Светодиоды для подсветки: Светодиодная подсветка своими руками — различные варианты изготовления

Светодиодная подсветка своими руками — различные варианты изготовления

Все прочнее укрепляются позиции диодного освещения на рынке электротехники. И это не случайно, ведь на сегодняшний день это самый энергосберегающий и экологически чистый вид освещения. К тому же подобные элементы на кристаллах дают большой размах фантазии в оформлении интерьера за счет ассортимента, представленного на прилавках, как в разновидностях светодиодных приборов, так и в цветовой гамме.

А как сделать светодиодную подсветку своими руками? Или все же придется обратиться за помощью к специалисту для решения данного вопроса? В этом нужно попробовать разобраться.

Основная экономия при производстве ремонта как раз и состоит в том, чтобы не переплачивать наемным рабочим, а постараться сделать ту работу, которую возможно, самому.

Итак, перед тем как сделать подсветку, требуется понять, как же разделяются светодиодные приборы освещения и какие их виды бывают.

Разновидности светодиодных осветительных приборов

Приборы, изготовленные на основе светодиодов, могут быть как в форме привычного настольного светильника или обычной лампочки, так и в виде светящейся гибкой ленты или прозрачной цветной трубки, внутри которой находится цепь элементов. Такая трубка называется «дюралайт» и имеет мало отличий от светодиодной полосы. Целесообразным будет остановиться на каждом из вариантов их исполнения.

Разновидности светодиодов

• Обычные светодиоды – имеют вытянутую цилиндрическую форму и маркируются как DIP. Это первый появившийся в продаже элемент, в основе которого лежит полупроводник. Закругленный край эпоксидного корпуса выступает в роли линзы, служащей в качестве направляющей свет детали. Кристаллов в таком приборе может быть от одного до трех, при этом подобный светодиод, равно как и другие его виды, может светиться как одним цветом, так и двумя или тремя соответственно.
• Светодиодная лента – более высокотехнологичный продукт, в основе которого лежат элементы поверхностного монтажа – SMD. Они имеют меньший размер, и в отличие от DIP-компонентов, монтирующихся на ножках, крепятся снаружи печатной платы, что дает возможность сборки двухсторонних схем. При помощи прослойки люминофора светодиоду можно придать нужный цвет.
• Дюралайт – гибкая трубка, внутри которой параллельно подключены последовательные цепочки светодиодов. Чаще всего такая подсветка используется при освещении витрин, в роли гирлянд, но возможно ее применение и в оформлении многоуровневых потолков.

Также основой для кристаллов может служить алюминиевая основа. Такие светодиоды маркируются как СОВ (Chip-On-Board) и являются новейшим достижением в этой сфере. По причине конструктивной особенности подобных чипов свет распределяется более равномерно.

Существующие конструкции светодиодов

Основа работы всех светодиодов, независимо от их вида, – это принцип излучения, вырабатываемого элементом. Электроэнергия, проходя через состоящий из разных типов полупроводников кристалл, преобразовывается в видимый световой поток. Свечение, по сути, создается за счет разницы в направленности проводимости полупроводников.

По этой же причине светодиод работает лишь в одном положении полярностей подаваемого напряжения. И если лампу накаливания можно подключить, подав питание «фаза-ноль» в любом положении, то при подаче плюсового заряда на «-» чипа не будет никакого свечения. LED- компонент просто не будет работать.

Монтаж подсветки на светодиодах

Разобравшись с видами светодиодов и определившись с тем, какой из них наиболее подходит для подсветки, можно приступать непосредственно к выполнению установки. Для обычных квартир и собственных домов оптимальным будет выбор светодиодной ленты, т. к. она достаточно проста в установке и в то же время отвечает всем требованиям, предъявляемым многоуровневому освещению.

Если помещение имеет большую площадь, то длина одного отрезка ленты не должна превышать 15 м. При большем размере основание может не выдержать температуры нагрева соединяющих проводов в результате превышения потребляемой мощности. Вообще наилучшим вариантом будет подготовка частей LED-ленты по 10 метров, которые в последующем будут соединены с диммером или контроллером (при использовании многоцветного варианта) параллельно.

Маркировка места возможной резки светодиодной ленты

Главное – световую полосу нельзя резать там, где придется. На ее полотне промаркированы места, где можно произвести подобное действие.

Светодиодная лента может быть с клеевой поверхностью, тогда для монтажа требуется лишь отклеить защитную пленку и прижать полосу к нужной поверхности. Если приобретено изделие без подобного элемента крепления, то необходимо использовать двухсторонний скотч.

Также подобные полосы могут быть разными по степени влагозащищенности (с силиконовым покрытием и без), по силе светового потока (оно зависит от температуры цвета и мощности), а также по плотности (30, 60, или 120 единиц на один метр).

Наиболее часто светодиодное освещение, сделанное своими руками, выполняется в виде контурной подсветки, хотя каких-либо ограничений в ее использовании нет. С помощью подобного продукта возможно не только выгодное разграничение помещений на световые зоны, но и подчеркивание цветовой гаммы комнаты.

Возможно нанесение световых рисунков на потолке или создание звездного неба над головой. К тому же, когда в одной комнате живут двое детей, интересным будет выполнить разграничение детской на две зоны в разных тонах, по цветам, которые нравятся одному или другому ребенку.

Многоцветная светодиодная лента требует для работы наличия не только стабилизирующего устройства, но и RGB-контроллера, который выполняет функцию «мозга», управляющего цветом свечения.

Подключение RGB-ленты

При подключении светодиодной ленты не имеет значения, будет она однотонной или многоцветной, оно происходит по одинаковому принципу. Единственное отличие RGB-полосы – наличие в ее схеме питания контроллера и иногда усилителя. Вот на этих приспособлениях стоит остановиться подробнее.

При соединении блока питания с контроллером разницы в действиях с одноцветными лентами не наблюдается – контакты соединяются по маркировке полярности. Немного сложнее коннект контроллера и полосы. Три провода здесь отвечают за цвета, а четвертый – за питание:

1. В – синие оттенки;
2. R – красные;
3. G – зеленые;
4. V+ – подача питания.

В целом подключение будет выглядеть так:

Подключение RGB-контроллера

Так же, как и при монтаже однотонной LED-полосы, при выполнении такой работы, как установка светодиодной подсветки своими руками, потребуется разделение ленты на отрезки. Только в случае с RGB-лентой нужно понимать, что светодиоды в ней с большим потреблением электроэнергии, а потому необходимо включение в схему усилителя сигнала, регулирующего силу светового потока и позволяющего равномерно светиться чипам.

Подключается этот прибор к каждому дополнительному отрезку полосы, а питание подается с блока, причем стабилизирующий трансформатор на усилитель лучше установить отдельный, т. к. мощностного запаса основного блока питания может не хватить.

Преимущества и недостатки подсветки

Конечно, плюсов у подобной подсветки много. Она более экономична в плане расхода электроэнергии, чем другие существующие виды освещения, обладает намного большим сроком службы, хорошим теплообменом и коэффициентом полезного действия. К тому же довольно проста в монтаже, не требующем специальных навыков и больших знаний, и при этом подлежит ремонту при сгорании одного или нескольких чипов.

Но все же некоторые сетуют на высокую стоимость, которую имеют светодиоды для освещения и оборудование к ним. Хотя, если вдуматься, то сумма, уплаченная при приобретении, вполне окупится за небольшой срок использования, а сама подсветка будет радовать глаз, привнесет уют в помещение и сделает его неординарным.

