Ремонт подсветки телевизоров
Многим давно известно, что в LED телевизорах пятой и шестой серии производителей Samsung и LG, где применяются матрицы (LED-панели) с прямой подсветкой дисплея Direct LED, светодиоды могут перегорать иногда уже на первом или втором году эксплуатации.
Наиболее популярные модели Samsung, которые первые начали приходить в ремонт с подсветкой: UE32F5000, UE32F5020, UE32F5300, UE320F5500 и другие где установлены панели, например, HF320BGSV1V, HF320BGA-B1 с прямой подсветкой.
Среди телевизоров LG всё начиналось с моделей 2013 года 32LN540..., 32LN541..., 32LN548 c панелями LC320DUE и LC320DXE, в общем практически все модели диагоналей 32 дюйма и более серий LN, LA с прямой подсветкой и 3-вольтовыми диодами. Позже начали массово поступать модели 2014 года на замену 6-вольтовых светодиодов с большими линзами.
Ситуация у LG продолжилась и с телевизорами 2015, 2016 года c сериями LF, LH. Потом и вовсе стали использовать бескорпусные светодиоды, покрытые люминофором снаружи, который через пару лет осыпается и телевизор начинает показывать только синим цветом - ультрафиолетовое излучение кристалла. Но об этом позже.
Следует отметить, производитель Samsung более своевременно отреагировал на ситуацию и выслал в сервисные центры бюллетени по ремонту и ограничению тока в LED-драйверах, и массовое вымирание диодов у Samsung существенно сократилось после моделей 2013 и 2014 годов выпуска. В то время, как LG и калининградские производители телевизоров успешно продолжили начатое... Но есть вероятность что у Samsung может вновь начаться с моделей 2018 года UE43NU..., UE49NU..., UE55NU...
Наиболее частые симптомы при неисправности подсветки - есть звук, нет изображения. LED-драйвер исправен и выдаёт максимальное напряжение на выходе по причине отсутствия тока в нагрузке. Обрыв в цепи диодов можно проверить источником (стабилизатором) тока.
При вскрытии панели обнаруживается один оборванный LED и обычно ещё несколько пробитых в К/З.
Дело в том, что защитные стабилитроны, вмонтированные в корпус и подключенные параллельно переходам светодиода в обратной полярности, подвергаются лавинному и затем тепловому пробою, при обрыве светодиода. Обычно стабилитрон пробивается в короткое замыкание, а ток в линейке стабилизирован независимо от количества оставшихся LED-ов. Телевизор при этом работает, рассеиватели иногда хорошо маскируют от владельца тёмные пятна на экране.
Такое может происходить со всеми оставшимися LED-ами, пока один из стабилитронов в лавинном режиме пробьётся не в полный (К/З) а частичный пробой, например, в несколько ом или десятков ом. Тогда, разогреваясь штатным током драйвера, этот остаток PN-перехода просто сгорит в пыль от чрезмерного температурного воздействия. В итоге получим полный обрыв LED-а и отсутствие тока в линейке, а так же результат, который заставит пользователя обратиться в ремонтный сервис, - пропало изображение.
Часто уже после 2 лет эксплуатации приходится наблюдать более половины пробитых LED-ов.
Работы по замене светодиодных линеек (стрингов) или отдельных светодиодов в стрингах стали уже обыденными для ремонтников, но не все из мастеров догадываются уменьшить ток светодиодов и, в этих случаях, владельцы телевизоров в скором времени вынуждены вновь обращаться к ним за помощью.
Более того, производители (либо их дилеры) по умолчанию выставляют уровень подсветки в максимальное положение во всех режимах, скорее всего в рекламных целях, что существенно ускоряет выход из строя светодиодов. А пользователь наслаждается качеством контрастного изображения и не замечает подвоха. До поры до времени.
