Как подключить монитор напряжения
Привет, друзья. Сегодня мы затронем весьма спорную тему, касающуюся домашних компьютеров, а именно - подключение ЖК монитора к компьютерному блоку питания .
Ни в коем случае не подключайте монитор к сети, используя блок питания от ноутбука ! Большинство подобных БП выдают напряжение в 19 вольт, что может быть губительно для электронных элементов ЖК монитораЗдесь речь пойдёт только о тех моделях, которые имеют внешний блок питания монитора. Точнее, имели таковой, пока этот самый блок питания (БП) не сгорел/испортился.
Содержание статьи:
В каких случаях можно подключать монитор к блоку питания компьютера
По большому счёту, подключить монитор к компьютерному БП можно и в том случае, если он имеет встроенный блок питания , нужно будет только вскрыть устройство и разобраться с электрическими цепями внутри него, на мониторах, оснащённых встроенным блоком питания, мы подробнее остановимся в статье Ремонт ЖК монитора. Замена инвертора подсветки, а в рамках данной статьи ограничимся аппаратами вывода изображения, оснащёнными дополнительным оборудованием , подобным тому, что изображено на картинке ниже.
Безусловно, mirAdmin советует вам, всё-таки, приобрести новый блок питания подходящей модели, если старый БП не подаёт признаков жизни и не подлежит ремонту.
Все приведённые ниже материалы опубликованы исключительно в ознакомительных целях. Их использование возможно только как временное решение возникших проблем. Ни автор статьи, ни администрация сайта mirAdmin не несут ответственности за возможный ущерб, нанесённый имуществу в следствие несоблюдения техники безопасности при работе с электрическим оборудованием.Но что, если на улице далеко за полночь, а компьютер нужен немедленно? Или, допустим, монитор перестал работать, а вы не уверены в причине неисправности? Обидно было бы прикупить новенький блок питания, а потом, подключив через него монитор к сети, обнаружить, что проблема неисправности монитора была в чём-то другом. В общем, согласитесь, разные бывают ситуации.
Безопасность подключения монитора к блоку питания компьютера
Первый вопрос, который требует конкретного ответа, это: Насколько безопасно подключать ЖК монитор к компьютерному блоку питания?
Если рассматривать техническую сторону вопроса с точки зрения неопытного пользователя, необходимо обратить внимание на три основных параметра:
Напряжение, выдаваемое компьютерным блоком питания , может быть разным, в зависимости от интерфейса подключения. Большинство ЖК мониторов требуют питание напряжением 12 V. Ниже мы увидим, что у современных БП для стационарных компьютеров есть разъёмы, имеющие подходящие нам параметры по напряжению.
Потребляемая мощность монитора может сильно отличаться, в зависимости от конкретной модели. Причём, этот показатель не будет расти в строгой зависимости от диагонали экрана разных мониторов. Значения потребляемой мощности могут варьироваться в достаточно больших диапазонах, и поэтому здесь будет некорректно выводить среднее значение этого параметра. При написании этой статьи нами были взяты определённые рамки, на которые и будем опираться, это порядка 15-35 W в режиме работы (потребляемой мощностью в режиме ожидания можем пренебречь, так как она ничтожно мала в сравнении с цифрами потребления работающего устройства).
Грубо рассчитать требуемую выходную мощность блока питания для монитора можно, перемножив значения напряжения и силы тока. То есть если ваш монитор нуждается в источнике питания напряжением 12 V и силой тока в 2 A, то примерная мощность должна быть равна 12 x 2 = 24 W. Выдаваемая же мощность компьютерного блока питания может быть и 450 W, и 500 W, и 600 W, и больше (может быть, конечно, и меньше).
То есть, если вы собираетесь подключать монитор к отдельному блоку питания, на котором не будет работать больше никаких устройств, то выдаваемой мощности будет более, чем достаточно. Если же вы собрались запитать монитор от БП, который обеспечивает весь ваш компьютер, то предварительно нужно суммировать потребляемую мощность всего оборудования ПК (либо посмотрев характеристики каждого модуля на официальном сайте, либо воспользовавшись сервисами сайтов, позволяющих по конфигурации компьютера рассчитать требуемую мощность блока питания), проверить, какой свободный запас мощности остаётся у блока питания (имейте в виду, что цифры в модели БП зачастую не показатель мощности, а, скорее, рекламный ход!). И, если запас мощности превышает требуемый монитором показатель с хорошим гандикапом, то эксперимент можно продолжить. В противном случае делать это категорически не рекомендуется.
Показатели напряжения, силы тока и потребляемой мощности монитора вы можете найти либо на наклейках, расположенных непосредственно на задней крышке монитора, либо на блоке питания, который использовался в работе с данным монитором, либо в интернете на сайте производителя или на сайтах каталогов оборудования в сведениях о вашем устройстве.Технические характеристики силы тока и выдаваемой мощности блока питания также можно найти и на корпусе устройства, и в сети интернет.
Переходник от компьютерного блока питания к разъёму монитора
Для начала нужно определиться, откуда же запитать монитор. Проще всего, конечно, было бы взять за источник один из внешних разъёмов компьютера, например, подключить монитор к USB на материнской плате. Но мы знаем, что (в нашем случае) монитору требуется 12 V от источника, а, если взглянем на схему USB интерфейса, то увидим, что напряжение на этом участке равно только 5 V
Но есть в компьютере и источник, способный выдавать требуемые нам 12 V. И этим источником является molex-интерфейс блока питания компьютера. В нашем примере мы будем использовать стандартный размер molex розетки с 4 контактами (нам понадобятся только 2), ввиду удобства и, чаще всего, большого количество подобных разъёмов на проводах блока питания.
