Компьютерная техника

ГлавнаяРемонт электроникиКомпьютерная техника

18 лет назад

Philips-150B LCD-монитор: ремонт, устройство и регулировка

Основные характеристики монитора Philips 150B

Предлагаемый материал знакомит читателей со схемотехникой одной из 15-дюймовых моделей LCD-монитора компании PHILIPS. Основные технические характеристики монитора Philips 150B приведены в таблице.

Все приведенные в статье рисунки и принципиальные схемы монитора Philips можно скачать здесь.

Таблица 1 (Основные характеристики монитора Philips 150B)

Характеристика монитора		Значение
LCD-панель	Тип	CPTTFT LCD, физическое разрешение - 1024X768 пикселов
	Яркость	200 кд/м2
	Контрастность	350:1
	Угол обзора	160° (по горизонтали/вертикали)
Диапазон частот синхронизации		Частота строк: 31… 60 кГц
Диапазон частот синхронизации		Частота кадров: 60… 75 Гц
Рекомендуемое разрешение		1024?768;75 Гц
Цветовая температура		9300°К/6500°К
Входы видеосигнала		Аналоговые, размахом 0,714 В, положительной полярности, импеданс 75 Ом
Входы синхросигналов позитивной и негативной полярности		- Раздельные для НSYNC и VSYNC (импеданс 2 кОм); - композитный H/V SYNC (импеданс 2 кОм); - композитный синхросигнал по каналу зеленого видеосигнала (SYNC-on(GREEN)
Интерфейс видеосигнала		Аналоговый (D(Sub) и цифровой (DVI). DVI может присутствовать в качестве опции
Полоса пропускания видеотракта		0…85 МГц
Питание		Источник переменного тока напряжением 100… 240 В и частотой 50… 60 Гц
Потребляемая мощность		Не более 27 Вт

Структурная схема монитора Philips приведена на рис. 1, схема соединений - на рис. 2, а принципиальная схема и осциллограммы сигналов в контрольных точках схемы - на рис. 3.1-3.9.

Монитор Philips 150B состоит из следующих узлов:

схемы питания;
схемы управления;
синхроселектора и схемы синхронизации;
аналого(цифрового преобразователя (АЦП), предусилителя и схемы синхронизации;
схемы масштабирования и LCD контроллера;
схемы экранного меню (OSD);
LCD-панели.

Схема питания монитора Philips 150B

В состав схемы входят сетевой адаптер AC/DC, конверторы DC/DC, DC/AC и их схемы управления.

DC/DC-конвертер

На рис. 3.1 изображен DC/DC-конвертер, который формирует из постоянного напряжения +18 В стабилизированные напряжения +5 В (+5VDС) и +3,3 В (+3V3), необходимые для работы всех узлов монитора. Питающее напряжение +18 В поступает на монитор от внешнего АС/DC адаптера (на схеме отсутствует). Конвертер построен на основе интегральных импульсных стабилизаторов напряжения 7003 (+5 В) и 7006 (+3,3 В). Оба стабилизатора выполнены на микросхеме фирмы NATIONAL SEMICONDUCTOR LM2596S, представляющей собой импульсный понижающий стабилизатор с рабочей частотой 150 кГц и выходным током до 3 А. Выходное напряжение микросхем (выв. 2) определяется размахом импульсов обратной связи на выв. 4 (см. осц. 58 и 59), которые формируются делителями 3050 3051 (для микросхемы 7003) и 3033 3034 (для 7006).

На входы микросхем подается на( пряжение +18 В через транзисторный ключ 7004 7005, управляемый сигналом 18V_ON. Этот сигнал формируется переключателем 1908 (сетевой выключатель на контрольной панели - см. рис. 3.5) из напряжения +18 В, которое поступает на него непосредственно с соединителя питания 1002 через фильтр 2005 5001 2006 и предохранитель 1004 (рис. 3.1).

