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平板电视的维修距我们很近又很远(下)

2009年9月19日 郝铭 发表评论 阅读评论

平板电视的维修距我们很近又很远(2)

郝 铭

背光灯高压板(逆变器)

大家都知道液晶显示器的液晶片能产生图像,但是不能发光,必须有一个光源透过液晶片,液晶片上的图像对投射过的光进行调制,从而产生明亮的图像(被动发光)。就和电影胶片一样,电影的胶片上有图像,但是它不能发光,必须有一个光源透过电影胶片,才能在胶片上看到图像一样。液晶显示屏就是液晶片和液晶片后面光源的组合(并且包括产生图像的逻辑驱动电路),为了产生,明亮的图像、鲜艳的色彩、丰富的层次,对后面的光源要求是非常苛刻的。

第一;光源必须要有足够的强度;现在一般都是在灯光下看电视(不像看电影,要把所有的灯都关了)或白天在明亮的光线下看电视。为了液晶屏重现的图像有鲜艳的色彩、丰富的层次(对比度)液晶屏的亮度要大大的高于周围环境的亮度,现代大屏幕的液晶显示屏的亮度必须达到1000nit(尼特)以上。第二;整个屏幕的亮度必须均匀,特别是周边部分。第三;为了重现自然界的各种色彩,光源的光谱范围必须要宽,尽量接近780nm~380nm(太阳光光谱)。为了满足以上三个条件,现代的大屏幕液晶显示器均采用冷阴极日光灯管(CCFL),以接近太阳光的光谱,用16~24根灯管排列在液晶片的后面,以达到光线的均匀,和足够的亮度。每个灯管如果以8W计算,24根灯管耗电功率就达到近200W,这样才能满足上面的条件,所以有人说 液晶电视省电,比等离子省电,其实错了,不比等离子省电多少,而图像的质量,等离子更胜一筹(等离子是主动发光,无视角差)。

由于液晶屏内部的灯管采用的是冷阴极日光灯管,启动电压达到1000V以上,所以液晶电视机开关电源提供的24V电压就不行了,就要有一个专门的部件,把开关电源来的24V供电,经过这个部件转化为;适合冷阴极日光灯管点亮的电压及功率,此转换部件称;背光灯高压供电板,也有称;“逆变器”或“背光灯高压逆变器”。由于灯管的特性不同,背光灯高压板产生的灯管的启动电压、维持电压、高压板供电内阻,必须适合所点亮的灯管,所以液晶屏生产厂,生产的液晶屏都随屏配高压板出厂,不同屏高压板不可互换。至于市场上出售的万能背光板虽然能把灯管点亮,但是严重的影响灯管的寿命。

由于液晶电视也和CRT电视一样需要对显示屏进行亮度控制,由于液晶屏的亮度取决于背光灯的亮度,所以必须要控制背光灯管的亮度变化,但是大家知道平时的日光灯管是无法靠改变电压来达到控制亮度的目的的,同样液晶屏的背光管(CCFL)也是不能靠改变施加的电压大小来控制亮度,目前的亮度控制是把施加在灯管两端的电压变成脉冲串,控制脉冲的宽度达到控制亮度的目的,但是对波形的要求极其严格,否则会大大缩短灯管的寿命,这也是一个技术上比较复杂的问题(“家电维修”前期有详尽介绍)。背光板的输出及背光灯管的启动、熄灭、亮度控制受CPU控制。高压背光板框图如图1所示;

在液晶电视机中,高压背光板是电压高、电流大、功耗大的部件,也是故障频发的部分,这部分易损坏的部分是功率输出模块(N沟道、P沟道MOS对管),类似CRT的行输出管。

只要弄懂原理,能分析背光板的故障,维修是极其容易的,在高压背光板上,除了高压开关变压器是属于专用件外(基本不坏),其它均是通用件极易购到。

(关于背光灯高压板比较详细介绍请参阅 “大屏幕液晶显示屏背光高压驱动电路原理及电路分析/郝铭”一文)

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图1

等离子屏及相关电路介绍及维修

等离子屏加上高中频小信号处理电路就是一台等离子电视机,在普通CRT的技术基础上

只要把等离子屏的原理搞清楚,维修等离子电视是没有问题的,由于等离子屏在工作时需要严格的多种电压,而且精度高且有一定的时序关系,所以屏的产生厂在屏出厂时,已经随屏配套开关电源、X、Y驱动电路、D(地址)驱动及逻辑板电路,这样配套出厂实际上就是一个完整的显示器,现在国内的生产厂家基本上就是购买了这样的显示器,在配上高中频及信号解码小信号处理部分,就成为一台等离子电视机,这些等离子屏的来源是三星、LG及台湾居多。

维修等离子电视,除了前述的开关电源外,对应屏体的周边电路原理也必须了解,这些电路有;X驱动电路、Y驱动电路、D驱动电路(地址驱动也称为寻址电路)及控制这些电路工作的逻辑电路(逻辑板),等离子屏周边驱动板布局如图2所示(该图没安装小信号前端电路板)。

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图2

电路图3是X、Y、D及逻辑板电路信号流程框图;

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图3

在图3中;由前端小信号处理电路送来的数字图像信号(低压差分信号—LVDS),进入逻辑板电路,在逻辑板上有类似液晶显示屏内部的时序控制电路,及程序存储器。程序存储器存储有控制逻辑电路工作的程序,在程序的控制下,逻辑电路产生相应的X、Y、D驱动信号,经由输出接口送往屏体周围的X、Y、D驱动板,驱动等离子屏工作,图4所示是逻辑板信号输出接口,中间三个白方块、及左下角白方块是程序存储器。

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图4

下面简单介绍各部工作原理;

等离子屏开关电源特点原理前面已经介绍(等离子屏框图参见第九期该文图1B),现在来谈谈X驱动电路、Y驱动电路、D驱动电路及逻辑板电路。

在X、Y、D驱动电路中,X、Y驱动是提供等离子放电单元放电的条件,D驱动是控制放电的产生和停止,有类似CRT的阴极的功能。

等离子屏是一种气体放电的显示装置,在气体放电单元(像素)放电发光时,只有两种状态;即放电产生“亮”,不放电即“黑”。这样的单元组成的屏如仍然用每秒50场的显示方式,产生的图像是没有灰度(层次)的,为了解决此问题,等离子显示是采用在一个原来的场显示时间内再分割成不同时间的子场显示(在一场的时间内(16.7ms),每一个点的亮度分解后按8个子场的加权数1、 2、 4、 8、 16、 32、 64 、128的时间组合数值来显示),结合人眼的生理特性使图像有丰富的层次感。这样实际上等离子屏的场频数达到50×8=400场,又因为等离子气体放电及持续放电是依靠控制放电体内壁垒电荷来完成的,所以X电极、Y电极、D电极施加的波形极为复杂,并且波形及幅度的标准要求非常苛刻,如图5所示。这个波形的就是由前面提到的开关电源产生的五种电压(VS维持电压、VA地址电压、VE擦除电压、VSET初始电压、VSCAN扫描电压),会同逻辑板送来的驱动信号,经过驱动电路的变化产生, X、Y及D功率驱动电路是一系列的功率开关电路组合,五种电压作为X、Y及D功率驱动电路的供电压。这些开关电路的激励是由逻辑板电路完成的。逻辑板电路上面的存储器存储有根据等离子屏特性设计的软件,它结合输入的图像信号,输出X、Y功率驱动电路及地址驱动电路的激励波形。

图5为等离子屏各电极,一个子场周期的波形图。

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图5

由于屏的尺寸不同、特性不同、处理信号不同(高清、标清),逻辑板输出的激励信号即不同,逻辑板工作由逻辑板上面的一个只读存储器内部的程序(软件)控制,该程序是根据等离子屏的特性,驱动电路的要求,被处理小信号的性质等而设计,并固化在逻辑板上的只读存储器内部,这样根据把前级小信号电路送来的数字的图像信号,在程序的控制下,产生出该屏的X、Y、地址驱动脉冲,送往等离子屏周围的X、Y及地址驱动电路。

为了方便的判断是屏的故障还是前级电路的故障,在逻辑板上有屏校验测试信号,搬动测试信号开关就可以非常方便的判断是屏的故障还是前级电路故障。

等离子屏的X、Y 驱动电路故障,是可以修理的一般是MOS功率驱动模块及电解电容损坏较多,均是通用元件市场都可以买到,逻辑板电路是低压小信号电路一般故障极低,出现故障也是可以修理的,市场上也有成品逻辑板提供,由于逻辑板上的程序是特定的所以换逻辑板要把存储程序的集成电路取下(可插件)换到要换新板上。

以上只是泛泛的、简单的概述了一下平板电视的特殊点。现在可以明确的说;平板电视可以修,平板电视有广阔的维修前景,有巨大的赚钱机会,但是你必须具备的是分析电路、处理故障的基本功。和国内的一些平板维修高手交流,他们都有乐观的前景,用必胜的心态来迎接平板电视的维修高峰,现在的任务是跟上形势、积累知识、储备技术。

平板电视维修技术的学习,要按照前文提到的在战略上要藐视困难,在战术上要重视困难,不要被新名词吓到,但是也必须认真对待。对待具体的电路及故障,一定要弄懂电路原理、分析故障的原因,在下手修理。当然必要的仪器(示波器)及正确使用是不可缺少的。

对于一个合格的维修人员,还应该认识到“电工原理”、“晶体管电路基础”等基础的重要性,具备了这些基本功,学习起来就更方便啦。

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