TFT-Monitor Beleuchtung defekt – CCFL-Reparatur und defekte Elkos im Netzteil

Der Monitor wird eingeschaltet, zeigt kurz ein Bild und wird dann dunkel? Das ist das typische Fehlerbild einer defekten CCFL-Hintergrundbeleuchtung. In diesem Beitrag zeige ich, wie ich meinen 17-Zoll-TFT-Monitor zerlegt habe, die Ursache gefunden habe und was dabei zu beachten ist. Eine defekte CCFL-Beleuchtung ist ein häufiges Fehlerbild bei Flachbildmonitoren und Fernsehern.

Auch Flachbildschirme können ausfallen

Da nichts für die Ewigkeit gebaut ist, kann es natürlich auch hier zu Ausfällen kommen. Auch ein 17-Zoll-Computerbildschirm wollte eines Tages nicht mehr richtig funktionieren. Während der Computer hochfuhr, verschwand auf einmal das Bild. Zunächst dachte ich, dass der Computer nicht mehr richtig starten würde. Nach kurzer Zeit stellte sich jedoch heraus, dass es der Bildschirm war, der die Fehlerursache darstellte, genau gesagt die Beleuchtung, die nach einigen Sekunden ausfiel.

Das ist das typische Verhalten einer defekten CCFL-Beleuchtung oder eines defekten Inverters: Der Monitor startet kurz, die Beleuchtung zündet und erlischt dann sofort wieder. Das Bild ist noch schwach zu erkennen wenn man schräg in den Monitor schaut, aber praktisch nicht nutzbar.

Netzteil, Signalverarbeitung und Inverter für die defekte CCFL-Beleuchtung

Natürlich wollte ich den Fehler nicht einfach hinnehmen, sondern der Sache auf den Grund gehen. Also zerlegte ich den Monitor. Nachdem es mir gelungen war, das Gehäuse (fast) ohne Beschädigungen zu öffnen, fand ich im Inneren neben dem eigentlichen Display die abgeschirmte Elektronik vor. Nach dem Öffnen des Metallkäfigs fand ich zwei Platinen vor:

• Linke Platine: Diese ist da für die Signalverarbeitung des Bildschirms. Sie funktionierte noch einwandfrei.
• Rechte Platine: Das ist das Netzteil und der Inverter für die CCFL-Beleuchtung. Und hier lag der Fehler.

Der Inverter ist die Schaltung, die aus der Betriebsspannung des Netzteils die notwendige Hochspannung für die Kaltkathodenröhren erzeugt. Fällt er aus oder das Netzteil, das ihn versorgt, erlischt die Beleuchtung.

Fehlerursache: defekte Elektrolytkondensatoren im Netzteil

Als ich mir das Netzteil etwas näher ansah, bemerkte ich, dass einige der Elektrolytkondensatoren oben am Aluminiumbecher stark ausgebeult waren. Ausgebeulte oder oben gewölbte Elkos sind ein sicheres Zeichen für einen Defekt. Der Elektrolyt im Inneren hat sich durch Überhitzung oder Alterung zersetzt und drückt den Deckel nach oben.

Ich kannte dieses Phänomen schon von anderen Netzteilen und beschloss mich dazu, die offensichtlich defekten Elektrolytkondensatoren sowie einige mehr gegen neue auszuwechseln. Es handelt sich hier um eine häufige Fehlerursache für den Ausfall von Bildschirmen sowie Schaltnetzteilen in anderen Geräten. Auch auf Computer-Mainboards und Grafikkarten habe ich schon derartig ausgebeulte Elkos gefunden. Das war besonders um das Jahr 2000 herum ein weit verbreitetes Problem durch minderwertige Kondensatoren. Mehr zu diesem Thema können Sie auch im Beitrag über Elkos und ESR nachleden.

Beim Tausch der Elkos auf folgende Punkte achten:

• Gleich alle umliegenden Elkos mit tauschen. Ist einer defekt, sind die anderen oft kurz davor, kaputtzugehen.
• Kapazität und Spannungsfestigkeit müssen mindestens den Originalwerten entsprechen.
• Unbedingt die Polung beachten. Der Minuspol ist am Elko meistens durch einen Strich markiert.
• Sie sollten nur qualitativ hochwertige Elkos verwenden, z. B. von Panasonic, Nichicon oder Rubycon.

Der Anschluss der Kaltkathodenröhren

In diesem Bild sind die Anschlüsse der Leuchtstoffröhren zu sehen, die mit dem Hochspannungsteil des Spannungsinverters verbunden werden. Es handelt sich hier um vier einzelne Leuchtstoffröhren, von denen jeweils zwei Stück oben und unten am Display angebracht wurden.

Die Röhren im Bild zeigen eine deutliche Schwarzfärbung in der Nähe der Anschlüsse. Das ist ein sicheres Anzeichen für hohe Betriebsstunden und fortgeschrittene Alterung. Solche Röhren können ebenfalls Ursache für Probleme sein: Sie zünden schwerer, verbrauchen mehr Strom und belasten dadurch den Inverter zusätzlich. Ein direkter Rotstich direkt nach dem Einschalten, der nach einigen Minuten verschwindet, ist ein typisches Anzeichen für gealterte CCFL-Röhren.

Das reparierte Netzteil und Test mit neuen Elektrolytkondensatoren

Ich entschloss mich dazu, zunächst die zwei defekten Elektrolytkondensatoren auszuwechseln und einen ersten Probelauf durchzuführen. Dazu musste ich allerdings zunächst die Rückseite des Displays isolieren, um die Platinen für den Probelauf darauflegen zu können.

Wichtiger Sicherheitshinweis: Solche Probeläufe außerhalb des Gehäuses sind gefährlich. Das Netzteil führt Netzspannung und der Inverter erzeugt Hochspannung für die Röhren. Solche Arbeiten sollten nur von Personen mit entsprechenden Kenntnissen durchgeführt werden.

Hier sind deutlich die Leuchtstoffröhren für die Beleuchtung des Monitordisplays zu sehen. Jeweils oben und unten am Display befinden sich zwei dieser Leuchtstoffröhren, die für eine gleichmäßige Ausleuchtung des Bildschirms sorgen sollen. Wie man im Bild sehr gut erkennen kann, sind die Röhren in der Nähe der Anschlüsse stark schwarz eingefärbt. Wahrscheinlich ist dieser Einfärbung auf die bereits sehr lange Betriebsdauer des Gerätes zurückzuführen. Übrigens entwickeln diese Röhren während des Betriebs doch eine beträchtliche Wärme.

Ich habe einmal versucht, die über Stoffröhren während des Betriebs zu fotografieren, was man auf diesem Bild gut erkennen kann. Was man hier allerdings nicht so gut erkennen kann, ist die extreme Helligkeit, mit der die Leuchtstoffröhren leuchten. Aber die enorme Leistung ist auch notwendig, um den Bildschirm in einer ausreichenden Stärke zu beleuchten. Ein einzelnes LCD-Panel ohne Beleuchtung ist zwar durchsichtig, schluckt aber erheblich viel Licht. Das wird besonders deutlich wenn man das Display einmal ohne Beleuchtung gegen eine helle Fensterscheibe hält.

Ohne die defekte CCFL-Beleuchtung

In diesem Bild ist zu sehen, wie ich die ganze Monitorschaltung außerhalb des Gehäuses in Betrieb genommen habe. Ich möchte aber ausdrücklich davon abraten, solche Experimente selbst durchzuführen, da die Netzspannung im Netzteil lebensgefährlich ist. Man könnte das Display auch an eine Fensterscheibe halten und ohne die Beleuchtung betreiben (aber nur dann, wenn draußen die Sonne scheint und es hell genug ist).

Würde man die Inverterschaltung für die Displaybeleuchtung separat in Betrieb nehmen, könnte man das Ganze auch als beleuchtete Unterlage nehmen bzw. als Leuchttisch. Ich konnte übrigens auch feststellen, dass die Leuchtstoffröhren für die Beleuchtung schon recht betagt sind. Besonders direkt nach dem Einschalten war ein deutlicher Rotstich zu sehen, der nach einigen Minuten des Betriebs verschwand.

Ergebnis und Fazit

Die komplette Elektronik des Monitors: Die schmale Platine direkt hinter dem Display ist über Flexprintkabel mit dem Display verbunden. Die linke Platine enthält Netzteil und Inverterschaltung, die kleinere Platine die Signalverarbeitung.

Nach dem Tausch der defekten Elkos funktionierte der Monitor wieder einwandfrei.

Zusammenfassung der Fehlersuche bei dunklem TFT-Monitor:

1. Prüfen: Ist das Bild noch schwach erkennbar wenn man schräg hineinschaut? Wenn ja, liegt der Fehler in der Beleuchtung, nicht im Display selbst.
2. Elkos im Netzteil visuell prüfen – ausgebeulte oder gewölbte Kondensatoren sind ein sicheres Zeichen für einen Defekt.
3. Inverter prüfen – erzeugt er noch Hochspannung für die Röhren?
4. CCFL-Röhren prüfen – Schwarzfärbung an den Enden deutet auf Alterung hin.

Modernere Flachbildschirme besitzen heute meist LED-Beleuchtungen, die weniger fehleranfällig und deutlich stromsparender sind als CCFL-Röhren. Bei älteren TFT-Monitoren und Laptops mit CCFL-Beleuchtung sind defekte Elkos im Netzteil jedoch nach wie vor die häufigste Reparaturursache.

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