Владимир Петров Устройство и ремонт...

№3 «Ремонт & Сервис» март 2005 39

Общие положения

Для работы ЖК панели первосте%пенное значение имеет источник све%та, световой поток которого, пропус%каемый через структуру жидкогокристалла, формирует изображениена экране монитора. Для созданиясветового потока используются лю%минесцентные лампы подсветки с хо%лодным катодом (CCFL), которые рас%полагаются на краях монитора (какправило, сверху и снизу) и с помо%щью матового рассеивающего стекларавномерно засвечивают всю повер%хность ЖК матрицы. «Поджиг» ламп,а также их питание в рабочем режи%ме обеспечивают инверторы. Инвер%тор должен обеспечить надежный за%пуск ламп напряжением свыше 1500 Ви их стабильную работу в течениедлительного времени при рабочихнапряжениях от 600 до 1000 В. Под%ключение ламп в ЖК мониторах осу%ществляется по емкостной схеме (см.рис. 1). Рабочая точка стабильногосвечения (РТ — на графике) распола%гается на линии пересечения нагру%зочной прямой с графиком зависи%мости тока разряда от напряжения,приложенного к лампам. Инвертор всоставе монитора создает условиядля управляемого тлеющего разряда,а рабочая точка ламп находится напологой части кривой, что позволяетдобиться постоянства их свечения втечение длительного времени и обес%печить эффективное управление яр%костью.

Инвертор выполняет следующиефункции:● преобразует постоянное напряже%

ние (обычно +12 В) в высоковоль%тное переменное;

● стабилизирует ток лампы и при не%обходимости регулирует его;

● обеспечивает регулировку яркости;● согласует выходной каскад инвер%

тора со входным сопротивлениемламп;

● обеспечивает защиту от короткогозамыкания и перегрузки.Каким бы разнообразием не отли%

чался рынок современных инверто%ров, принципы их построения и фун%кционирования практически одина%ковы, что упрощает их ремонт.

Структурная схема инвертора при%ведена на рис. 2. Блок дежурного ре%жима и включения инвертора выпол%нен в данном случае на ключах Q1,Q2. ЖК монитору для включения тре%буется некоторое время, поэтому ин%вертор также включается через 2…3 спосле перевода монитора в рабочийрежим. С главной платы поступаетнапряжение ВКЛ (ON/OFF) и инвер%тор переходит в рабочий режим. Этотже блок обеспечивает отключениеинвертора при переходе монитора водин из режимов экономии электро%энергии. При поступлении на базутранзистора Q1 положительного нап%ряжения ВКЛ (3…5 В) напряжение+12 В поступает на основную схемуинвертора — блок контроля яркости ирегулятор ШИМ.

Блок контроля и управления яркос%тью свечения ламп и ШИМ (3 нарис. 2) выполнен по схеме усилителяошибки (УО) и формирователя им%пульсов ШИМ. На него поступает

напряжение регулятора яркости сглавной платы монитора, после чегоэто напряжение сравнивается с нап%ряжением обратной связи, а затемэтого вырабатывается сигнал ошибки,который управляет частотой импуль%сов ШИМ. Эти импульсы используют%ся для управления DC/DC%преобразо%вателем (1 на рис. 2) и синхронизиру%ют работу преобразователя%инверто%ра. Амплитуда импульсов постояннаи определяется питающим напряже%нием (+12 В), а их частота зависит отнапряжения яркости и уровня поро%гового напряжения.

DC/DC%преобразователь (1) обес%печивает постоянное (высокое) нап%ряжение, которое поступает на авто%генератор. Этот генератор включаетсяи управляется импульсами ШИМблока контроля (3).

Уровень выходного переменногонапряжения инвертора определяетсяпараметрами элементов схемы, а егочастота — регулятором яркости и ха%рактеристиками ламп подсветки.Преобразователь инвертора, как пра%вило, представляет собой генератор ссамовозбуждением. Могут использо%ваться как однотактные, так и двух%тактные схемы.

Узел защиты (5 и 6) анализируетуровень напряжения или тока на вы%

ОРГТЕХНИКА ●

Владимир Петров

Устройство и ремонт инверторов для ЖК мониторов

Рис. 1. График положения рабочего токастабильного свечения ламп

Рис. 2. Структурная схема инвертора

Ремонт TV по-русски

№3 «Ремонт & Сервис» март 200540

ходе инвертора и вырабатываетнапряжения обратной связи (ОС) иперегрузки, которые поступают вблок контроля (2) и ШИМ (3). Еслизначение одного из этих напряже%ний (в случае короткого замыкания,перегрузки преобразователя, пони%женного уровня напряжения пита%ния) превышает пороговое значе%ние, автогенератор прекращает своюработу.

Как правило, на экране блок кон%троля, ШИМ и блок управления яр%костью объединены в одной мик%росхеме. Преобразователь выпол%няется на дискретных элементах снагрузкой в виде импульсного тран%сформатора, дополнительная об%мотка которого используется длякоммутации запускающего напря%жения.

Все основные узлы инвертороввыполняют в корпусах SMD%компонентов.

Существует большое количествомодификаций инверторов. Приме%нение того или иного типа опреде%ляется типом используемой в дан%ном мониторе ЖК панели, поэтомуинверторы одного типа могут встре%чаться у разных производителей.

Рассмотрим наиболее часто ис%пользуемые типы инверторов, а так%же их характерные неисправности.

Инвертор типаPLCD2125207A фирмы EMAX

Этот инвертор используется в ЖКмониторах фирм PROVIEW, ACER,AOC, BENQ и LG с диагональю экра%на не более 15 дюймов. Он построенпо одноканальной схеме с мини%мальным количеством элементов

(рис. 3). При рабочем напряжении700 В и токе нагрузки 7 мА с помо%щью двух ламп максимальная яр%кость экрана составляет около250 кд/м2. Стартовое выходное нап%ряжение инвертора составляет1650 В, время срабатывания защи%ты — от 1 до 1,3 с. На холостом ходунапряжение на выходе составляет1350 В. Наибольшая глубина яркостидостигается при изменении управля%ющего напряжения DIM (конт. 4 сое%динителя CON1) от 0 (максимальнаяяркость) до 5 В (минимальная яр%кость). По такой же схеме выполненинвертор фирмы SAMPO.

Описание принципиальнойсхемы

Напряжение +12 В поступает наконт. 1 разъема CОN1 и через пре%

дохранитель F1 — на выв. 1%3 сборкиQ3 (исток полевого транзистора).Повышающий DC/DC%преобразова%тель собран на элементах Q3%Q5, D1,D2, Q6. В рабочем режиме сопротив%ление между истоком и стоком тран%зистора Q3 не превышает 40 мОм,при этом в нагрузку пропускается токдо 5 А. Преобразователем управляетконтроллер яркости и ШИМ, кото%рый выполнен на микросхеме U1 ти%па TL5001 (аналог FP5001) фирмы Fe%eling Tech. Основным элементомконтроллера является компаратор, вкотором напряжение генератора пи%лообразного напряжения (выв. 7)сравнивается с напряжением УО, ко%торое в свою очередь определяетсясоотношением между опорным нап%ряжением 1 В и суммарным напря%жением обратной связи и яркости

● ОРГТЕХНИКА

Рис. 3. Принципиальная схема инвертора PLCD2125207A



(выв. 4). Частота пилообразногонапряжения внутреннего генератора(около 300 кГц) определяется номи%налом резистора R6 (подключен квыв. 7 U1). С выхода компаратора(выв. 1) снимаются импульсы ШИМ,которые поступают на схему DC/DC%преобразователя. Контроллер обес%печивает также защиту от короткогозамыкания и перегрузки. При корот%ком замыкании на выходе инверторавозрастает напряжение на делителеR17 R18, оно выпрямляется и подает%ся на выв. 4 U1. Если напряжениестановится равным 1,6 В, запускаетсясхема защиты контроллера. Порогсрабатывания защиты определяетсяноминалом резистора R8. Конденса%тор С8 обеспечивает «мягкий» стартпри запуске инвертора или послеокончания действия короткого замы%кания. Если короткое замыканиедлится менее 1 с (время определяет%ся емкостью конденсатора С7), тонормальная работа инвертора про%должается. В противном случае ра%бота инвертора прекращается. Длянадежного запуска преобразователявремя срабатывания защиты выби%рается таким, чтобы в 10…15 раз пре%высить время старта и «поджига»ламп. При перегрузке выходногокаскада напряжение на правом вы%воде дросселя L1 возрастает, стаби%литрон D2 начинает пропускать ток,открывается транзистор Q6 и пони%жается порог срабатывания схемызащиты. Преобразователь выполненпо схеме полумостового генераторас самовозбуждением на транзисто%рах Q7, Q8 и трансформаторе PT1.При поступлении с главной платымонитора напряжения включенияпитания ON/OFF (3 В) открываетсятранзистор Q2 и на контроллер U1подается питание (+12 В на выв. 2).Импульсы ШИМ с выв. 1 U1 черезтранзисторы Q3, Q4 поступают назатвор Q3, тем самым, запускаетсяDC/DC%преобразователь. В своюочередь, с него питание подается наавтогенератор. После этого на вто%ричной обмотке трансформатора РТ1появляется высоковольтное пере%менное напряжение, которое посту%пает на лампы подсветки. Обмотка 1%2 РТ1 выполняет роль обратной связиавтогенератора. Пока лампы невключены, выходное напряжениепреобразователя растет до напряже%

ния пуска (1650 В), а затем инверторпереходит в рабочий режим. Еслилампы не удается поджечь (вследс%твие обрыва, «истощения»), проис%ходит самопроизвольный срыв гене%рации.

Неисправности инвертораPLCD2125207А и порядоких устраненияЛампы подсветки не включаются

Проверяют напряжение питания+12 В на выв. 2 U1. Если его нет, про%веряют предохранитель F1, транзис%торы Q1, Q2. Если неисправен пре%дохранитель F1, перед его заменойпроверяют транзисторы Q3, Q4, Q5на корокое замыкание.

Затем проверяют сигнал ENB илиON/OFF (конт. 3 разъема CON1) —его отсутствие может быть связано снеисправностью главной платы мо%нитора. Проверяют это следующимспособом: подают управляющеенапряжение 3…5 В на вход ON/OFFот незивисимого источника питанияили через делитель от источника12 В. Если при этом лампы включа%ются, то неисправна главная плата, впротивном случае — инвертор.

Если напряжения питания и сиг%нал включения есть, а лампы не све%тятся, то проводят внешний осмотртрансформатора РТ1, конденсаторовС10, С11 и разъемов подключенияламп CON2, CON3, потемневшие иоплавленные детали заменяют. Еслив момент включения на выв. 11 тран%сформатора РТ1 на короткое времяпоявляются импульсы напряжения(щуп осциллографа через делительподключается заранее, до включе%ния монитора), а лампы не светятся,то проверяют состояние контактовламп и отсутствие на них механичес%ких повреждений. Лампы снимаютиз посадочных мест, предваритель%но открутив винт крепления их кор%пуса к корпусу матрицы, и, вместе сметаллическим корпусом, в которомони установлены, равномерно и безперекосов вынимают. В некоторыхмоделях мониторов («Aсer AL1513» иBENQ) лампы имеют Г%образнуюформу и охватывают панель ЖКИ попериметру, и неосторожные дейс%твия при демонтаже могут их повре%дить. Если лампы повреждены илипотемнели (что говорит о потере ихсвойств), их заменяют. Заменять

лампы можно только на аналогич%ные по мощности и параметрам, впротивном случае — либо инверторне сможет их «поджечь», либо воз%никнет дуговой разряд, что быстровыведет лампы из строя.Лампы включаются на короткоевремя (около 1 секунды) и тут жеотключаются

В этом случае вероятнее всегосрабатывает защита от короткого за%мыкания или перегрузки во вторич%ных цепях инвертора. Устраняютпричины срабатывания защиты,проверяют исправность трансфор%матора РТ1, конденсаторов С10 и С11и цепи обратной связи R17, R18, D3.Проверяют стабилитрон D2 и тран%зистор Q6, а также конденсатор С8 иделитель R8 R9. Если напряжение навыв. 5 менее 1 В, то заменяют кон%денсатор С7 (лучше — на тантало%вый). Если все перечисленные вышедействия не дают результата, заме%няют микросхему U1.

Отключение ламп также можетбыть связано со срывом генерациипреобразователя. Для диагностикиэтой неисправности вместо ламп кразъемам CON2, CON3 подключаютэквивалентную нагрузку — резисторноминалом 100 кОм и мощностью неменее 10 Вт. Последовательно с нимвключают измерительный резисторноминалом 10 Ом. К нему подключа%ют приборы и измеряют частоту ко%лебаний, которая должна быть впределах от 54 кГц (при максималь%ной яркости) до 46 кГц (при мини%мальной яркости) и ток нагрузки от6,8 до 7,8 мА. Для контроля выход%ного напряжения подключают воль%тметр между выв. 11 трансформатораPT1 и выводом нагрузочного резис%тора. Если измеренные параметры несоответствуют номиналу, контроли%руют величину и стабильность нап%ряжения питания на дросселе L1, атакже проверяют транзисторы Q7,Q8, C9. Если при отключении право%го (по схеме) диода сборки D3 от ре%зистора R5 экран засвечивается, тонеисправна одна из ламп. Даже с од%ной рабочей лампой яркости изоб%ражения бывает достаточно для ком%фортной работы оператора.Экран периодически мигает и яр+кость нестабильна

Проверяют стабильность напря%жения яркости (DIM) на конт. 4 ра%



№3 «Ремонт & Сервис» март 200542

зъема CОN1 и после резистора R3,отключив предварительно обратнуюсвязь (резистор R5). Если управляю%щее напряжение на разъеме неста%бильно, то неисправна главная пла%та монитора (проверку проводят навсех доступных режимах работымонитора и по всему диапазону яр%кости). Если напряжение нестабиль%но на выв. 4 контроллера U1, то про%веряют его режим по постоянномутоку в соответствии с табл. 1, приэтом инвертор должен находиться врабочем режиме. Неисправнуюмикросхему заменяют.

Проверяют стабильность и ампли%туду колебаний собственного гене%ратора пилообразных импульсов(выв. 7), размах сигнала долженсоставлять от 0,7 до 1,3 В, а часто%та — около 300 кГц. Если напряже%ние не%стабильно — заменяют R6или U1.

Нестабильность работы инверто%ра может быть связана со старениемламп или их повреждением (перио%дическое нарушение контакта междуподводящими проводами и вывода%ми ламп). Чтобы проверить это, каки в предыдущем случае, подключа%ют эквивалент нагрузки. Если приэтом инвертор работает стабильно,то необходимо заменить лампы.

Через некоторое время (от нес+кольких секунд до несколькихминут) изображение пропадает

Неправильно работает схема за%щиты. Проверяют и при необходи%мости заменяют конденсатор C7,подключенный к выв. 5 контролле%ра, контролируют режим по посто%янному току контроллера U1 (см.предыдущую неисправность). Про%веряют стабильность работы ламп,измеряя уровень пилообразных им%пульсов на выходе схемы обратнойсвязи, на правом аноде D3 (размахоколо 5 В) при установке среднейяркости (50 единиц). Если имеютместо «выбросы» напряжения, про%веряют исправность трансформато%ра и конденсаторов С9, С11. В заклю%чение проверяют стабильность ра%боты схемы ШИМ контроллера U1.

Инвертор типаDIVTL0144�D21 фирмы SAMPO

Принципиальная схема этого ин%вертора приведена на рис. 4. Онприменяется для питания ламп под%светки 15%дюймовых матриц фирмSUNGWUN, SAMSUNG, LG%PHILIPS,HITACHI, которые используются вмониторах PROVIEW, AСER, BENQ,SAMSUNG, LG. Рабочее напряже%

ние — 650 В при токе нагрузке 7,5 мА(при максимальной яркости) и4,5 мА — при минимальной. Старто%вое напряжение («поджиг») состав%ляет 1900 В, частота питающего нап%ряжения ламп — 55 кГц (при среднейяркости). Уровень сигнала регули%ровки яркости составляет от 0 (мак%симальная) до 5 В (минимальная).Время срабатывания защиты — 1…4 с.

В качестве контроллера и ШИМиспользуется микросхема U201 типаBA9741 фирмы ROHM (ее аналогTL1451). Она является двухканаль%ным контроллером, но в данном слу%чае используется только один канал.

При включении монитора в сетьнапряжение +12 В поступает навыв. 1%3 транзисторной сборки Q203(исток полевого транзистора). Привключении монитора сигнал запускаинвертора ON/OFF (+3 В) поступает сглавной платы и открывает транзис%торы Q201, Q202. Тем самым напря%жение +12 В подается на выв. 9 кон%троллера U201. После этого начинаетработать внутренний генератор пило%образного напряжения, частота кото%рого определяется номиналами эле%ментов R204 и C208, подключенных квыв. 1 и 2 микросхемы. На выв. 10микросхемы появляются импульсыШИМ, которые поступают на затворQ203 через усилитель на транзисто%рах Q205, Q207. На выв. 5%8 Q203формируется постоянное напряже%ние, которое подается на автогенера%тор (на элементах Q209, Q210, PT201).Синусоидальное напряжение разма%хом 650 В и частотой 55 кГц (в мо%


Рис. 4. Принципиальная схема инвертора DIVTL0144+D21

Состояние инвертораНапряжения на выводах микросхемы U1, В

1 2 3 4 5 6 7 8

Инвертор включен, но лампы не светятся 12 12 2,2 0 2,32 0,2 1 0

Инвертор включен, лампы светятся 2,6 12 2,1 0,1 0,8 1,2 1 0

Таблица 1. Режим по постоянному току микросхемы TL5001CP




мент «поджига» ламп оно достигает1900 В) с выхода преобразователя че%рез разъемы CN201, CN202 подаетсяна лампы подсветки. На элементахD203, R220, R222 выполнена схемаформирования сигнала защиты и«мягкого» старта. В момент включе%ния ламп возрастает потреблениеэнергии в первичной цепи инвертораи напряжение на выходе DC/DC пре%образователя (Q203, Q205, Q207)растет, стабилитрон D203 начинаетпроводить ток, и часть напряжения сделителя R220 R222 поступает навыв. 11 контроллера, повышая тем са%мым порог срабатывания схемы за%щиты на время запуска.

Стабильность и яркость свеченияламп, а также защита от короткогозамыкания обеспечивается цепьюобратной связи на элементах D209,D205, R234, D207, C221. Напряжениеобратной связи поступает на выв. 14микросхемы (прямой вход усилите%ля ошибки), а напряжение яркости сглавной платы монитора (DIM) — наинверсный вход УО (выв. 13), опре%деляя частоту импульсов ШИМ навыходе контроллера, а значит, иуровень выходного напряжения.При минимальной яркости (напря%жение DIM равно 5 В) она составля%ет 50 кГц, а при максимальной (нап%ряжение DIM равно нулю) — 60 кГц.

Если напряжение обратной связипревышает 1,6 В (выв. 14 микросхе%мы U201), включается схема защиты.Если короткое замыкание в нагрузкедлится менее 2 с (это время зарядаконденсатора С207 от опорного нап%ряжения +2,5 В — выв. 15 микросхе%мы), работоспособность инверторавосстанавливается, что обеспечива%ет надежный запуск ламп. При дли%тельном коротком замыкании ин%вертор выключается.

Неисправности инвертораDIVTL0144�D21 и методыих устраненияЛампы не светятся

Проверяют наличие напряжения+12 В на выв. 1%3 Q203, исправностьпредохранителя F1 (установлен наглавной плате монитора). Если пре%дохранитель неисправен, то передустановкой нового проверяют на ко%роткое замыкание транзисторыQ201, Q202, а также конденсаторыС201, С202, С225.

Проверяют наличие напряженияON/OFF: при включении рабочегорежима оно должно быть равно 3 В,а при выключении или переходе вждущий режим — нулю. Если управ%ляющее напряжение отсутствует,проверяют главную плату (включени%ем инвертора управляет микрокон%троллер LCD%монитора). Если все вы%шеперечисленные напряжения в нор%ме, а импульсов ШИМ на выв. 10микросхемы V201 нет, проверяютстабилитроны D203 и D201, тран%сформатор РТ201 (можно определитьвизуальным осмотром по потемнев%шему или оплавленному корпусу),конденсаторы С215, С216 и транзис%торы Q209, Q210. Если короткое за%мыкание отсутствует, то проверяютисправность и номинал конденсато%ров С205 и С207. В случае, если пере%численные выше элементы исправны,заменяют контроллер U201. Отметим,что отсутствие свечения ламп под%светки может быть связано с их об%рывом или механической поломкой.Лампы на короткое время вклю+чаются и гаснут

Если засветка сохраняется в тече%ние 2 с, то неисправна цепь обратнойсвязи. Если при отключении от схемыэлементов L201 и D207 на выв. 7 мик%росхемы U201 появляются импульсыШИМ, то неисправна либо одна изламп подсветки, либо цепь обратнойсвязи. В этом случае проверяют ста%билитрон D203, диоды D205, D209,D207, конденсаторы С221, С219, а так%же дроссель L202. Контролируютнапряжение на выв. 13 и 14 U201. Врабочем режиме напряжение на этихвыводах должно быть одинаковым(около 1 В — при средней яркости).Если напряжение на выв. 14 значи%тельно ниже, чем на выв. 13, то про%веряют диоды D205, D209 и лампына обрыв. При резком увеличениинапряжения на выв. 14 микросхемыU201 (выше уровня 1,6 В) проверяютэлементы PT1, L202, C215, C216. Еслиони исправны, заменяют микросхемуU201. При ее замене на аналог(TL1451) проверяют пороговое напря%жение на выв. 11 (1,6 В) и, при необ%ходимости, подбирают номинал эле%ментов С205, R222. Подбором номи%налов элементов R204, С208 устанав%ливают частоту пилообразных им%пульсов: на выв. 2 микросхемы дол%жно быть около 200 кГц.

Подсветка выключается через не+которое время (от нескольких се+кунд до нескольких минут) послевключения монитора

Вначале проверяют конденсаторС207 и резистор R207. Затем прове%ряют исправность контактов инвер%тора и ламп подсветки, конденсато%ров С215, С216 (заменой), трансфор%матора РТ201, транзисторов Q209,Q210. Контролируют пороговое нап%ряжение на выв. 16 V201 (2,5 В), ес%ли оно занижено или отсутствует,заменяют микросхему. Если напря%жение на выв. 12 выше 1,6 В, прове%ряют конденсатор С208, в против%ном случае также заменяют U201.Яркость самопроизвольно меня+ется (мигает) во всем диапазонеили на отдельных режимах рабо+ты монитора

Если неисправность проявляетсятолько в некоторых режимах разре%шения и в определенном диапазонеизменения яркости, то неисправ%ность связана с главной платой мо%нитора (память или контроллерLCD). Если яркость самопроизволь%но меняется во всех режимах, то не%исправен инвертор. Проверяют нап%ряжение регулировки яркости (навыв. 13 U201 — 1,3 В (при среднейяркости), но не выше 1,6 В). В слу%чае, если напряжение на контактеDIM стабильно, а на выв. 13 — нет,заменяют микросхему U201. Еслинапряжение на выв. 14 нестабильноили занижено (менее 0,3 В при ми%нимальной яркости), то вместоламп подключают эквивалент наг%рузки — резистор номиналом80 кОм. При сохранении дефектазаменяют микросхему U201. Еслиэта замена не помогла, заменяютлампы, а также проверяют исправ%ность их контактов. Измеряют нап%ряжение на выв. 12 микросхемыU201, в рабочем режиме оно дол%жно быть порядка 1,5 В. Если онониже этого предела, проверяют эле%менты С209, R208.

Примечание. В инверторах дру%гих производителей (EMAX, TDK),выполненных по аналогичной схеме,но в которой используются другиекомпоненты (за исключением кон%троллера), вместо SI443 → D9435,2SС5706 → 2SD2190, напряжение навыводах микросхемы U201 можетизменяться в пределах ±0,3 В.


№4 «Ремонт & Сервис» апрель 200552

Инвертор фирмы TDK

Этот инвертор (его принципиальJная схема показана на рис. 5) примеJняется в 17Jдюймовых мониторахAСER, ROVER SCAN с матрицамиSAMSUNG, а его упрощенный вариант(рис. 6) — в 15Jдюймовых мониторахLG с матрицей LGJPHILIPS. Схема реаJлизована на основе 2JканальногоШИМ контроллера фирмы OZ960O2MICRO с 4Jмя выходами управляюJщих сигналов. В качестве силовыхключей применяются транзисторныесборки типа FDS4435 (два полевыхтранзистора c pJканалом) и FDS4410(два полевых транзистора с nJканаJлом). Схема позволяет подключить 4лампы, что обеспечивает повышенJную яркость подсветки LCDJпанели.

Инвертор обладает следующимихарактеристиками:

– напряжение питания — 12 В;– номинальный ток в нагрузке

каждого канала — 8 мА;– рабочее напряжение питания

ламп — 850 В, напряжение запусJка — 1300 В;

– частота выходного напряжеJния — от 30 кГц (при минимальной

яркости) до 60 кГц (при максимальJной яркости). Максимальная ярJкость свечения экрана с этим инверJтором — 350 кд/м2;

– время срабатывания защиты —1…2 с.

При включении монитора на раJзъем инвертора поступают напряжеJния +12 В — для питания ключейQ904JQ908 и +6 В — для питанияконтроллера U901 (в варианте длямонитора LG это напряжение форJмируется из напряжения +12 В, см.схему на рис. 6). При этом инверторнаходится в дежурном режиме. НапJряжение включения контроллераENV поступает на выв. 3 микросхемыот микроконтроллера главной платымонитора. Контроллер ШИМ имеетдва одинаковых выхода для питаниядвух каналов инвертора: выв. 11, 12 ивыв. 19, 20 (рис. 5 и 6). Частота раJботы генератора и ШИМ определяJются номиналами резистора R908 иконденсатора С912, подключенных квыв. 17 и 18 микросхемы (рис. 5). РеJзисторный делитель R908 R909 опJределяет начальный порог генератоJра пилообразного напряжения (0,3В). На конденсаторе С906 (выв. 7U901) формируется пороговое напJряжение компаратора и схемы заJ

щиты, время срабатывания которойопределяется номиналом конденсаJтора С902 (выв. 1). Напряжение заJщиты от короткого замыкания и пеJрегрузки (при обрыве ламп подсветJки) поступает на выв. 2 микросхемы.Контроллер U901 имеет встроенныесхему мягкого запуска и внутреннийстабилизатор. Запуск схемы мягкогозапуска определяется напряжениемна выв. 4 (5 В) контроллера.

Преобразователь напряжения посJтоянного тока в высоковольтное напJряжение питания ламп выполнен надвух парах транзисторных сборок рJтипа FDS4435 и nJтипа FDS4410 и заJпускается принудительно импульсаJми с ШИМ. В первичной обмоткетрансформатора протекает пульсируJющий ток, и на вторичных обмоткахТ901 появляется напряжение питанияламп подсветки, подключенных к раJзъемам J904JJ906. Для стабилизациивыходных напряжений инверторанапряжение обратной связи подаетсячерез двухполупериодные выпрямиJтели Q911JQ914 и интегрирующую цеJпь R938 C907 C908 и в виде пилообJразных импульсов поступает на выв.9 контроллера U901. При обрыве одJной из ламп подсветки возрастает токчерез делитель R930 R932 или R931


Владимир Петров

* Окончание. Начало см. «Ремонт & Сервис»,№ 3, 2005, с. 39.

Рис. 5

Устройство и ремонт инверторов для ЖК мониторов*


№4 «Ремонт & Сервис» апрель 2005 53

R933,а затем выпрямленное напряJжение поступает на выв. 2 контроллеJра, превышая установленный порог.Тем самым формированиеимпульсов ШИМ на выв. 11, 12 и 19,20 U901 блокируется. При короткомзамыкании в контурах С933 С934Т901 (обмотка 5J4) и С930 С931 Т901(обмотка 1J8) возникают «всплески»напряжения, которые выпрямляютсяQ907JQ910 и также поступают навыв. 2 контроллера — в этом случаесрабатывает защита и инвертор выкJлючается. Если время короткого заJмыкания не превышает время зарядаконденсатора С902, то инверторпродолжает работать в нормальномрежиме.

Принципиальное отличие схем нарис. 5 и 6 в том, что в первом случаеприменяется более сложная схемамягкого старта (сигнал поступает навыв. 4 микросхемы) на транзисторахQ902, Q903. В схеме на рис. 6 онареализована на конденсаторе С10. Вней же используются сборки полевыхтранзисторов U2, U3 (рJ и nJтипа),что упрощает согласование их помощности и обеспечивает высокуюнадежность в схемах с двумя лампаJми. В схеме на рис. 5 применяютсяполевые транзисторы Q904JQ907,

включенные по мостовой схеме, чтоповышает выходную мощность схеJмы и надежность работы в режимахпуска и при больших токах.

Неисправности инвертораи способы их устраненияЛампы не включаются

Проверяют наличие напряженияпитания +12 и +6 В на конт. Vinv,Vdd соединителя инвертора соотJветственно (рис. 5). При их отсутсJтвии проверяют исправность главJной платы монитора, сборок Q904,Q905, стабилитронов Q903JQ906 иконденсатора С901.

Проверяют поступление напряжеJния включения инвертора +5 В наконт. Ven при переводе монитора врабочий режим. Проверить исправJность инвертора можно с помощьювнешнего источника питания, подавнапряжение 5 В на выв. 3 микросхеJмы U901. Если при этом лампы вклюJчаются, то причина неисправности вглавной плате. В противном случаепроверяют элементы инвертора, аконтролируют наличие сигналовШИМ на выв. 11, 12 и 19, 20 U901 и, вслучае их отсутствия, заменяют этумикросхему. Также проверяют испJравность обмоток трансформатора

Т901 на обрыв и короткое замыканиевитков. При обнаружении короткогозамыкания во вторичных цепях транJсформатора в первую очередь проJверяют исправность конденсаторовС931, С930, С933 и С934. Если этиконденсаторы исправны (можнопросто отпаять их от схемы), а коJроткое замыкание имеет место,вскрывают место установки ламп ипроверяют их контакты. Обгоревшиеконтакты восстанавливают.Лампы подсветки вспыхивают накороткое время и тут же гаснут

Проверяют исправность всех ламп,а также их цепи соединения с разъеJмами J903JJ906. Проверить исправJность этой цепи можно, не разбираяблок ламп. Для этого отключают накороткое время цепи обратной связи,последовательно отпаивая диодыD911, D913. Если при этом вторая параламп включится — то неисправна одJна из ламп первой пары. В противномслучае неисправен контроллер ШИМили повреждены все лампы. ПровеJрить работоспособность инверторатакже можно, используя вместо лампэквивалентную нагрузку — резисторноминалом 100 кОм, включенныймежду конт. 1, 2 разъемов J903, J906.Если в этом случае инвертор не рабоJ


Рис. 6


№4 «Ремонт & Сервис» апрель 200554

тает и импульсов ШИМ нет на выв.19, 20 и 11, 12 U901, то проверяют уроJвень напряжения на выв. 9 и 10 микJросхемы (1,24 и 1,33 В соответственJно. При отсутствии указанных напряJжений проверяют элементы С907,С908, D901 и R910. Перед заменоймикросхемы контроллера проверяютноминал и исправность конденсатоJров С902, С904 и С906.Инвертор самопроизвольно вык�лючается через некоторое время(от нескольких секунд до нес�кольких минут)

Проверяют напряжение на выв. 1(около 0 В) и 2 (0,85 В) U901 в рабоJчем режиме, при необходимостименяют конденсатор С902. При знаJчительном отличии напряжения навыв. 2 от номинального проверяютэлементы в цепи защиты от короткоJго замыкания и перегрузки (D907JD910, C930JC935, R930JR933) и, есJли они исправны, заменяют микросJхему контроллера. Проверяют соотJношение напряжений на выв. 9 и 10микросхемы: на выв. 9 напряжениедолжно быть ниже. Если это не так,проверяют емкостной делитель С907С908 и элементы обратной связиD911JD914, R938.

Чаще всего причина подобной неJисправности вызвана дефектом конJденсатора C902.

Инвертор работает нестабильно,наблюдается мигание ламп под�светки

Проверяют работоспособность инJвертора на всех режимах работы моJнитора и во всем диапазоне яркости.Если нестабильность наблюдаетсятолько в некоторых режимах, то неJисправна главная плата монитора(схема формирования напряженияяркости). Как и в предыдущем слуJчае включают эквивалентную нагрузJку и в разрыв цепи устанавливаютмиллиамперметр. Если ток стабилени равен 7,5 мА (при минимальнойяркости) и 8,5 мА (при максимальJной яркости), то неисправны лампыподсветки и их надо заменить. Такжепроверяют элементы вторичной цеJпи: Т901, С930JС934. Затем проверяJют стабильность прямоугольных имJпульсов (средняя частота — 45 кГц)на выв. 11, 12 и 19, 20 микросхемыU901. Постоянная составляющая наних должна быть 2,7 В на РJвыходахи 2,5 В — на NJвыходах). Проверяютстабильность пилообразного напряJжения на выв. 17 микросхемы и принеобходимости заменяют С912,R908.

Инвертор фирмы SAMPO

Принципиальная схема инвертораSAMPO приведена на рис. 7. Он исJ

пользуется в 17Jдюймовых монитоJрах SAMSUNG, AOC с матрицамиSANYO, в мониторах «Proview SH770» и «MAG HD772». Существуетнесколько модификаций этой схеJмы. Инвертор формирует выходноенапряжение 810 В при номинальномтоке через каждую из четырех люмиJнесцентных ламп (около 6,8 мА).Стартовое выходное напряжениесхемы — 1750 В. Частота работы преJобразователя при средней яркости —57 кГц, при этом достигается яркостьэкрана монитора до 300 кд/м2. ВреJмя срабатывания схемы защиты инJвертора — от 0,4 до 1 с.

Основой инвертора является микJросхема TL1451AC (аналоги — ТI1451,BA9741). Микросхема имеет два каJнала управления, что позволяет реаJлизовать схему питания четырехламп. При включении монитора напJряжение +12 В поступает на входыконверторов напряжения +12 В (исJтоки полевых транзисторов Q203,Q204). Напряжение регулировки ярJкости DIM поступает на выв. 4 и 13микросхемы (инверсные входы усиJлителей ошибки). При поступленииот главной платы монитора напряJжения включения, равного 3 В (конт.ON/OFF), открываются транзисторыQ201 и Q202 и на выв. 9 (VCC) микJросхемы U201 подается напряжение


Рис. 7


№4 «Ремонт & Сервис» апрель 2005 55

+12 В. На выв. 7 и 10 появляютсяпрямоугольные импульсы ШИМ, коJторые поступают на базы транзистоJров Q205, Q207 (Q206, Q208), а сних — на Q203 (Q204). В результатена правых по схеме выводах дроссеJлей L201 и L202 появляется напряжеJния, значение которых зависит отскважности ШИМ сигналов. Этиминапряжениями питаются схемы авJтогенераторов, выполненных натранзисторах Q209, Q210 (Q211,Q212). На первичных обмотках 2J5трансформаторов РТ201 и РТ202 соJответственно появляется импульсноенапряжение, частота которых опреJделяется емкостью конденсаторовС213, С214, индуктивностью обмоток2J5 трансформаторов РТ201, РТ202,а также уровнем питающего напряJжения. При регулировке яркости меJняется напряжение на выходах конJверторов и, как следствие, частотагенераторов. Амплитуда выходныхимпульсов инвертора определяетсянапряжением питания и состояниемнагрузки.

Автогенераторы выполнены пополумостовой схеме, которая обесJпечивает защиту от больших токов внагрузке и обрыве во вторичной цеJпи (отключении ламп, обрыве конJденсаторов С215JС218). Основа схеJмы защиты находится в контроллереU201. Кроме того, в схему защитывходят элементы D203, R220, R222(D204, R221, R223), а также цепь обJратной связи D205 D207 R240 C221(D206 D208 R241 C222). При повыJшении напряжения на выходе конJвертора стабилитрон D203 (D204)пробивается и напряжение с делитеJля R220, R222 (R221, R223) поступаетна вход схемы защиты от перегрузкиконтроллера U201 (выв. 6 и 11), поJвышая порог срабатывания защитына время запуска ламп. Схемы обJратной связи выпрямляют напряжеJние на выходе ламп и оно поступаетна прямые входы усилителей ошибJки контроллера (выв. 3, 13), где оносравнивается с напряжением регуJлировки яркости. В результате измеJняется частота импульсов ШИМ ияркость свечения ламп поддерживаJется на постоянном уровне. Если этонапряжение превысит 1,6 В, то заJпустится схема защиты от короткогозамыкания, которая сработает завремя заряда конденсатора С207

(около 1 с). Если короткое замыкаJние длится меньше этого времени,то инвертор продолжит нормальнуюработу.

Неисправности инверторафирмы SAMPO и способыих устраненияИнвертор не включается, лампыне светятся

Проверяют наличие напряжений+12 В и активное состояние сигналаON/OFF. При отсутствии +12 В, проJверяют его наличие на главной плаJте, а также исправность транзистоJров Q201, Q202, Q205, Q207, Q206,Q208) и Q203, Q204. При отсутствиинапряжения включения инвертораONN/OFF, его подают от внешнегоисточника: +3…5 В через резистор 1кОм на базу транзистора Q201. Еслипри этом лампы включатся, то неисJправность связана с формированиJем напряжения включения инвертоJра на главной плате. В противномслучае проверяют напряжение навыв. 7 и 10 U201. Оно должно бытьравно 3,8 В. Если напряжение наэтих выводах равно 12 В, то неиспраJвен контроллер U201 и его необхоJдимо заменить. Проверяют опорноенапряжение на выв. 16 U201 (2,5 В).Если оно равно нулю, проверяютконденсаторы С206, C205 и, еслиони исправны, заменяют контроллерU201.

Проверяют наличие генерации навыв. 1 (пилообразное напряжениеразмахом 1 В) и, в случае его отсутсJтвия, конденсатор С208 и резисторR204.Лампы загораются, но тут же гас�нут (в течение промежутка вре�мени менее 1 с)

Проверяют исправность стабиJлитронов D201, D202 и транзистоJров Q209, Q210 (Q211, Q212). Приэтом неисправна может быть однаиз пар транзисторов. Проверяютсхему защиты от перегрузки и испJравность стабилитронов D203,D204, а также номиналы резистоJров R220, R222 (R221, R223) и конJденсаторы С205, С206. Проверяютнапряжение на выв. 6 (11) микросJхемы контроллера (2,3 В). Если онозанижено или равно нулю, провеJряют элементы С205, R222 (C206,R223). При отсутствии сигналовШИМ на выв. 7 и 10 микросхемы

U201 измеряют напряжение на выв.3 (14). Оно должно быть на0,1…0,2 В больше, чем на выв. 4(13), либо одинаковым. Если это усJловие не выполняется, проверяютэлементы D206, D208, R241. Припроведении указанных выше измеJрений лучше пользоваться осцилJлографом. Отключение инвертораможет быть связано с обрывом илимеханическим повреждением одJной из ламп. Для проверки этогопредположения (чтобы не разбиратьузел ламп) отключают напряжение+12 В одного из каналов. Если приэтом экран монитора начинает свеJтиться, то неисправен отключенныйканал. Проверяют также исправJность трансформаторов РТ201, РТ202и конденсаторов С215JС218.Лампы самопроизвольно отклю�чаются через некоторое время (отединиц секунд до минут)

Как и в предыдущих случаях, проJверяют элементы схемы защиты:конденсаторы С205, С206, резистоJры R222, R223, а также уровень напJряжения на выв. 6 и 11 микросхемыU201. В большинстве случаев причиJна дефекта вызвана неисправностьюконденсатора С207 (определяющемвремя срабатывания защиты) иликонтроллера U201. Измеряют напряJжение на дросселях L201, L202. Еслинапряжение в течение рабочего цикJла стабильно повышается, проверяJют транзисторы Q209, Q210 (Q211,Q212) конденсаторы С213, С214 истабилитроны D203, D204.Экран периодически мигает и яр�кость подсветки экрана неста�бильна

Проверяют исправность схемыобратной связи и работу усилителяошибки контроллера U201. ИзмеряJют напряжение на выв. 3, 4, 12, 13микросхемы. Если напряжение наэтих выводах ниже 0,7 В, а на выв.16 ниже 2,5 В, то заменяют контролJлер. Проверяют исправность элеJментов в цепи обратной связи: диоJды D205, D207 и D206, D208. ПодJключают нагрузочные резисторы ноJминалом 120 кОм к разъемамCON201JCON204, проверяют уроJвень и стабильность напряжений навыв. 14 (13), 3 (4), 6 (11). Если приподключенных нагрузочных резистоJрах инвертор работает стабильно,заменяют лампы подсветки. ■



Устройство и ремонт инверторов для ЖК мониторовУстройство и ремонт инверторов для ЖК мониторов_2

Владимир Петров Устройство и ремонт...

Documents