Жидкокристаллические дисплеи (LCD) являются пассивными устройствами отображения информации. Для того чтобы сформированное изображение воспринималось глазом человека, его необходимо освещать, в простейшем случае — естественным внешним светом.
Жидкокристаллические дисплеи (LCD) являются пассивными устройствами отображения информации. Для того чтобы сформированное изображение воспринималось глазом человека, его необходимо освещать, в простейшем случае — естественным внешним светом. При недостаточном естественном освещении или его отсутствии для дисплея может быть использован искусственный источник света.
Большинство современных LCD работают в одном из трех режимов отображения: в режиме полного отражения, при котором внешний свет отражается от рефлектора, расположенного позади дисплея (рис. 1, а); в режиме полуотражения, при котором рефлектор отражает внешний свет, но способен пропускать свет от источника света, расположенного позади него (рис. 1, б); в режиме подсвечивания, при котором рефлектор, отражаю- щий внешний свет, отсутствует и для подсветки изображения используется специальный источник света (рис. 1, в).
Samsung LE-32R81B проверяем лампы и инвертор.
а) Рефлектор, объединенный с задним поляризатором. Отражает внешний свет
б) Полупрозрачный рефлектор, объединенный с задним поляризатором. Отражает свет, поступающий с лицевой стороны LCD, также позволяет проходить свету подсветки с задней стороны отражателя. Отключение подсветки при хороших условиях освещенности способствует сокращению потребления
в) Нет ни отражающего, ни полуотражающего рефлектора — необходима только подсветка. Чаще всего используется с негативными изображениями
Рис. 1. Режимы отображения LCD
Прием, при котором используется специальный источник света, получил название «подсветка» (backlight). Для реализации подсветки используется несколько технологий, которые будут рассмотрены ниже.
Электролюминесцентная (EL) подсветка
Электролюминесцентная подсветка обеспечивает равномерное освещение и выполняется в тонком и легком конструктиве (рис. 2).
Рис. 2. Конструктив электролюминесцентной подсветки
Такая подсветка обеспечивает получение различных цветов, в том числе белого, чаще всего используемого в LCD. Потребление при электролюминесцентной подсветке относительно мало, однако для ее организации необходим источник переменного напряжения 80…100 В частотой около 400 Гц (типовое значение).
В качестве такого источника используют преобразователи DC/DC, трансформирующие напряжение постоянного тока 5, 12 или 24 В в переменное напряжение требуемой величины. Это наиболее экономичный с точки зрения потребления тип подсветки, и он чаще всего используется в устройствах с батарейным питанием. Срок жизни электролюминесцентной подсветки (снижение яркости наполовину от исходной) составляет порядка 3…5 тыс. часов и зависит от установленной яркости свечения (рис. 3).
Замена ламп на светодиоды в ЖК тв Samsung
Рис. 3. Срок жизни EL-подсветки, зависимость срока жизни от установленной яркости
Отличительные особенности электролюминесцентной подсветки:
- плоский источник света с максимальной толщиной 1,3 мм (1,5 мм с учетом выводов) обеспечивает равномерную подсветку большой площади;
- широкий диапазон напряжений питания переменного тока (максимальное значение 150 В) частотой 60…1000 Гц. При наличии повышающих преобразователей возможно питание от одной батареи с напряжением 1,5 В;
- цвет свечения: зелено-голубой, желто-зеленый и белый;
- рабочие характеристики типовых модулей питания: выходное напряжение 110 В частотой 400 Гц; ток нагрузки 8 мА (при Ta = 20 °C и относительной влажности 60 %);
- диапазон рабочих температур — от 0 до 50 °C;
- диапазон температур хранения от — от –20 до 60 °C.
