Čo je podsvietenie LED TV? Čo je to LED podsvietenie? Typy osvetlenia. Biele alebo kompozitné LED diódy

Výrobcovia televízorov pravidelne zoznamujú používateľov s novými technológiami, ktoré zlepšujú kvalitu obrazu. Prístupy ku kombinovaniu TV obrazoviek a LED prvkov sú už dávno zvládnuté najväčšie spoločnosti. IN V poslednej dobe zdroj jasnej a jemnej žiary prechádza aj na displeje mobilných zariadení. Výhody takéhoto riešenia vedia oceniť aj používatelia tradičného osvetlenia na báze LED, no, samozrejme, najatraktívnejšie vyzerá podsvietenie LED obrazoviek v televízoroch. Navyše je doplnená o ďalšie high-tech inklúzie používané vývojármi tejto techniky.

Zariadenie na podsvietenie

Pri vytváraní modulov na realizáciu osvetlenia sa používajú LED polia, ktoré môžu pozostávať z bielych prvkov LED žiary alebo viacfarebných, ako je RGB. Konštrukcia dosky na vybavenie matrice je špeciálne navrhnutá na integráciu do zariadenia konkrétny model nosič. Spravidla sú na ľavej strane dosky kontaktné konektory, z ktorých jeden poskytuje LED napájania podsvietenie a ďalšie sú určené na ovládanie jeho pracovných nastavení. Používa sa aj špeciálny ovládač, ktorého funkcia je spojená s ovládačom.

V hotovej podobe je to rad miniatúrnych svietidiel, ktoré sú spojené v skupinách po 3 kusoch. Výrobcovia samozrejme neodporúčajú zasahovať do zariadenia takýchto pások, ale ak chcete, môžete zariadenie fyzicky skrátiť alebo naopak predĺžiť. Taktiež štandardné podsvietenie LED obrazovky poskytuje možnosť nastavenia jasu, podporuje mäkký štart a je dodávané s napäťovou ochranou.

Klasifikácia podsvietenia podľa typu inštalácie

Existujú dva spôsoby integrácie LED podsvietenia – priame a okrajové. Prvá konfigurácia predpokladá, že pole bude umiestnené za panelom z tekutých kryštálov. Druhá možnosť umožňuje vytvárať veľmi tenké panely obrazovky a nazýva sa Edge-LED. V tomto prípade sú pásky umiestnené po obvode vnútornej strany displeja. V čom Rovnomerné rozdelenie LED osvetlenie sa vykonáva pomocou samostatného panelu, ktorý je umiestnený za displejom z tekutých kryštálov - zvyčajne sa tento typ LED podsvietenia obrazovky používa pri vývoji mobilných zariadení. Prívrženci priameho osvetlenia poukazujú na kvalitu výsledku žiary, ktorá je dosiahnutá vďaka väčšiemu počtu LED diód, ako aj lokálnym stmievaním pre redukciu farebných pruhov.

Aplikácia LED podsvietenia

Bežný spotrebiteľ môže nájsť túto technológiu v modeloch televízory Sony, LG a Samsung, ako aj produkty od spoločností Kodak a Nokia. LED sa samozrejme rozšírili, ale práve v modeloch týchto výrobcov sa pozorujú kvalitatívne posuny smerom k zlepšeniu spotrebiteľských kvalít. toto rozhodnutie. Jednou z hlavných úloh, ktorým dizajnéri čelili, bolo zachovať funkčnosť obrazovky optimálny výkon pod priamou expozíciou slnečné lúče. Nedávno sa zlepšilo aj zvýšenie kontrastu. Ak hovoríme o pokrokoch v smere dizajnu obrazoviek, potom je badateľné zníženie hrúbky panelov, ako aj kompatibilita s veľkou uhlopriečkou. Ale nevyriešené problémy zostávajú. LED diódy nie sú schopné plne odhaliť svoje schopnosti v procese zobrazovania informácií. To však nezabránilo LED technológii nahradiť CCFL výbojky a úspešne konkurovať novej generácii plazmových obrazoviek.

Stereoskopické efekty

Moduly založené na LED diódach majú veľa možností rôzne efekty. Na tejto fáze vývoj technológií, výrobcovia aktívne využívajú dve stereoskopické riešenia. Prvý zabezpečuje uhlovú odchýlku tokov žiarenia s podporou difrakčného efektu. Užívateľ môže vnímať tento efekt počas sledovania s okuliarmi alebo bez nich, teda v holografickom režime. Druhý efekt zahŕňa posun svetelný tok, ktorý zvýrazňuje podsvietenie LED obrazovky v smere daná trajektória vo vrstvách tekutých kryštálov. Túto technológiu môžete použiť v kombinácii s 2D a 3D formátmi po vhodnej konverzii alebo prekódovaní. Čo sa však týka možností kombinácie s 3D obrázky Nie všetky LED svetlá fungujú hladko.

Kompatibilné s 3D technológiou

Nemožno povedať, že obrazovky s LED podsvietením majú vážne problémy s interakciou s 3D formátom, ale pre optimálne vnímanie takéhoto „obrazu“ divákom, špeciálne okuliare. Jednou z najsľubnejších oblastí tohto vývoja sú stereo okuliare. Napríklad inžinieri spoločnosti nVidia pred niekoľkými rokmi predstavili 3D okuliare s uzávierkou s tekutými kryštálmi. Na odklonenie svetelných tokov využíva LED podsvietenie LCD obrazovky polarizačné filtre. V tomto prípade sa okuliare vyrábajú bez špeciálneho rámu vo forme stuhy. Vstavaná šošovka pozostáva zo širokej škály priesvitných šošoviek, ktoré prijímajú informácie z ovládacieho zariadenia.

