Рис.2
3) Третий вариант характеризуется наличием на основной плате MAIN BOARD всего одной «активной» микросхемы. Под термином» активная микросхема» мы подразумеваем микросхему, имеющую собственную систему команд, программируемую под выполнение различных функций и способную выполнять какую-либо обработку сигналов. В некоторых мониторах (например, в FLATRON L1730B и L1710S), мы видим всего одну такую микросхему, которая совмещает в себе и функции микропроцессора и функции скалера. Так как подобные микросхемы могут использоваться в различных моделях мониторов, и так как в составе микросхемы имеется микропроцессор, для работы которого требуется наличие управляющих кодов, то на плате MAIN BOARD мы найдем еще и микросхему постоянного запоминающего устройства – ПЗУ (ROM). Эта микросхема, которая чаще всего является 8-разрядным ПЗУ с параллельным доступом, содержит управляющую программу для работы комбинированной микросхемы скалера-микропроцессора. Часто микросхема ПЗУ является электрически перепрограммируемой, и поэтому ее часто обозначают, как FLASH. Практически во всех мониторах LG в качестве ПЗУ используются микросхема семейства AT49HF. Блок-схема мониторов с такой схемотехникой представлена на рис.3.
Рис.2
Многие современные мониторы могут использоваться как USB-хаб, к которому могут подключаться различные USB устройства. Поэтому в составе монитора может появиться еще одна печатная плата, соответствующая USB-хабу, но наличие этой платы, естественно, является опциональным.
На основной плате управления располагаются микропроцессор монитора и скалер. Этой платой осуществляется обработка входных сигналов монитора и преобразование их в сигналы управления LCD-панелью. Именной этой платой во многом определяется качество изображения, воспроизводимого на экране монитора. Основное отличие моделей мониторов друг от друга заключается в конфигурации этой печатной платы, в типе установленных на ней микросхем и в их “прошивке”.
Плата лицевой панели управления представляет собой узкую печатную плату, на которой расположены только лишь кнопки и светодиод.
Плата источников питания (в документации LG ее обозначают, как LIPS), представляет собой комбинированный источник питания, который состоит из двух импульсных преобразователей: основного блока питания и инвертора задней подсветки. Этой платой формируются все основные напряжения, необходимые для работы и основной платы, и LCD-панели, а также формируется высоковольтное напряжение для ламп задней подсветки. Именно эта печатная плата дает наибольшее количество различных проблем и отказов LCD-мониторов.
Но существует и второй вариант компоновки, при котором кроме LCD-матрицы в мониторе имеется четыре печатные платы:
– основная плата управления и обработки сигналов (Main PCB);
– плата блока питания (Power PCB);
– плата инвертора задней подсветки (Back Light Inverter PCB);
– плата лицевой панели управления.
В данном варианте компоновки блок питания и инвертор задней подсветки представляют собой отдельные печатные платы (рис.3).
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 (измеряемое в Вольтах, V)
- Сила тока (измеряемая в Амперах, A)
- Потребляемая мощность (измеряемая в Ваттах, W)
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.
Сила тока от источника питания, необходимая для нормального функционирования большинства ЖК мониторов, может колебаться в пределах 1-5 А. При подключении монитора к сети через блок питания следует учесть, что чем большую силу тока способен выдавать ваш БП, тем лучше. Благо, современные компьютерные блоки питания средней мощности выдают 18-50 А на 12-тивольтных разъёмах. Как видите, этого вполне достаточно. Не стоит беспокоиться, что от излишней силы тока монитор может “сгореть”. Ваше устройство “возьмёт” столько Ампер, сколько ему необходимо для нормального функционирования.
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.
1 место – монитор не включается
вообще, хотя индикатор питания может мигать. При этом монитор загорается на секунду и тухнет, включается и сразу выключается. При этом не помогают передергивания кабеля, танцы с бубном и прочие шалости. Метод простукивания монитора нервной рукой обычно тоже не помогает, так что даже не старайтесь. Причиной такой неисправности ЖК мониторов чаще всего является выход из строя платы источника питания, если он встроен в монитор.
Последнее время стали модными мониторы с внешним источником питания. Это хорошо, потому что пользователь может просто поменять источник питания, в случае поломки. Если внешнего источника питания нет, то придется разбирать монитор и искать неисправность на плате. Разобрать ЖК монитор в большинстве случаев труда не представляет, но нужно помнить о технике безопасности.
