Запитать монитор от блока питания компьютера
Обновлено: 06.07.2024
Для того чтобы починить ЖК монитор своими руками, необходимо в первую очередь понимать, из каких основных электронных узлов и блоков состоит данное устройство и за что отвечает каждый элемент электронной схемы. Начинающие радиомеханики в начале своей практики считают, что успех в ремонте любого прибора заключается в наличии принципиальной схемы конкретного аппарата. Но на самом деле, это ошибочное мнение и принципиальная схема нужна не всегда.
Итак, вскроем крышку первого попавшегося под руку ЖК монитора и на практике разберёмся в его устройстве.
ЖК монитор. Основные функциональные блоки.
Жидкокристаллический монитор состоит из нескольких функциональных блоков, а именно:
Жидкокристаллическая панель представляет собой завершённое устройство. Сборкой ЖК-панели, как правило, занимается конкретный производитель, который кроме самой жидкокристаллической матрицы встраивает в ЖК-панель люминесцентные лампы подсветки, матовое стекло, поляризационные цветовые фильтры и электронную плату дешифраторов, формирующих из цифровых сигналов RGB напряжения для управления затворами тонкоплёночных транзисторов (TFT).
Рассмотрим состав ЖК-панели компьютерного монитора ACER AL1716. ЖК-панель является завершённым функциональным устройством и, как правило, при ремонте разбирать её не надо, за исключением замены вышедших из строя ламп подсветки.
Маркировка ЖК-панели: CHUNGHWA CLAA170EA
На тыльной стороне ЖК-панели расположена довольно большая печатная плата, к которой от основной платы управления подключен многоконтактный шлейф. Сама печатная плата скрыта под металлической планкой.
ЖК-панель компьютерного монитора Acer AL1716
На печатной плате установлена многовыводная микросхема NT7168F-00010. Данная микросхема подключается к TFT матрице и участвует в формировании изображения на дисплее. От микросхемы NT7168F-00010 отходит множество выводов, которые сформированы в десять шлейфов под обозначением S1-S10. Эти шлейфы довольно тонкие и на вид как бы приклеены к печатной плате, на которой находиться микросхема NT7168F.
Печатная плата ЖК-панели и её элементы
Микропроцессор SM5964 выполняет довольно небольшое число функций. К нему подключена кнопочная панель и индикатор работы монитора. Этот процессор управляет включением/выключением монитора, запуском инвертора ламп подсветки. Для сохранения пользовательских настроек к микроконтроллеру по шине I2C подключена микросхема памяти. Обычно, это восьмивыводные микросхемы энергонезависимой памяти серии 24LCxx.
Основная плата (Main board) ЖК-монитора.
Вторым микропроцессором на плате управления является так называемый мониторный скалер (контроллер ЖКИ) TSU16AK. Задач у данной микросхемы много. Она выполняет большинство функций, связанных с преобразованием и обработкой аналогового видеосигнала и подготовке его к подаче на панель ЖКИ.
В отношении жидкокристаллического монитора нужно понимать, что это по своей сути цифровое устройство, в котором всё управление пикселями ЖК-дисплея происходит в цифровом виде. Сигнал, приходящий с видеокарты компьютера является аналоговым и для его корректного отображения на ЖК матрице необходимо произвести множество преобразований. Для этого и предназначен графический контроллер, а по-другому мониторный скалер или контроллер ЖКИ.
Мониторный скалер TSU16AK взаимодействует с управляющим микроконтроллером SM5964 по цифровой шине. Для работы ЖК-панели графический контроллер формирует сигналы синхронизации, тактовой частоты и сигналы инициализации матрицы.
Микроконтроллер TSU16AK через шлейф связан с микросхемой NT7168F-00010 на плате ЖК-панели.
При неисправностях графического контроллера у монитора, как правило появляются дефекты, связанные с правильным отображением картинки на дисплее (на экране могут появляться полосы и т.п). В некоторых случаях дефект можно устранить пропайкой выводов скалера. Особенно это актуально для мониторов, которые работают круглосуточно в жёстких условиях.
При длительной работе происходит нагрев, что плохо сказывается на качестве пайки. Это может привести к неисправностям. Дефекты, связанные с качеством пайки нередки и встречаются и у других аппаратов, например, DVD плееров. Причиной неисправности служит деградация либо некачественная пайка многовыводных планарных микросхем.
