随着液晶电视机销量的逐渐增多,需要投入更多的精力来研究液晶电视机的维修,而目前液晶电视机中背光板的维修量占有较大的比例,同时由于背光板是显示屏供应商供屏时自带的,供应商出于对技术的保密性,现在我们还拿不到背光板的电路图和IC资料,这对我们背光板的维修带来了很大的难处。为了改善我们的背光板修理,本文对背光板的通用工作原理及常见故障判断作一介绍,对网络维修具有一定的参考价值。

     本文的目的是想帮助网络提高维修技能,但由于我们对背光板的电路和维修了解得还不多,因此其中的一些观点可能有不准确或描述错误的地方,请大家指出来共同讨论,从而共同提高我们的维修水平,谢谢!

本文目录

一、前言
二、背光板在液晶电视机中的作用
三、背光板工作原理方框图
四、背光板各部分电路介绍
五、部分背光板主控IC管脚介绍
六、 LCD组件板故障判断方法
七、背光板故障维修流程
八、背光板常见故障统计
九、背光板易损器件的测量方法
十、背光板典型案例


二、背光板在液晶电视机中的作用

    背光板也称Inverter板即逆变器板,它的作用是将一个直流电压转变为多个交流电压,作为液晶屏灯管的工作电压,它的输入、输出连接框图如下图。
    背光板有三个输入信号,分别是供电电压、开机使能信号、亮度控制信号,其中供电电压由电源板提供,一般为直流24V(个别小屏幕为12V);开机使能信号ENA即开机控制电平由数字板提供,高电平3V时背光板工作,低电平0V时背光板不工作;亮度控制信号DIM由数字板提供,它是一个0-3V的模拟直流电压,改变这它可以改变背光板输出交流电压的高低,从而改变灯管亮度。
  背光板有多个交流输出电压,一般为AC800V,每个交流电压供给一个灯管。


三、背光板工作原理方框图
   背光板电路由输入接口电路、PWM控制电路、MOS管导通与直流变换电路、LC振荡及高压输出回路、取样反馈电路等几部分组成,其工作原理方框图如下:


四、背光板各部分电路介绍

 1、  输入接口电路
    1)供电输入电压
       输入接口电路中的供电输入电压一路直接加到MOS管导通电路,作为MOS管的供电电压(24V或12V);另一路经晶体管稳压控制电路加到PWM控制IC,作为PWM控制IC的供电电压(一般为5V)。    

2)开机使能信号ENA
    输入接口电路中的开机使能信号ENA经过相关的三极管、电阻、电容电路后加到PWM控制IC,作为PWM电路的控制开关。ENA为高电平(3-5V)时PWM电路工作, ENA为低电平(<2V)时PWM电路不工作。  
    一种典型电路是数字板过来的ENA信号经过电阻、电容电路后直接加到PWM控制IC的ENA脚,如下图: 

    另一种典型电路是数字板过来的ENA信号通过三极管、稳压管控制电路,将电源板过来的供电电压进行降压、稳压,产生ENA电压,加到PWM控制IC的ENA脚,如下图:

3)亮度控制信号
   输入接口电路中的亮度控制信号DIM或BRTI ,经过相关的电阻、电容电路后加到PWM控制IC的亮度控制脚DIM或BRTI ,通过控制PWM驱动脉冲宽度控制灯管的亮度。

 2、PWM驱动控制电路
    PWM驱动控制电路由PWM驱动控制IC及外围电路组成,其核心电路是PWM驱动控制IC。目前不同种类的背光板,所用的PWM驱动控制IC也不同,如奇美26/30寸用OZ960、友达37寸用OZ964、三星40寸用DMB8110D、奇美42寸用OZ9928SN、三星46寸用MSC1691A1等等。不同种类的PWM驱动控制IC管脚数量及功能排序可能不同,但管脚功能大同小异,下面介绍PWM驱动控制IC常见的管脚功能。
    PWM驱动控制IC常见的的管脚功能有:
1)CTIMR或TIMR脚
    该脚一般外接一个1-2uF的电容到地,当输出电路出现过压时,IC内部的开关被打开,对该电容进行充电。当充电到一定值时,IC启动内部保护功能,IC被关闭,停止驱动脉冲输出。改变电容的大。?梢愿谋銲C启动保护时间的快慢,电容越大,保护越慢;电容越。?;ぴ娇。一般设计保护时间在1-2S。

2)OVP脚
    该脚为输出电压过压保护输入。当灯管开路、接触不良或损坏时输出电压就会升高,通过取样电路反馈到该脚,该脚电压也会升高,当升高到一定值时,就会启动IC内部保护电路,IC停止工作。

3)ENA脚
    该脚为PWM电路控制开关输入,高电平时IC工作,低电平时IC不工作。该脚一般外接一个1uF左右的电容到地,它的作用是让ENA脚慢慢升到IC开启电压,从0V升到开启电压需1mS左右时间,以保证IC的正常启动。

4)SST脚
   该脚为软启动脚,外接一个电容到地。IC加电后对该脚外接电容进行充电,充电到一定电压后IC才会启动工作。这样减少了电源启动时对灯管及其它元器件的电流冲击,保证了电路的可靠性。

5)VDDA或VCC或VIN脚
    该脚为IC供电输入脚,电源板过来的供电电压通过晶体管稳压及开关控制电路后加到该脚。

6)GNDA或AGND脚:该脚为信号地。
7)PWRGND或PGND脚:该脚为电源地。
    为了减小灯管与输入供电电路之间的干扰,有的背光板上设计了两个地,即信号地和电源地。信号地与灯管部分地相连,电源地与MOS管导通电路的地相连。信号地与电源地在背光板输入电路部分直接相连或通过跳线线相连。

8)REF或VREF脚
   该脚为基准电压输出脚,通过一个1-2uF的电容到地,保持该脚电压的稳定性,同时供给其它电路使用。常见的基准电压有5V和2.5V两种,IC保护时该脚没有电压输出。

9)RT脚
    该脚为定时电阻脚,一般外接一个电阻到地或到基准电压脚,改变电阻大。?筛谋涫涑銮??龀宓钠德。电阻越大,驱动脉冲频率越低;电阻越。???德试礁。
10)CT脚
    该脚为定时电容脚,一般外接一个电容到地,改变电容大。?筛谋涫涑銮??龀宓钠德。电容越大,驱动脉冲频率越低;电容越。???德试礁。

     有的IC将RT和CT设计在一个脚,电路设计更加简单,如下图:

    有的IC多设计一个RT1脚,该脚外接一个电阻到RT脚。在电源启动时RT1在IC内部被连接到地,相当于给RT脚并联一个电阻,使得RT电阻减。?佣?蛊舳?钡那??德矢?,以便获得更高的启动电压。

11)LCT或LRT-LCT脚
   该脚通过一个4700P左右的电容到地,作用是产生一个最低1V、最高3V的三角波,并通过DIM信号控制变成方波。

12)DIM脚
   该脚为从数字板过来的一个模拟直流控制电压,LCT脚产生的三角波与DIM脚电位进行比较,产生需要的方波。改变DIM电压,可以改变方波的占空比,从而改变MOS管的导通状况,最终改变灯管的亮度。

13)LPWM脚
   该脚内部接LCT与DIM比较产生的方波,外部通过二极管、电阻等元件接电流取样反馈脚FB。当输出电流变大时FB反馈电压升高,LPWM脚方波电位上移,MOS管导通后产生的方波峰峰值降低,从而使交流输出电压降低,输出电流减。?绱诵纬闪艘桓龅缌鞲悍蠢。?Vち耸涑龅缌鞯奈榷ㄐ。

13)FB或ISEN或OC-SNS脚
   该脚为从变压器输出级取样过来的一个半波整流电压,输出级电流变化被感应到FB脚,电流越大,FB电压越高, LPWM脚方波电位上移,MOS管导通后产生的方波峰峰值降低,从而使交流输出电压降低,输出电流减。?绱说缌鞲悍蠢。?Vち耸涑龅缌鞯奈榷ㄐ。
   当输出级出现短路等原因造成输出电流很大时FB电压也会急剧上升,从而切断变压器交流电压输出,电源进入保护。

    有些IC没有LPWM脚,输出级的电流取样反馈直接加到IC的FB或ISEN脚,通过IC内部电路调整方波的直流电位,改变MOS管导通所产生方波的峰峰值,进而改变输出电压和电流大。?瓿筛悍蠢。?Vな涑龅缌鞯奈榷ㄐ。

14)CMP脚
   该脚为IC内部电流反馈比较器输出端,当灯管出现开路或损坏时,灯管没有电流,FB电位急剧下降,CMP输出高电平,将IC关闭,电源进入保护。
   有的IC没有这个管脚。

15)PDRA、NDRB、PDRC、NDRD或DRV1、DRV2脚
     该脚为IC的驱动脉冲输出,有的IC有四个驱动脚输出,分别为PDRA、NDRB、PDRC、NDRD, 前两个脚与后两个脚轮换着产生高电平和低电平,分别控制着四个MOS管的导通与截止;有的IC只有两个驱动脚输出,分别为DRV1、DRV2或HOUT、LOUT或AOUT、BOUT,这两个脚轮换着产生高电平和低电平,每个脚控制2个MOS管的导通与截止。

3、MOS管导通与直流变换电路
     下图为四个MOS管导通电路,其中QA、QC为P沟道MOS管,栅极为高电平时MOS管截止,栅极为低电平时MOS管导通;QB、QD为N沟道MOS管,栅极为高电平时MOS管导通,栅极为低电平时MOS管截止。PWM控制IC的几个驱动脉冲输出脚轮换着输出高电平和低电平,使几个MOS管轮换着导通和截止。当QB、QC导通时,QA、QD截止,变压器T1初级的上端为低电平, 下端为高电平,T1初级中的电流流向为从下到上;当QB、QC截止时,QA、QD导通,T1初级的上端为高电平, 下端为低电平,T1初级中的电流流向为从上到下。如此在T1的初级产生高频方波电压,完成直流到交流的变换。

4、LC振荡及高压输出回路
     升压变压器T1的初级在MOS管不断的导通与截止下获得高频方波,再通过变压器耦合在T1的次级感应到电压值更高的高频方波电压,该电压通过变压器漏电感及回路电容组成的LC谐振电路。当方波从低电平跳到高电平时,由于漏电感有抑制作用,使输出波形慢慢升到最大;当方波从高电平跳到低电平时,由于漏电感有抑制作用,使输出波形慢慢降到最。?绱私?讲ū涑烧?也,加到灯管上。这是一个有效值为800V左右的交流电压,在开机瞬间该电压能达到1500V左右。

5、取样反馈电路
    取样电路分过压保护取样和电流保护取样两种。在升压变压器的次级高压输出端并联有两个电容,将两个电容之间的电位作为电压取样点,经二极管整流滤波后产生的电压作为过压保护反馈电压,加到PWM控制IC的过压保护输入脚。将升压变压器次级接地的一端作为电流保护的取样端,经二极管整流滤波后产生的电压作为电流保护反馈电压,加到PWM控制IC的电流反馈输入脚。

取样反馈电路识别
     灯管插座的每一端与升压变压器的一个次级高压输出端相连,该脚所连的电容(贴片或瓷片)即为过压保护取样电容,电容的另一端接一个整流二极管,二极管正端的电压即为电压反馈取样电压。有的电路在升压变压器的次级接地端会接一个二极管,则该二极管即为电流取样二极管。


五、部分背光板主控IC管脚介绍

1、OZ960、OZ964各脚功能(26寸奇美、37寸友达屏使用)      

2、 DMB8110D各脚功能(40寸三星屏使用)

3、MSC1691AI各脚功能(46寸三星屏使用) 

4、OZ9925各脚功能


六、LCD组件板故障判断方法

说明:流程(4)、(5)非背光板故障


七、背光板故障维修流程


八、背光板常见故障统计


九、背光板易损器件的测量

  1、升压变压器
     升压变压器初级绕组阻值为0.5欧姆左右(X1欧档),两个绕组串起来阻值为1欧姆左右(有些机器设计时直接将两个初级绕组串起来,初级绕组的另一端悬空)。升压变压器次级绕组阻值约在500-1000欧姆之间(X100欧档)。若出现开机2S后保护时,可对比测量各升压变压器的绕组阻值,将绕组阻值异常的变压器更换(不同型号变压器管脚排列一样,参数略有差异,有的可直接代用,有的代用后灯管亮度有区别。)

2、MOS管电路
     背光板上常用的MOS管电路为双MOS管集成电路,有两个N沟道MOS管的如IPL32C二合一电源用的3N06 P726B;有一个N沟道MOS管、一个P沟道MOS管的如奇美小屏幕背光板用的FDS8958A。一般1、3脚为源极,2、4脚为栅极,5、6、7、8脚为漏极。
    下图为FDS8958A内部电路图,右图为其等效电路图。用万用表单独测量MOS管电路时,5、6脚是相通的,7、8脚是相通的,1、8脚之间及3、6脚之间因有反向保护二极管,因此正向有几K欧姆阻值,其它引脚之间阻值均为无穷大。在板上因为有外围电路影响,测量时各脚之间会有不同的阻值,但除5、6、7、8脚外其它脚之间不应该短路,若出现短路情况则为MOS管损坏。

3、双电压比较器LM393
      一般用于电流取样比较,其内部电路如下图,8脚为VCC,4脚为地,2脚和6脚为两个电压比较器的反向输入端,3脚和5脚为两个比较器的正向输入端,1脚和7脚为两个比较器的输出端。
     一般使用时比较器的正向输入端接地,反向输入端接取样整流电压,其工作原理如右图。正常工作时反向输入端为高电平,比较器输出低电平;当出现过流情况时,反向输入端为负压,比较器输出高电平。
    当电路出现保护时,可测量两个比较器的输出端1脚和7脚是否为高电平,来判断是否因这一路出现保护。若为低电平则与这一路无关,不要随意将IC断开或去掉。

4、四电压比较器LM339
      一般用于电流取样比较,其内部电路如下图,3脚为VCC,12脚为地,4脚、6脚、8脚和10脚为四个电压比较器的反向输入端,5脚、7脚、9脚和11脚为四个比较器的正向输入端, 1脚、2脚、13脚和14脚为四个电压比较器的输出端。
     一般使用时比较器的正向输入端接地,反向输入端接取样整流电压。正常工作时反向输入端为高电平,比较器输出低电平;当出现过流情况时,反向输入端为负压,比较器输出高电平。
    当电路出现保护时,可测量四个比较器的输出端1脚、2脚、13脚和14脚是否为高电平,来判断是否因这一路出现保护。若为低电平则与这一路无关,不要随意将IC断开或去掉。


十、背光板典型案例

1、 46寸三星屏黑屏故障技改
 故障现象:第一批46寸三星屏(采用0.0版背光板)使用一段时间后会出现不定时地背光熄灭故障,冷开机正常。
原因分析:过压保护下取样电容选用的是负温度系数较大的电容,开机后随着机内温度的升高,下取样电容的容量减。?杩乖龃,分压升高,这样取样反馈电压较高,造成过压保护。

解决方法:改用受温度影响较小的磁片电容2200PF/50V(C1为高压电容)。

2、遥控不灵敏 
 故障现象:部分机器出现遥控距离近、遥控不灵敏。  
原因分析:背光电源的工作频率一般在20KHz- 100KHz之间,部分背光电源的典型工作频率在50KHz左右,该振荡频率产生高频干扰,通过地线传到数字板上的遥控接收电路。如果该机的遥控发射频率采用56KHZ,则背光干扰信号就可能对遥控接收信号产生干扰,造成遥控不灵敏、距离近。
解决方法:
1)通过调整背光亮度,将背光亮度调大,改变背光电源工作频率或PWM驱动方波波形,远离遥控发射信号,从而解决遥控干扰问题。
2)新设计产品遥控发射及接收头均采用38KHZ,避开背光电源的典型工作频率,从而避免背光电源对遥控接收的影响。

3、喇叭发出异响
 故障现象:部分机器如L37E9、LCD32K73、L32M61B等喇叭发出异响,AV、TV信号都有,将音量减到0后消失,音量增加到1就响,声音像吹口哨一样。  
原因分析:依据变压器和CCFL的特性,背光电源的工作频率一般在20KHz- 100KHz之间,该振荡频率产生高频干扰,通过地线干扰到数字板上的伴音电路。如果背光电源的工作频率在下限,即频率在人耳的听觉范围之内,就会通过喇叭发出异响。
解决方法:
1、通过调整背光亮度,将背光亮度调大,使背光板电源工作频率偏高,并超过人耳的听觉范围,从而解决伴音干扰问题。
2、部分机器电源板与数字板屏蔽盒之间有连接地线,取消该连接线对减小喇叭异响也会有帮助。