Beleuchtung auf LED umrüsten Monitor Samsung 215 TW

Anleitungen für "hausgemachte" LED Projekte

Moderator: T.Hoffmann

Antworten
seychellenmanus
User
User
Beiträge: 11
Registriert: Di, 11.12.12, 17:32

Di, 11.12.12, 22:03

Hallo,
ich möchte mein erstes LED Projekt angehen. Bei meinem Samsung Monitor hat sich die CCFL Beleuchtung verabschiedet. Es ist ein 21 Zoll 19;9 LCD Monitor. Aus diesem Grund möchte ich auf LED umrüsten.

Die CCFL beleuchtung bestand aus zwei Röhrensystemen zu jeweils 3 Röhren im oberen und unteren Monitorbereich. Jede dieser Röhren hatte eine Leistungsaufnahme von ca 5 W. Also insgesamt 30 W CCFL Beleuchtungsleistung. Als Einbauplatz steht mir eine Breite von ca. 9mm , eine Höhe von ca. 4 mm zur Verfügung. Die Länge der Beleuchtungsleiste muss 47 cm betragen.

Hatte schon in diesem Board verschiedene Beiträge zum Thema gelesen. In einem war von einem Buck die Rede .Was muss ich mir darunter vorstellen ? Bisher gehe ich davon aus das die neue Beleuchtung an die 13 V DC der Invertereingangsspannung angeschlossen wird. Eine Regelung über die Monitorsoftwae ist nicht unbedingt nötig. Ich würde die Helligkeit einmal einstellen und gut ists. Der Inverter wird doch dann einfach stillgelegt oder?

Habe mal nach einer vielleicht geeigneten Leiste gesucht und diese gefunden
http://www.ebay.de/itm/140892447010?var ... 1423.l2649
Wäre das was geeignetes? Wie gesagtich betrete hier Neuland, möchte mich aber unbedingt in dieses Thema einarbeiten. finde diese LED Geschichte höchstinteressant. Für Anregungen bzw. Hinweise wäre ich euch sehr dankbar.

Gruß Manfred
Benutzeravatar
Handkalt
Hyper-User
Hyper-User
Beiträge: 1731
Registriert: Do, 17.12.09, 11:40

Mi, 12.12.12, 11:37

Hallo Manfred,

auch wenn ich jetzt die Spaßbremse geben: das würde ich gar nicht erst versuchen. Du kannst davon ausgehen, dass der Monitor in der Firmware Kennlinien hinterlegt hat, die das Panel genau passend zu den verbauten CCFL ansteuern, so dass vernünftige Farben herauskommen. Wenn Du die Lichtquelle durch irgend etwas anderes ersetzt, stimmen die Kennlinien nicht mehr und Du bekommst falsche Farben.

-Handkalt
Benutzeravatar
CRI 93+ / Ra 93+
Auserwählter
Auserwählter
Beiträge: 2801
Registriert: So, 19.10.08, 23:56
Wohnort: Hannover

Mi, 12.12.12, 12:52

Ich habe doch tatsächlich den gleichen Monitor... dafür, dass der mal fast 600€ gekostet hat und der Fuß praktisch ab kauf ausgeleiert geliefert wird, weil der Monitor viel zu schwer für die darin enthaltene Mechanik ist und dass Samsung mit 60.000 Stunden Lebensdauer des Backlights geworben hat, scheint mir die Qualität doch sehr durchwachsen zu sein... das nur nebenbei. Und letztens im Expert hatte ein 27-Zoll Benq-Monitor ähnlich gute Blickwinkel bei nichtmal halbem Preis und Full-HD, das nur so als Kaufanregung.

Mit 56 Watt ab Steckdose bei voller Helligkeit ist der auch nicht gerade sparsam, mit LEDs könnte es aber IMHO auf die Hälfte Reduziert werden oder wahlweise deutlich heller bei gleicher Leistung.

