液晶显示器高压板芯片级维修与代换(上)

出处:yning 发布于:2011-08-31 15:09:21

  液晶显示器高压板电路元器件布局紧凑,许多元器件采用的是双面安装,因此查找具体元器件或走线都比较困难。由于末级升压变压器很难购买到,因此对一些高压板单独设计的电路,一般采用更换整板的方法进行维修,即所谓“板级”维修,维修成本视驱动的CCPL 数目不同而定。一般在百元以内。在电源、高压一体化设计的机型中,多由于空间所限或查找接口不易,还是提倡采用更换单个故障元器件的方法来维修,即所谓的“芯片级”维修。

  1.高压板电路故障的判断方法

  对于高压板(逆变电路)的检修,可采用以下方法进行分析和判断。

  (1)高压测试棒触碰法

  对于开机后,闪一下即“黑屏”的故障,可采用此法。开机后,电源指示灯为绿色,马上用高压测试棒(也可用单支万用表表笔) 触碰高压输出插头焊脚,看是否有微弱蓝色火花出现,如果有火花出现,故障在灯管本身或接插件问题。注意多灯管的要逐一进行试验。

  这里强调开机后,马上进行测试,主要是为避免保护电路启动后造成误判。根据实际经验,冷机即使灯管损坏,保护电路启动也需要几秒以上,而热机或者刚断开电源不久又重新通电,保护电路启动仅需1~2 s。因此要掌握好检测时机。图1 所示为Royer(注:美国人G、H、Royer/ 罗耶发明,也称自激或推挽多谐振荡器)结构逆变电路各主要元器件损坏后的故障现象示意图。

图1 Royer 结构逆变电路各主要元器件损坏后的故障现象示意图

图1 Royer 结构逆变电路各主要元器件损坏后的故障现象示意图

  如果在保护电路未动作之前测得无放电火花产生,则应测量各级供电电压是否正常,背光灯启动信号电平是否正确。

  用示波器测量末级驱动管或者控制集成块信号输出引脚是否有50kHz 以上波形(具体频率因机型而异,通常幅值在10~20 VP-P,)。如果有波形,故障一般在升压变压器、二次侧高压输出电容或灯管。图2所示是Royer 结构逆变电路各点波形示意图。

图2 Royer 结构逆变电路各点波形示意图

图2 Royer 结构逆变电路各点波形示意图

  (2)代换法

  因为冷阴极荧光灯没有灯丝,其损坏与否不能凭简单的“电阻测量法”进行判断,只有将其接于正常的逆变电路上,通过观察其发光状况才能确认。

  (3)观察法

  灯管是否老化,可通过“观察法”进行判断。一般来说,在老化的灯管顶端,可以见到类似普通荧光灯老化后的发黑现象,这时说明该灯管已经不能用了,需要进行代换。

  (4)假负载法

  高压板电路有个特点,当灯管损坏、未连接时,会自动保护,停止工作。因此,在维修时应接上灯管,对于多灯高压板,每个输出口都应接上灯管。这种方法虽然方便判断,但比较麻烦,主要因为灯管脆弱、长度太长,连接灯管检修时很不方便。因此,日常维修时一般采用“假负载法”,如图3 所示。即在高压板的高压输出端用一个150 kΩ/l0 W 的水泥电阻来代替灯管,这样就方便多了。不过,高压正常时该假负载发热量比较大,注意不要烫坏其他元器件。

图3 假负载法示意图

图3 假负载法示意图

  2.高压板电路常见故障的检修

  (1)电源指示灯亮,但“黑屏”

  这种故障在比较老的机型中表现为电源指示灯可以由黄色(或红色)转变为绿色,但“黑屏”;在新的机型中表现为电源指示灯转换一下颜色后,又回归为初始颜色。出现以上差别主要是保护电路取样点以及电源指示灯的连接方式不同所致。检修此种故障时,先检查BACK-LIGHT-ON(背光灯启动信号)电平是否变化,高压末级供电是否正常,然后用金属工具碰触升压变压器输出端,看是否有蓝色放电火花,如果有火花就检查代换CCFL(冷阴极荧光灯管)、高压输出电容;反之,则检查高压形成电路。

  点拨:由高压板形成的“黑屏”和由电源故障形成的“黑屏”是有一定区别的:电源电路出现故障时,整机无电,屏幕上什么都看不到,是真正意义上的“黑屏”;高压板出现故障时,显示器工作时仔细观察屏幕,发现会有微弱的图像,因此,这种“黑屏”严格来说应称为“暗屏”,但一般习惯上仍称为“黑屏”。

  (2)开机瞬间显示器可以点亮,然后“黑屏”

  这种故障多出现在多灯显示器中(38 cm 以上),因某只灯管损坏、接触不良而造成输出电流平衡保护电路启动。如果是高压输出元器件损坏(包括接触不良),须断电后查找,维修时一般需要代换CCFL 来判断。

