Проверка, ремонт и замена ламп подсветки монитора своими руками

Переменный ток и его свойства

Переменный ток циклически меняет направление и силу, характеризуется следующими параметрами:

1. частота. Число циклов (периодов) в секунду. Например, частота тока в сети составляет 50 Гц;
2. амплитуда. Максимальное отклонение напряжения и силы тока от нуля. Так, сетевое напряжение 50 раз в секунду меняет значение от -311 В до 311 В;

3. действующее значение

   . Это напряжение или сила эквивалентного постоянного тока, то есть такого, который вызывает в проводнике такое же тепловыделение, как и данный переменный. К действующему значению прибегают с целью упрощения расчетов: работать с постоянно изменяющимися величинами крайне неудобно. Например, если в формуле записать действительное значение переменного сетевого напряжения, изменяющегося от -311 В до 311 В по синусоидальному закону, получится уравнение с тригонометрическими функциями либо комплексными числами. Гораздо проще оперировать постоянным действующим значением в 220 В;

4. форма. Сетевой ток, производимый механическими генераторами, имеет синусоидальную форму. На выходе инвертора она может быть остроугольной, ступенчатой и т. д.

Переменный ток уступает постоянному в следующем:

1. он менее качественный. Так, сварной шов получается более прочным и надежным, если сварка осуществлялась постоянным током. Качественнее работает и электроника;
2. при частоте в 50 Гц — более опасен. Нарушения в организме вызывает уже при силе в 50 мА, тогда как постоянный — при силе в 300 мА. Однако, с повышением частоты переменный ток становится уже не таким опасным. Так, выдающийся изобретатель Никола Тесла на публичных опытах пропускал через себя переменный ток большого напряжения (светилась зажатая в руке лампа), предварительно подняв его частоту до нескольких мегагерц;
3. сопротивление проводников переменному току выше, чем постоянному. Разъяснение этому будет дано ниже.

Но есть у переменного тока и полезная особенность: создаваемое им магнитное поле также является переменным, а значит, оно способно наводить в проводниках ЭДС (закон электромагнитной индукции).

Переменный ток делает возможным работу таких устройств:

1. трансформаторы. За счет повышения напряжения значительно сокращаются потери в линиях электропередач;
2. индукционные нагреватели;
3. дроссельные фильтры. Дроссель — катушка. Создаваемое ею переменное магнитное поле противодействует переменному току, то есть дроссель выступает в качестве сопротивления. От индуктивности катушки зависит частота тока, которому она сильнее всего противодействует. Эта особенность позволяет глушить дросселем высокочастотные помехи в сети.

Наличием переменного магнитного поля объясняется и упомянутое выше увеличение сопротивления проводника. В нем полем также наводится ЭДС, противодействующая данному переменному току. Эта ЭДС выше в центре проводника, где сконцентрированы силовые линии поля, соответственно, носители заряда вытесняются наружу (поверхностный или скин-эффект).

В итоге вместо всего сечения проводника ток пропускает только некоторая его часть, отчего и возрастает сопротивление. Еще отличие переменного тока от постоянного — способность протекать по цепи с последовательно включенным конденсатором. Для постоянного тока разрыв между обкладками непреодолим, тогда как переменный протекает почти свободно, заряжая обкладки то с одним, то с другим знаком.

Конденсатор, как и катушка, каждый раз накапливает энергию и затем возвращает ее в цепь, так что он тоже оказывает переменному току сопротивление, которое зависит от емкости конденсатора.

https://youtube.com/watch?v=vSnLpGLWz8s

Неисправные конденсаторы

Несколько вздутых электролитических конденсаторов. Типичная и популярная неисправность импульсных блоков питания.

Из-за этого блок питания не запускается.

После замены на такие же новые детали — и блок питания снова работает, а вместе с ним и сам монитор.

Разбираем монитор, и первая мысль – это могут быть неисправные электролиты. И в самом деле, это тоже довольно типичная неисправность, которая связана с высыханием конденсаторов. Их емкости недостаточно для нормальной работы блока питания.