Для реализации определенной логики работы узлов монитора питающие напряжения подаются на схему через транзисторные ключи (рис. 3.2):

7211 7212, коммутирует напряжение +5 В для питания аналоговой и цифровой части схемы (+5VD,+5VA). Управляется сигналом +5V_PWR_CTL с выв. 2 МК;
72217222, коммутирует напряжение +5 или +3,3 В для питания LCD-панели. Управляется сигналом PANEL_PWR_CTL с выв. 7 МК;
7231 7232, коммутирует напряжение +3,3 В для питания схемы масштабирования и LCD(контроллера 7701. Управляется сигналом GMZ2_CTL с выв. 39 МК;
7233 7234, коммутирует напряжение +5 или +3,3 В для питания микросхемы 7405. Управляется сигналом SCDT с выв. 7 декодера интерфейса DVI 7601 (рис. 3.8).

DC/AC-конвертер

Используется для питания двух ламп подсветки LCD-панели (рис. 3.3). Он формирует из постоянного напряжения +18 В переменное 500 В частотой около 50 кГц (два канала). Собственно конвертеры DC/AC выполнены по двухтактной схеме на транзисторах Q5, Q6 (Q9, Q10 - 2(й канал) и трансформаторе Т1 (Т2 - 2-й канал). Транзисторы включены по схеме с общим эмиттером, их нагрузкой служат первичные обмотки 5-6-7 трансформаторов.

В базовые цепи транзисторов включены обмотки об( ратной связи 8-9. Со вторичных об( моток 1(4 Т1 и Т2 снимаются напряжения и через развязывающие цепи и соединители СР2 и СР3 подаются на лампы подсветки. Для питания транзисторных преобразователей служит повышающий ШИМ преобразователь на элементах IC1, Q3, Q4, CR2, L1 (Q7, Q8, CR8, L2 - 2-й канал). Для регулировки яркости на выв. 4 и 13 микросхемы с выв. 5 МК подается постоянное управляющее напряжение, значение которого может меняться от 0 до 5 В. В результате этого меняется яркость свечения ламп подсветки.

Схема синхронизации монитора Philips 150B

Если синхроимпульсы поступают от персонального компьютера (ПК) по каналу зеленого цветового сигнала GREEN, cинхроселектор на транзисторах 7401(7403, 7406-7410 (рис. 3.5) выделяет композитный синхросигнал SOG. Далее сигнал поступает на мультиплексор 7322 (выв. 10), управляемый сигналом SYNC_CTL с выв. 38 МК (рис. 3.4). На другие входы мультиплексора (выв. 2, 3, 5, 6) подаются раздельные сигналы синхронизации HS_IN и VS_IN с интерфейсного соединителя. На выходах микросхемы 7322 (выв. 4,7 и 9) формируются сиг( налы HS_IN, VS_IN и CSYNC, которые поступают на MK, из которых он формирует синхросигналы HS(CPU (выв. 21) и VS(CPU (выв. 20) для синхронизации всех узлов монитора.

Схема экранного меню монитора Philips 150B

Она реализована на специализированной микросхеме 7411 типа MTV130(06 (рис. 3.5). Данные для экранного меню формируются МК и по цифровой шине I2C (выв. 29, 30) подаются в микросхему 7411 (выв. 7, 8). Для синхронизации изображения OSD на микросхему подаются тактовые импульсы OVCLK (выв. 2, осц. 8) и импульсы ОХ строчной и кадровой разверток OVACTIV1 (выв. 5, осц. 9), OVSYNC (выв. 10, осц. 10). Эти сигналы формирует LCD(контроллер 7701 (выв. 163,162 и 164) - см. рис. 3.7. Выходные видеосигналы микросхемы OSD RED, GRN и ВШ (выв. 15,14, 13) вместе с сигналом "врезки" FB (выв. 12) поступают на LCD(контроллер 7701 (выв. 13,14, 20 и 21).

Схема управления

Основа схемы - микроконтроллер 7321 типа ST72774 фирмы SGS-THOMSON (рис. 3.4). Работа МК синхронизируется внутренним гене( ратором, частота которого стабилизирована кварцевым резонатором 1321 (24 МГц), подключенным к выв. 32 и 33 микросхемы. Для сброса всех узлов МК в исходное состоя( ние используется схема сброса на элементах 6341, 3341, 2343, формирующая импульс отрицательной полярности на выв. 40 МК после подачи питания. В зависимости от наличия и частоты синхросигналов, поступающих на входы МК (выв. 18, 19, 22), он формирует выходные сигналы управления схемами питания, синхронизации, АЦП и LCD( контроллером.