Перед тем, как чинить бедолагу, дайте ему постоять минут 10, отключенным от сети. За это время успеет разрядиться высоковольтный конденсатор
ВНИМАНИЕ! ОПАСНО ДЛЯ ЖИЗНИ, если сгорел и ШИМ-транзистор! В этом случае высоковольтный конденсатор разряжаться не будет за приемлемое время
Поэтому ВСЕМ перед ремонтом проверить напряжение на нем! Если опасное напряжение осталось, то нужно разрядить конденсатор вручную через изолированный около 10 кОм в течение 10 сек. Если Вы вдруг решили замкнуть выводы , то берегите глаза от искр!
Далее приступаем к осмотру платы блока питания монитора и меняем все сгоревшие детали – это обычно вздутые конденсаторы, перегоревшие предохранители, транзисторы и прочие элементы. Также ОБЯЗАТЕЛЬНО нужно пропаять плату или хотя бы осмотреть под микроскопом пайку на предмет микротрещин.
По своему опыту скажу – если монитору более 2 лет – то 90 %, что будут микротрещины в пайке, особенно это касается мониторов LG, BenQ, Acer и Samsung. Чем дешевле монитор, тем хуже его делают на заводе. Вплоть до того, что не вымывают активный флюс – что приводит к выходу из строя монитора спустя год-два. Да-да, как раз когда кончается гарантия.
Определение контактов соединения инвертора с блоком питания
Очень простой способ — купить испорченный монитор, коих в интернете очень много. К примеру, ЖК мониторы с диагональю экрана 17» с различными неисправностями продаются рублей за 500, но после недолгого общения с продавцом достаточно часто можно забрать монитор за каких-нибудь 100 рублей. Согласитесь, неплохая альтернатива приобретению нового инвертора за 500-1000 рублей из поднебесной. Разумеется, всегда есть риск, что в купленном мониторе инвертор также окажется испорченным, но тут уж, как говорится, кто не рискует, тот не пьёт шампанского
Теперь нам необходимо определиться с подключением.Плата инвертора с блоком питания имеет лишь один разъём подключения для коннекта с платой контроллера матрицы. Зная, какие контакты есть на выходе этой платы и платы внешнего инвертора, мы можем соединить их проводами.Рассматриваем плату монитора ViewSonic с блоком питания и видим там схему контактов разъёма
На картинке выше у нас следующая расшифровка разъёма:
- два левых контакта +12 отвечают, как видно из обозначения, за подачу плюса;
- два средних контакта GND отвечают за массу (или минус);
- правый верхний контакт ON/OFF отвечает за подачу сигнала на включение/выключение монитора;
- нижний правый контакт BRIG отвечает за управление монитором.
Теперь посмотрим, что у нас есть на выходе с платы внешнего инвертора
Здесь контакты расположены одним рядом и имеют следующее назначение слева направо:
- два контакта GND — это масса (минус);
- контакт ADJ — это управление подсветкой;
- контакт ON/OFF — включение и выключение подсветки;
- два крайних контакта VCC — соответственно, подача плюса.
В нашем случае мы будем соединять попарно одним проводом контакты плюса и массы, и по одному проводу на включение/выключение платы и на управляющий контакт. В идеале, можно на каждый контакт цеплять отдельный провод.
Если на ваших платах нет схемы с расшифровкой, то вы всегда можете найти даташит (от английского Datasheet, что в дословном переводе обозначает «бумажка с информацией», то есть «документация») используемой вами платы. Подчёркиваем, что удобнее и выгоднее искать документацию именно по модели платы, а не по модели монитора, в которой эта самая плата была установлена
Структурная схема БП компьютера АТХ
Блок питания компьютера является довольно сложным электронным устройством и для его ремонта требуются глубокие знания по радиотехнике и наличие дорогостоящих приборов, но, тем не менее, 80% отказов можно устранить самостоятельно, владея навыками пайки, работы с отверткой и зная структурную схему источника питания.
Практически все БП компьютеров изготовлены по ниже приведенной структурной схеме. Электронные компоненты на схеме я привел только те, которые чаще всего выходят из строя, и доступны для самостоятельной замены непрофессионалам. При ремонте блока питания АТХ обязательно понадобится цветовая маркировка выходящих из него проводов.
Питающее напряжение с помощью подается через разъемное соединение на плату блока питания. Первым элементом защиты является предохранитель Пр1 обычно стоит на 5 А. Но в зависимости от мощности источника может быть и другого номинала. Конденсаторы С1-С4 и дроссель L1 образуют фильтр, который служит для подавления синфазных и дифференциальных помех, которые возникают в результате работы самого блока питания и могут приходить из сети.
Сетевые фильтры, собранные по такой схеме, устанавливают в обязательном порядке во всех изделиях, в которых блок питания выполнен без силового трансформатора, в телевизорах, видеомагнитофонах, принтерах, сканерах и др. Максимальная эффективность работы фильтра возможна только при подключении к сети с заземляющим проводом. К сожалению, в дешевых китайских источниках питания компьютеров элементы фильтра зачастую отсутствуют.
