Оглавление
- Как разобрать монитор
- Схема инвертора напряжения
- Возможные неисправности
- Как перед покупкой проверить монитор дома
- Чем сварочный инвертор лучше трансформатора
- Из чего состоит ЖК монитор
- Что такое инвертор подсветки монитора
- Автономное электроснабжение
- Подключение внешнего инвертора к плате блока питания монитора
- Сборка монитора после ремонта
- Из чего состоит ЖК монитор
- Как проверить работоспособность в условиях магазина
Как разобрать монитор
Для того, чтобы отремонтировать монитор, его надо прежде всего разобрать. Опытным людям подобная задача не кажется слишком сложной, но для новичка она нередко оказывается неразрешимой. Привычных винтов или шурупов на ЖК мониторе попросту нет. Необходимо сразу же настроиться на сложную, аккуратную и кропотливую работу, которая отнимет намного больше времени, чем устранение неполадок.
Положить монитор экраном вниз на мягкую подложку из свернутой в несколько раз ткани.
Отвинтить подставку или опорную конструкцию. При помощи тонкого ножа разделить верхнюю и нижнюю части корпуса, разъединяя пластмассовые защелки.
Отсоединить ЖК панель от задней части корпуса. Обычно они соединяются четырьмя пластиковыми защелками. ЖК панель находится в металлическом каркасе, все платы закрыты пластинами для отсечки электромагнитного излучения. Оно способно отрицательно повлиять на работу других устройств и электрических цепей.
ЖК панель крепится с помощью 4 винтов
Их следует осторожно отвинтить и отсоединить разъемы, находящиеся под ней. Гибкие шлейфы надо отсоединять не со стороны панели, а с противоположного конца, поскольку соединение с ЖК панелью выполнено очень жестко, есть риск поломки гнезда.
После отсоединения ЖК панели становятся доступны печатные платы питания и управления, которые, при необходимости, можно просто отвинтить.
Необходимые инструменты
Для разборки монитора могут потребоваться:
- тонкий нож;
- отвертка;
- тонкая пластиковая пластинка (медиатор, пластиковая карта или иные подобные предметы);
- мультиметр (понадобится для дальнейших операций с платами);
- паяльник и припой.
Пригодятся отвертки под крест и плоская. Первой отвинчивают крепежные элементы, вторую вставляют в щель при разъеме половинок монитора на начальном этапе разборки. Поскольку процесс демонтажа сложен и трудоемок, могут потребоваться и другие инструменты, удобные и доступные для пользователя.
Схема инвертора напряжения
Наиболее распространённая схема инвертора напряжения состоит из четырех IGBT транзисторов VT1…VT4, включенных по схеме моста, и четырех обратных диодов, обозначенных VD1…VD4, параллельно соединенных с управляемыми полупроводниковыми ключами во встречном направлении. Преобразователь питает активно-индуктивную нагрузку. Именно она является самой распространенной, поэтому была взята за основу.
Входные клеммы инвертора подключаются к Uип. Если таким источником служит диодный выпрямитель, то выход его обязательно шунтируется конденсатором C.
В силовой электронике наибольшее применение нашли транзисторы с изолированным затвором IGBT (именно они показаны на схеме) и GTO, IGCT тиристоры. При оперировании меньшими мощностями вне конкуренции полевые транзисторы MOSFET.
В момент времени t1 открываются VT1 и VT4, а VT2 и VT3 – закрыты. Образуется единственный путь для протекания тока через нагрузку: «+» Uип – VT1 – нагрузка RнLн – VT4 – «-» Uип. Таким образом, на интервале времени t1 ‑ t2 создается замкнутая цепь для протекания iн в соответствующем направлении.
