Ремонт LED подсветки в телевизорах Samsung и LG

Внимание! Информация предназначена для технически подготовленных специалистов!
Владельцам и пользователям телевизоров следует помнить, неквалифицированное вмешательство может в дальнейшем существенно повысить стоимость ремонта телевизора или привести к его полной неремонтопригодности!

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, 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. 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, 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.

Рассмотрим работу LED-драйвера, реализованного на базе ШИМ контроллера, в нашем случае на картинке SEM5027, который управляет шириной отпирающих импульсов в затворе транзисторного ключа Q1.

Работу такого повышающего преобразователя Step-Up можно коротко описать следующим образом:
LED-driver

 Во время открытого состояния ключа,  ток от вывода Vin через дроссель L, ключ Q1 и резистор Ri идёт 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 дросселя магнитная энергия породит индукционный ток в обмотке, который продолжит свой путь в том же направлении, теперь уже через диод D, заряжая конденсатор C.
Ток самоиндукции, заряжающий конденсатор, зависит от количества запасённой магнитной энергии, следовательно от времени открытого состояния ключа, то есть, от ширины импульсов, отпирающих ключ. В режиме запуска они максимальны и ограничены только напряжением на резисторе Ri.
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. Это напряжение поступает на управляющий вход ШИМ-контроллера, внутри инвертируется и подаётся на второй вход компаратора, который теперь будет закрывать транзистор с учётом напряжения ООС на резисторе Rd. Таким образом установится режим стабилизации.

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, а номинал резистора Rd в некоторых пределах, позволяемых параметрами входа, будет определять ток в нагрузке обратно пропорционально сопротивление резистора.

Например, в популярном блоке питания Samsung BN44-00605A с вышеописанным ШИМ SEM5027 номинал резистора (датчика тока) R9110 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. Repair BN44-00605A

Есть второй способ уменьшения тока подсветки в этом блоке, который описан в бюллетене, подстроечным резистором VR9530 выставить на резисторе R9110 значение напряжения 1.044V. Для этого необходимо предварительно добавить резистор 18 KOhm, параллельно резистору R9509 для увеличения диапазона регулировки.

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, UE32ES5550, UE32ES5557, в которых применяются светодиодные планки типа SLED 2012SVS32 7032NNB 44 2D со светодиодами 7032 6V 120mA (180mA max) типа TS732A
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.

Repair BN44-00501A Ограничение тока в блоке питания BN44-00501A следует производить увеличением номинала резистора R9131 (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%.

Чтобы убавить ток подсветки в телевизорах LG, например, популярный LGP32-13PL1 (EAX64905001), необходимо увеличить сопротивление датчика тока, который состоит из набора пар низкоомных резисторов R822-R829, всего 4 пары. Отпаяв одну пару, увеличиваем номинал датчика на 25%, что увеличивает глубину ООС ШИМ и пропорционально уменьшает  ток в светодиодах. С 400 mA до 300 mA. Repair LGP32-13PL1 Если убрать две пары резисторов, ток уменьшится вдвое (до 200 mA), что сказывается на яркости свечения экрана.

Блоки питания LGP32-13PL1 устанавливаются в телевизорах LG с подсветкой Direct LED трёхвольтовыми светодиодами у моделей 2013 года выпуска, например, 32LN5400, 32LN540V, 32LN541V, 32LN541B, 32LN541U, 32LN542V, 32LN548C, 32LN570V, 32LN575S, 32LA615V ...
Используются панели LC320DUE (SF)(R1), LC320DUE (SF)(U2), LC320DXE (SF)(R1) ...

Для каждого LED-драйвера при технически грамотном анализе схемотехники может быть найден и другой индивидуальный подход для ограничения тока в светодиодных линейках.

В сложных случаях и в многоканальных драйверах практикуется уменьшение тока изменением уровня на управляемых входах ШИМ-контроллера, но в этом случае не гарантируется ограничение тока в нештатных режимах, например, при включении или в отсутствии сигнала, к тому же эти входы могут быть уже задействованы для управления подсветкой пользователем из меню.

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).

Рассмотрим один из вариантов, как уменьшить ток подсветки в телевизорах LG 32 дюйма с блоками питания LGP32-14PL1 (EAX65391401) для шестивольтовых (сдвоенных) светодиодов. Repair LGP32-14PL1

Датчик тока состоит из шести параллельно соединённых резисторов R816-R821 - 1 Ohm, 1 Ohm, 1 Ohm, 1 Ohm, 2 Ohm, 8.2 Ohm. Общее сопротивление в этом случае рассчитывается обратно пропорционально их проводимости. Это будет 0.22 Ohm. Если убрать один резистор 1 Ohm, общее сопротивление возрастёт до 0.28 Ohm, ток пропорционально уменьшится с 250 mA примерно до 190 mA.
Рассчитать сопротивление параллельно соединённых резисторов можно здесь.

Блок питания LGP32-14PL1 установлен в моделях 2014 года выпуска 32LB551U, 32LB552U, 32LB5610, 32LB560U, 32LB561V, 32LB561U, 32LB563U, 32LB563V, 32LB565U, 32LB570U, 32LB572U, 32LB580V, 32LB628U, 32LB650V, 32LB652V, 32LF5800, 32LF580U ...
Используются панели LC320DUE (FG)(A3), LC320DUH (FG)(P1), LC320DUH (FG)(P2), LC320DUE (VG)(M1), LC320DXE (FG)(A5), NC320DXN VSBP1, NC320DXN VSBP2, NC320DXN VSBP5 ...