Светодиодная (LED) подсветка
Светодиодная подсветка характеризуется самым длительным сроком службы — минимум 50 тыс. часов — и большей, чем у EL-подсветки, яркостью. Подсветка обеспечивается твердотельными приборами и, следовательно, может работать непосредственно от источника напряжения 5 В без использования преобразователей. Однако для ограничения тока через LED необходима установка токоограничительных резисторов. Цепочка светодиодов располагается вдоль боковых поверхностей дисплея или в виде матрицы под диффузором (рассеивателем) и обеспечивает яркую равномерную подсветку (рис. 4, а, б).
а) Матричная подсветка. Использование матричной подсветки позволяет обеспечить равномерную подсветку дисплеев больших размеров
б) Боковая подсветка. Сочетание LED и световода (Light Guide) позволяет реализовать невысокий конструктив подсветки
Рис. 4. Конструктивы матричной и боковой LED-подсветки
Боковая подсветка используется в модулях с количеством знакомест в строке до 20. При количестве знакомест свыше 20 в центре LCD образуется более темная, чем на краях, область. Для устранения этого недостатка применяют специальные меры, например дополнительную подсветку сверху.
Матричная LED-подсветка обеспечивает более яркий и равномерный свет. При разработке такой подсветки определяющим фактором является потребление. Не рекомендуется ее использовать в устройствах с батарейным питанием, в которых требуется постоянно включенная подсветка.
Светодиоды LED-подсветки работают при напряжении питания 4,2 В (типовое значение). Потребление подсветки определяется количеством включенных светодиодов, и, следовательно, с увеличением размера дисплея растет потребление, составляющее от 30 до 200 мА и более.
Цвет LED-подсветки может быть разным, в том числе и белым, но чаще всего используется желто-зеленая подсветка. Ее светоизлучение выше, чем у EL-подсветки. Возможно управление яркостью свечения посредством потенциометра или ШИМ-регулятора.
Принимая во внимание стоимость преобразователей, используемых с EL, применение LED-подсветки более экономично. Толщина модуля с LED-подсветкой на 2–4 мм больше, чем у модуля с EL-подсветкой или без подсветки.
Отличительные особенности светодиодной подсветки:
- низкое напряжение питания, нет необходимости использовать специальные преобразователи;
- длительный жизненный цикл — в среднем свыше 100 тыс. часов;
- возможность подсветки красного, зеленого, оранжевого и белого цветов или многоцветной подсветки (с переключением);
- боковая или матричная подсветка;
- типовое напряжение питания — 4,2 В; потребление 30 до — 200 мА и выше; яркость — 250 кд/м;
- отсутствие генерации шумов.
Подсветка флуоресцентными лампами с холодным катодом (CCFL)
Для CCFL-подсветки характерны относительно малое потребление и очень яркий белый свет. Используются две технологии: прямая и боковая подсветки (рис 5, а, б).
а) Прямая подсветка. Используется с многоцветными и/или точечно-матричными модулями жидкокристаллических дисплеев
б) Боковая подсветка. Такая структура используется для подсветки больших поверхностей светом от источника в виде трубки
Рис. 5. Конструктивы прямой и боковой подсветки флуоресцентными лампами с холодным катодом
В обоих случаях источником света являются флуоресцентные лампы с холодным катодом (источники локального светового пятна), свет от которых по всей площади экрана распределяется диффузорами (diffuser) и световодами (light guide). Боковая подсветка позволяет реализовать модули малой толщины и с меньшим потреблением. CCFL-подсветка используется в первую очередь в графических LCD, и срок службы СCFL-подсветки выше, чем у EL-подсветки — до 10–15 тыс. часов.
Посредством CCFL обеспечивается подсветка больших поверхностей, поэтому она используется преимущественно в больших плоскопанельных дисплеях. Большим достоинством CCFL является возможность получения бумажно-белого цвета, что делает CCFL практически единственным источником подсветки цветных дисплеев. Для работы флуоресцентных ламп необходимы преобразователи с выходным напряжением переменного тока от 270 до 300 В.
Отличительные особенности подсветки флуоресцентными лампами с холодным катодом (CCFL):
В табл. 1–3 приводятся характеристики флуоресцентных ламп с холодным катодом.
Таблица 1. Максимальные значения
| Параметр | Условия измерения | Значение параметра |
| Потребляемый ток, мА | fl: 40 кГц Ta: 25 °C | 6 |
| Потребляемая мощность, Вт | fl: 40 кГц Ta: 25 °C | 1,5 |
Таблица 2. Электрические характеристики
| Параметр | Та, °C | Значение параметра |
| Напряжение зажигания, В | 0 | 600 |
| Напряжение зажигания, В | 25 | 375 |
| Рабочее напряжение, В | 25 | 250 |
| Рабочий потребляемый ток, мА | 25 | 5 |
| Частота преобразователя напряжения питания, кГц | 25 | 40 |
Таблица 3. Оптические характеристики
| Параметр | Условия измерения | Минимальное | Типовое | Максимальное |
| Средняя яркость, кд/м2 | Выходной ток инвертора = 5 мА | 400 | 450 | — |
| Равномерность яркости | 70% | — | — | |
| Хроматичность по оси X | 0,30 | 0,32 | 0,34 | |
| Хроматичность по оси Y | 0,36 | 0,38 | 0,40 |
В приведенной ниже табл. 4 даны сравнительные характеристики трех основных типов подсветки и их основные области применения.
Источник: kit-e.ru
Лампы подсветки жк телевизоров принцип работы
В настоящее время CCFLлампы не так популярны как всем известные ЛДС с нитями накаливания на концах трубки. А зря! Может эти лампы имеют не такою большую мощность как их собраться, но это компактный и довольно яркий источник света. В сегодняшней статье я расскажу Вам в подробностях про этот вид газоразрядных источников света. Срок службы, в отличие от HCFLламп, у CCFLламп намного дольше.
CCFL (ColdCathodeFluorescentLamp) – флуоресцентная лампа, имеющая форму тонкой трубки, заполненной инертными газами (неон, аргон и т. п.), а также парами ртути. Видимый свет излучается слоем люминофора, преобразующим ультрафиолетовое излучение в видимый свет. Её аналог: HCFL (HoldCathodeFluorescentLamp) – всем хорошо известные лампы с накаливаемым катодом (энергосберегающие лампы, ЛДС). Но их также можно переделать в холодно-катодные лампы: надо всего лишь закоротить выводы накаливаемых катодов (нитей накаливания), и подавать на них высокое напряжение. Насчёт питания: питание ламп с холодным катодом обычно осуществляется от инверторов, которые преобразуют постоянное 12 В., в переменное, высокочастотное напряжение около 500 – 1000 В. На данный момент имеется два вида CCFL ламп: 1)декоративный, т. е. предназначающийся для декоративной подсветки и в какой-то определённой работе не участвующий; 2)лампы для подсветки ЖК мониторов.
Лампы декоративной подсветки довольно толстые, имеют длину 300 мм. (но есть и короткие), и имеют разную цветовую гамму: белые, жёлтые, розовые, зелёные, синие. Питаются такие лампы от специализированных инверторов. Эти инверторы построены на основе двух блокинг-генераторов на маломощных транзисторах.
Лампы для подсветки жидкокристаллических мониторов не имеют всех выше указанных цветов (в любом варианте исполнения они белые), они тоньше, чем декоративные лампы, по длине немного больше. Инверторы для таких намного меньше, чем для тех-же декоративных ламп. Это понятно, ведь они работают в ноутбуках и др. устройствах, где ЖК экраны больших размеров, и важна компактность. Инверторы для их питания оснащены специальными микросхема и имеют много функций и защит.
При создании самодельных инверторов для таких ламп нужно учитывать несколько вещей:
1)инвертор должен подобать мощности лампе, а иначе места катодов лампы будут быстро темнеть (следствие распыление металла на стенки колбы) и у лампы быстро иссякнет рабочий ресурс; 2)напряжение на выходе должно быть от 500 до 1000 в. (хотя производители декоративных ламп пишут, что они запускаются от 180 в.). При недостатке напряжение на лампе она будет: а)светить тускло; б)не будет засвечиваться вся колба лампы; 3)входное питание зависит исключительно от вашего (самодельного) инвертора – может колебаться от 3.7 в. (в случае коротких CCFL трубок) и до 12 в.; 4)разделительный конденсатор на выходе ВВ трансформатора должен иметь ёмкость от
180 пФ до 10 нФ и напряжением от 1 кВ до сколько угодно киловольт. Его можно не устанавливать, но тогда вашему взору предстанет мерцание лампы.
Такие лампы при долговременной работе сильно не нагреваются, в отличие от их собратьев.
Вот и всё! Я рассказал (а если быть точнее — написал) обо всех особенностях CCFL ламп.
Желаю Всем удачи в радиолюбительском деле!
Aвтор — Алексей Киселeв
Источник: vip-cxema.org
xTechx.ru
CCFL — тип подсветки монитора, телевизора. Лампы.
CCFL ( Cold Cathode Fluorescent Lamps , флюоресцентные лампы с холодным катодом) – флуоресцентные лампы с холодным катодом. Применяются в классических ЖК мониторах, телевизорах и другой технике. Изнутри покрыты фосфором и заполнены парами ртути, которые при подаче напряжения, воздействуют с фосфором и начинают светиться.
Преимущества холодного катода:
- отсутствие накала
- высокая плотность тока автоэмиссии
- относительно хорошая переносимость различных температур эксплуатации
- малая чувствительность к радиации и другим помехам
- безинерционность
CCFL — более безобидны для глаз чем LED лампы. Потому, что дают более рассеянное, тёплое излучение. Плюс к этому, CCFL подсветка мерцает с гораздо большей частотой и её скорость затухания довольно велика, в отличии от LED подсветки, которая в некоторых случаях, начинает заметно мерцать при уменьшении яркости. Это вызывает дополнительную утомляемость глаз.
Во многих 3 D мониторах, применяются именно CCFL , ввиду того что LED лампы не всегда подходят для этого. В данных мониторах применяются особые лампы CCFL с высокой частотой работы. LED — подсветки в 3D тоже часто применяются, но механизм построения изображения немного отличается и сама реализация немного дороже.
Минусами CCFL, в сравнении с LED подсветками являются:
- — БОльшая толщина в сравнении с LED мониторами ( LED подсветкой), так как лампы нужно размещать в изолированном отсеке за матрицей + трансформатор) .
- — Долговечность ~ 50 000 часов (~5 лет беспрерывной работы), что меньше чем у мониторов с LED подсветкой. Хотя больше пяти лет беспрерывной работы вполне достаточно, чтобы монитор устарел морально и физически.
- — Меньше максимальная яркость в сравнении с LED — подсветками.
- — Больше энергопотребление на ~ 10-30% в зависимости от размера панели и качества исполнения разводки питания.
Плюсы CCFL подсветок, в сравнении с LED подсветкой:
- — Меньше устают глаза . Свет более привычен и мягок.
- — Лучшая цветопередача за счёт отработанного процесса производства ламп с определённым диапазоном световых волн. Особенно заметно в бюджетном секторе.
- — Лучшая равномерность подсветки (в большинстве случаев, утверждение распространяется на средний и бюджетный сектор рынка).
CCFL — подсветки, всё больше вытесняются LED подсветками в бюджетном и мультимедиа сегменте рынка. Причина в более дешёвом и простом производстве панелей с LED — подсветкой. С точки зрения потребителя — плюсы только в малой толщине мониторателевизора и немного меньшем энергопотреблении (разница значительно увеличивается пропорционально увеличения диагонали панели).
Остальное довольно спорно, да и не все могут сразу привыкнуть к LED подсветке. У многих проявляется «синдром раздражённых глаз» уже после нескольких минут работы.
Источник: www.xtechx.ru