Блок питания 715g2905-1. Визуально у него как будто нет никаких неисправностей. Блок питания может уходить в защиту из-за неисправных ламп, поэтому давайте для начала исключим их неисправность.
Отключите лампы от блока питания, и попробуйте включить монитор. Естественно нужно соблюдать правила безопасности. И не забывайте, что вы все делаете на свой страх и риск.
Кстати, не забудьте записать места подключения ламп. А еще обычно подключение проводов от ламп к плате показаны на самой плате.
Если индикатор монитора по-прежнему мигает и вы слышите писк или подобные шумы, то это скорее всего и есть неисправное электролиты.

Но как же понять, какой именно конденсатор неисправен, если визуально нет вздутий или подтёков? Тут придется подряд их измерять, либо выпаивать каждый и измерять его ESR.

В данном случае понадобилось поменять конденсаторы C922 470мкФ 15В и C923 1000мкФ 16В.
Визуально они целые, без вздутий и повреждений.

Перед пайкой еще раз разрядите все конденсаторы. Менять неисправные можно только на новые, чтобы неисправность снова долго не проявлялась. Желательно на те же самые по параметрам. Главное — это не меньше по рабочему напряжению и емкости.

Проверяем работу.

Причины подобных неисправностей

Что может быть изначальной причиной выхода из строя электролитических конденсаторов?

• Внешние условия. Перегрев корпуса, разница температур;
• Высокая частота пульсаций. Далеко не все блоки питания идеально сконструированы. Они могут работать намного хуже при низком или повышенном напряжении в сети 220 В;
• Выработка срока эксплуатации. Любые детали имеют свой срок эксплуатации. Химические источники электрического тока не рассчитаны на долгий срок эксплуатации, особенно если это касается бытовой техники.

Самые распространённые схемы

Существует несколько классических стандартных схем, которые чаще всего применяются в импульсных преобразователях постоянного напряжения. Они обеспечивают разные величины соотношений между входным и выходным напряжением. Эти схемы раскрывают саму суть преобразователей и их принцип работы.

Понижающий преобразователь напряжения и его схема

Она используется для питания потребителей, нагрузка которых выражается большими токами и малым напряжением. Это первоочередная схема способная заменить классический низкочастотный преобразователь, в свою очередь, обеспечит увеличение КПД, уменьшит габариты и вес устройства. Транзистор VT выполняет роль электронного ключа, его работа лежит между двумя режимами осечки (полного закрытия) и насыщения (полного открытия). Расчет каждой детали производится непосредственно для конкретного потребителя и источника напряжения. Основным недостатком данной схемы является вероятность пробоя и появление полного большого входного напряжения на потребителе. Это, несомненно, приведёт к неисправности питаемого устройства.

Повышающий преобразователь и схема

Она может быть использована для получения напряжения на потребителе или на нагрузке больше чем на источники энергии. Применяется для подсветки дисплеев портативных компьютеров и для других электронных устройств где необходимо из небольшого напряжения сделать большее. Здесь имеет место процесс появления ЭДС самоиндукции, которая появляется после открытия транзистора. Вся накопленная энергия в дросселе попадает в нагрузку. При этом напряжение на выводах дросселя меняет свою полярность.

Инвертирующая схема

Может использоваться для получения напряжения, которое обладает обратной полярностью. При этом по значению U вых может быть меньше или больше U вх. Энергия, которая скапливается в дросселе направляется в нагрузку через сглаживающий конденсатор.

Как видно из этих схем все они не имеют гальванической развязки, то есть непосредственной изоляции вторичного выходного напряжения от входного.

Вот одна из таких схем, содержащих трансформатор. Энергия, которая накапливается в магнитном поле первичной обмотки трансформатора, в нагрузку выводится через вторичную обмотку. Трансформатор в этом случае может быть и повышающим и понижающим. Применяется очень часто в сетевых источниках где есть необходимость снижения входного напряжения от нескольких сотен вольт до единиц или десятков.

В момент когда транзистор закрывается трансформатор своей индуктивностью может вызвать на коллекторе высоковольтный скачок или всплеск, что несомненно, очень плохо и может привести к пробою полупроводникового элемента. Для этого и устанавливается RC-цепочка из конденсатора и катушки индуктивности, которая может быть подключена параллельно ключу или первичной обмотке. Такой обратноходовой импульсный преобразователь широко используется во многих сетевых источниках электрического тока с небольшой мощностью порядка 100 Вт.