  (3)屏幕图像发黄或发红,亮度降低

  这种故障多为CCFL 老化所致。换上同规格新品可解决问题。

  (4)使用一段时间后“黑屏”,关机后再开可重新点亮

  这种故障主要是由于高压逆变电路末级或者供电级元器件发热量大,长期工作造成虚焊所致。通过轻轻拍打机壳观察屏幕是否恢复点亮可以辅助判断,找到故障点后,补焊即可。

  (5)屏幕闪烁

  这种故障主要是背光灯管老化引起,极少数是因为高压电路不正常所致。

  (6)开机后屏幕亮度不够或随后“黑屏”,高压板部位有“吱吱”响声

  这种故障主要是由于升压变压器绕组存在匝间短路所致,理论上更换升压变压器即可解决。但实际上,很难购买到同型号配件,不同型号的配件性能不匹配。所以不能代用,一般需要更换整个高压板来解决。

  3.高压板电路维修技巧

  (1)高压板电路类似于CRT 显示器的行输出电路,它把输入的低压直流电压(一般为12 V)转换成500 V~1 kV 的高频高压电,供给背光灯管使用。检修高压板的主要工具是示波器和万用表。

  因为高压逆变电路的工作频率高(50~80 kHz),所以可采用示波器进行测量;万用表可用普通的高内阻机械指针式万用表(如常用的MF47、500 型)和数字式万用表。这里强调的是万用表的内阻要高,尽量避免对被测电路的影响;不要用万用表去测量高压输出端,因为:①高压输出端的电压是交流电,万用表测不准;②电压较高,容易对仪表造成损害。

  (2)一般情况下,旧机型的升压变压器和灯管容易出现问题,新机型的保护电路和工艺问题比较多。为保证CCFL 供电的平衡及可靠性能,多灯高压供电电路均采用几组完全相同的电路分别为各个灯管供电。检修时可相互对照,因几组电路同时损坏的可能性几乎不存在。

  (3)新型的液晶显示器还具有高压平衡保护电路,通过对高压输出电流的检测判断高压是否正常。如果高压输出电流不平衡(如多灯系统单灯损坏、接触不良、任一高压输出电路元器件损坏),经PWM 控制IC 检测后,会判断电路有故障,使振荡电路停振,关断高压输出。此时,单灯显示器电源指示灯亮,“黑屏”;多灯显示器屏幕闪烁一下后再变成“黑屏”。

  对于没有高压平衡保护电路的机型,在高压电路出现故障后,启动计算机,在适合光线下侧视屏幕,依然会有暗淡的图文显示。通过这个特征可以快速判断故障是否出现在高压电路。

  (4)高压板电路还有一个亮度调节接口,这个接口受MCU 发出的亮度调节PWM 脉冲控制。此接口电压的改变,终会改变高压输出值,也就会改变CCFL 的亮度,实现液晶显示器的亮度调节。若此电路正常,调整亮度时该接口电压会有平滑的高低变化。

  4.高压板损坏代换实例

  [例1] 一台LG Ll510S 液晶显示器,遭遇雷击,“黑屏”。

  分析与检修:该机为开关电源、高压电路一体化板设计。经检查,发现高压主控芯片炸裂,不能得知型号,部分铜箔烧断。排除其他故障后,决定对高压板进行代换,通过对该机驱动板插排(CW301)和驱动板连线标记及外围元器件判断,与高压有关的接口如下:CW301 的①脚为LPWM,②脚为DIM,③脚为POW(高压启动端),⑧、⑨脚为GND,⑩、11脚为12 V。其中①、②脚都和亮度调节有关系,暂时不能确定正确接法。

  把新高压板除亮变调节插针外其他一一对应接好,插好背光灯插头。开机显示器点亮,将新高压板亮度控制端脚接驱动板DIM 端,调节亮度无变化,但调节对比度图像亮暗变化完全可以接受。将新高压板亮度控制端接驱动板LPWM 端,亮度可以进行调节,且变化幅度与原机基本一致。

  由于原机内空间有限,新高压板不能直接固定,于是将原机高压部分元器件完全拆除,将新高压板用胶粘在腾出的电路板空位上。安装孔处焊接一条导线,导线另一端就近用螺钉拧紧在屏外壳上。至此代换完毕,开机一切正常。

  [例2] LG l510S 液晶显示器,“黑屏”(无背光有图像)

  分析与检修:根据故障现象,初步判断为高压板及连线、灯管有故障。用灯管测试板检查灯管无问题,更换高压板故障依旧。经过仔细检查高压板连线接口,发现BL 端电压时有时无,ADJ 电压0 V,怀疑连线断线。用万用表测量,果然断线,更换连线后,故障排除。