Схема molex разъёма
Дальше всё просто. Смотрим схему гнезда питания монитора и определяем, какой контакт за что отвечает. Чаще всего вы увидите что-то подобное:
Теперь отрезаем от испорченного блока питания штекер
В принципе, уже можно соединить провод +12 V, отвечающий за центральный контакт штекера, с жёлтым контактом molex, а второй провод штекера с чёрным проводом от разъёма molex. Но мы, для удобства, сделаем полноценный перeходник molex-монитор.
Для этого нами был взят переходник sata-molex, который необходимо разрезать у ответки sata разъёма
Теперь мы прячем красный и находящийся рядом с ним чёрный провода, заизолировав их или полностью вытащив из вилки. А оставшиеся жёлтый и чёрный соединяем согласно приведённой выше схеме:
- Жёлтый провод molex с проводом центрального контакта штекера БП (+12 V)
- Чёрный провод molex с проводом внешнего контакта штекера БП (0 V GND)
Соединяем провода скруткой и пропаиваем их для надёжности. После этого изолируем соединения.
На выходе у вас должно получиться что-то подобное (ну, только поаккуратнее)
Теперь открываем боковую крышку компьютера (если хотим подключить монитор к блоку питания, находящемуся внутри системного блока ), подключаем наш переходник к свободной molex розетке (желательно использовать molex, идущий напрямую из блока питания, а не параллельное ответвление от жесткого диска, например), штекер питания выводим через заднюю стенку системного блока и вставляем в гнездо питания монитора.
Включаем компьютер и проверяем работу монитора
Если вы сделали всё, как описано выше, и верно подключили провода питания и вывода изображения от компьютера, то монитор должен работать. В противном случае либо имеется ошибка в сборке переходника c molex на монитор, либо неисправность в самом мониторе . Но данная тема уже выходит за рамки конкретной статьи.
На этом всё. Всем удачных экспериментов и стабильного изображения в ваши экраны.
Идея создания данного прибора появилась очень давно, практически сразу же после массового внедрения цифровых измерительных приборов. При использовании стрелочных измерительных приборов по колебаниям стрелки можно было судить о наличии импульсных помех в измеряемой цепи. Цифровые же приборы показывают усредненное значение за определенный промежуток времени и говорить о наличии или отсутствии импульсов не приходится. Последним толчком к созданию данного прибора послужили проблемы с автомобильным аккумулятором, но об этом позже.
В итоге был создан прибор – монитор напряжения, который постоянно измеряет напряжение (более 600 раз в секунду) и запоминает минимальное и максимальное значения. Основное назначение прибора – оценка отклонений напряжения питания от номинала. Поэтому особых мер по увеличению точности, входного сопротивления и прочих параметров не принималось. Сравнительно малое входное сопротивление в некоторых случаях даже играет положительную роль.
Принципиальная схема прибора представлена ниже.
Поскольку прибор создавался для личных нужд в течение одного вечера, то и детали для него использовались те, которые нашлись. В итоге были использованы микроконтроллер PIC12F675, регистры 555ИР23, 7-ми сегментный светодиодный индикатор от компьютера, стабилизатор 7805 и резисторы, конденсаторы.
Работа схемы не представляет что-то необычного. Измеряемое напряжение с аккумулятора (оно же и напряжение питания, подается через стабилизатор 7805 на схему) через резистивный делитель подается на АЦП микроконтроллера. С помощью переменного резистора производят калибровку монитора. Микроконтроллер измеряет аналоговое напряжение, переводит его в цифровой вид и заносит соответствующее значение в сдвиговые регистры, к которым подключены светодиодные индикаторы. При нажатии на кнопку на табло выводится поочередно минимальное или максимальное зафиксированное напряжение. При удержании кнопки в нажатом состоянии более 6 секунд при отображении максимального значения прибор сбрасывает запомненные значения и после отпускания кнопки начинается новый цикл измерений.
Для ограничения тока, протекающего через индикаторы было решено поставить по одному резистору (по схеме R3, R4) в анодных цепях каждого разряда. Это привело к зависимости яркости свечения индикаторов от количества сегментов в отображаемой цифре, но на качестве выполняемых функций не отразилось. Первоначально резисторы были присоединены к (+) питания, но потом их подключил к выводу микроконтроллера, что позволило более четко отображать текущее значение на индикаторе. Номиналы резисторов R3, R4 довольно велики, но тем не менее используемые индикаторы обеспечивают достаточную яркость. Кроме того был введен светодиод (на схеме не показан), который светиться при наличии колебаний напряжения в измеряемой цепи.
Под эти детали была разведена плата.
