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          優秀論文
          液晶電視機黑屏故障的分析與維修
          2015-12-10 15:56:10 來源: 作者:楊文斌 【 】 瀏覽:4585次 評論:0

          佛山市華材職業技術學校  楊文斌

          (此文發表于科學中國人1.5版)

          內容摘要:隨著家用電子產品制造技術的發展,液晶顯示器件以其輕薄、低耗、高清等眾多優勢廣大用戶的支持。在當今的圖像顯示器領域,等離子顯示設備、CRT顯示設備正快速退出民用市場,液晶顯示設備已占領了90%以上的彩色電視機及彩色顯示器市場,使用CCFL背光技術的第一代液晶彩電目前已進入故障的高峰期。本文分析了CRT與LCD彩電在工作原理上的異同點,梳理出CCFL背光型液晶彩電的故障分析方法和檢修思路。

          關鍵詞:LCD,CCFL,黑屏,過流保護,過壓保護,開關電源,檢修思路

          引言

          維修實踐中,液晶電視機黑屏故障是最為常見的現象,這種故障范圍很廣,電源、主板、背光驅動都在可疑范圍之內,很多液晶維修新手借鑒以往維修CRT電視機的經驗也不能解決問題時,就束手無策。主要的原因是未能整體把握液晶顯示原理、液晶電視的功能架構、以及相關的工作信號流程,只要認清各組件電路之間的關系,掌握各部分電路正常工作所需要的內、外部條件,那么液晶電視的維修也并不太難。為幫助維修人員認識液晶電視的基本工作原理,梳理檢修思路,下面將結合LCD的基本工作原理以及康佳LC-TM3719液晶彩電線路為例,闡述液晶彩電黑屏故障的一般檢修方法,供大家參考。

          一、了解LCD顯示的基本原理

             LCD是液晶顯示屏(Liquid Crystal Display)的英文縮寫,它是利用液晶分子在外加電場作用下排列方式發生相應變化,進而改變穿透液晶的光線的角度,再通過偏光板的選向作用,實現對透射光的亮暗控制。LCD是一個大家族,而家電數碼產品中廣泛應用的TFT(薄膜晶體管)LCD類型僅僅是其中的一種,它是在兩片玻璃板之間封入液晶,在下玻璃板上配制上掃描線與尋址線(即行、列線)將其組成一個矩陣,在其交點上再制作TFT有源器件和像素電極。如果是彩色顯示,還要在微細加工方式制作上與下面矩陣像素對應的R(紅)、G(綠)、B(藍)三種顏色的濾色膜,最后將其上與下玻璃基板對齊、封盒、灌注、堵孔等一系列工藝制成液晶片。因為液晶本身不發光,必須要靠調制外界光才能達到顯示目的,所以在LCD顯示屏模塊中就必須有發光的裝置。目前市場上常見的LCD電視或LCD顯示器采用的背光源主要有CCFL(冷陰極熒光燈)和LED(發光二極管)兩種方式。發光的CCFL燈管或LED陣列通過特殊的導光板和勻光板,使其與液晶片大小一致,緊貼于液晶顯示面板,用作背景光,從而達到顯示圖像的目的。通過調節背光燈亮度或者調節液晶片中的薄膜晶體管的導光度從而達到調節圖像亮度、對比度的目的。兩種背光源在工作原理上具有較大的差別,顯著的普遍性特點是,CCFL需要用高壓驅動,而LED采用直流低壓驅動。圖4 采用CCFL背光技術的LCD屏拆解圖  圖5采用LED背光技術的LCD屏拆解圖

          二、了解LCD電視機與傳統CRT數字電視機的主要區別

             液晶電視維修首先必須把基礎知識學好,因為液晶電視與CRT電視相比有很多新的電路和新的維修技術。如果在液晶電視維修中掌握了液晶電視與CRT彩電的異同點,就能將CRT彩電檢修方法用于液晶電視維修,并做到準確快捷地確定所維修的液晶電視的故障范圍。與CRT顯像管不同,由于液晶本身不能主動發光,因而需要一個光源在屏背進行照射,通過液晶屏的透光來實現畫面處理,因此液晶電視機相對于CRT電視增加了背光燈電路模塊,驅動背光燈在液晶電視工作時點亮。液晶電視機的液晶屏一般與背光燈升壓板組裝到一起,統稱為"液晶屏組件"。典型的液晶電視機的背光源由背光燈管及背光燈管升壓電路組成,新式的液晶電視機則采用LED背光陣列(條)及LED驅動電路組成。邏輯板(也稱"TCON"板)的功能類似于CRT電枧的視放板,負責把數字板送來的信號轉換成屏能夠識別的控制信號,屏上電路對主板送來的信號進行處理,將其轉化成控制液晶屏中的液晶分子扭曲度大小的控制信號,從而控制背光源穿透各個象素單元的光線多少,在陣列式驅動電路作用下,在屏幕上顯示出每幀的電視畫面。圖像公共通道電路、伴音電路、視頻信號處理電路等的故障檢修方法與CRT電視機的檢修方法大致相同。從實際的維修經驗來看,液晶電視機的邏輯板功能相當于CRT電視機中的視放板,而屏上電路中的轉換電路及行列驅動電路相當于CRT電視機中的行場掃描電路,加上液晶電視機的背光源驅動電路以及開關電源,組成了液晶電視機四大故障高發區。

          三、典型液晶電視機的電路構成

             典型的液晶電視機控制電路結構如圖8所示,它主要由電視信號接收電路、伴音信號處理電路、數字視頻處理電路、顯示屏控制與驅動電路、系統控制電路、開關電源電路、背光燈電路等七大功能模塊組成。系統控制電路作為整個液晶電視機的控制核心,通過I2C總線以及相關控制線路對各個單元電路及功能部件進行控制,確保電視節目的正常播放。電視信號接收電路主要由高頻頭、中頻信號處理電路組成,主要實現電視信號的接收、解調與分離;伴音信號處理電路主要由音頻處理電路、音頻功放電路、耳機放大電路、音頻選擇控制電路等組成,主要實現音頻信號的信源切換、解碼、放大等功能;數字視頻處理電路主要由視頻解碼器、數字視頻處理器、視頻圖像增強處理器、圖像存儲器等組成,其作用主要是對模擬或數字視頻信號進行模數/數模轉換、解碼、數字化加工等工作;顯示屏控制與驅動電路主要由時序轉換電路、列驅動電路、行驅動電路等組成,主要的功能是接收數字信號處理電路輸出的LVDS信號,并把串行傳輸的數據流轉換為并行數據,利用時序轉換電路把數字圖像信號進行分解、重組為液晶行、列驅動電路所需的控制信號、數據信號和輔助信號,分別送往行、列驅動電路控制液晶面板顯示相應的視頻圖像。開關電源液晶電視的各功能電路提供工作所需的+5V、+12V、+24V等多路主工作電源,再通過DC/DC直流變換電路得到各控制芯片所需的特殊工作電壓。而背光源控制驅動電路的功能則是利用逆變電路產生點亮CCFL背光管的千伏高壓,又或者通過多通道恒流電路驅動LED背光陣列發光。

          四、電源板故障引起的液晶電視黑屏故障檢修流程

             由于液晶電視機的開關電源種類眾多,原理結構不盡相同,這里以康佳LC-TM3719采用的STA200TV型開關電源板為例,重點梳理一下該型開關電源的檢修思路與方法。如果開機的瞬間主開關電源有電壓輸出,然后降到OV,則說明過電壓、過電流保護電路啟動。由于保護電路具有自鎖功能,要想解除保護再次開機,必須關掉電視機電源,待副電源的+5VSB電壓泄放后,方能再次開機。檢修時首先測量關鍵點電壓,判斷是否保護。方法是,測量保護電路的Q8的b極電壓,該電壓正常時為低電平OV。如果開機時或發生故障時,Q8的b極電壓變為高電平0.7V以上,則由R65、Q7、Q8、C54、C55等組成的模擬晶閘管保護電路即啟動。通過光藕U5A控制Q5由導通變為截止,開關脈寬控制芯片的14V電源VCC1被切斷,主電源停止輸出。要判斷是哪個檢測電路引起的保護,方法是,在開機后、保護前的瞬間通過測量D15、D21、D20的正極電壓,如果D15的正極電壓為高電平,則是+12V、+24V過電壓保護檢測電路引起的保護,重點檢查可能引起過電壓保護的穩壓控制電路的取樣電路R54、R53,誤差放大電路Ull,光耦合器U4。如果輸出的+12V、+24V電壓正常,則檢查過電壓保護檢測電路;如果D20的正極電壓為高電平,則是+12V過電流保護檢測電路引起的保護,重點檢查+12V負載電路或其過電流檢測電路;如果D21的正極電壓為高電平,則是+24V過電流保護檢測電路引起的保護,重點檢查+24V負載電路或其過電流檢測電路。確定保護之后,可采解除保護的方法,開機測量開關電源輸出電壓和負載電流,觀察故障現象,確定故障部位。為了防止開關電源輸出電壓過高,引起負載電路損壞,建議先接假負載測量開關電源輸出電壓,在輸出電壓正常時,再連接負載電路。  

          結束語

             隨著人民生活條件的不斷改善和LCD顯示技術及制造工藝的不斷成熟,液晶彩色電視機的市場占有量在迅速擴大,第一代的CCFL背光LCD彩電目前已大量進入故障高峰期。隨著彩色電視及電腦顯示器的“去CRT化”,舊有的CRT彩電維修技術已趕不上維修工作的現實需要。隨著顯示技術向超大屏幕、LED背光、網強化、智能化的方向發展,市場對家電維修人員提出了更高的要求。主要體現在以下幾個方面:1.具有扎實的專業基礎知識;2、具有較強的自學能力;3、具有較強的外英閱讀能力;4.具有嵌入式系統的基本知識;5.具有一定的網絡及通信基礎知識。這就要求我們要不斷學習,不斷更新知識,在實踐過程中不斷提高專業知識與維修技能。

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