Одной из самых частых проблем ЖК мониторов является неисправность источника питания электро-люминесцентных ламп (Cold Cathode Florescence Lamp - CCFL) задней подсветки панели. Признаками неисправности этого источника (по терминологии производителей - инвертора, он преобразует постоянное напряжение 10...15 В в импульсное напряжение 500...800 В) являются:
- темный экран монитора в то время как светодиод на лицевой панели светится зеленым цветом;
- неравномерная яркость изображения - затемнена верхняя или нижняя часть экрана;
- мерцание экрана;
- слабая яркость изображения, не поддающаяся регулировке;
- сильная яркость изображения, не поддающаяся регулировке;
-экран становится темным через некоторый (очень короткий) период работы.
При всех этих признаках, в первую очередь, подлежат проверке лампы задней подсветки и инвертор. Высокий процент отказов инвертора обусловлен импульсным режимом его работы и формированием на его выходе высоких напряжений (1000...1500 В). Наиболее простым решением вопроса ремонта инвертора является его замена. Для замены отказавшего источника используются либо "фирменные" запчасти, которые можно заказать у официальных поставщиков по соответствующим каталогам, либо "нефирменные", но полностью аналогичные по своим характеристикам источники питания, производимые независимыми фирмами.Второй способ зачастую оказывается более простым, более оперативным, и, что важно для пользователя, более дешевым.
Ремонт монитора IBM 6657-HG2
В ремонт поступил монитор "IBM 6657-HG2", имеющий также маркировку T-750, что показывает его принадлежность к мониторам IBM Т-серии. При диагностике монитора была выявлена неисправность - темный экран. В качестве причины неисправности, в первую очередь, был назван отказ инвертора питания CCFL. Такой вывод был обусловлено тем, что, по словам пользователя, эта неисправность появилась внезапно, т.е. постепенного ухудшения качества изображения не наблюдалось.
Полностью темный экран означает, что не работает ни одна из четырех ламп подсветки. Отказ сразу всех ламп менее вероятен, чем отказ источника питания - инвертора. Было принято решение о его замене.
Замена платы инвертора
При разборке монитора особое внимание необходимо уделить обеспечению его защиты от электростатических разрядов, т.к. компоненты ЖК мониторов весьма чувствительны к статическому электричеству. С этой целью необходимо работать в антистатических перчатках, а также можно пользоваться заземляющим браслетом. Очень хорошо, если мастерская по ремонту мониторов будет оснащена специальными антистатическими коврами, а рабочий стол мастера также будет покрыт специальным антистатическим покрытием.
Рис. 1. Этапы разборки монитора
Разборка монитора для замены платы инвертора осуществляется в следующей последовательности:
1. Снимают три крышки, находящиеся на тыльной стороне монитора (рис. 1а). Все эти крышки крепятся с помощью пластмассовых защелок.
2. Откручивают четыре винта и отсоединяют подставку монитора (рис. 1б).
3. Снимают пластмассовую крышку. Для этого в щель (рис. 1в) вводят тонкую плоскую отвертку и нажимают вниз.
4. Откручивают 6 винтов и снимают большую заднюю крышку (рис. 1г).
5. Снимают металлический экран, для чего откручивают 6 винтов (рис. 1д).
6. Откручивают 2 крепежных винта, отсоединяют 5 разъемов и демонтируют плату инвертора (рис. 1е).
После установки новой платы инвертора и сборки монитора в обратном порядке было проведено повторное тестирование монитора, которое показало, что проблема устранена.
Инвертор
Как оказалось, при производстве монитора IBM 6657-HG2 используются технические решения и компоненты фирмы SAMSUNG (т.е. фактически это и есть монитор SAMSUNG). Это означает, что при заказе отдельных запчастей к монитору IBM 6657 можно обращаться в сервисные центры SAMSUNG. Так, например, замененная плата инвертора имеет маркировку SIC 1802. Этот инвертор является продукцией SAMSUNG, разработанной специально для применения с ЖК панелями размером 17 и 18 дюймов версии Е4, т.е. этот инвертор применяется в мониторах с панелями типа LTM170E4 и LTM181E4 (в некоторых случаях данный инвертор может использоваться и в 19-дюмовых панелях). Таким образом, данный инвертор можно встретить в мониторах многих производителей (торговых марок), использующих производственную и элементную базу фирмы SAMSUNG. В частности, данный инвертор используется в мониторах "Dell 1702 PF/1701FP/1900 FP", "Samsung 192MP" и в других моделях.
В ЖК панелях размером 17/18/19-дюймов для задней подсветки используются 4 лампы CCFL, поэтому на плате инвертора SIC1802 установлено 4 разъема для подключения ламп и один разъем для подачи питающего напряжения и управляющих сигналов (рис. 2).
Рис. 2. Плата инвертора
Электрические характеристики инвертора SIC1802 приведены в табл. 1. Лампы CCFL имеют два вывода (рис. 3). Для каждой лампы, подключаемой к плате инвертора SIC1802, имеется отдельный разъем (CN2-CN5), в котором используются два контакта - COLD (холодный) и HOT (горячий). Контакт COLD соединен с "землей" (GND), а на вывод HOT подается высоковольтное импульсное напряжение (рис. 4). Контакт №1 разъемов СN2, CN3, CN4 и CN5 является контактом HOT, на котором можно контролировать наличие импульсного напряжения.
Таблица. 1. Электрические характеристики инвертора SIC1802
Параметр | Значение |
Напряжение питания (Vcc1) | 12,8...15,2 В |
Напряжение питания (Vcc2) | 4,9...5,1 В |
Относительная влажность (RH) | 90 % |
Температура при хранении (Tstg) | -30...+80 °С |
Рабочая температура (Topr) | 0...+50 °С |
Рис. 3. Лампа CCFL
12-контактный разъем CN1 используется для подачи питания на инвертор и управления им. Назначение контактов разъема CN1 приведено в табл. 2.
Таблица 2. Назначение контактов разъема CN1
№ контакта CN1 | Обозначение | Описание |
1, 3, 5, 6, 8, 9 | GND | Общий |
2 | BRT-ADJ | Аналоговый сигнал регулировки яркости свечения ламп, изменяется в диапазоне от 0 до 5 В. Уровень 0 В соответствует минимальному току ламп (минимальной яркости) |
4 | BL-ON | ТТЛ сигнал включения/выключения инвертора. Если сигнал BL-ON устанавливается в высокий уровень (2,4...5,25 В), инвертор запускается, и через лампы начинает протекать ток. При установке сигнала в низкий уровень (менее 0,8 В) инвертор выключается |
7 | N.C. | Контакт не подключен |
10-12 | VIN | Напряжение питания 12,8...15,2 В (номинальное напряжение 14 В) |
Диагностика инвертора
В том случае, когда нет возможности проверить инвертор методом замены на заведомо исправный модуль, можно попытаться провести проверку другим способом, который дает достаточно точное представление о состоянии инвертора - необходимо запустить инвертор с эквивалентной нагрузкой и проверить его выходные напряжения.
При проведении такого тестирования необходимо обеспечить инвертор эквивалентной нагрузкой, соответствующей по своим характеристикам лампам CCFL. Автономная проверка инвертора возможна по причине того, что этот модуль является достаточно независимыми от остальных частей ЖК монитора. На инвертор подается только питающее напряжение, а его запуск и выключение чаще всего осуществляются всего одним цифровым сигналом. Иногда имеется еще и сигнал регулировки яркости ламп - аналоговый или ШИМ.
Как видно из описания сигналов разъема CN1 (см. табл. 2), яркость ламп регулируется аналоговым сигналом BRT-ADJ, а включение и выключение инвертора происходит при изменении уровня сигнала BL-ON. Для тестирования инвертора без подключения его к управляющей плате и к лампам понадобятся следующие приборы и компоненты:
- Осциллограф с делителем напряжения (можно использовать вольтметр).
- Вольтметр.
- Амперметр.
- Частотомер.
- Лабораторный источник питания с выходным напряжением 12 - 15 В и защитой от токовой перегрузки (до 2,2 А).
- Лабораторный источник питания с регулируемым выходным напряжением 0...5 В (2 шт.).
- Нагрузочные резисторы 80...100 кОм/5 Вт (4 шт).
В принципе, многие современные мультиметры позволяют проводить измерения напряжения, тока и частоты, поэтому, в крайнем случае, значительную часть перечисленного оборудования может заменить всего один универсальный прибор.
Схема подключения инвертора для автономного тестирования показана на рис. 4.
Рис. 4. Схема тестирования платы инвертора
Для запуска инвертора от лабораторного источника питания на контакты 10-12 разъема CN1 необходимо подать постоянное напряжение 12,8...15,2 В. Величина потребляемого инвертором тока не должна превышать значения 2,2 А. Если входной ток больше этого значения, то можно говорить о пробое силовых транзисторов на плате. Такая неисправность может привести и к более серьезным последствиям - отказу источников питания, расположенных на управляющей плате монитора, или к отказу блока питания монитора.
Для контроля входного тока можно использовать амперметр A1, (см. рис. 4). Для включения инвертора необходимо приложить потенциал около +5 В к контакту 4 разъема CN1 (сигнал BL-ON). Это напряжение можно сформировать вторым лабораторным источником питания или сформировать его с помощью резисторного делителя из напряжения 14 В.
Как уже отмечалось, инвертор необходимо нагрузить. Для этого к разъемам подключения лампы CCFL (CN2-CN5) подсоединяют резисторы номиналом около 80 кОм (можно использовать пере-менные резисторы). При подаче питающего напряжения на инвертор (см. предыдущий абзац) через эти резисторы должен протекать ток, от 1,5 до 7,5 мА (необходимо измерять действующее значение). Для измерения тока последовательно с резисторами включают амперметры. Если имеется только один измерительный прибор, то придется проводить измерение тока 4 раза. При запуске инвертора также можно проконтролировать вольтметром уровень выходных напряжений и форму сигнала с помощью осциллографа. При работе осциллографом в этом случае необходимо использовать делитель напряжения, а предел измерений вольтметра необходимо выставить на максимальное значение.
Для проверки возможности регулировки выходного тока используется еще один лабораторный источник питания. С выхода этого источника на контакт 2 разъема CN1 подают напряжение в диапазоне от 0 до 5 В. Пропорционально изменению этого входного напряжения должен изменяться и выходной ток инвертора: напряжению 5 В должен соответствовать выходной ток 1,5 мА, а 0 В - 7,5 мА.
Частотомером или осциллографом также необходимо проконтролировать частоту импульсного напряжения в трансформаторах. Инвертор SIC1802 работает на частотах, находящихся в диапазоне 41...55 кГц.
Условия проверки инвертора и соответствующие им значения параметров приведены в табл. 3.
Таблица 3. Условия проверки инвертора и соответствующие им значения параметров
Параметр | Обозначение | Условия измерения параметра | Значение | Ед. измерения | ||||
Питающее напряжение, VIN | Уровень сигнала BRT-ADJ | Сопротивление нагрузки, RL | Мин. | Тип. | Макс. | |||
Выходной ток ламп CCFL | Io max | 12,8...15,2 В | 0 В | 80 кОм | 6.2 | 6.7 | 7.2 | мА* |
Io min | 12,8...15,2 В | 5 В | 80 кОм | 1.5 | 2.5 | 4.0 | мА* | |
Входной ток инвертора | Iin | 14 В | 0 В | 80 кОм | - | 2100 | 2200 | мА |
Частота генерации | F | 14 В | 0 В | 80 кОм | 41 | 48 | 55 | кГц |
* - действующее значение
Методика проверки инвертора приведена при наилучшем оснащении рабочего места измерительной и испытательной техникой. В том случае, когда такого количества приборов нет (а, скорее всего, именно так и обстоят дела в большинстве сервисных центров) методика проверки несколько изменяется. Кроме того, по своему усмотрению, грамотные специалисты могут самостоятельно разработать и другие методы проверки модуля, опираясь на изложенный выше материал.
В заключение приведем аналоги инвертора SIC1802, выпускаемые другими производителями:
- K021036.00, производится фирмой MoniServ (http://www.moniserv.com/);
- Ambit K021036.00, производится фирмой Ambit (http://www.ambitmicro.com).
Автор: Виктор Ткаченко (г. Пенза)
Источник: Ремонт и сервис