Плата изготавливалась с использованием ЛУТ. На фото представлена плата одного из первых вариантов монитора, где резисторы R3 и R4 подсоединены к (+) питания. Поэтому на первых собранных экземплярах резисторы подсоединялись к выводу микроконтроллера проволочной перемычкой (белый провод на фотографии ниже). Вообще схема не критична к номиналам радиоэлементов. Возможно использование следующих деталей:
R1 – 470 Ом - 1кОм
R2 – 470 Ом - 3,3кОм
R3 – 100 Ом - 470 Ом
R4 – 100 Ом - 470 Ом
R5 – 10 Ом - 100 Ом (или заменить диодом/предохранителем – сделан на всякий случай)
R6 – 100 Ом - 470 Ом (на схеме не показан, см. плату – питание на светодиод)
Электролитический конденсатор 10 мкФ*10 Вольт. Большую емкость ставить не стоит, поскольку в этом случае напряжение питания на микроконтроллере возрастает медленно и может не произойти запуск внутреннего генератора. В большинстве случаев от этого конденсатора можно отказаться. Остальные конденсаторы – керамические по 0,1-1 мкФ.
Микросхемы: PIC12F675, 555ИР23. Интегральный стабилизатор 7805 (с отпиленным фланцем).
Программа для микроконтроллера писалась уже на основе существующих модулей, поэтому в ней много лишнего кода и при желании ее можно улучшить. (Вообще разработка данного устройства заняла меньше времени, чем написание данной статьи.)
При контроле прибор подсоединяется к источнику питания. На табло отображается текущее напряжение. При изменении напряжения вспыхивает красный светодиод. При постоянно меняющемся напряжении (пульсациях) светодиод практически постоянно горит. При нажатии кнопки прибор поочередно показывает минимальное и максимальное зафиксированное напряжение. При удержании кнопки в нажатом состоянии более 6 секунд когда отображается максимальное зафиксированное напряжение прибор обнуляется.
Вернемся к нашей автомобильной аккумуляторной батарее, для которой-то этот прибор и создавался. Все проявлялось в том, что автомобиль, особенно в зимний период, мог утром не завестись или заглохнуть на перекрестке/ в пробке. Аккумуляторная батарея на стенде показывала вполне нормальные результаты и вроде не требовала замены. Были подозрения и на реле заряда, и на генератор и на стартер. Все это было проверено/заменено и не бесплатно. При подключении монитор напряжения однозначно показывал падение напряжения ниже нормы не только при работе стартера, но и при езде в городских условиях. Анализируя время падения напряжения и его величину, был сделан вывод, что дело не в проводке автомобиля, а именно в аккумуляторе. Что и подтвердилось на практике. Вполне возможно, что одна из банок при вибрации начинает «коротит».
Помимо проверки автомобильного аккумулятора у прибора сразу появилась работа в других сферах. Он оказался весьма полезен при диагностике проблем с питанием в электронных схемах. Для этого цепь питания и измерительная цепь были просто разделены. Питание на прибор в этом случае подается от отдельного источника питания. Именно этот вариант показан на видео при проверке компьютерного блока питания.
И напоследок видео работы и осциллограммы, которые получены на компьютерном блоке питания и на которых видны скачки напряжения.
А вот такие импульсы проскакивают довольно часто и это в режиме простоя компьютера:
В архиве:
Плата в формате Sprint-Layout
Исходники для PIC12F625 на языке PICBasic.
HEX-файл для прошивки.
При программировании необходимо: установить внутренний генератор INTOSC, вывод GP4 работает как канал порта ввода/вывода; сторожевой таймер выключить; GP3 работает как канал порта ввода/вывода. Для примера слово конфигурации для микроконтроллера в 14 разрядном битовом виде согласно даташита и при использовании программатора AUTOPROG выглядит так: 01000000010100.
Хорошо бы знать заранее, где упадёшь, можно и соломку постелить))) С прикупом ещё прикольнее — жильём в Сочи разжиться, хоть и водные катаклизмы там, но всё ж лучше полыхающей Якутии))) Мечты…
Сегодня совсем о другом — как вовремя узреть, что скоро твоё автономное /аккумуляторное ли, батареечное/ устройство отключится или запросит «кушать».
Мини-обзор на микро-детальку, которая вкупе со светодиодом окажет в этом неоценимую услугу))) Кому интересно — прошу:
Снабжал я свои поделки различными индикаторами /показометрами/ разряда:
У всех один недостаток /не считая размеров, хотя так-то мелкие/ — нужно тапнуть на кнопочку, чтобы посмотреть. Включенными постоянно не оставишь, т.к. «жрут», а лишний рот при автономке нафиг не нужен!))) Возникла в голове мыслишка, хорошо бы «лампочка» сама загорелась при определённых условиях /меня бы устроило 3,2В, вроде как не поздно ещё, но подзаряжать пора))) /. Полез в инет искать, нашёл из простейшего:
Есть ещё куча схем посложнее и с доп.прибамбасами. И вдруг:
Супервизор, он же детектор, он же монитор напряжения! То, что мне нужно! Нахожу на Али и заказываю /кста, практически нет лотов с моей хотелкой на 3,2В/. Распаковки не будет, посылка была сборная. В упаковке 10 шт. Выглядит так:
Копус sot-23-5:
И немного увеличу:
Кратенько из даташита:
Два икса в BD47XX соответственно обозначают напряжение срабатывания, и судя по картинке свыше, варианты от 1,9 до 4,6 вольт.
Логика работы микросхемы проста, светодиод, подключенный к ней, загорается при снижении напряжения к уровню ХХ.
Светодиод подключается к открытому коллектору транзистора. Заявлено, что сама BDшка /буду звать её так/ ограничивает выходной ток на уровне ≈10-12 мА, так что можно светик подключать напрямую без доп.сопротивлений. А в режиме ожидания обещано всего около 1,5 микроампер /проверю, если приборы мои потянут))) / Питающее напряжение до 10 вольт.