Регулировка параметров изображения осуществляется с помощью экранного меню. Для доступа и управления схемой OSD служат кнопки 1901…1906 (рис. 3.5), расположенные на передней панели монитора. В составе МК имеются четыре цифровых интерфейса (см. на( значение выводов). Для хранения информации о конфигурации монитора служит микросхема ЭСППЗУ 7202 (рис. 3.2), а все регулируемые параметры сохраняются в микросхеме 7362, подключенной к одному из интерфейсов МК (выв. 27, 28). К выв. 35, 36 МК подключен двухцветный светодиодный индикатор режима работы монитора 6901 (рис. 3.5).

Назначение остальных выводов МК следующее:

1 - выход сигнала TMDS PD, используется декодером цифровых видеосигналов 7601 для синхронизации;
3, 4 - выходы сигналов регулировки громкости (VOLUME) и управления питанием УМЗЧ (AUDIU POWER СTL);
9 - выход сигнала разрешения записи в микросхему EEPROM 7382 (EEPROM WP);
10 - вход сигнала от кнопок панели управления (KEY);
11 - вход контроля температуры внутри корпуса монитора (THERMO);
12 - вход детектора подключения источника звукового сигнала;
14(16 - питание и вход/выход программируемого порта USB;
18(22 - входы и выходы схемы синхронизации (HS_IN, VS_IN, VS(CPU, HS(CPU, CSYNC);
23(25 - интерфейс связи МК с LCD(контроллером (SDO, SDI,CLK);
26 - выход сигнала фиксации уровней черного в видеосигналах (CLP(CPU);
27(30 - интерфейсы I2C для об( мена данными о конфигурации (DDCSCL, DDCSDA) и для связи с АЦП, цифровым декодером и LCD(контроллером (IICSDA, IIC- SCL);
31 - выход сигнала сброса LCD( контроллера и схемы OSD (GMZ2/OSD_RST).

Для питания МК на его выв. 10 и 25 поступает напряженияе + 5 В от стабилизатора 7003.

Тракт обработки видеосигналов

Аналоговые видеосигналы основных цветов с конт. 3,1 и 2 интерфейсного соединителя 1201 (рис. 3.2) через согласующие резисторы 3503, 3505, 3507 и разделительные конденсаторы 2508, 2512, 2516 поступают на входы АЦП - выв. 12, 20 и 28 микросхемы 7502 типа TDA8752 (рис. 3.6). В состав микросхемы входят стабилизатор напряжения,три широкополосных (250 МГц) видеоусилителя, схемы фиксации уровней черного в видеосигналах, трехканальный 8-битный АЦП, интерфейс шины I2C, схема синхронизации АЦП и выходные каскады микросхемы, совместимые по уровню с ТТЛ(логикой. Микросхема питается напряжением +5 В от DC/DC конвертера. Аналоговая часть микросхемы потребляет около 150 мА, цифровая - 40 мА, а ее выходные буферы - 26 мА.

Сигнал фиксации уровней черного в видеосигналах CLP-CPU с выв. 26 МК поступает на выв. 89 микросхемы 7502. Для синхронизации микросхемы на выв. 93 и 94 подаются кадровые и строчные синхросигналы с выв. 20 и 21 МК. Кроме того, LCD(контроллер также формирует импульсы синхронизации GMZ2(HS (выв. 125, см. рис. 3.7), которые подаются на выв. 90 микросхемы 7502.

На ее выходах (выв. 71-78, 61-68, 52-58) формируются 8-битные коды видеосигналов основных цветов, которые поступают для дальнейшей обработки на входы схемы масштабирования и LCD-контроллер - микросхему 7701 типа GMZ2-HS (рис. 3.7). Для этой модели монитора рекомендуемое разрешение SXGA (1024X768), но кроме этого монитор обеспечивает поддержку режимов SVGA (800X600) и VGA (640X480).

Для воспроизведения изображений в режимах SVGA и VGA они должны быть подвергнуты преобразованию, которое выполняет узел масштабирования микросхемы 7701. Для стабилизации частоты внутреннего генератора микросхемы к ее выв. 175 подключен кварцевый генератор на элементах 1702,7703. Сигналы внешней синхронизации формируют МК (HS-CPU и VS-CPU) и АЦП (GMZ2-HS). Для временного хранения данных микросхема 7701 использует внутреннее ОЗУ.

В состав микросхемы 7701 входит LCD(контроллер, который формирует 8-битные коды видеосигналов основных цветов (LCDRA0-LCDRA7, LCDRB0-LCDRB7, LCDGA0-LCDGA7, LCDGB0-LCDGB7, LCDBA0-LCDBA7, LCDBB0-LCDBB7) и синхросигналы (LCD DEN, LCD CLK, LCD VS, LCD HS, PCLK).

Сигналы снимаются с выходов микросхемы 7701 и через соединитель 1701 подаются на дешифраторы LCD(панели. Конструктивно они расположены на самой LCD(панели и их выходы управляют засветкой каждого отдельного пиксела. Микросхема питается напряжением +3,3 В от DC/DC конвертора. В качестве опции в монитор может быть установлен разъем типа DVI для подключения к источнику цифровых видеосигналов. В этом случае схема дополняется цифровым декодером (рис. 3.8) и цифровые видеосигналы через разъем 1601 вначале поступают на вход цифрового декодера 7601 - выв. 64, 65, 67, 68, 70, 71, 73, 74. На выходах декодера формируются 8-битные коды сигналов основных цветов SI R0-SI R7, SI G0(SI G7, SI B0-SI B7, которые поступают на входы схемы масштабирования и LCD-контроллер.

В дальнейшем сигналы обрабатываются так же, как и сигналы поступающие с аналогового входа.

Регулировка монитора Philips в сервисном режиме

Режим заводских регулировок

Для перевода монитора в режим заводских регулировок вначале его выключают кнопкой ON/OFF (компьютер, к которому он подключен, не выключают), затем од( новременно нажимают кнопки OK, AUTO и ON/OFF на передней панели. После включения монитора Philips нажимают кнопку OK для отображения меню заводских регулировок (рис. 4). Кнопкой [вниз] на передней панели выбирают строку "POTOMAC2 V0.10 2000(02-23" и нажимают кнопку OK. На экране должно появиться меню согласно рис. 5.

Кнопками [Вниз] и [Вверх] последовательно выбирают параметры SUB-CON, 9300K RGB и т.д. Затем с помощью кнопок -> и <- изменяют значения выбранных параметров (см. рис. 6).

Параметр AUTO-SUB позволяет автоматически отрегулировать значения субъяркости и субконтрастности. Параметры 9300K RGB и 6500K RGB позволят отрегулировать параметры видеоусилителей для фиксированных значений цветовой температуры. Параметр OFFSET RGB устанавливается по умолчанию после выполнения автоматической регулировки AUTO SUB. Параметр GAIN RGB не регулируется (только для чтения).

Регулировка баланса белого

Для этой регулировки необходимо иметь цветовой анализатор спектра для LCD(мониторов Philips, например, типа СА-110. Регулировку выполняют в следующей последовательности:

Подают на вход монитора тестовый сигнал (рис. 7), включают монитор и устанавливают режим работы 1024?768, частота кадров 60 Гц, строк - 48,363 кГц.
Устанавливают датчик цветового анализатора СА- А30 в соответствии с инструкцией к прибору (рис. 8), снимают с него защитную крышку и переключают прибор в режим измерений.
Включают анализатор, нажимают на нем кнопку "0(CAL".
Переключают монитор в режим заводских регулировок (см. п. "Режим заводских регулировок").
В этом режиме устанавливают размер OSD по вертикали, равным нулю, яркость - 100, а контрастность - 50.
Переключают датчик анализатора в режим "Просмотр".
Перемещают линзу регулировки бочкообразных искажений вперед и назад до получения контраст( ного изображения (рис. 8) и переключают датчик анализатора в ре( жим "Измерение".
Подают на вход монитора сигнал белого поля и, когда выбрана строка "POTOMAC2 V0.10 2000(02- 23", нажимают кнопку OK (рис. 4).
Выбирают строку 9300K RGB (рис. 5) и регулируют значения R, G и B, добиваясь показаний анализатора: х=0,281±0,005; y=0,311±0,005; Y?180 nits.
Выбирают строку 6500K RGB и регулируют значения R, G и B, добиваясь показаний анализатора: х=0,312±0,005; y=0,338±0,005; Y?180 nits.
Для визуального контроля ре( зультата регулировок подают на вход монитора сигнал "градации серого" (32 уровня в режиме 1024 ? 768, 75 Гц, 60 кГц), устанавливают контрастность - 50 и контролируют изображение. Если значение Y слишком большое, то самые яркие полосы будут сливаться. Если значение Y слишком мало, то сливаться будут самые темные полосы. При необходимости дополнительно ре( гулируют баланс белого.
Для выхода из режима заводских регулировок выключают монитор кнопкой ON/OFF.