Еще одна схема с трансформатором и прямым включением диода изображена на схеме ниже.

Используется в источниках питания около 250 Вт. Все эти рассмотренные выше преобразователи называются однотактные, потому что за один период преобразования в нагрузку будет поступать только один импульс. Основное их преимущество — это простота схемы состоящей всего из одного транзистора, работающего в режиме ключа, а недостаток намагничивание сердечника которое не даёт в полном объёме использовать с максимальным КПД этот магнитный материал. Передача энергии потребителю и подготовка трансформатора к следующему циклу размагничивания осуществляется с некоторой паузой которая и снижает их выходную мощность.

Вот несколько практических реализованных в жизни схем, основой которого является импульсный преобразователь. Первая из них имеет регулировочный элемент, выполненный на микросхеме, в свою очередь, обе схемы выполнены на полевых транзисторах. Расчет их выполнен под напряжение для нагрузки от 5 до 12 Вольт.

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.

Инверторы с чистым синусом

Инверторы с чистым синусом позволяют подключать любые устройства, так как имеют на выходе правильную форму напряжения, что позволяет без риска выхода из строя подключать любое оборудование и устройства, поэтому чаще всего именно эти инверторы и используются в домах для организации резервного питания. К ним можно подключать насосы, энергозависимые котлы отопления с электроникой, современные холодильники и другую бытовую технику. Не оказывая негативного влияния на ее работу. Часто эти устройства совмещают в себе функции источника бесперебойного питания (ИБП) и инвертора. Т.е. при отключении центральной электросети, автоматически за доли секунд переводят работу подключенных к нему устройств на питание от аккумуляторных батарей. Не прерывая при этом работу подключенных устройств. 

Блок управления изображением

Возникают ситуации, когда на экране меняется разрешение. При этом почти всегда оно становится меньше. Это говорит о том, что проблема, скорее всего, кроется в блоке управления изображением. Поэтому необходимо снять процессор с платы и прогреть при температуре не более 400 градусов с помощью паяльной лампы на протяжении 7-10 минут. Если все выполнить правильно, тот монитор вновь начнет работать без помех.

Зачастую экран компьютеров просто перегревается из-за большого количества пыли. Это приводит к тому, что многие люди предпочитают осуществить своими руками ремонт мониторов без посторонней помощи. Для этого достаточно взять пылесос, поставить на минимальный режим и аккуратно пропылесосить детали под защитной крышкой. Однако следует быть осторожным, так как из-за сильного потока воздуха некоторые элементы могут отсоединиться. В идеале существует специальный пылесборник для мониторов, который поможет моментально избавиться от загрязнений.

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.

Инверторный ИБП

Абсолютное большинство электроприборов в России, которые современный человек использует каждый день, рассчитаны на напряжение 220В-230В.

Химические источники напряжения, аккумуляторы, способные хранить заряд электричества в течении длительного времени, обеспечивают постоянное напряжение, слишком низкое для питания бытовой техники: 2 вольта, 6 вольт, 12В и т.д. Инверторы преобразуют постоянное напряжение от аккумуляторов в переменное 220В или 230В в зависимости от конструкции и настроек. На этом основана работа всех ИБП!

Видео что такое иверторный бесперебойник и как он работает

Время автономной работы бесперебойника, будет пропорционально количеству и емкости подключенных ко входу инвертора аккумуляторов. Но есть и другие факторы влияющие на время работы- Подробнее прочитать можно здесь.

Аккумуляторы могут хранить запас электрической энергии в течении длительного времени что позволяет держать в запасе большой объем накопленной электроэнергии для аварийных ситуаций, накопленный в АКБ.

При пропадании электричества на вводе в распределительный щит автоматика инвертора мгновенно перебросит питание подключенных к выходу инвертора электроприборов на аккумулятор (через электронную схему, преобразующую постоянное напряжение 12 Вольт, в переменное 220 В с заданной частотой (Гц)).

В онлайн системах переключение отсутствует-Подробнее можно прочитать здесь.