Размеры позволяют припаять BDшку прямо к выводам светодиода /кста, лучше сразу после пайки зафиксировать термоклеем или напялить термоусадку, ножки микросхемы очень хлипкие и на одной у меня просто отвалились((( /
В итоге индикатор практически не занимает места, что пригодится в ограниченных пространствах!
Ну что ж, проверяю в работе:
Нареканий нет, срабатывает.
Далее проверяю, когда погаснет:
Примерно на 1,6 В. Ток соответственно уменьшается.
Токи в режимах ожидания и срабатывания:
Мультик кажет ≈0,8 микроампера в первом и ≈21 миллиампер во втором, что в принципе не так далеко и критично от заявленного.
Применил первую BDшку вот в таком дешманском налобнике:
Увидел его у коллеги, покрутил, примерил, купил на Али за ≈4$ на разобрать-посмотреть. Светит он слабенько, но для «ближнего боя» сойдёт, плюс магнит сбоку на всякий пожарный. Лишних режимов нет, только точечный свет, COB-матица и выкл по кругу. Зарядка встроенная. Погонял я его немного и таки разобрал. 18650 впаян, и в последствии ёмкость показал всего ≈700 мАхов… Подкинул щупы и оппа — 2,6В… Т.е. защиты от переразряда походу нету, а светить он продолжает. Непорядок! Поменял аккум на литокалу 3400 мАч, рассеиватель со стёклышком на TIR, добавил радиаторы на точечный свет /Q5 греется нехило/ и сбоку, просверлив отверстие, на термосопли влепил 3мм светик с напаянной BDшкой:
Впоследствии разряжал его я очень долго до заветной красной индикации:
Понятно, что аккум будет высасываться светодиодом, хоть и медленно. Потому желательно использовать BDшку в гаджетах с защитой от переразряда или с защищёнными акками. В моём случае фонарик прижился на работе и используется каждый день, и при обнаружении сработавшего индикатора отправляется на зарядку.
Для полноты эксперимента поймал момент срабатывания, проверил напругу и оставил на 4 часа:
Светик откушал 0,13 В, т.е. ≈0,04 В/ч или ≈0,7 В в сутки, что довольно таки много. Защита, и только защита спасёт!)))
В перспективе хочу использовать мигающие светодиоды для лучшей визуализации заказал такие, только походу ползком они до меня добираются)))
На этом вроде бы всё, спасибо за просмотр! Заранее прошу прощения за качество и размеры фото и гифок, обзор ваял на смартфоне в мобильной версии сайта.
Ну и традишн:
/первый час ночи, пришлось будить пушистую семью))) /
приведет к смерти или серьезной травме, если ее не предотвратить.
Ключевое слово ВНИМАНИЕ сообщает о потенциально опасной ситуации , которая может
Ключевое слово ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ сообщает о потенциально опасной ситуации , которая может
Ключевое слово ПРИМЕЧАНИЕ обращает внимание на полезные советы и рекомендации, а также
информацию для эффективной и безаварийной работы оборудования.
Ни при каких обстоятельствах ООО «Производственное объединение ОВЕН» и его контрагенты не будут
нести юридическую ответственность и не будут признавать за собой какие-либо обязательства в связи с
любым ущербом, возникшим в результате установки или использования прибора с нарушением действующей
Настоящее Руководство по эксплуатации предназначено для ознакомления обслуживающего персонала с
устройством, принципом действия, конструкцией, технической эксплуатацией и обслуживанием
микропроцессорного монитора напряжения сети МНС1, в дальнейшем по тексту именуемого «прибор» или
Подключение, регулировка и техобслуживание прибора должны производиться только квалифицированными
специалистами после прочтения настоящего руководства по эксплуатации.
Прибор предназначен для автоматического защитного отключения контролируемого электрооборудования
(например, электродвигателей холодильных агрегатов) в случае выхода напряжения питающей сети за
установленные пределы, а также в случае превышения заданного максимального значения температуры.
• контролировать напряжения в однофазной (230 В, 50 Гц) и в трехфазной (230/380 В, 50 Гц) сети с
• отключать нагрузки в случае превышения контролируемых величин;
• контролировать температуру по сигналам внешнего датчика, установленного на объекте (например, в
2 Технические характеристики и условия эксплуатации
контролируемого напряжения за зону допуска (Т выкл. U )
Прибор предназначен для эксплуатации при следующих условиях:
• закрытые взрывобезопасные помещения без агрессивных паров и газов;
• верхний предел относительной влажности воздуха: не более 80 % при +35 °С и более низких
В связи с наличием на клеммнике опасного для жизни напряжения прибор следует устанавливать в
щитах управления, доступных только квалифицированным специалистам.
Любые подключения к прибору и работы по его техническому обслуживанию производятся только с
По способу защиты от поражения электрическим током прибор соответствует классу II по ГОСТ 12.2.007.0-75.
Требования безопасности соответствуют разделу 2 ОСТ 25.977-82 в части требований к электрическим
При эксплуатации, техническом обслуживании и поверке необходимо соблюдать требования ГОСТ 12.3.019-80,
«Правил эксплуатации электроустановок потребителей» и
Не допускается попадание влаги на контакты выходного разъема и внутренние электроэлементы прибора.