Разборка монитора Philips

Задняя крышка и декоративная рамка LCD-панели

С помощью монеты подходяще( го диаметра отжимают две клипсы (рис. 9) в нижней части крышки и слегка выдвигают заднюю крышку до освобождения защелок. Затем, удерживая монитор одной рукой, другой рукой берут за нижний край крышки, и аккуратно ее снимают. Удаляют пластмассовый колпачок петли 1.

Для снятия декоративной рамки LCD(панели вначале отключают от монитора кабели (АС/DC адаптера и интерфейсный) и откручивают два винта 1 (рис. 10). С помощью плоской отвертки отжимают вначале верхние защелки 2 (рис. 10) и перемещают рамку до освобождения клипс (рис. 11). Затем отжимают две нижних защелки 2 (рис. 10) и окончательно снимают декоративную рамку.

Средняя крышка

Отворачивают четыре винта со стороны лицевой части LCD(панели (рис. 12). Затем на задней стороне - еще два винта 1 (рис. 13), фиксирую( щих ось петли 2. Поместив монитор экраном на горизонтальную мягкую поверхность, снимают среднюю крышку 3. Плата панели управления, основная плата и плата DC/ACGКОНG вертера Для снятия платы панели управления выкручивают винт 1 (рис. 14), отсоединяют 11(контактный соединитель 2 и снимают плату. Отворачивают три винта 3 и снимают металлический экран основной платы. Для снятия основной платы отсоединяют от нее соединители 1 (рис. 15), откручивают шесть винтов 2 и снимают плату. Затем отсоединяют соединители 3 от платы DC/AC-конвертора, отворачивают винт 4 и снимают эту плату. Лампы подсветки LCDGпанели Переворачивают LCD(панель экраном вверх, отворачивают винты и снимают их вместе с металлическими уголками (рис. 16). Затем через отверстия в корпусе панели аккуратно вытягивают шлейфы с разъемами, через которые лампы подключаются к DC/AC-конвертеру. После этого извлекают лампы подсветки из гнезд.

Характерные неисправности монитора Philips и способы их устранения

При включении монитора Philips сетевой индикатор не светится, монитор не работает

Ремонт осуществляется следующим образом:

Вольтметром проверяют наличие напряжения +18 В на соединителе 1002 (рис. 3.1). Если напряжение от( сутствует или оно значительно меньше нормы, проверяют исправность сетевого адаптера, наличие контакта в соединителе 1002. Если +18 В есть, а на выв. 5(8 транзистора 7005 отсутствует, проверяют элементы фильтра 2005 5001 2006 и предо( хранитель 1004. Если они исправны, проверяют элементы ключа 7004 7005. Сигнал 18V_ON на базе 7004 должен быть высокого уровня. Если же сигнал низкого уровня, проверяют исправность сетевого выключателя 1908 и наличие контакта в соединителе 1910.

При наличии напряжения +18 В на выв. 5(8 7005 проверяют исправность стабилизаторов +5 и +3,3 В (7003 и 7006). Если одно из напряжений отсутствует или его пульсации превышают 10%, проверяют внешние элементы микросхем и сами микросхемы (заменой). Если напряжения +5 и +3,3 В в норме, проверяют питание МК (+5 В на выв. 13), наличие высокого уровня на выв. 40 МК. Ключи питания уз( лов монитора 7211 7212, 7221 7222, 7231 7232 и 7233 7234 должны быть открыты и напряжения +5 и +3,3 В поступать на все узлы монитора. Если один из ключей не работает (закрыт), проверяют соответствующий сигнал управления (поступают от МК) и элементы ключа.

Сетевой индикатор светится желтым или янтарным цветом, изображение на экране отсутствует

Последовательность ремонта:

Вначале проверяют источник сигнала (компьютер) и подключение интерфейсного кабеля монитора. Если все в норме, возможно активирован режим энергосбережения, по этому видео и синхросигналы не поступают на вход монитора.

Для контроля осциллографом проверяют их наличие на соединителе 1201. Если все сигналы есть, проверяют прохождение синхросигналов на вход МК (выв. 18 и 19), а если их нет, возможно, неисправна микросхема 7322 или МК. При наличии сигналов на входе МК и их отсутствии на выходе (выв. 20, 21) заменяют микроконтроллер 7321.

Перед заменой МК рекомендуется убедиться в исправности микросхемы энергонезависимой памяти 7201. Ее лучше всего проверить заменой на заведомо исправную с записанными заводскими параметрами.

Сетевой индикатор светится зеленым цветом, но изображение на экране отсутствует

Последовательность действий по ремонту:

Вначале визуально проверяют работоспособность ламп подсветки LCD(панели. Если они не светятся, проверяют наличие выходных напряжений 500 В на разъемах СР2 и СР3 АС/DC конвертера. При их отсутствии проверяют входные сигналы (ON/OFF на конт. 3 CP1, Brightness Control на конт. 4 СP1) и напряжение +18 В на конт. 1 и 2 CP1 конвертора.

Если все сигналы и напряжение есть - необходим ремонт конвертора (см. описание). Если лампы подсветки работают, проверяют наличие цифровых видеосигналов на выходах LCD(кон( троллера 7701 и их соответствие осц. 20(55 (рис. 3.7, 3.9).

Если сигналы есть, и напряжение питания LCD-панели в норме (+3,ЗВ на конт. 711701), то заменяют панель.

Если цифровые видеосигналы на выходах LCD-контроллера 7701 отсутствуют, проверяют ее входные синхро- и видеосигналы (см. описание). В случае отсутствия одного или всех синхросигналов, возможно, неисправен МК или АЦП 7502.

Если синхросигналы есть, проверяют наличие аналоговых видеосигналов RED, GREEN и BLUE на соединителе 1201 и работу микросхемы АЦП (см. описание).

Отсутствует одна или несколько вертикальных линий на изображении

Заменяют LCD-панель монитора Philips.

Изображение OSD появляется только в случае, если компьютер выключен (т.е. на экране появляется сообщение "NO VIDEO INPUT"). В рабочем режиме OSD отсутствует

Нажимают одну из кнопок на панели управления и контролируют напряжение на выв. 10 МК. Если оно не изменяется или равно нулю, проверяют следующую цепь: 3901-3906, конт. 71301, 5370, 3301, выв. 10 7321. Если цепь исправна и элементы 6902, 2301 также исправны - заменяют МК.

Изображение OSD отсутствует

Если при нажатии одной из кнопок передней панели монитора на выв. 12-16 7401 появляются сигналы, скорее всего, неисправна микросхема 7701. Если сигналов нет - заменяют микросхему 7411.

Нет синхронизации при работе от источника, у которого синхросигналы передаются по каналу зеленого видеосигнала

Проверяют наличие композитного сигнала на входе синхроселектора (рис. 3.5) - базе транзистора 7402. Если сигнал присутствует и питание схемы в норме (+5 В), а на выходе схемы сигнал синхронизации SOG отсутствует, проверяют все элементы этого узла. Если сигнал есть, возможно, неисправен мультиплексор 7322 (вход - выв. 10, выход - выв. 9), через который композитный сигнал подается на вход МК (выв. 22). В случае наличия сигнала на входе МК при отсутствии выходных сигналов (выв. 18 и 19) - заменяют МК.

Источник:Журнал Ремонт&Сервис

Ремонт LCD-монитора Philips-150B