Výhody podsvietenia

V porovnaní s inými možnosťami podsvietenia LED výrazne zlepšujú spotrebiteľské vlastnosti televíznych obrazoviek. V prvom rade sa zlepšujú okamžité vlastnosti obrazu - to sa prejavuje zvýšením kontrastu a reprodukcie farieb. Matrica RGB poskytuje najvyššiu kvalitu spracovania farebného spektra. Okrem toho je podsvietenie LED obrazovky iné znížená spotreba energie. Okrem toho sa v niektorých prípadoch dosiahne zníženie spotreby elektrickej energie až o 40 %. Za zmienku stojí aj možnosť výroby ultratenkých obrazoviek, ktoré majú zároveň malú hmotnosť.

nevýhody

Prítomní používatelia televízorov s LED podsvietením im vyčítajú škodlivé účinky modrofialové žiarenie do očí. Modrosť je tiež pozorovaná na samotnom „obraze“, čo skresľuje prirodzenú reprodukciu farieb. Pravda, v najnovšie verzie Na televízoroch s vysokým rozlíšením je obrazovka s LED podsvietením prakticky bez takýchto defektov. Existujú však problémy s reguláciou jasu, ktorá zahŕňa moduláciu šírky impulzu. Počas týchto nastavení si môžete všimnúť blikanie obrazovky.

Záver

K dnešnému dňu je segment modelov televízorov s LED technológiou v plienkach. Spotrebiteľ stále vyhodnocuje možnosti a výhody, ktoré môže poskytnúť inovatívne riešenie. Je potrebné poznamenať, že prevádzkové nevýhody, ktoré LED podsvietenie, nemätú používateľov ani tak ako vysoké náklady. Mnohí odborníci považujú tento faktor za hlavnú prekážku širokej popularizácie technológie. Vyhliadky LED diód sú však stále sľubné, pretože ich cena bude klesať so zvyšujúcim sa dopytom. Paralelne s tým sa zlepšujú aj ďalšie kvality osvetlenia, čo ešte viac zvyšuje atraktivitu tohto návrhu.

Modely televízorov s LED podsvietením dominujú trhu z dobrého dôvodu. V tomto článku sa pozrieme na typy LED podsvietenia moderných televízorov a zhodnotíme ich účinnosť.

LED televízory

Na začiatok, LED TV nie je nový typ HDTV. . Na rozdiel od plazmových a OLED televízorov, ktoré sú založené na žiarivých technológiách, kde je každý pixel samostatným zdrojom svetla, v modeloch s tekutými kryštálmi vyžaduje každý pixel matice LCD osvetlenie (zozadu alebo zo strany cez systém šošoviek). Modely LED HDTV sú teda rovnaké televízory s tekutými kryštálmi (LCD alebo LCD), ale majú vstavané podsvietenie diódami emitujúcimi svetlo (LED), ktoré nahrádzajú štandardnú žiarivku so studenou katódou (skrátene CCFL).

2 typy LED podsvietenia podľa dizajnu: matricové a bočné

LED osvetlenie s lokálnym stmievaním. Po prvé, televízory s LED podsvietenie, používa sa na osvetlenie buniek matice LCD " plné pole» (úplné pole) LED, analogicky s štandardné televízory založené podsvietenie pomocou CCFL výbojok. Aby sa však zmenila hrúbka televízorov nadol, vývojári upustili od používania celého radu LED diód za obrazovkou a nainštalovali rad svetelných zdrojov na bočnú stranu panela LCD. Distribúcia svetla z LED zdrojov po celej ploche obrazovky sa teda uskutočňuje pomocou LED diód špeciálneho tvaru. Tieto modely LCD televízorov sa nazývajú televízory s strane alebo okraj LED podsvietenie ktoré sú dominantné aj dnes.

LED podsvietenie s systém lokálneho stmievania umožňuje automaticky znížiť jas alebo úplne vypnúť jednotlivé skupiny zdrojov podsvietenia. Väčšina moderných LCD televízorov s LED podsvietením v podobe poľa LED zdrojov umiestnených za LCD panelom (full array) je vybavená technológia dynamického podsvietenia nazývané aj lokálne alebo lokálne stmievanie. Použitím lokálne stmievanie, určitých oblastiach z celkového poľa LED podsvietenia stmavne alebo zosvetlí v závislosti od jasu a farby zodpovedajúcej časti obrazu na obrazovke.

Schopnosť stlmiť určitú oblasť obrazovky môže znížiť množstvo svetla, ktoré prechádza cez uzavreté pixely LCD panela, čo má pozitívny vplyv na reprodukciu čiernej, ktorá sa stáva tmavšou a realistickejšou. Pretože úrovne čiernej sú rozhodujúce pre kontrast, vnímanie hĺbky na čiernych povrchoch, plnofarebné obrázky sú výraznejšie a ostrejšie. Technológia lokálneho stmievania má jedinú nevýhodu – efekt lokálneho zákalu, ktorý vzniká, keď časť svetla z svetlejších zón preniká do susedných tmavších zón, ktoré sa následne na hranici rozjasnia. tmavá farba. Na väčšine modelov je dosť ťažké všimnúť si efekt zakalenia, pretože nevýhoda priamo súvisí s počtom zón lokálneho stmievania za obrazovkou a výrobcovia nie vždy takéto informácie poskytujú.

Pri použití štandardného podsvietenia pomocou CCFL výbojok a vo väčšine LCD televízorov s bočným LED podsvietením sa všetky zdroje podsvietenia súčasne rozjasnia alebo stlmia (tzv. globálne stmievanie"), ale medzi modelmi televízory Samsung a LG málokedy vídať displeje s bočným LED podsvietením, ktoré môžu fungovať aj na princípe lokálneho stmievania („precision dimming“ pre Samsung a „LED Plus“ pre LG). Jednoducho povedané, ide o rekvizitu lokálneho stmievania.

Tenké modely s bočnou stranou LED podsvietenie Samozrejme, trpia nerovnomerným osvetlením obrazovky, ale nie všetky. Hlavné funkcia televízorov s bočným LED podsvietením– tenké telo, v tomto ohľade je ťažké zabezpečiť rovnomerné rozloženie svetelného toku po celej rovine obrazovky. Pri kúpe televízora si zobrazte biely povrch na obrazovke bočne osvetleného LED displeja, aby ste skontrolovali, či sa okolo okrajov obrazovky nenachádzajú žiadne svetlejšie oblasti. Podobne, keď je obrazovka vyplnená čiernym rámčekom, okraje by sa nemali javiť svetlejšie (sivé).