Запрещено использовать прибор в агрессивных средах с содержанием в атмосфере кислот, щелочей, масел и
Для обеспечения надежности электрических соединений рекомендуется использовать медные многожильные
кабели, концы которых перед подключением следует тщательно зачистить, залудить или использовать
кабельные наконечники. Зачистку жил кабелей следует выполнять с таким расчетом, чтобы их оголенные
концы после подключения к прибору не выступали за пределы клеммника. Сечение жил кабелей должно быть
• во время прокладки кабелей следует выделить линии связи, соединяющие прибор с датчиком, в
самостоятельную трассу (или несколько трасс), располагая ее (или их) отдельно от силовых кабелей, а
также от кабелей, создающих высокочастотные и импульсные помехи;
• для защиты входов прибора от влияния промышленных электромагнитных помех линии связи прибора с
датчиком следует экранировать. В качестве экранов могут быть использованы как специальные кабели с
экранирующими оплетками, так и заземленные стальные трубы подходящего диаметра. Экраны кабелей
с экранирующими оплетками следует подключить к контакту функционального заземления (FE) в щите
• следует устанавливать фильтры сетевых помех в линиях питания прибора;
• следует устанавливать искрогасящие фильтры в линиях коммутации силового оборудования.
Монтируя систему, в которой работает прибор, следует учитывать правила организации эффективного
• все заземляющие линии прокладывать по схеме «звезда» с обеспечением хорошего контакта с
• все заземляющие цепи должны быть выполнены проводами наибольшего сечения;
• запрещается объединять клемму прибора с маркировкой «Общая» и заземляющие линии.
После распаковки прибора следует убедиться, что во время транспортировки прибор не был
Если прибор находился длительное время при температуре ниже минус 20 °С, то перед включением и началом
работ необходимо выдержать его в помещении с температурой, соответствующей рабочему диапазону, в
Перед подачей питания на прибор следует проверить правильность подключения напряжения
2. Подключить линии связи «прибор - датчики» к первичным преобразователям и входам прибора.
Для защиты входных цепей прибора от возможного пробоя зарядами статического электричества,
накопленного на линиях связи «прибор - датчик», перед подключением к клеммнику прибора их жилы
следует на 1-2 секунды соединить с винтом функционального заземления (FE) щита.
Во время проверки исправности датчика и линии связи следует отключить прибор от сети питания. Чтобы
избежать выхода прибора из строя при «прозвонке» связей следует использовать измерительные устройства с
напряжением питания не более 4,5 В. При более высоких напряжениях питания этих устройств отключение
Рисунок 5.2 - Подключение прибора при работе в трехфазной сети
Рисунок 5.3 - Подключение прибора при работе в однофазной сети
Функциональная схема прибора приведена на рисунке 6.1 .
Прибор включает в себя каналы контроля напряжений и канал контроля температуры.
провода) напряжения трехфазной (или однофазной) сети, служащей для питания защищаемого монитором
термодатчика позисторного типа, устанавливаемого (в случае необходимости) на объекте.
Все входные сигналы после их первичной обработки и фильтрации ФНЧ поступают на общий АЦП, который
предназначен для измерения текущих значений этих сигналов и входящий в состав встроенного
сопровождается и кратковременной засветкой красного светодиода U! , после окончания каждого цикла
Для трехфазной сети, помимо измерения текущих значений фазных напряжений, контролирует обрыв и
«перекрытие фаз», что позволяет обнаружить исчезновение любой из них и выявить ошибки во время монтажа
электрооборудования («слипание фаз»). Контроль осуществляется с помощью встроенных компараторов
фазы путем фиксации постоянной составляющей, получаемой в результате трехфазного однополупериодного
выпрямления сетевого напряжения с фазовыми углами, близкими к 120°.
Измеренные текущие значения параметров поступают в арифметическо-логическую часть схемы
микропроцессора, где в дальнейшем обрабатываются в зависимости от функционального назначения канала
Если отсутствует фаза А, то прибор не включается, так как он не получает питающее напряжение.
После подачи питания текущее значение напряжения U ФАЗН контролируемой сети (при работе с трехфазной
сетью - напряжение каждой фазы) сравнивается с установленным при калибровке прибора и сохраняемым в
памяти номинальным напряжением U НОМ . В зависимости от результатов сравнения прибор реагирует
• если во время включения прибора отсутствует хотя бы одна фаза, реле не включается. На лицевой
панели прибора начинают поочередно мигать индикаторы °С! и U! и непрерывно светиться только те из
индикаторов РУЧ , 12% и 20% , которые соответствуют подключенным фазным напряжениям. Индикатор
РУЧ соответствует фазе А, индикатор 12% — фазе В, индикатор 20% - фазе С;
• если во время включения прибора обнаруживается неправильное чередование фаз, реле не включается.
На лицевой панели прибора поочередно мигают индикаторы °С! и U! , РУЧ , 12% и 20% .
• если во время включения прибора обнаруживается слипание фаз, реле не включается. На лицевой
панели прибора начинают поочередно мигать индикаторы °С! и U! , а также одновременно мигают те из
индикаторов РУЧ , 12% и 20% , которые соответствуют напряжениям с одинаковой фазой;
«Слипание» и неправильное чередование фаз проверяется прибором только в момент подачи
• если напряжение U ФАЗН (при работе с трехфазной сетью - напряжение любой из фаз) находится вне зоны
допуска или в зоне гистерезиса, реле не включается. Прибор сигнализирует об этом непрерывным
• если напряжение U ФАЗН (при работе с трехфазной сетью - напряжение каждой фазы) находится в
заданной зоне допуска, прибор начинает отсчет времени Т вкл.U и задержки включения реле. Индикатор U!