Вот тому пример, конденсаторы не установлены, а вместо дросселя запаяны перемычки. Если Вы будете ремонтировать блок питания и обнаружите отсутствие элементов фильтра, то желательно их установить.
Вот фотография качественного БП компьютера, как видно, на плате установлены фильтрующие конденсаторы и помехоподавляющий дроссель.
Для защиты схемы БП от скачков питающего напряжения в дорогих моделях устанавливаются варисторы (Z1-Z3), на фото с правой стороны синего цвета. Принцип работы их простой. При нормальном напряжении в сети, сопротивление варистора очень большое и не влияет на работу схемы. В случае повышении напряжения в сети выше допустимого уровня, сопротивление варистора резко уменьшается, что ведет к перегоранию предохранителя, а не к выходу из строя дорогостоящей электроники.
Чтобы отремонтировать отказавший блок по причине перенапряжения, достаточно будет просто заменить варистор и предохранитель. Если варистора под руками нет, то можно обойтись только заменой предохранителя, компьютер будет работать нормально. Но при первой возможности, чтобы не рисковать, нужно в плату установить варистор.
В некоторых моделях блоков питания предусмотрена возможность переключения для работы при напряжении питающей сети 115 В, в этом случае контакты переключателя SW1 должны быть замкнуты.
Для плавного заряда электролитических конденсаторов С5-С6, включенных сразу после выпрямительного моста VD1-VD4, иногда устанавливают термистор RT с отрицательным ТКС. В холодном состоянии сопротивление термистора составляет единицы Ом, при прохождении через него тока, термистор разогревается, и сопротивление его уменьшается в 20-50 раз.
Для возможности включения компьютера дистанционно, в блоке питания имеется самостоятельный, дополнительный маломощный источник питания, который всегда включен, даже если компьютер выключен, но электрическая вилка не вынута из розетки. Он формирует напряжение +5 B_SB и построен по схеме трансформаторного автоколебательного блокинг-генератора на одном транзисторе, запитанного от выпрямленного напряжения диодами VD1-VD4. Это один из самых ненадежных узлов блока питания и ремонтировать его сложно.
Необходимые для работы материнской платы и других устройств системного блока напряжения при выходе из блока выработки напряжений фильтруются от помех дросселями и электролитическими конденсаторами и затем посредством подаются к источникам потребления. Кулер, который охлаждает сам блок питания, запитывается, в старых моделях БП от напряжения минус 12 В, в современных от напряжения +12 В.
Что такое компьютерный блок питания и за он что отвечает
Компоненты компьютера не потребляют переменный ток из сети 220 вольт. Для питания им нужно постоянное напряжение разных уровней (от 3,3 вольта до 12 вольт), этот уровень должен быть стабильным, без перепадов. Также им нужна защита от сверхтока при неисправности. Все эти функции выполняет блок питания. Его основное назначение:
- преобразование переменного напряжения сети в несколько постоянных напряжений;
- стабилизация выходных напряжений независимо от перепадов сетевого напряжения и изменения токов нагрузки.
Также блок питания обеспечивает функции управления:
- поставляет питание к участку материнской платы, ответственной за пуск ПК;
- стартует при получении сигнала от компьютера;
- контролирует наличие всех выходных напряжений, при отсутствии формирует соответствующий сигнал.
БП является важным компонентом компьютера или сервера. Если без некоторых составляющих вычислительная система может работать и, хотя бы в урезанном режиме, функционировать (без CD-ROM привода, без сетевой или звуковой плат, даже в отсутствие клавиатуры или мыши), то без блока питания она даже не запустится.
Рис.8
Кроме этих трех вариантов построения монитора можно ввести и еще один вариант. Он отличается тем, что в мониторе используется такой скалер, который не имеет встроенного LVDS-трансмиттера. В этом случае трансмиттеру соответствует отдельная микросхема, которая устанавливается на основной плате между скалером и LCD-панелью. LVDS-трансмиттер осуществляет преобразование параллельного (24 или 48 разрядного) цифрового потока данных, сформированного скалером, в последовательные данные шины LVDS. LVDS-трансмиттер представляет собой микросхему общего применения, которая может использоваться в любых мониторах. Такая схемотехника, с внешним LVDS-трансмиттером, также характерна, в большей степени, для мониторов более высокого класса, т.к. в них применяются специализированные скалеры с меньшим количеством дополнительных функций. Пример блок-схемы монитора с подобной схемотехникой представлен на рис.9. В качестве примере монитора с таким построением, можно назвать модель LG FLATRON L1811B.
