ЖК монитор LG FLATRON W1942S

Основные характеристики

Монитор "LG FLATRON W1942S"выполнен на шасси LM57G. Основные электрические характеристики и возможности монитора приведены в таблице 1.

Таблица 1. Основные электрические характеристики и возможности монитора LG FLATRON W1942S

Структурные и принципиальные схемы

Монитор включает в себя:

- основную плату управления и обработки сигналов (Main PCB);

- плату питания и инвертора задней подсветки (Power PCB);

- плату клавиатуры управления;

- ЖК панель.

Межблочные связи демонстрирует представленная на рис. 1 структурная схема.

Рис. 1. Структурная схема монитора

На основной плате управления располагается микропроцессор TSUM56AWL, основной задачей которого является обработка входных сигналов монитора и преобразование их в сигналы управления ЖК панелью. Микропроцессор распознает полярность и частоту поступающих строчных/кадровых импульсов, обрабатывает приходящие на него аналоговые сигналы и преобразует их в цифровую форму при использовании пиксельного тактового генератора Clock Generator. Этот генератор управляется схемой ФАПЧ и имеет диапазон частот 25...136 МГц (в другом варианте 28...146 МГц).

Микропроцессор содержит также микроконтроллер MCU, скалер, АЦП, приемник сигналов передачи высокоскоростных последовательных данных TMDS (Transition-minimized differential signaling), интерфейс сигналов LVDS. Скалер преобразует видеосигнал в цифровую форму, интерполирует входные сигналы для получения необходимого разрешения и формирует 8-битовые выходные сигналы RGB.

Данные управления сохраняются в имеющемся в микропроцессоре динамическом запоминающем устройстве с произвольным доступом DRAM (Dynamic Random Access Memory).

С микропроцессором связаны по цифровым шинам микросхемы электрически стираемого перепрограммируемого ПЗУ (ЭСППЗУ), постоянного запоминающего устройства (Flash ROM) и сброса (RESET). Контролируемые данные каждого режима сохраняются в ЭСППЗУ.

На плате питания и инвертора (в документации LG она обозначается, как LIPS) имеются два импульсных преобразователя (основного источника питания и инвертора задней подсветки), которые формируют напряжения, необходимые для работы основной платы и ЖК Г панели, а также высоковольтное напряжение для питания люминесцентных ламп задней подсветки (CCFL-лампы).

Блок питания формирует постоянные напряжения 5 и 22 В. Напряжение 5 В используется для питания модуля ЖК панели и формирования с помощью стабилизаторов напряжений 3,3 и 1,8 В, необходимых для питания микропроцессора и запоминающих устройств. Напряжение 22 В подается на инвертор, где преобразуется в переменное напряжение амплитудой порядка 1000 В (действующее значение 700 В), необходимое для питания CCFL-ламп подсветки.

Клавиатура содержит пять кнопок. Из них кнопка MENU служит для выбора следующих параметров в главном меню: яркости, контрастности, цветовой температуры (6500 или 9300 К), центровки по горизонтали и по вертикали, размера изображения. Две кнопки выполняют функции быстрых клавиш: переключение Light/View и нескольких предустановленных режимов: День, Ночь, Текст, Кино, Фото, Обычный.

Структурная схема платы питания и инвертора приведена на рис. 2.

Рис. 2. Структурная схема платы питания и инвертора

В блоке питания имеются: сетевой фильтр Line Filter, мостовой выпрямитель, микросхема ШИМ контроллера Power Control IC, непосредственно ключевая схема SMPS с импульсным трансформатором и цепи обратной связи Feedback. В инверторе имеются: схема запуска и управления Inverter Control IC, двухтактный автогенератор Drive Block, импульсный трансформатор Inverter Trans, узел защиты от перенапряжения Over Voltage Protection и узел обратной связи по току Lamp Current Feedback.

Плата питания и инвертора связана с основной платой жгутом с разъемом, через контакты которого на основную плату подаются напряжения питания 5 и 22 В, а с нее - сигналы включения/выключения инвертора (Inverter On/Off) и регулировки яркости свечения ламп подсветки (Dimming Lamp Current Control).