сначала мигает с частотой 1 раз в 2,5 с, а затем начинает мигать с частотой 1 раз в 1 с.
По окончании времени Т вкл.U включается реле и засвечивается зеленый индикатор ВКЛ. Индикатор U! начинает
Реле можно включить, не дожидаясь окончания времени задержки включения Т вкл.U , нажатием кнопки
Если в процессе работы текущее значение U ФАЗН выходит из зоны допуска (рисунок ниже), то прибор
сигнализирует об этом погасанием светодиода U! и начинает отсчет времени задержки выключения выходного
реле Т выкл. U , величина которого (2,5; 5 или 7,5 с) задается при настройке МНС1. В случае возврата
напряжения в зону допуска до истечения времени Т выкл. U реле останется во включенном состоянии, светодиод
снова начинает мигать каждые 2,5 с. В противном случае светодиод U! включается в момент выключения реле,
Одновременно с защитным отключением выходного реле и связанного с ним электрооборудования гаснет
Если при включенном приборе произошло пропадание фазы А , прибор и реле выключаются.
Если при включенном приборе произошло пропадание фаз (ы) В и (или) С , то реле выключается, начинают
поочередно мигать индикаторы ° С! и U! , и светятся только те из индикаторов РУЧ , 12% и 20% , которые
начинается отсчет времени задержки включения реле Т вкл. U , индикатор U! начинает мигать с частотой 1 раз в
1 с. По истечении этого времени включится реле, индикатор U! начнет мигать с частотой 1 раз в 2,5 с.
Реле можно включить, не дожидаясь окончания времени задержки Т вкл.U , нажатием кнопки
Рисунок 6.2 - Работа контроля напряжения при установленной зоне допуска ± 12 % и гистерезисе 4 % от
Контролируемое при работе текущее сопротивление термодатчика, пропорциональное температуре объекта,
сравнивается микроконтроллером с заданными при калибровке канала граничными значениями:
сопротивлением датчика в точке срабатывания термозащиты и сопротивлением датчика в точке ее отпускания.
В зависимости от результатов сравнения формируется алгоритм дальнейшей работы прибора, графически
Если во время эксплуатации объекта, его температура превысит точку срабатывания термозащиты, прибор
сформирует команду на немедленное выключение выходного реле
сигнализирует об этом превышении непрерывной засветкой светодиода °С! .
Если температура объекта (или сопротивление термодатчика) превышает допустимое значение,
прибор среагирует аналогичным образом: будет сформирована команда на немедленное
выключение выходного реле и непрерывная засветка светодиода °С! .
Рисунок 6.3 - Работа канала контроля температуры объекта
По мере остывания объекта (после его защитного отключения) температура проходит через зону гистерезиса,
ограниченную заданными точками срабатывания и отпускания термозащиты, в которой повторный запуск
выходного реле еще запрещен. Светодиод ° С! мигает с частотой 5 Гц, сигнализируя о нахождении в зоне
При дальнейшем уменьшении температуры до значений, находящихся ниже точки отпускания термозащиты ,
прибор формирует команду на разрешение запуска выходного реле и начинает отсчет времени задержки Т вкл.t
Светодиод °С! сигнализирует о разрешении запуска выходного реле миганием с частотой 1 Гц. Время задержки
повторного включения реле после перегрева Т вкл.t (3, 6 или 9 мин.) задается при настройке прибора.
Реле повторно включается после срабатывания термозащиты в автоматическом или ручном режиме
В автоматическом режиме реле повторно включается сразу после окончания времени Т вкл. t. , о чем
сигнализирует включение светодиода ВКЛ и отключение светодиода °С! .
В ручном режиме реле можно повторно включить кратковременным нажатием кнопки
В случае необходимости (исходя из эксплуатационных особенностей защищаемого оборудования) канал
защиты по температуре в МНС1 отключается при настройке параметра режим работы термозащиты .
На лицевой панели прибора расположены элементы индикации и управления (см. рисунок ниже):
Время незаметно идет и казалось бы недавно купленная техника уже выходит из строя. Так, отработав свои 10000 часов, приказали долго жить лампы моего монитора (AOC 2216Sa). Вначале подсветка стала включаться не с первого раза (после включения монитора подсветка выключалась через несколько секунд), что решалось повторным включением/выключением монитора, со временем монитор приходилось выключать/выключать уже 3 раза, потом 5, потом 10 и в какой-то момент он не мог включить подсветку уже вне зависимости от числа попыток включения. Извлеченные на свет божий лампы оказались с почерневшими краями и законно отправились в утиль. Попытка поставить лампы на замену (были куплены новые лампы подходящего размера) успехом не увенчалась (несколько раз монитор смог включить подсветку, но быстро опять ушел в режим включился-выключился) и выяснение причин в чем может быть проблема уже в электронике монитора привели меня к мысли о том что проще будет собрать собственную подсветку монитора на светодиодах чем ремонтировать имеющуюся схему инвертора для CCFL ламп, тем более в сети уже попадались статьи показывающие принципиальную возможность такой замены.