Блок питания и инвертор ламп подсветки.
Наиболее интересным в плане изучения является блок питания монитора, так как назначение элементов и схемотехника легче в понимании. Кроме того, по статистике неисправности блоков питания, особенно импульсных, занимают лидирующие позиции среди всех остальных. Поэтому практические знания устройства, элементной базы и схемотехники блоков питания непременно будут полезны в практике ремонта радиоаппаратуры.
Блок питания ЖК монитора состоит из двух. Первый – это AC/DC адаптер или по-другому сетевой импульсный блок питания (импульсник). Второй – DC/AC инвертор. По сути это два преобразователя. AC/DC адаптер служит для преобразования переменного напряжения сети 220 В в постоянное напряжение небольшой величины. Обычно на выходе импульсного блока питания формируются напряжения от 3,3 до 12 вольт.
Инвертор DC/AC наоборот преобразует постоянное напряжение (DC) в переменное (AC) величиной около 600 — 700 В и частотой около 50 кГц. Переменное напряжение подаётся на электроды люминесцентных ламп, встроенных в ЖК-панель.
Вначале рассмотрим AC/DC адаптер. Большинство импульсных блоков питания строится на базе специализированных микросхем контроллеров (за исключением дешёвых зарядников для мобильного, например).
Так в блоке питания ЖК монитора Acer AL1716 применена микросхема TOP245Y. Документацию (datasheet) по данной микросхеме легко найти из открытых источников.
В документации на микросхему TOP245Y можно найти типовые примеры принципиальных схем блоков питания. Это можно использовать при ремонте блоков питания ЖК мониторов, так как схемы во многом соответствуют типовым, которые указаны в описании микросхемы.
Вот несколько примеров принципиальных схем блоков питания на базе микросхем серии TOP242-249.
Рис 1 .Пример принципиальной схемы блока питания
В следующей схеме применены сдвоенные диоды с барьером Шоттки (MBR20100). Аналогичные диодные сборки (SRF5-04) применены в рассматриваемом нами блоке монитора Acer AL1716.
Рис 2. Принципиальная схема блока питания на базе микросхемы из серии TOP242-249
Заметим, что приведённые принципиальные схемы являются примерами. Реальные схемы импульсных блоков могут несколько отличаться.
Микросхема TOP245Y представляет собой законченный функциональный прибор, в корпусе которого имеется ШИМ – контроллер и мощный полевой транзистор, который переключается с огромной частотой от десятков до сотен килогерц. Отсюда и название — импульсный блок питания.
Блок питания ЖК монитора (AC/DC адаптер)
Схема работы импульсного блока питания сводится к следующему:
Выпрямление переменного сетевого напряжения 220В.
Эту операцию выполняет диодный мост и фильтрующий конденсатор. После выпрямления на конденсаторе напряжение чуть больше чем сетевое. На фото показан диодный мост, а рядом фильтрующий электролитический конденсатор (82 мкФ 450 В) – синий бочонок.
Преобразование напряжения и его понижение с помощью трансформатора.
Коммутация с частотой в несколько десятков – сотен килогерц постоянного напряжения (>220 B) через обмотку высокочастотного импульсного трансформатора. Эту операцию выполняет микросхема TOP245Y. Импульсный трансформатор выполняет ту же роль, что и трансформатор в обычных сетевых адаптерах, за одним исключением. Работает он на более высоких частотах, во много раз больше, чем 50 герц.
Поэтому для изготовления его обмоток требуется меньшее число витков, а, следовательно, и меди. Но необходим сердечник из феррита, а не из трансформаторной стали как у трансформаторов на 50 герц. Те, кто не знает, что такое трансформатор и зачем он применяется, сперва ознакомьтесь со статьёй про трансформатор.
В результате трансформатор получается очень компактным. Также стоит отметить, что импульсные блоки питания очень экономичны, у них высокий КПД.
Выпрямление пониженного трансформатором переменного напряжения.
Эту функцию выполняют мощные выпрямительные диоды. В данном случае применены диодные сборки с маркировкой SRF5-04.
Для выпрямления токов высокой частоты используют диоды Шоттки и обычные силовые диоды с p-n переходом. Обычные низкочастотные диоды для выпрямления токов высокой частоты менее предпочтительны, но используются для выпрямления больших напряжений (20 – 50 вольт). Это нужно учитывать при замене дефектных диодов.