Далее рассмотрим принципиальную электрическую схему основной платы управления и обработки сигналов, фрагмент которой приведен на рис. 3.

На входы (выв. 23, 20, 18, 27, 28, 30, 31, 94) микропроцессора U501 типа TSUM56AWL фирмы MSTAR с контактов разъема J701 (рис. 4) подаются аналоговые сигналы основных цветов RED-A, GRN-A, BLU-A и сигналы синхронизации и управления HSYNC, VSYNC, D-SDAA, D-SCLA, ST-DET.

С контактов разъема J706 (см. рис. 4) на выв. 9, 10, 6, 7, 3, 4, 12, 13, 1, 100 микропроцессора U501 подаются следующие цифровые сигналы в формате VGA: RX0±, RX1±, RX2±, RXC±, D-SCLB, D-SDAB, DDET.

Сформированные микропроцессором сигналы изображения в формате LVDS Y0P-A, Y0M-A, Y1P-A, Y1M-A, Y2P-A, Y2M-A, Y3P-A, Y3M-A, Y0P-B, Y0M-B, Y1P-B,Y1M-B, Y2P-B, Y2M-B, Y3P-B, Y3M-B и тактовые и синхронизирующие сигналы CLKOUTP-A, CLKOUTM-A, CLKOUTP-B, CLKOUTM-B с выв. 64, 65, 62, 63, 60, 61, 54, 55, 77, 78, 73, 74, 71, 72, 67, 68 и 58, 59, 69, 70 соответственно подаются на контакты разъема J702 (см. рис. 4), а оттуда на ЖК панель для формирования изображения. В другом варианте исполнения монитора вместо J702 используется разъем J707.

Кнопки платы клавиатуры управления подсоединены к выв. 88, 89 микропроцессора через контакты 5 и 6 разъема J709 (см. рис. 4). Через транзисторы Q701, Q702 и контакты 3 и 4 указанного разъема поступают сигналы управления светодиодными индикаторами LED_AM и LED_BL.

Сигналы включения инвертора, регулировки яркости подсветки и включения ламп подсветки INVON, DIMADJ и LAMPADJ с выв. 85, 86 и 93 микропроцессора подаются на инвертор через контакты 9-11 разъема J703 (см. рис. 4).

По цифровой шине SDATA, SCLK (выв. 43, 44) микропроцессор связан с микросхемой памяти EEPROM U503 типа M24C16-WMN6T фирмы STMicroelectronics, по цифровым шинам SDO, CSZ (выв. 37, 38) и SCK, SDI (39, 40) - с микросхемой последовательной флеш-памяти Flash ROM U503 типа SST25VF020-204C-SAE фирмы Silicon Storage Technology, Inc., по цифровой шине D-SDAA, D-SCLA (выв. 30, 31) - с микросхемой памяти EEPROM U604 типа M24C02-RMN6T фирмы STMicroelectronics и по цифровой шине D-SCLB, D-SDAB (выв. 1, 100) - с микросхемой памяти EEPROM U603 того же типа той же фирмы.

Между выв. 96, 97 микропроцессора включен кварцевый резонатор Х501 на частоту 14,318 МГц.

Микропроцессор питается напряжениями 3,3 В (3.3V-PL) (выв. 8, 14, 15, 16, 24, 98), (3.3VD) (выв. 32, 49, 56, 75) и 1,8 В (1.8VD) (выв. 34, 51, 66, 82). Первые два напряжения формируются стабилизатором на микросхеме U601 типа RC1117S33T фирмы Fairchild Semiconductor, а напряжение 1,8 В - стабилизатором на микросхеме U602 типа LD1117S18TR фирмы STMicroelectronics.

