Как запитать подсветку матрицы монитора samsung

Управление LED-подсветкой в ЖК мониторах Samsung

Узел задней подсветки жидкокристаллических (ЖК) мониторов Samsung, в которых в качестве источника света используются светодиоды (LED), отличается от аналогичных узлов, выпускаемых другими производителями. Принципиально другая концепция управления светодиодами касается значительной части мониторов Samsung и поэтому знакомство с ней будет интересно и полезно практически каждому специалисту.

Принципы работы LED-подсветки в мониторах Samsung

Приведем основные принципы управления LED-подсветкой, которые используются в настоящее время в ЖК мониторах:

— ток светодиодов управляется (регулируется и стабилизируется) методом широтно-импульсной модуляции (ШИМ) на частоте 100. 400 Гц;

— светодиоды управляются с помощью специализированной микросхемы — LED-драйвера, к функциям которого относятся формирование напряжения питания для массива светодиодов и регулировка тока светодиодов, т.е. яркости подсветки (англ., Dimming);

— конструктивно LED-драйвер физически размещается на плате TCON ЖК панели;

— управление LED-драйвером осуществляется, как минимум, двумя сигналами (включения/выключения и регулировки яркости), которые на ЖК панель подаются через дополнительные контакты интерфейсного разъема ЖК панели;

— для питания LED-драйвера и всей LED-подсветки на плату TCON подается еще одно дополнительное питающее напряжение, как правило, номиналом + 12 В, которое не имеет никакого отношения к самой ЖК панели;

— линейка светодиодов подключается к плате TCON, т.е. к плате ЖК панели (рис. 1).

Рис. 1. Внешний вид платы TCON

Эти основные принципы могут быть выражены графически, в виде блок-схемы, описывающей архитектуру LED-подсветки (рис. 2).

Рис. 2. Блок-схема архитектуры LED-подсветки

Однако в мониторах Samsung имеется совершенно другой подход к управлению LED-подсветкой. Во-первых, во многих панелях Samsung LED-линейка имеет специфический соединительный разъем (рис. 3), выведенный на тыльную сторону ЖК панели. Во-вторых, узел LED-подсветки подключается не к управляющей плате ЖК панели, а к основной плате монитора, часто называемой платой скалера (рис. 4).

Рис. 3. Соединительный разъем LED-линейки на панели Samsung

Рис. 4. Плата скалера ЖК монитора Samsung

третьих, светодиоды управляются микросхемой скалера, точнее комбинированной микросхемой процессор-скалер. Другими словами, во многих мониторах Samsung не применяются специализированные LED-драйверы. Разработчики этой концепции решили не увеличивать количество микросхем, и, соответственно, стоимость изделия, так как наличие в составе процессора-скалера цифровых программируемых портов вполне позволяет организовать полноценное управление LED-подсветкой и без дополнительных контроллеров (ИМС). Общая архитектура монитора Samsung с LED-подсветкой представлена на рис. 5.

Рис. 5. Общая архитектура монитора Samsung с LED-подсветкой

Здесь необходимо сделать важное дополнение — в рамках данного обзора речь идет лишь о мониторах с внешними блоками питания (сетевыми адаптерами). Возможно, что мониторы со встроенными блоками питания имеют такую же концепцию построения, однако автору это доподлинно неизвестно.

Итак, в LED-мониторах Samsung присутствует всего одна печатная плата, на которой размещены несколько функциональных модулей:

— понижающие DC/DC-преобразователи, необходимые для формирования питающих напряжений для всех электронных элементов монитора;

— микросхема процессора-скалера, которая обрабатывает входные аналоговые или цифровые видеосигналы (в том числе и масштабирует их к физическому разрешению ЖК панели), а также обеспечивает оперативное управление монитором;

— микросхема EEPROM, предназначенная для хранения программного обеспечения монитора (Firmware EEPROM);

— микросхема EEPROM, предназначенная для хранения идентификационной информации (EDID);

— повышающий DC/DC-преобразователь, формирующий напряжение для питания светодиодов.

В качестве источника света в рассматриваемых мониторах используется LED-подсветка, состоящая из четырех параллельно соединенных сегментов (линеек). Таким образом, каждый сегмент LED-лампы состоит из 8-10 последовательно включенных светодиодов, а общее количество светодиодов может составлять от 32 до 40 штук. Напряжение питания линеек светодиодов равно 32. 40 В — около 4 В на каждый светодиод. Питающее напряжение LED-лампы на схеме обозначается как VLED. Разъем для подключения LED-лампы является 6-контактным, и на рассматриваемых схемах чаще всего обозначается как CN801. Общая конфигурация LED-лампы мониторов Samsung и традиционная цоколевка разъема CN801 приводятся на рис. 6.

Рис. 6. Общая конфигурация LED-лампы мониторов Samsung и традиционная цоколевка разъема CN801

Принципиальная схема модуля, управляющего LED-подсветкой (LED-драйвера) в мониторах Samsung, представлена на рис. 7.

Рис. 7. Принципиальная схема драйвера LED-подсветки

Обзор схемы LED-драйвера

Схему управления светодиодами можно разделить на два крупных узла (рис. 8):

— повышающий DC/DC-преобразователь, формирующий напряжение VLED;

— силовые транзисторные ключи, управляющие током светодиодов.

Рис. 8. Схема управления светодиодами

Обе схемы контролируются микросхемой скалера, которая, кроме функций обработки цветовых сигналов, выполняет еще и другие вспомогательные функции с помощью программируемых портов ввода-вывода.

Напряжение VLED составляет около 31 В и формируется из напряжения 14 В, подаваемого на вход монитора от внешнего сетевого адаптера на разъем CN600.

Повышение напряжения осуществляется схемой типа Boost, основными элементами которой являются:

— ключ на силовом транзисторе Q802;

— контроллер ШИМ, в качестве которого используется один из портов ввода-вывода скалера IC400.

Так как силовой ключ управляется не специализированной микросхемой, а процессором через универсальный выходной порт, работающий в режиме ШИМ, то потребовалось введение буфера для корректного переключения транзистора Q802. Входной каскад схемы на транзисторе Q821 представляет собой эмиттерный повторитель, а выходной выполнен по двухтактной схеме на транзисторах Q822, Q823.

Силовой транзистор управляется импульсами, которые формируются выходным цифровым портом скалера (выв. 96). Управление выходным напряжением VLED осуществляется по принципу ШИМ методом Burst Mode (режим прерывающейся модуляции). Это означает, что на выв. 96 скалера генерируются пачки высокочастотных импульсов с частотой заполнения примерно 330 кГц и частотой пачек около 160 Гц. При этом ширина пачек изменяется при регулировке яркости, т.е. зависит от величины нагрузки DC/DC-преобразователя. При максимальной яркости высокочастотные импульсы следуют практически не прерываясь (100% коэффициент заполнения D (Duty Cycle)), и ширина пачек становится максимальной. Форма управляющих импульсов и форма напряжения на стоке Q802 представлены на рис. 9.

Рис. 9. Форма управляющих импульсов и напряжения на стоке транзистора Q802

Здесь следует отметить, что изменение ширины пачек управляющих импульсов DC/DC-преобразователя при регулировке яркости является лишь следствием увеличения тока через светодиоды LED-линейки, а не способом регулировки яркости. Характерно, что величина VLED практически не изменяется при регулировке яркости, и напряжение всегда остается стабильным на уровне около 31 В. Увеличение тока светодиодов, фактически, является увеличением мощности нагрузки DC/DC-преобразователя. Поэтому для поддержания стабильности выходного напряжения преобразователь должен увеличить свою мощность, и делается это именно увеличением ширины управляющих пачек.

Важным элементом преобразователя является токовый датчик R831 R832 R833, измеряющий величину тока силового ключа Q802. Напряжение, формируемое на этих резисторах (сигнал ISEN), прямо пропорционально величине тока, протекающего через Q802. Это напряжение подается на вход скалера (выв. 92), который является входным аналоговым портом. Когда напряжение на этом выводе превышает запрограммированный уровень, транзистор Q802 закрывается, в результате чего предотвращается его пробой.

Для контроля и стабилизации выходного напряжения преобразователя имеется цепь обратной связи из элементов R811-R814, C804. Напряжение, пропорциональное VLED (сигнал VSEN), прикладывается к аналоговому входному порту скалера (выв. 97). Это аналоговое напряжение оцифровывается внутренним АЦП, и полученное значение используется для управления шириной импульсов на выходном цифровом порте (выв. 96).

