Ремонт LED подсветки в телевизорах Samsung и LG

Внимание! Информация на данной странице предназначена для технически грамотных специалистов, но не для пользователей и владельцев телевизоров!
Следует помнить, что неквалифицированное вмешательство может в дальнейшем существенно повысить стоимость ремонта телевизора или привести к его полной неремонтопригодности!

Для ремонтников давно уже не является секретом, что в LED телевизорах пятой серии производителей Samsung и LG применяются матрицы (LED-панели) с прямой подсветкой дисплея Direct LED, в которых используются светодиоды довольно низкого качества и отказывают в работе уже на первом году эксплуатации.  

Наиболее популярные модели Samsung, которым чаще требуется ремонт подсветки: UE32F5000..., UE32F5020..., UE32F5300..., UE320F5500... и другие где установлены панели, например, HF320BGSV1V, HF320BGA-B1 с прямой подсветкой.

Среди телевизоров LG наиболее часто приходят в ремонт с неисправной LED-подсветкой модели 32LN540..., 32LN541..., 32LN548 c панелями  LC320DUE и LC320DXE.

Симптомы проявления неисправности - 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 (Закон Джоуля-Ленца никто не отменял.). 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, например, Samsung, высылают 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, бюллетени можно найти  в интернете.
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.

Работу LED-драйвера можно коротко описать следующим образом:
Рассмотрим повышающий преобразователь Step-Up, собранный на базе ШИМ контроллера, в нашем случае на картинке SEM5027, который управляет шириной отпирающих импульсов в затворе транзисторного ключа Q1.

LED-driver

 Во время открытого состояния ключа,  ток через дроссель L, ключ Q1 и резистор Ri протекает от вывода Vin на землю и линейно нарастает, а сердечник дросселя в это время запасает магнитную энергию. Когда нарастающий ток достигнет критичной для транзистора величины, транзистор закроется компаратором, который отработает по напряжению на измерительном резисторе Ri, нарастающему пропорционально току в дросселе и отрытом ключе.
После того, как ключ закроется, запасённая сердечником магнитная энергия породит индукционный ток в обмотке, который продолжит свой путь в том же направлении, теперь уже через диод D и накопительный конденсатор C, а напряжение на дросселе поменяет полярность и окажется включенным последовательно с напряжением Vin и сложится с ним, заряжая конденсатор C этим суммарным значением.
Уже через несколько таких импульсов запуска напряжение на конденсаторе (Vout ) будет превышать входное Vin и далее,  как только светодиоды откроются, появится ток в нагрузке и пропорциональное ему напряжение на резисторе Rd, компаратор будет отключать транзистор по уровню на своём втором входе с учётом напряжения ООС на резисторе Rd

Другими словами - время открытого состояния ключа Q1 в пределах периода, которое определяет напряжение и ток в нагрузке,  стабилизируется напряжением отрицательной обратной связи (ООС) на резисторе Rd,  пропорциональным току в светодиодной линейке.
По сути данный стабилизатор тока представляет собой обратноходовый повышающий преобразователь напряжения DC/DC со стабилизацией тока в нагрузке. 
Транзистор Q2 выполняет функцию ключа On/Off - включает и отключает подсветку и в стабилизации не участвует. 

Например, в популярном BN44-00605A номинал резистора увеличивают обычно с 3.6 Ом до 4.3 - 4.7 Ом, уменьшая при этом ток в диодах  примерно на 25%, что не критично сказывается на яркости подсветки, но позволяет надеяться, что светодиоды в скором времени вновь не выйдут из строя.

В телевизорах LG, в которых применяются LED-драйверы с ШИМ-контроллером MAP3202, например, популярный EAX64905001, датчик тока состоит из набора пар низкоомных резисторов. Отпаяв одну пару, увеличиваем номинал датчика, что увеличивает глубину ООС ШИМ и пропорционально уменьшает  ток в светодиодах.  В таких случаях необходимо проконтролировать тепловой режим оставшихся резисторов датчика. 
Для каждого LED-драйвера необходим индивидуальный подход и предварительный анализ схемотехники, с учётом которых производятся необходимые изменения тока в светодиодных линейках.

Массовый выход из строя следующего поколения светодиодов - сдвоенных (6 Volt 2W) чаще встречаются в панелях LG, например, NC320DXN VSBP1,LC320EUN (SE)(F3)... LC420DUE (FG)(P2) и других с похожими светодиодными планками. 
Вдвое большая мощность рассеивается в таком же корпусе, как и у прежних 3 Volt 1W. Перегрев в максимальном режиме заметен под светодиодами с обратной стороны планок. В целях увеличения продолжительности дальнейшей эксплуатации, светодиоды со следами перегрева целесообразно профилактически заменить, ибо их PN-переходы могут быть уже частично повреждены.
Технология замены светодиодов и ограничения тока LED-драйвера в этих случаях остаётся прежней. Для замены в панелях LG LED 3 Volt 1W можно использовать китайские аналоги LATWT470RELZK (3528), а 6 Volt 2W можно менять на сдвоенные LATWT391RZLZK (3535).

Панель NC320DXN VSBP1 установлена в моделях телевизоров LG с подсветкой панели типа Direct LED выпуска 2014 года, например, 32LB560U, 32LB561U, 32LB563U, 32LB565U.
Панель LC420DUE (FG)(P2) встречается в LG 2014 г., например, 42LB620V, 42LB629V...

С боковой подсветкой (Edge LED) к неудачным вариантам можно отнести панель Samsung LE320BGM-C1, установленную в ультратонких телевизорах SAMSUNG серии ES55, например, в моделях UE32ES5500..., UE32ES5507..., UE32ES5530..., UE32ES5537..., UE32ES5557, в которых применяются светодиодные планки типа SLED 2012SVS32 7032NNB 44 2D и им подобные со светодиодами 7032 6V 2W
Замена таких LED-ов более сложна и требует соответствующих практических навыков от мастера. Тем более, конструкция и способ включения светодиодов в группах, обычно провоцируют пробой всей группы из 11 последовательно-соединённых LED-ов. Т.е, минимум 11, а чаще 22 LED-a обнаруживаются в состоянии пробоя.
Ограничение тока в блоке питания BN44-00501A следует производить увеличением номинала резистора (датчика тока), который установлен от вывода 8 (Sense) ШИМ-контроллера SLC2012M на корпус. В данном варианте ключ ON/Off драйвера находится внутри ШИМ.
Увеличение номинала 3.5 ом до 4.3 ом уменьшит ток в нагрузке примерно на 20%.

На основе приобретаемого опыта эксплуатации и ремонта современных LED панелей информация на этой страничке будет пополняться.

24.98