Da schon viele Leute erfolgreich ihr Backlight auf LED umgebaut haben, denke ich im Gegensatz zu Handkalt, dass das problemlos möglich sein sollte. "Buck" (eigentlich korrekt Buck Converter) ist einfach nur der Slang-Ausdruck für einen Abwärts-Schaltregler, wobei im Zusammenhang mit LEDs dann eine gataktete Step-Down-KSQ gemeint ist. (KSQ=Konstantstromquelle)

Die CCFL-Röhren dürften recht kaltes Licht, vermutlich 5000 bis 6500K abgeben, also sind kaltweiße LEDs sicher gut geeignet. Es sollten möglichst auch die Spektralanteile der Farbfilterscheiben enthalten sein, da müsste man im Zweifelsfall High-CRI-LEDs wie die der Nichia PowerBar, welche mir ohnehin ganz gut geeignet erscheint, nehmen können. Vermutlich gehen aber auch LEDs mit miesem CRI, die sind dann i.d.R. auch noch etwas effizienter.

Wobei CRI 90+ in einem Monitor möglicherweise "Perlen vor die Säue" ist, möglicherweise das exzellente Bild noch einen Tick brillianter machen könnte (Du hast so einen teuren S-PVA-Moniotr ja sicherlich der Bildqualität und Blickwinkelstabilität wegen gekauft). Der verlinkte LED-Streifen ist viel zu duster und dass er wasserdicht ist, ist sicher auch eher ein Nachteil. Und ob der lange lebt ist ungewiss.

Teste doch zuerst mal mit einer LED-Taschenlampe (oder sonstigen LED-Lichtquelle), wie das so wirkt, wenn man damit von hinten durchleuchtet...

Da das Backlight in meinem Monitor noch funktioniert wollte ich da erstmal nix dran machen, auch wenn ich aufgrund des Energieverbrauchs (heutztage gibt es 55-Zoll-TVs mit 63 Watt) schonmal vorsichtig drüber nachgedacht hatte.

Aus persönlichem Interesse: könntest Du evtl. Fotos vom Innenleben posten?
seychellenmanus
User
User
Beiträge: 11
Registriert: Di, 11.12.12, 17:32

Mi, 12.12.12, 18:51

Hallo CRI 93,
Bilder vom Innenleben poste ich gern zu gegebener Zeit. Die CCFL Beleuchtung ist übrigens aufgrund der zerfallenen Isolation der Versorgungskabel im Bereich Eingang Display ausgefallen.

Ich sehe das ganze Proekt eher sportlich und auch als Test für die Zukunft. Dieses Peoblem wird zukünftig bei voelen hochwertigen Geräten auftauchen.

Noch mal wegen des Anschlusses der Led Leiste. Ich hatte eigentlich vor die 13 Volt des Monitor Netzteils direkt zu verwenden und den CCFL Inverter tot zu legen. Der Buck Converter verwendet dann wohl den CCFL Inverter Ausgang oder ?
Wenn dem so wäre finde ich das suboptimal. Würde ich dann nicht so umsetzen.

Wo bekäme man den einen solchen Buck Converter? Und wäre damit eine Helligkeitsregelung über die Monitortasten möglich?
Kommt der an den Ausgang des CCFL Converters?


Ich strebe keine Helligkeitsregelung über die Monitorsoftware an. Würde die Helligkeit einmal über Widerstände einstellen und das wars dann. Energieoptimierung soll bei diesem Pojekt auch paralell mit umgesetzt werden. Das heist so wenig Verbrauch wie möglich.

Das größte Problem stellt für mich derzeit die Auswahl der richtigen LED Leiste dar. Sie soll mit 12 V DC laufen und muss kürzbar/längenmäßig anpassbar sein. Der Lötanschluss muss trotz krzen natürlich möglich sein.