Коммутация тока каждой из четырех LED-линеек осуществляется независимо. В рассматриваемой схеме каждая линейка коммутируется парой параллельно-включенных MOSFET-транзисторов, например Q811 и Q812. Параллельное включение, по-видимому, здесь необходимо лишь для снижения мощности, рассеиваемой на каждом из транзисторов. Таким образом, для управления четырьмя LED-линейками применяется восемь MOSFET-транзисторов Q811-Q818. Все они управляются абсолютно синхронно импульсами, следующими с частотой около 160 Гц. Таким образом, светодиоды задней подсветки питаются импульсным током, включаясь и выключаясь с частотой 160 Гц, незаметной для человеческого зрения. Изменение ширины импульсов, т.е. времени свечения светодиодов, приводит к изменению яркости задней подсветки.
Все восемь транзисторов имеют достаточно необычное включение по схеме с общим затвором, на затворы транзисторов подается постоянное напряжение смещения 4 В. При этом ток LED-линеек коммутируется ключами внутренних портов скалера. Такое включение внутренних и внешних транзисторов можно считать каскодной схемой (рис.10).

Рис. 10. Каскодное включение MOSFET-транзисторов

Контроль функционирования силовых транзисторов и их защита осуществляется подачей на входные порты скалера сигналов, пропорциональных импульсам на стоках силовых ключей (сигналы LED1. LED4). Сигналы обратной связи подаются через резисторы R851-R858 номиналом 1 МОм.

Возможные неисправности LED-драйвера

Неисправности схемы LED-драйвера — явление достаточно редкое, но, тем не менее, вполне вероятное, и случается в практике ремонта. Существующая в настоящее время статистика отказов ЖК мониторов указывает на три характерные проблемы.

Монитор не включается. Внешний блок питания монитора периодически «цыкает», что говорит о срабатывании защиты от короткого замыкания. При этом, когда внешний блок питания включается без нагрузки, на его выходе появляется напряжение +14 В (+14V)

Такое поведение монитора может говорить о неисправности (пробое)силового транзистора Q802 (AP9997GH). Следует отметить, что такое поведение монитора может быть вызвано и неисправностью другого элемента — микросхемы IC600 (BD9329), которая является импульсным DC/DC-преобразователем, формирующим напряжение +5 В (+5V_MAIN).

Монитор не включается. Задняя подсветка не светится

Блок питания нормально вырабатывает напряжение + 14V. Напряжение +5V_MAIN формируется и соответствует номиналу. Все остальные постоянные напряжения 3,3 и 1,8 В (+3.3V и +1.8V) также формируются. Напряжение VLED равно +14V. Такое поведение монитора говорит, скорее всего, о неработоспособности скалера, что может быть вызвано самыми разными причинами.

Монитор включается. Но экран не светится, т.к. не работает задняя подсветка. При этом изображение на экран выводится, о чем можно узнать, если приглядеться к экрану

Напряжение VLED равно +14V. Такая неисправность однозначно указывает на неработающую заднюю подсветку. В данном случае следует обратить внимание на скалер, транзисторы Q802, Q821-Q823.

Автор: Алексей Конягин (г. Пенза)

Установка LED подсветки на монитор Samsung SyncMaster 943n

И так, когда-то очень-очень давно, я покупал пару мониторов Samsung SyncMaster 943n. Мониторы мне эти очень нравились. Хорошее качество, приятная картинка, диагональ 19 дюймов (да-да, когда то это было достаточно круто). Но со временем, у них начали садиться лампы. Один из мониторов я благополучно продал, а другой остался у меня. В какой-то момент я заменил в нём лампы, но все, же около года назад, монитор стал выключать подсветку, сразу после включения.

Конечно, к тому времени необходимости в нём уже особой не было, в работе были уже мониторы 22 дюйма, а старичок остался на память. После года ожидания (всё никак не доходили руки починить), я всё же взялся за старый монитор т. к. мне потребовался какой-нибудь монитор, чтобы отправить его на ПМЖ в сад для родителей.

