Инвертор для ноутбука схема

В этой статье я расскажу о том как можно просто сделать инвертор для ЛДС. Мне он понадобился для проверки подсветки ламповых матриц ноутбуков. В подобных матрицах в качестве подсветки установлена обычная газоразрядная лампа очень маленького диаметра. И как любая подобная лампа она запускается только в том случае если на нити подать большое потенциал. В ноутбуке за это отвечает инвертор.

Но, к сожалению далеко не всегда удается запустить его вдали от ноутбука, да и к тому, же не всегда можно найти рабочий. Я же предлагаю сделать достойную альтернативу этому устройству.
И так все что нам понадобиться это компьютерный БП любой мощности и трансформатор из инвертора или же подобный самодельный.
Первым делом берем БП и выпаеваем из него все лишние провода кроме зеленого и подключение сети (220 В)

Зеленый провод можно сразу же припаять на минус (туда где были черные провода) этот провод отвечает за запуск БП при замыкании его на корпус происходит тоже самое что и при нажатии кнопки включения системного блока.
Теперь необходимо подпаяться к низковольтным обмоткам главного (самого большого) трансформатора. Любой без исключения БП выдает напряжения +3,3 (оранжевые провода) +5 (красные провода) +12 (желтые провода) Соответственно для каждого напряжения свой вывод и одна земля (черный провод)
Примерная схема выходного блока любого БП обозначения элементов взяты примерные и могут не совпадать.

На этих участках схемы мы получим низкое высокочастотное напряжение.

Тем самым мы получили два отвода и с переменным ВЧ напряжением, теперь дело за малым необходимо найти высоковольтный трансформатор. Я использовал трансформатор из инвертора, вы можете сделать его самим или же использовать строчный трансформатор.

Вот собственно и все осталось проверить устройство и убрать в корпус. Устройство работает с первого раза без всяких настроек. Напряжение на выходе трансформатора относительно высокое, но в виду большой частоты не является смертельным при поражении в короткий промежуток времени боли не ощущается при продолжительном воздействии возникают глубокие ожоги. Будьте осторожны! Для первого запуска советую подключаться не к выводу 12 В а к 5 В т.к. возможно пробитие высоковольтной обмотки.
Матрица ноутбука:

Лампа из матрицы ноутбука:

Так же при достаточной мощности трансформатора можно подключить любую другую подобную лампу или просто получить высокое ВЧ напряжение.
Помните, напряжение 220 В опасно для жизни, монтаж производить необходимо строго с отключенным из сети устройством.

На этих участках схемы мы получим низкое высокочастотное напряжение.

Лампа из матрицы ноутбука:

Экраны ноутбуков представляют собой ЖК панели, подсветка которых (в основном это касается бюджетных устройств) осуществляется электролюминесцентными лампами холодного свечения (CCFL).

В большинстве ноутбуков используется одна лампа, установленная снизу, либо лампа в форме буквы Г.

"Поджиг" лампы, а также ее питание в рабочем режиме обеспечивает DC/AC-конвертор (далее — инвертор). Инвертор должен выполнить надежный запуск CCFL-лампы напряжением до 1000 В и ее стабильное свечение в течение длительного времени при рабочем напряжении 500. 800 В (в зависимости от размера экрана). Подключение ламп к инверторам осуществляется по емкостной схеме. Рабочая точка стабильного свечения располагается на линии пересечения нагрузочной прямой с графиком зависимости тока разряда от напряжения, приложенного к лампам. В лампах создаются условия для управляемого тлеющего разряда, рабочая точка находится на пологой части кривой, что позволяет добиться стабильного свечения ламп в течение длительного времени, а также обеспечить эффективное управление яркостью.

Инвертор выполняет следующие функции:

Преобразует постоянное напряжение 5. 20 В в высоковольтное переменное напряжение.
Регулирует и стабилизирует ток CCFL-лампы.
Обеспечивает регулировку яркости.
Согласует выходной каскад инвертора со входным сопротивлением CCFL-лампы при запуске и в рабочем режиме.
Обеспечивает защиту схемы от короткого замыкания в нагрузке и токовой перегрузки.