Разбираем монитор
На тему разборки монитора уже написано немало статей, все мониторы очень похожи между собой, поэтому вкратце:
1. Откручиваем крепление поставки монитора и единственный болтик внизу, который придерживает заднюю стенку корпуса
2. В низу корпуса есть два пазика между передней и задней частью корпуса, в один из которых засовываем плоскую отвертку и начинаем снимать крышку с защелок по всему периметру монитора (просто проворачивая аккуратно отвертку вокруг своей оси и приподнимая этим крышку корпуса). Излишних усилий прилагать не надо, но тяжело снимается с защелок корпус только первый раз (за время ремонта я его открывал много раз, поэтому защелки стали сниматься со временем гораздо легче).
3. Нам открывается вид на монтаж внутренней металлической рамы в передней части корпуса:
Вынимаем из защелок плату с кнопками, вынимаем (в моем случае) разъем динамиков и отогнув две защелки внизу вынимаем внутренний металлический корпус.
4. Слева виднеются 4 провода подключения ламп подсветки. Вынимаем их слегка сдавливая, т.к. для предотвращения выпадения разъем сделан в виде маленькой прищепки. Так же вынимаем широкий шлейф идущий к матрице (вверху монитора), сдавливая его разъем по бокам (т.к. в разъеме боковые защелки, хотя при первом взгляде на разъем это и не очевидно):
5. Теперь необходимо разобрать «сендвич» содержащий саму матрицу и подсветку:
По периметру находятся защелки, которые открываются легким поддеванием той же плоской отверткой. Вначале снимается металлическая рама придерживающая матрицу, после чего можно открутить три меленьких болтика (обычная крестиковая отвертка не подойдет ввиду их миниатюрного размера, понадобится особо мелкая) удерживающих плату управления матрицей и матрицу можно снять (лучше всего положить монитор на твердую поверхность, например стол, покрытую тканью матрицей вниз, открутив плату управления положить ее на стол развернув через торец монитора и просто внять корпус с подсветкой подняв его вертикально вверх, а матрица так и останется лежать на столе. Ее можно накрыть чем-то чтобы не пылилась, а собирать точно в обратном порядке — т.е. накрыть лежащую на столе матрицу собранным корпусом с подсветкой, обернуть через торец шлейф к плате управления и прикрутив плату управления аккуратно поднять блок в собранном виде).
Получается матрица отдельно:
И блок с подсветкой отдельно:
Блок с подсветкой разбирается аналогично, только вместо металлической рамы, подсветка удерживается пластмассовой рамкой, которая одновременно позиционирует оргстекло, используемое для рассеивания света подсветки. Большинство защелок находятся по бокам и похожи на те что удерживали металлическую раму матрицы (открываются поддеванием плоской отверткой), но по бокам есть несколько защелок открывающихся «вовнутрь» (на них отверткой нужно надавить, чтобы защелки ушли во внутрь корпуса).
Вначале я запоминал положение всех снимаемых частей, но потом выяснилось, что «неправильно» их собрать не получится и даже если детали выглядят абсолютно симметричными расстояния между защелками на разных сторонах металлической рамы и фиксирующие выступы по бокам пластиковой рамы удерживающей подсветку не дадут собрать их «неправильно».
Вот собственно и все — мы разобрали монитор.
Подсветка светодиодной лентой
Вначале решено было делать подсветку из светодиодной ленты с белыми светодиодами 3528 — 120 светодиодов на метр. Первое что оказалось — ширина ленты 9 мм, а ширина ламп подсветки (и посадочного места под ленту) — 7 мм (на самом деле бывают лампы подсветки двух стандартов — 9 мм и 7 мм, но в моем случае были 7 мм). Поэтому, после осмотра ленты, было принято решение обрезать по 1 мм с каждого края ленты, т.к. это не задевало токопроводящих дорожек на лицевой части ленты (а на обратной вдоль всей ленты идут две широкие жилы питания, которые от уменьшения на 1 мм своих свойств на длине подсветки 475 мм не потеряют, т.к. ток будет небольшой). Сказано — сделано:
Точно так же аккуратно светодиодная лента обрезается по всей длине (на фотографии пример того что было до и что стало после обрезки).
Нам понадобится две полоски ленты по 475 мм (19 сегментов по 3 светодиода в полоске).
Хотелось чтобы подсветка монитора работала так же как и штатная (т.е. включалась и выключалась контроллером монитора), а вот яркость я хотел регулировать «вручную», как на старых CRT мониторах, т.к. это часто используемая функция и лазить по экранным меню каждый раз нажимая несколько клавиш мне надоело (в моем мониторе клавиши вправо-влево регулируют не режимы монитора, а громкость встроенных динамиков, так что режимы каждый раз приходилось менять через меню). Для этого был найден в сети мануал на мой монитор (кому пригодится — прилагается в конце статьи) и на странице с Power Board по схеме найдены +12V, On, Dim и GND которые нас интересуют.
On — сигнал с платы управления на включение подсветки (+5V)
Dim — ШИМ управление яркостью подсветки
+12V оказались далеко не 12, а где-то 16V без нагрузки подсветкой и где-то 13.67V с под нагрузкой
Так же было решено никаких ШИМ регулировок яркости подсветки не делать, а запитывать подсветку постоянным током (заодно решается вопрос с тем, что у некоторых мониторов ШИМ подсветки работает на не очень высокой частоте и у некоторых от этого чуть больше устают глаза). В моем мониторе частота «родного» ШИМ была 240 Гц.