Schon mal Danke vorab für eure Beteiligung. Und von einer negativen Meinung lassen wir uns doch nicht von der Verwirklichung abbringen. Zumal wertvolle Erfajrungen für zukünftige Umrüstungen bzw. Ersatzlösungen gesammelt werden können.
Gruß Manfred
Borax
Star-Admin
Star-Admin
Beiträge: 10491
Registriert: Mo, 10.09.07, 16:28

Mi, 12.12.12, 21:44

Die Länge der Beleuchtungsleiste muss 47 cm betragen.
Doofes Maß ;) Diese leiste hier hat 60cm:
http://www.leds.de/LED-Leisten-Module/H ... weiss.html
Würde aber ansonsten recht gut passen. 2 Stück davon sind aber auch schon recht teuer... Betrieb mit 12V wäre machbar.
seychellenmanus
User
User
Beiträge: 11
Registriert: Di, 11.12.12, 17:32

Mi, 12.12.12, 22:10

Hallo Borax,
da sieht schon sehr gut aus. Günstigeres gibt es nicht? Bin auch gerade am suchen. Na ja mal schaun was sich noch auftreiben lässt. Ich hab keine Vorstellung wieviel Lumen die Leiste abgeben können muss um vergleichbar mit den 3 alten CCFL Röhren zu sein.

Die drei Röhren waren schon ganz schön hell. Hatte ein paar davon in ausgebautem Zustand getestet (die die noch ganz waren).

Die von mir verlinkten sind viel zu dunkel? Da ist aber auch keine Angabe der Lichtleistung gemacht worden. Ein User machte aber die Aussage "viel zu dunkel". Wie kann er diesen Schluss ziehen?
Gruß Manfred
Borax
Star-Admin
Star-Admin
Beiträge: 10491
Registriert: Mo, 10.09.07, 16:28

Mi, 12.12.12, 23:01

Ich hab keine Vorstellung wieviel Lumen die Leiste abgeben können muss um vergleichbar mit den 3 alten CCFL Röhren zu sein.
Ich auch nicht. Mit LEDs kenne ich mich zwar recht gut aus, aber von CCFL Röhren hab ich keine Ahnung. Ohne Lumen-Angaben kann man nur raten (und liegt möglicherweise völlig daneben). Klar, es gibt günstigere LED-Leisten. Aber ob man denen (respektive deren Lumen-Angaben falls überhaupt vorhanden) trauen kann?
Benutzeravatar
CRI 93+ / Ra 93+
Auserwählter
Auserwählter
Beiträge: 2801
Registriert: So, 19.10.08, 23:56
Wohnort: Hannover

Do, 13.12.12, 09:21

Ich würde als Faustregel aktuellen LEDs aufgrund ihres Wirkungsgrades und aufgrund der Tatsache, dass sie "von Natur aus" nur in eine Richtung abstrahlen ca. die doppelte Effizienz wie den CCFL-Röhren unterstellen, d.h. wenn die 30W benötigten, dann benötien die LEDs 15 Watt --- top aktuelle hocheffiziente LEDs vorausgesetzt.
Das eBay-LED-Band hat 4,8 Watt pro 5 Meter Länge --- VIEL zu duster, bzw. man müsste 15 Meter verbauten! Das ginge aber auch nur, wenn es topaktuelle Effizenz hätte, was vmtl. nicht der Fall ist, also wären davon u.U. sogar 30 Meter nötig.

Die von Borax verlinkte Leiste ist zwar ganz gut (wobei die Helligkeit nur bei 25°C am LED-Chip gilt), aber preislich auf dem Level von 2007/2008 stehen geblieben. Das Preis/Leistungverhältnis geht IMHO im jahr 2012 gar nicht mehr. Außerdem werden 25% der reingesteckten Energie an Vorwiderständen verbraten, die außerdem die Leiste noch mit aufheizen. Für 13V müsste also noch mindestens ein Vorwiderstand dazu, so dass sich am Anschluss der Leiste max. 12V ergeben.
Du musst ja außerdem auch von hinten und nicht an den Kanten reinleuchten, also sind so kleine LEDs gar nicht nötig.

Die aktuelle Nichia PowerBar kostet nichtmal halb soviel und ist noch dazu heller. (und auch die ist immer noch relativ teuer, wenn man den gesamten LED-Markt betrachten würde) Davon sollten 2 Stück auf ca. 350 mA betrieben ausreichen.