Структурная схема инвертора

На рис. 1 показана типичная структурная схема инвертора питания CCFL-ламп в ноутбуках. Инвертор питается постоянным напряжением 5. 20 В от источника питания ноутбука. Сигнал включения инвертора от центрального процессора ноутбука поступает на ШИМ контроллер. Сформированные этим узлом импульсы поступают на силовой ключ, коммутирующий ток в первичной обмотки импульсного трансформатора. На вторичной обмотке трансформатора формируется высоковольтное синусоидальное напряжение, которое обеспечивает "поджиг" CCFL-лампы. После поджига лампы ее напряжение питания снижается до рабочего уровня (около 500 В) и стабилизируется с помощью обратной цепи. Цепь контроля обеспечивает стабильность работы ШИМ контроллера, а также защиту от короткого замыкания, перенапряжения и токовой перегрузки.

Рис. 1. Типичная структурная схема инвертора питания CCFL-ламп в ноутбуках

Представленная блок-схема практически реализуется как в дискретном, так и в интегральном исполнении. Инвертор выполняется на отдельной печатной плате (см. рис. 2) и соединяется с материнской платой ноутбука и CCFL-лампой с помощью гибких кабелей.

Рис. 2. Внешний вид инверторов питания CCFL-ламп ноутбуков

Различные производители ноутбуков используют свои модификации инверторов, некоторые из них представлены в этой статье.

Как правило, сигналы, поступающие на контакты интерфейсного разъема инверторов имеют, следующие обозначения: ENA — включение, VIN — питание, BRT ADJ-регулировка яркости.

Принципиальные электрические схемы инверторов

Рассмотрим принципиальную схему инвертора, применяемого в ноутбуках фирмы SAMSUNG (рис. 3).

Рис. 3. Принципиальная электрическая схема инвертора, применяемого в ноутбуках SAMSUNG

Через разъем CN1, соединяющий инвертор с основной платой компьютера, поступают напряжение питания +12 В (DC_IN), напряжение включения инвертора +1,5 В (BACKLIT_ON), а также напряжение регулировки яркости +0,1. 0,5 В (BRT_ADJ).

Основой этого инвертора является двухтактный автогенератор на элементах Q5, Q6, T1. Рабочая частота автогенератора определяется индуктивностью первичных обмоток Т1 и параметрами транзисторов. Автогенератор питается от источника питания ноутбука через понижающий DC/DC-конвертор на элементах Q3, Q4, L1, D2. Схема на элементах U1A и и1В формирует управляющий ШИМ сигнал, которым коммутируется ключевой каскад Q3, Q4, и задает рабочий цикл схемы. Управляющий сигнал на входе компаратора и1В складывается из сигнала обратной связи, формируемого из выходного напряжения инвертора, и сигнала регулировки яркости BRT_ADJ, формируемого процессором ноутбука.

Довольно распространен инвертор (рис. 4), в котором в качестве ШИМ контроллера применяется ИМС MP1101 фирмы MPS. Подобный инвертор используется в ноутбуках HEWLETT PACKARD и COMPAQ.

Рис. 4. Принципиальная электрическая схема инвертора, применяемого в ноутбуках HEWLETT PACKARD и COMPAQ

Особенностью схемы на ИМС МР1101 является минимальное число внешних компонентов. В состав микросхемы, помимо собственно ШИМ контроллера, входят силовые МОП транзисторы (N-MOSFET), поэтому отпадает необходимость во внешних транзисторах. Выходной каскад реализован по мостовой схеме. Яркость регулируется импульсным сигналом BURST (контакт 3 JP1), который подается на выв. 3 (ByrST) микросхемы. Аналоговый вход регулировки (выв. 1) не используется и подключен к опорному напряжению 5 В (выв. 17). Напряжение включения ноутбука +4,5 В поступает на выв. 4 ИМС. Инвертор вырабатывает напряжение питания лампы 780 В с частотой 70 кГц. Он обеспечивает напряжение поджига лампы около 1,5 кВ.

На рис. 5 показана схема инвертора Sumida ML1, который используется в ноутбуках Hewlett PACKARD. Основа данного инвертора — микросхема OZ9938(U2) фирмы О2MICRO.

Рис. 5. Принципиальная электрическая схема инвертора Sumida ML1, применяемого в ноутбуках НР

Микросхема имеет узлы защиты от короткого замыкания в нагрузке и от разрушения (обрыва) CCFL-ламп. Ток лампы контролируется цепью D1 R28 C2, сигнал с которой поступает на выв. 5 (ISEN) контроллера OZ9938. Напряжение на CCFL-лампе контролируется цепью С2 С5 R3 R5 R6 R11 D2, сигнал поступает на выв. 6 (VSEN).

ИМС OZ9938 вырабатывает разнополярные импульсы, которые поступают на полевые транзисторы в составе сборки U1. Стоки транзисторов нагружены на первичную обмотку трансформатора Т1. В отличие от типовой схемы включения OZ9938, в которой к инвертору подключается от 2-х до 6-ти CCFL-ламп, при использовании в ноутбуках (одна CCFL-лампа) нет необходимости подключать дополнительные узлы, тем самым увеличивается стабильность работы, надежность и долговечность инвертора.

Инвертор ALPS KUBNKM (рис. 6) используется в частности, в ноутбуках DELL, он выполнен на базе контроллера OZ960 фирмы O2MICRO.

Рис. 6. Принципиальная электрическая схема инвертора ALPS KUBNKM, применяемого в ноутбуках DELL

На плате инвертора установлен операционный усилитель типа LM358, схема включения которого приведена на рис. 7.

Рис. 7. Схема включения LM358 и расположение выводов в корпусе DIP/SO

Эта ИМС используется для питания светодиодов подсветки клавиатуры, расположенных на этой же плате. Этим обеспечивается подсветка экрана и клавиатуры при включении инвертора в рабочий режим.

Отличие этой схемы от предыдущих в том, что микросхема OZ960 имеет два выхода (выв. 11, 12 и 19, 20), каждый из которых рассчитан на подключение двух МОП транзисторов с разной проводимостью каналов (N- и P-MOSFET). Транзисторы в составе сборок U1 и U3 включены по мостовой схеме, нагрузкой служит первичная обмотка Т1. Такая схема включения позволила увеличить надежность схемы. Сигналы обратной связи по току и напряжению со вторичной обмотки по соответствующим цепям подаются на выв. 2 и 9 U2. Рабочая частота ИМС задается элементами С5, R4, подключенными к выв. 18 и 17 U2, и составляет 63 кГ ц.

В режиме поджига частота возрастает до 75 кГц. Яркость регулируется аналоговым сигналом DIM с контакта 3 J1. При этом уровень 0,6 В соответствует минимальной

яркости, а уровень 2,1 В — максимальной. Микросхема U2 питается напряжением 5 В (выв. 5) от источника питания ноутбука. Для питания выходного каскада инвертора от этого же источника подается 12 В. Эта цепь защищена предохранителем F1.

В ноутбуках ACER применяется инвертор AMBIT. Он выполнен на базе ИМС OZ960 и дополнительного контроллера управления светодиодами подсветки клавиатуры OZ9950.

На рис. 8 показана блок-схема микросхемы OZ9950, а на рис. 9 — схема ее включения.

Рис. 8. Архитектура ИМС OZ9950

Рис. 9. Схема включения ИМС OZ9950

Эта часть схемы инвертора (рис. 9) применяется в сверхтонких ноутбуках, мобильных телефонах и карманных компьютерах для обеспечения подсветки матрицы с помощью сверхъярких светодиодов. Схема представляет собой повышающий DC/DC-конвертор на элементах L1, U2, D2, который управляется ШИМ контроллером U1. Микросхема OZ9950 работает на частоте 280 кГц. Сигнал обратной связи по току подается на выв. 2 напряжению — на выв. 4 (VSEN). Напряжение питания 5 В подается на выв. 5 U1 и на вход конвертора — дроссель L1. Напряжение аналоговой регулировки яркости подается на выв.3 U1. Уровень 0,8 В соответствует минимальной яркости, а уровень 1,4 В — максимальной. В режиме импульсной регулировки яркости сигнал частотой 100. 300 Гц подается на этот же вывод ИМС в диапазоне уровней 0,4. 1,4 В. Яркость регулируется изменением коэффициента заполнения (рабочего цикла) управляющего сигнала.

Автор: Владимир Петров (г. Москва)

Инвертор для ноутбука схема

Рекомендуем к данному материалу .

Мнения читателей