Za zmienku tiež stojí, že LED podsvietenie, bez ohľadu na odrodu, nezlepšuje pozorovacie uhly LCD panela. Používa sa úroveň čiernej LED podsvietenie a padá možný posun uhla pohľadu o 1-2 metre doľava alebo doprava.

Netreba zabúdať ani na energetickú efektívnosť LED podsvietenia. Samozrejme, spotrebu akéhokoľvek modelu výrazne ovplyvňuje veľkosť obrazovky a jas zdrojov podsvietenia. LCD TV modely oboch odrody LED podsvietenie je energeticky oveľa účinnejšie ako plazmové modely.

LED podsvietenie pre LCD displeje sú kategorizované podľa nasledujúcich kritérií:

• farba žiary: biela alebo RGB;
• rovnomernosť osvetlenia: statická alebo dynamická;
• konštruktívne: matricové alebo bočné (podrobnejšie je to popísané vyššie)

RGB podsvietenie sa používa na jemné doladenie spektra žiary. Okrem toho sa často používa dodatočná kompenzácia zmeny emisného spektra LED v priebehu času. V RGB LED televízoroch LED rôznečasti obrazovky sa rozsvietia v závislosti od farby obrazu. Farebné podsvietenie poskytuje vylepšený kontrast a hlbokú čiernu, čo dokazujú mnohé LED televízory Sony.

Edge LED: najlepšia reprodukcia farieb

Sony v novom vlajkové modely televízory - napríklad rad W905 - používa Technológia Triluminos. LED podsvietenie (Edge LED) zabudované v ráme televízora na všetkých stranách obrazovky je doplnené o takzvané kvantové bodky – úlomky polovodiča veľké niekoľko stoviek atómov, vyžarujúce svetlo v presne stanovenom rozsahu. Technológia Triluminos je navrhnutá tak, aby minimalizovala skreslenie farieb a zlepšila červenú a zelenú. Výsledkom bude mimoriadne homogénny a prirodzený prenos obrazu s výrazne širším farebným gamutom. Testy prvých zariadení s podporou Triluminos nás nesklamali: farebný gamut modely Sony KDL-46W905A je porovnateľný s riešeniami OLED (organic light-emitting diode) a pre LCD televízory s LED podsvietením je nedosiahnuteľný. Séria W805 a W605, ktoré sa tiež začali predávať tento rok, nepoužívajú Trilumino, čím sú oveľa lacnejšie. V budúcnosti budú môcť výrobcovia úplne opustiť podsvietenie LED v prospech kvantové bodky.

Televízory OLED: jasné a farebné v celej svojej kráse

Televízory s OLED obrazovkami sa už dostali do obchodov a vývojári sa ponáhľali, aby pre vás vydali nové modely s konkávnym displejom. LG plánovalo uviesť na trh 55-palcový OLED televízor už minulý rok, no do predaja sa dostal až toto leto. V Rusku bude model 55EM9600 a jeho vylepšený náprotivok 55EM9700 stáť kupujúceho 500 000 rubľov. Okrem toho sa zariadenie predáva v Európe, USA a niektorých ďalších krajinách.

Výhody OLED televízorov: nejde o typ podsvietenia, ale o inú technológiu

• presná reprodukcia farieb
• väčšia rezerva jasu v porovnaní s inými technológiami
• vysoký kontrast v porovnaní s LCD modelmi (iná zobrazovacia technológia).
• absencia LCD matrice a LED podsvietenia - ich miesto zaujala matrica z organických diód vyžarujúcich svetlo.

Samsung a LG nezávisle vyvinuli zakrivené OLED televízory. Tento dizajn je navrhnutý tak, aby minimalizoval skreslenie na okrajoch obrazu a zvýšil detaily. Nové položky sú stále dostupné v obmedzenom množstve Južná Kórea, USA a niektorých európskych krajinách. 55" Model Samsung KN55S9C odhaduje výrobca na 9 000 dolárov (300 000 rubľov).

Mimoriadne zaujímavá je aj technológia Multi-View implementovaná v mnohých modeloch OLED televízorov s plochou aj konkávnou obrazovkou. Vďaka extrémne krátkej dobe odozvy podobné zariadenia umožňujú simultánne predvádzanie dvoch alebo štyroch programov vo formáte vysoké rozlíšenie(Full HD) alebo dva rôzne 3D filmy. Na oddelenie obrazu sa používajú sklá s uzáverom. Každý divák si pomocou ovládacích prvkov na okuliaroch vyberie individuálny program zobraziť. Zároveň je vďaka vstavaným slúchadlám reprodukovaná zvuková stopa zodpovedajúca filmu.

Čas plynie nenápadne a zdalo by sa, že nedávno zakúpené vybavenie je už mimo prevádzky. Takže, keď si odpracovali svojich 10 000 hodín, lampy môjho monitora (AOC 2216Sa) nariadili žiť dlho. Najprv sa podsvietenie nezaplo na prvý krát (po zapnutí monitora sa podsvietenie po pár sekundách vyplo), čo sa vyriešilo opätovným zapnutím/vypnutím monitora, časom bolo treba monitor vypnúť vypnuté / vypnuté už 3-krát, potom 5, potom 10 a v určitom okamihu nebolo možné zapnúť podsvietenie bez ohľadu na počet pokusov o jeho zapnutie. Ukázalo sa, že lampy vynesené na svetlo božie mali začiernené okraje a legálne putovali do šrotu. Pokus o nasadenie náhradných lámp (boli zakúpené nové žiarovky vhodnej veľkosti) bol neúspešný (monitor dokázal niekoľkokrát zapnúť podsvietenie, ale rýchlo sa vrátil do režimu zapnutia a vypnutia) a zisťovanie príčin toho, čo by mohlo byť problém už v elektronike monitora ma priviedol k myšlienke, že bude jednoduchšie zostaviť si vlastné podsvietenie monitora na LED, ako opraviť existujúci invertorový obvod pre CCFL výbojky, najmä preto, že na sieti už boli články ukazujúce zásadnú možnosť takejto náhrady.

