Инвертор тв что это

Опубликовано: 21.04.2024

Чтобы на экран поступала хорошая, качественная картинка, требуется мощная подсветка монитора. Для этой цели на ЖК телевизорах устанавливают инвертор напряжения. Он работает на специальных лампочках ЛЕД-технологии или светодиодах.

Но иногда устройство выходит из строя, а потому нужно знать признаки поломки инвертора в ЖК телевизоре, чтобы устранить их.

Для чего нужен телевизионный инвертор

Телевизионные инверторы устанавливают на современное ТВ-оборудование для обеспечения следующих задач:

Изменять постоянное напряжение в высоковольтное переменное.
Оеспечивать стабильную работу установленных в мониторе ламп путем регулировки подачи тока.
Установка необходимой яркости подсветки телевизора.
Защита оборудования от коротких замыканий и перегрузок сети (актуально обычно в частных секторах).

Основная цель устройства – обеспечивать стабильное и плавное включение ламп. Благодаря агрегату подсветка монитора работает долгое время и с нужной степенью яркости для комфортного просмотра пользователя.

Инверторы для телевизора (Sharp/Шарп или другие популярные модели) бывают двух типов:

с одним блоком контроля;
двухблочные.

Принцип работы

Как только на блок питания подается напряжение, сигнал на 3-5 Вольт переходит из дежурного режима и идет из главной платы. В это время инвертор включается.
Установленный внутри оборудования контроллер позволяет мягко запускать инвертор, а также защитить его от перегрузки. Если короткое замыкание было небольшое и не продлилось больше секунды, то агрегат будет работать в штатном режиме, а в противном случае он просто обесточивается.

Импульс ШИМ переходит на преобразователь, который работает на полу-мостовом генераторе с самовозбуждением. Далее происходит активация dc/dc преобразователей, которые расположены на вторичной обмотке трансформатора.

После этого действия энергия подается на лампы подсветки, они загораются. В результате пользователь подучает на экране высококачественную картинку.

Малая обмотка в оборудовании необходима для обратной связи. Как только загораются установленные в мониторе лампы, напряжение в преобразователе увеличивается примерно до 1600 В, и в этот момент прибор начинает работать в стандартном режиме. Если одна из ламп неисправна, то произойдет срыв генерации.

Как проверить инвертор на ЖК телевизоре

Если техника была куплена давно, то со временем в телевизоре могут образоваться определенные проблемы из-за выхода из строя инвертора. На ЖК мониторах обычно неисправности выглядят примерно одинаково.

Чтобы проверить работоспособность устройства, необходимо убедиться, что:

Все лампы работают исправно, в противном случае подсветка полностью отключается.
Подсветка функционирует стабильно. Явный признак неисправности – лампы сначала включаются в обычном режиме, а после короткого времени отключаются.
Монитор не мигает.

Если при включении телевизора пользователь не наблюдает описанные неисправности, значит, прибор на ЖК мониторе работает стабильно и готов к дальнейшей работе.

Признаки поломки инвертора

Сложно в одной статье написать про все возможные неисправности инвертора, а потому уделим внимание только основным, которые возникают чаще других. Зная эти признаки, можно самостоятельно продиагностировать проблему и произвести ремонт своими руками.

Важно знать, что инвертор – не самая сложная деталь в ЖК телевизоре, а потому ремонт сможет провести любой человек, который умеет работать паяльником и мультиметром.

Основные неисправности возникают из-за выхода из строя конденсаторов в блоке питания и фильтров. Если теряется емкость или происходит сбой в цепи питания, то напряжение начнет падать.

Ключи получат дополнительную нагрузку и в итоге сгорят. В LCD телевизоре часто сгорают сами лампочки в сети. В таком случае есть два пути решения проблемы – найти испорченную лампу и поставить новую или просто заменить не сам инвертор телевизора (LG или другой популярной серии), а ленту.

Основные признаки неисправности инвертора на ЖК телевизоре:

Подсветка полностью перестала работать и не включается.
Лампы сначала включаются, как при обычной работе ЖК телевизора, горят несколько секунд, а после сами обесточиваются.
Экран перестает светиться после долгого простоя (телевизор не включали больше месяца).
Мигает монитора.
Яркость экрана в разных частях – неравномерно.

Если возникла одна из вышеописанных проблем, необходимо в первую очередь проверять напряжение на стабильность и отсутствие пульсации. Далее нужно протестировать прохождение команд, которые связаны с регулировкой подсветки. Они будут исходить от телевизионной материнской платы.
Если проблемы не найдены, нужно демонтировать защиту с самого инвертора и искать неисправность там. Для начала внимательно осмотреть плату, возможно, там некоторые элементы сгорели – в таком случае проще заменить инвертор телевизора (LG или любой другой марки).
Если части инвертора не сгорели, то измеряем показатели сопротивления и напряжения. Для этого необходим специальный тестер. Следующий шаг – перепроверка транзисторных ключей.

Если проблема так и не найдена, необходимо убедиться в работоспособности высоковольтных трансформаторов. Если специалисты при сборке провели некачественную изоляцию или неправильно собрали детали, то это станет причиной возникновения серьезных проблем.
Обрывы и смыкание между витками на трансформаторах – еще одна возможная причина поломки.
Пошагово выполняя эти шаги, можно быстро найти деталь, которая вышла из строя.

Но важно отметить, что заниматься ремонтом инвертора нужно только в том случае, если прежде уже был опыт проведения подобной работы. Если это первый раз, когда приходится разбираться с электроникой для телевизора (Philips/Филипс или другой популярной модели), то желательно отнести его в ремонт, чтобы еще больше не усугубить ситуацию.

Мониторы бывают светодиодными или жидкокристаллическими. Первый вариант не вызывает каких-либо вопросов и нареканий, а вот ЖК-мониторы через определенное время в ходе эксплуатации создают определенные проблемы для пользователей. В них используются лампы, работающие под высоким напряжением. Поэтому, в случае неисправностей, приходится в первую очередь решать задачу, как проверить инвертор на мониторе. Дело в том, что именно инвертор обеспечивает нужный уровень напряжения и поддерживает рабочий режим в течение длительного времени.

Из чего состоит ЖК монитор

В статье Как подключить монитор к блоку питания компьютера мы уже касались темы восстановления работоспособности компьютерного монитора. Сегодня поговорим о другой проблеме, а именно о том, как починить монитор, если на нём не горят лампы подсветки.

Дело в том, что изображение на ЖК мониторах подсвечивается при помощи специальных устройств:

люминесцентные лампы подсветки монитора расположены по краям корпуса экрана сверху/снизу или справа/слева;
светодиодная подсветка мониторов располагается на задней стенке экрана, либо (реже) по краям его корпуса.

В рамках данной статьи мы будем говорить именно о восстановлении подсветки LCD мониторов на основе люминесцентных (газоразрядных) ламп. Если одна из таких ламп «перегорает», то картинка на мониторе будет выглядеть не так ярко, как это было до поломки, цвета будут гораздо тускнее. Когда в мониторе такого типа выходят из строя сразу все лампы (а их, чаще всего, может быть от двух до четырёх, реже, либо в портативных устройствах — одна лампа подсветки), при включении компьютера может показаться, что изображения на экране просто нет и он полностью вышел из строя. Но если поднести экран к источнику яркого света или посветить на дисплей фонариком, то можно увидеть, что картинка на устройстве присутствует. Особенно хорошо это будет заметно под острым углом и при изменении изображения на экране: при сворачивании/разворачивании окон операционной системы, при перемещении окон по рабочему столу, при воспроизведении видео роликов и так далее.

Давайте рассмотрим, из чего состоит компьютерный монитор. На картинке мы видим, как устроен монитор, оснащённый встроенным блоком питания, то есть такой монитор, который соединяется с электрической розеткой проводом питания без дополнительных блоков на нём. Монитор без блока питания выглядит аналогично, только у него отсутствует плата питания, а инвертор напрямую соединён с контроллером дисплея. Контроллер дисплея часто называют скалер, но это не совсем верно, так как, на самом деле понятие скалер гораздо уже:

Скалер — это одна из составных частей платы контроллера, которая отвечает за масштабирование изображения на экране

Итак, сегодня мы не будем разбираться с тем, как провести компонентный ремонт платы монитора, а поговорим о модульном ремонте.

Для чего нужен телевизионный инвертор

Телевизионные инверторы устанавливают на современное ТВ-оборудование для обеспечения следующих задач:

Изменять постоянное напряжение в высоковольтное переменное.
Оеспечивать стабильную работу установленных в мониторе ламп путем регулировки подачи тока.
Установка необходимой яркости подсветки телевизора.
Защита оборудования от коротких замыканий и перегрузок сети (актуально обычно в частных секторах).

Основная цель устройства – обеспечивать стабильное и плавное включение ламп. Благодаря агрегату подсветка монитора работает долгое время и с нужной степенью яркости для комфортного просмотра пользователя.

Инверторы для телевизора (Sharp/Шарп или другие популярные модели) бывают двух типов:

с одним блоком контроля;
двухблочные.

Что такое инвертор подсветки монитора

Если на экране монитора изображение отображается, а подсветки нет, то есть две основные вероятные причины этой проблемы:

неисправность ламп подсветки монитора

В этом случае нам необходимо найти аналогичную подходящую лампу в замен неисправной. Либо, если таковой нет в наличии, можно впаять вместо лампы подсветки резистор подходящей мощности и сопротивления.

неисправность инвертора подсветки монитора

А испортиться в инверторе есть чему: выйти из строя может как простой элемент сопротивления в цепи, так и более сложный. Это могут быть резисторы, транзисторы, конденсаторы, ну и сами высоковольтные трансформаторы. Зачастую, вышедшие из строя детали можно определить по характерным чёрным следам на электронной плате.

ВНИМАНИЕ! Ни в коем случае не допускайте прикосновений к инвертору монитора и к другим платам, если устройство подключено к сети. Напряжение на некоторых элементах монитора может достигать 1500 вольт и даже больше!

Что же делать, если лампы подсветки целы, а изображения на экране всё равно не видно? Возможны две ситуации (напоминаем, что в рамках настоящей статьи мы не рассматриваем тонкости компонентной диагностики и ремонта):

Наш монитор имеет внешний блок питания и отдельную плату инвертора. В таком случае мы просто приобретаем новый инвертор или подходящий б/у и подключаем его к плате контроллера матрицы. Благо, в подавляющем большинстве случаев интерфейсы подключения инвертора универсальны.
Наш монитор оснащён встроенным блоком питания, элементы которого расположены на одной плате с инвертором. Конечно, и в этом случае можно найти аналогичную плату для замены, но мы рассмотрим другой вариант решения проблемы.

Функции и устройство инвертора

Инверторное устройство является важным компонентом монитора. В электронной схеме он выполняет несколько функций, обеспечивающих нормальную работу экрана:

Преобразование постоянного напряжения величиной 12 вольт в переменное высоковольтное напряжение.
Стабилизация и регулировка тока, поступающего на лампу.
Регулировка яркости в требуемом диапазоне.
Согласование собственного выходного каскада с сопротивлением ламп на входе.
Защищает от перегрузок и коротких замыканий.

Несмотря на конструктивные особенности различных моделей, общие принципы структуры и работы инверторов в целом одинаковые. За счет этого ремонт и проверка инвертора значительно упрощается.

Определение контактов соединения инвертора с блоком питания

В первую очередь нам также потребуется найти подходящий инвертор. Купить инвертор можно и в интернет-магазинах, и на барахолках.

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

Как определить разъемы и назначение контактов

Плата инвертора подойдет от старого монитора или приобретается новая. Первый вариант гораздо дешевле, но есть риск, что деталь окажется нерабочей. Во втором случае плата обойдется дороже, но зато качество будет гарантировано производителем.

Плата, объединяющая внешний инвертор подсветки и блок питания, оборудована всего одним разъемом, позволяющим подключится к плате контроллера матрицы. Зная назначение контактов на обеих платах, можно легко выполнить их соединение с помощью проводников. На многих платах есть схема подключения с нанесенной расшифровкой.

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.

Как проверить инвертор на ЖК телевизоре

Чтобы проверить работоспособность устройства, необходимо убедиться, что:

Все лампы работают исправно, в противном случае подсветка полностью отключается.
Подсветка функционирует стабильно. Явный признак неисправности – лампы сначала включаются в обычном режиме, а после короткого времени отключаются.
Монитор не мигает.

Сгоревшие ключи инвертора

Для хорошего изображения на ЖК телевизоре матрица должна иметь хорошее освещение. В ЖК телевизорах подсветку обеспечивает инвертор напряжения выполненный на лампах, светодиодах или более продвинутой OLED (основанная на органических светодиодах) подсветкой. Подсветка должна обеспечивать равномерное освещение всей поверхности матрицы, достаточную яркость, быстрое реагирование на изменение яркости сигнала.

Самым распространенным признаком неисправности инвертора является отсутствие изображения при наличии звука. Хотя возможен и другой вариант, когда телевизор пытается включиться, но снова уходит в дежурный режим и звук не появляется.

Описать все возможные неисправности инверторов невозможно, поэтому в данной статье приведу основные, поняв суть которых Вы сможете осуществить ремонт инверторов напряжения ЖК телевизоров своими руками.