Принципиальная схема блока питания приведена на рис. 5. Сетевое напряжение с контактов L, N разъема SC101 через предохранитель F101 и сетевой фильтр СХ101, CY101, CY102, LF101 подается на выпрямительный мост D104-D107. Выпрямленное постоянное напряжение образуется на накопительном конденсаторе С101, к которому через первичную обмотку 5-3 импульсного трансформатора Т101 подключен сток транзистора Q101 (MOSFET). Управление включением и выключением транзистора производится по его управляющему выводу - затвору с выхода микросхемы U101 (выв. 6) типа LAF0001 фирмы LinkCom, выполняющую функции ШИМ контроллера. Микросхема входит в серию "зеленых" продуктов, отвечающих требованиям экологического стандарта ROHS.

Полный аналог микросхемы LAF0001 - микросхема FAN7601 фирмы Fairchild Semiconductor. Назначение выводов микросхемы U101 приведено в таблице 2 (в скобках указаны номера выводов микросхемы в 10-выводном исполнении ее корпуса).

Таблица 2. Назначение выводов микросхемы LAF0001

Микросхема формирует импульсы частотой 67 кГц, модулированные по длительности с целью стабилизации выходных напряжений. При протекании импульсного тока через первичную обмотку трансформатора (когда транзистора Q101 открыт) на выводах вторичных обмоток появляются импульсные напряжения. К вторичным обмоткам трансформатора Т101 6-8 и 7-10 подключены выпрямители D201, D205, С203, С206 и D202, D203, D210 (как опция), С204, С212. Первый из них формирует постоянное напряжение 22 В, а второй - 5 В. Часть напряжения 5 В подается на анод диода оптрона РС201 и управляет степенью открытого состояния диода. С эмиттера транзистора оптрона сигнал подается на вход обратной связи микросхемы U101 (выв. 2), чем достигается стабилизация выходного напряжения.

Микросхема питается напряжением, полученным выпрямлением диодом D102 и конденсатором С103 импульсного напряжения на вспомогательной обмотке 1-2 трансформатора Т101.

Шунт-регулятор на управляемом стабилитроне U201 служит для защиты от перенапряжения: при увеличении каждого из выходных напряжений сверх установленной нормы стабилитрон открывается, катод диода оптрона замыкается на общий провод, при этом срабатывает цепь обратной связи, что в итоге приводит к уменьшению выходных напряжений.

Принципиальная схема инвертора ламп задней подсветки приведена на рис. 6. В этом инверторе в качестве контроллера задней подсветки используется микросхема U301 типа FAN7314 фирмы Fairchild Semiconductor. Контроллер предназначен для управления преобразователем, построенным по схеме последовательного резонансного контура. Управление напряжением на лампах подсветки обеспечивается методом ШИМ, при этом частота генерации задается внешними элементами и находится в диапазоне 30...250 кГц в зависимости от характеристик и параметров используемых ламп и импульсного трансформатора.

Назначение выводов микросхемы приведено в таблице 3.

Таблица 3. Назначение выводов микросхемы FAN7314

Микросхема U301 готова к включению, когда питающее напряжение на ее выв. 17, полученное от источника 22 В дополнительным стабилизатором на транзисторе Q303, превысит 5 В (номинальное значение 12 В). С микропроцессора на выв. 3 микросхемы подается сигнал включения/ выключения ENA, уровень которого превышает 2 В в первом случае и становится меньшим 0,7 В во втором.

Сформированные ИМС U301 на выв. 18, 19 сигналы управляют полевыми транзисторами двух транзисторных сборок U303 и U304 типа APM4048DU4 фирмы ANPEC. В состав каждой сборки входит пара MOSFET-транзисторов (N- и P-канальный), выполняющих вместе с первичными обмотками 2-7, 3-6 импульсного трансформатора Т301 функции двухтактного автогенератора.

С выв. 1-8, 4-5 трансформатора снимаются высоковольтные ВЧ импульсные напряжения амплитудой порядка 1000 В, которые через конденсаторы С401, С415, С418, С429 и контакты 1 разъемов Р401-Р404 подаются на высоковольтные выводы четырех CCFL-ламп подсветки. Низковольтные выводы ламп через контакты 2 указанных разъемов и нагрузочные резисторы R401, R405, R415 и R423 подключены к общему проводу. К этим же цепям подключены сдвоенные диоды D401, D403, D404 и D406 соответственно. При превышении допустимого тока через какую-либо лампу увеличивается падение напряжения на соответствующем резисторе, что приводит к образованию сигнала обратной связи по току IFB, который через соответствующий открытый в это время диод подается на резистивный делитель R320 R319, а с него на выв. 9 микросхемы U301, что приводит к ее отключению.