Подбор светодиоды для Led подсветки телевизоров по модели — 23 Мая 2019 — Блог

Samsung	UE40D8000 YSXRU		3В 5030 150мА
Samsung	UE40D7000		3В 5030 150мА
Samsung	UE43N5500AU UE43N5510AU UE43N7100U UE43N7120U UE43NU7100U UE43NU7120U UE43NU7140U  UE43NU7170U	AOT_43_NU7100F_2X28_3030C_d6t-2d1_28S1P REV.2 ( 2 планки по 28 светодиодов )	3030 6В 1.6Вт
LG	47LA620V-ZA 47LA621V	6916l-1259a  6916l-1261a  6916l-1260a  6916l-1262a	3В  2835 1Вт
LG	42LB671V	6916l-1682a 6916l-1683a 6916l-1684a 6916l-1685a	3В  2835 1Вт
Samsung	UE32F4020AW	D2GE-320SCO-R0	3В 3535 1Вт
LG	42LA643V	6916L1471A REV1.0 2   6920L-0001C	6B 7030 1Вт
LG	55LA620V-ZA	LG Innotek POLA 2.0 55	3В  2835 1Вт
BBK	32LEM-3081 /T2C		3В 2835 1Вт
PHILIPS	32PHT4201/60	LB-PF3030-GJD2P53153X7AHV2-D	3В 3030 1Вт	3В 2835 1Вт
Samsung	UE32F6100AK UE32F5000AK UE32F5020AK UE32F4510AK UE32F4000AW UE32F5300AK	D2GE-320SC0-R3  [12,12,27] 5 планок по 9 светодиодов	3В 3535 1Вт
BBK	40LEM-3080/FT2C	CHA 39 3228 05 REV1.2	3228 3В 1,5Вт	3В 2835 1Вт
LG	32LF560U	6916L-2224A 6916L-2223A	6В 3535 1,2Вт
LG	42LF560V		6В 2Вт 3535	6В 2Вт 3535
Samsung	UE40ES6757M	Samsung 2012SVS40 7032NNB  RIGHT56 3D REV1.1 Samsung 2012SVS40 7032NNB  LEFT56 3D REV1.1	3В 0,7Вт 7032
SONY	KDL-32R303B	SAMSUNG_2014_SONY_DIRECT_ FIJI_32V_A_3228_8LEDs_REV1.2_140404 SAMSUNG_2014_SONY_DIRECT_ FIJI_32V_B_3228_8LEDs_REV1.2_140404 Три планки по 8 светодиодов	3В 1,5Вт 2828
LG	42LB675V		3В  2835 1Вт
DEXP	F32D7000C	cc02320d510v06  32e20 2×6 6s1p	6В  3030 1-2Вт	3030 6В 1.8Вт
DEXP	h49D7100E	sj.cx.d3900402-3030cs-m (1.14.md390012 170417) 3 планки по 8 светодиодов	6В  3030 1-2Вт	3030 6В 1.8Вт
Rolsen	RL-39D1309F	2013Ch490 13Y LVED 3228 04 REV1.0	3228 3В 1,5Вт	3В 2835 1Вт
SUPRA	STV-LC32552WL	LED32F3200NE  REV-01	6В 3030 1-2Вт	6В 3535 1,2Вт
LG	32LB552U 32LB580U	UOT DRT 3.0 32″ Rev0.9 A type  (UOT_B) UOT DRT 3.0 32″ Rev0.9 B type  (UOT_A)	6В 3535 1,2Вт
LG	32LB552B 32LB552V 32LF562V 32LB563V 32LB565V 32LB580V 32LF620U	LG innotek DRT 3.0 32″_A tupe Rev0.2 LG innotek DRT 3.0 32″_B tupe Rev0.2	6В 2Вт 3535	6В 2Вт 3535
LG	42LS570T-ZB	LG innotek 42lnch 7030PKG 60EA Rev0.2	6Вт 1Вт 7030
LG	32LN570V	6916L-1106A  6916L-1105A	3В  2835 1Вт
SUPRA		XKYS315D07-ZC14F-01	3В 2835 1Вт
PHILIPS	32PHh5309/60	evertop LBM320P0701-FC-2	3В 3030 1Вт	3В 2835 1Вт
LG	42LF562V 42LF564V 42LB563V 42LB582V 42LB585V 42LB5510 42LB5610 42LB5800 42LB552V 42LY320C 42LY345C	LG innotek DRT 3.0 42″_A tupe Rev0.1 LG innotek DRT 3.0 42″_B tupe Rev0.1 ( 6916L-1957E  6916L-1956E) (6916L-1709A   6916L-1710A) (8 планок  по 4 светодиода на каждой)	6В 2Вт 3535	6В 2Вт 3535
MYSTERY	MTV-3031LT2	LED29D9-10(A)	3В 2835 1Вт
Samsung	UE32H5000AK	D4GE-320DC1-R2	3В 3535 2.4Вт
Samsung	UE40H5000AK UE40H5270AK UE40H5030AK UA40H6300 UA40H6340 UA40H6400 UA40J5100 UA40J5120 UA40J5020	D4GE-400DCA-R2 D4GE-400DCB-R2 5 планок по 6 светодиодов + 5 планок по 3 светодиода Совместимые планки	3В 3535 2.4Вт
PHILIPS	40PFL5527T/60	SLED 2012SGS40 7030L 56 REV1.0	6B 7030 1Bт
Samsung	UE32D4000NW	2011SVS32_4K_V1_1CH_PV_LEFT58_1116	3В 0.5Вт 5630
PHILIPS	47PFL7008S/60	47″ V13 ART TV REV 0.2 1 R-Type 6920L-0001C 47″ V13 ART TV REV 0.2 1 L-Type 6920L-0001C	3В  7020  0.5Вт
PHILIPS	40PFT4509	GJ-DLEDII P5-400-D409_V4	3B 3535 1Вт	3B 2835 1Вт
SUPRA	STV-LC32T410WL	KL32GT618  *35017727 REV-01 2 планки по 10 светодиодов	6В 3030 1-2Вт	6В 3535 1,2Вт
LG	32LB530U	6916L-1204A    (А1 2шт.) 6916L-1426A    (B1 1шт.) (32″ROW2.1 Rev 0.9 1 A1-Type & B1-Type) три планки по 7 светодиодов	3В  2835 1Вт LED009	3В  2835 1Вт LED010
LG	32LN540V 32LN542V	32″V13 Rev 0.01 B1-Type (1шт.) 32″V13 Rev 0.01 B2-Type  (2шт.) (они же 6916L-1438A,  6916L-1437A) три планки по 7 светодиодов	3В  2835 1Вт LED009	3В  2835 1Вт LED010
LG	42LS570S	42″ V12 Edge REV1.1 6920L-0001C	6Вт 1Вт 7030
LG	32LN536U	LG innotek POLA2.0 32″_A tupe Rev0.0 LG innotek POLA2.0 32″_B tupe Rev0.0	3B 1Вт 2835
THOMSON	T32D15DH-01B	32HR331M09A5	3В 1,5В 3030	3В 2835 1Вт
SUPRA	STV-LC32T820WL	WD315-5620TML-0607 (L) Rev_B WD315-5620TML-0607 (R) Rev_B	5620 0,5Вт 3В
Samsung	UE40F6130AK	samsung 2013SVS40F L 8 REV1.9  samsung  2013SVS40F R 5 REV1.9	3В  3535  1Вт
Samsung	UE40F6200AK UE40F6320AK UE40F6400AK UE40F5000AK UE40F5300AK UE40F6310AK	D2GE-400SCA-R3 D2GE-400SCB-R3 (7+7 шт планок ,  всего 91 светодиод )	3В  3535  1Вт
TELEFUNKEN	TF-LED28S9T2	d2851235-06bs  (H92K34  D140313)	3В 2835 1Вт
SUPRA	STV-LC32T650WL	5800-W32001-3P00   Ver00.00	3030 1Вт  3В	3В 2835 1Вт
LG	49LB552V	6916L-1789A  6916L-1788A   (LG innotek DRT 3.0 49″_A tupe Rev0.2   LG innotek DRT 3.0 49″_B tupe Rev0.2)	6В 2Вт 3535	6В 2Вт 3535
LG	32LF564V	6916L-2223A  (32″ DRT3.0 Rev0.9 A-Type) 6916L-2224A  (32″ DRT3.0 Rev0.9 B-Type)	6В 3030 1-2Вт
LG	42LA620V 42LN613V	6916l-1415a  (R2- Type)  6916l-1412a  (L1- Type)  6916l-1414a  (L2- Type)  6916l-1413a  (R1- Type) (5 парных линеек по 10 светодиодов)	3В 2835 1Вт	3В  2835 1Вт
LG	42LN542V 42LN5400	6916L-1386A   (R1- Type) 6916L-1385A   (L1- Type) 6916L-1388A   (R2- Type) 6916L-1387A   (L2- Type) (42″ ROW2.1 Rev 0.01) Всего 10 планок по 5 светодиодов	3В 2835 1Вт	3В  2835 1Вт
PHILIPS	47PFT6569/60	LBM470P1001-M-2(L) LBM470P0301-N-2(R)	3B 3030 1,5Вт
SHIVAKI	STV-32LED16	MS-L1343 V1 (8D32-DNWR-A3206B) две планки по 6 светодиодов	6В 3030 1,8Вт	6В 3030 1-2Вт 6В 3535 1,2Вт
LG	39LB650V	LG innotek DRT 3.0 39″_A tupe Rev0.1 LG innotek DRT 3.0 39″_B tupe Rev0.1	6В 2Вт 3535	6В 2Вт 3535
LG	42LS561T	LG innotek 42lnch 7030PKG 64EA Rev0.2	6Вт 1Вт 7030
Samsung	UE32D5800VW	JVG4-320SMB-R2   JVG4-320SMA-R2	3В   5030
LG	24MT45V-WZ 24LB450U	LG innotek 23.6inch Rev0.1  (18 светодиодов )	4014  3В  0,2В
SUPRA	STV-LC32510WL	32D7-LIGHT-BAR-PCB (390mm по 3 Led всего 5 планок)	3030 3В 3Вт  (LXML-PWD9N-0000)
LG	49LF640V 49LF620V	6916L-1944A   (5шт.)  (LG innotek DRT 3.0 49″_A tupe Rev03.1) 6916L-1945A   (5шт.)  (LG innotek DRT 3.0 49″_B tupe Rev03.1) (10 планок — всего 45 светодиодов)	6В 2Вт 3535	6В 2Вт 3535
AKAI	LES-32V01M	echom-32cb-4632j2003-a1 ( 3 планки 603мм по 8 светодиодов на каждой )	3B 2835 1Вт
MYSTERY	MTV3223LT2	LED315D10-ZC14-01(D) LED315D10-ZC14-02(D) LED315D10-ZC14-03(D) три планки по 10 светодиодов	3В 2835 1Вт
MYSTERY	MTV-2430LTA2	LED236D7-01(B) две планки по 7 светодиодов	3В 2835 1Вт
PHILIPS	55PFL5507T/12	Боковая планка 80 светодиодов SLED 2012GS55 7030 80 REV1.0	6В 7030  1Вт
BBK	32LEM-1018/ T2C	LB-C320X14-E11-H-G1-SE 3 планки по 6 светодиодов	3В  2835 1Вт	3В 2835 1Вт
Samsung	UE43J5272AU	GC43D08-ZC22AG-17  8S1P три планки по 8 светодиодов	3В  3030 1-1.5Вт ( PT30Z50 )	3В 3030 1.5Вт 3В 2828 1.5Вт 3В 3030 1,5Вт
HISENSE	40K321UW	SAMSUNG_2014CHI396_3228_10_REV1.0 4 планки по 10 светодиодов	3228 3В 1,5Вт
Xiaomi MI	L55M5-AD	MI55T32_5X10_MCPCB 12mm_V1 (KA7H-33F1-2-B -G78-32-47055) (5 планок по 10 светодиодов каждая)	3В  3030 1-1.5Вт ( PT30Z50 )	3030 3В 1,5 Вт

Все о светодиодах для Led подсветки телевизоров.

Всем привет. В этой статье расскажу о Led подсветке матрицы телевизоров, а именно о том, по какой причине сгорают светодиоды в подсветке, где их можно купить, и как предотвратить повторный выход их из строя.

к оглавлению ↑

О Led подсветке матрицы телевизоров.

Первые ЖК телевизоры имели подсветку выполненную с использованием  люминесцентных (CCFL) ламп. Данный тип подсветки работал очень хорошо, но яркость свечения оставляла желать лучшего. Такие телевизоры уступали в качестве изображения плазменным панелям, но выигрывали по своих габаритах, и  весе.

Так как наука не стоит на месте, вместо CCFL ламп начали использовать светодиоды, которые своим ярким свечением и малым потреблением тока, дали точек в развитии ЖК телевизоров. Конечно, и сами матрицы тоже за это время намного улучшились в качестве и цветопередаче, так что тусклое свечение  CCFL ламп не могло полноценно передать ту картинку, которую хотели бы видеть производители.

к оглавлению ↑

Причины выхода из строя Led подсветки телевизоров.

Так как я часто ремонтирую телевизоры, и на своем старом сайте не раз описывал процесс ремонта, то для себя я могу выделить несколько основных причин выхода из строя Led светодиодов.

Первая причина —  это недочет самих производителей. Очень часто, исходя из моей практики, сами производители настраивают драйвер подсветки таким образом, что на линейки светодиодов идет ток, больше положенного, в следствии чего светодиоды перегреваются, и выходят из строя.

Вторая причина — это брак самих светодиодов. Бывает так, что разобрав матрицу находишь лишь один неисправный диод. При этом ток, который идет на матрицу находиться в пределах нормы, а все остальные светодиоды в отличном состоянии.

Третья причина — напрямую связана с первой. Некоторые владельцы, любят смотреть телевизоры на максимальной яркости (подсветка включена на 100%). Так как производители некоторых телевизоров специально завышают ток, который поступает на светодиоды, просмотр в данном режиме никак не подливает  жизнь подсветки телевизоров. Рекомендую не увеличивать уровень подсветки больше 70%. В таком режиме Ваш телевизор проработает гораздо дольше.

к оглавлению ↑

Какие светодиоды я использую для ремонта LED подсветки телевизоров и где я их покупаю.