Режим работы схемы
Для изменения направления iн снимаются управляющие импульсы с баз VT1 и VT4 и подаются сигналы на открытие второго и третьего VT2,3. В точке t2 на оси времени t, первый и четвертый VT1,4 закрыты, а второй и третий – открыты. Однако, поскольку нагрузка активно-индуктивная, то iн не может мгновенно изменить направление на противоположное. Этому будет препятствовать энергия, запасенная на индуктивности Lн. Поэтому он будет сохранять прежнее направление до тех пор, пока не рассеется все энергия, запасенная на индуктивности в виде магнитного поля, равная Wм = (Lн∙i2)/2.
В связи с этим, на отрезке времени t2 – t3 ток будет протекать через диоды VD2 и VD3, сохраняя прежнее направление на RнLн, но пройдет в обратном направлении через Uип или конденсатор C, если источником энергии является диодный выпрямитель. Поэтому следует обязательно установить конденсатор C, если преобразователь подключен к диодному выпрямителю. Иначе прервется путь протекания iн, в результате чего возникнут сильное перенапряжение, которое может повредить изоляцию потребителя и выведет из строя полупроводниковые приборы.
В момент времени t3 вся запасенная на индуктивности энергия снизится до нуля. Начиная с момента t3 до момента t4 под действием приложенного Uип через открытые полупроводниковые ключи VT2 и VT3 будет протекать iн через LнRн уже в другую сторону.
В точке t4, расположенной на оси времени t, снимается управляющий сигнал с VT1,3, а VT1 и VT4 открываются. Однако iн продолжает протекать в ту же сторону, пока не расходуется энергия, запасенная в индуктивности. Это будет происходить на интервале времени t4 – t5.
Работа схемы
Начиная с момента t5 iн изменить направление и потечет от Uип через LнRн по пути через VT1 и VT4. Далее все процессы, протекающие в электрической цепи, будут повторяться. На LнRн форма напряжения будет прямоугольной, но ток на активно-индуктивной нагрузке будет иметь пилообразную форму за счет наличия индуктивности, которая не позволяет ему мгновенно вырасти и снизиться. Если потребитель имеет чисто активный характер (индуктивность и емкость практически равны нулю), то формы iн и uн будет в виде прямоугольников.
Поскольку VT1…VT4 попарно открывались на всей протяженности соответствующих полупериодов, то на выходе преобразователя формировалось максимально возможное uн, поэтому через LнRн протекал iн максимальной величины. Однако часто требуется обеспечить плавное нарастание мощности на потребителе, например для постепенного увеличения яркости освещения или частоты вращения вала двигателя.
Следует пояснить, что сигналы, поступающие из системы управления СУ, подаются не сразу на базы полупроводниковых ключей, а посредством драйвера. Так как современные СУ построены на безе микроконтроллеров, которые выдают маломощные сигналы, не способные открыть IGBT, то для увеличения мощности открывающего импульса применяется промежуточное звено – драйвер. Кроме того на часто драйвер выполняет множество дополнительных функций – защищает транзистор от короткого замыкания, перегрева и т.п.
Возможные неисправности
Наиболее часто встречается такая ситуация, когда изображение на экране отображается, но подсветка отсутствует. Рассмотреть что-либо на мониторе можно лишь под определенным углом зрения или подсветив дисплей ярким фонариком.
Причинами такого состояния экрана могут стать следующие:
- Лампы подсветки находятся в неисправном состоянии. Решение данной проблемы очень простое нужно просто заменить неисправный элемент и проверить работоспособность. При отсутствии нужной лампы, в схему допускается впаять резистор с наиболее подходящей мощностью и сопротивлением.
- Требуется ремонт инвертора, обеспечивающего работу ламп подсветки.
Второй случай относится к более сложным, поскольку схема этого устройства содержит большое количество элементов и каждый из них может выйти из строя. Схема, рассмотренная выше, содержит высоковольтный трансформатор инвертора и множество мелких деталей транзисторов, резисторов, конденсаторов и т.д. В большинстве случаев неисправность легко определяется по следам типичного черного цвета, оставляемым на плате.
Во время поиска неисправностей нельзя касаться инвертора и других электронных плат, пока монитор находится подключенным к сети. Наибольшую опасность для жизни и здоровья представляют элементы, находящиеся под напряжением 1500 В и выше.
