Display aus Fernseher auf LED umrüsten

Alte Flachbildfernseher wurden meist mit einer so genannten CCFL-Hintergrundbeleuchtung ausgestattet. CCFL steht für „Cold Cathode Fluorescent Lamp”, auf Deutsch heißt das soviel wie Kaltkathoden-Fluoreszenzlampe. Es handelt sich hierbei um so genannte Gasentladungsröhren, an deren Elektroden (die Anschlüsse) eine sehr hohe Spannung angelegt wird. Durch das Anlegen der Spannung kommt es zu einer so genannten Glimmentladung, durch die das in die Röhre gefüllte Gas Licht ausstrahlt. Das Funktionsprinzip ist ähnlich wie bei einer herkömmlichen Leuchtstofflampe, allerdings besitzt die Gasentladungsröhre keine beheizte Kathode, daher der Name Kaltkathoden-Fluoreszenzlampe.

Diese Art der Beleuchtung wurde für LCD-Displays lange verwendet, bis schließlich LEDs hergestellt werden konnten, die einen gleichen Zweck erfüllen können und dafür genügend weißes Licht bereitstellen. Durch die LED-Technik konnte der Stromverbrauch für solche Fernseher sehr stark reduziert werden. Bei diesem Exemplar hier beispielsweise kam der größte Teil des Energieverbrauchs durch die Hintergrundbeleuchtung zustande. Außerdem kann es bei vielen dieser Geräten zu Ausfällen der Hintergrundbeleuchtung durch defekte Inverter, jene Baugruppen, welche die Hochspannung für die Leuchtstoffröhren bereitstellen. Im Bild ist die Rückseite des Fernsehgerätes zu sehen. Es handelt sich um ein etwas älteres Modell von Grundig von ca. 2007.

Nach dem Öffnen des Gerätes sind die einzelnen Baugruppen zu sehen. In diesem Bild zu sehen ist das Mainboard des Fernsehgerätes, erkennbar an den Anschlüssen für den Antenneneingang (ausschließlich DVB-T und analoges Kabelfernsehen) sowie weitere Anschlüsse wie beispielsweise SCART, Cinch und insgesamt drei HDMI-Anschlüsse. links in diesem Bild zu sehen ist die Inverterplatine mit einem relativ aufwendigen Aufbau, da in diesem Gerät vier u-förmige Kaltkathodenröhren zum Einsatz kamen.

Im rechten Bereich befand sich das Netzteil, welches in diesem Bild zu sehen ist. Es stellt mehrere Ausgangsspannungen zur Verfügung wie zum Beispiel 5 Volt, 12 Volt und 24 Volt, letztere für die Inverterelektronik. Das Netzteil wurde nach dem Umbau nicht mehr benötigt bzw. durch ein anderes Netzteil ersetzt und daher ausgebaut.

In diesem Bild ist die Inverterplatine zu sehen. Sie wurde für den Umbau ebenfalls nicht mehr benötigt und ausgebaut. Ich wollte lediglich noch einmal ausprobieren, ob die Elektronik auch extern betrieben werden kann, doch dazu später mehr.

Das Bedienteil wird natürlich noch benötigt. Es enthält neben den Bedienelementen auch den Infrarotempfänger für die Fernbedienung. Der Lautsprecher kommen natürlich auch weiterhin zum Einsatz. Sie werden allerdings später direkt hinten am Gehäuse des Displays befestigt.

Die Anschlüsse auf dem Mainboard sind glücklicherweise deutlich beschriftet. Das Netzteil stellte im Stand-by Betrieb lediglich die 5 Volt zur Verfügung. Die anderen beiden Spannungen wurden durch ein Signal von der Hauptplatine des Fernsehgerätes zum Netzteil aktiviert, sobald der Fernseher eingeschaltet wurde. Dieses Ausgangssignal habe ich später verwendet, um die LED-Hintergrundbeleuchtung ein- und auszuschalten.

Die anderen drei Anschlussstecker dienen für den Anschluss des Bedienteils (links hinten im Bild zu sehen), den Anschluss des Displays (rechts daneben) und für den Anschluss der zwei Lautsprecher (zwischen dem Displayanschluss und dem Netzteilanschluss).

In diesem Bild ist ein erster Testlauf des Mainboards mit angeschlossenem Display zu sehen. Für den Betrieb sind die 5 Volt und die 12 Volt notwendig. Eine Spannung von 12 Volt wird später auch verwendet, um eine LED-Beleuchtung für das Display mit Spannung zu versorgen.

Für den Testbetrieb wurde eine fliegende Verdrahtung verwendet. Später soll die ganze Schaltung mit einem einzigen Netzteil mit einer Ausgangsspannung von 12 Volt betrieben werden. Die 5 Volt werden durch einen einfachen Spannungsregler (7805) zur Verfügung gestellt.

Die Inverterplatine sollte noch einmal zum Einsatz kommen, nämlich für einen Betrieb der Hintergrundbeleuchtung mit den Kaltkathodenröhren. Die Schaltung funktioniert ab einer Spannung von ca. 18 Volt. Anschließend habe ich die Röhren vorsichtig aus dem Gehäuse ausgebaut. Sie sollten am besten zusammen mit herkömmlichen Leuchtstoffröhren entsorgt werden, da sie eine geringe Menge an Quecksilber enthalten können.

Für den Testbetrieb habe ich die Hintergrundbeleuchtung ebenfalls noch einmal verwendet. Beim Hantieren mit dem Display ist äußerste Vorsicht angebracht. Es ist sehr bruchempfindlich, außerdem können die feinen Leiterbahnen zwischen dem Display und der Anschlussplatine sehr schnell abreißen oder auf sonstige Weise beschädigt werden.

In diesem Bild wurden einfache LED-Zeilen für den Betrieb an einer Spannung von 12 Volt für die Hintergrundbeleuchtung verwendet. Man sieht allerdings noch deutlich die einzelnen LEDs im Hintergrund. Man sieht auch, dass die Beleuchtung etwas schwächer ist als die ursprüngliche. Allerdings ist auch der Stromverbrauch deutlich geringer.

Die Platine wurde direkt an der Rückseite des Displaygehäuses montiert. Die Lautsprecher wurden einfach mit Heißkleber festgeklebt. Ich hätte zwar auch die ursprünglichen Einbaurahmen verwenden können. Allerdings ist dieser Aufbau hier wesentlich platzsparender (und leichter).

Die Hintergrundbeleuchtung funktioniert zwar, allerdings sind noch die LED-Streifen bei manchen Bildhintergründen zu sehen. Allerdings verbraucht das gesamte Gerät mit dieser Beleuchtung nur ca. 18 Watt an Strom und damit deutlich weniger als beim ursprünglichen Betrieb mit den Leuchtstoffröhren. Allerdings ist der Aufbau noch verbesserungswürdig. Am besten wird noch ein Umbau vorgenommen auf eine spezielle Hintergrundbeleuchtung mithilfe von LEDs, die eine Streulinse besitzen. Solche LEDs gibt es als Ersatzteile für LED-Hintergrundbeleuchtungen für Fernsehgeräte. Mithilfe dieser LEDs können mehrere Reihenschaltungen für den Betrieb an 12 Volt aufgebaut werden.