Телевизоры серии 32LBxxxx (2014 г.) самые популярные в ремонте. В настоящее время они поступают в мастерские повторно, либо по третьему кругу и нуждаются в замене комплекта светодиодов полностью (18 штук). Трещины на излучающей поверхности леда и тёмные пятна (следы перегрева) снизу планки красноречивое тому подтверждение.

Рассмотрим ещё один популярный блок питания LGP32D-15CH1 для телевизоров LG 32 дюйма 2015 года выпуска с прямой подсветкой и сдвоенными (6V) светодиодами. Repair LGP32D-15CH1  Доработка подсветки так же достигается увеличением сопротивления датчика тока R816 2.4 Ohm до 3 или 3.3 Ohm. Пропорционально уменьшится ток подсветки с штатных 250mA до 200 или 180 mA соответственно.

Блок питания LGP32D-15CH1 применяется в телевизорах 32LF560U, 32LF560V, 32LF562V, 32LF653V, 32LF564U, 32LF564V ...
Используются панели LC320DUH (MG)(P1), LC320DXE (MG)(A3), NC320DUN-VBBP3, NC320DXH VSBP5 ...

Панели больших диагоналей для телевизоров 42, 47, 50, 55   дюймов с диодами 3V и 6V  ремонтируются по тем же технологиям. Планки у них составные из двух половинок, а светодиоды такие же как и в 32 дюймовых телевизорах.

В большинстве случаев они имеют два канала, то есть две одинаковые последовательно соединённые цепи светодиодов и два датчика тока. 
Доработку блоков питания для ограничения тока LED-драйвера в них рассмотрим вкратце, а для двухканальных вариантов используем одну общую картинку ниже. 

LGP42-13R2 (EAX64905401),  LED-контроллер BD9483F с двумя каналами в нагрузке и двумя датчиками тока, применяется для питания панелей LC420DUE(SF)(U1), LC420DUE (SF)(R4) в LG 2013 года 42LA620V, 42LA621V, 42LN613V. Датчики тока подсветки R811-R818 - канал 1 и R829-R836  - канал 2. Все резисторы парами по 4.3 Ohm. Чтобы уменьшить ток подсветки на 25% следует убрать по одной паре резисторов в каждом канале.

Repair LG Led-Driver BD9483F

LGP3942-14PL1 (EAX65423701) с ШИМ-контроллером LED BD9486F используется для питания панелей LC420DUE (FG)(P2)  в телевизорах  LG 2014 года выпуска 42LB620V, 42LB629V. В данном случае один канал. Датчик тока подсветки - блок резисторов R811-R818 парами по 4.3 Ohm. Уменьшить ток подсветки на 25% можно, убрав одну пару резисторов.

LGP3942D-15CH1 (EAX66203001) с контроллером LED-подсветки LC5901, применяется для питания панелей LC420DUE (MG)(A3), LC420DUE (MG)(A6) в телевизорах  LG 2015 года выпуска 42LF550V, 42LF551C, 42LF560V, 42LF562V, 42LF564V, 42LF620V.  Ток в светодиодах 250 мA. Датчик тока - резистор R816 номиналом 3 Ohm. Если увеличить номинал до 4.3 Ohm, ток уменьшится до 175 мА.

LGP4750-13PL2 (EAX64905501) - блок питания с применением ШИМ-контроллера LED  BD9483F, используется   для питания панелей LC470DUE (SF)(R1), LC470DUE (SF)(R4), LC470DUE (SF)(U1), LC470DUE (SF)(U2), LC500DUE (SF) в телевизорах  LG 2013 года выпуска 47LN540V, 47LN570Y, 47LN613V, 47LA615V, 47LA620V, 47LA621V, 50LA620V. Датчики тока в светодиодах R811-R818 - канал 1 и R829-R836  - канал 2. Резисторы в каналах парами по 4.3 + 3.9 Ohm. Уменьшить ток подсветки на 25% можно убрав по одной паре резисторов в каждом канале.

LGP55-13PL2 (EAX64905601) - блок питания с LED-контроллером BD9483F для питания панелей LA62M55T120V12 в телевизорах  LG 2013 года 55LA620V. Датчики тока в светодиодах R811-R818 - канал 1 и R829-R836  - канал 2. Резисторы парами по 4.7 Ohm, по четыре пары в канале. Чтобы уменьшить ток подсветки на 25% нужно убрать по одной паре резисторов в каждом канале.

LGP55-14PL2 (EAX65423801) - блок питания с LED-драйвером и контроллером LED-подсветки BL0202B для питания панелей LC550DUH (FG)(P2)  в телевизорах  LG 2014 года 55LB650V, 55LB652V. Датчики тока в светодиодах R811-R818 - канал 1 и R829-R836  - канал 2. Резисторы парами, по четыре пары в канале. Чтобы уменьшить ток подсветки на 25% нужно отключить по одной паре резисторов в каждом канале.

Торцевая подсветка Edge LED в телевизорах LG выходит из строя гораздо реже. Из случаев в практике можно вспомнить панель V236BJ1-LE2 REV.C1 с планкой LG Innotek 23.6 inch Rev0.1, используется в телевизорах 24LB450U, 24LB457U, 24LF450U, 24MT45V и других.

LED-драйвер расположен на плате MainBoard. Чтобы уменьшить ток подсветки, необходимо увеличить общее сопротивление резисторов от вывода 7 (RISET) на корпус для контроллера DT1641AS.  Строгой пропорциональной зависимости не будет из-за наличия дополнительного управления по этому входу, поэтому подбирать номиналы необходимо опытным путём.

Repair LG Led-Driver DT1641AS

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



Замечания и предложения принимаются и приветствуются!