Die Konstantstromquelle kommt auf KEINEN Fall hinter den CCFL-Inveter, sondern wird direkt von den 13V versorgt. Der Inverter sollte abgeklemmt werden. (Spart Strom, verhindert evtl. Stromschläge und Schäden durch Hochspannung)

Wenn es denn auch unter Last wirklich 13,00V (bzw. 12,5...13,5V) sind, dann dürftest Du am günstigsten und gleichzeitig effizientesten fahren, wenn Du je 4 LEDs der Nichia PowerBar in Reihe schaltest und jeder dieser Reihen einfach einen Vorwiderstand verpasst. Am besten für ca. 350 bis 500 mA dimensioniert (3,3 Ohm, wenn zu dunkel 2,2 Ohm).
Wenn man mit der Spannung der LEDs so nah an der Versorgungsspannung ist, kann ein ordinärer Widerstand durchaus effizienter sein als eine getaktete Konstantstromquelle (=Buck Converter). Billiger ist er sowieso.

Dann evtl. noch ein zuzätzlicher gemeinsamer Widerstand (Hochlast-Poti mit z.B. 10 Ohm) zwecks Dimmung. PWM ginge natürlich auch oder auch ein MOSFET, dessen Gate via Poti (mit fast beliebigem Wert) angesteuert wird.

EDIT:
Bei 6 Stück 4er-Reihen (je 12V Vorwärtsspannung pro 4er-Reihe) der Nichia PowerBar mit 3,3 Ohm (mindestens 0,5 Watt Belastbarkeit des Widerstandes) an 13V, 1V fallen am Widerstand ab, ergäben sich 300 mA * 13V ~ 4 Watt pro Reihe, das mal 6 sind 24 Watt --- falls die Lichtverteilung im Panel so gut sein sollte, dass auch 12 der LEDs statt 24 ausreichen, dann könnte man auch auf eine PowerBar reduzieren und den Strom erhöhen, aber das wird dann aufwändiger zu kühlen.

Am Besten wäre vermutlich, die 24 LEDs der beiden PowerBars alle zu trennen (ich weiß nicht, ob eine Zange geeignet ist, müsste aber) und gleichmäßig verteilt auf eine 1 bis 2 mm Starke Alu-Platte zu kleben (idealerweise mit Arctic Silver 2K-Wärmeleitkleber, aber normaler, temperaturbeständiger und für Metalle geeigneter Kleber sollte auch gehen, es sind ja nur 1 Watt pro Platinenschnipsel)

Interressant wären Fotos vom Innenleben noch vor dem Umbau und auch mal ein Foto vom Bildinhalt, wenn man aus 1 mm Abstand mit einer LED von hinten durchleuchtet --- das gibt dann eine Vorstelleung davon, wie gut die Lichtverteilung im Panel ist.
Benutzeravatar
unoptanium
Mega-User
Mega-User
Beiträge: 475
Registriert: Di, 07.10.08, 19:00
Wohnort: Berlin

Do, 13.12.12, 20:48

Hi.

Wie kommst Du auf die flächige Hinterleuchtung?
Ich habe schon -zig LCD/TFT Monitore zerlegt
und unabhängig von der Größe, dem Seitenverhältnis, egal ob monochrom oder farbe,
alle wurden durch die Kanten beleuchtet.

So auch der letzte Samsung 22" mit 6 Röhren:
3 oben und 3 unten dicht beieinander leuchteten in ein ca. 10mm Plexiglas, übrigens das schwerste
Bauteil am ganzen Monitor.
Nur einen LED-LCD Monitor hab ich noch nicht aufgehabt, bei den meisten wird aber
wohl auch von den Ecken beleuchtet, flächig hat Vorteile, ist aber bedeutend teurer.

Ich hatte auch mal überlegt, einen defekten LCD Monitor auf LED umzurüsten (aus Neugier),
aber wenn überhaupt, würde ich auch einen fertigen 12V Strip nehmen, hab einen da mit 120LEDs/m/14W.
Vielleicht komme ich einmal dazu, das zu testen, wollte wissen, wie die Farben aussehen und
ob man die einzelnen Lichtpunkte am Bildschirmrand erkennen kann.

Ansonsten baue ich aus den Dingern immer beleuchtete Bilder mit Backlit-Folie.
Selbst Laser-Toner auf Folie ist leider nicht dunkel genug.



Gruß, unoptanium
seychellenmanus
User
User
Beiträge: 11
Registriert: Di, 11.12.12, 17:32

Do, 13.12.12, 21:48

Hallo,
habe gerade mal nach den optischen Daten einer vergleichbaren CCFL des Monitors nachgeschaut. Für eine Röhre sind 35000 cd/qm angegeben. Eine Lumenangabe war nicht zu finden. Vielleicht kann man daraus auf geeignete LED Stripes schließen.
Benutzeravatar
Achim H
Star-Admin
Star-Admin
Beiträge: 13067
Registriert: Mi, 14.11.07, 02:14
Wohnort: Herdecke (NRW)
Kontaktdaten:

Do, 13.12.12, 23:38

Der Samsung 215TW hat eine Helligkeit von 300cd/m². Guckstu hier
Der Bildschirm hat allerdings keine 1m² (Diagonalmaß 1,414m), sondern nur ein 21 Zoll = 0,5334m.

Rechenweg siehe 2 Beiträge tiefer.
Zuletzt geändert von Achim H am Fr, 14.12.12, 08:37, insgesamt 1-mal geändert.
Loong

Fr, 14.12.12, 06:57

Achim H hat geschrieben:300cd/m² / 1,414m x 0,5334m = 113,17 --> 113,2cd
Wie kommst du darauf? Der Monitor besitzt ein Seitenverhältnis von 16:10. Also hat das Display bei einer Diagonale von 53,3 cm eine Fläche von 0,175 m² und damit eine Lichtstärke von 300 cd/m² * 0,175 m² = 52,5 cd.
Benutzeravatar
Achim H
Star-Admin
Star-Admin
Beiträge: 13067
Registriert: Mi, 14.11.07, 02:14
Wohnort: Herdecke (NRW)
Kontaktdaten:

Fr, 14.12.12, 08:35

Du hast Recht, meine Rechnung ist falsch. Dein Ergebnis stimmt aber auch nicht.

C = 21" = 21 x 0,0254m = 0,5534m
C² = 0,5534m x 0,5534m = 0,28452m²

Gesucht werden A und B:
A = 16
A² = 16 x 16 = 256
B = 10
B² = 10 x 10 = 100
A² + B² = C²
C² = 256 + 100 = 356
C² / 356 = 0,28452m² / 356 = 0,0008m²
A = Wurzel(256 x 0,0008m²) = 0,45232m
B = Wurzel(100 x 0,0008m²) = 0,2827m

Gegenrechnung:
C = Wurzel((A x A) + (B x B))
C = Wurzel((0,45232m x 0,45232m) + (0,2827m x 0,2827m)) = 0,5334m
stimmt also

Fläche:
A x B = 0,45232m x 0,2827m = 0,12787m²

Beleuchtungsstärke:
300cd/m² x 0,12787m² = 38,36165cd --> 38,4cd
Loong

Fr, 14.12.12, 10:49

Achim H hat geschrieben:C = 21" = 21 x 0,0254m = 0,5534m
:mrgreen:. 21 Zoll sind 53,3 cm.

Du hast aber recht, in meiner ersten Rechnung ist mir irgendwo ein Faktor 10*(10+16)/(10^2+16^2) abhanden gekommen. Das kann vor dem ersten Kaffee am Morgen schon mal passieren 8).
Benutzeravatar
Achim H
Star-Admin
Star-Admin
Beiträge: 13067
Registriert: Mi, 14.11.07, 02:14
Wohnort: Herdecke (NRW)
Kontaktdaten:

Fr, 14.12.12, 12:49

Ich habe das auch erst heute morgen gerechnet (und prompt falsch abgeschrieben). :wink:
Bevor der Kaffee nicht richtig wirkt, bin auch nur ein Dummbeutel.
Benutzeravatar
CRI 93+ / Ra 93+
Auserwählter
Auserwählter
Beiträge: 2801
Registriert: So, 19.10.08, 23:56
Wohnort: Hannover

Fr, 14.12.12, 12:54

unoptanium hat geschrieben:Hi.