Вот некоторые признаки о неисправности инвертора:

Подсветка не включаются;
Подсветка включаются и тут же и выключаются;
Не включается после длительного периода простоя;
Мигание яркости экрана;
Неравномерность яркости экрана.

Но для начала разберемся в их устройстве.

Плата инвертора ЖК телевизора на 4 лампы

УСТРОЙСТВО ИНВЕРТОРА

Устройство инвертора условно можно разделить на функциональные блоки, отсюда станет понятно, что все они схожи между собой.

Приведенная ниже принципиальная схема инвертора принадлежит к ламповой подсветке. Подключение ламп осуществляется по емкостной схеме, что обеспечивает постоянство их свечения в течение долгого времени и дает эффективное управление яркостью. Транзисторы Q1, Q2 – включение и включение инвертора.

Принципиальная схема инвертора

Блок (1) обеспечивает постоянным напряжением автогенератор с ключами ((4) обычно представляет собой два полевых транзистора, например APM4010 и APM4015), который включается и управляется сигналами ШИМ. Блок управления яркостью (2) и ШИМ (3) конструктивно выполнены обычно в одной микросхеме. Широтно-импульсный модулятор (ШИМ) контролирует нагрузку во вторичных цепях и при неисправности ламп не дает включиться автогенератору 4 , что убережет от выхода из строя ключей или трансформатора.

Нужный световой поток создают люминесцентные лампы (R) с холодным катодом (CCFL) располагающиеся за матрицей и равномерно освещают ее.

ПРИНЦИП РАБОТЫ

Инвертор должен обеспечивать несколько функций:

Изменять постоянное напряжение в высоковольтное переменное;
Обеспечивать регулировку яркости;
Стабилизировать ток ламп и регулировать его;
Обеспечивать защиту от КЗ и перегрузки.

Инвертор подсветки матрицы (для ламп) должен обеспечивать напряжение обычно вольт 600 с током нагрузки приблизительно 10 мА и обеспечивать максимальную яркость экрана около 250 кд/м2. При этом начальное выходное напряжение будет около 1600 В, а время срабатывания защиты — от 1 до 1,3 с. Для уверенного запуска, время срабатывания защиты подбирается раз в 10 больше времени старта.

При подаче напряжения от блока питания, сигнал (обычно 3-5 вольт) выйти из дежурного режима поступает приблизительно через 2 секунды после включения телевизора от главной платы и инвертор подсветки выходит в рабочее состояние.

Контроллер инвертора телевизора обеспечивает «мягкий» старт при пуске инвертора, а также защиту от КЗ и перегрузки. Если короткое замыкание длится менее 1 с, то работа инвертора продолжится, иначе он отключается.

Импульсы ШИМ идут на преобразователь, обычно сделанный по схеме полу — мостового генератора с самовозбуждением и запускают DC/DC-преобразователь и на вторичной обмотке трансформатора инвертора появляется напряжение для ламп подсветки.

Малая обмотка выполняет в схеме инвертора телевизора функцию обратной связи.

При «поджиге» ламп в начале работы, напряжение преобразователя возрастает до 1600 В, а и только потом инвертор переходит в рабочий режим. Неисправная лампа, конденсатор во вторичной цепи или КЗ вторичной обмотки приводит к срыву генерации.

Электрическая схема инвертора ноутбука HP.

Плата такого инвертора имеет небольшой размер и располагается внизу экрана. В данном случае контроллер U2 OZ9938 управляет ключами U1 AM4428 контакт CN1 идет на лампу. Питание идет по контактам VIN, минус GND, управление яркостью и включением на контакты DIM и ENA.

ИНВЕРТОР ДЛЯ LCD

В принципе никакого особого отличия нет кроме изменения напряжений. Например инвертор lcd телевизора чаще используется напряжение 12 вольт. Выходное же может варьироваться от 60 до 100 вольт в основном. Такой разброс зависит от диагонали ТВ и соответственно количества светодиодов используемых для подсветки.

РЕМОНТ

Любой немного разбирающийся в электронике и работающий паяльником и мультиметром, может выполнить ремонт инвертора своими руками, так как ничего сверхординарного в нем нет.

Чаще всего инвертор подсветки выходит из строя из-за поломок электролитических конденсаторов в блоке питания и фильтров питания самого инвертора. Теряя емкость, вздуваясь и замыкая цепь питания, они понижают напряжение. Ключи начинают работать с большей перегрузкой и сгорают.