Все светодиоды я покупаю на Aliexpress в проверенных продавцов. Как производиться поиск и замена светодиодов на планках, я покажу в последующих статьях, а сейчас выложу список самых популярных светодиодов, которые используются при ремонтах подсветки.

Остальные менее популярные светодиоды покупаю здесь.

Для приклеивания линз после перепайки светодиодов, использую клей E8000. Им же клею сенсора планшетов и телефонов. Покупаю клей здесь:

Клей для линз и тачскринов.

При покупке на китайских сайтах, не забывайте использовать кэшбэк. Каким кэшбэком пользуюсь я, описоно в этой статье.

Лучший курс по ремонту телевизоров, благодаря которому я научился ремонтировать телевизоры находится здесь.

В дальнейших статьях опишу весь процесс замены светодиодов на планках LED подсветки. Всем спасибо за внимание и удачи в ремонтах и самоделках.

Post Views: 6 134

LED подсветка монитора своими руками / Хабр

Время незаметно идет и казалось бы недавно купленная техника уже выходит из строя. Так, отработав свои 10000 часов, приказали долго жить лампы моего монитора (AOC 2216Sa). Вначале подсветка стала включаться не с первого раза (после включения монитора подсветка выключалась через несколько секунд), что решалось повторным включением/выключением монитора, со временем монитор приходилось выключать/выключать уже 3 раза, потом 5, потом 10 и в какой-то момент он не мог включить подсветку уже вне зависимости от числа попыток включения. Извлеченные на свет божий лампы оказались с почерневшими краями и законно отправились в утиль. Попытка поставить лампы на замену (были куплены новые лампы подходящего размера) успехом не увенчалась (несколько раз монитор смог включить подсветку, но быстро опять ушел в режим включился-выключился) и выяснение причин в чем может быть проблема уже в электронике монитора привели меня к мысли о том что проще будет собрать собственную подсветку монитора на светодиодах чем ремонтировать имеющуюся схему инвертора для CCFL ламп, тем более в сети уже попадались статьи показывающие принципиальную возможность такой замены.

Разбираем монитор

На тему разборки монитора уже написано немало статей, все мониторы очень похожи между собой, поэтому вкратце:
1. Откручиваем крепление поставки монитора и единственный болтик внизу, который придерживает заднюю стенку корпуса

2. В низу корпуса есть два пазика между передней и задней частью корпуса, в один из которых засовываем плоскую отвертку и начинаем снимать крышку с защелок по всему периметру монитора (просто проворачивая аккуратно отвертку вокруг своей оси и приподнимая этим крышку корпуса). Излишних усилий прилагать не надо, но тяжело снимается с защелок корпус только первый раз (за время ремонта я его открывал много раз, поэтому защелки стали сниматься со временем гораздо легче).
3. Нам открывается вид на монтаж внутренней металлической рамы в передней части корпуса:

Вынимаем из защелок плату с кнопками, вынимаем (в моем случае) разъем динамиков и отогнув две защелки внизу вынимаем внутренний металлический корпус.
4. Слева виднеются 4 провода подключения ламп подсветки. Вынимаем их слегка сдавливая, т.к. для предотвращения выпадения разъем сделан в виде маленькой прищепки. Так же вынимаем широкий шлейф идущий к матрице (вверху монитора), сдавливая его разъем по бокам (т.к. в разъеме боковые защелки, хотя при первом взгляде на разъем это и не очевидно):

5. Теперь необходимо разобрать «сендвич» содержащий саму матрицу и подсветку:

По периметру находятся защелки, которые открываются легким поддеванием той же плоской отверткой. Вначале снимается металлическая рама придерживающая матрицу, после чего можно открутить три меленьких болтика (обычная крестиковая отвертка не подойдет ввиду их миниатюрного размера, понадобится особо мелкая) удерживающих плату управления матрицей и матрицу можно снять (лучше всего положить монитор на твердую поверхность, например стол, покрытую тканью матрицей вниз, открутив плату управления положить ее на стол развернув через торец монитора и просто внять корпус с подсветкой подняв его вертикально вверх, а матрица так и останется лежать на столе. Ее можно накрыть чем-то чтобы не пылилась, а собирать точно в обратном порядке — т.е. накрыть лежащую на столе матрицу собранным корпусом с подсветкой, обернуть через торец шлейф к плате управления и прикрутив плату управления аккуратно поднять блок в собранном виде).
Получается матрица отдельно:

И блок с подсветкой отдельно:

Блок с подсветкой разбирается аналогично, только вместо металлической рамы, подсветка удерживается пластмассовой рамкой, которая одновременно позиционирует оргстекло, используемое для рассеивания света подсветки. Большинство защелок находятся по бокам и похожи на те что удерживали металлическую раму матрицы (открываются поддеванием плоской отверткой), но по бокам есть несколько защелок открывающихся «вовнутрь» (на них отверткой нужно надавить, чтобы защелки ушли во внутрь корпуса).
Вначале я запоминал положение всех снимаемых частей, но потом выяснилось, что «неправильно» их собрать не получится и даже если детали выглядят абсолютно симметричными расстояния между защелками на разных сторонах металлической рамы и фиксирующие выступы по бокам пластиковой рамы удерживающей подсветку не дадут собрать их «неправильно».
Вот собственно и все — мы разобрали монитор.

Подсветка светодиодной лентой

Вначале решено было делать подсветку из светодиодной ленты с белыми светодиодами 3528 — 120 светодиодов на метр. Первое что оказалось — ширина ленты 9 мм, а ширина ламп подсветки (и посадочного места под ленту) — 7 мм (на самом деле бывают лампы подсветки двух стандартов — 9 мм и 7 мм, но в моем случае были 7 мм). Поэтому, после осмотра ленты, было принято решение обрезать по 1 мм с каждого края ленты, т.к. это не задевало токопроводящих дорожек на лицевой части ленты (а на обратной вдоль всей ленты идут две широкие жилы питания, которые от уменьшения на 1 мм своих свойств на длине подсветки 475 мм не потеряют, т.к. ток будет небольшой). Сказано — сделано:

Точно так же аккуратно светодиодная лента обрезается по всей длине (на фотографии пример того что было до и что стало после обрезки).
Нам понадобится две полоски ленты по 475 мм (19 сегментов по 3 светодиода в полоске).
Хотелось чтобы подсветка монитора работала так же как и штатная (т.е. включалась и выключалась контроллером монитора), а вот яркость я хотел регулировать «вручную», как на старых CRT мониторах, т.к. это часто используемая функция и лазить по экранным меню каждый раз нажимая несколько клавиш мне надоело (в моем мониторе клавиши вправо-влево регулируют не режимы монитора, а громкость встроенных динамиков, так что режимы каждый раз приходилось менять через меню). Для этого был найден в сети мануал на мой монитор (кому пригодится — прилагается в конце статьи) и на странице с Power Board по схеме найдены +12V, On, Dim и GND которые нас интересуют.

On — сигнал с платы управления на включение подсветки (+5V)
Dim — ШИМ управление яркостью подсветки
+12V оказались далеко не 12, а где-то 16V без нагрузки подсветкой и где-то 13.67V с под нагрузкой
Так же было решено никаких ШИМ регулировок яркости подсветки не делать, а запитывать подсветку постоянным током (заодно решается вопрос с тем, что у некоторых мониторов ШИМ подсветки работает на не очень высокой частоте и у некоторых от этого чуть больше устают глаза). В моем мониторе частота «родного» ШИМ была 240 Гц.
Дальше на плате были найдены контакты на которые подается сигнал On (помечен красным) и +12V на блок инвертора (перемычка которую необходимо выпаять чтобы обесточить блок инвертора помечена зеленым). (фотографию можно увеличить чтобы увидеть пометки):

В качестве основы схемы управления был взять линейный регулятор LM2941 в основном за то, что при токе до 1А он имел отдельный вывод управления On/Off, который предполагалось использовать для управления включением/выключением подсветки сигналом On с платы управления монитора. Правда в LM2941 этот сигнал инвертированный (т.е. на выходе есть напряжение когда на входе On/Off — нулевой потенциал), так что пришлось собрать инвертор на одном транзисторе для согласования прямого сигнала On с платы управления и инвертированного входа LM2941. Никаких других излишеств схема не содержит:

Расчет выходного напряжения для LM2941 производится по формуле:

Vout = Vref * (R1+R2)/R1

где Vref = 1.275V, R1 в формуле соответствует R1 на схеме, а R2 в формуле соответствует паре резисторов RV1+RV2 на схеме (введено два резистора для более плавной регулировки яркости и сокращения диапазона регулируемых переменным резистором RV1 напряжений).
В качестве R1 я взял 1кОм, а подбор R2 осуществляется по формуле:

R2=R1*(Vout/Vref-1)

Максимальное необходимое нам напряжение для ленты — 13В (я взял четь больше чем номинальные 12В чтобы не терять в яркости, а лента такой легкое перенапряжение переживет). Т.е. максимальное значение R2 = 1000*(13/1.275-1) = 9.91кОм. Минимальное напряжение при котором лента еще хоть как-то светится — около 7 вольт, т.е. минимальное значение R2 = 1000*(7/1.275-1) = 4.49кОм. R2 у нас состоит из переменного резистора RV1 и многооборотного подстроечного резистора RV2. Сопротивление RV1 получаем 9.91кОм — 4.49кОм = 5.42кОм (выбираем ближайшее значение RV1 — 5.1кОм), а RV2 выставляем примерно в 9.91-5.1 = 4.81кОм (на самом деле лучше всего вначале собрать схему, выставить максимальное сопротивление RV1 и измеряя напряжение на выходе LM2941 выставить сопротивление RV2 таким чтобы на выходе было нужное максимальное напряжение (в нашем случае около 13В).

Монтаж светодиодной ленты

Поскольку после обрезания ленты на 1 мм по торцам ленты оголились жилы питания, на корпус в месте где будет клеиться лента я наклеил изоленту (к сожалению не синюю а черную). Поверх клеится лента (хорошо прогревать поверхность феном, т.к. к теплой поверхности скотч клеится гораздо лучше):

Дальше монтируются задняя пленка, оргстекло и светофильтры которые лежали поверх оргстекла. По краям я подпер ленту кусочками стирательной резинки (чтобы края на скотче не отходили):

После чего блок подсветки собирается в обратном порядке, устанавливается на место матрица, провода подсветки выводятся наружу.
Схема собиралась на макетке (ввиду простоты решил плату не разводить), крепилась на болтиках через отверстия в задней стенке металлического корпуса монитора:


Питание и сигнал управления On заводились с платы блока питания:

Расчетная мощность, выделяемая на LM2941 рассчитывается по формуле:

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

Для моего случая составляет Pd = (13.6-13)*0.7 +13.6*0.006 = 0.5 Ватт поэтому было решено обойтись самым маленьким радиатором для LM2941 (посажен через диэлектрическую прокладку т.к. от земли он в LM2941 не изолирован).
Окончательная сборка показала вполне себе работоспособность конструкции:

Из достоинств:

• Используется стандартная светодиодная лента
• Простая плата управления

Из недостатков:

• Недостаточная яркость подсветки при ярком дневном свете (монитор стоит напротив окна)
• Светодиоды в ленте расположены недостаточно часто, поэтому видны небольшие световые конусы от каждого отдельного светодиода возле верхней и нижней кромок монитора
• Баланс белого немного нарушен и уходит слегка в зеленоватые оттенки (скорее всего решается регулировками баланса белого либо самого монитора либо видеокарты)

Вполне хороший, простой и бюджетный вариант ремонта подсветки. Вполне комфортно смотреть фильмы или использовать монитор в качестве кухонного телевизора, но для каждодневной работы наверное не подойдет.

