маленьких телевизоров и для больших телевизоров. Все они различаются по длине.
По форме чаще всего встречаются прямые лампы, но мгут они быть П- U- и Г-образной формы.
Провода проходящие над пеналом перед сборкой панели необходимо прикрепить к пеналу скотчем, чтобы в дальнейшем они не мешали сборке.
При замене ламп обратите на механизм крепления ламп. Они все имеют одинаковый принцип. Для снятия лампы из металлического клеммника необходимо обхватить маленькими пассатижами замок и немного пошатывая потянуть его вверх. Если клеммник керамический, то его лучше аккуратно поддевать отверткой. Таким образом открывается замок.
U-образные лампы можно менять на 2 линейные такой же длины скручивая их катоды.
Поиск неисправностей надо начинать с питания.
1. Смотрим на широкие дорожкаи и на полярность стоящих рядом с ШИМ конденсаторов. Конденсаторы могут помочь найти плюс. Далее находим общий провод, его также можно определить по конденсаторам или по радиаторам т.к. они обычно припаиваются к минусовой дорожке. Подпаиваем соответственно полярности провода для питания инвертора и желательно через килоомный резистор провод питания 12В ко входу ON/OFF.
2. Подаем напряжение +12 и смотрим наличие напряжения на конденсаторе, затем подаем питание на on/off и у нас должна включиться подсветка.
3. Если подсветка включается и гаснет это может говорить о том, что подсела одна из ламп, для проверки можно воспользоваться пробником изготовленным из энергосберегающей лампы переделанной под CCFL отключением накальной спирали. Отключая по очереди лампы и подключая пробник можно обнаружить, что на одной из ламп инвертор начнет работать нормально, таким образом мы методом исключения найдем неисправную лампу.
4. Если подсветка не включается, то подозрение падает на ключевые каскады. В первую очередь проверяем их на короткое замыкание СТОК-ИСТОК и ЗАТВОР-СТОК, ЗАТВОР-ИСТОК, предварительно посмотрев Datasheet. Если КЗ нигде нету, то этот ключевой каскад у нас целый.
5. Затем проверяем вторичную обмотку трансформаторов. Если сопротивления вторичных обмоток трансформаторов отличаются, то под подозрение попадает трансформатор.
6. Смотрим наличие импульса с ШИМ-контроллера на управляющие ключевые транзисторы.
Ремонт инверторов.
Частыми неисправностями являются выход из строя ШИМ-контроллера, пробой транзисторов, либо обрыв первичной обмотки трансформаторов.
Для проверки инверторов полезно иметь комплект ламп. Заведомо исправные лампы подключаем к выходам инвертора и если он включится даже на короткое время, можно увидеть какие лампы не загорались, и таким образом локализовать плечо инвертора в котором имеется неисправность. Если же лампы загорелись и монитор включился, значит перегорела одна из ламп, либо отвалилась пайка ламп и обгорели катоды. Смотрим и ремонтрруем.
В некоторых случаях инверторы мониторов проще заменить на универсальные, чем найти необходимые запчасти. При замене инвертора существует одна тонкость с сигналом включения. Например с майна для включения на инвертор поступает 0В, а инвертору надо 12В или наоборот. В таком случае необходимо собрать небольшую дополнительную схему, чтобы инвертировать уровень. Инвертировать уровень можно используя транзистор (например КТ315 или C1815), например так:
Схемку можно спаять и добавить прямо возле разъема на иверторе.