Monitor rozoberáme

Na tému rozoberania monitora už bolo napísaných veľa článkov, všetky monitory sú si navzájom veľmi podobné, takže v skratke:
1. Odskrutkujeme uchytenie zdroja monitora a jedinú skrutku v spodnej časti, ktorá drží zadnú stenu skrinky


2. V spodnej časti puzdra sú medzi prednou a zadnou stranou puzdra dve drážky, do jednej vložíme plochý skrutkovač a začneme snímať kryt zo západiek po celom obvode monitora (jednoducho jemným otočením skrutkovača okolo jeho osi a zdvihnutím krytu puzdra). Nie je potrebné vynakladať nadmerné úsilie, ale je ťažké vybrať puzdro zo západiek len prvýkrát (počas opravy som ho mnohokrát otvoril, takže západky sa časom začali odstraňovať oveľa jednoduchšie).
3. Máme pohľad na inštaláciu vnútorného kovového rámu pred puzdrom:


Vyberieme dosku s tlačidlami zo západiek, vyberieme (v mojom prípade) konektor reproduktora a po odklopení dvoch západiek v spodnej časti vyberieme vnútorné kovové puzdro.
4. Vľavo vidíte 4 vodiče na pripojenie podsvietenia. Vyberieme ich miernym stláčaním, lebo. aby sa zabránilo vypadnutiu, konektor je vyrobený vo forme malého clothespin. Vytiahneme tiež široký kábel smerujúci k matrici (v hornej časti monitora) a stlačíme jeho konektor po stranách (pretože v konektore sú bočné západky, hoci to na prvý pohľad na konektor nie je zrejmé):


5. Teraz musíte rozobrať „sendvič“ obsahujúci samotnú matricu a podsvietenie:


Pozdĺž obvodu sú západky, ktoré sa otvárajú miernym páčením pomocou rovnakého plochého skrutkovača. Najprv sa odstráni kovový rám, ktorý drží matricu, potom môžete odskrutkovať tri malé skrutky (bežný krížový skrutkovač nebude fungovať kvôli ich miniatúrnej veľkosti, budete potrebovať obzvlášť malý), ktoré držia matricu. ovládaciu dosku a maticu je možné vybrať (najlepšie je položiť monitor na tvrdý povrch, napríklad na stôl pokrytý látkovou maticou, odskrutkovať riadiacu dosku, položiť ju na stôl a rozložiť cez koniec monitora a podsvietené puzdro stačí zdvihnúť zvisle a matrica zostane ležať na stole.v poradí - teda prikryte matricu ležiacu na stole zloženým podsvieteným puzdrom, koniec kábla omotajte k riadiacej doske a priskrutkujte ovládacia doska opatrne zdvihnite zostavenú jednotku).
Ukazuje sa matica samostatne:


A podsvietený blok samostatne:


Podsvietený blok sa demontuje podobným spôsobom, len namiesto kovového rámu drží podsvietenie plastový rám, ktorý súčasne polohuje plexisklo slúžiace na rozptyl svetla z podsvietenia. Väčšina západiek je po stranách a je podobná tým, ktoré držali kovový rám matrice (otvorte ich vypáčením pomocou plochého skrutkovača), ale po stranách je niekoľko západiek, ktoré sa otvárajú „dnu“ (treba zatlačiť skrutkovačom tak, aby sa západky dostali do puzdra).
Najprv som si zapamätal polohu všetkých častí, ktoré sa majú odstrániť, ale potom sa ukázalo, že ich nebude možné zložiť „zle“ a aj keď diely vyzerajú absolútne symetricky, vzdialenosti medzi západkami na rôzne strany kovový rám a upevňovacie výstupky na bokoch plastového rámu držiaceho podsvietenie vám nedovolia ich „nesprávne“ zostaviť.
To je vlastne všetko – monitor sme rozobrali.

LED pásové osvetlenie

Najprv bolo rozhodnuté vyrobiť podsvietenie z LED pásu s bielymi LED 3528 - 120 LED na meter. Prvá vec, ktorá sa ukázala, bola, že šírka pásky bola 9 mm a šírka podsvietenia (a sedadla pre pásku) bola 7 mm (v skutočnosti existujú podsvietenia dvoch štandardov - 9 mm a 7 mm , ale v mojom prípade boli 7 mm). Preto sa po preskúmaní pásky rozhodlo odrezať 1 mm z každého okraja pásky, pretože. nebolelo to vodivé dráhy na prednej strane pásky (a na zadnej strane pozdĺž celej pásky sú dva široké napájacie vodiče, ktoré nestratia svoje vlastnosti znížením o 1 mm pri dĺžke podsvietenia 475 mm, pretože prúd bude malý). Len čo sa povie, tak urobí:


Rovnako úhľadné LED pásové svetlo orezané po celej dĺžke (na fotografii je príklad toho, čo sa stalo predtým a čo sa stalo po orezaní).
Budeme potrebovať dva pásy 475 mm pásky (19 segmentov po 3 LED na pás).
Chcel som, aby podsvietenie monitora fungovalo rovnakým spôsobom ako bežné (to znamená, že sa zapína a vypína ovládačom monitora), ale chcel som nastaviť jas „ručne“, ako na starých CRT monitory, pretože toto je často používaná funkcia a unavilo ma preliezať ponuku na obrazovke zakaždým, keď som stlačil niekoľko kláves (na mojom monitore klávesy vpravo a vľavo nenastavujú režim monitora, ale hlasitosť vstavaných reproduktorov , takže režimy bolo potrebné zakaždým zmeniť cez ponuku). K tomu sa našiel na sieti manuál k môjmu monitoru (kto sa bude hodiť - priložený na konci článku) a na stránke s Power Board sa našli + 12V, On, Dim a GND podľa schémy , o ktoré máme záujem.