Дальше на плате были найдены контакты на которые подается сигнал On (помечен красным) и +12V на блок инвертора (перемычка которую необходимо выпаять чтобы обесточить блок инвертора помечена зеленым). (фотографию можно увеличить чтобы увидеть пометки):
В качестве основы схемы управления был взять линейный регулятор LM2941 в основном за то, что при токе до 1А он имел отдельный вывод управления On/Off, который предполагалось использовать для управления включением/выключением подсветки сигналом On с платы управления монитора. Правда в LM2941 этот сигнал инвертированный (т.е. на выходе есть напряжение когда на входе On/Off — нулевой потенциал), так что пришлось собрать инвертор на одном транзисторе для согласования прямого сигнала On с платы управления и инвертированного входа LM2941. Никаких других излишеств схема не содержит:
Расчет выходного напряжения для LM2941 производится по формуле:
Vout = Vref * (R1+R2)/R1
где Vref = 1.275V, R1 в формуле соответствует R1 на схеме, а R2 в формуле соответствует паре резисторов RV1+RV2 на схеме (введено два резистора для более плавной регулировки яркости и сокращения диапазона регулируемых переменным резистором RV1 напряжений).
В качестве R1 я взял 1кОм, а подбор R2 осуществляется по формуле:
Максимальное необходимое нам напряжение для ленты — 13В (я взял четь больше чем номинальные 12В чтобы не терять в яркости, а лента такой легкое перенапряжение переживет). Т.е. максимальное значение R2 = 1000*(13/1.275-1) = 9.91кОм. Минимальное напряжение при котором лента еще хоть как-то светится — около 7 вольт, т.е. минимальное значение R2 = 1000*(7/1.275-1) = 4.49кОм. R2 у нас состоит из переменного резистора RV1 и многооборотного подстроечного резистора RV2. Сопротивление RV1 получаем 9.91кОм — 4.49кОм = 5.42кОм (выбираем ближайшее значение RV1 — 5.1кОм), а RV2 выставляем примерно в 9.91-5.1 = 4.81кОм (на самом деле лучше всего вначале собрать схему, выставить максимальное сопротивление RV1 и измеряя напряжение на выходе LM2941 выставить сопротивление RV2 таким чтобы на выходе было нужное максимальное напряжение (в нашем случае около 13В).
Монтаж светодиодной ленты
Поскольку после обрезания ленты на 1 мм по торцам ленты оголились жилы питания, на корпус в месте где будет клеиться лента я наклеил изоленту (к сожалению не синюю а черную). Поверх клеится лента (хорошо прогревать поверхность феном, т.к. к теплой поверхности скотч клеится гораздо лучше):
Дальше монтируются задняя пленка, оргстекло и светофильтры которые лежали поверх оргстекла. По краям я подпер ленту кусочками стирательной резинки (чтобы края на скотче не отходили):
После чего блок подсветки собирается в обратном порядке, устанавливается на место матрица, провода подсветки выводятся наружу.
Схема собиралась на макетке (ввиду простоты решил плату не разводить), крепилась на болтиках через отверстия в задней стенке металлического корпуса монитора:
Питание и сигнал управления On заводились с платы блока питания:
Расчетная мощность, выделяемая на LM2941 рассчитывается по формуле:
Pd = (Vin-Vout)*Iout +Vin*Ignd
- Используется стандартная светодиодная лента
- Простая плата управления
- Недостаточная яркость подсветки при ярком дневном свете (монитор стоит напротив окна)
- Светодиоды в ленте расположены недостаточно часто, поэтому видны небольшие световые конусы от каждого отдельного светодиода возле верхней и нижней кромок монитора
- Баланс белого немного нарушен и уходит слегка в зеленоватые оттенки (скорее всего решается регулировками баланса белого либо самого монитора либо видеокарты)
Регулировка яркости с помощью ШИМ
Для тех хаброжителей, которые в отличие от меня не вспоминают с ностальгией аналоговые ручки управления яркостью и контрастностью на старых ЭЛТ мониторах можно сделать управление от штатного ШИМ генерируемого платой управления монитором без выведения каких-либо дополнительных органов управления наружу (без сверления корпуса монитора). Для этого достаточно собрать на двух транзисторах схему И-НЕ на входе On/Off регулятора и убрать регулировку яркости на выходе (выставить выходное напряжение постоянным в 12-13В). Модифицированная схема:
Сопротивление подстроечного резистора RV2 для напряжения 13В должно быть в районе 9.9кОм (но лучше выставить точно при включенном регуляторе)
Более плотная LED подсветка
- Достаточно большая яркость (возможно сравнимая, а возможно даже превосходящая яркость старой CCTL подсвтеки)
- Отсутствие световых конусов по краям монитора от индивидуальных светодиодов (светодиоды расположены достаточно часто и подсветка равномерная)
- Все еще простая и дешевая плата управления
- Никак не решился вопрос с балансом белого, уходящим в зеленоватые тона
- LM2941 хоть и с большим радиатором, но греется и греет все внутри корпуса
Плата управления на основе Step-down регулятора
Для устранения проблемы нагрева решено было собрать регулятор яркости на базе Step-down регулятора напряжения (в моем случае был выбран LM2576 с током до 3А). Он так же имеет инвертированный вход управления On/Off, поэтому для согласования присутствует такой же инвертор на одном транзисторе:
Катушка L1 влияет на КПД преобразователя и должна быть 100-220 мкГ для тока в нагрузке около 1.2-3А. Напряжение на выходе рассчитывается по формуле:
Читайте также: