В этом материале автор продолжает тему, начатую в статье [1] - подробно описывает диагностику инверторов питания электролюминесцентныхламп подсветки с холодным катодом (CCFL-ламп). Принципиальные электрические схемы всех рассматриваемых в статье инверторов приведены в [1].
Правильная диагностика неисправности значительно уменьшает время ремонта и затраты на него. Основная проблема, возникающая при диагностике системы подсветки - определить, что неисправно: лампа подсветки или инвертор. Практика показывает, что неисправность CCFL-ламп проявляется следующим образом:
- экран окрашивается красным фоном;
- при включении ноутбука цвет экрана имеет красный оттенок, а затем постепенно становится нормальным;
- подсветка панели (все изображение) мигает в такт с изменением яркости сюжета;
- подсветка панели начинает мигать, а потом отключается.
Неисправность ламп при таких проявлениях подтверждается примерно в половине случаев, в остальных случаях необходимо обращаться к методам, изложенным ниже.
Конструктивно плата инвертора и лампы подсветки, как правило, располагаются под передней крышкой экрана ноутбука. Первое, в чем убеждаются: не связаны ли проблемы подсветки с неисправностями материнской платы ноутбука. Если при подключении внешних устройств отображения - монитора, телевизора, проектора, изображение есть, то, скорее всего, неисправна система подсветки ноутбука.
Для ремонта инвертора или системы подсветки необходимо иметь на рабочем месте минимально необходимое измерительное оборудование - мультиметр, осциллограф и автономный источник питания с регулируемым постоянным напряжением от 1,5 до 30 В с токовой защитой (1 А), а также исправную CCFL-лампу.
Чтобы исключить влияние неисправной лампы при ремонте инвертора используют эквивалентную нагрузку. Предпочтительней подключить к тестируемому инвертору заведомо исправную лампу. Если таковой нет, то к выходному разъему инвертора (так рекомендуют производители инверторов) подключают резистор номиналом 100...130 кОм мощностью 2...5 Вт. Резистор подбирают исходя из необходимого вторичного напряжения на выходе обратной связи. В качестве эквивалентной нагрузки может быть также использован керамический конденсатор емкостью 20...200 пФ и рабочим напряжением не менее 2 кВ. Использование конденсатора при исследовании инвертора в рабочем режиме предпочтительней, однако, могут возникнуть проблемы при запуске контроллера инвертора. Инвертор можно считать исправным при наличии стабильного синусоидального напряжения на эквиваленте нагрузки.
Замена лампы требует особой внимательности и обеспечениея чистоты помещения. Работы проводятся в перчатках. В отдельных случаях, когда требуется полная разборка матрицы, эта операция проводится в "чистых" комнатах и в спецодежде.
Неисправности подсветки иногда связаны с нарушением контакта в месте сварки (пайки) провода инвертора и электрода лампы. В этом случае возможно восстановление работоспособности системы подсветки. Для этого необходимо иметь изоляционную трубку (резиновый наконечник) от неисправной CCFL-лампы. Сварку или пайку лучше делать твердым припоем и газовым паяльником, создающим высокую температуру в месте пайки. Предварительно надетую на провод трубку аккуратно натягивают на место пайки и лампа готова к эксплуатации.
Неисправности и ремонт инвертора ноутбуков SAMSUNG
Для доступа к плате инвертора и лампе снимают декоративную крышку с ЖК панели ноутбука, отключают от инвертора шлейф, соединяющий его с материнской платой, и кабель подключения лампы.
Экран не светится
Проверяют исправность элементов инвертора внешним осмотром. При этом неисправность силовых элементов и, в первую очередь, трансформатора, определяется по потемнению его корпуса, обгоревшей изоляции, потемнению и даже разрушению платы под ним.
Проверяют наличие напряжений на разъеме CN1 (рис. 3 в [1]): +12 В на контактах 1-2, напряжение выключения инвертора на контакте 4 и напряжение яркости на контакте 3.
В нормальном режиме при загрузке драйверов видеокарты напряжение на контакте 4 CN1 должно отсутствовать. Инвертор включается автоматически при подаче напряжения питания. Напряжение яркости (контакт 3) должно быть не менее 0,5...2 В.
Проверяют напряжение на эмиттере транзистора Q4, и в случае его отсутствия проверяют предохранители F1, TF1, а также транзисторы Q7 и Q5.
Проверяют исправность транзисторов Q1, Q2. Это цифровые транзисторы типа KST1623, они выпускаются в корпусе L4, их можно заменить на аналог типа BSS67R. Если выходит из строя транзистор Q1, достаточно заменить только его. При выходе из строя транзистора Q2 проверяют исправность транзистора Q7 и операционного усилителя U1A.
Если исправен предохранитель F1, а TF1 (самовосстанавливающий предохранитель) неисправен, то перед его заменой проверяют исправность транзистора Q4 и стабилитрона D2.
Проверяют напряжение регулировки яркости на контакте 3 CN1. Для диагностики на контакт 3 подают напряжение около 3 В от внешнего источника. Если экран засветится, то причина неисправности в материнской плате ноутбука. В этом случае можно принудительно включить подсветку экрана подачей напряжения с резисторного делителя (80 кОм в верхнем плече (к +5 В), и 40 кОм - в нижнем), подключенного к шине +5 В. Если экран не засветился, проверяют исправность транзистора Q8.
Подсветка отключается через 1 -2 секунды после начала загрузки операционной системы
В первую очередь проверяют исправность CCFL-ламп. Подключают осциллограф к контакту 1 разъема CN2 (см. рис. 3 в [1]) и эквивалентную нагрузку. Если на этом ("горячем") контакте разъема CN1 присутствует синусоидальное напряжение амплитудой 500...700 В и частотой 60...70 кГц, то инвертор исправен и отключение подсветки может быть связано с неисправностями лампы или нарушением контакта между проводом инвертора и электродом лампы. Все это требует разборки ноутбука и демонтажа лампы. Наблюдают за формой и уровнем напряжения на эквивалентной нагрузке в течение не менее 10 минут, неисправную лампу меняют. Если напряжения нет или его форма имеет существенные искажения, то неисправность связана с внутренними неполадками в инверторе.
Проверяют цепь обратной связи. Если при включении инвертора на "холодном" контакте лампы осциллографом регистрируется какой либо сигнал (его форма не имеет значения) амплитудой не менее 1,5 В, а на выв. 6 U1 напряжение остается неизменным (постоянное напряжение, которое измеряют мультиметром), проверяют исправность диодных сборок D4, D5 (их можно заменить на любые подходящие по размеру, либо двумя отдельными диодами типа BAV99 в SMD-корпусах). Если сборки D4, D5 и резистор R14 (1 кОм) исправны, то неисправна микросхема U1.
Проверяют прецизионный стабилизатор U2 (TL341). Если он исправен, то на выв. 5 U1 должно быть постоянное напряжение 1,5 В. Кроме того, эта линия защиты инвертора связана с регулировкой яркости и схемой защиты от перегрузки. Чтобы определить, какая из этих цепей неисправна, последовательно (но не одновременно) отключают их на некоторое время. Сначала отключают цепь защиты D3 R3 R4, затем цепь регулировки яркости - транзистор Q8. Если при отключении этих цепей лампы будут стабильно работать - то неисправность в этих цепях.
Подсветка отключается через несколько секунд или минут
Проверяют наличие контакта в разъеме CN2. В случае видимого подгорания контакта его восстанавливают. Если контакт не вызывает подозрений, подключают эквивалентную нагрузку. Проверяют цепь формирования сигнала защиты от перегрузки D3 C3 C4 D5. Защита может срабатывать из-за перегрева трансформатора Т1, неисправности (утечки) транзисторов Q5, Q6.
Неисправности и ремонт инвертора на базе контроллера MP1101
Экран не светится
Проверяют наличие напряжения на контактах 4 (VCC), 2 (Enable) разъема JP1 (рис. 4 в [1]). При этом напряжение питания должно быть 12 В, напряжение включения инвертора Enable - не менее 1,5 В. Отсутствие напряжения Enable указывает на неисправность материнской платы ноутбука, скорее всего, видеокарты. Отсутствие напряжения 12 В на разъеме JP1 при отключенном кабеле, соединяющим инвертор с материнской платой, указывает на неисправность материнской платы. Если на разъеме напряжение 12 В присутствует, а на выв. 6 U1 оно равно нулю, то проверяют исправность фильтрующих конденсаторов, предохранителя F1 и контроллера U1.
Проверяют напряжение включения инвертора на выв. 4 U1. Если оно отсутствует, проверяют его наличие на контакте разъема, отключенного от платы инвертора. Если при этом напряжение отсутствует, проверяют схему ноутбука. Отсутствие напряжения включения инвертора может быть связано как с неисправностью U1, так и с обрывом или "холодной" пайкой резистора REN1 (на плате инвертора на базе контроллера MP1011 нет обозначений радиоэлементов, поэтому ориентируются на рис. 4 в [1]). Для устранения этой неисправности достаточно просто пропаять SMD-резистор REN1. Проверяют исправность трансформатора Т1 (см. выше), разъема CON2 и проводов.
Подсветка включается на 1-2 секунды и гаснет
Прежде всего проверяют элементы цепи обратной связи D2 (а, в) CSENSE RSENSE. Диоды проверяют на обрыв или пробой. Проверяют исправность лампы (см. выше). Подключают эквивалентную нагрузку. Подключают осциллограф к цепи Lamp+ (рис. 4 в [1]). Если после начала загрузки операционной системы на этом выводе присутствует синусоидальное напряжение 500...700 В, то основная плата инвертора исправна и необходима замена лампы.
Причина пропадания подсветки может заключаться в неправильной работе узла обратной связи. Если при включении экрана на выв. 2 на некоторое время появляется положительное напряжение порядка 0,5 В, но при этом лампы гаснут, то следует заменить контроллер MP1011. Если же напряжение обратной связи менее 0,1 В, проверяют все элементы в цепи обратной связи: D2, RSENSE, CSENSE.
Если при включении инвертора на "холодном" выводе лампы осциллографом фиксируется сигнал амплитудой более 0,5 В, а на выв. 2 U1 напряжение остается неизменным (постоянное напряжение, которое может быть измерено мультиметром), то проверяют исправность диодной сборки D2, ее можно заменить двумя диодами типа BAV99. Если диоды исправны и резистор RSENSE (140 Ом) не оборван ("холодная" пайка), то неисправен контроллер MP1011.
Подсветка отключается через несколько секунд или минут
В этом случае проверяют трансформатор Т1, конденсатор СSER (на утечку) и провода подключения лампы на возможное нарушение изоляции и касания металлических предметов корпуса.
Неисправности инверторов на базе контроллера OZ9938
Экран не светится
Проверяют исправность предохранителя F1 (рис. 5 в [1]). Если он неисправен, то прежде чем его заменить, проверяют исправность трансформатора Т1 по внешним признакам (потемнение, сгоревшая изоляция, прожог платы). Затем проверяют пробой транзисторной сборки полевых транзисторов U1. В случае, если контроллер OZ9938 питается от отдельного параметрического стабилизатора (на схеме не показан), проверяют исправность его элементов.
Если схема инвертора исправна и на выводе 7 трансформатора Т1 есть синусоидальное напряжение 550 В частотой 55 кГц, то проверяют исправность разъема СЖ.
Проверяют наличие напряжения включения (не менее 1 В) на контакте 6 разъема CN2. Если напряжение ниже нормы, отпаивают выв. 10 контроллера от шины ENA. Если при этом напряжение на контакте 6 увеличивается до 2 В, проверяют конденсатор С18 или заменяют контроллер U2. Если же напряжение на контакте 6 остается низким - причина в материнской плате ноутбука. Можно выйти из положения, подав напряжение 2 В от внешнего источника.
Проверяют напряжение на выв. 4 U2, если оно менее 0,1 В, то проверяют контроллер, плату ноутбука и конденсатор С10. Проверяют напряжение на выв. 11 U2, которое в нормальном режиме должно быть более 3 В, при пониженном напряжении на этом выводе проверяют С14, пропаивают резистор R9. Если указанные элементы исправны, то заменяют контроллер. Подсветка включается на 1-2 секунды и гаснет
Этот дефект может быть связан с неисправностью лампы и цепью ее подключения. Если лампа исправна, то проверяют цепь обратной связи D1 С22. Если при отсутствии сигнала включения инвертора напряжение на выводе 6 U2 более 1 В, то неисправна эта микросхема и ее заменяют. Если напряжение на выв. 6 менее 0,7 В, лампа исправна, а подсветка отключается в течение нескольких секунд, проверяют цепь защиты от перегрузки D2 R5 R3. Если напряжение на выв. 6 при включении инвертора увеличивается и в один из моментов превышает напряжение 3 В и при этом лампы отключаются, то причина в перегрузке выходного каскада инвертора. Это может быть вызвано неисправностью лампы (проблемы, связанные с запуском в случаях, когда запуск лампы затягивается). Кроме того, перегрузка может быть связана прежде всего из-за наличия короткозамкнутых витков обмоток трансформатора.
Если напряжение на выв. 6 не превышает 3 В, но лампа отключается, то проверяют наличие напряжения не более 3 В на выв. 7 U2. Если напряжение ниже этого уровня, то проверяют конденсатор С8 (утечка) или заменяют контроллер U2.
Подсветка отключается через несколько минут после включения
Проверяют цепи защиты от перегрузки D2 С2 С5. Проверяют исправность трансформатора Т1 (см. выше). Иногда неисправность проявляется через некоторое время, в течение которого происходит нагрев трансформатора (выше 50°С), то необходимо его заменить. Проверяют исправность транзисторной сборки U1 (можно определить по ее рабочей температуре). Как правило, эта неисправность исчезает на время "заморозки" подозрительных элементов гелем Freeze. Если время, через которое подсветка отключается, нестабильно, то проверяют исправность лампы и разъема ее подключения.
Неисправности инверторов на базе контроллера OZ960
Экран не светится
Для инверторов типа AMBIT и KUBNKM (см. рис. 6 в [1]) это может сопровождаться отсутствием индикации на передней панели. В этом случае разбирают ноутбук и проверяют наличие напряжения +12 В (для инверторов KUBNKM входной разъем J1 (CN1) 20-контактный, напряжение питания поступает на 4 крайних контакта, а у инверторов AMBIT разъем 16-контактный, и напряжение питания поступает на 2 крайних контакта). Если неисправен предохранитель F1, проверяют транзисторные сборки U1, U3. Проверяют наличие напряжения питания на выв. 5 контроллера OZ960 (U2). Это напряжение, в отличие от типовой схемы инвертора (рис. 6 в [1]), поступает от контакта 1 J1 через стабилизатор на транзисторе Q1 (обозначение на плате). В инверторах AMBIT контроллер U2 питается от контакта 4 J1. Напряжение питания на самом разъеме может отсутствовать из-за неисправности БП ноутбука или по причине короткого замыкания на "землю" по выв. 5 U2. Для диагностики отключают линию SVDC от разъема J1 и, если напряжение на шине появляется, то неисправен инвертор.
Проверяют наличие напряжения включения контроллера ENA на выв. 3 U2, оно должно быть не менее 2 В. В инверторе KUBNKM напряжение включения контроллера поступает от транзистора Q1 (с него же снимается напряжение ее питания) но через резистор 10 кОм. Другие модификации инверторов на основе контроллера OZ960 также могут иметь свои особенности и отличия от типовой схемы, но методика поиска неисправностей в них такая же.
Если светодиоды на панели клавиатуры ноутбука светятся, подсветки экрана нет, и перечисленные выше напряжения есть, то проверяют исправность сборок полевых транзисторов U1,U3, а также стабилитронов D1, D2 (4,7 В).
При включении ноутбука контролируют осциллографом наличие прямоугольных импульсов на выв. 11-12 и 19-20 U2. Если импульсов нет и сборки U1, U3 исправны, то проверяют наличие напряжения 2,5 В на выв. 7 U2. Если его нет или оно занижено, проверяют С13 и заменяют контроллер. Проверяют наличие синусоидального сигнала на выв. 18 U2 частотой 50.60 кГц. Если частота значительно отличается от номинальной или сигнала нет совсем, проверяют элементы С5, R4.
Отсутствие подсветки может быть связано с отсутствием (заниженным) напряжением на выв. 14 контроллера. Если напряжение на этом выводе меньше 1 В, подают напряжение 3 В от внешнего источника. Если при этом экран засветится, то проблема связана с подачей напряжения контроля яркости от платы ноутбука. В этом случае можно подать на вход контроля яркости напряжение от контакта 1 J1 через резистивный делитель, но при этом надо учесть, что яркость регулироваться не будет
Подсветка отключается через 1 -2 секунды после включения ноутбука
Убеждаются в исправности лампы подсветки (см. метод проверки выше). Подключаются осциллографом на "горячий" (верхний по схеме на рис. 6 в [1]) вывод трансформатора Т1. Если при включении ноутбука на этом выводе появляется синусоидальное напряжение частотой 55...60 кГц и сразу же пропадает проверяют исправность трансформатора Т1. Затем проверяют исправность транзисторных сборок U1, U2 на утечку: измеряют омметром сопротивление между истоком и стоком и если он покажет конечное значение на пределе 100 кОм, то сборку заменяют. Проверяют исправность конденсатора С4 на утечку (ESR).
Проверяют наличие напряжения обратной связи на выв. 8 контроллера, оно должно превышать 1,25 В. Если напряжение ниже этого значения, проверяют диодную сборку CR1, а также пропаивают резистор R8. Если результата нет, заменяют контроллер U2.
Подсветка отключается через несколько секунд или минут
В этом случае проверяют схему защиты от перенапряжения. Отключают ее от основной схемы (достаточно отпаять диодную сборку CR2). При включении ноутбука проверяют наличие напряжения на выв. 2 контроллера (должно быть не более 1 В). Если это напряжение превышает указанный уровень, проверяют пороговое значение 2,5 В на выв. 7. Если его нет или напряжение занижено, заменяют контроллер. Если напряжение на выв. 2 в норме, а при подключении схемы защиты напряжение становится выше 2 В или изменяется со временем, проверяют исправность трансформатора, конденсаторов С7, С11, диодной сборки CR2. Заменить трансформатор можно любым типом с другого инвертора (эта схема нечувствительна к типу трансформатора), единственное, что необходимо будет отрегулировать - это напряжение обратной связи, поступающее с холодного конца лампы (подбором резистора R8).
В инверторе типа AMBIT, в котором для питания светодиодов клавиатуры используется микросхема OZ979, можно попытаться восстановить подсветку экрана по временной схеме. Отключают лампы и на задней стороне матрицы ЖКИ закрепляют (наклеивают) линейки светодиодов сверху и снизу экрана с расчетом по 3 шт. в 5 линеек, первый светодиод подключают к выводу 3 OZ979, а последний - к корпусу. Такой способ пригоден для экранов небольшого размера 10-12 дюймов.
Можно воспользоваться схемой инвертора на базе OZ960, после трансформатора вместо конденсатора С4 ставят двойной диод в SMD-корпусе и гасящий резистор номиналом от 50 Ом. Сопротивление более точно подбирают при установке светодиодов для обеспечения нормальной подсветки и, в зависимости от их рабочего тока, для нормальной засветки дисплея 15 дюймов достаточно 16 сверхъярких светодиодов, например FYLS-1206W белого цвета свечения. Светодиоды можно наклеить на фторопластовую ленту и соединить их тонкими проводниками. При этом входное напряжение на первом светодиоде не должно превышать 80 В при токе 25-50 мА. Ток через светодиоды выставляют подборкой номинала ограничительного резистора.
Некоторые схемы на основе OZ960 отличаются от типовой, в том числе наименованием и расположением некоторых электронных компонентов.
Иногда наблюдается снижение яркости подсветки и ее регулировки недостаточно. Это происходит по причине снижения тока газоразрядной лампы из-за повышения переходного сопротивления в месте контакта на плате высоковольтной обмотки трансформатора T1 и балластного конденсатора C4. Проблема устраняется пропайкой выводов конденсатора.
Литература
1. Владимир Петров. Ремонт и обслуживание инверторов питания ламп подсветки ЖК панелей ноутбуков. Ремонт & Сервис, 2010, № 3, с. 37-40.
Автор: Владимир Петров (г. Москва)
Источник: Ремонт и сервис