Так как менять лампы не целесообразно, в мониторе их аж 4, по 2 сверху и снизу, я решил поставить LED подсветку. Так сказать стильно, модно, современно. Да и по цене выходит даже дешевле.

Выбор пал вот на такой драйвер (GYD-9E) с двумя светодиодными планками.

Замена ламп

И так, приступим. Для начала, необходимо выполнить самую кропотливую, как я считаю работу — разобрать экран монитора и заменить старые лампы новыми светодиодными планками.

Далее, после полной разборки монитора, снимаем короба с лампами со стекла. Как видно по фото, у меня лампы вышли из строя из-за оплавления контактов.

Теперь, вынимаем старые лампы и очищаем металлические короба от мусора, остатков ламп и пр. Желательно немного обезжирить поверхность крепления диодных линеек. Я для этого использую изопропиловый спирт.

Далее потребуется подогнать размер линеек под короба. Увы, но подогнать именно ровно по длине не выйдет, т. к. диоды с линеек надо отрезать по 3 шт. Таким образом, примеряем линейки так, чтобы поместилось максимальное количество диодов, но при этом, отрезая от линейки их по 3 шт. Я отрезал по 6 диодов от каждой линейки, у меня вышло вот так.

Ну, а дальше всё обратном порядке. Собираем экран строго в обратной последовательности, внимательно все, проверяя на каждом этапе сборки, защёлкивая все клипсы и крепления, чтобы в дальнейшем не пришлось разбирать всё снова.

Установка драйвера

Ну вот, с экраном разобрались. Теперь займёмся платой монитора и драйвером управления.
Так как блок инвертора на плате нам больше не требуется, я частично демонтировал детали схемы инвертора, тем самым отключив сам инвертор и положив несколько деталей в закрома.

Как видно по фотографии, я снял трансформатор инвертора, выходные ёмкости, предохранитель и прочий мелкий обвес. Тут ничего сложного. Кому ничего этого не требуется, могут просто снять в данной цепи предохранитель и всё.

Теперь переходим к самому интересному — установке драйвера подсветки. При установке драйвера подсветки, основной особенностью работы самого драйвера является регулировка яркости нашей будущей подсветки. Есть несколько нюансов с инвертирование управления и пр. Расскажу несколько подробнее.

Канал регулировки драйвера подсветки можно подключить к одной из 2-х шин на блоке монитора: A-Dim или B-Dim. Отличие сигналов состоит в том, что первый используется для аналоговой регулировки яркости. Сигнал A-Dim формируется микропроцессором монитора и изменяет величину напряжения постоянного тока. Увеличение сигнала A-Dim приводит к увеличению напряжения обратной связи и наоборот. Правда при регулировке яркости с панели управления монитора, значение изменяется только в пределах от 1 до 10 единиц.

Если же вам регулировка по каналу A-Dim покажется недостаточно удобной, то вы можете воспользоваться каналом B-Dim, но тогда вам придётся модифицировать схему драйвера, т. к. при подключении к каналу B-Dim вы получите инвертированное управление. Т. е. при увеличении яркости в меню, подсветка будет становиться тусклее, а при уменьшении яркости — ярче. Если вам это не важно, или подсветка и так вас устраивает, то подключайте к шине A-Dim и не парьтесь. Я поступил именно так. Если изучить вопрос более детально, я рекомендую вам вот эту статью. Всё очень понятно и доходчиво написано, а так же имеются схемы модификации драйвера.

Осталось разобрать, что и куда подключать. У нас имеются следующие провода на драйвере:

1. VIN — плюс питания DC 10-24V (красный провод)
2. ENA — отключение/включение подсветки 0 — 3,3V (желтый провод)
3. DIM — регулировка яркости светодиодов 0,8 — 2,5V (желтый провод)
4. GND — минус питания (черный провод)

Осталось определиться, куда припаять их на плате монитора.
Тут тоже всё достаточно просто. Внимательно смотрим на плату, там всё подписано. Таким образом, моя схема подключения драйвера выглядит вот так:

1. VIN — 2 контакт разъёма монитора.
2. ENA — 8 контакт разъёма монитора.
3. DIM — 7 контакт разъёма монитора.
4. GND — 3 контакт разъёма монитора.

Собираем, проверяем. Всё работает.

Даже на полной яркости работа подсветки меня устраивает. Но работа по такому типу подключения накладывает ограничения, о которых я писал выше, при регулировке яркости, сила подсветки меняется только на первых 10 делениях. Т. е. в меню вся шкала составляет от 0 до 100, яркость изменяется только на этапе от 0 до 10, на этапе от 11 до 100 уже ничего не меняется, яркость находится в максимальном значении. Более понятно я думаю, станет, если вы сами поэкспериментируете и решите для себя, как вам больше подходит. Меня же устроил и такой вариант.

Нужна помощь с подсветкой монитора

Здравствуйте коллеги!
Возник для меня нерешаемый вопрос, пожалуйста помогите!
Суть:
Есть монитор Самсунг СинкМастер 2243.

Перестала гореть подсветка.

Купил универсальный набор для переделки подсветки на LED.
Экран разобрал, лампы вынул, ленты приклеил и все собрал. И тут работа застопорилась. Не знаю как правильно подключить ЛЕД драйвер.

В мониторе блок питания вот такой bn44-00305a
Передняя часть

Около разъема платы стоят вот такие обозначения:

Схемы точной не нашел. И на форумах, с такой моделью никто работы не описывал.
Может кто сталкивался или может для кого то это «раз плюнуть». Подскажите пожалуйста.
Собственно вопросы:
— Как правильно подключить драйвер?
-Как правильно отключить инвертор? (где что выпаять или в каком месте перетереть дорожку).
Очень буду рад помощи, хочется продлить жизнь старичку.

27 сентября 2018
Поделиться:

Комментарии 18

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы писать комментарии, задавать вопросы и участвовать в обсуждении.

VIN — 10-12v питание
ENA — дерез делитель поднимать напряжение пока не засветится
DIM — через делитель добиться нужной яркости.
GND — земля
После определения с какими параметрами лучший результат — пересчитать делитель под напряжение имеющегося БП. (для даного можно до 30в)

Судя по родной плате было две лампы, ну или должно быть.
Отдельного инвертора нет. Если нет навыков — искать сигналы для универсального не стоит. Мониторчик не маленький стоит заморочиться с универсальным скалером. У них есть выход под драйвер подсветки. Тогда получится вообще вплоть до телевизора включая T2 с HDMI, DVI, VGA, USB.

Комменты прочитал позже. сочувствую. Дочу не ругать.

спасибо!)
Не, дочу не ругал. Сам виноват, не достаточно высоко убрал. 2 года, она еще не понимает, что нашкодила.

ленту на 12В, или через стабилизатор 12В. вкл/выклчерез полевик

Да как бы раньше. А то уже купил готовый универсальный «набор» для пересвета.

Спасибо! Схема на иностранном, не знакомом мне языке, но все же она есть! Нашел некий зелёный предохранитель на плате с номером F301. Через него питается инвертор. Выпаял. Но ремонту не особо помогло. Пока читал и думал, дочь с матрицей «проигралась»! Но главное теперь пришло осознание как это делать.

Я езжу на Daewoo Lanos

что дочка гибкие платы пообрывала на адресацию матрицы? Если так то это кырдык и монитор можно выбрасывать.

Нет. Гибкие платы на месте. Но от этого не легче. Не знаю что она сделала, но теперь на экране полоски. Есть ещё идея поменять шлейф, который соединяет матрицу с платой. Но не знаю…

Я езжу на Daewoo Lanos

это по ходу все. повреждена одна из микросхем столбцов. Она сверху на плате. Микросхемы строк на маленьких аппендиксах на боковой стороне матрицы. В общем одна микросхема отвалена или оборван шлейф от микросхемы на матрицу.

Я тоже так думаю. Жалко онечно. Но ничего не поделаешь. Дети — цветы жизни!)

Видел такое. Чутка не то. Но это помогло разобраться. Жаль, что ремонту не помогло. Дочь повредила матрицу, пока я тугодумил.(((

Я езжу на Daewoo Lanos

там ничего не нужно перетирать, там по плюсу питания инвертора стоят перемычки. Старые лампы выковыриваете на их место проелеиваете куски ленты светодиодов, желательно двойной плотности белого цвета свечения и далее находите +12 вольт на материнке подпаиваете ленты к нему. В разрыв одного из проводов ставите два диода в прямом направлении для ограничения тока светодиодных лент. И все. можно собирать монитор.

Включил таки моцццк. Нашел предохранитель питающий инвертор. Подключил, собрал… И выяснил, что пока матрица лежала в укромном месте, дочь ее нашла и «поиграла» с ней. Досадно, но что теперь сделаешь. Опыт бесценен и Ваш совет был очень полезен. Можно было не покупать диодные ленты и драйвер и обойтись меньшими затратами!)

там ничего не нужно перетирать, там по плюсу питания инвертора стоят перемычки. Старые лампы выковыриваете на их место проелеиваете куски ленты светодиодов, желательно двойной плотности белого цвета свечения и далее находите +12 вольт на материнке подпаиваете ленты к нему. В разрыв одного из проводов ставите два диода в прямом направлении для ограничения тока светодиодных лент. И все. можно собирать монитор.

А яркость регулировать?

Я езжу на Daewoo Lanos

можно и яркость регулировать, но не нужно.
Для ее подключения нужно задействовать пин димм. Там есть надпись. и подключить к нему полевик н канальный и стоком к минусу светодиодной ленты.

Нужно, ещё как нужно. Не, ну если сидеть в закрытом от естественного освещения помещении, то, возможно, и не надо. И не всегда вывод регулировки яркости указан как DIMM, это надо учитывать (как у автора топика, например).

Geely-driver

А яркость регулировать?

я вот прямо щас пишу этот камент, глядя в моник с переделанной подсветкой. делал с поддержкой регулировки яркости, всё честь по чести. в итоге те планки подсветки, что купил специально вместе с драйвером, светили дико синим светоми это было не выкрутить цветопередачей, настолько всё плохо. выкинул, поставил ленту с, вроде бы, 120 диодов/метр (если правильно помню). запитал прямо с перемычек на БП от куска питания к куску с инверторами. там три пина — земля, +14В и диммер. поставил два полевика друг над другом, одним выключал подсветку по stdby, вторым шимил яркость.

в итоге яркость регулировать нафик не нужно, и так все работает на 100%, яркости ленты не хватает. стендбай вот — да, пригодился

Управление LED-подсветкой в ЖК мониторах Samsung

Узел задней подсветки жидкокристаллических (ЖК) мониторов Samsung, в которых в качестве источника света используются светодиоды (LED), отличается от аналогичных узлов, выпускаемых другими производителями. Принципиально другая концепция управления светодиодами касается значительной части мониторов Samsung и поэтому знакомство с ней будет интересно и полезно практически каждому специалисту..​

Принципы работы LED-подсветки в мониторах Samsung

Приведем основные принципы управления LED-подсветкой, которые используются в настоящее время в ЖК мониторах:

• ток светодиодов управляется (регулируется и стабилизируется) методом широтно-импульсной модуляции (ШИМ) на частоте 100…400 Гц;
• светодиоды управляются с помощью специализированной микросхемы — LED-драйвера, к функциям которого относятся формирование напряжения питания для массива светодиодов и регулировка тока светодиодов, т.е. яркости подсветки (англ., Dimming);
• конструктивно LED-драйвер физически размещается на плате TCON ЖК панели;
• управление LED-драйвером осуществляется, как минимум, двумя сигналами (включения/выключения и регулировки яркости), которые на ЖК панель подаются через дополнительные контакты интерфейсного разъема ЖК панели;
• для питания LED-драйвера и всей LED-подсветки на плату TCON подается еще одно дополнительное питающее напряжение, как правило, номиналом +12 В, которое не имеет никакого отношения к самой ЖК панели;
• линейка светодиодов подключается к плате TCON, т.е. к плате ЖК панели (рис. 1).

Рис. 1. Внешний вид платы TCON​

Эти основные принципы могут быть выражены графически, в виде блок-схемы, описывающей архитектуру LED-подсветки (рис. 2).

Рис. 2. Блок-схема архитектуры LED-подсветки​

Однако в мониторах Samsung имеется совершенно другой подход к управлению LED-подсветкой.

Во-первых, во многих панелях Samsung LED-линейка имеет специфический соединительный разъем (рис. 3), выведенный на тыльную сторону ЖК панели.

Рис. 3. Соединительный разъем LED-линейки на панели Samsung​

Во-вторых, узел LED-подсветки подключается не к управляющей плате ЖК панели, а к основной плате монитора, часто называемой платой скалера (рис. 4).

Рис. 4. Плата скалера ЖК монитора Samsung​

В-третьих, светодиоды управляются микросхемой скалера, точнее комбинированной микросхемой процессор-скалер. Другими словами, во многих мониторах Samsung не применяются специализированные LED-драйверы. Разработчики этой концепции решили не увеличивать количество микросхем, и, соответственно, стоимость изделия, так как наличие в составе процессора-скалера цифровых программируемых портов вполне позволяет организовать полноценное управление LED-подсветкой и без дополнительных контроллеров (ИМС). Общая архитектура монитора Samsung с LED-подсветкой представлена на рис. 5.

Рис. 5. Общая архитектура монитора Samsung с LED-подсветкой​

Здесь необходимо сделать важное дополнение — в рамках данного обзора речь идет лишь о мониторах с внешними блоками питания (сетевыми адаптерами). Возможно, что мониторы со встроенными блоками питания имеют такую же концепцию построения, однако автору это доподлинно неизвестно.

Итак, в LED-мониторах Samsung присутствует всего одна печатная плата, на которой размещены несколько функциональных модулей:

• понижающие DC/DC-преобразователи, необходимые для формирования питающих напряжений для всех электронных элементов монитора;
• микросхема процессора-скалера, которая обрабатывает входные аналоговые или цифровые видеосигналы (в том числе и масштабирует их к физическому разрешению ЖК панели), а также обеспечивает оперативное управление монитором;
• микросхема EEPROM, предназначенная для хранения программного обеспечения монитора (Firmware EEPROM);
• микросхема EEPROM, предназначенная для хранения идентификационной информации (EDID);
• повышающий DC/DC-преобразователь, формирующий напряжение для питания светодиодов.

Рис. 6. Общая конфигурация LED-лампы мониторов Samsung и традиционная цоколевка разъема CN801​

Принципиальная схема модуля, управляющего LED-подсветкой (LED-драйвера) в мониторах Samsung, представлена на рис. 7.

Рис. 7. Принципиальная схема драйвера LED-подсветки​

Обзор схемы LED-драйвера

• повышающий DC/DC-преобразователь, формирующий напряжение VLED;
• силовые транзисторные ключи, управляющие током светодиодов.

Рис. 8. Схема управления светодиодами​

Обе схемы контролируются микросхемой скалера, которая, кроме функций обработки цветовых сигналов, выполняет еще и другие вспомогательные функции с помощью программируемых портов ввода-вывода.

• дроссель L800;
• ключ на силовом транзисторе Q802;
• диод D801;
• контроллер ШИМ, в качестве которого используется один из портов ввода-вывода скалера IC400.

Силовой транзистор управляется импульсами, которые формируются выходным цифровым портом скалера (выв. 96). Управление выходным напряжением VLED осуществляется по принципу ШИМ методом Burst Mode (режим прерывающейся модуляции). Это означает, что на выв. 96 скалера генерируются пачки высокочастотных импульсов с частотой заполнения при-мерно 330 кГц и частотой пачек около 160 Гц. При этом ширина пачек изменяется при регулировке яркости, т.е. зависит от величины нагрузки DC/DC-преобразователя. При максимальной яркости высокочастотные импульсы следуют практически не прерываясь (100% коэффициент заполнения D (Duty Cycle)), и ширина пачек становится максимальной. Форма управляющих импульсов и форма напряжения на стоке Q802 представлены на рис. 9.

Рис. 9. Форма управляющих импульсов и напряжения на стоке транзистора Q802​

Здесь следует отметить, что изменение ширины пачек управляющих импульсов DC/DC-преобразователя при регулировке яркости является лишь следствием увеличения тока через светодиоды LED-линейки, а не способом регулировки яркости. Характерно, что величина VLED практически не изменяется при регулировке яркости, и напряжение всегда остается стабильным на уровне около 31 В. Увеличение тока светодиодов, фактически, является увеличением мощности нагрузки DC/DC-преобразователя. Поэтому для поддержания стабильности выходного напряжения DC/DC-преобразователь должен увеличить свою мощность, и делается это именно увеличением ширины управляющих пачек.