  [例3] AOCLMl520 液晶显示器,打开后,屏幕闪亮一下后,“黑屏”

  分析与检修:对比正常的显示器,测驱动板到高压板上的各电压正常,故怀疑高压板有问题。测高压控制芯片TLl451 供电端⑨脚无电压。来自驱动板的高压启动信号(ON/OFF) 通过一个晶体管对TLl451 的⑨脚供电进行控制,如图4 所示。当高电平(3 V)到来时,Q12 导通,Q10 获得偏置电压也导通,12 V电压加在QlO 的c 极,从而给TLl451 供电。如果QlO、Q12 中有一只损坏,TLl451 的⑨脚的电压就会不正常。

图4 例3 高压启动控制电路图

图4 例3 高压启动控制电路图

  实测Q12 的基极有3 V 电压,其集电极的电压接近0 V;Ql0 的发射极有12 V 电压,但Ql0 的集电极无电压。判断Q10 损坏。该晶体管为贴片晶体管,看不清型号,试用S0l550 代替后,故障排除。

  [例4] 飞利浦150S3 液晶显示器,“黑屏”,指示灯显示为绿色

  分析与检修:通电开机,在日光灯下发现有很暗的图像,估计是高压板或灯管坏,如果是灯管坏,一般不会两个灯管同时坏,故障应该是在高压板上。该机的高压板为双灯宽口型,从电源板来的12 V 经过一个贴片保险电阻送到高压板,为高压板供电。测量高压板无12 V电压,检查贴片保险电阻,发现已损坏。更换后,故障排除。

  [例5] 明基(44 cm)液晶显示器,暗屏

  分析与检修:根据故障现象,怀疑高压板电路不良,打开机盖,取下高压板,发现高压板上的升压电容C826 虚焊,驱动管Q808、Q809 击穿,并且造成12 V 供电保险管PF801 烧断。更换损坏的元器件后,故障排除。

  [例6] 多台明基FP7iG 液晶显示器,均出现以下故障:有电源指示,能开/关机,联机指示灯由橙色变绿色,但“黑屏”或者亮几秒后“黑屏”

  分析与检修:根据故障现象,应为高压板电路不良:经检查, 发现C826 (0.22 μF/160 V) 失容、Q805 损坏,保险管PF801(3 A)熔断。C826、PF801 很好代换,Q805 是场效应管,可用IRF963X 系列管子代换,如IRF9630、IRF9634。更换以上元器件后,故障排除。

  注:若更换以上元器件后,仍有问题,要检查升压变压器,升压变压器本身损坏的很少,多是引脚虚焊,应仔细补焊。高压板控制芯片TLl451A 质量可靠,一般不用怀疑它。

  [例7] 明基Q7T4 液晶显示器,“黑屏”,绿色指示灯点亮

  分析与检修:根据故障现象,判断为高压板不良,拆下高压板,经过检查,发现高压电路的一只驱动管和一个保险电阻(3 A)已损坏。更换以上配件后,故障排除。

  [例8] 一台美晶LCDl701 液晶显示器,“黑屏”

  分析与检修:经检查,发现高压板上面的高压变压器损坏,因无配件,考虑代换整个高压板。该机高压板是一块单独的小板,采用+12 V 供电,四灯窄口,把新高压板对应插针与显示器驱动板接好后,发现开机还是“黑屏”,连续多次按“开机”键可见屏幕瞬间亮一下,仔细核对接线无误,也不存在接触不良现象。

  用万用表测量控制信号插排时发现,该机在电源绿色指示灯亮时,POW 端(高压启动端)是低电平,也就是说,该机是低电平开机的,而更换的这款高压板是高电平开机的,需要对开机信号进行倒相。于是将POW线断开,接到NPN 型晶体管C1815 的基极,发射极接地,集电极接高压板⑤脚POW 插针,组成简单倒相电路。开机亮度正常,故障排除。

  [例9] 一台晶明LCD-170E 液晶显示器,开机后,屏幕闪亮一下后“黑屏”,首次开机亮的时间要长一些

  分析与检修:接入白色信号通电试机,仔细观察屏幕,发现其点亮时屏幕亮度不均,下方明显偏暗,怀疑下方背光灯或高压板驱动电路有问题。断电后,打开机壳,检查发现该显示器采用的液晶屏为四灯管结构,上、下方各两根,每两根灯管用一个高压变压器驱动,下方一个灯管供电插座引脚脱焊,将其补焊后开机,故障排除。

  方法技巧:本例故障为一个背光灯插座开焊,表面现象是亮度不均匀,然后“黑屏”,原因是灯管开路后,导致保护电路启动,关闭所有驱动输出所致。采用“白光栅观察法”可以快速判断灯管电路故障部位,要注意的是观察视角必须垂直于屏幕,以免产生误判。

  (待续)

关键词:显示器芯片

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