Вторая жизнь телевизора. Часть первая - свет.

Диспозиция

Итак, ребёнок разбил панель телевизора. Что делать со сломанным телевизором (не ребёнком!) дальше?

1. Выкинуть
2. Продать на запчасти
3. Дать вторую жизнь

Займёмся!

Собственно, второй и третий подход можно совместить. Часть компонентов не понадобится в наших экспериментах.

Функционально ЖК-телевизор состоит из следующих частей:

• ЖК-матрица, создающее изображение
• подсветка (чаще всего ЛЕД) и рассеивающие элементы
• Контроллер матрицы (T-con board)
• Контроллер подсветки (LED Driver)
• «мозги» — коммутатор сигналов, ТВ-тюнер, смарт часть
• аудиосистема — усилитель и динамики
• блок питания

Чаще всего контроллер подсветки объединён с блоком питания, а усилитель звука — с платой «мозгов».

Да будет свет!

Сегодня мы поговорим о том, что можно сделать со «световой» частью телевизора с разбитой панелью. Тут снова список — спектр:

• От телевизора-донора используется только корпус и рассеивающие пластики.
• Используются «родные» светодиоды с другим контроллером
• Используется родной контроллер подсветки с кастомным включением
• Вся электроника остаётся, телевизор как бы показывает внешний источник

Использование только корпуса

Это, как ни странно, наименее сложное преобразование. Вычищается вся начинка, остаётся корпус и светорассеивающие пластины: лист молочно-белого пластика, лист с линзой Френеля и/или другие листы. В корпус наклеивается светодиодная лента нужных характеристик, там же размещается её контроллер, всё собирается.
Плюсы этого подхода:

• не надо разбираться с характеристиками штатных светодиодных полос
• Можно сделать RGB свет, регулируемую температуру, программируемые эффекты и т.д.
• Компоненты ТВ (питание, контроллер, шлейфы, светодиоды) можно выставить на барахолку — авось кто купит

Минус — для этого нам нужно собрать всё, кроме корпуса и иметь идею «зачем»

Использование «родных» светодиодов

Этот подход наиболее энергоэффективен — при использовании штатного блока питания запитываются ещё и цепи для уже ненужной требухи — «мозгов», звука и т.д.
Минус этого подхода — надо подобрать контроллер. Возможно, я совсем не умею искать в интернет-магазинах, но я не смог найти многоканального ЛЕД драйвера, который обычно стоит в ТВ/мониторной подсветке. Гуру поиска — помогите, пришлите в комментах примеры!

Использование «родного» драйвера

• не надо разбираться с характеристиками штатных светодиодных полос
• Минимум дополнительных компонентов
• Достаточно высокая эффективность

Минусы — всё-таки питаются «лишние» цепи, нужны компоненты и немного пайки

Использование всей исходной электроники

Тут всё может заработать «из коробки», но есть нюансы: телевизор может выключиться без подключённого источника, яркость подсветки может быть не на максимуме (а поменять его никак).

Так что я выбрал путь штатного контроллера подсветки.

Диагностика

Первым делом мы снимаем заднюю крышку ТВ, чтобы получить доступ к электронике. Идентифицируем платы и разъёмы.

Блок питания

Хотя он может выглядеть по-разному, именно в этот блок приходит высоковольтный провод, Будьте осторожны с этим блоком — тут высокое напряжение! В моём случае высоковольтная часть обведена белой «вафельницей».
Из этого блока обычно отходят две косы
— одна идёт вглубь корпуса — это питание светодиодов. На моём фото — внизу
— вторая соединяется с «мозгами» — она нам понадобится.

Контроллер или «мозги»

Как уже говорили выше, к ней приходит провод от блока питания. Также на этой плате разъёмы входов, сеть и пр.
От неё могут отходить следующие провода:
— к матрице (обычно широкий и плоский)
— к колонкам — 4 толстых провода как у меня или по паре на каждый динамик
— к кнопкам и датчику пульта
— к вспомогательным платам — WiFi, камера и прочее

T-con

Эта плата преобразует видеосигнал от «мозгов» в формат, понятный данной матрице. Тут мы видим, что автор матрицы — AUO. Более нам это не интересно.

Как видно на первом фото, мне повезло, и сигналы между блоком питания и контроллером подписаны. Что же мы видим?