On - signál z riadiacej dosky na zapnutie podsvietenia (+ 5V)
Dim - PWM ovládanie jasu podsvietenia
+ 12V sa ukázalo byť ďaleko od 12, ale niekde okolo 16V bez zaťaženia podsvietenia a niekde okolo 13,67V pri zaťažení
Bolo tiež rozhodnuté, že sa nebudú vykonávať žiadne úpravy jasu podsvietenia PWM, ale bude sa podsvietenie napájať priamy prúd(zároveň sa rieši problém s tým, že u niektorých PWM monitorov s podsvietením to veľmi nefunguje vysoká frekvencia a niektorí ľudia sú z toho trochu unavení.) V mojom monitore bola frekvencia "natívneho" PWM 240 Hz.
Ďalej na doske boli nájdené kontakty, na ktoré je privedený signál On (označené červenou farbou) a + 12V na invertorovú jednotku (prepojka, ktorú je potrebné odspájkovať, aby sa invertorová jednotka odpojila je označená zelenou farbou). (fotku je možné zväčšiť a zobraziť poznámky):


Lineárny regulátor LM2941 bol vzatý ako základ riadiaceho obvodu najmä preto, že pri prúde do 1A mal samostatný ovládací kolík On / Off, ktorý mal slúžiť na ovládanie zapnutia / vypnutia podsvietenia signálom On. z riadiacej dosky monitora. Je pravda, že v LM2941 je tento signál invertovaný (t. j. na výstupe je napätie, keď je vstup On / Off nulový potenciál), takže som musel na jeden tranzistor zostaviť menič, aby zodpovedal priamemu signálu On z riadiacej dosky a invertovaný vstup LM2941. Schéma neobsahuje žiadne ďalšie excesy:


Výpočet výstupného napätia pre LM2941 sa vykonáva podľa vzorca:

Vout = Vref * (R1+R2)/R1

Kde Vref = 1,275 V, R1 vo vzorci zodpovedá R1 v obvode a R2 vo vzorci zodpovedá páru rezistorov RV1 + RV2 v obvode (zavedené sú dva odpory pre hladšiu reguláciu jasu a zníženie rozsahu regulovaných napätí premenlivým odporom RV1).
Ako R1 som vzal 1 kOhm a výber R2 sa vykonáva podľa vzorca:

R2=R1*(Vout/Vref-1)

Maximálne napätie, ktoré na pásku potrebujeme, je 13V (bral som o pár viac ako nominálnych 12V, aby som nestratil jas a páska prežije aj také mierne prepätie). Tie. maximálna hodnota R2 \u003d 1000 * (13 / 1,275-1) \u003d 9,91 kOhm. Minimálne napätie pri ktorom páska stále akosi svieti - asi 7 voltov, t.j. minimálna hodnota R2 \u003d 1000 * (7 / 1,275-1) \u003d 4,49 kOhm. Náš R2 pozostáva z variabilného odporu RV1 a viacotáčkového trimra RV2. Získame odpor RV1 9,91 kOhm - 4,49 kOhm = 5,42 kOhm (vyberieme najbližšiu hodnotu RV1 - 5,1 kOhm) a nastavíme RV2 na približne 9,91 - 5,1 = 4,81 kOhm (v skutočnosti je najlepšie najprv zostaviť obvod, nastavte maximálny odpor RV1 a zmerajte napätie na výstupe LM2941 nastavte odpor RV2 tak, aby mal výstup požadované maximálne napätie (v našom prípade cca 13V).

Inštalácia LED pásika

Keďže po prestrihnutí pásky o 1 mm boli na koncoch pásky odkryté napájacie vodiče, nalepil som na puzdro v mieste, kde sa páska bude lepiť pásku (bohužiaľ nie modrú, ale čiernu). Navrchu je nalepená páska (je dobré povrch zohriať fénom, pretože lepiaca páska oveľa lepšie drží na teplom povrchu):


Ďalej sa namontuje zadná fólia, plexisklo a svetelné filtre, ktoré ležia na vrchu plexiskla. Pozdĺž okrajov som pásku podoprel kúskami gumy (aby sa okraje pásky neodlepili):


Potom sa jednotka podsvietenia zostaví v opačnom poradí, nainštaluje sa matrica, vytiahnu sa vodiče podsvietenia.
Obvod bol zostavený na doske (kvôli jednoduchosti som sa rozhodol, že dosku nebudem pestovať), priskrutkuje sa cez otvory v zadnej stene kovové puzdro monitor:




Napájanie a riadiaci signál On boli spustené z dosky napájacieho zdroja:


Odhadovaný výkon pridelený LM2941 sa vypočíta podľa vzorca:

Pd = (Vin-Vout)*Iout +Vin*Ignd

V mojom prípade je to Pd = (13,6-13) * 0,7 + 13,6 * 0,006 = 0,5 wattu, takže bolo rozhodnuté vystačiť si s najmenším radiátorom pre LM2941 (zasadený cez dielektrické tesnenie, pretože nie je izolovaný od zem v LM2941).
Konečná montáž ukázala celkom dobrý výkon dizajnu:


Z výhod:

• Používa štandardný LED pásik
• Jednoduchá riadiaca doska

Z nedostatkov:

• Nedostatočný jas podsvietenia pri jasnom dennom svetle (monitor pred oknom)
• LED diódy v páse nie sú dostatočne často rozmiestnené, aby zobrazovali malé kužele svetla z každej jednotlivej LED v blízkosti horného a spodného okraja monitora
• Vyváženie bielej je trochu mimo a je mierne nazelenalé (pravdepodobne je to vyriešené úpravou vyváženia bielej buď na samotnom monitore alebo grafickej karte)

Celkom dobré, jednoduché a možnosť rozpočtu oprava podsvietenia. Pozeranie filmov alebo používanie monitora ako kuchynského televízora je celkom pohodlné, no na každodennú prácu sa asi nehodí.

Ovládanie jasu pomocou PWM

Pre tých hackerov, ktorí si na rozdiel odo mňa s nostalgiou nespomínajú na analógové ovládanie jasu a kontrastu na starých CRT monitoroch, môžete vykonať ovládanie zo štandardného PWM generovaného riadiacou doskou monitora bez toho, aby ste museli odstraňovať akékoľvek ďalšie ovládacie prvky smerom von (bez vŕtania puzdro na monitor). Na to stačí zostaviť obvod AND-NOT na dvoch tranzistoroch na vstupe regulátora zapnutia / vypnutia a odstrániť ovládanie jasu na výstupe (nastavené výstupné napätie konštantná pri 12-13V). Upravená schéma:


Odpor trimra rezistora RV2 pre napätie 13V by mal byť okolo 9,9kOhm (lepšie je však nastaviť ho presne pri zapnutom regulátore)

Hustejšie LED podsvietenie

Na vyriešenie problému nedostatočného jasu (a zároveň rovnomernosti) podsvietenia sa rozhodlo inštalovať viac LED diód a častejšie. Keďže sa ukázalo, že nákup LED diód jednotlivo je drahší ako nákup 1,5 metra pásky a ich následné spájkovanie, bola zvolená ekonomickejšia možnosť (spájkovanie LED z pásky).
Samotných 3528 LED diód bolo umiestnených na 4 pásikoch so šírkou 6 mm a dĺžkou 238 mm, 3 LED v sérii v 15 paralelných zostavách na každom zo 4 pásikov (kabeláž pre LED je pripojená). Po spájkovaní LED a vodičov sa získa nasledovné:




Pásy sú položené po dvoch hore a dole s drôtmi k okraju monitora v spoji v strede:




Menovité napätie na LED diódach je 3,5 V (rozsah 3,2 až 3,8 V), takže zostava 3 LED diód v sérii by mala byť napájaná približne 10,5 V. Preto je potrebné prepočítať parametre regulátora:


Maximálne napätie, ktoré na pásku potrebujeme, je 10,5V. Tie. maximálna hodnota R2 = 1000*(10,5/1,275-1) = 7,23kΩ. Minimálne napätie, pri ktorom zostava LED ešte ako-tak svieti, je cca 4,5 voltu, t.j. minimálna hodnota R2 = 1000*(4,5/1,275-1) = 2,53kΩ. Náš R2 pozostáva z variabilného odporu RV1 a viacotáčkového trimra RV2. Získame odpor RV1 7,23 kOhm - 2,53 kOhm = 4,7 kOhm a nastavíme RV2 na približne 7,23 - 4,7 = 2,53 kOhm a upravíme na zostavený obvod získať 10,5 V na výstupe LM2941 s maximálnym odporom RV1.
Jeden a pol krát viac LED spotrebuje 1,2A prúdu (nominálne), takže stratový výkon na LM2941 bude Pd = (13,6-10,5) * 1,2 + 13,6 * 0,006 = 3,8 wattov, čo už vyžaduje pevnejší chladič na odstrániť teplo:


Zbierame, spájame, zlepšujeme sa:


výhody:

• Dosť veľký jas(možno porovnateľné a možno dokonca lepšie ako jas starého podsvietenia CCTL)
• Nedostatok svetelných kužeľov na okrajoch monitora od jednotlivých LED diód (LED sa nachádzajú pomerne často a podsvietenie je rovnomerné)
• Stále jednoduché a lacný poplatok zvládanie

Nevýhody:

• Problém s vyvážením bielej, ponechaním v zelenkavých tónoch, nebol nijako vyriešený
• LM2941, aj keď s veľkým chladičom, je vyhrievaný a ohrieva všetko vo vnútri skrinky

Riadiaca doska založená na zostupnom regulátore

Na odstránenie problému s vykurovaním bolo rozhodnuté zostaviť stmievač založený na regulátore napätia Step-down (v mojom prípade bol vybraný LM2576 s prúdom do 3A). Má tiež invertovaný riadiaci vstup zapnutia / vypnutia, takže rovnaký invertor na jednom tranzistore je prítomný na prispôsobenie:


Cievka L1 ovplyvňuje účinnosť meniča a mala by byť 100-220 μH pre zaťažovací prúd asi 1,2-3A. Výstupné napätie sa vypočíta podľa vzorca:

Vout=Vref*(1+R2/R1)

Kde Vref = 1,23 V. Vzhľadom na R1 môžete získať R2 pomocou vzorca:

R2=R1*(Vout/Vref-1)

Vo výpočtoch je R1 ekvivalentné R4 v obvode a R2 je ekvivalentné RV1+RV2 v obvode. V našom prípade na nastavenie napätia v rozsahu od 7,25 V do 10,5 V vezmeme R4 = 1,8 kOhm, premenlivý odpor RV1 \u003d 4,7 kOhm a rezistor trimra RV2 na 10 kOhm s počiatočnou aproximáciou 8,8 kOhm (po zostavení obvodu je najlepšie ho nastaviť presná hodnota meranie napätia na výstupe LM2576 pri maximálnom odpore RV1).
Pre tento ovládač som sa rozhodol vyrobiť dosku (na rozmeroch nezáležalo, pretože v monitore je dosť miesta na montáž aj veľkej dosky):


Zostava riadiacej dosky:


Po montáži do monitora:


Všetci sú tu:


Po montáži sa zdá, že všetko funguje:


Finálny variant:


výhody:

• Dostatočný jas
• Znižovací ovládač sa nezahrieva a nezohrieva monitor
• Žiadne PWM, čo znamená, že pri žiadnej frekvencii nič nebliká
• Analógové (manuálne) ovládanie jasu
• Žiadne obmedzenia minimálny jas(pre tých, ktorí radi pracujú v noci)

Nevýhody:

• Mierne posunuté vyváženie bielej smerom k zeleným tónom (ale nie veľa)
• Pri nízkom jase (veľmi nízkom) je viditeľná nerovnomernosť v žiare LED rôznych zostáv v dôsledku šírenia parametrov

Možnosti inovácie:

• Vyváženie bielej je nastaviteľné v nastaveniach monitora aj v nastaveniach takmer akejkoľvek grafickej karty
• Môžete skúsiť umiestniť iné LED diódy, ktoré výrazne neznížia vyváženie bielej
• Aby ste sa vyhli nerovnomernému osvetleniu LED diód pri nízkom jase, môžete použiť: a) PWM (upravte jas pomocou PWM vždy dodávajúceho menovité napätie) alebo b) zapojte všetky LED do série a napájajte ich nastaviteľným zdrojom prúdu (ak pripojíte všetkých 180 LED v sérii, budete potrebovať 630V a 20mA), potom musí cez všetky LED prechádzať rovnaký prúd a každá bude mať svoj úbytok napätia, jas sa reguluje zmenou prúdu a nie napätia.
• Ak chcete vytvoriť obvod založený na PWM pre LM2576, môžete použiť obvod NAND na vstupe zapnutia / vypnutia tohto znižovacieho regulátora (podobne ako vyššie uvedený obvod pre LM2941), ale je lepšie dať stmievač v medzere záporného vodiča LED cez mosfet na logickej úrovni

Hoci LED je pravopisne podobná OLED, odkazuje na úplne inú technológiu. LED TV z tekutých kryštálov, čo to znamená - ide o zariadenie využívajúce iný systém podsvietenia v porovnaní s konvenčné lcd modelov. A ak OLED (Organic Light-Emitting Diode) znamená, že obrazovka pozostáva z organických svetelných diód, potom LED (Light Emitting Diode) je použitie diód na osvetlenie matrice televízneho prijímača z tekutých kryštálov.

LED (Light Emitting Diode) - dióda vyžarujúca svetlo, a v televízna technika táto skratka znamená obrazovka s tekutými kryštálmi (LCD) a podsvietená týmito svetelnými diódami. Po zavedení nového typu podsvietenia začali výrobcovia televízorov v názvoch modelov nahrádzať „LCD“ za „LED“.

Toto bolo urobené skôr z marketingového hľadiska. V skutočnosti nešlo o novú technológiu obrazovky, ale iba o iný druh podsvietenia. Ale tento názov televízorov sa zachoval a používa sa dodnes.

Ak bežné LCD televízory používajú lampu so studenou katódou, rovnaké žiarivky (žiarivky so studenou katódou, CCFL), potom lcd led používajú diódy vyžarujúce svetlo. Ako viete, LCD (lcd) obrazovky v televízoroch pozostávajú z buniek (pixelov) s tekutými kryštálmi a v závislosti od polohy kryštálu v bunke prepúšťajú alebo neprepúšťajú svetlo. Takto svieti obrazovka.

Kvalita matice LCD ovplyvňuje také parametre ako statický kontrast, úroveň čiernej, pozorovacie uhly, obnovovacia frekvencia, čas odozvy. Existujú také technológie na výrobu matrice na tekutých kryštáloch pre televízory: TN, IPS (S-IPS, IPS-Pro, P-IPS, AH-IPS), VA / MVA / PVA, PLS.

Od podsvietenia závisia parametre ako jas, podanie farieb, farebný gamut, dynamický kontrast. Aj keď je správnejšie zvážiť systém matice + podsvietenia na televízore a merať parametre preň.

Výrobcovia tvrdia, že použitie podsvietenia LED môže zvýšiť:

• jas,
• kontrast,
• jasnosť obrazu,
• farebná škála.

Spotreba energie LED televízora je tiež znížená približne o 40 %. Taktiež ľadové televízory nepoužívajú ortuť, ktorá sa používa v lampách. denné svetlo ktorý ovplyvňuje životné prostredie.

Moderné ultra jasné LED diódy skutočne môžu poskytnúť vysoký jas obrázky na displeji.

Zvýši sa kontrast a zavedie sa koncept dynamický kontrast, kedy sa jas LED diód nastavuje lokálne pre rôzne časti obrazovky a vďaka tomu sa zvyšuje dynamický kontrastný pomer. Zároveň úroveň statický kontrast TV zostáva rovnaký, závisí to od matice zobrazenia.

Úroveň čiernej je vylepšená aj úpravou žiary diód pri sledovaní videa. V tmavej scéne sa zníži úroveň podsvietenia a obrazovka stmavne, čím sa zlepší úroveň čiernej.

Ale pokiaľ ide o zvýšenie farebnej škály televízora, tu musíte zvážiť všetko podrobnejšie.

Biele alebo kompozitné LED diódy

Technologicky podsvietenie displeja LCD TV napájané LED diódami. Na tento účel sa používajú biele diódy, z ktorých svetlo vstupuje do filtrov a dostáva modrú, zelenú a červenú farbu. Tento typ sa nazýva WLED.

Na zlepšenie farebného gamutu začali najskôr používať tri typy LED diód ako podsvietenie naraz: červenú, zelenú, modrú. Táto technológia sa nazýva RGB LED.

Pomocou takýchto technológií však nebolo možné získať požadované spektrum svetla. A farebný gamut bol nedostatočný na použitie v UHD televízory. Na vyriešenie tohto problému boli vynájdené nové typy LED diód v televízoroch.

Prémiové modely televízorov teraz využívajú kompozitné diódy (GB-R LED, RB-G LED) alebo kvantové body.

Kompozitné LED diódy kombinujú modrú a zelenú do jednej a sú potiahnuté červeným fosforom (GB-R), alebo alternatívne kombinujú červenú a modrú a pokrývajú zeleným fosforom (RB-G).

Kvantové bodky v LED TV

Úplne inú technológiu zmeny WLED podsvietenia navrhol Nanosys.

Kvantové bodky v TV nahrádzajú časť diód, v tento prípadčervená a zelená. Zostáva len modrá LED, ktorá generuje prúd svetla na vybudenie kvantových bodov a na ovládanie modrých subpixelov na obrazovke. A tok svetla do červených a zelených subpixelov vytvára kvantové bodky.

Metódy ľadového podsvietenia

Pre zlepšenie kvality obrazu na televíznej obrazovke sa objavila technológia lokálneho stmievania, podľa ktorej sú LED diódy ovládané skupinami niekoľkých diód. Systém lokálneho stmievania má niekoľko nevýhod:

1. slabá jednotnosť farieb v obraze, to znamená, že svetlé a tmavé škvrny sú viditeľné v oblastiach, kde je podsvietenie jasne zapnuté a vypnuté;
2. farebné halo sa objavujú na kontrastných prechodoch;
3. detaily obrazu zmiznú v tmavých oblastiach.

Tieto nedostatky je ťažké určiť bežné video obraz na televíznej obrazovke, preto je dnes metóda lokálneho stmievania široko používaná v modeloch s LED podsvietením.

LED televízory môžete rozdeliť aj podľa usporiadania LED diód: Direct a Edge.

Priame - vtedy sú diódy umiestnené rovnomerne za obrazovkou vo forme matice.

Edge je, keď sú umiestnené po obvode obrazovky spolu s difúznym panelom. Pri takomto usporiadaní nie je možné efektívne lokálne stmievanie pomocou metódy lokálneho stmievania.

Pri priamej metóde môžete dosiahnuť rovnomernejšie podsvietenie ako pri metóde Edge, ale vďaka zvýšeniu počtu LED sa zvýši hrúbka televízora a spotreba energie. Ultratenké televízory (hrúbka môže byť menšia ako 3 centimetre) je možné získať iba pomocou usporiadania diód Edge.

Vzhľadom na svoju hospodárnosť a zároveň dostatočne ukazuje pekné výsledky, najčastejšie používané bočné (Edge) osvetlenie s lokálnym stmievaním.

Pre rok 2015 vyhrali LED televízory súťaž od plazmové televízory, a OLED panely sa zatiaľ cenovo nedajú porovnávať s ľadovými modelmi. Preto v roku 2015 všetci svetoví výrobcovia v modelový rad Všetky miesta televízorov sú obsadené LED zariadeniami. Len málo výrobcov sa odvážilo vydať OLED televízory, prvenstvo si tu drží najmä LG. Takže pri tohtoročnej kúpe televízora si určite kúpite LED model.

LED podsvietenie v moderné televízory s obrazovkami z tekutých kryštálov má dnes niekoľko technologických riešení. V snahe zväčšiť farebný gamut pre lepšie zobrazovanie farieb vyvinuli výrobcovia TV displejov nové metódy podsvietenia, ktoré sa líšia od bežných LED diód.

RGB LED

Na získanie širokého spektra bieleho svetla začali používať triádu LED diód pozostávajúcu z modrej, zelenej a červenej farby v podsvietení.

Bola to alternatíva k WLED s bielou LED a menším farebným rozsahom. Systém osvetlenia s tromi rôznymi LED sa nazýva RGB LED. Farebná škála obrazoviek s RGB podsvietením bola väčšia ako len pri bielych LED diódach alebo s nimi fluorescenčná lampa CCFL. Ale boli tu aj nevýhody: cena, veľkosť, hmotnosť, iný čas starnutie LED diód rôznych farieb, čo časom viedlo k rozladeniu farby obrazu. Preto upustili od RGB LED podsvietenia v prospech WLED.

RGB LED

WLED

Vzhľadom na nevýhody RGB podsvietenia sa výrobcovia televízorov usadili na použití „bielych“ LED diód. Sú umiestnené buď na bokoch puzdra alebo v jednom poli za LCD maticou. Pomocou špeciálnych difúzorov je svetlo z diód rovnomerne rozložené po celej obrazovke.

Aj keď tieto LED diódy nazývame „biele“, v skutočnosti vyžarujú modré svetlo, ktoré prechádza cez žltý filter a mení sa na biele. Preto použitie bielych LED na obrazovkách v roku 2010 dodalo obrazu modrastý odtieň.

Postupom času výrobcovia zdokonaľovali komponenty a WLED podsvietenie sa celkom zefektívnilo, no čo sa týka svetelného spektra, sú tam určité disproporcie v zobrazení farieb.

Spektrum svetla z WLED

Takýto vrchol na modrej je spôsobený modrou LED. Pomocou filtra môžete získať biele svetlo. A toto filtrované svetlo dopadá na červené, modré a zelené sub-pixely a vytvára celé spektrum obmedzeného rozsahu. Prechodom cez filtre sa časť spektra stratí a intenzita toku pri frekvencii zodpovedajúcej modrej bude väčšia ako pri červenej a zelenej. Pomocou kalibrácie obrazovky môžete získať správne farby ale tieto dôvody umožňujú obrazovke s podsvietením WLED zobrazovať farby iba v priestore sRGB.

farebný priestor sRGB

Ak bude WLED displej zobrazovať farby na obrázku, ktoré sú blízke modrej (odtiene modrej), potom výhoda modrej v spektre môže vyvolať tlak na primiešanie iných farieb, aby sa vytvoril odtieň. Preto zobrazenie odtieňov blízkych modrej nemusí byť správne.

Tento problém bol aj pri použití CCFL lampy, ale tam bol problém so zelenou. Na zelenej bolo vidieť vrchol intenzity.

Spektrum svetla z CCFL podsvietenia

Zvýšenie farebnej škály

Ak chcete rozšíriť farebný rozsah nad rámec sRGB a prejdite na ďalší štandard zmeny chromatickosti boli vykonané na WLED podsvietení.

A po zmenách začali používať názov GB-R LED alebo GB-r LED. Teraz namiesto toho biela LED použite kombinované modré a zelené LED potiahnuté červeným fosforom.

Táto technológia vám umožňuje získať vrcholy v spektre v červenej, zelenej a modrej.

Svetelné spektrum z GB-r LED

Táto technológia sa v súčasnosti používa v spoločnosti LG na AH-IPS matrice a v Samsungu na pls. Použitím technológie GB-r LED sa dosahuje 99% pokrytie Adobe RGB.

Niektorí výrobcovia na svojich obrazovkách používajú iný spôsob zväčšenia farebného gamutu. Používajú kombináciu modrej a červenej LED a ako svetelný filter používajú zelený fosfor. Táto technológia sa nazýva RB-LED alebo RB-G LED.