Какие бывают виды и где применяются
Разделить импульсники можно по разным признакам. По выходному напряжению они делятся на:
- однополярные с одним уровнем напряжения;
- ондополярные с несколькими уровнями напряжения;
- двухполярные.
Эти типы можно комбинировать как угодно – принципиальных ограничений нет. Можно создать блок питания, например, с несколькими однополярными напряжениями (+5 В, +24 В) и с двуполярным (±12 В), или с двумя двуполярными выходами (±12 В, ±5 В). Все зависит от области применения.
Более интересной является информация о типе стабилизации. Здесь ИИП можно разделить на категории:
- Нестабилизированные источники. У них выходное напряжение зависит от нагрузки. Могут быть применены для питания оконечных устройств аудиоаппаратуры (усилители и т.п.).
- Стабилизированные источники. У таких устройств от нагрузки могут не зависеть напряжение, ток или и то, и другое. Источники со стабилизированным напряжением используются, например, в качестве БП для компьютеров и серверов, или для заряжания кислотно-свинцовых аккумуляторов. Стабилизированный ток подойдет для зарядных устройств для других типов АКБ.
- Регулируемые источники. У них уровень выходного напряжения и тока можно выставлять в определенных пределах в зависимости от потребности. Такие устройства используются в качестве лабораторных источников питания.
Описать все области использования импульсников невозможно. Они применяются там, где надо получить большой ток от легкого и компактного источника.
Также можно разделить ИИП по схемотехнике:
- с импульсным трансформатором;
- с накопительной индуктивностью.
В схемотехнику можно углубляться и дальше и классифицировать БП по другим критериям, но это принципиального значения не имеет.
Активные матричные технологии
В цветных экранах высокого разрешения, которыми оборудуются современные телевизоры и мониторы, применяется активная матрица. В ней к цветным и поляризационным фильтрам добавлен слой тонкопленочных транзисторов (TFT). При этом каждый пиксель управляется своим собственным выделенным полупроводниковым элементом. Транзистор обеспечивает доступ в каждом столбце только к одному пикселю. При активации строки к ней подключаются все столбцы, и на них подается напряжение. Затем строка деактивируется, и активируется следующая. При обновлении дисплея последовательно активируются все строки. Активно-матричные экраны значительно четче и ярче пассивных того же размера, и обычно отличаются более быстрым откликом, который обеспечивает гораздо лучшее качество изображения.
DDC- EEPROM
Все современные мониторы поддерживают технологию Plug&Play, которая предполагает передачу от монитора в сторону ПК паспортной и конфигурационной информации о мониторе. Для передачи этих данных используется последовательный интерфейс DDC, которому на интерфейсе соответствую сигналы DDC-DATA (DDC-SDA) и DDC-CLK (DDC-SCL). Сама паспортная информация хранится в еще одном EEPROM, который, практически, напрямую соединен с интерфейсным разъемом. В качестве EEPROM используются те же микросхемы 24C02, 24C04, 24C08, а также может использоваться и более специализированная – 24C21.
На что способен жидкий кристалл?
Жидкие кристаллы под действием электрического тока могут изменять поляризацию, проходящего через них света. Если взять две перпендикулярно сориентированные поляризационные решетки, изначально исключающие возможность прохождения луча света, и разместить между ними такой кристалл, то можно не только создать условия для прохождения светового поток, но и сделать этот процесс управляемым с помощью электроники.
Первые простые ЖК модули с изменяемой прозрачностью не отличалась миниатюрностью. Но позволяли создавать четкое монохромное изображение. Наиболее широкое применение эта технология получила в компактных дисплеях, использующих отраженный свет. Всем хорошо известны первые электронные часы, игрушка, где волк ловит яйца, и экраны на панелях управления различными устройствами.
Вспомнив их проще понять, как формируется изображение с помощью ЖК.
Со временем производители усовершенствовали технологию:
- модуль с поляризаторами, кристаллом и прозрачными электродами стал миниатюрным и из них стали формировать полноценные матрицы с микропикселями;
- В качестве источника света с тыльной части системы стали использовать люминесцентные лампы. А позже и боле экономные светодиодные лампы;
- Компактность позволила в одном пикселе разместить три ЖК модуля, каждый из которых был оснащен своим RGB светофильтром (красным, зеленым и синим) что открыло дорогу к созданию цветных ЖК экранов.
Кроме того, жидкокристаллические мониторы обзавелись несколькими разъемами, отлично подружились с видеокартами и стали безальтернативным инструментом для отображения цифровой графики и видео.
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
