液晶屏背光板工作原理及維修.ppt

投資價值發(fā)現(xiàn)者 液晶屏背光板工作原理及維修市場質(zhì)量部朱性彬 2009年4月 一 前言二 背光板在液晶電視機(jī)中的作用三 背光板工作原理方框圖四 背光板各部分電路介紹五 部分背光板主控IC管腳介紹六 LCD組件板故障判斷方法七 背光板故障維修流程八 背光板常見故障統(tǒng)計(jì)九 背光板易損器件的測量方法十 背光板典型案例十一 下一步工作計(jì)劃及需求 目錄 一 前言 隨著液晶電視機(jī)銷量的逐漸增多 需要投入更多的精力來研究液晶電視機(jī)的維修 而目前液晶電視機(jī)中背光板的維修量占有較大的比例 同時由于背光板是顯示屏供應(yīng)商供屏?xí)r自帶的 供應(yīng)商出于對技術(shù)的保密性 現(xiàn)在我們還拿不到背光板的電路圖和IC資料 這對我們背光板的維修帶來了很大的難處 為了改善我們的背光板修理 本文對背光板的通用工作原理及常見故障判斷作一介紹 對網(wǎng)絡(luò)維修具有一定的參考價值 本文的目的是想幫助網(wǎng)絡(luò)提高維修技能 但由于我們對背光板的電路和維修了解得還不多 因此其中的一些觀點(diǎn)可能有不準(zhǔn)確或描述錯誤的地方 請大家指出來共同討論 從而共同提高我們的維修水平 謝謝 二 背光板在液晶電視機(jī)中的作用 背光板也稱Inverter板即逆變器板 它的作用是將一個直流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄠€交流電壓 作為液晶屏燈管的工作電壓 它的輸入 輸出連接框圖如下圖 背光板有三個輸入信號 分別是供電電壓 開機(jī)使能信號 亮度控制信號 其中供電電壓由電源板提供 一般為直流24V 個別小屏幕為12V 開機(jī)使能信號ENA即開機(jī)控制電平由數(shù)字板提供 高電平3V時背光板工作 低電平0V時背光板不工作 亮度控制信號DIM由數(shù)字板提供 它是一個0 3V的模擬直流電壓 改變這它可以改變背光板輸出交流電壓的高低 從而改變燈管亮度 背光板有多個交流輸出電壓 一般為AC800V 每個交流電壓供給一個燈管 三 背光板工作原理方框圖 背光板電路由輸入接口電路 PWM控制電路 MOS管導(dǎo)通與直流變換電路 LC振蕩及高壓輸出回路 取樣反饋電路等幾部分組成 其工作原理方框圖如下 四 背光板各部分電路介紹 1 輸入接口電路1 供電輸入電壓輸入接口電路中的供電輸入電壓一路直接加到MOS管導(dǎo)通電路 作為MOS管的供電電壓 24V或12V 另一路經(jīng)晶體管穩(wěn)壓控制電路加到PWM控制IC 作為PWM控制IC的供電電壓 一般為5V 背光板各部分電路介紹 2 開機(jī)使能信號ENA輸入接口電路中的開機(jī)使能信號ENA經(jīng)過相關(guān)的三極管 電阻 電容電路后加到PWM控制IC 作為PWM電路的控制開關(guān) ENA為高電平 3 5V 時PWM電路工作 ENA為低電平 2V 時PWM電路不工作 一種典型電路是數(shù)字板過來的ENA信號經(jīng)過電阻 電容電路后直接加到PWM控制IC的ENA腳 如下圖 另一種典型電路是數(shù)字板過來的ENA信號通過三極管 穩(wěn)壓管控制電路 將電源板過來的供電電壓進(jìn)行降壓 穩(wěn)壓 產(chǎn)生ENA電壓 加到PWM控制IC的ENA腳 如下圖 背光板各部分電路介紹 3 亮度控制信號輸入接口電路中的亮度控制信號DIM或BRTI 經(jīng)過相關(guān)的電阻 電容電路后加到PWM控制IC的亮度控制腳DIM或BRTI 通過控制PWM驅(qū)動脈沖寬度控制燈管的亮度 背光板各部分電路介紹 2 PWM驅(qū)動控制電路PWM驅(qū)動控制電路由PWM驅(qū)動控制IC及外圍電路組成 其核心電路是PWM驅(qū)動控制IC 目前不同種類的背光板 所用的PWM驅(qū)動控制IC也不同 如奇美26 30寸用OZ960 友達(dá)37寸用OZ964 三星40寸用DMB8110D 奇美42寸用OZ9928SN 三星46寸用MSC1691A1等等 不同種類的PWM驅(qū)動控制IC管腳數(shù)量及功能排序可能不同 但管腳功能大同小異 下面介紹PWM驅(qū)動控制IC常見的管腳功能 PWM驅(qū)動控制IC常見的的管腳功能有 背光板各部分電路介紹 背光板各部分電路介紹 1 CTIMR或TIMR腳該腳一般外接一個1 2uF的電容到地 當(dāng)輸出電路出現(xiàn)過壓時 IC內(nèi)部的開關(guān)被打開 對該電容進(jìn)行充電 當(dāng)充電到一定值時 IC啟動內(nèi)部保護(hù)功能 IC被關(guān)閉 停止驅(qū)動脈沖輸出 改變電容的大小 可以改變IC啟動保護(hù)時間的快慢 電容越大 保護(hù)越慢 電容越小 保護(hù)越快 一般設(shè)計(jì)保護(hù)時間在1 2S 2 OVP腳該腳為輸出電壓過壓保護(hù)輸入 當(dāng)燈管開路 接觸不良或損壞時輸出電壓就會升高 通過取樣電路反饋到該腳 該腳電壓也會升高 當(dāng)升高到一定值時 就會啟動IC內(nèi)部保護(hù)電路 IC停止工作 背光板各部分電路介紹 3 ENA腳該腳為PWM電路控制開關(guān)輸入 高電平時IC工作 低電平時IC不工作 該腳一般外接一個1uF左右的電容到地 它的作用是讓ENA腳慢慢升到IC開啟電壓 從0V升到開啟電壓需1mS左右時間 以保證IC的正常啟動 背光板各部分電路介紹 4 SST腳該腳為軟啟動腳 外接一個電容到地 IC加電后對該腳外接電容進(jìn)行充電 充電到一定電壓后IC才會啟動工作 這樣減少了電源啟動時對燈管及其它元器件的電流沖擊 保證了電路的可靠性 背光板各部分電路介紹 5 VDDA或VCC或VIN腳該腳為IC供電輸入腳 電源板過來的供電電壓通過晶體管穩(wěn)壓及開關(guān)控制電路后加到該腳 背光板各部分電路介紹 6 GNDA或AGND腳 該腳為信號地 7 PWRGND或PGND腳 該腳為電源地 為了減小燈管與輸入供電電路之間的干擾 有的背光板上設(shè)計(jì)了兩個地 即信號地和電源地 信號地與燈管部分地相連 電源地與MOS管導(dǎo)通電路的地相連 信號地與電源地在背光板輸入電路部分直接相連或通過跳線線相連 背光板各部分電路介紹 8 REF或VREF腳該腳為基準(zhǔn)電壓輸出腳 通過一個1 2uF的電容到地 保持該腳電壓的穩(wěn)定性 同時供給其它電路使用 常見的基準(zhǔn)電壓有5V和2 5V兩種 IC保護(hù)時該腳沒有電壓輸出 背光板各部分電路介紹 9 RT腳該腳為定時電阻腳 一般外接一個電阻到地或到基準(zhǔn)電壓腳 改變電阻大小 可改變輸出驅(qū)動脈沖的頻率 電阻越大 驅(qū)動脈沖頻率越低 電阻越小 驅(qū)動頻率越高 10 CT腳該腳為定時電容腳 一般外接一個電容到地 改變電容大小 可改變輸出驅(qū)動脈沖的頻率 電容越大 驅(qū)動脈沖頻率越低 電容越小 驅(qū)動頻率越高 背光板各部分電路介紹 有的IC將RT和CT設(shè)計(jì)在一個腳 電路設(shè)計(jì)更加簡單 如下圖 背光板各部分電路介紹 有的IC多設(shè)計(jì)一個RT1腳 該腳外接一個電阻到RT腳 在電源啟動時RT1在IC內(nèi)部被連接到地 相當(dāng)于給RT腳并聯(lián)一個電阻 使得RT電阻減小 從而使啟動時的驅(qū)動頻率更高 以便獲得更高的啟動電壓 背光板各部分電路介紹 11 LCT或LRT LCT腳該腳通過一個4700P左右的電容到地 作用是產(chǎn)生一個最低1V 最高3V的三角波 并通過DIM信號控制變成方波 背光板各部分電路介紹 12 DIM腳該腳為從數(shù)字板過來的一個模擬直流控制電壓 LCT腳產(chǎn)生的三角波與DIM腳電位進(jìn)行比較 產(chǎn)生需要的方波 改變DIM電壓 可以改變方波的占空比 從而改變MOS管的導(dǎo)通狀況 最終改變燈管的亮度 背光板各部分電路介紹 13 LPWM腳該腳內(nèi)部接LCT與DIM比較產(chǎn)生的方波 外部通過二極管 電阻等元件接電流取樣反饋腳FB 當(dāng)輸出電流變大時FB反饋電壓升高 LPWM腳方波電位上移 MOS管導(dǎo)通后產(chǎn)生的方波峰峰值降低 從而使交流輸出電壓降低 輸出電流減小 如此形成了一個電流負(fù)反饋 保證了輸出電流的穩(wěn)定性 背光板各部分電路介紹 VLPWM 13 FB或ISEN或OC SNS腳該腳為從變壓器輸出級取樣過來的一個半波整流電壓 輸出級電流變化被感應(yīng)到FB腳 電流越大 FB電壓越高 LPWM腳方波電位上移 MOS管導(dǎo)通后產(chǎn)生的方波峰峰值降低 從而使交流輸出電壓降低 輸出電流減小 如此電流負(fù)反饋 保證了輸出電流的穩(wěn)定性 當(dāng)輸出級出現(xiàn)短路等原因造成輸出電流很大時FB電壓也會急劇上升 從而切斷變壓器交流電壓輸出 電源進(jìn)入保護(hù) 背光板各部分電路介紹 有些IC沒有LPWM腳 輸出級的電流取樣反饋直接加到IC的FB或ISEN腳 通過IC內(nèi)部電路調(diào)整方波的直流電位 改變MOS管導(dǎo)通所產(chǎn)生方波的峰峰值 進(jìn)而改變輸出電壓和電流大小 完成負(fù)反饋 保證輸出電流的穩(wěn)定性 背光板各部分電路介紹 14 CMP腳該腳為IC內(nèi)部電流反饋比較器輸出端 當(dāng)燈管出現(xiàn)開路或損壞時 燈管沒有電流 FB電位急劇下降 CMP輸出高電平 將IC關(guān)閉 電源進(jìn)入保護(hù) 有的IC沒有這個管腳 背光板各部分電路介紹 15 PDRA NDRB PDRC NDRD或DRV1 DRV2腳該腳為IC的驅(qū)動脈沖輸出 有的IC有四個驅(qū)動腳輸出 分別為PDRA NDRB PDRC NDRD 前兩個腳與后兩個腳輪換著產(chǎn)生高電平和低電平 分別控制著四個MOS管的導(dǎo)通與截止 有的IC只有兩個驅(qū)動腳輸出 分別為DRV1 DRV2或HOUT LOUT或AOUT BOUT 這兩個腳輪換著產(chǎn)生高電平和低電平 每個腳控制2個MOS管的導(dǎo)通與截止 背光板各部分電路介紹 3 MOS管導(dǎo)通與直流變換電路下圖為四個MOS管導(dǎo)通電路 其中QA QC為P溝道MOS管 柵極為高電平時MOS管截止 柵極為低電平時MOS管導(dǎo)通 QB QD為N溝道MOS管 柵極為高電平時MOS管導(dǎo)通 柵極為低電平時MOS管截止 PWM控制IC的幾個驅(qū)動脈沖輸出腳輪換著輸出高電平和低電平 使幾個MOS管輪換著導(dǎo)通和截止 當(dāng)QB QC導(dǎo)通時 QA QD截止 變壓器T1初級的上端為低電平 下端為高電平 T1初級中的電流流向?yàn)閺南碌缴?當(dāng)QB QC截止時 QA QD導(dǎo)通 T1初級的上端為高電平 下端為低電平 T1初級中的電流流向?yàn)閺纳系较?如此在T1的初級產(chǎn)生高頻方波電壓 完成直流到交流的變換 背光板各部分電路介紹 4 LC振蕩及高壓輸出回路升壓變壓器T1的初級在MOS管不斷的導(dǎo)通與截止下獲得高頻方波 再通過變壓器耦合在T1的次級感應(yīng)到電壓值更高的高頻方波電壓 該電壓通過變壓器漏電感及回路電容組成的LC諧振電路 當(dāng)方波從低電平跳到高電平時 由于漏電感有抑制作用 使輸出波形慢慢升到最大 當(dāng)方波從高電平跳到低電平時 由于漏電感有抑制作用 使輸出波形慢慢降到最小 如此將方波變成正弦波 加到燈管上 這是一個有效值為800V左右的交流電壓 在開機(jī)瞬間該電壓能達(dá)到1500V左右 背光板各部分電路介紹 5 取樣反饋電路取樣電路分過壓保護(hù)取樣和電流保護(hù)取樣兩種 在升壓變壓器的次級高壓輸出端并聯(lián)有兩個電容 將兩個電容之間的電位作為電壓取樣點(diǎn) 經(jīng)二極管整流濾波后產(chǎn)生的電壓作為過壓保護(hù)反饋電壓 加到PWM控制IC的過壓保護(hù)輸入腳 將升壓變壓器次級接地的一端作為電流保護(hù)的取樣端 經(jīng)二極管整流濾波后產(chǎn)生的電壓作為電流保護(hù)反饋電壓 加到PWM控制IC的電流反饋輸入腳 背光板各部分電路介紹 背光板各部分電路介紹 取樣反饋電路識別燈管插座的每一端與升壓變壓器的一個次級高壓輸出端相連 該腳所連的電容 貼片或瓷片 即為過壓保護(hù)取樣電容 電容的另一端接一個整流二極管 二極管正端的電壓即為電壓反饋取樣電壓 有的電路在升壓變壓器的次級接地端會接一個二極管 則該二極管即為電流取樣二極管 升壓變壓器次級高壓輸出端2 升壓變壓器次級高壓輸出端1 電壓反饋取樣電容 電壓反饋整流二極管 升壓變壓器次級接地端2 升壓變壓器次級接地端1 1 OZ960 OZ964各腳功能 26寸奇美 37寸友達(dá)屏使用 五 部分背光板主控IC管腳介紹 2 DMB8110D各腳功能 40寸三星屏使用 部分背光板主控IC管腳介紹 3 MSC1691AI各腳功能 46寸三星屏使用 部分背光板主控IC管腳介紹 4 OZ9925各腳功能 部分背光板主控IC管腳介紹 六 LCD組件板故障判斷方法 檢查背光板供電電壓是否正常 背光不亮 電源板故障 檢查背光開機(jī)高電平是否正常 數(shù)字板故障 背光板板故障 背光亮度閃動 背光板板故障 檢查背光亮度控制電壓是否正常 數(shù)字板板故障 N N N Y Y Y Y 1 2 檢查中心驅(qū)動板供電是否正常 N Y 檢查24V供電電壓是否正常 電源板故障 檢查中心驅(qū)動板供電是否正常 N N Y 檢查LVDS線是否正常 Y LVDS線故障 N LCD組件板故障判斷方法 檢查24V供電電壓是否正常 背光燈亮后熄滅 電源板故障 檢查背光開機(jī)高電平是否正常 數(shù)字板故障 背光板板故障 檢查燈管及燈管插線是否正常 燈管或插線故障 N N N Y Y Y 3 LCD組件板故障判斷方法 檢查屏中心驅(qū)動板供電電壓是否正常 屏幕發(fā)出很暗的藍(lán)光 LVDS線故障 屏中心驅(qū)動板故障 屏中心驅(qū)動板故障 檢查數(shù)字板LVDS插座各腳電壓或波形是否正常 數(shù)字板板故障 N Y Y Y 4 5 N N 檢查LVDS線是否正常 數(shù)字板故障 Y LVDS線故障 圖像出現(xiàn)虛影或屏幕發(fā)出白光 檢查LVDS線是否正常 數(shù)據(jù)腳 電壓0 8V左右波形200mVp p時鐘腳 電壓0 8V左右波形40mVp p N 說明 流程 4 5 非背光板故障 七 背光板故障維修流程 檢查PWMIC各腳有無電壓 背光不亮 PWMIC供電電路或開機(jī)使能電路故障 檢查MOS管柵極電壓2V是否正常 MOS管導(dǎo)通電路或直流變換電路故障 N N Y Y 1 PWMIC或其外圍電路故障 背光板故障維修流程 PWMIC不良 N N Y Y 2 背光燈亮后迅速熄滅保護(hù) 檢查燈管插座是否良好 重插燈管插頭或修復(fù)插座 檢查每個升壓變壓器次級電壓反饋取樣點(diǎn)電壓在開機(jī)瞬間是否相同 檢查升壓變壓器初級繞組在開機(jī)瞬間電壓是否相同 過壓 過流保護(hù)公共取樣電路異常 N 檢查每個升壓變壓器次級電流反饋取樣點(diǎn)電壓在開機(jī)瞬間是否相同 檢查PWMIC的過壓保護(hù)及FB反饋腳電壓是否正常 MOS管導(dǎo)通及直流變換電路異常 N Y 升壓變壓器或取樣電容不良 Y Y 過流保護(hù)取樣支路異常 N 八 背光板常見故障統(tǒng)計(jì) 背光板常見故障統(tǒng)計(jì) 九 背光板易損器件的測量 1 升壓變壓器升壓變壓器初級繞組阻值為0 5歐姆左右 X1歐檔 兩個繞組串起來阻值為1歐姆左右 有些機(jī)器設(shè)計(jì)時直接將兩個初級繞組串起來 初級繞組的另一端懸空 升壓變壓器次級繞組阻值約在500 1000歐姆之間 X100歐檔 若出現(xiàn)開機(jī)2S后保護(hù)時 可對比測量各升壓變壓器的繞組阻值 將繞組阻值異常的變壓器更換 不同型號變壓器管腳排列一樣 參數(shù)略有差異 有的可直接代用 有的代用后燈管亮度有區(qū)別 升壓變壓器次級繞組2輸出端 升壓變壓器次級繞組1輸出端 升壓變壓器次級繞組2接地端 升壓變壓器次級繞組1接地端 升壓變壓器初級繞組2 升壓變壓器初級繞組1 升壓變壓器初級繞組2 升壓變壓器初級繞組1 背光板易損器件的測量 2 MOS管電路背光板上常用的MOS管電路為雙MOS管集成電路 有兩個N溝道MOS管的如IPL32C二合一電源用的3N06P726B 有一個N溝道MOS管 一個P溝道MOS管的如奇美小屏幕背光板用的FDS8958A 一般1 3腳為源極 2 4腳為柵極 5 6 7 8腳為漏極 下圖為FDS8958A內(nèi)部電路圖 右圖為其等效電路圖 用萬用表單獨(dú)測量MOS管電路時 5 6腳是相通的 7 8腳是相通的 1 8腳之間及3 6腳之間因有反向保護(hù)二極管 因此正向有幾K歐姆阻值 其它引腳之間阻值均為無窮大 在板上因?yàn)橛型鈬娐酚绊?測量時各腳之間會有不同的阻值 但除5 6 7 8腳外其它腳之間不應(yīng)該短路 若出現(xiàn)短路情況則為MOS管損壞 等效電路 背光板易損器件的測量 3 雙電壓比較器LM393一般用于電流取樣比較 其內(nèi)部電路如下圖 8腳為VCC 4腳為地 2腳和6腳為兩個電壓比較器的反向輸入端 3腳和5腳為兩個比較器的正向輸入端 1腳和7腳為兩個比較器的輸出端 一般使用時比較器的正向輸入端接地 反向輸入端接取樣整流電壓 其工作原理如右圖 正常工作時反向輸入端為高電平 比較器輸出低電平 當(dāng)出現(xiàn)過流情況時 反向輸入端為負(fù)壓 比較器輸出高電平 當(dāng)電路出現(xiàn)保護(hù)時 可測量兩個比較器的輸出端1腳和7腳是否為高電平 來判斷是否因這一路出現(xiàn)保護(hù) 若為低電平則與這一路無關(guān) 不要隨意將IC斷開或去掉 LM393比較器內(nèi)部電路圖 比較器工作原理圖 背光板易損器件的測量 4 四電壓比較器LM339一般用于電流取樣比較 其內(nèi)部電路如下圖 3腳為VCC 12腳為地 4腳 6腳 8腳和10腳為四個電壓比較器的反向輸入端 5腳 7腳 9腳和11腳為四個比較器的正向輸入端 1腳 2腳 13腳和14腳為四個電壓比較器的輸出端 一般使用時比較器的正向輸入端接地 反向輸入端接取樣整流電壓 正常工作時反向輸入端為高電平 比較器輸出低電平 當(dāng)出現(xiàn)過流情況時 反向輸入端為負(fù)壓 比較器輸出高電平 當(dāng)電路出現(xiàn)保護(hù)時 可測量四個比較器的輸出端1腳 2腳 13腳和14腳是否為高電平 來判斷是否因這一路出現(xiàn)保護(hù) 若為低電平則與這一路無關(guān) 不要隨意將IC斷開或去掉 LM339比較器內(nèi)部電路圖 十 背光板典型案例 1 46寸三星屏黑屏故障技改故障現(xiàn)象 第一批46寸三星屏 采用0 0版背光板 使用一段時間后會出現(xiàn)不定時地背光熄滅故障 冷開機(jī)正常 原因分析 過壓保護(hù)下取樣電容選用的是負(fù)溫度系數(shù)較大的電容 開機(jī)后隨著機(jī)內(nèi)溫度的升高 下取樣電容的容量減小 阻抗增大 分壓升高 這樣取樣反饋電壓較高 造成過壓保護(hù) 解決方法 改用受溫度影響較小的磁片電容2200PF 50V C1為高壓電容 背光板典型案例 2 遙控不靈敏故障現(xiàn)象 部分機(jī)器出現(xiàn)遙控距離近 遙控不靈敏 原因分析 背光電源的工作頻率一般在20KHz 100KH