В LCD телевизорах чаще сгорают сами диоды. При ремонте телевизора можно заменить всю ленту со светодиодами или проверить каждый и заменить по отдельности. Например у вас в телевизоре 3 полоски светодиодных лент по 7 диодов на каждой. Известно, что напряжение их питания 70 вольт. Делим и получаем 3,3 вольта ищем такой с мощностью 1 ватт для обеспечения нормальной яркости и делаем замену.

Модели современных инверторов весьма разнообразны, но принципы их построения и работы практически одинаковы, а это упрощает их ремонт.

В последнее время было принято решение о регулярном сотрудничестве с мастерской по ремонту электроники, с которой уже ранее сотрудничал как мастер, на полный рабочий день. Плюс, как и раньше, как один из источников дохода оставалась самозанятость по выкупам нерабочей электроники с целью восстановления и последующей реализации на Авито и Юле.

Недавно в мастерской был принят в ремонт ЖК телевизор с описанием поломки со слов клиента, что после включения идет дым. Ну думаю, весело, узнаю подробности - оказывается до нас телевизор уже побывал в ремонте, снимаем крышку в присутствии клиента и видим на плате инвертора следы хорошего подгара вблизи одного из четырех разъемов подключения ламп подсветки матрицы. Прямо на контактах разъема висит неполярный конденсатор весь в следах подгара, имеет трещины в изоляционном покрытии.

Разумеется он был тотчас же был демонтирован с платы инвертора, плата зачищена от следов подгара с помощью ножа от сажи и промыта в этом месте от копоти 646 растворителем. Посмотрев номинал конденсатора был очень удивлен: он составлял 1 НаноФарад, что является в данном случае просто огромным номиналом, очень большой нагрузкой!

Зачем конденсатор в нагрузке ИБП?

Теперь следует рассказать с какой целью этот конденсатор вообще был впаян туда. Дело в том, что в ЖК ТВ после 7-8 лет работы часто выходят из строя лампы подсветки.

Лампы подсветки ТВ

Проявляется это или в виде отгорания одного из контактов, но чаще это потемнение вблизи одного из цоколей лампы, или иначе говоря с одного из концов лампы. Впаивая конденсаторы к разъемам подключения лампы мы “обманываем” инвертор, имитируя с помощью емкости (реактивной нагрузки) одну из подключенных ламп. При этом, если номинал конденсатора подобран правильно, никаких манипуляций с отключением защиты ШИМ контроллера инвертора, что очень нежелательно, производить не требуется.

Фото микросхемы ШИМ контроллера

В данном случае, защита на ШИМ контроллере инвертора, микросхеме TL494, была заботливо отключена тем же мастером. Причем не абы как, а так как для этого необходимо было изменить схему, впаять резистор, на выводы микросхемы ШИМ контроллера, резистор имел удлиненные выводы упакованные в термоусадку и они были аккуратно подклеены капельками термоклея к плате. Микросхема инвертора была проверена путем прозвонки, низкого сопротивления между ножками не имелось, защиту инвертора решено было не восстанавливать, что конечно же не совсем правильно с технической точки зрения.

Отключение защиты ШИМ контроллера

Но с учетом того, что номинал конденсатора для замены был подобран более корректно, решил что это теперь не очень существенно. Так как ЖК ТВ имел диагональ примерно 67-81 см и имел длинные лампы, было решено впаять два приобретенных ранее на Али экспресс высоковольтных конденсатора номиналом 47 пикофарад параллельно, подобрав с помощью транзистор тестера имеющие самый меньший номинал при имеющемся разбросе параметров.

К слову, 47 ПикоФарад это достаточный номинал для имитации лампы подсветки 17 дюймового монитора. Для 15 дюймового, соответственно нужен меньший номинал, а для 22 дюймового - больший. Точные номиналы вы сами можете легко найти поиском на специализированных сайтах по ремонту. Единственное, рабочее напряжение данных конденсаторов должно составлять 3 КилоВольта, в связи с тем что для питания ламп подсветки нужно высокое напряжение. После замены конденсаторов ЖК телевизор заработал нормально и был оставлен на несколько дней на теста - проверки на стабильность работы.

Данное решение было многократно ранее опробовано в работе и результат в большинстве случаев был положительным. Выполнять ли подобный ремонт отключив защиту ШИМ контроллера, отдавая технику клиенту - решение спорное, если бы я выполнял ремонт сам с самого начала, точно бы не стал. Но с учетом того, что вероятность повторения поломки не очень высока, после правильного подбора емкости конденсаторов в данной ситуации решение считаю допустимым, предупредив естественно клиента о возможности повторения ситуации.