Регулировка яркости с помощью ШИМ

Для тех хаброжителей, которые в отличие от меня не вспоминают с ностальгией аналоговые ручки управления яркостью и контрастностью на старых ЭЛТ мониторах можно сделать управление от штатного ШИМ генерируемого платой управления монитором без выведения каких-либо дополнительных органов управления наружу (без сверления корпуса монитора). Для этого достаточно собрать на двух транзисторах схему И-НЕ на входе On/Off регулятора и убрать регулировку яркости на выходе (выставить выходное напряжение постоянным в 12-13В). Модифицированная схема:

Сопротивление подстроечного резистора RV2 для напряжения 13В должно быть в районе 9.9кОм (но лучше выставить точно при включенном регуляторе)

Более плотная LED подсветка

Для решения проблемы недостаточной яркости (а заодно и равномерности) подсветки было решено поставить больше светодиодов и чаще. Поскольку оказалось что покупать светодиоды поштучно дороже чем купить 1.5 метра ленты и выпаять их оттуда был выбран более экономный вариант (выпаивать светодиоды из ленты).
Сами светодиоды 3528 разместились на 4-х полосках 6 мм шириной и 238 мм длиной по 3 светодиода последовательно в 15 параллельных сборках на каждой из 4-х полосок (разводка плат для светодиодов прилагается). После припайки светодиодов и проводов получается следующее:


Полоски закладывается по две вверху и внизу проводами к краю монитора в стык в центре:


Номинальное напряжение на светодиодах 3.5В (диапазон от 3.2 до 3.8 В), так что сборка из 3-х последовательных светодиодов должна питаться напряжением порядка 10.5В. Так что параметры регулятора нужно пересчитать:

Максимальное необходимое нам напряжение для ленты — 10.5В. Т.е. максимальное значение R2 = 1000*(10.5/1.275-1) = 7.23кОм. Минимальное напряжение при котором сборка из светодиодов еще хоть как-то светится — около 4.5 вольт, т.е. минимальное значение R2 = 1000*(4.5/1.275-1) = 2.53кОм. R2 у нас состоит из переменного резистора RV1 и многооборотного подстроечного резистора RV2. Сопротивление RV1 получаем 7.23кОм — 2.53кОм = 4.7кОм, а RV2 выставляем примерно в 7.23-4.7 = 2.53 кОм и регулируем в собранной схеме для получения 10.5В на выходе LM2941 при максимальном сопротивлении RV1.
В полтора раза больше светодиодов потребляют 1.2А тока (номинально), поэтому рассеиваемая мощность на LM2941 будет равна Pd = (13.6-10.5)*1.2 +13.6*0.006 = 3.8 Ватт, что уже требует более солидного радиатора для отвода тепла:

Собираем, подключаем, получаем гораздо лучше:

Достоинства:

• Достаточно большая яркость (возможно сравнимая, а возможно даже превосходящая яркость старой CCTL подсвтеки)
• Отсутствие световых конусов по краям монитора от индивидуальных светодиодов (светодиоды расположены достаточно часто и подсветка равномерная)
• Все еще простая и дешевая плата управления

Недостатки:

• Никак не решился вопрос с балансом белого, уходящим в зеленоватые тона
• LM2941 хоть и с большим радиатором, но греется и греет все внутри корпуса

Плата управления на основе Step-down регулятора

Для устранения проблемы нагрева решено было собрать регулятор яркости на базе Step-down регулятора напряжения (в моем случае был выбран LM2576 с током до 3А). Он так же имеет инвертированный вход управления On/Off, поэтому для согласования присутствует такой же инвертор на одном транзисторе:

Катушка L1 влияет на КПД преобразователя и должна быть 100-220 мкГ для тока в нагрузке около 1.2-3А. Напряжение на выходе рассчитывается по формуле:

Vout=Vref*(1+R2/R1)

где Vref = 1.23V. При заданном R1 можно получить R2 по формуле:

R2=R1*(Vout/Vref-1)

В расчетах R1 эквивалентно R4 в схеме, а R2 эквивалентно RV1+RV2 в схеме. В нашем случае для регулировки напряжения в диапазоне от 7.25В до 10.5В возьмем R4=1.8кОм, переменный резистор RV1=4.7кОм а подстроечный резистор RV2 на 10кОм с начальным приближением в 8.8кОм (после сборки схемы лучше всего выставить его точное значение измеряя напряжение на выходе LM2576 при максимальном сопротивлении RV1).
Для этого регулятора решил сделать плату (размеры значения не имели, т.к. в мониторе достаточно место для монтажа даже габаритной платы):

Плата управления в сборе:

После монтажа в мониторе:

Все в сборе:

После сборки вроде все работает:

Итоговый вариант:

Достоинства:

• Достаточная яркость
• Step-down регулятор не греется и не греет монитор
• Нет ШИМ а значит ничего не моргает ни с какой частотой
• Аналоговая (ручная) регулировка яркости
• Нет ограничений на минимальную яркость (для тех кто любит работать по ночам)

Недостатки:

• Немного смещен баланс белого в сторону зеленых тонов (но не сильно)
• При малой яркости (очень малой) видна неравномерность в свечении светодиодов разных сборок из-за разброса параметров

Варианты улучшения:

• Баланс белого регулируется как в настройках монитора, так и в настройках почти любой видеокарты
• Можно попробовать поставить другие светодиоды, которые не будут заметно сбивать баланс белого
• Для исключения неравномерного свечения светодиодов при малой яркости можно использовать: а) ШИМ (регулировать яркость с помощью ШИМ всегда подавая номинальное напряжение) или б) соединить все светодиоды последовательно и питать их регулируемым источником тока (если соединить последовательно все 180 светодиодов, то понадобится 630В и 20мА), тогда через все светодиоды должен проходить один и тот же ток, а на каждом будет падать свое напряжение, яркость регулируется изменением тока а не напряжения.
• Если хочется сделать схему на основе ШИМ для LM2576 можно использовать схему И-НЕ на входе On/Off этого Step-down регулятора (по аналогии с приведенной схемой для LM2941), но лучше поставить диммер в разрыв минусового провода светодиодов через logic-level mosfet

По ссылке можно скачать:

• AOC2216Sa Service Manual
• LM2941 и LM2576 datasheets
• Схемы регулятора на LM2941 в формате Proteus 7 и PDF
• Разводка платы для светодиодов в формате Sprint Layout 5.0
• Схема и разводка платы регулятора на LM2576 в формате Proteus 7 и PDF

Как выбрать LED-освещение | Светодиодные лампы | Блог

О достоинствах светодиодного освещения чуть ли не слагают легенды. Такое ли оно крутое на самом деле (спойлер: да), как о нем говорят? В этом материале мы не будем напрягать вас теорией о световом потоке, терминологией, сложными расчетами, а расскажем просто и на пальцах, почему светодиодное освещение так популярно и как его правильно выбрать.

Почему Led-освещение — это круто?

Почему стоило придумать что-то лучше, чем «лампочки Ильича» — понятно. Они и тусклые, и греются, и бьются, и встряхиваются. А почему светодиодные лампы лучше люминесцентных «энергосберегающих» ламп? Светодиодные зачастую дороже, а экономичные вроде и те, и другие…

Нет, еще более экономичные. Яркость и мощность светового потока, эквивалентные мощности потребления, у светодиодных ламп бьет рекорды. Если сравнивать с лампой накаливания — в среднем светодиодные в 10 раз экономичнее. Это значит, что 100-ваттная лампа накаливания потребляет 100 Вт, светит эквивалентно 100 Вт и греется как маленькая печка. Светодиодная лампа, которая будет светить примерно на 100 Вт, потреблять будет всего 10 и практически не нагреется.

Если сравнивать с люминесцентными лампами, то разница примерно в 5 раз в сторону выгоды светодиодных ламп. То есть, энергосберегайка, которая будет выдавать света, эквивалентно 100 Вт, потреблять будет 20 Вт. А светодиодная — по-прежнему 10. В этом материале мы подробно рассчитывали экономичность светодиодных ламп и сравнивали затраты на LED и КЛЛ соответственно.

У светодиодных ламп не всегда фактическая светосила равна заявленной. Одни 10-ваттные лампы по мощности светового потока будут ниже, чем другие. Если вам важна точность, тестируйте лампы сами или изучайте уже существующие тесты и расчеты.

Маленькая мощность светодиодных ламп имеет помимо материальной выгоды еще и бытовое преимущество. Далеко не каждый светильник или люстра способны выдержать высокую мощность ламп — у люстр, бра, настольных ламп в среднем ограничение 40–60 Вт на один плафон в зависимости от цоколя. Но светодиодная лампа, потребляющая 40 Вт, светить будет, как 400-ваттная лампа накаливания. Поэтому тут вы не ограничены в выборе: если вам темно, вы смело можете вкрутить лампу мощнее, не опасаясь, что ваша люстра или лампа перегорят. С лампами накаливания так не получится: темно — терпите.

Долговечность — еще один жирный плюс в сторону светодиодных ламп. В то время, как вы смените десяток ламп накаливания и несколько люминесцентных, вам по-прежнему будет верно служить одна и та же светодиодная лампа. В среднем, срок их службы от 5 до 10 лет. К тому же, многие производители и специализированные магазины дают гарантию на любую светодиодную продукцию от года до трех, так что ваши лампы в итоге могут стать вообще вечными. Экономичность вкупе с долговечностью очень быстро окупают высокую стоимость светодиодного освещения.

Если вы испытываете непримиримую ностальгию по лампам накаливания, среди LED-ламп есть филаментные — с прозрачными колбами и светодиодными стержнями, которые напоминают нити накаливания.

Надежность и простота использования. Только филаментные светодиодные лампы нельзя встряхивать. В остальном от неловких падений, трясок, вибрации, повышения и понижения окружающей температуры (в допустимых производителем пределах) LED-лампам обычно ничего не сделается.

Сюда же можно добавить и про экологичность. Например, в люминесцентных спиральных лампах используется ртуть. Разбивать их опасно, а после выхода из строя утилизировать нужно в специальных пунктах приема. Если вы нечаянно разбили светодиодную лампу — из опасного будут только осколки колбы. Во время работы она не взорвется, как это случается иногда с лампами накаливания. Галогенные лампы для точечных светильников нельзя трогать голыми руками — они от этого очень быстро перегорают. Светодиодным, как вы уже поняли, без разницы.