Если подсветка экрана исправна, а изображение все равно отсутствует, требуется проверить инвертор на мониторе. Существует два варианта решения этой проблемы:
- Монитор подключен к внешнему блоку питания, соединенному с отдельной платой инвертора. Обычно такая неисправность устраняется простой заменой детали и соединением ее с платой контроллера. Это вполне возможно, поскольку разъемы большинства устройств являются универсальными.
- Во втором случае в мониторе имеется собственный встроенный блок питания, расположенный вместе с инвертором на общей плате. Здесь используются разные способы решения проблемы, которые в большинстве случаев под силу только специалистам.
Как перед покупкой проверить монитор дома
Покупка б/у устройств всегда сопряжена с некоторыми рисками. Потому что, покупая что-либо с рук, человек не получает никаких гарантий по состоянию устройства.
Неисправности бывают как скрытыми, так и явными. По этой причине тест монитора придется проводить тщательнее. Для этого нередко используют тестовый монитор. Он помогает увидеть неполадки и быстро устранить их.
В первую очередь проводят стандартную проверку, как и в магазине. После этого рекомендуется выполнить ряд действий:
- Нужно проверить крепежные элементы на задней стенке. Если краска на них неравномерная, есть царапины или другие признаки того, что болты откручивали, значит, устройство разбирали для ремонта. Если покупка осуществляется в ремонтной мастерской, это нормально. Поскольку покупателю дают гарантию на случай аналогичной поломки. При тех же условиях покупать устройство с рук не рекомендуется.
- Запах от монитора является важным моментом, который стоит учитывать при покупке с рук. Если прибор источает запах паленой резины, скорее всего, его подвергали перегрузкам сетевого характера. И это могло привести к плавлению микросхем. Если чувствуется запах плесени и сырости, монитор могли хранить в подвальном помещении или же гараже. А это приводит порой к окислению контактов, плат или микросхем.
- Кроме того, чтобы проверить монитор на работоспособность, прибор нужно встряхнуть. Если внутри начинает греметь, приобретать устройство не нужно.
- Еще один способ проверки — включение устройства в темноте. Нужно дать экрану поработать 10-15 минут. После этого устройство выключают. Если светодиодные лампы гаснут постепенно (изображение меркнет поэтапно), значит, срок службы монитора подходит к концу. Такое устройство тоже не рекомендуется покупать.
Инвертор
Также полезно проверить инвертор на мониторе. Плата является своеобразным трансформатором, подающим энергию и питающим монитор. Для этого выполняют ряд действий:
- Отключить от монитора кабель питания.
- Снять переднюю панель.
- Найти инверторную плату.
- Провести считывание информации нужно посредством использования мультиметра.
- Включить экран.
Особое внимание нужно уделить проверке температуры ноутбука. Если он перегревается при непродолжительной работе, экран не прослужит долго, как и само устройство
Чем сварочный инвертор лучше трансформатора
Начнем с того, что такое инверторный сварочный аппарат. Это устройство для ручной или полуавтоматической сварки, работающее от сетевого напряжения. Есть аппараты, которые подключают к сети 220 В, есть на 380 В. Вне зависимости от количества фаз, сварочный ток (который идет на электрод) постоянный. Так что варить инверторным сварочным аппаратом легче — дуга стабильна и не скачет. Кроме того, есть такие опции как «антизалипание» и защита от перегрева. Но это не все его плюсы.
Сварочный инверторный аппарат намного меньше и легче трансформаторного
Это важно, особенно, если надо таскать его по участку. Еще одно преимущество — он не «садит» сеть, не «дает» скачков напряжения
В чем же дело, чем отличается инверторный аппарат от трансформаторного? Весь секрет в тройном преобразовании напряжения. Сначала переменное напряжение преобразуют в постоянное, а затем снова в переменное, но уже очень высокой частоты. Его затем на вторичном выпрямителе снова преобразуют в постоянный ток. Он и используется при сварке. Это и есть вкратце принцип работы сварочного инвертора.
Благодаря современной схемотехнике, качественные сварочные инверторы обладают высокой надежностью.
Как работает инверторный сварочный аппарат: блок-схема
Принципиальные схемы инверторных сварочников разных фирм отличаются, как отличается и элементная база. Но состоят все они из тех же блоков, так как принцип работы у всех одинаковый.
В первичном НЧ (низкочастотном) выпрямителе сетевое напряжение преобразуется в постоянное, которое подается на вход инвертора. Инвертор преобразует постоянное напряжение частотой 50 Гц в переменное напряжение высокой частоты (десятки кГц). Высокочастотный трансформатор понижает напряжение и увеличивает ток, который может превышать 250 А. Именно сила тока нужна при сварке. Вторичный выпрямитель преобразует переменное напряжение в постоянное, а дроссель завершает преобразование и на электрод уходит постоянный ток.
Блок-схема сварочного инверторного аппарата
Это общий принцип работы инверторного сварочного инвертора. Как видите, он называется так потому что инвертор — ключевой элемент схемы.
Большая часть инверторных сварочных аппаратов имеет еще контроллеры и устройства поддержания заданных параметров. Выполнены они обычно на базе процессоров, хотя есть и электромеханические модели.
Из чего состоит ЖК монитор
Основные элементы ЖК монитора:
- матрица;
- LCD подсветка;
- соединительные провода;
- корпус.
Главным узлом дисплея является матрица. Это многослойный узел, состоящий из двух пластин, изготовленных из специального сорта стекла. На них нанесены параллельные бороздки, причем, на одной пластине они расположены горизонтально, а на другой — вертикально.
Между пластинами расположен тонкий слой жидких кристаллов. При совмещении пластин получаются квадратики, которые образуют массив отдельных управляемых элементов, называемых пикселями.
Изображение на экране появляется благодаря способности каждого пикселя пропускать определенные световые волны по сигналу с управляющего устройства. Разная длина волн соответствует определенному цвету, благодаря чему появляется возможность построить цветное изображение.
Интересно! Сами по себе жидкие кристаллы не светятся, поэтому, для получения яркого изображения их надо осветить. Эту функцию выполняют лампы подсветки, расположенные позади матрицы. Соединительные провода позволяют нужным образом поляризовать каждый пиксель и получить на экране любое изображение.
Что такое инвертор подсветки монитора
Инвертор — это устройство, которое преобразует 12 В постоянного тока в рабочее напряжение питания люминесцентных ламп. На выходе получается высоковольтный переменный ток. Для подсветки матрицы на мониторе используются несколько ламп, расположенных либо по периметру экрана, либо полностью занимающих всю его площадь. В задачи инвертора входят:
- преобразование постоянного тока в переменный с увеличением напряжения;
- регулировка и стабилизация тока питания ламп подсветки;
- регулировка яркости подсветки;
- согласование сопротивления лампы с выходным сопротивлением инвертора;
- защита от короткого замыкания или перегрузок.
Интересно! Конструкций и разновидностей инверторов очень много. Каждый производитель выпускает собственные разработки, созданные специально для работы со схемами и узлами своих мониторов. Такое разнообразие создает некоторую путаницу и затрудняет ремонт или замену проблемных узлов — необходимо иметь такой же инвертор, что не всегда возможно.
Автономное электроснабжение
Конечно, продвинутые ценители независимой альтернативной энергетики знают, что инверторы 12 220 — это основа и сердце систем автономного электроснабжения на основе солнечных батарей и ветрогенераторов.
Но поклонникам традиционных технологий «внутреннего сгорания», ценящим надежность и всепогодность 1000-литрового бака мазута, редкий продавец генератора предложит дополнить любимый дизель еще и «конкурирующим» устройством — инвертором 220.
На самом деле инвертор 220 отлично работает в паре с генератором. Генератор и инвертор питают дом по очереди, что снижает расход топлива в 3-5 раз.
Инвертор автоматически запускает генератор для заряда батарей и остановливает, когда аккумуляторы полностью заряжены. Система из инвертора с генератором работает в постоянном циклическом режиме: питание нагрузок – заряд от генератора. В зависимости от емкости батареи и среднечасовой мощности потребления нагрузок цикл заряд-разряд может быть раз в сутки или двое. При этом в инверторе можно настроить периоды «тихого времени суток», когда работа генератора нежелательна. Самый типовой вариант — запрет на вечерние и ночные часы.
Преимущества совмещения генератора и инвертора в одну систему автономного электроснабжения коттеджа очевидны:
- большую часть суток генератор не работает и можно наслаждаться тишиной
- генератору не приходится работать в нештатном и вредном режиме недостаточной нагрузки (в часы низкого энергопотребления питание идет от инвертора)
- увеличиваются интервалы заправки бака и техобслуживания генератора.
Дополнительный плюс инверторных систем производства OutBack Power System — модульность и масштабируемость системы автономного питания с инвертором.
Не обязательно сразу покупать инвертор на всю мощность коттеджа, потому что, в отличие от генератора (который можно только поменять), мощность инвертора OutBack можно наращивать.
Для начала можно установить систему автономного электроснабжения в минимальном исполнении и настроить работу от инвертора только для часов меньшей нагрузки. Дальше систему автономного электроснабжения можно наращивать. Причем нарастить можно не только мощность — модулями-инверторами по 3 кВт, но и автономность — подключив к инвертору солнечные панели или ветрогенераторы.
Схема реализации такой системы электроснабжения, сочетающей полную автономность альтернативных источников с надежностью традиционной электростанции на двигателе внутреннего сгорания — на рисунке ниже. Единственный минус этой системы — стоимость. Но независимость никогда не была дешевой.
Схема автономного электроснабжения коттеджа
вверх
Подключение внешнего инвертора к плате блока питания монитора
Теперь, когда мы определились с контактами на платах, можно приступать к их соединению. Реализовать коннект между платами можно разными способами, наиболее простые из них:
- непосредственно с разъёма, подцепив провода к контактам на выходе;
- врезавшись в провода, идущие от блока питания к плате контроллера;
- подпаяв провода на инвертор к плате питания.
Воспользуемся третьим способом, но, если у вас нет паяльника, то второй вариант в этом случае может быть предпочтительнее.
Припаиваем с обратной стороны платы блока питания монитора по проводу к плюсовому, минусовому, управляющему контакту и контакту включения/выключения монитора. Контакты в обязательном порядке заизолировать друг от друга термоусадочной трубкой на каждый провод или обычной изолентой.
Теперь от разъёма инвертора отрезаем обратку и попарно соединяем провода с теми, что мы припаяли к плате питания.
- провод от +12 к двум проводам контактов VCC;
- провод от GND к двум проводам контактов GND платы инвертора;
- провод от контакта BRIG соединяем с проводом ADJ;
- провода ON/OFF плат соединяем между собой.
Соединения для надёжности и порядка тоже пропаиваем.
Готово, уже можно подключать платы, соединять монитор с компьютером и включать его, проверяя работу.
к содержанию
Сборка монитора после ремонта
Последнее, что хотелось бы отметить в рамках данной статьи — это сборка монитора после замены инвертора.
Дело в том, что под задней крышкой монитора на самом деле не так много места, как может показаться. Внешнему инвертору там просто может не найтись пристанища. Что же делать? Вырезать отверстие в самой крышке? Вовсе не обязательно. Мы можем установить внешний инвертор на место старого, нужно лишь освободить для него пространство. Чтобы это сделать, взглянем на плату блока питания с испорченным инвертором подсветки с обеих сторон:
Та часть платы, что выделена на картинке выше, отвечала как раз за работу инвертора. Под некоторыми элементами платы мы можем видеть значительные потемнения, говорящие о выходе из строя этих компонентов. Дабы освободить место в корпусе монитора для внешнего инвертора, мы отпаяем от платы основные компоненты, которые не имеют отношения к блоку питания. Вот что у нас получилось
Вы можете удалить больше элементов, но в нашем случае и этого вполне достаточно. После выпаивания высоковольтных трансформаторов, катушек, конденсаторов и диодов места для внешнего инвертора подсветки освободилось достаточно.
Внешний инвертор можно прикрепить как к плате, так и к защитному корпусу монитора. Мы закрепим инвертор на хомуты, подсоединим к нему провода от ламп подсветки монитора и соберём всю конструкцию
Подключаем уже восстановленный монитор к компьютеру и проверяем его работу
Что ж, данный монитор после ремонта прослужит нам ещё не одну тысячу рабочих часов.
Из чего состоит ЖК монитор
В статье Как подключить монитор к блоку питания компьютера мы уже касались темы восстановления работоспособности компьютерного монитора. Сегодня поговорим о другой проблеме, а именно о том, как починить монитор, если на нём не горят лампы подсветки.
Дело в том, что изображение на ЖК мониторах подсвечивается при помощи специальных устройств:
- люминесцентные лампы подсветки монитора расположены по краям корпуса экрана сверху/снизу или справа/слева;
- светодиодная подсветка мониторов располагается на задней стенке экрана, либо (реже) по краям его корпуса.
В рамках данной статьи мы будем говорить именно о восстановлении подсветки LCD мониторов на основе люминесцентных (газоразрядных) ламп. Если одна из таких ламп «перегорает», то картинка на мониторе будет выглядеть не так ярко, как это было до поломки, цвета будут гораздо тускнее. Когда в мониторе такого типа выходят из строя сразу все лампы (а их, чаще всего, может быть от двух до четырёх, реже, либо в портативных устройствах — одна лампа подсветки), при включении компьютера может показаться, что изображения на экране просто нет и он полностью вышел из строя. Но если поднести экран к источнику яркого света или посветить на дисплей фонариком, то можно увидеть, что картинка на устройстве присутствует. Особенно хорошо это будет заметно под острым углом и при изменении изображения на экране: при сворачивании/разворачивании окон операционной системы, при перемещении окон по рабочему столу, при воспроизведении видео роликов и так далее.
Давайте рассмотрим, из чего состоит компьютерный монитор. На картинке мы видим, как устроен монитор, оснащённый встроенным блоком питания, то есть такой монитор, который соединяется с электрической розеткой проводом питания без дополнительных блоков на нём. Монитор без блока питания выглядит аналогично, только у него отсутствует плата питания, а инвертор напрямую соединён с контроллером дисплея. Контроллер дисплея часто называют скалер, но это не совсем верно, так как, на самом деле понятие скалер гораздо уже:
Скалер — это одна из составных частей платы контроллера, которая отвечает за масштабирование изображения на экране
Итак, сегодня мы не будем разбираться с тем, как провести компонентный ремонт платы монитора, а поговорим о модульном ремонте.
к содержанию
Как проверить работоспособность в условиях магазина
Проверить монитор в магазине перед покупкой может быть проблематично. Для начала стоит провести визуальный осмотр, например, IPS монитора. На корпусе возможны царапины, сколы или вмятины. Это свидетельствует о том, что устройство повредили при транспортировке или уронили. И за исправную работу такого устройства поручиться уже сложно.
Кроме того, нужно проверить работоспособность кнопок и целостность сетевого шнура. А также разъемы, встроенные в устройство. При этом из отверстия не должны выскакивать подключенные кабели, они должны сидеть там плотно.
Потом стоит подключить устройство к сети и оценить процесс загрузки. При появлении ряби, нечеткого изображения и других проблем с изображением от покупки лучше отказаться.
Программа для проверки монитора может быть установлена сразу в магазине. В этом случае некоторые аспекты отображения картинки можно проверить прямо там. Для разных систем Windows (10, 8, 7, XP) подбирают утилиты разного времени выпуска для полной совместимости и корректной работы.