Предисловие
Разбитый экран монитора или телевизора - это, конечно, горе; но не беда! Монитор или телевизор есть шанс отремонтировать, а разбитому экрану можно подарить "вторую жизнь" - в качестве светильника для местного освещения.
В этой статье будет детально изложено, как это сделать; и почему такой светильник подходит именно для местного освещения.
Для изготовления светильника из разбитого экрана монитора или телевизора, естественно, необходим сам разбитый дисплей, однако не любой дисплей подойдёт.
Материалы для создания светильника
Важно отметить (во-первых), что дисплей должен быть оснащён светодиодной подсветкой. Для устаревших моделей с подсветкой на основе флуоресцентных ламп CCFL использование экрана отдельно от корпуса невозможно, так как для работы подсветки требуются высоковольтные преобразователи, расположенные на отдельной плате в корпусе или в блоке питания.
Однако дисплей с подсветкой CCFL можно использовать в целом, не разбирая монитор или телевизор. Это выглядит следующим образом:
Автор фото - Юрий, источник.
Во-вторых, невозможно использовать мониторы с экранами типа AMOLED. У них отсутствует подсветка (другой принцип работы), что делает их непригодными для изготовления светильника.
В-третьих, необходим дисплей с боковыми полосами светодиодной подсветки. Если подсветка расположена сзади матрицы, конструкция получается слишком толстой и громоздкой. Её применение ограничено: на кухне она вряд ли подойдёт, но может быть полезна в мастерской или гараже.
В-четвёртых, дисплеи больших размеров также не всегда подходят для светильников. Например, ширина светильника под кухонным шкафом не должна превышать ширину самого шкафа.
Создание светильника из разбитого монитора или телевизора (сам процесс)
Цель проекта — создание функционального и относительно стильного светильника, без излишнего декора. Основная идея заключается в том, чтобы извлечь дисплей из монитора и подключить его подсветку для использования в качестве самостоятельного осветительного прибора. Такой подход значительно более эстетичен, чем подвешивание всего монитора или телевизора в качестве светильника.
Начинаем работу с разборки монитора, чтобы извлечь дисплей. Каждый тип монитора имеет свои особенности разборки, но обычно используется комбинация защёлок и винтов.
Далее разбираем сам дисплей, который состоит из тонкой матрицы и более толстой системы подсветки. Разбитую матрицу (только её) необходимо удалить вместе с сопутствующими элементами. Здесь также могут присутствовать винты и защёлки, но часто дисплей собирается только на защёлках.
После этого получаем "голый" дисплей с оптической системой подсветки. Хотя полный состав этой системы рассматривать не будем, важно отметить, что её внешний слой представляет собой поляризационную плёнку с двойным преломлением. Эта плёнка направляет свет от подсветки преимущественно перпендикулярно поверхности дисплея. В исправном мониторе это делается для концентрации света на пользователе, а не его рассеивания в пространстве. Для нас это будет важно при выборе области применения получившегося светильника.
Вот как выглядит разобранный дисплей с лицевой и обратной сторон:
Тыловая сторона дисплея требует детального изучения.
Наше внимание будет сосредоточено на этикетке с обозначением дисплея и контактах подсветки, которые на фотографии находятся в левом нижнем углу.
Маркировка матрицы может иногда помочь найти её datasheet (технические характеристики), где указаны назначение контактов подсветки и их предельно допустимые параметры.
В этом случае поиски увенчались успехом. Тип дисплея — LTM215HT04 (диагональ 21.5 дюйма); подсветка состоит из трёх линеек с общим анодом, номинальное напряжение 30 В, суммарный максимальный ток 330 мА. Важно отметить, что подсветка должна питаться не фиксированным напряжением, а фиксированным током. Если использовать фиксированное напряжение, то из-за нагрева светодиодов их характеристики изменятся, напряжение снизится, ток возрастёт, и это может привести к их выгоранию.
Обычно номинальное напряжение подсветки находится в диапазоне 20–60 В, что значительно превышает стандартные выходные напряжения бытовых адаптеров (5–12 В). Решение — использовать стандартный адаптер питания на 12 В с DC-DC преобразователем, который повысит напряжение до необходимого уровня. Чтобы предотвратить перегорание светодиодов из-за изменения их характеристик, добавим в цепь резистор, который стабилизирует ток. В данном случае достаточно резистора на 10 Ом.
Для DC-DC преобразователя был выбран следующий вариант:
Номинальная выходная мощность данного преобразователя составляет 200 Вт, однако это значение относится к кратковременному режиму. Входное напряжение может варьироваться от 8 до 35 В, а выходное напряжение регулируется в диапазоне от входного до 55 В. Более подробную информацию о данном DC-DC преобразователе можно найти в его обзоре.
Хотя такие характеристики могут показаться избыточными для данного применения, мне понравилось, что преобразователь поставляется в корпусе. Это избавляет от необходимости самостоятельно решать вопрос с подбором корпуса и размещением в нём преобразователя.
Преобразователь можно разместить как на некотором расстоянии от светильника, так и непосредственно на нём. Я выбрал второй вариант и прикрепил преобразователь к светильнику с помощью двухстороннего скотча.
Рассмотрим подключение DC-DC преобразователя крупным планом:
Три катода от линеек подсветки соединены вместе и подключены к отрицательной шине DC-DC преобразователя. Их общий анод через 10-омный резистор соединён с положительной шиной преобразователя.
Важно! Перед подключением преобразователя к подсветке экрана необходимо установить на его выходе напряжение чуть ниже номинального для подсветки, чтобы избежать её повреждения. Затем постепенно увеличивайте напряжение до тех пор, пока ток через подсветку не достигнет желаемого уровня. Старайтесь не доводить ток до максимального значения, так как это может сократить срок службы светильника.
В данном случае ток подсветки был установлен на уровне 250 мА, хотя максимально допустимый ток составляет 330 мА. В результате мощность светильника составила 7,5 Вт.
С входной стороны преобразователя был использован переходник под стандартный цилиндрический разъём диаметром 5,5 мм для последующего подключения к адаптеру 12 В.
Теперь остаётся провести тест светильника и установить его на своё рабочее место.
Тест и установка светильника
В качестве испытания была проверена диаграмма направленности светильника - свет от него был направлен на потолок и было сфотографировано получившееся освещенное пятно:
Световое пятно от светильника, как можно заметить, не круглое, а скорее овальное. Угол диаграммы направленности составляет примерно 90 градусов по широкой стороне и около 60 градусов по узкой. Это означает, что световой поток имеет ярко выраженную направленность.
Такой светильник идеально подходит для освещения небольших рабочих зон, обеспечивая локальное освещение. Однако для общего освещения помещения он не годится. Важно помнить о правилах охраны труда, которые требуют обязательного использования как местного, так и общего освещения. Местное освещение улучшает комфорт работы в конкретной зоне, но не заменяет общее.
После завершения испытаний светильник устанавливается на рабочее место. Каждый пользователь должен учитывать свои условия размещения и подключения.
В моем случае светильник был подвешен под кухонный шкаф с помощью четырех проволочек из витой пары UTP кабеля компьютерной сети.
Этот относительно легкий дисплей (диагональ 21.5 дюйма, вес 1.3 кг) можно подвесить на проволочках, но для более крупных и тяжелых моделей рекомендуется использовать более надежное крепление.
Изображение в рабочей зоне выглядит весьма удовлетворительно. Резких теней практически нет, они очень слабые, что объясняется эффектом бестеневой хирургической лампы благодаря большой площади светильника.
В правом дальнем углу светильника можно заметить красную точку — это светодиод, расположенный в торце DC-DC преобразователя, который служит индикатором его работы.
Теперь рассмотрим, как будет выглядеть изображение, если общее освещение в помещении выключить:
Картинка стала более контрастной, что может вызвать дискомфорт при работе. Однако в крайнем случае это может подойти.
На обеих картинках заметен холодный оттенок света от разбитого экрана монитора. Это станет основой темы для следующей главы.
Размышления о цветовой температуре освещения
В прошлом, когда основным источником света в домах были лампы накаливания, выбор цветовой температуры светильников был ограничен. Все лампы давали "тёплый" свет, который сейчас ласково называют "тёплым ламповым". Однако этот свет был не очень эффективным с точки зрения экономии энергии: баллон ламп разогревался намного выше 100 градусов.
Сегодня на рынке представлены светодиодные лампы различных цветовых температур: тёплые, нейтральные и холодные. Это разнообразие позволяет каждому выбрать свет по своему вкусу.
Однако светильники, сделанные из разбитых экранов, всегда излучают холодный свет. Почему так происходит?
Дело в том, что цветовая температура, воспринимаемая человеческим глазом как нейтральная, составляет около 4000K. В то же время для техники нейтральным считается свет с температурой 6500K. Именно такую температуру имеют подсветки в LCD-экранах мониторов и телевизоров. Это объясняется тем, что для формирования полного спектра цветов — от глубокого красного до насыщенного синего — подсветка должна излучать такой свет. Для нас этот свет воспринимается как холодный.
Таким образом, светильники из разбитых экранов будут интересны только тем, кто предпочитает холодный свет (с температурой 5000–7000K).
Кроме того, со временем наши предпочтения могут меняться. Например, раньше мне больше нравился тёплый свет, нейтральный казался терпимым, а холодный — невыносимым. Сейчас же я предпочитаю нейтральный свет, а тёплый и холодный стали для меня терпимыми.
Итоги и выводы
Из разбитого экрана можно создать функциональный светильник, но он будет предназначен только для локального освещения из-за своей узкой диаграммы направленности.
Важно сначала выяснить, понравится ли такой светильник всем членам семьи. Если холодный свет более-менее приемлем для всех, то можно смело приступать к работе.
Однако, если кто-то из домочадцев категорически не переносит холодный свет, то лучше отказаться от этой идеи и приобрести готовый светильник с нейтральным или тёплым оттенком. Мир в доме важнее всего.
Благодарю за внимание!
Подписывайтесь на этот Дзен-канал: будет ещё много интересного!