При обрыве одной из ламп напряжение на контакте 2 соответствующего разъема (OLP_1, OLP_2, OLP_3 или OLP_4) падает до нуля, открывается соответствующий диод одной из сдвоенных сборок D302, D303, закрывается транзистор Q301, напряжение OLP на выв. 1 микросхемы U301 становится больше 2,5 В, что также приводит к ее отключению.

Схема защиты от перенапряжения содержит подключенные к высоковольтным выводам ламп емкостные делители С402 С403, С411 С405, С419 С422 и С427 С425 и сдвоенные диоды D402, D405. При превышении напряжения на какой-либо лампе свыше порогового значения здесь формируется сигнал обратной связи по напряжению OLR, который подается на выв. 2 микросхемы U301. Как только напряжение на этом выводе превысит 2 В, микросхема начинает осуществлять регулировку напряжения на лампах с целью его ограничения.

Сигнал регулировки яркости через транзистор Q302 подается на выв. 8 микросхемы, что приводит к изменению длительности прерываю-щихся пачек высокочастотных импульсов на выходах микросхемы, а это в итоге приводит к изменению яркости свечения ламп.

Разборка монитора

1. Разворачивают монитор экраном от себя и нажимают большую кнопку (рис. 7), чтобы отделить подставку и корпус друг от друга.

Рис. 7. Отделение подставки от корпуса

2. Освобождают защелки между задней крышкой и передней рамкой ЖК панели по всему периметру (рис. 8). Затем укладывают монитор экраном вниз на стол, не забыв подложить под него мягкую ткань.

Рис. 8. Открепление защелок

3. Снимают заднюю крышку (рис. 9).

Рис. 9. Снятие задней крышки

4. Отсоединяют разъем платы клавиатуры управления (рис. 10).

Рис. 10. Отсоединение разъема кнопок управления

5. Отделяют экран ламп задней подсветки от заднего экрана, предварительно сняв защелку (рис. 11).

Рис. 11. Отсоединение экрана ламп задней подсветки

Сервисные регулировки

Для входа в сервисное меню выключают сетевой выключатель, затем через 5 с ожидания нажимают кнопку MENU и в течение 1 с включают сетевой выключатель.

Сервисное меню SVC состоит из следующих субменю:

- CLEAR ETI, инициализация с использованием времени;

- Auto Color, баланс белого и автоматическая установка усиления и уровня отсечки;

- AGING, выбор режима старения (вкл./выкл.);

- Module, выбор прикладных модулей;

- NVRAM INIT, инициализация EEPROM 24С16 (нажимают и удерживают кнопку в этом меню не менее 3 с);

- R/G/B-9300K - ручная регулировка цветовой температуры 9300 К;

- R/G/B-6500K - ручная регулировка цветовой температуры 6500 К;

- R/G/B-Offset - регулировка уровня черного для аналоговых сигналов;

- R/G/B-Gain - регулировка уровня белого для аналоговых сигналов;

Для блокировки меню монитора удерживают кнопку MENU не менее 5 с.

Типовые неисправности

Монитор не включается, индикаторные светодиоды не светятся

Проверяют наличие напряжений 5 В на контактах 5, 6 и 22 В на контактах 1, 2 разъема J703 (см. рис. 4). Если обоих напряжений нет, то проверяют наличие напряжения на конденсаторе С101 блока питания и исправность микросхемы U101, транзистора Q101, оптрона РС101, трансформатора Т101. Неисправность последнего может быть обнаружена зачастую по потемнению обмоток и обугливанию выводов, запаиваемых в плату.

Если же отсутствует только напряжение 5 В, из-за чего имеет место рассматриваемая неисправность, то проверяют исправность диодов D202, D203, (D210 как опция) и конденсаторов С204, С212, С205 (особое внимание обращают на отсутствие вздутий корпусов электролитических конденсаторов).

При наличии напряжения 5 В проверяют исправность стабилизаторов напряжений 3,3 и 1,8 В на микросхемах U601 и U602 соответственно (см. рис. 4). Если эти напряжения подаются на микропроцессор U501, то прежде чем принять решение о необходимости его замены, проверяют исправность микросхем памяти U502, U503 U603-U605 и кварцевого резонатора Х501. Не стоит забывать, что вновь устанавливаемые микросхемы памяти должны иметь определенные прошивки для конкретной модели монитора.

Если все измеренные питающие напряжения соответствуют норме, на кварцевом резонаторе имеется генерация, все напряжения управления присутствуют, но нет никакой реакции на нажатие кнопок управления, то, скорее всего, неисправна микросхема Flash-памяти U503, после замены которой в новую ИМС необходимо записать ее оригинальную прошивку, соответствующую данной модели монитора.

При поиске неисправности могут помочь осциллограммы, приведенные на рис. 12.

Рис. 12. Осциллограммы при поиске неисправности "Монитор не включается,
индикаторные светодиоды не светятся"

Монитор включается, но экран и режим OSD не светятся. Индикация включения имеется

Такое проявление неисправности может быть из-за проблем как в плате питания и инвертора задней подсветки, так и в основной плате управления и обработки сигналов.

В первой из них проверяют поступление напряжения 22 В на коллектор транзистора Q303 инвертора и напряжения 12 В на выв. 17 микросхемы U301 и исправность самой микросхемы.

Проверяют поступление сигнала включения инвертора на выв. 3 микросхемы. Проверяют также поступление сигнала регулировки яркости на контакт 10 разъема Р201 и исправность транзистора Q302.

Помимо этого, проверяют отсутствие одного из сигналов аварийного выключения инвертора на выв. 1 и 9 микросхемы. Если один из таких сигналов есть, то проверяют целостность ламп подсветки (попадаются разбитые и имеющие нарушение герметичности). Обращают внимание также на исправность транзистора Q301.

Проверяют наличие переменного напряжения с действующим значением не менее 700 В на выводах вторичных обмоток трансформатора Т301 и его поступление на лампы.

Проверяют также исправность сигнальных кабелей к ЖК панели (LVDS).

В последнюю очередь в основной плате управления и обработки сигналов ограничива-
ются проверкой поступления напряжений питания 3,3 и 1,8 В на все соответствующие выводы микропроцессора U501 и микросхем памяти, после чего поочередно заменяют микросхемы памяти и после этого делают вывод о необходимости замены микропроцессора.

При поиске неисправности на плате питания и инвертора могут помочь осциллограммы, приведенные на рис. 13.

Рис. 13. Осциллограммы для поиска неисправности "Монитор включается, но экран и
режим OSD не светятся. Индикация включения имеется"

Мала яркость свечения или имеется неравномерность подсветки

Проверяют исправность ламп подсветки и качество контактов в разъемах Р401-Р404.

Проверяют также поступление сигнала регулировки яркости на выв. 8 микросхемы U301 и исправность транзистора Q302.

Нарушение синхронизации в управлении пикселями ЖК панели

Проверяют поступление синхроимпульсов H-SYNC и V-SYNC с контактов 13, 14 разъема J701 на выв. 27, 28 микропроцессора U501 соответственно и исправность резисторов R730, R731. Форма и уровни этих сигналов показаны на рис. 14.

Рис. 14. Осциллограммы для поиска неисправности "Нарушение синхронизации в
управлении пикселами ЖК панели"

Искажения изображения или помехи на нем в виде горизонтальных линий

Прежде всего, с осторожностью проверяют качество контактов кабелей LVDS. Далее заменой проверяют исправность кварцевого резонатора Х501, а также уровни питающих напряжений 3,3 и 1,8 В, которые не должны отличаться от номинальных значений более чем на ±10%.

Остальные рисунки и схемы к данной статье можно найти здесь.

Источник: Ремонт и сервис