АРЯ подсветки для CLAA089NA0ACW на основе ШИМ

[Leobor]

Не знаю, в каком ключе создать эту тему... Наверное все-таки в более научно-техническом...

Итак, есть тип матриц, отрегулировать яркость подсветки в которых - задача не совсем простая. Причина в том, что существующий вывод матрицы "ADJ" (adjust - регулировка) функционирует только в роли ключа. Об этом явно написано в даташите на матрицу. У меня в руках одно из детищ китайской компании Chungwa CLAA089NA0ACW, поэтому процитирую ее даташит:

Пункт 3 гласит: "вывод ADJ управляет яркостью, чем больше ширина импульса - тем ярче" (ну и приложен сложнейший график по сказанному)...
Пункт 4 гласит, что этот сигнал мало того должен быть "0" или 3,3В, но он еще должен иметь определенную частоту - 25+/-5кГц.
Ну и напоследок пункт 5 окончательно рассеивает все иллюзии у тех, кто решит перехитрить матрицу: "сигнал ADJ должен иметь высокий уровень, если не предполагается регулировать яркость, этот вывод не может иметь плавной регулировки".
Вот и приехали... Значит техническое задание принимает следующий вид:
- генератор на 25кГц
- напряжения лог."0" - 0В, лог"1" +3,3В
- управление включением подсветки от контроллера монитора
- регулировка скважности импульсов от... Тут уже на вкус. Меня интересует работа с фотоэлементом.
Естественно, схемотехническое решение должно быть как можно проще. Обращаемся к "народным" ШИМ:
- таймер NE555 (КР1006ВИ1) не совсем подходит, потому, что регулировка скважности сильно влияет на частоту. Выход есть: поставить два таймера - один генератором, второй - регулятором скважности. Но зачем нам сложности?
- драйвер MC34063 (КР1156ЕУ5) не подходит по той же причине, к тому же у него частота вообще не регламентирована - у него в качестве частотозадающего элемента используется только конденсатор.
- драйвер TL494 кажется то, что надо. Частота - задается R и C, регулировка скважности реализовывается внутренними ресурсами достаточно удобно.
Получилась вот такая схема:

Минимум навесных элементов.
Драйвер работает в однотактном режиме (вывод 13 на общем проводе), выход у меня использован один - вывод 11 (кто хочет может использовать другой - вывод 8). Поскольку этот выход с открытым коллектором, оказалось достаточным подать через резистор 2,2к напряжение разрешения подсветки прямо с контроллера монитора и снять сигнал с ножки микросхемы. Как видим, взятое с контроллера напряжение разрешения составляет 3,3В, через резистор на матрицу поступает оно же. Все согласно букве даташита. Элементы 20кОм и 2200пФ - частотозадающие и рассчитаны на работу драйвера на частоте 25кГц. Вывод 14 - это выход источника опорного напряжения (ИОН). Через резистор 12кОм (ну такой был под рукой...) оно подано на вывод 4 (управление шириной импульсов). Транзистор изменяя проводимость между выводом 4 и общим проводом и осуществляет регулировку ширины импульсов. Транзистор управляется при помощи фотодиода. В затененном состоянии его сопротивление велико (порядка нескольких мегаом) и на базу транзистора подано смещение через 1МОм. В этом состоянии транзистор открыт и вывод 4 микросхемы зашунтирован на общий провод. Длительность импульсов минимальная, яркость - тоже. Как только фотодиод освещается, его сопротивление падает до десятков килоом, транзистор закрывается и вывод 4 оказывается оторванным от общего провода, напряжение ИОН полностью поступает на вывод 4, ширина импульсов максимальная, яркость - тоже. Конденсатор обеспечивает инерционность изменения яркости. Чем его емкость больше - тем медленнее откликается яркость на резкое изменение освещенности. Надо отметить, что минимальная яркость подсветки матрицы не равна нулю - подсветка не выключается полностью и в абсолютной темноте изображение вполне комфортно. Если возникнет необходимость немного увеличить яркость подсветки в темноте (просто может покажется кому то слишком темной), можно в разрыв коллектора транзистора установить резистор сопротивлением 1-2кОм (подобрать по вкусу).
Теперь вкратце о подборе элементов в базе транзистора. Поскольку фотодиоды бывают разные и имеют разное сопротивление в освещенном состоянии, то и кривая регулировки яркости тоже зависит от этого. Резистор смещения 1МОм выбран из соображения сопротивления освещенного фотодиода порядка 20-60кОм. Для регулировки чувствительности под конкретный фотодиод установлен переменный (или подстроечный) резистор 100кОм. Описывать, как будет себя вести тот или иной фотодиод сложно, поэтому, регулировкой этого резистора можно добиться приемлемого результата по уровню срабатывания. У меня не упомянуто, какой именно применен фотодиод, потому, что я даже не знаю его названия, он просто откуда то выпаян. Можно поставить любой фотоэлемент - фотодиод или фоторезистор, сопротивление которого в освещенном состоянии (измеряется тестером) составляет от 10 до 100кОм. Но лучше будет результат с тем фотоэлементом, который в освещенном состоянии имеет наименьшее сопротивление. Из отечественных для этой цели подойдет ФД263, а еще лучше ФД230 (они ставились в качестве "глаза" ДУ советских телевизоров).
Микросхема драйвера может быть как TL494, так и KA7500. В принципе они полные аналоги. Добыть их можно из подавляющего большинства компьютерных блоков питания. Транзистор... Я написал тот, что был под рукой (в любом компьютерном БП их тоже полно). Его аналоги - SS9014, отечественный КТ3102 (желательно с буквой, соответствующей наибольшему коэффициенту усиления - Д,Е). Качество работы фотодатчика довольно сильно зависит от коэффициента усиления транзистора. Поэтому его надо брать с максимально возможным этим параметром. Для импортных это можно проследить в соответствующих даташитах, для КТ3102 лучше все же применить с буквой Е.
Длина провода с фотоэлементом не требует дополнительного исследования - в базе транзистора стоит конденсатор довольно большой емкости, чтобы задумываться о каких либо помехах.
Кому нужна не автоматическая, а ручная регулировка яркости, можно выбросить из схемы транзистор и все, что с ним связано, а схема тогда будет выглядеть так:

На схемах не показан фильтрующий конденсатор по напряжению +12В, его тоже надо поставить, номиналом 470мкФ*16В.
Данная схема опробована и работает достаточно уверенно.

[vlad38]

может кому пригодится .
была собрана нижняя схема (без фотоэлемента).
для работы с моей матрицей в схеме регулятора , по совету Leobor ,было изменено ;
резистор с 6 ноги микросхемы на 120 кОм , а c 5 ноги микросхемы конденсатор изменён на 0,047мкф .
всё работает нормально .
подключение https://yadi.sk/d/8pLPeYivrNr3f предоставлено Leobor.
моя матрица;
http://www.yslcd.com.tw/docs/product/B101EVT03.1.pdf

[Leobor]

Вообще то эта схема универсальная и подойдет к любой матрице, имеющей на борту встроенный драйвер подсветки (просто я не могу ее переименовать...).
Для этого нужно в даташите на матрицу найти рекомендуемое значение частоты ШИМ для управления яркостью и пересчитать под нее частотозадающие элементы схемы (резистор с 6 ноги и конденсатор с 5 ноги TL494). Для этого можно либо в даташите на TL494 найти формулу для расчета, либо воспользоваться автоматическим калькулятором.
Схему подключения я пожалуй все же продублирую здесь:

Замечено, что на разных матрицах регулятор может вести себя по-разному. Это продиктовано различным динамическим диапазоном встроенной подсветки матриц. Поэтому для повышения устойчивости к помехам при регулировке, следует от вывода 4 микросхемы повесить на общий провод конденсатор 0,01...0,047мкФ.
Также следует упомянуть, что в некоторых матрицах встроенная подсветка может работать автономно, а в некоторых - только при полном подключении (LVDS). Примером является N070ICG-LD1. Дело в том, что она имеет встроенную схему адаптивной регулировки подсветки в зависимости от общей яркости картинки (опция выбирается соответствующим подключением вывода CABCEN). Поэтому без запитки внутренней схемы скалера встроенный драйвер подсветки автономно не работает.
И еще, гипотетические сложности, которые могут возникнуть при ее реализации. В даташитах разных производителей матриц выводы для управления подсветкой могут быть обозначены по-разному. Поэтому расшифруем:
- вывод управления ВКЛЮЧЕНИЕМ подсветки может быть обозначен как BL-ON, BL_PWR, BL_CNTRL, BL_EN (BL - backlight, PWR - power, CNTRL - control, EN - enable, ON - вкл)
- вывод управления ЯРКОСТЬЮ подсветки может быть обозначен как BL_PWM, BL_DIM, BL_BRI, BL_ADJ (PWM - ШИМ, DIM - dimmer, BRI - brightness, ADJ - adjustment)
Вместо аббревиатуры "BL" может быть "BKLT" или "LED".
Вот, собсно, и вся наука...

[Asterdam]

отличный материал.
спасибо.

[iddqd1]

А заработала ли данная матрица с прошивкой от ancc?

[Leobor]

Сообщение от iddqd1

А заработала ли данная матрица с прошивкой от ancc?

Какое отношение вопрос имеет к теме?

[iddqd1]

Да никакого, но не заводить же отдельную тему из-за этого.

[Leobor]

Думаю, эта матрица ни чем не отличается от других подобных. И заработает с прошивкой под N070ICG-LD1 или HSD070PWW1.

[Garen]

Сообщение от iddqd1

А заработала ли данная матрица с прошивкой от ancc?

да, а если не взлетит с этой, поставишь вон что выше написали