Есть ли минусы? Светодиодные лампы не очень любят наличие диммера и светового индикатора в выключателях. Для диммера (регулятора яркости) нужно приобретать специальные диммируемые лампы. С индикаторами дело обстоит проще — современные выключатели как правило уже не конфликтуют со светодиодными лампами. У старых же моделей можно запросто отсоединить индикатор. В противном случае лампы начнут мерцать, даже будучи выключенными, мигать и быстро выйдут из строя.

Цветовая температура

Любые светодиоды бывают трех базовых цветовых температур с кучей полутонов: теплый, нейтральный белый и холодный белый свет. В описании всегда указывается маркировкой в градусах Кельвина.

Теплый свет. Отличное решение для ретроманов, которые уверены, что нет ничего лучше уютного света лампы накаливания. Свет ощутимо желтит. В каких-то случаях он действительно добавляет приятного уюта и ощущения теплоты, в иных ситуациях может искажать оттенки в интерьере.

Подходит: для интерьеров в теплых тонах: зеленый, персиковый, древесный, бежевый и т. д. Для спален, кабинетов, зон отдыха.

Не подходит: для интерьеров в холодных тонах — синий, голубой, серый, белый, черный, лиловый, холодный розовый, красный, фиолетовый и т. д. Не стоит использовать его в помещениях, где важна нейтральность освещения: гардеробные, ванные комнаты, рабочие зоны.

Нейтральный белый. Чистое освещение практически без искажений, которое идеально подходит вообще везде. Нейтральный белый никак не влияет на интерьер и ничего не добавляет кроме света. В большинстве случаев, если вы не уверены, подойдет вам теплая или холодная лампы — берите нейтральный белый и не прогадаете. Особенно это отличное решение для всех помещений, где важна точная «цветопередача» пространства — там, где вы чаще всего смотритесь в зеркало, работаете, примеряете одежду и т. д.

У разных производителей «чистота» и оттенки цветовой температуры могут отличаться. Лампы теплого света на 2700 К от одного и другого бренда могут желтить совершенно по-разному. Поэтому в одну люстру или одно помещение лучше подбирать лампы единого бренда.

Холодный белый. Его еще называют «свет операционной» из-за характерного голубоватого свечения. Холодный белый визуально кажется ярче, но это только оптический эффект. Может делать помещение менее уютным. Обычно не рекомендуется ставить холодные лампы в жилые помещения, оставив их для ванных комнат, прихожих, кладовок. Но и в ванной используйте осторожно — и без того не слишком уютное помещение может стать совсем не приветливым.

Подходит: для интерьера в холодных тонах — все оттенки синего, серого, черный, фиолетовый, лиловый, холодный розовый. Нежилые помещения.

Не подходит: для спален, детских, интерьеров в теплых тонах. С осторожностью в ванных комнатах и гостиных.

Сколько лампочек брать?

Самая простая формула расчета освещенности, с которой у вас точно не будет проблем: 20–30 Вт удельной мощности на 1 квадратный метр помещения. То есть, для комнаты 15 м² нужно суммарно 450 Вт света. Что это значит? Если вы берете, например, люстру на пять плафонов, каждый из них должен выдавать примерно по 90 Вт. То есть нам нужно пять 9-ваттных светодиодных ламп и будет светло и хорошо. Существует и более сложная схема расчета, основанная на нормативах освещенности, мощности светового потока, погрешности на типы осветительных приборов, высоту потолка, назначение помещения и т. д.

Разумеется, любая из формул имеет погрешности. В первую очередь, индивидуальные предпочтения. Кто-то любит, чтобы комната была залита очень ярким светом, кому-то по душе ламповая приглушенность.

Имеет значение и специфика помещения. Например, в спальнях вполне уместной будет некоторая недостаточность света, ведь это комната для отдыха. В кухне света должно быть не просто по норме, но лучше еще с зонированным распределением. А вот в ванной можно брать даже сверх нормы, так как тут много «слепых зон», поглощающих свет, а при недостатке освещенности ванная выглядит крайне неуютно.

Даже если вы любите приглушенное освещение — лучше выбирайте количество и мощность светильников по нормативам, но добавьте вспомогательное освещение и сделайте раздельное управление. Тогда у вас будет выбор: убавить свет или сделать поярче.

И, наконец, самое главное — это логика пространства. Вы должны понимать, что никакая люстра в количестве одной штуки не способна качественно осветить комнату в 25–30 квадратов и больше или длинный коридор. Световые лучи ламп попросту не дотянутся во все стороны. И даже если вы вкрутите самые мощные лампы, какие найдете — у вас получится скорее пыточная, чем светлая и уютная комната, потому что свет этой люстры будет нещадно бить в глаза. Что делать в таком случае? К счастью, не одними люстрами едины. Посмотрите, например, как на фото ниже распределено зональное освещение просторной комнаты.

Дополнительное освещение

Дополнительные осветительные приборы помогают подсветить все зоны помещения равномерно и распределить свет в зависимости от назначения. Некоторые виды — например, панели или точечные светильники — могут выступать и основным светом в определенных случаях.

Led-панели

Бывают самых разных форм, мощности и цветовой температуры: круглые, квадратные, вытянутые «трубки», с матовым рассеивателем и без, встраиваемые и накладные.  Степень рассеивания зависит от корпуса: прозрачные стекла рассеивают плохо, бьют точечно, матовые рассеивают получше. Но в любом случае световая панель — это концентрированный пучок света с малым рассеиванием.

В жилой комнате под такими панелями может быть не очень-то удобно — вам постоянно в глаза будет бить резкий, жесткий свет скорее всего достаточно внушительной мощности. Led-панели и накладные светильники хороши для технических помещений: ванная, прихожая, кладовая, гардеробная, офисы и общественные места и т. д. Отлично подходят для дополнительной подсветки рабочих зон.

В кухне из-за большого количества мебели практически всегда мало одной люстры. К тому же когда вы стоите лицом к кухонному гарнитуру, вы заслоняете себе свет спиной. Точки над гарнитуром, светодиодные накладные светильники на фартуке под шкафами — можно еще бра в обеденном уголке для вечерних интимных чаепитий, мало не будет!

Минус любых готовых панелей и светильников в том, что, когда они перегорят — придется либо перепаивать выгоревшие диоды собственными силами, либо покупать полностью новый светильник. Если модель накладная — нет проблем, а вот со встраиваемыми придется подбирать по формату прорезанного гнезда.

Точечные светильники

Эти малютки хороши как поддержка основному освещению в жилых комнатах. Например, если у вас большая гостиная и одной люстры не хватает – поставьте по периметру точки и будет светло и ярко. А с раздельным управлением еще и удобно регулировать количество света по настроению. Точки частенько выступают основным светом в небольших помещениях — ванных комнатах, прихожих.

Целиком подсветить большую комнату точками сложно, потому они рассчитываются в среднем один светильник на один квадратный метр. Со светодиодными лампами они могут светить достаточно ярко, эквивалентно 90 Вт накаливания, лучи по потолку будут четкими и искристыми в отличие от галогенных ламп, которые дают размытое и тусклое свечение.

Не стоит ставить точечное освещение в зонах, где вы чаще всего находитесь и отдыхаете: над кроватями, диванами. Либо же продумать возможность выключать их отдельно. Свет от точечных светильников достаточно направленный и может давить на глаза, если вы решили расслабиться.

 

Светодиодная лента

Эта штучка может много и еще больше. От подсветки ступенек на лестнице до исполнения роли гирлянды на елке. Контурная подсветка пола, потолка, арок, дополнительное выделение витринных и выставочных зон, рабочих мест: полок, стендов, кухонных гарнитуров и т. д. Светодиодная лента различается по мощности, температуре цвета и своим возможностям. Цветные RGB-ленты на пульте управления вообще играют несколькими цветами, могут переливаться, мигать — красота, да и только. Есть более бюджетные ленты с открытыми диодами, а есть ленты в силиконе — он и диоды защищает от повреждений, и смягчает свечение, добавляя легкое рассеивание. Есть ленты с защитой от влажности, открытых брызг, пыли.

Прожекторы

Прожекторы бывают уличными и для внутренних помещений. С уличными все понятно — мощный дальнобойный «фонарь», который поможет не потонуть во тьме ночи вашей придомовой территории или производству. С внутренними интереснее. Обычно они используются либо в магазинах в качестве верхней подсветки витрин и стендов, либо в помещениях с высоченными потолками, где не хватит дальности обычных ламп. Чаще всего прожекторы поворотные и монтируются до нескольких штук на рейлинг — можно менять их место расположения.

С огромной осторожностью используйте прожекторы в жилых помещениях с низкими потолками или небольшой квадратуры. Эти малыши буду давать такой концентрированный и направленный свет, что вам вряд ли будет под ним уютно.

[мини гайд] Как сделать LED подсветку в системном блоке. | Светодиодные ленты | Блог

Использование светодиодов в моддинге очень популярно, в связи с невысокой сложностью их подключения и неплохим получаемым визуальным эффектом от их применения. Именно по этой причине я решил сделать практический гайд по организации такой подсветки в компьютере.

Наиболее оптимальным вариантом является использование так называемых LED лент. Они сравнительно недорогие, неприхотливы в эксплуатации, при этом подключение и установка светодиодной ленты займет меньше времени и сил, чем подключение отдельных светодиодов.

Для работы необходимо всего лишь приклеить по месту и подключить к источнику питания с напряжением в 12 вольт. В качестве разъёма питания можно использовать 2 разъёма — Molex или 3-pin разъём на материнской плате.

При этом провод с обозначением +12В мы припаиваем к «плюсу», с обозначением Ground к «минусу» на ленте. Важное замечание: поскольку LED лампочки не любят высоких температур, на процесс пайки накладывается особое ограничение — пайка только на обозначенных площадках с температурой не более 260 °С. При этом время пайки не должно превышать 10 секунд.

Итак, покажу на примере Molex разъёма, как производится монтаж:

Нам потребуется:

-одноцветная Led lenta (с уже припаянными проводами)

-Molex коннектор («папа»). Его можно купить, а можно и отодрать от старого кулера.

-пинцет, плоскогубцы, ножик и немного терпения 🙂

Непостредственно, сам процесс:

1)Из коннектора вытаскиваем два штырька, отвечающие за +12V и соседний Ground (ориентируйтесь на рисунок выше) , для этого с помощью пинцета подогните усики (усики можно увидеть на рисунке ниже), удерживающие контакты. После изъятия не забудьте отогнуть усики обратно.

2) Зачистите немного конца провода и с помощью проскогубцев закрепите контакт на проводе (должно получиться что-то такое).

3) Верните готовые штырьки обратно в коннектор, просто вставьте их до упора (убедитесь, что контакты не выскакивают обратно).

4)Подсоедините к блоку питания для проверки работоспособности.

Наиболее оптимальным местом для клейки являются задняя и верхняя (нижняя) стенки корпуса, вдоль боковой стенки.

Это только первый гайд на данную тематику, следующий будет посвящён RGB лентам и особенностям работы с ними :).

как выбрать лучшую светодиодную ленту по характеристикам

Светодиодные ленты – современные осветительные приборы, которые прочно вошли и закрепились в нашей жизни. С их помощью стало возможным выполнение не только подсветки для декоративных целей, но и устройство полноценного освещения в помещениях квартир и домов, промышленных объектах и в транспорте. Они имеют низкое энергопотребление, качество освещения, не уступающее стандартным лампам, и удобно монтируются на любые поверхности. Данная статья поможет разобраться со всем разнообразием светодиодных лент, их принципом работы, применением и сориентирует, как выбрать подходящую ленту для любых целей.

Принцип работы и устройство светодиодной ленты

Светодиодная лента – источник света, который представляет собой плату с равноудаленными друг от друга светодиодами. Основание ленты изготовлено из диэлектрического материала толщиной от 0,2 до 0,5 мм, на нем располагаются токопроводящие дорожки и площадки. На эти монтажные площадки на ленте устанавливаются светодиоды и резисторы для ограничения тока. Главным элементом, который выполняет полезную работу по излучению света, является светодиод. Принцип его работы основан на электронно-дырочном переходе при пропускании через светодиод электрического тока в прямом направлении.

Для работы лента подсоединяется к специальному трансформатору, который понижает напряжение с 220В до 12-36В. Она может быть сделана во влагозащитном исполнении или без такового и может иметь специальный самоклеящийся слой для быстрого монтажа.

Виды светодиодных лент

Производители светодиодных лент выпускают большое количество таких устройств, которые различаются по размерам, количеству светодиодов на метр и прочим техническим характеристикам. Также ленты могут быть выполнены в разных цветах, степени герметичности и иметь разные варианты свечения.

Одноцветные ленты

Одноцветные ленты ещё называют монохромными или SMD (от англ. surface mounted device — прибор, монтируемый на поверхность). Такая лента может светить только одним цветом в зависимости от того, какого цвета светодиоды установлены на ней. Самый распространенный и часто используемый цвет – белый. Он обозначается английской буквой W и стоит дешевле всех остальных цветовых вариантов. Также популярны светодиодные ленты с кристаллами красного (R), синего (B) и зеленого(G) цветов – так как эти цвета являются основными.

Существуют SMD-ленты промежуточных оттенков, которые получают с помощью специального состава на кристалле светодиода. Обычно все промежуточные цвета светят менее ярко, чем основные.

Ленты разных цветов часто применяют для декоративной подсветки в интерьере помещений или уличного декора. Белую ленту используют в качестве дополнительного освещения рабочих мест и также с успехом применяют для оформления интерьера.
Белые ленты имеют различные температуры свечения, по аналогии с энергосберегающими лампами, они могут иметь холодный или теплый свет.

Многоцветные RGB ленты

Многоцветные ленты позволяют менять цвет свечения с помощью различных элементов управления. Такой эффект возможен из-за многоцветных светодиодов, смонтированных на светодиодной ленте. Оптическое смещение красного, зеленого и синего цветов дает многообразие оттенков освещения.

Управление цветом ленты осуществляется при помощи специальных контроллеров, которые могут передавать от 3 до 16 миллионов оттенков. Кроме этого, продвинутые модели осуществляют настройку автоматической смены цвета в зависимости от предпочтений пользователя или заданных алгоритмов.

RGB лента не может выдавать чистого белого цвета, поэтому не используется для дополнительного или основного освещения. Но существует разновидность ленты, которая помимо разных сочетаний трех основных цветов (красного, зеленого и синего) может отдельно светить и белым цветом. Такие ленты имеют аббревиатуру RGBW (многоцветная + холодный белый) или RGBWW (многоцветная + теплый белый).

Стоит отметить, что многоцветные ленты значительно дороже одноцветных лент, но сфера их применения ограничивается только воображением человека.

Открытые и герметичные

Светодиодные ленты могут выпускаться как во влаго- и пылезащитном герметичном исполнении, так и в открытом виде.
Компоненты светодиодной ленты открытого типа не защищены от попадания влаги и механических воздействий. Такая лента используются только в сухих помещениях в качестве декоративной подсветки, скрытой в мебели или конструкциях помещения. Также её применяют в комплекте со специальными защитными корпусами для светодиодных лент, которые выполняют функцию внешней защиты.

Герметичные устройства защищены от внешних воздействий с помощью специального слоя силикона или другого пропускающего свет материала, который не проводит электрический ток. Класс защищенности соответствует стандарту IEC 60529 и присваивается в зависимости от качества защиты от проникновения предметов и влаги.

Герметичные светодиодные ленты применяют в помещениях с повышенной влажностью, а также при устройстве уличной подсветки зданий и конструкций. Благодаря защите от повреждений их можно устанавливать на лестницах и других конструкциях, на которых возможно механическое воздействие на ленту.

Ленты «Бегущий огонь»

Лента «Бегущий огонь» — это специальный тип светодиодной ленты, у которой можно менять цвет и яркость каждого светодиода вне зависимости от остальных. Это возможно благодаря специальной конструкции платы, которая имеет адресные микросхемы для управления сценариями освещения.

С помощью такой ленты создают особые эффекты освещения, которые невозможно выполнить обычными RGB-лентами. Их используют для декора развлекательных помещений и организации освещения на различных праздниках и мероприятиях.

Ленты бокового свечения

Светодиодная лента, которая имеет боковое свечение выглядит, как стандартная лента, за исключением того, что светодиоды расположены на торцевой части. На торцах такой ленты монтируются светодиоды цилиндрического типа, при этом возникает эффект бокового падения света с углом в 120 градусов.

Такие ленты применяют для декоративного освещения, подсветки задней стороны телевизоров и различных экранов. Очень часто используется гаражными мастерами при создании подсветки в автомобилях.

Основные технические характеристики светодиодных лент

Различие светодиодных лент выражается не только в их герметичности и цвете светодиодов, но и в зависимости от других технических параметров. Чтобы выбрать ленту, которая будет максимально соответствовать поставленным задачам, важно знать на какие характеристики стоит обратить внимание. К параметрам относят напряжение питания, вид и размер применяемых светодиодов, плотность размещения светодиодов на ленте, длину, класс герметичности и другие свойства. Рассмотрим каждый из них подробнее.

Напряжение питания

Светодиодные ленты чаще всего имеют напряжение 12, 24 или 36 В. 12 вольт используют стандартные ленты, которые не имеют большой мощности и плотности светодиодов. Более мощные устройства работают с напряжением 24 В, реже 36 В.

Вне зависимости от того, какое напряжение (12 – 36 В) использует прибор, для работы в стандартных электрических сетях 220 В, они комплектуются специальными понижающими трансформаторами. Если подать на светодиодную ленту напряжение сети напрямую, такая лента, естественно, сгорит. Поэтому, при подключении светодиодных устройств, важно понимать с каким напряжением работает подключаемая лента.

Вид и размер применяемых светодиодов

Вид и размер светодиодов, которые устанавливают на лентах, обозначаются четырехзначными числами. Две первые цифры обозначают длину светодиода в миллиметрах, а вторые – его ширину. По виду, светодиоды бывают:

• 3528 – имеют небольшой световой поток (около 5 лм на светодиод) и применяются в декоративных целях, так как не светят достаточно ярко.
• 5050 (5060) – распространенный тип светодиодных лент, который отличается крупным размером светодиодов и выдает свечение в 12-14 лм на один светодиод.
• 2835 – ленту с такими диодами применяют для организации основного освещения, так как они имеют высокую яркость (около 25 лм), а вот в декоре такие варианты практически не применяют.
• 5630 – самые яркие светодиоды, которые используют для освещения всех типов помещений. Диоды могут выдавать до 75 лм и при работе сильно нагреваются. Для защиты от перегрева их монтируют на специальных теплоотводящих пластинах из алюминия или другого теплопроводного материала.

Плотность размещения светодиодов на ленте

Качество и яркость освещения при использовании светодиодных лент связано с плотностью монтажа светодиодов. Другими словами, при покупке светодиодной ленты, нужно обратить внимание на количество светодиодов в погонном метре ленты. Стандартные изделия имеют плотность в 30, 60, 90, 120 или 240 светодиодов на один метр длины.

Некоторые производители выпускают варианты лент со светодиодами, расположенными в несколько рядов. Это характерно для светодиодных лент типа «бегущий огонь» и других разноцветных лент.

Главное правило здесь очевидно: чем больше плотность светодиодов на ленте, тем выше яркость ленты и больше возможности в управлении цветом.

Степень защиты

Герметичность светодиодной ленты – важное условие для монтажа в помещениях с повышенной влажностью, бассейнах, а также на улице. Существует показатель, который обозначает степень защищенности прибора от проникновения влаги или пыли внутрь корпуса устройства или прямое воздействие на электронные компоненты. В маркировке светодиодной ленты он указывается английскими буквами «IP» и двумя цифрами.

Первая цифра обозначает степень защиты от воздействия пыли и других частиц, вторая о защите от воды. Чем больше каждая цифра – тем существеннее защита светодиодной ленты. Максимальная защита от пыли и влаги обозначается маркировкой IP68.
Исходя из условий эксплуатации ленты выбирают её степень защиты. Например, в жилых помещениях с нормальной влажностью применяют ленты IP20 (то есть, не имеющие защиты), для улицы подойдет класс IP55, а вот в бассейнах используют IP67 или IP68.

Длина

Стандартно, светодиодные ленты выпускаются длиной по 5 или 10 метров. Но, конечно, есть ленты и других размеров. Главное правило: стараться минимизировать количество соединений. Например, если нужно купить ленту 4 метра длиной, то лучше купить 5 метров и отрезать от нее один метр, чем купить две ленты по 2 метра и потом спаивать их между собой. По цене это обойдется одинаково, зато упростит монтаж. Резать ленту можно по специальным линиям разреза, чтобы не пострадала работоспособность изделия.

Расшифровка маркировки

В маркировке светодиодной ленты скрыта вся необходимая информация о её технических характеристиках. Например, LED-RGB-SMD5050/60 – IP67 будет означать следующее:

• LED – источником света является светодиод;
• RGB обозначает цвет. Может быть R – красная, G – зеленая, B – синяя, RGB – цветная и W – белая;
• SMD5050 – тип и размер светодиода;
• 60 – плотность светодиодов на метр;
• IP67 – степень защищенности от пыли и влаги.

Дополнительно в маркировке могут указывать длину ленты, температуру свечения белой ленты и напряжение питания.

Как оценить качество сборки светодиодной ленты

При покупке светодиодной ленты в магазине необходимо визуально оценить качество её изготовления. Она не должна иметь нарушений защитного слоя, состоять из нескольких лент спаянных между собой, выглядеть неаккуратно, а светодиоды должны быть распределены равномерно по всей ленте.
Если имеется возможность подключить ленту к питанию и проверить качество освещения, то стоит оценить равномерность свечения и яркость ленты. Цвет, должен соответствовать указанному в технических характеристиках. Блок питания должен иметь мощность больше, чем у ленты с запасом, чтобы избежать перегрева и выхода из строя.

Монитор со светодиодной подсветкой — TFTCentral

Различные типы Светодиодная подсветка В современных настольных ЖК-дисплеях есть несколько используются различные типы блоков светодиодной подсветки (BLU). RGB светодиодная подсветка — Этот тип Подсветка основана на триадах RGB, каждая из которых включает красный, зеленый и синий светодиод. Светодиодная подсветка RGB обеспечивает отличную цветовую гамму и очень чистую цветов, но реально используется только в дисплеях профессионального уровня, таких как Экраны Samsung XL20, XL24, XL30 и современные профессиональные модели, такие как HP DreamColor LP2480zx.Этот тип подсветки используется только в этом секторе из-за из-за его высокой стоимости и в настоящее время неэкономично производить. Боковая подсветка с белыми светодиодами (W-LEDs) — Светодиоды расположены в линию по краю матрицы, а светодиоды равномерная яркость экрана обеспечивается особой конструкцией диффузор. Эта подсветка не предлагает возможности зонального контроля над яркость, как при прямом освещении (см. ниже).Он не может предложить расширенная цветовая гамма. Вместо этого он экономичен и компактен, что делает его популярным среди производителей ноутбуков и производителей, выпускающих ультратонкие дисплеи и стремятся свести затраты к минимуму. Это вариант широко используется в настольных дисплеях в настоящее время. Современные дисплеи и ЖК-телевизоры перестали иметь светодиодную подсветку с четырех сторон. подсветка только на 1 сторону. Это помогает снизить стоимость и повысить эффективность. Плоская подсветка на основе белых светодиодов (W-LEDs) — Так как здесь всего треть от общего количества светодиодов, эта подсветка намного дешевле, чем подсветка на основе триады, но она не может обеспечить расширенная цветовая гамма.В подсветке этого типа светодиоды равномерно распределены в плоскости, параллельной матрице, что позволяет задавать яркость подсветки по-разному в разных частях экрана при нужно. Это дальнейшее развитие технологии динамического контраста. В настоящее время он используется только в ЖК-телевизорах и также упоминается как «прямой свет» W-LED. Примечание о белых светодиодах — Белый светодиод на самом деле синий светодиод с желтым люминофором, создающий впечатление белого света.Спектральная кривая имеет большие пробелы в зеленой и красной частях. Особенности — Преимущества и недостатки Если верить маркетингу, светодиодная подсветка предлагает вам все виды преимуществ, но важно понимать, что правда, а что нет. Обсудим разные аспекты и актуальны ли они. зависит от другого источника подсветки: Color Gamut — это контролируется в контролирует свойства цветных фильтров ЖК-матрицы, а также спектр излучения подсветки.Ты увидишь Подсветка CCFL с охватом цветовой гаммы от 72% (обычно называется «стандартной гаммой» / sRGB) и 102% эталонного цвета NTSC пространство. Подсветка CCFL более 72% обычно называется широкой гаммой, или W-CCFL / WCG-CCFL. В светодиодной подсветке формат светодиодов RGB может предложить действительно широкая цветовая гамма с чистыми и насыщенными цветами. Обычно они могут охватывать > 114% цветового пространства NTSC, и это одна из причин, по которой они часто используется в профессиональных экранах высокого класса.Подсветка W-LED не может предложить эти расширенные гаммы, и на бумаге фактически покрывают немного меньше NTSC цветовое пространство, чем стандартная гамма CCFL (обычно 68%). Разница в том однако его трудно обнаружить невооруженным глазом. Вверху: цвет гамма типичного экрана со стандартной цветовой гаммой (72% NTSC) слева, и дисплея со светодиодной подсветкой RGB, покрывающего 114% цветового пространства NTSC на правый Color Accuracy — аспекты цвета воспроизведение совершенно не зависит от типа подсветки.Они есть определяется точностью настройки монитора на заводе, характеристики панельной техники и внутренней электроники степень. Статическая контрастность — LED рекламируются модели с подсветкой с огромной контрастностью, варьирующейся теперь обычно в миллионы! Цифры до 20 миллионов: 1 являются обычными для время написания. Имейте в виду, что обычно это заголовок цифры динамического коэффициента контрастности с нормальным статическим коэффициентом контрастности редко даже упоминается.Важно понимать, что статический контраст соотношение определяется только характеристиками самой ЖК-матрицы и не по типу или характеру подсветки. Он определяется соотношением уровни прозрачности открытых и закрытых пикселей. Коэффициент динамической контрастности — В отличие от газоразрядные лампы (CCFL), светодиоды могут загораться мгновенно или выключаться полностью. Это может привести к чрезвычайно высокому уровню динамического контраста, поскольку мы упомянули выше.Цифры в миллионы сейчас очень распространены. Но на самом деле приложения, например при просмотре фильма нет абсолютно черного кадры даже в титрах. Большую часть времени на экране что-то есть кроме черноты и монитора с огромным заданным динамическим контрастом будет никогда не получится реализовать это на практике. В результате нет настоящего Практический момент в увеличении динамического контраста выше примерно 10 000: 1 который уже стал стандартом для многих мониторов, в том числе с подсветка на основе ламп CCFL.Имейте в виду, что цифры DCR часто преувеличены в результате, и поскольку вам, вероятно, никогда не удастся использовать полная фигура на практике, не дайте себя обмануть, слишком много покупая на ажиотаж! Uniformity — Большинство настольных мониторов используют боковая подсветка W-LED с линией светодиодов по краю панели. Весь экран освещается с помощью специального рассеивателя, вот и все. что действительно определяет равномерность яркости, которую вы ощущаете.В равномерность яркости зависит только от дизайна диффузора и вас часто можно увидеть различные дефекты, такие как яркие пятна или более яркую зону на краю экрана, на котором находится лампа или линейка светодиодов. Наличие светодиода подсветка не гарантирует вам большей однородности. Фактически хорошая однородность труднее достичь в долгосрочной перспективе, поскольку светодиоды стареют, и каждый светодиод может старение с разной скоростью. В светодиодных модулях RGB используются три отдельных источника света источники для красного, зеленого и синего означают, что белая точка / цвет температура дисплея может изменяться по мере старения светодиодов с разной скоростью, как хорошо. Мгновенно на — упоминают некоторые производители что светодиод может быть мгновенно включен, что означает, что нет времени на прогрев, как есть с подсветкой CCFL. Это правда, но насколько важно это действительно для конечного пользователя. Размер — блоки светодиодной подсветки могут быть очень тонкий, что позволяет производителям изготавливать ультратонкие дисплеи с гладкими и привлекательный дизайн.Вы также видите, что эта технология используется в ноутбуках и ЖК-телевизорах. для тех же целей. Эта технология позволила получить более тонкий экраны, пользующиеся большим спросом у потребителей. Производители активно работают над уменьшением размера светодиодов, которые будут использоваться в этих модулях, чтобы улучшать вещи еще больше. Экраны с плоской W-LED или RGB-подсветкой сзади однако панель не может иметь такой же тонкий профиль. Environment — светодиоды не содержат ртуть, в отличие от CCFL, легче перерабатывается.Ты увидишь упоминание различных сертификатов и стандартов соответствия, таких как «Соответствие RoHS». Это может показать, что дисплеи соответствуют стандартам вторичной переработки. Несомненно, преимущество светодиодной подсветки для заботы об окружающей среде. Энергопотребление — Это, пожалуй, один основных преимуществ светодиодной подсветки в наше время. Технология использует меньше энергии, и вы можете сэкономить деньги и энергию и уменьшить выбросы углерода след в то же время.Например, версия BenQ с диагональю 24 дюйма без светодиодной подсветки Потребительский дисплей G2420HBD потребляет 49 Вт по сравнению с 24 Вт светодиода. версия того же дисплея (G2420HBDL). Светодиодные мониторы BenQ обычно продается как предлагающий сниженное энергопотребление на 36% по сравнению с традиционные мониторы. Другие производители приводят аналогичные цифры — 35-40%. энергосбережение является обычным явлением. Вы также увидите различные рейтинги и «сертификаты», применяемые к этим экранам, такие как Energy Star и т.п. Светодиодная подсветка и панельные технологии В профессиональном сегменте рынка, где RGB Используется светодиодная подсветка, совмещена с high-end панельные технологии, такие как AMVA (от AU Optronics) или IPS (от LG. Дисплей). Производство таких панелей обходится дороже, чем широко используемые панели TN Film на массовом рынке. Когда вы используете дорогой блок подсветки, его, очевидно, стоит в паре с более дорогим панель хотя.Фактически, современные светодиодные дисплеи RGB, такие как HP DreamColor LP2480zx даже использует единственную в своем роде true 10-битную панель H-IPS (не 8-битную + AFRC, как и некоторые другие современные «10-битные» экраны). Светодиодных моделей RGB немного и далеко не все, конечно. W-LED моделей с подсветкой становится все больше и больше mainstrea. Изначально технология использовалась исключительно с TN Film. панели, поскольку низкие производственные затраты (и низкие розничные затраты) были именем игра. Сейчас есть много моделей на базе TN Film со светодиодной подсветкой.Совсем недавно, во второй половине 2010 года, мы стали свидетелями появления моделей, сочетающих W-LED подсветка с матрицами VA и IPS. AU Optronics выпустила модули нескольких размеров, сочетающие технологию панелей AMVA со светодиодами, и LG.Display начали выпускать комбинацию IPS и LED. В BenQ EW2420 и VW2420H были двумя из первых экранов на базе VA на рынке. со светодиодом. В NEC EA232WMi и последующие модели от LG будут одними из первых, кто будет использовать IPS + LED. Мы ожидаем этого тенденция сохранится. Дополнительная литература Википедия — Подсветка X-bit Labs — Светодиодная подсветка AU Optronics — Светодиодные технологии

.

Драйверы для светодиодной подсветки

Обновление : Cadence завершает приобретение космических цепей (23 мая 2013 г.)

Автор Прасенджит Бховмик, Cosmic Circuits Pvt. Ltd.

Введение

Белые светодиоды (WLED) все чаще становятся предпочтительным источником света для приложений задней подсветки благодаря своей привлекательности с точки зрения энергоэффективности и форм-фактора. Решения для отображения в портативных портативных системах, таких как смартфоны и планшеты, используют светодиоды для подсветки из-за их более высокой надежности, более низкого рабочего напряжения постоянного тока, более широкой цветовой гаммы, более высокого диапазона рабочих температур, локального управления затемнением света и более высокой эффективности системы.

Некоторые ключевые свойства светодиодов:

• Яркость светодиода зависит от тока, протекающего через светодиод. На рисунке 1 показан типичный график зависимости относительной силы света от прямого тока светодиода.
• Светодиод требует минимального напряжения на нем для поддержания заданного тока. На рисунке 2 показан типичный график зависимости прямого напряжения светодиода от прямого тока светодиода.

Для системы светодиодной подсветки требуется драйвер, который питает светодиоды желаемым током для заданной яркости, сохраняя при этом падение напряжения, необходимое для поддержания тока.Типичное решение драйвера состоит из системы импульсного регулятора для эффективного питания светодиодов. Для точного управления яркостью светодиодов могут потребоваться дополнительные схемы.

Рисунок 1: Относительная интенсивность светодиода в зависимости от прямого тока

Рисунок 2: Прямое напряжение светодиода в зависимости от прямого тока светодиода

В этом техническом документе рассматриваются технические характеристики и ограничения для драйвера светодиодов для решений подсветки . Для устранения этих ограничений будут обсуждены архитектурные методы.

Технические характеристики системы

Типичная система светодиодной подсветки показана на Рисунке 3. Требуемое количество светодиодов зависит от размера дисплея и требуемой яркости. Поскольку яркость

Рисунок 3: Типичная система задней подсветки WLED

светодиодов пропорциональна его току, для регулирования тока в светодиодах используется управляемый источник тока. Управление яркостью светодиодов осуществляется либо путем прямого управления величиной источника тока, либо посредством управления рабочим циклом ШИМ, при котором источник тока включается и выключается в заданном рабочем цикле.

Комбинация последовательно и параллельно соединенных светодиодов формирует сетку подсветки. Для обеспечения равномерной подсветки важно, чтобы светодиоды обеспечивали одинаковый свет на струны. Это означает, что источники тока должны быть согласованы с очень высокой точностью. Точность должна быть обеспечена при несоответствии прямого напряжения светодиодов в дополнение к внутреннему рассогласованию в источниках тока.

В реализациях драйверов используются регуляторы постоянного и постоянного тока определенного типа для эффективной подачи питания от источника питания на светодиоды.Эффективность регулятора, а также эффективность системы становятся важными характеристиками для проектирования, как для улучшения использования энергии, так и для снижения тепловых ограничений конструкции.

Температурные соображения для драйвера становятся важными, когда драйвер и светодиоды объединены в один корпус. Цветовая температура описывает цвет светодиода и изменяется в зависимости от температуры. Интенсивность света светодиода также зависит от температуры и значительно ухудшается с повышением температуры. На рисунке 4 показан типичный график зависимости интенсивности светодиода оттемпература. Необходимо следить за тем, чтобы переход светодиодов

Рис. 4: Относительная интенсивность светодиода в зависимости от температуры

Температура оставалась в пределах указанного диапазона для требуемой цветовой температуры и интенсивности света. Повышенный КПД преобразователя помогает снизить нагрузку на систему терморегулирования.

В дополнение к вышесказанному, драйвер светодиодного индикатора должен быть устойчивым к условиям отказа, таким как обрыв / короткое замыкание светодиода.

Последовательная / параллельная конфигурация светодиодов

Светодиоды обычно реализуются в сетке последовательного / параллельного соединения.WLED имеет прямое напряжение в диапазоне 3,5 В ~ 4,5 В для прямого тока ~ 20 мА. Для подключения большего количества последовательных светодиодов в цепочку требуется более высокое напряжение на цепочке. Это подразумевает более высокое отношение выхода к входу для регулятора DC-DC. Последовательное включение меньшего количества светодиодов требует большего количества параллельной цепочки, что увеличивает требования к выходному току преобразователя, что снова увеличивает потери.

Кроме того, установка большого количества параллельных цепочек увеличивает количество соединителей, что, в свою очередь, увеличивает стоимость.

Количество последовательных светодиодов в цепочке и количество параллельно включенных цепочек определяется конфигурацией, которая обеспечивает наилучшую общую эффективность и стоимость системы.

Высокоэффективный преобразователь постоянного тока в постоянный

Конструкция переключающего преобразователя должна обеспечивать эффективную и надежную работу драйвера светодиода. Панели размером 7–10 дюймов, обычно используемые в устройствах мультимедийного интерфейса, обычно используют сетку из 18–36 светодиодов. Если драйвер поддерживает 6 параллельных цепочек, это подразумевает от 3 до 6 светодиодов на цепочку.Поскольку каждому WLED требуется 3,5-4,5 В для пропускания прямого тока ~ 20 мА, преобразователь постоянного тока в постоянный должен поддерживать диапазон выходного напряжения 9–28 В. Обычно в портативных устройствах питание драйвера осуществляется от одного литий-ионного элемента, который имеет безопасный рабочий диапазон 3–4,2 В. Драйвер должен иметь повышающий преобразователь. Импульсный преобразователь реализован в виде индуктивного повышения или емкостного повышения. Тип используемого импульсного регулятора зависит от того, какой из них обеспечивает максимальную эффективность при отсутствии светодиодов, используемых в системе.

Требования к эффективности требуют низкого коммутируемого сопротивления для коммутирующего транзистора. Частота переключения порядка 1-2 МГц используется для уменьшения габаритов внешнего индуктора и конденсаторных элементов. В конструкцию включены такие характеристики надежности, как превышение температуры и ограничение по току.

Контроль тока

Встроенные схемы контроля тока светодиода определяют минимальное рабочее напряжение, необходимое для работы источников тока. Схема также должна гарантировать, что в случае короткого замыкания светодиода, приводящего к повышению напряжения источника тока до выходного напряжения, ИС не должна быть повреждена.

Несколько цепочек светодиодов должны иметь согласованные токи для обеспечения равномерной яркости. Это приводит к ограничениям на сопоставление текущего источника. Кроме того, необходимо убедиться, что все источники тока смещены при минимальном напряжении, необходимом для уменьшения потерь в источниках тока.

Управление яркостью / затемнением светодиодов

Два обычно используемых метода управления яркостью светодиодов — это аналоговое затемнение и затемнение с ШИМ. На рисунке 5 показаны профили тока светодиодов при этих двух типах регулирования яркости.Аналоговое затемнение — это очень простой метод, при котором токи светодиодной цепочки изменяются в зависимости от входного напряжения. При ШИМ-регулировании яркости ток светодиода пульсирует между двумя известными уровнями, и требуемая яркость достигается за счет управления рабочим циклом импульсной формы волны. Например. на рисунке 5 для случая аналогового диммирования светодиоды несут постоянный ток 0,25 * Imax, тогда как в случае диммирования с ШИМ токи светодиодов пульсируют между Imax и 0 с рабочим циклом 25%, что дает средний ток светодиода 0,25 * Imax. .Тип используемой техники затемнения зависит от диапазона яркости, который должен поддерживать драйвер.

Рисунок 5: Профиль тока светодиода

Аналоговое регулирование яркости имеет меньший диапазон и ограничено смещениями, присутствующими в текущих потребителях. Отношение яркости светодиода к току может быть нелинейным, и, следовательно, аналоговое регулирование яркости не дает очень точного контроля яркости в большом диапазоне затемнения. Кроме того, поскольку цветовая температура светодиода зависит от прямого тока светодиода, аналоговое затемнение демонстрирует видимый сдвиг цвета светодиода.

ШИМ-диммирование, с другой стороны, может поддерживать очень высокий диапазон яркости. Отношение яркости к продолжительности включения по своей сути линейно при ШИМ-регулировании яркости. Частота ШИМ должна быть выше 200 Гц, чтобы исключить любое видимое мерцание во время управления затемнением ШИМ. ШИМ-регулировка яркости также может создавать нежелательный звуковой шум из-за периодической зарядки / разрядки выходного конденсатора импульсного регулятора. Это называется пьезоэлектрическим гудением, и следует проявлять осторожность при реализации ШИМ-управления и выборе диэлектрика выходного конденсатора, чтобы избежать этой проблемы в системе.

В таблице 1 ниже сравниваются эти два типа диммирования.

Таблица1: Аналоговое затемнение по сравнению с ШИМ-диммирование

Аналоговое диммирование	ШИМ-диммирование
Простота реализации	Более сложная реализация — необходимость создания ШИМ-сигнала
Диммирование уровней яркости	Цвет остается относительно постоянным на всех уровнях затемнения
Относительно неточное управление яркостью, поскольку яркость и прямой ток имеют нелинейную зависимость	Очень точное управление яркостью, поскольку яркость пульсирует между известной яркостью и нулем.
Низкий диапазон затемнения	Очень высокий диапазон затемнения
Без мерцания	Может быть видимое мерцание при низкой частоте ШИМ (<200 Гц)
Без пьезоэлектрического жужжания	Пьезоэлектрический звук при неправильном проектировании
Проблемы, аналогичные любым импульсным источникам питания	Могут возникнуть дополнительные проблемы с электромагнитными помехами из-за включения / выключения источника тока с быстрым нарастанием / спадом

Проблемы надежности

Драйвер должен быть защищен от неисправностей, таких как обрыв / короткое замыкание светодиода и короткое замыкание источника тока.Источники тока должны быть устойчивыми к максимально возможному напряжению на выходе регулятора, чтобы избежать короткого замыкания светодиода. Контроллер должен уметь обнаруживать обрыв светодиода в любой из цепочек, чтобы вывести эту цепочку из контура управления. Контроллер должен иметь ограничение по току для защиты от короткого замыкания в источниках тока.

Проблемы с электромагнитными помехами

Коммутационные преобразователи будут работать в диапазоне 1-2 МГц, и сигналы переключения могут иметь очень быстрое время нарастания / спада.Это может создать проблемы с электромагнитными помехами в системе. Следует проявлять осторожность при проектировании печатной платы, чтобы свести к минимуму маршрутизацию сигналов переключения. Экранированные катушки индуктивности могут использоваться в повышающих преобразователях для минимизации излучения от них. Входные и выходные конденсаторы должны иметь низкое ESR, чтобы минимизировать пульсации входного и выходного напряжения.

Резюме

Поскольку светодиоды WLED становятся преобладающим выбором для подсветки, при проектировании драйвера следует проявлять осторожность, чтобы добиться максимальной производительности системы.Поскольку производительность WLED в значительной степени зависит от управления температурой, следует уделять внимание максимальному увеличению эффективности драйвера, что, в свою очередь, снизит нагрузку на систему управления температурой. Оптимальный метод диммирования следует выбирать в зависимости от области применения. Система должна быть спроектирована так, чтобы выдерживать обрыв / короткое замыкание светодиода.

Профиль писателя

Прасенджит Бховмик — главный архитектор бизнес-подразделения IC Cosmic Circuits. Его текущая работа сосредоточена на разработке и определении решений IC для управления питанием.До этого он руководил разработкой нескольких решений для синхронизации и ФАПЧ в Cosmic, а также играл ключевую роль в разработке других ключевых ИС в Cosmic. Прасенджит обладает более чем 14-летним опытом разработки ИС со смешанными сигналами. До прихода в Cosmic работал в ST microelectronics и Texas Instruments. Прасенджит окончил BITS Pilani. Он имеет шесть патентов США

.