Wie kommst Du auf die flächige Hinterleuchtung?
Ich habe schon -zig LCD/TFT Monitore zerlegt
und unabhängig von der Größe, dem Seitenverhältnis, egal ob monochrom oder farbe,
alle wurden durch die Kanten beleuchtet.
Weil a) dies ein Montior mit recht lichtschluckendem S-PVA-Panel ist (daher ist er auch so teuer und daher ist er auch so blickwinkelstabil) und ich b) dachte, dass die 6 CCFL-Röhren gleichmäßig über die Rückseite verteilt wären und c) gerade die ersten und aktuell tendenziell auch wieder die besonders effizienten aktuellen TVs gerade eben KEIN Edge-LED-Backlight, sondern die LEDs wirklich hinter dem Panel hatten/haben.
Ich habe allerdings noch nie ein TFT-Panel zerlegt, daher hätte ich auch Fotos sehr hilfreich gefunden, um sinnvollere Vorschläge machen zu können.
seychellenmanus
User
User
Beiträge: 11
Registriert: Di, 11.12.12, 17:32

So, 23.12.12, 19:35

So es ist vollbracht ,die LED Leisten sind drin,und was sollich sagen klappt hervorragend.Zuerst alle 6 Hochspannungstrafosausgelötet.Dann dieCFCL Röhren entfernt.3 waren defekt dieanderenwandern ins Ersatzteillager.Dann dieLed Streifen in dieehemaligen Halterungen der Röhren eingeklebt und die12 V imMonitornetzteilgesucht. Daran habe ich die Streifen direkt angeschlossen.

Das Ergebnis ist absolut top. Vorher hatte die Beleuchtung ca. 30 W und jetzt 5 W. KeineHochspannungmehr im Gerät. DieBeleuchtung schaltet sich jetzt haltnicht mit derPoweron/Off Taste an und ab. SowiederHauptschalterangeschaltet wird
geht die Beleuchtung an,sieht man dann ganz schwach wenn kein Bildsignal anliegt.

Ich bin sehr zufrieden, undhiernoch einpaar der versprochenen Fotos.
dcp02198.jpg
DCP02199.JPG
DCP02200.JPG
DCP02201.JPG
DCP02202.JPG
DCP02203.JPG
tomyboy33
Mini-User
Beiträge: 1
Registriert: Mo, 17.06.13, 10:07

Mo, 17.06.13, 10:39

Hallo seychellenmanus,
Ich habe auch einen Samsung 215TW bei dem die CCFL-Röhren ebenfalls defekt sind.
War jetzt auf der Suche nach LED-Stripes mit gleich vielen LEDs pro cm, finde aber keine.
Welche hast du bei deinem Umbau verwendet und funktioniert der Monitor nach wie vor?

vielen dank
tomyboy33
Benutzeravatar
CRI 93+ / Ra 93+
Auserwählter
Auserwählter
Beiträge: 2801
Registriert: So, 19.10.08, 23:56
Wohnort: Hannover

Di, 18.06.13, 08:11

Hallo,

nur noch 5 Watt?
Ab Netz schluckt dieser Monitor ca. 50-55W auf maximaler Helligkeit, 30W fürs Backlight scheinen mir Plausibel (ich vermute gar, es ist sogar etwas mehr).
Aber mit nur 5 Watt kann doch niemals die gleiche Helligkeit wie vorher rauskommen!?!?!
15 Watt hätte ich vermutet, wären nötig...
Willst Du nicht noch eine Helligkeitregelung einbauen?
Antworten