Производители Samsung высылали в свои авторизованные сервисные центры бюллетени с рекомендациями по доработке модулей, в которых описаны способы ограничения тока в диодах примерно на 10%, что позволяет телевизору отработать хотя бы гарантийный срок. По доработке популярных блоков Samsung BN44-00605..., BN44-00615..., BN44-00620... при желании, бюллетень можно найти в интернете, либо скачать здесь.
Практически всегда есть техническая возможность убавить ток подсветки после замены светодиодов.
Иногда в схемотехнике драйвера применяются ШИМ-контроллеры с выводом ISET (RISET) для подключения сопротивления Rset и установки максимального значения тока. Обычно от этого вывода на корпус установлены резисторы (два и более) для возможности изменять ток в определённых пределах. Увеличив общее сопротивление Rset, можно пропорционально уменьшить ток в светодиодах.
В любом случае ток светодиодов от LED-драйвера можно несколько уменьшить, исходя из схемотехники драйвера, в частности организации Отрицательной Обратной Связи по току ШИМ-контроллера драйвера. Обычно в таких случаях достаточно несколько увеличить номинал резистора - датчика тока в цепи последовательно включенных светодиодов.
Номинал резистора в омах необходимо изменять обратно-пропорционально току в диодах.
Уменьшить ток подсветки в телевизорах
В настоящее время многие производители телевизоров устанавливают сомнительный тепловой режим светодиодов подсветки, что негативно влияет на долговечность работы устройства. В половине случаев уже после 2-3 лет эксплуатации выходят из строя светодиоды вследствие перегрева, обычно это видно по разрушенному люминофору на корпусах диодов. Гарантийный срок, как правило, светодиоды отработать всё же успевают.
Даже если максимально допустимый ток в пределах нормы, охлаждение светодиодов не всегда достаточно эффективное, что видно по следам перегрева – тёмным пятнам на текстолитовых планках с обратной стороны. А в некоторых телевизорах LG применяются диоды с внешним люминофорным покрытием, которое через год или два осыпается и кристалл напрямую светит фиолетовым цветом.
Китайские производители в настоящее время поставляют диоды и светодиодные планки комплектами в широком ассортименте, но платит за них и за ремонт всё тот же счастливый обладатель телевизора.
После замены одного или нескольких неисправных светодиодов, полезно на остальные внимательно посмотреть, если люминофор растрескался, целесообразно такие диоды заменить все. Если замерить падение напряжения на перегретых светодиодах, оно будет несколько больше, чем у соседних менее изношенных или новых, что косвенно свидетельствует о наличии паразитного активного сопротивления (ESR). Дальнейшая эксплуатация таких светодиодов ещё более сомнительна.
Если убавить ток в диодах, уменьшится рассеиваемая мощность и реальная рабочая температура, тогда есть шанс что и старые ещё поработают.
В последние годы замена светодиодов теряет актуальность, для замены можно купить или заказать практически все планки подсветки в комплекте для большинства моделей телевизоров.
Способы ограничить ток в LED-драйверах подсветки
На просторах интернета много информации о способах ограничения тока в светодиодах подсветки для разных телевизоров и LED драйверов. Многое написано правдоподобно, но иногда пишут люди, далёкие от электроники, в целях публикации любого популярного контента на злободневные темы для поднятия рейтинга сайтов.
В рамках одной статьи невозможно рассказать о каждом случае отдельно, ведь даже в одинаковых моделях могут быть установлены разные панели и разные платы со своими вариантами драйвера. Но есть основные принципы, которые понятны мастерам даже с минимальными знаниями и навыками.
Существуют три основных способа уменьшить ток подсветки.
1. Увеличением сопротивления датчика тока светодиодов – низкоомных измерительных резисторов в цепи катодов (LED-).
2. Увеличением номиналов резисторов на входе ISET (установка тока) микросхемы LED драйвера.
3. Изменением номиналов резисторов в делителе на управляющем входе ADIM (Dimming – яркость свечения).