У диодов Шоттки есть некоторые особенности, которые нужно знать. Во-первых, эти диоды имеют малую ёмкость перехода и способны быстро переключаться – переходить из открытого состояния в закрытое. Это свойство и используется для работы на высоких частотах. Диоды Шоттки имеют малое падения напряжения около 0,2-0,4 вольт, против 0,6 – 0,7 вольт у обычных диодов. Это свойство повышает их КПД.
Есть у диодов с барьером Шоттки и нежелательные свойства, которые затрудняют их более широкое использование в электронике. Они очень чувствительны к превышению обратного напряжения. При превышении обратного напряжения диод Шоттки необратимо выходит из строя.
Обычный же диод переходит в режим обратимого пробоя и может восстановиться после превышения допустимого значения обратного напряжения. Именно это обстоятельство и является ахиллесовой пятой, которое служит причиной выгорания диодов Шоттки в выпрямительных цепях всевозможных импульсных блоках питания. Это стоит учитывать в проведении диагностики и ремонте.
Для устранения опасных для диодов Шоттки всплесков напряжения, образующихся в обмотках трансформатора на фронтах импульсов, применяются так называемые демпфирующие цепи. На схеме обозначена как R15C14 (см.рис.1).
При анализе схемотехники блока питания ЖК монитора Acer AL1716 на печатной плате также обнаружены демпфирующие цепи, состоящие из smd резистора номиналом 10 Ом (R802, R806) и конденсатора (C802, C811). Они защищают диоды Шоттки (D803, D805).
Демпфирующие цепи на плате блока питания
Также стоит отметить, что диоды Шоттки используются в низковольтных цепях с обратным напряжением, ограниченным единицами – несколькими десятками вольт. Поэтому, если требуется получение напряжения в несколько десятков вольт (20-50), то применяются диоды на основе p-n перехода. Это можно заметить, если просмотреть datasheet на микросхему TOP245, где приводятся несколько типовых схем блоков питания с разными выходными напряжениями (3,3 B; 5 В; 12 В; 19 В; 48 В).
Диоды Шоттки чувствительны к перегреву. В связи с этим их, как правило, устанавливают на алюминиевый радиатор для отвода тепла.
Отличить диод на основе p-n перехода от диода на барьере Шоттки можно по условному графическому обозначению на схеме.
Условное обозначение диода с барьером Шоттки.
Условное обозначение диода на основе p-n перехода.
После выпрямительных диодов ставятся электролитические конденсаторы, служащие для сглаживания пульсаций напряжения. Далее с помощью полученных напряжений 12 В; 5 В; 3,3 В запитываются все блоки LCD монитора.
По своему назначению инвертор схож с электронными пуско-регулирующими аппаратами (ЭПРА), которые нашли широкое применение в осветительной технике для питания бытовых осветительных люминесцентных ламп. Но, между ЭПРА и инвертором ЖК монитора есть существенные различия.
Инвертор ЖК монитора, как правило, построен на специализированной микросхеме, что расширяет набор функций и повышает надёжность. Так, например, инвертор ламп подсветки ЖК монитора Acer AL1716 построен на базе ШИМ контроллера OZ9910G. Микросхема контроллера смонтирована на печатной плате планарным монтажом.
Микросхема контроллера OZ9910G
Инвертор преобразует постоянное напряжение, значение которого составляет 12 вольт (зависит от схемотехники) в переменное 600-700 вольт и частотой 50 кГц.
Контроллер инвертора способен изменять яркость люминесцентных ламп. Сигналы для изменения яркости ламп поступают от контроллера ЖКИ. К микросхеме-контроллеру подключены полевые транзисторы или их сборки. В данном случае к контроллеру OZ9910G подключены две сборки комплементарных полевых транзисторов AP4501SD (На корпусе микросхемы указано только 4501S).
Сборка полевых транзисторов AP4501SD и её цоколёвка
Также на плате блока питания установлено два высокочастотных трансформатора, служащих для повышения переменного напряжения и подачи его на электроды люминесцентных ламп. Кроме основных элементов, на плате установлены всевозможные радиоэлементы, служащие для защиты от короткого замыкания и неисправности ламп.
Плата инвертора и её элементы
Информацию по ремонту ЖК мониторов можно найти в специализированных журналах по ремонту. Так, например, в журнале “Ремонт и сервис электронной техники” №1 2005 года (стр.35 – 40), подробно рассмотрено устройство и принципиальная схема LCD-монитора “Rover Scan Optima 153”.
Среди неисправностей мониторов довольно часто встречаются такие, которые легко устранить своими руками за несколько минут. Например, уже упомянутый ЖК монитор Acer AL1716 пришёл на стол ремонта по причине нарушения контакта вывода розетки для подключения сетевого шнура. В результате монитор самопроизвольно выключался.
После разборки ЖК монитора было обнаружено, что на месте плохого контакта образовывалась мощная искра, следы которой легко обнаружить на печатной плате блока питания. Мощная искра образовывалась ещё и потому, что в момент контакта заряжается электролитический конденсатор в фильтре выпрямителя. Причина неисправности — деградация пайки.
Деградация пайки, вызвавщая неисправность монитора
Также стоит заметить, что порой причиной неисправности может служить пробой диодов выпрямительного диодного моста.
Привет, друзья. Сегодня мы затронем весьма спорную тему, касающуюся домашних компьютеров, а именно - подключение ЖК монитора к компьютерному блоку питания .
Ни в коем случае не подключайте монитор к сети, используя блок питания от ноутбука ! Большинство подобных БП выдают напряжение в 19 вольт, что может быть губительно для электронных элементов ЖК монитораЗдесь речь пойдёт только о тех моделях, которые имеют внешний блок питания монитора. Точнее, имели таковой, пока этот самый блок питания (БП) не сгорел/испортился.
Содержание статьи:
В каких случаях можно подключать монитор к блоку питания компьютера
По большому счёту, подключить монитор к компьютерному БП можно и в том случае, если он имеет встроенный блок питания , нужно будет только вскрыть устройство и разобраться с электрическими цепями внутри него, на мониторах, оснащённых встроенным блоком питания, мы подробнее остановимся в статье Ремонт ЖК монитора. Замена инвертора подсветки, а в рамках данной статьи ограничимся аппаратами вывода изображения, оснащёнными дополнительным оборудованием , подобным тому, что изображено на картинке ниже.
Безусловно, mirAdmin советует вам, всё-таки, приобрести новый блок питания подходящей модели, если старый БП не подаёт признаков жизни и не подлежит ремонту.
Все приведённые ниже материалы опубликованы исключительно в ознакомительных целях. Их использование возможно только как временное решение возникших проблем. Ни автор статьи, ни администрация сайта mirAdmin не несут ответственности за возможный ущерб, нанесённый имуществу в следствие несоблюдения техники безопасности при работе с электрическим оборудованием.Но что, если на улице далеко за полночь, а компьютер нужен немедленно? Или, допустим, монитор перестал работать, а вы не уверены в причине неисправности? Обидно было бы прикупить новенький блок питания, а потом, подключив через него монитор к сети, обнаружить, что проблема неисправности монитора была в чём-то другом. В общем, согласитесь, разные бывают ситуации.
Безопасность подключения монитора к блоку питания компьютера
Первый вопрос, который требует конкретного ответа, это: Насколько безопасно подключать ЖК монитор к компьютерному блоку питания?
Если рассматривать техническую сторону вопроса с точки зрения неопытного пользователя, необходимо обратить внимание на три основных параметра:
Напряжение, выдаваемое компьютерным блоком питания , может быть разным, в зависимости от интерфейса подключения. Большинство ЖК мониторов требуют питание напряжением 12 V. Ниже мы увидим, что у современных БП для стационарных компьютеров есть разъёмы, имеющие подходящие нам параметры по напряжению.
Потребляемая мощность монитора может сильно отличаться, в зависимости от конкретной модели. Причём, этот показатель не будет расти в строгой зависимости от диагонали экрана разных мониторов. Значения потребляемой мощности могут варьироваться в достаточно больших диапазонах, и поэтому здесь будет некорректно выводить среднее значение этого параметра. При написании этой статьи нами были взяты определённые рамки, на которые и будем опираться, это порядка 15-35 W в режиме работы (потребляемой мощностью в режиме ожидания можем пренебречь, так как она ничтожно мала в сравнении с цифрами потребления работающего устройства).
Грубо рассчитать требуемую выходную мощность блока питания для монитора можно, перемножив значения напряжения и силы тока. То есть если ваш монитор нуждается в источнике питания напряжением 12 V и силой тока в 2 A, то примерная мощность должна быть равна 12 x 2 = 24 W. Выдаваемая же мощность компьютерного блока питания может быть и 450 W, и 500 W, и 600 W, и больше (может быть, конечно, и меньше).
То есть, если вы собираетесь подключать монитор к отдельному блоку питания, на котором не будет работать больше никаких устройств, то выдаваемой мощности будет более, чем достаточно. Если же вы собрались запитать монитор от БП, который обеспечивает весь ваш компьютер, то предварительно нужно суммировать потребляемую мощность всего оборудования ПК (либо посмотрев характеристики каждого модуля на официальном сайте, либо воспользовавшись сервисами сайтов, позволяющих по конфигурации компьютера рассчитать требуемую мощность блока питания), проверить, какой свободный запас мощности остаётся у блока питания (имейте в виду, что цифры в модели БП зачастую не показатель мощности, а, скорее, рекламный ход!). И, если запас мощности превышает требуемый монитором показатель с хорошим гандикапом, то эксперимент можно продолжить. В противном случае делать это категорически не рекомендуется.
Показатели напряжения, силы тока и потребляемой мощности монитора вы можете найти либо на наклейках, расположенных непосредственно на задней крышке монитора, либо на блоке питания, который использовался в работе с данным монитором, либо в интернете на сайте производителя или на сайтах каталогов оборудования в сведениях о вашем устройстве.Технические характеристики силы тока и выдаваемой мощности блока питания также можно найти и на корпусе устройства, и в сети интернет.
Переходник от компьютерного блока питания к разъёму монитора
Для начала нужно определиться, откуда же запитать монитор. Проще всего, конечно, было бы взять за источник один из внешних разъёмов компьютера, например, подключить монитор к USB на материнской плате. Но мы знаем, что (в нашем случае) монитору требуется 12 V от источника, а, если взглянем на схему USB интерфейса, то увидим, что напряжение на этом участке равно только 5 V
Но есть в компьютере и источник, способный выдавать требуемые нам 12 V. И этим источником является molex-интерфейс блока питания компьютера. В нашем примере мы будем использовать стандартный размер molex розетки с 4 контактами (нам понадобятся только 2), ввиду удобства и, чаще всего, большого количество подобных разъёмов на проводах блока питания.
Схема molex разъёма
Дальше всё просто. Смотрим схему гнезда питания монитора и определяем, какой контакт за что отвечает. Чаще всего вы увидите что-то подобное:
Теперь отрезаем от испорченного блока питания штекер
В принципе, уже можно соединить провод +12 V, отвечающий за центральный контакт штекера, с жёлтым контактом molex, а второй провод штекера с чёрным проводом от разъёма molex. Но мы, для удобства, сделаем полноценный перeходник molex-монитор.
Для этого нами был взят переходник sata-molex, который необходимо разрезать у ответки sata разъёма
Теперь мы прячем красный и находящийся рядом с ним чёрный провода, заизолировав их или полностью вытащив из вилки. А оставшиеся жёлтый и чёрный соединяем согласно приведённой выше схеме:
- Жёлтый провод molex с проводом центрального контакта штекера БП (+12 V)
- Чёрный провод molex с проводом внешнего контакта штекера БП (0 V GND)
Соединяем провода скруткой и пропаиваем их для надёжности. После этого изолируем соединения.
На выходе у вас должно получиться что-то подобное (ну, только поаккуратнее)
Теперь открываем боковую крышку компьютера (если хотим подключить монитор к блоку питания, находящемуся внутри системного блока ), подключаем наш переходник к свободной molex розетке (желательно использовать molex, идущий напрямую из блока питания, а не параллельное ответвление от жесткого диска, например), штекер питания выводим через заднюю стенку системного блока и вставляем в гнездо питания монитора.
Включаем компьютер и проверяем работу монитора
Если вы сделали всё, как описано выше, и верно подключили провода питания и вывода изображения от компьютера, то монитор должен работать. В противном случае либо имеется ошибка в сборке переходника c molex на монитор, либо неисправность в самом мониторе . Но данная тема уже выходит за рамки конкретной статьи.
На этом всё. Всем удачных экспериментов и стабильного изображения в ваши экраны.
Читайте также: