Мультимедийный ЖК монитор Acer AL1917. Устройство и ремонт (Часть 1)

В этом материале рассматривается мультимедийный ЖК монитор "Acer AL1917" с диагональю экрана 19 дюймов. Автор подробно рассматривает схемотехнику монитора, регулировку его узлов после ремонта и устранение типовых неисправностей.

Общие сведения и конструкция

Основные технические характеристики монитора "Acer AL1917" приведены в табл. 1.

Таблица 1. Основные технические характеристики монитора "Acer AL1917"

Монитор выполнен в пластмассовом корпусе, установленном на подставке, позволяющей изменять угол наклона экрана по вертикали и положение по горизонтали. В корпусе монитора установлены ЖК панель с 4-мя электролюминесцентными лампами подсветки (далее - CCFL), главная плата (далее - скалер), плата управления, плата блока питания с DC/AC-конвертором для питания ламп подсветки и плата звукового тракта. На передней панели монитора расположены индикатор режима работы, динамические головки, кнопка включения питания и четыре кнопки управления режимами работы через экранное меню (OSD). На задней крышке монитора установлены разъемы для подключения питания, персонального компьютера (типа D-SUB и DVI) и звуковых стереосигналов (типа Mini).

Приведем порядок разборки монитора на составные узлы. Перед разборкой необходимо положить монитор экраном вниз на рабочий стол с мягким покрытием.

1. С помощью плоской отвертки снимают декоративную крышку (рис. 1а), закрывающую крепление подставки монитора, выкручивают четыре винта (рис. 1б) и снимают подставку.

2. Выкручивают четыре винта, фиксирующих заднюю крышку (рис. 1в) и снимают ее (рис. 1г и 1д).

3. Сдвигают по направлению стрелки (рис. 1е) и снимают защитный экран (рис. 1ж).

4. Выкручивают винты, фиксирующие платы к шасси (рис. 1з), отключают от них кабели и снимают с шасси.

5. Выкручивают один винт крепления платы клавиатуры (рис. 1и) и снимают плату.

6. Отжимают клипсы (защелки) по периметру шасси (рис. 1к) и отделяют переднюю рамку от шасси.

7. Снимают ЖК панель (рис. 1л).

Рис. 1. Порядок разборки монитора на составные узлы

Принципиальная электрическая схема

Принципиальная электрическая схема монитора приведена на рис. 2-7. Ввиду того что большинство неисправностей ЖК мониторов связано с сильноточными цепями, а именно, с источником питания и DC/AC-конвертором (инвертором) питания CCFL-ламп подсветки ЖК панели, эти узлы будут рассмотрены более подробно.

Блок питания

Блок питания (рис. 2) формирует из сетевого напряжения 100...240 В стабилизированные и гальванически развязанные от сети напряжения +12 и +5 B, необходимые для питания всех узлов монитора. Основа этого источника - ШИМ контроллер с токовым управлением IC901 типа LD7575 фирмы Leadtrend. Особенности этой микросхемы:

• встроенная высоковольтная (500 В) схема старта;
• токовое управление;
• автоматический режим энергосбережения;
• программируемая частота ШИМ;
• схемы защиты OVP (Over Voltage Protection) и OLP (Over Load Protection);
• 500 мА выходной драйвер. Назначение выводов микросхемы LD7575PS приведено в табл. 2.

Таблица 2. Назначение выводов микросхемы LD7575

Напряжение питания микросхемы составляет 11...25 В (уровень OVP=27 В), рабочая частота переключения задается резистором R911 (подключен к выв. 1) и в данном случае составляет 65 кГц. Частота переключения в режиме энергосбережения составляет 20 кГц. В этот режим микросхема переключается автоматически, при значительном уменьшении потребляемой мощности узлами монитора.

Микросхема запускается током встроенной схемы (около 2 мА), на вход которой (выв. 8) подается выпрямленное сетевое напряжение через резистор R905. После запуска микросхема питается от обмотки 1-2 Т901 и выпрямителя D901 C911.

Токовый сигнал обратной связи снимается с резистора R916, установленного в цепи истока силового ключа Q900, и поступает на выв. 3 (CS) IC901. Пороговое значение напряжения на выв. 3, пропорциональное максимальному току через ключ, равно 0,85 В.

Цепь обратной связи по напряжению из элементов IC921, IC902 контролирует вторичное напряжение 12 В и формирует напряжение на входе усилителя ошибки (выв. 2, COMP). В результате на выходе микросхемы (КМОП драйвер, выв. 5) формируется ШИМ сигнал размахом 10...12 В, у которого длительность импульсов изменяется в зависимости от напряжения ошибки, что приводит к стабилизации вторичного выходного напряжения 12 В. Напряжение на выв. 2 IC901 не может быть меньше величины 1,2 В, иначе выходной сигнал микросхемы выключается. Рабочий цикл выходного сигнала ограничен на уровне 75% для того, чтобы исключить насыщение сердечника трансформатора Т901.

Цепи ZD921 D915 и ZD922 D916 являются защитными, при превышении выходных напряжений источника заданных уровней (13,6 и 5,7 В) стабилитроны в этих цепях начинают проводить ток, в результате напряжение на входе усилителя ошибки падает ниже уровня 1,2 В, и выходной сигнал IC901 блокируется.

В качестве силового ключа используется N-канальный DMOS-транзистор типа FQPF8N60C фирмы Fairchild Semiconductor, основные параметры которого:

V_ИС=600 В, I_C=7,5 А, R_ИС(on)=0,74 Ом при V_ЗИ=10 В, с диодом Зенера.

Дополнительные элементы схемы питания монитора приведены на рис. 3. Это стабилизаторы напряжения + 1,8 В U701 (LT1117-18, LDO-стабилизатор, 800 мА) и +3,3 В U702 (AIC1084-033, LDO-стабилизатор, 5 А). От стабилизатора U702 питается графический контроллер и остальные узлы схемы.

Ключ на транзисторах Q704, Q706 служит для коммутации напряжения питания ЖК панели 5(3) В. Он управляется сигналом on_Panel с микроконтроллера (МК) U401. Если в мониторе используется панель с напряжением питания 12 В, то на плату монтируются элементы ключа Q705 Q707. Он управляется сигналом on_Panel_12V от МК.

Узел на транзисторе Q702 формирует сигнал прерывания CTRL на микроконтроллер U401 в случае переключения монитора в дежурный режим.

C платой скалера источник питания соединяется через 10-контактный разъем CN902.

DC/AC-конвертор

Он выполнен на специализированной микросхеме OZ9938GN фирмы O2Micro. Это контроллер CCFL-ламп, на основе которого можно реализовать источник питания ламп подсветки ЖК панелей (от 2 до 6). Назначение выводов микросхемы OZ9938GN приведено в табл. 3. Выходы микросхемы (выв. 1, 15) предназначены для управления силовыми МОП ключами. К ним подключены две сборки из двух МОП транзисторов с n-каналами Q805, Q806 (AM9945). Транзисторы в каждой сборке включены по 2-тактной схеме, нагрузкой транзисторов служат половины первичных обмоток импульсных транcформаторов PT801, РТ802, средние точки обмоток подключены к источнику 12 В. Инвертор включается сигналом ON/OFF с контакта 1 СN902 (рис. 2), формируемым микроконтроллером U401. Сигнал высокого уровня закрывает ключ Q801 Q802, включается стабилизатор 5 В Q803 ZD801. На вход разрешения (выв. 10) и питания (выв. 2) контроллера IC801 подается напряжение 5 В, в результате контроллер включается. Напряжение на конденсаторе С809, подключенном к выв. 12, постепенно растет. Оно определяет мощность, передаваемую через PT801 в CCFL-лампы и, тем самым, предотвращает броски тока в лампах ("мягкий" старт).

Таблица 3. Назначение выводов микросхемы OZ9938GN

Время поджига ламп задается номиналом конденсатора C803, подключенным к выв. 3, и составляет примерно 1,5 с. В этом режиме частота управляющего ШИМ повышена относительно рабочего режима и составляет примерно 70 кГц. Она определяется номиналами элементов R817, C810 (подключены к выв. 13). Когда лампы зажглись и напряжение на выв. 5 составляет не менее 0,7 В, схема переходит в рабочий режим, в котором частота ШИМ понижается примерно до 52 кГц. В этом режиме напряжение на лампах составляет примерно 450...500 В при токе 6...7 мА. Ток ламп контролируется цепью обратной связи, которая формирует сигнал на выв. 5 микросхемы (ISEN). Тем самым задается рабочий цикл выходных каскадов, управляющих двухтактными схемами на МОП транзисторах. Параметры транзисторов: U_СИ=30 В, I_С=9 А, R_СИ=0,01 Ом при U_ЗИ=5 В. Если CCFL-лампа разрушается или нарушается контакт в ее разъеме (отключается), напряжение на выв. 12 растет и достигает 2,5 В, включается таймер (выв. 3), током которого заряжается конденсатор С804, определяющий время задержки выключения контроллера. При достижении на нем уровня 3 В выходы контроллера выключаются. Для повторного включения контроллера необходимо инициализировать его питание (выв. 2) или сигнал ENA (выв. 10).

Схема защиты от перенапряжения и токовой защиты в составе IC801 контролирует сигнал на выв. 6. При отключении (разрушении, обрыве цепи) лампы выходное напряжение возрастает, с делителей сигнал подается на выв. 6. Как только его уровень превысит определенный (задается делителем R810 R814 на выв. 7, OVP), с такой же, как и в предыдущем случае, задержкой, контроллер выключается.

Для регулировки яркости используется вход DIM (выв. 4), на который подается аналоговый сигнал регулировки (постоянное напряжение в диапазоне 0,5.1,25 В), который формируется активным фильтром Q701 С708 (рис. 3) из ШИМ сигнала микроконтроллера ADJ_BACKLIGHT Микросхема активирует аналоговый режим регулировки, когда уровень напряжения на выв. 11 (LCT) превышает 3 В.

При напряжении питания 5 В потребляемый ток микросхемы OZ9938GN в рабочем режиме составляет около 2...2,5 мА, а в дежурном 200 мкА.

Микроконтроллер, графический контроллер и интерфейс ЖК панели

Все эти узлы входят в состав БИС TSUM16AK фирмы MSTAR. Микроконтроллер микросхемы включает в себя тактовый генератор, процессорное ядро, ОЗУ, ПЗУ, ЦАП, АЦП, таймер и универсальные двунаправленные порты ввода-вывода.

Микросхема сброса U401 подключена к выв. 19 U401. Тактовый генератор микроконтроллера стабилизирован кварцевым резонатором X401 (14,318 МГц), подключенным к выв. 32 и 33 U401.

В составе микроконтроллера имеется последовательный интерфейс SPI (выв. 70-73), к которому подключена микросхема энергонезависимой памяти U402 (SST25VF010 - Flash-память объемом 1 Мбит), в которой хранятся пользовательские настройки. Данные для поддержки режима Plug & Play хранятся в микросхемах памяти: U404 - для аналогового видеоинтерфейса VGA, и U405 - для цифрового видеоинтерфейса DVI. Они записываются туда микроконтроллером по интерфейсу I²C (выв. 36, 37) и при необходимости считываются управляющим компьютером. Универсальные порты ввода-вывода U401 используются для управления индикацией (выв. 27, 28), инвертором питания CCFL-ламп (выв. 20, 21), силовым ключом питания панели (выв. 26), звуковым усилителем (выв. 29-31) и клавиатурой (23-25) (рис. 7). Параметры изображения регулируются через экранное меню, изображение которого формируется генератором в составе U401.

Микроконтроллер питается напряжениями 1,8 В (выв. 12, 68, 97, 117) и 3,3 В (выв. 4, 14, 34, 44, 50, 52, 60, 67, 95, 103, 115) от блока питания.

Продолжение следует.

Все недостающие схемы и рисунки можно скачать здесь.

Автор: Павел Потапов (г. Москва)

Источник: Ремонт и сервис