Важным элементом преобразователя является токовый датчик R831 R832 R833, измеряющий величину тока силового ключа Q802. Напряжение, формируемое на этих резисторах (сигнал ISEN), прямо пропорционально величине тока, протекающего через Q802. Это напряжение подается на вход скалера (выв. 92), который является входным аналоговым портом. Когда напряжение на этом выводе превышает запрограммированный уровень, транзистор Q802 закрывается, в результате чего предотвращается его пробой.

Для контроля и стабилизации выходного напряжения преобразователя имеется цепь обратной связи из элементов R811-R814, C804. Напряжение, пропорциональное VLED (сигнал VSEN), прикладывается к аналоговому входному порту скалера (выв. 97). Это аналоговое напряжение оцифровывается внутренним АЦП, и полученное значение используется для управления шириной импульсов на выходном цифровом порте (выв. 96).

Коммутация тока каждой из четырех LED-линеек осуществляется независимо. В рассматриваемой схеме каждая линейка коммутируется парой параллельно-включенных MOSFET-транзисторов, например Q811 и Q812. Параллельное включение, по видимому, здесь необходимо лишь для снижения мощности, рассеиваемой на каждом из транзисторов. Таким образом, для управления четырьмя LED-линейками применяется восемь MOSFET-транзисторов Q811-Q818. Все они управляются абсолютно синхронно импульсами, следующими с частотой около 160 Гц. Таким образом, светодиоды задней подсветки питаются импульсным током, включаясь и выключаясь с частотой 160 Гц, незаметной для человеческого зрения. Изменение ширины импульсов, т.е. времени свечения светодиодов, приводит к изменению яркости задней подсветки.

Все восемь транзисторов имеют достаточно необычное включение по схеме с общим затвором, на затворы транзисторов подается постоянное напряжение смещения 4 В. При этом ток LED-линеек коммутируется ключами внутренних портов скалера. Такое включение внутренних и внешних транзисторов можно считать каскодной схемой (рис.10).

Рис. 10. Каскадное включение MOSFET-транзисторов​

Контроль функционирования силовых транзисторов и их защита осуществляется подачей на входные порты скалера сигналов, пропорциональных импульсам на стоках силовых ключей (сигналы LED1…LED4). Сигналы обратной связи подаются через резисторыR851-R858 номиналом 1 МОм.

Возможные неисправности LED-драйвера

Неисправности схемы LED-драйвера — явление достаточно редкое, но, тем не менее, вполне вероятное, и случается в практике ремонта. Существующая в настоящее время статистика отказов ЖК мониторов указывает на три характерные проблемы.

Монитор не включается. Внешний блок питания монитора периодически «цыкает», что говорит о срабатывании защиты от короткого замыкания. При этом, когда внешний блок питания включается без нагрузки, на его выходе появляется напряжение +14 В (+14V)
Такое поведение монитора может говорить о неисправности (пробое) силового транзистора Q802 (AP9997GH). Следует отметить, что такое поведение монитора может быть вызвано и неисправностью другого элемента — микросхемы IC600 (BD9329), которая является импульсным DC/DC-преобразователем, формирующим напряжение +5 В (+5V_MAIN).

Монитор не включается. Задняя подсветка не светится
Блок питания нормально вырабатывает напряжение +14V. Напряжение +5V_MAIN формируется и соответствует номиналу. Все остальные постоянные напряжения 3,3 и 1,8 В (+3.3V и +1.8V) также формируются. Напряжение VLED равно +14V. Такое поведение монитора говорит, скорее всего, о неработоспособности скалера, что может быть вызвано самыми разными причинами.

Монитор включается. Но экран не светится, т.к. не работает задняя подсветка. При этом изображение на экран выводится, о чем можно узнать, если приглядеться к экрану
Напряжение VLED равно +14V. Такая неисправность однозначно указывает на неработающую заднюю подсветку. В данном случае следует обратить внимание на скалер, транзисторы Q802, Q821-Q823.

Алексей Конягин
ссылка скрыта от публикации ​

Внимание !
Копирование, тиражирование и размещение данных материалов на других Web-сайтах строго запрещено.
Нарушение преследуется в административном и уголовном порядке в соответствии с Законом РФ.