Разборка матрицы ТВ

О чем хозяин телевизора уже был предварительно уведомлен при приемке устройства в ремонт, после совместного осмотра платы инвертора. Альтернатива, выполнение ремонта по уму, в виде заказа лампы подсветки в интернете с ожиданием доставки и последующей замены, клиентом одобрена не была.

Теоретическая часть

Теперь, думаю, можно добавить немного теории. В чем смысл и преимущество впаивания конденсатора как нагрузки эмулирующую лампу подсветки для инвертора? Ведь можно пойти самым простым путем - подобрать номинал и впаять обычный мощный резистор.

Резистор вместо лампы подсветки

Но самый простой путь как обычно не всегда самый лучший и годится в лучшем случае для тестов. Дело в том, что резистор обладает свойством нагреваться, рассеивать тепло при работе. А мощный резистор соответственно будет греться сильнее в закрытом корпусе, повышая общую температуру внутри телевизора. Все мы знаем, что электролитические конденсаторы не любят длительного нагрева и те из них, которые бывают установлены вблизи мощных силовых элементов, установленных на радиаторы, очень часто вздуваются и ЖК монитор или телевизор перестает работать.

Вздувшийся конденсатор БП

Это в полной мере относится и к любым импульсным блокам питания. Что происходит в данном случае при вздутии конденсатора? У него увеличивается ESR (Эквивалентное Последовательное Сопротивление) что имеет большое значение в импульсных блоках питания работающих на высокой частоте. Она составляет примерно 30-200 КГц. И если наше устройство работало бы на более низких частотах, в большинстве случаев повышение данного параметра никак не сказалось бы на его работе.

Таблица ESR конденсаторов

Разумеется, за исключением случаев когда конденсатор потечет или вскроется розочкой, и в нем высохнет электролит и т д. Тогда как малейшая припухлость в верхней части электролитического конденсатора, в импульсных блоках питания, уже явный признак того что конденсатор необходимо менять.

Подводим итог ремонта

В этой статье мы видим, что вносить изменения в схему спроектированного устройства возможно, но только все трезво взвесив, потому что последствия в виде отключения защиты устройства всегда опасны тем, что устройство становится пожарооопасно и не сможет отключить (в данном случае инвертор) например при коротком замыкании ключей в нем, а следовательно вся надежда остается в этом случае только на предохранитель, установленный во вторичных цепях блока питания. Всем удачных и безопасных ремонтов! AKV.

Одна из самых значительных достижений 19-го века была связана не с землей или ресурсами, а с установлением типа электричества, которое все чаще стало внедряться в наши здания. Существует два вида тока: постоянный ток (DC) и переменный ток (AC). Ученых всегда интересовала возможность преобразования одного вида в другой. Так появился инвертор.

История появления преобразователя
Электричество постоянного и переменного тока
Что предстваляет собой инвертор
Принцип работы устройства
Классификация инверторов

История появления преобразователя

В конце 1800-х годов американский электрик-пионер Томас Эдисон (1847−1931) вышел из своей лаборатории, чтобы продемонстрировать, что постоянный ток (DC) является лучшим способом подачи электроэнергии, чем переменный ток (AC), который был новой системой, поддерживаемой его сербским соперником Николой Тесла (1856−1943). Эдисон пробовал всевозможные хитрые способы убедить людей в том, что AC слишком опасен: от электроочистки слона до поддержки использования переменного тока в электрическом стуле для управления смертной казнью. Несмотря на это, система Tesla выиграла тот день, и мир с тех пор довольно много работает на электросети.

Единственная проблема заключается в том, что, хотя многие из наших приборов предназначены для работы с переменным током, маломощные генераторы часто производят постоянный. Это означает, что если вы хотите запустить что-то вроде гаджета с питанием от переменного тока от аккумуляторной батареи постоянного тока в мобильном доме, вам потребуется устройство, которое преобразует DC в AC-инвертор, как его называют.

Электричество постоянного и переменного тока

Когда преподаватели науки объясняют основную идею электричества как поток электронов, они обычно говорят о постоянном токе (DC). Мы узнаем, что электроны немного похожи на линию муравьев, идущих вместе с пакетами электрической энергии так же, как муравьи несут листья. Это достаточно хорошая аналогия для чего-то вроде базового фонарика, где у нас есть схема (сплошная электрическая петля), соединяющая батарею, лампу и выключатель, а электрическая энергия систематически транспортируется от батареи к лампе, пока вся энергия батареи истощается.

В больших бытовых приборах электричество работает по-другому. Источник питания, который поступает от розетки в стене, основан на переменном токе (AC), где электричество переключается в направлении 50−60 раз в секунду (другими словами, на частоте 50−60 Гц). Трудно понять, как AC доставляет энергию, когда он постоянно меняет свое мнение о том, куда он идет. Если электроны, выходящие из настенной розетки, добираются, скажем, на несколько миллиметров вниз по кабелю, тогда нужно обратить вспять направление и вернуться назад, как они когда-либо добираются до лампы на столе, чтобы та засветилась?

Ответ на самом деле довольно прост. Представьте, что между лампой и стеной заполнены электроны. Когда вы щелкаете на переключателе, все электроны, заполняющие кабель, вибрируют назад и вперед в нитях лампы — и это быстрое перетасовка преобразует электрическую энергию в тепло и лампа засвечивается. Электроны необязательно должны вращаться по кругу для переноса энергии: в АС они просто «бегут на месте».

Что предстваляет собой инвертор

Одним из наследий Теслы (и его делового партнера Джорджа Вестингауза, босса Westinghouse Electrical Company) является то, что большинство приборов, которые мы имеем в наших домах, специально разработаны для работы от сети переменного тока. Приборы, нуждающиеся в постоянном токе, но потребляющие электроэнергию от розетки переменного, нуждаются в дополнительной части оборудования, называемой выпрямителем, как правило, из электронных компонентов, называемых диодами, для преобразования AC в DC.

Инвертор выполняет противоположную работу, и довольно легко понять ее суть. Предположим, у вас есть аккумулятор в фонарике, а переключатель закрыт, поэтому DC течет по цепи всегда в том же направлении, что и гоночный автомобиль вокруг дорожки. Теперь, если вы вытащите батарею и развернете ее, предполагая, что это соответствует другому способу, он почти наверняка все еще подаст свет, и вы не заметите какой-либо разницы в освещение, которое вы получаете, — но электрический ток будет протекать противоположным образом.

Предположим, у вас были молниеносные руки, и они были достаточно ловкими, чтобы переворачивать батарею 50−60 раз в секунду. Тогда бы вы стали своего рода механическим инвертором, превратив питание постоянного тока батареи в переменный на частоте 50−60 Гц.

Конечно, инверторы, которые вы покупаете в электрических магазинах, работают не так, хотя некоторые из них действительно механические: они используют электромагнитные переключатели, которые быстро переключаются на текущее направление. Инверторы, подобные этому, часто производят так называемый прямоугольный выход: ток либо протекает в одну сторону, либо наоборот, или он мгновенно переключается между двумя состояниями.

Такие внезапные перемены направления опасны для некоторых видов электрооборудования. При нормальной мощности AC, он постепенно переходит с одной стороны в другую в виде синусоидальной волны.

Электронные инверторы могут использоваться для создания такого рода плавно изменяющегося выхода переменного от входа постоянного тока. Они используют электронные компоненты, называемые индукторами и конденсаторами, для увеличения и снижения выходного тока, чем резкий, прямоугольный выходной сигнал включения / выключения, который вы получаете с помощью базового инвертора.

Инверторы также могут использоваться с трансформаторами для изменения определенного входного напряжения DC на совершенно другое выходное напряжение переменного (выше или ниже), но выходная мощность всегда должна быть меньше входной мощности. Из закона сохранения энергии следует, что инвертор и трансформатор не может выдавать больше энергии, чем они потребляют, и некоторая энергия должна быть потеряна как тепло, поскольку электричество протекает через различные электрические и электронные компоненты. На практике эффективность инвертора часто превышает 90 процентов, хотя базовая физика говорит нам, что какая-то часть энергии — какой бы она ни была — всегда где-то теряется.

Принцип работы устройства

Представьте, что вы аккумулятор постоянного тока, и кто-то хлопает вас по плечу и просит вас вместо этого произвести переменный. Как бы вы это сделали? Если весь ток, который вы производите, вытекает в одном направлении, как насчет добавления простого переключателя на ваш выход? Включение и выключение вашего тока может очень быстро обеспечить импульсы DС, которые могли бы выполнять как минимум половину работы. Чтобы сделать правильный AC, вам понадобится переключатель, который позволит полностью отменить ток и сделать это примерно 50−60 раз в секунду. Визуализируйте себя как человеческую батарею, которая меняет контакты туда и обратно более 3000 раз в минуту.