NC — not connected (не используется)
GND — ground (земля)
+16V — 16 вольт постоянного тока
+16VA — always? Вообще часто А обозначают переменный ток, но + рядом развеивает. Считаем, что это standby, то есть всегда включённое
PS_ON — power supply ON (сигнал ОТ контроллера, что надо включаться всему блоку питания)
BL_O/F — backlight On/Off(включение подсветки)
DIM — dimming (яркость подсветки). Обычно ШИМ, но может быть и простое сопротивление

Далее нам надо аккуратно подключить ТВ в сети и измерить напряжение:
(в выключенном состоянии)
— на линиях питания (какая включена постоянно, какая нет, сколько вольт)
(во включённом состоянии)
— на линиях PS_ON, BL_O/F, DIM

Тут скорее всего будет либо 3.3В, либо 5В. Если повезёт, то блок питания выдаёт это же напряжение на плату контроллера и достаточно будет закоротить эти сигналы. В моём случае чуда не произошло — плата выдаёт только 16 вольт, назад ждёт 5-вольтовые сигналы.

Демонтаж разбитого

(к сожалению, не сделал фото процесса)
от платы T-con шлейфы идут либо сразу на матрицу, либо на платы вдоль краёв экрана. Отсоединяем что можем, что не можем — отрываем. Аккуратно разбираем «бутерброд» из рассеивающих панелей и самой ЖК матрицы — она будет единственная чёрная — отсоединяем её и выкидываем. Остальное собираем обратно.

Закупка

Итак, для включения подсветки нам надо выдать 5-вольтовый сигнал. Мощность «чуть больше чем ничего», так что были закуплены понижающие микропреобразователи: https://aliexpress.com/item/item/33041814413.html и выключатели для всего этого дела: https://aliexpress.com/item/item/33051135600.html

Сборка

Эта схема проста: одножильными проводами воткнулся прямо в «косу» от блока питания в контроллер. По «чёрно-белому» проводу идёт 16 вольт через включатель и земля. Бело-синими проводами (брошенными монтёром у телефонной коробки) 5-вольтовые сигналы идут на все три линии.
Собрал, проверил. Если на канал DIM идёт меньше, чем ожидает драйвер, подсветка будет мигать. С вольтметром в одной руке и часовой отвёрткой в другой нашёл порог, при котором всё успокаивается.

В принципе, можно собирать и применять. Но ведь можно же сделать плавненько!

Регулировка яркости

Почитав в даташите на микросхему подсветки, что ждёт от нас контроллер на канале DIM (я надеялся, что просто резистором обойдусь), был разочарован — он там ждёт ШИМ сигнал, скважность (часть времени, когда сигнал есть) определяет яркость.
На том же Али были приобретены недорогие ШИМ-контроллеры: https://aliexpress.com/item/item/32953823579.html
Даже на фото опытный бы глаз заметил, что плюсовой вывод у них соединён со вводом, а ШИМ на минусовом, что меня никак не устраивало. Как жаль, что понял я это только после получения плат. Зато, внимательно измерив сигнал на «минусовом» выводе, я возрадовался: он давал нормальный ШИМ-сигнал амплитудой входящего напряжения!
Более того, при выключении (а там крутилка с кликом) на минусовой вывод подавалось входящее напряжение! Т.е. у меня получился отключаемый сигнал яркости. Вот так это выглядит вживую:



Как видно, все органы управления размещены там, где раньше были входы. Для кнопки вкл я расширил отверстие USB-разъёма, а регулятор яркости без подгонки влез в коаксиальный вход. Всё было закреплено и заизолированно кусками матерчатой ленты, на которой раньше держались штатные провода.

Применение

С применением есть неопределённость. Больше всего свет от такого источника похож на свет из окна, особенного из мансардного. Получается, что в каком-нибудь подвале можно оформить этот телевизор на стене за шторами ли похожим образом — псевдоокно. Также перспективно разместить на потолке (гаража, подвала и т.п.) и получить псевдомансардное окно. Пока не решил.

Можно использовать как источник фотосвета, хотя он достаточно холодный. Я скачал приложуху-люксметр, он мне насчитал 60000 люкс в метре от телевизора. На вид очень ярко, телефон не передаст. Если будет спрос, сниму видео (пишите, как его правильно снимать).

В следующей части мы поговорим о звуке. Я ничего не понимаю в дизайне акустических систем, так что буду рад дельным советам!