Главные преимущества электрических инверторов:

• Это экологическая безопасность (отсутствие вредных загрязнений окружающей среды)
• Низкий шум при работе, имеют низкий уровень шума вентилятора охлаждения в разы по сравнению с электростанциями…
• Не требуют, заправки топливом и постоянного технического обслуживания.
• Имеют высокий КПД, и низкую стоимость эксплуатации, привязанную к стоимости электроэнергии.
• Непрерывное питание, отсутствует пауза (как в электростанциях), при переключении на батареи.
• Возможность увеличивать время автономии путем наращивания количества батарей.

Основные области применения инверторов:

1)  ИБП для котлов  (ИБП для газовых котлов)

2)  ИБП для насосов (ИБП на длительное время резерва)

3)  Источник бесперебойного питания для систем сигнализации и видеонаблюдения  (ИБП для систем сигнализации и видеонаблюдения)

Пример применения в частном доме:

Рассмотрим модель ECOVOLT PRO 1012 .

Мощность нагрузки 1000 Вт при значении параметра cos =0.8 позволяет подключить электрооборудование суммарной мощностью 1 кВт.

Приблизительный расчет мощности нагрузки может быть такой:

• Газовый котел с обвязкой – 300 Вт.
• Циркуляционный насос 70 Вт,
• Аварийное освещение – 300 Вт,
• Телевизор – 200 Вт

(значения мощности электроприборов могут отличаться от приведенных здесь, точные значения можно получить из паспорта оборудования).

Электроэнергия из воды

К большому сожалению, этот вид природной энергии, дающий возможность получать электричество, не везде имеется. Рассмотрим способ получения электричества там, где воды много.

Простейшая ГЭС, сделанная из дерева по принципу мельницы, размер которой порядка 1,5 метров, способна обеспечить электричеством, используемым и на отопление, частное подсобное хозяйство. Такую бесплотинную ГЭС сделал русский изобретатель, уроженец Алтая — Николай Ленев. Он создал ГЭС, перенести которую могут два взрослых мужчины. Все дальнейшие действия аналогичны получению электричества от ветряка.

Вырабатывают электричество и крупные электростанции и гидростанции. Для промышленного получения электричества применяют огромные котлы, дающие пар. Температура пара достигает 800 градусов, а давление в трубопроводе поднимается до 200 атмосфер. Этот перегретый пар с высокой температурой и огромным давлением поступает на турбину, которая начинает вращаться и вырабатывать ток.

То же самое происходит и на гидроэлектростанциях. Только здесь вращение происходит за счёт больших скорости и объема воды, падающей с огромной высоты.

Подключение внешнего инвертора к плате блока питания монитора

Теперь, когда мы определились с контактами на платах, можно приступать к их соединению. Реализовать коннект между платами можно разными способами, наиболее простые из них:

• непосредственно с разъёма, подцепив провода к контактам на выходе;
• врезавшись в провода, идущие от блока питания к плате контроллера;
• подпаяв провода на инвертор к плате питания.

Воспользуемся третьим способом, но, если у вас нет паяльника, то второй вариант в этом случае может быть предпочтительнее.

Припаиваем с обратной стороны платы блока питания монитора по проводу к плюсовому, минусовому, управляющему контакту и контакту включения/выключения монитора. Контакты в обязательном порядке заизолировать друг от друга термоусадочной трубкой на каждый провод или обычной изолентой.

Теперь от разъёма инвертора отрезаем обратку и попарно соединяем провода с теми, что мы припаяли к плате питания.

• провод от +12 к двум проводам контактов VCC;
• провод от GND к двум проводам контактов GND платы инвертора;
• провод от контакта BRIG соединяем с проводом ADJ;
• провода ON/OFF плат соединяем между собой.

Соединения для надёжности и порядка тоже пропаиваем.

Готово, уже можно подключать платы, соединять монитор с компьютером и включать его, проверяя работу.

к содержанию

Устройство сварочного инвертора

Сварочные инверторы в зависимости от моделей работают как от бытовой электрической сети (220 В), так и от трехфазной (380 В). Единственное, что нужно учитывать при подключении аппарата к бытовой сети – это его потребляемая мощность. Если она превышает возможности электропроводки, то работать агрегат при просаженной сети не будет.

Итак, в устройство инверторного сварочного аппарата входят следующие основные модули.

1. Первичный выпрямительный блок. Этот блок, состоящий из диодного моста, размещен на входе всей электрической цепи аппарата. Именно на него подается переменное напряжение из электросети. Чтобы снизить нагревание выпрямителя, к нему прикреплен радиатор. Последний охлаждается вентилятором (приточным), установленным внутри корпуса агрегата. Также диодный мост имеет защиту от перегрева. Реализована она с помощью термодатчика, который при достижении диодами температуры 90° разрывает цепь.
2. Конденсаторный фильтр. Подсоединяется параллельно к диодному мосту для сглаживания пульсаций переменного тока и содержит 2 конденсатора. Каждый электролит имеет запас по напряжению не менее 400 В, и по емкости от 470 мкФ для каждого конденсатора.
3. Фильтр для подавления помех. Во время процессов преобразования тока в инверторе возникают электромагнитные помехи, которые могут нарушать работу других приборов, подключенных к данной электрической сети. Чтобы убрать помехи, перед выпрямителем устанавливают фильтр.

4. Инвертор. Отвечает за преобразование переменного напряжения в постоянное. Преобразователи, работающие в инверторах, могут быть двух типов: двухтактные полумостовые и полные мостовые. Ниже приведена схема полумостового преобразователя, имеющего 2 транзисторных ключа, на основе устройств серий MOSFET или IGBT, которые чаще всего можно увидеть на инверторных аппаратах средней ценовой категории.Схема же полного мостового преобразователя является более сложной и включает в себя уже 4 транзистора. Данные типы преобразователей устанавливают на самых мощных аппаратах для сварки и соответственно — на самых дорогостоящих.

   Так же, как и диоды, транзисторы устанавливаются на радиаторы для лучшего отвода от них тепла. Чтобы защитить транзисторный блок от всплесков напряжения, перед ним устанавливается RC-фильтр.

5. Высокочастотный трансформатор. Устанавливается после инвертора и понижает высокочастотное напряжение до 60-70 В. Благодаря включению в конструкцию данного модуля ферритового магнитопровода, появилась возможность снизить вес и уменьшить габариты трансформатора, а также уменьшить потери мощности и повысить КПД оборудования в целом. К примеру, вес трансформатора, имеющего железный магнитопровод и способного обеспечивать ток в 160 А, будет около 18 кг. Но трансформатор с ферритовым магнитопроводом при тех же характеристиках тока будет иметь массу около 0,3 кг.
6. Вторичный выходной выпрямитель. Состоит из моста, в составе которого находятся специальные диоды, с большой скоростью реагирующие на высокочастотный ток (открытие, закрытие и восстановление занимает около 50 наносекунд), на что не способны обычные диоды. Мост оборудован радиаторами, предотвращающими его перегрев. Также выпрямитель имеет защиту от скачков напряжения, реализованную в виде RC-фильтра. На выходе модуля размещаются две медных клеммы, обеспечивающих надежное подключение к ним силового кабеля и кабеля массы.
7. Плата управления. Управлением всеми операциями инвертора занимается микропроцессор, который получает информацию и контролирует работу аппарата с помощью различных датчиков, расположенных практически во всех узлах агрегата. Благодаря микропроцессорному управлению, подбираются идеальные параметры тока для сварки разного рода металлов. Также электронное управление позволяет экономить электроэнергию за счет подачи точно рассчитанных и дозированных нагрузок.
8. Реле плавного пуска. Чтобы во время пуска инвертора не перегорели диоды выпрямителя от высокого тока заряженных конденсаторов, применяется реле плавного пуска.

Схема управления

И если подключение частотного преобразователя к электродвигателю выполнить просто, достаточно только соединить соответствующие выводы, то со схемой управления все куда сложнее. Все дело в том, что возникает необходимость в программировании устройства, чтобы добиться максимально возможных регулировок от него. В основе находится микроконтроллер, к нему производится подключение считывающих устройств и исполнительных. Так, необходимо наличие трансформаторов тока, которые будут постоянно следить за мощностью, потребляемой электроприводом. И в случае превышения должно произойти отключение частотника.