По сути, старомодный механический инвертор сводится к коммутационному блоку, подключенному к трансформатору. А так как электромагнитные устройства, которые меняют низковольтный переменный на высоковольтный ток или наоборот, используя две катушки провода (называемые первичной и вторичной) ранами вокруг общего железного ядра.

В механическом инверторе либо электродвигатель, либо какой-либо другой механизм автоматического переключения переворачивает входящий ток вперед и назад в основном просто путем изменения контактов и генерирует переменный во вторичном режиме. Коммутационное устройство работает так же, как в электрическом дверном звонке. Когда питание подключено, оно намагничивает переключатель, вытягивает его и очень быстро отключает. Пружина снова вернет переключатель, включив его, и потом будет повторять процесс снова и снова.

Частота переключения задается сигналами управления, формируемыми управляющей схемой (контроллером). Контроллер также может решать дополнительные задачи:

Регулирование напряжения.
Синхронизация частоты переключения ключей.
Защитой их от перегрузок.

Классификация инверторов

Инверторы могут быть очень большими и массивными, особенно если они имеют встроенные батарейные блоки, поэтому они могут работать автономно. Они также генерируют много тепла, поэтому у них большие радиаторы (металлические плавники) и часто охлаждающие вентиляторы. Самые маленькие инверторы — это более портативные коробки размером с автомобильное радио, которое вы можете подключить к гнезду прикуривателя, чтобы произвести AC для зарядки портативных компьютеров или мобильных телефонов.

Так же, как приборы различаются по мощности, которую они потребляют, инверторы различаются по мощности, которую они производят. Как правило, чтобы быть в безопасности, вам понадобится инвертор, рассчитанный на четверть выше максимальной мощности устройства, которое вы хотите использовать. Это позволяет предположить, что некоторые приборы (например, холодильники и морозильники или люминесцентные лампы) потребляют максимальную мощность при первом включении. Хотя инверторы могут обеспечивать максимальную мощность в течение коротких периодов времени, важно отметить, что они не предназначены для работы на пиковой мощности в течение длительного времени.

По принципу действия инверторы делятся на:

Автономные.
Инверторы напряжения (АИН).
Инверторы тока (АИТ).
Резонансные инверторы (АИР).
Зависимые (инверторы, ведомые сетью).

Здоровенные приборы в наших домах, которые используют большое количество энергии (такие вещи, как электрические нагреватели, лампы накаливания, чайники или холодильники), не очень заботятся о том, какую форму волны они получают: все, что они хотят, это энергия и как можно больше. Электронные устройства, с другой стороны, намного более суетливы и предпочитают более плавный вход, который они получают от синуидальной волны.

Многие инверторы работают как автономные устройства с аккумулятором, которые полностью независимы от сети.
Другие, так называемые утилитарно-интерактивные инверторы или инверторы с привязкой к сетке, специально разработаны для подключения к сети все время. Как правило, они используются для передачи электроэнергии от чего-то вроде солнечной панели обратно в сеть с точно правильным напряжением и частотой.

Это прекрасно, если ваша главная цель — создать собственную силу. Но это не так полезно, если вы хотите иногда быть независимыми от сети, или вам нужен резервный источник питания в случае сбоя, потому что если ваше соединение с сетью опускается, и вы не производите электричество самостоятельно (например, это ночное время, и ваши солнечные панели неактивны), инвертор тоже опускается, и вы полностью без энергии, независимо от того, генерируете ли вы свою силу или нет.

По этой причине некоторые люди используют бимодальные или двунаправленные устройства, которые могут работать как в автономном, так и в сетчатом режиме (хотя и не одновременно). Поскольку у них есть дополнительные части, они, как правило, более громоздки и дороже.

Крупные коммутационные устройства для применений передачи энергии, установленные до 1970 года, преимущественно использовали ртутно-дуговые клапаны. Современные инверторы обычно являются твердотельными (статические инверторы). Современный метод проектирования включает компоненты, расположенные в конфигурации моста H. Этот дизайн также довольно популярен среди небольших потребительских устройств.

Используя трехмерную печать и новые полупроводники, исследователи из Национальной лаборатории Oak Ridge Департамента энергетики создали инвертор мощности, который мог бы сделать электромобили более легкими, более мощными и более эффективными.

Автор статьи Свечкарёв Владимир Фёдорович

Читайте также: