Привет всем!
В данной статье мы с вами разберём, что такое , какое значение он имеет в жк панелях и как он работает.
Инвертор – это преобразователь постоянного напряжения (обычно 12В) в высоковольтное переменное.
Чтобы жк панель обеспечивала светлое изображение, нужен световой поток, который пропускается через матрицу и, собственно, формирует изображение на экране. В LCD мониторах для создания такого светового потока применяются люминесцентные лампы подсветки с холодным катодом (CCFL). В мониторах эти лампы обычно располагаются по краям (сверху и снизу), а в телевизорах и непосредственно под матрицей по всей площади. С помощью фильтров и рассеивателя лампы равномерно засвечивают всю поверхность матрицы. Для того, чтобы обеспечить запуск или «поджиг» ламп напряжением более 1500В, а затем питание этих ламп в течение длительного времени в рабочем режиме напряжением 600…1000В и используются инверторы.
В жк мониторах подключение ламп осуществляется по ёмкостной схеме.
Инвертор обеспечивает выполнение следующих функций:
преобразует постоянное напряжение в высоковольтное переменное;
стабилизирует и регулирует ток лампы;
обеспечивает регулировку яркости;
обеспечивает согласованную работу выходного каскада инвертора с входным сопротивлением лампы;
создаёт защиту от перегрузок и короткого замыкания.
Структурная
Как показано на схеме, узел дежурного режима, а также включения инвертора, выполнен на ключах Q1 и Q2. Так как монитору для включения требуется немного времени, то и инвертор включается через 2…4 секунды после перевода монитора в рабочий режим. Когда поступает напряжение ВКЛ. (on/off), инвертор входит в рабочий режим. Также этот узел отключает инвертор, если монитор переходит в режим экономии.
Когда на базу ключа Q1 поступает положительное напряжение ВКЛ. (3…5В), напряжение +12В поступает на узел контроля яркости и регулятор ШИМ.
Узел контроля и управления яркостью свечения ламп и ШИМ (3) выполнен по схеме усилителя ошибки (УО) и формирователя импульсов ШИМ. На этот узел поступает напряжение регулятора яркости с основной платы монитора, затем это напряжение сравнивается с напряжением обратной связи, а потом вырабатывается сигнал ошибки, который управляет частотой импульсов ШИМ. Этими импульсами управляется DC/DC преобразователь (1) и синхронизируется работа преобразователя-инвертора. Амплитуда импульсов постоянна и определяется питающим напряжением (+12В), а частота импульсов зависит от напряжения яркости и уровня порогового напряжения.
Благодаря DC/DC преобразователю, обеспечивается постоянное (высокое) напряжение, поступающее на автогенератор, который включается и управляется импульсами ШИМ узла контроля (3).
Уровень выходного переменного напряжения инвертора зависит от параметров компонентов схемы, а его частота определяется регулятором яркости и характеристиками ламп подсветки. Преобразователь инвертора, обычно, представляет собой генератор с самовозбуждением. Схемы могут использоваться как однотактные, так и двухтактные.
Узел защиты (5 и 6) анализирует уровень тока или напряжения на выходе инвертора и вырабатывает напряжения обратной связи (ОС) и перегрузки, которые поступают в блок контроля (2) и ШИМ (3). Если значение одного из этих напряжений превышает пороговое значение (короткое замыкание, перегрузка преобразователя, пониженного напряжения), автогенератор прекращает свою работу.
Обычно, узел контроля, ШИМ и узел управления яркостью объединены в одной микросхеме. Преобразователь выполняется на дискретных элементах с нагрузкой в виде импульсного трансформатора, дополнительная обмотка которого используется для коммутации запускающего напряжения.
Все основные узлы инверторов выполняют в корпусах SMD компонентов.
Существует огромное количество модификаций инверторов.
В этой заметке мы расскажем, как вы сможете проверить инвертор ЖК-экрана в ноутбуке.
Выход из строя инвертора очень похож на симптомы неисправной лампы подсветки. В обоих случаях экране становится темный, а изображение становится очень слабым, едва видимым при ярком свете.
Если вы подозреваете, что вышел из строя именно инвертор есть только два надежных способ проверить это. Первый это установить рабочий инвертор, второй подключить к старому заведомо исправную лампу подсветки, в том случае если она загорится, значит инвертор является рабочим..
В большинстве случаев самый простой второй метод – тестирование ноутбук с рабочей лампой подсветки. Почему? Поскольку лампа подсветки является практически универсальной. Одна и та-же лампа подсветки будет работать с множеством различных инверторов, главное одинаковые разъемы. Мы поговорим об этих разъемах ниже.
Инвертор обычно находится внутри панели под пластиковой рамкой жк матрицы.В большинстве ноутбуков можно получить доступ к инвертор сняв эту рамку. Плата инвертора имеет разъемы на обоих концах. С левой стороны инвертор подключен к кабелю ЖК-дисплея. В правой части инвертор соединен с лампой подсветки которая установлена внутри матрицы.
Чтобы убедиться, что инвертор получает питание от материнской платы, вы можете проверить его с помощью мультиметра. В нашем случае «+» мультиметра подключаем к 1 контакту разъема, «-» можно подключить к медному отверстию, которым инвертор прикрепляется к крышке. В итоге получаем около 19.4V DC , это говорит о том, что питание на инвертор поступает.
ВНИМАНИЕ! Если вы случайно закоротите контакты при тестировании, то можете повредить инвертор или даже материнскую плату. Действуйте на свой страх и риск!
Итак, инвертор получает питание от материнской платы, но на экране все еще темно. Видимо, это либо неисправность инвертора, либо лампы подсветки. Необходимо проверить работу с исправной подсветкой.
Вот что надо сделать:
1. 1. Отключите ЖК-экран с правой стороны от инвертора.
2. 2. Подключите рабочую лампу подсветки как на картинке ниже. Обратите внимание, что тестовая подсветка короче, чем на матрице, но тесту это не помешает.
Возможные результаты проверки:
1. 1. Если лампа подсветки загорается, значит неисправность найдена, и необходимо заменить лампу установленную в матрице. Учтите заменять лампу в домашних условиях очень рискованно, необходимо идеально чистое помещение, тк при разборке матрицы не должно быть ни пылинки, иначе пыль повредит отражающие слои матрицы.Подробнее о замена лампы можете прочитать тут.
2. 2. Если лампа подсветки не загорается после включения ноутбука, скорее всего, у вас есть неисправный инвертор. Если это так, то вам придется заменить инвертор.
Если вы собрались осуществить самостоятельные ремонт монитора, то вам следует иметь представление как проверить инвертор или лампа подсветки виновата.
Проверить не так уж и сложно.
Для начала диагностика поверхностная из .
Вы определили, что проблема все таки с подсветкой. Разбираем монитор, делаем визуальный осмотр платы. Если нашли вздутые электролиты то меняем. Включаем и смотри. Подсветка так и не появилась. Тогда нужно ремонтировать инвертор и добиться того, что б напряжение было нормальным.
Тут проблем может быть много: нет напряжения от блока питания, сгорел предохранитель по питанию инвертора, опять же конденсаторы, выходные силовые транзисторы инвертора.
Включился на конец то.
Но через пару секунд погас. Или он включался изначально и гас сразу. Не суть. Важно то, что сейчас мы должны визуально посмотреть на качество подсветки. Для этого отключаем шлейф от матрицы, который идет от платы скалера. Это обеспечит нам отключение питания самой матрицы. Теперь включаем и смотрим внимательно на то, как засвечивается матрица. Задача увидеть потемнения, покраснения, в общем все то, что будет отличаться от равномерного белого свечения. Если красноватый оттенок где то — лампа на замену. Если заметно что часть экрана затемненная — то лампа тут не работает.
Именно по этим причинам и срабатывает защита у инвертора. Когда лампа неисправна. Однако это не все. Если лампа не горит совсем, то нужно на инверторе перекинуть разьемы, что б не горящую лампу подключить к другому каналу инвертора, если же лампа загорелась, а та, которую подключили вместо неисправной не горит, тогда дело, скорее всего в трансформаторе.
Трансформатор бывает один на две лампы, а бывает один на лампу. В любом случае, нужно взять тестер для измерения сопротивления и прозвонить выходные обмотки без ламп. Сопротивление должно отличаться на несколько Ом. Если различия Ом в 20-30 то стоит задуматься в исправности трансформатора. Если же больше 50, то трансформатор явно имеет проблемы и его стоит заменить.
Вот собственно и все.
Если неисправна лампа, ее заменить проблемно, так как сложно найти саму лампу. Многие не берутся именно по этой причине. Но можно выйти из положения, заменив лампу эквивалентом нагрузки. Нужно взять конденсатор, примерно на 300pF и напряжением 3 кВ и припаять его к выводу на плате. Работать должно, инвертор в защиту не уходит, но будет темным часть экрана. Ну а что делать)) Хоть так.
Сложно? Обращайтесь в нашу мастерскую, мы отремонтируем ваш монитор. Подписывайтесь на нашу группу
В этом материале автор продолжает тему, начатую в статье - подробно описывает диагностику инверторов питания электролюминесцентныхламп подсветки с холодным катодом (CCFL-ламп). Принципиальные электрические схемы всех рассматриваемых в статье инверторов приведены в .
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 ): +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 ) 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.
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 ). 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 ). 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 ). 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 ). 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 ) 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 ), 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 ) 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.
Материал предоставлен издательством Ремонт и Сервис
Общие положения
Сразу оговоримся, что статья имеет отношение к инверторам для CCFL ламп. В данное время, вместо CCFL подсветки активно используется LED подсветка, где лучшими считаются светодиоды марок LATWT470RELZK SBWVT120E PT30W45 V1 и другие.
Для работы ЖК панели первостепенное значение имеет источник света, световой поток которого, пропускаемый через структуру жидкого кристалла, формирует изображение на экране монитора. Для создания светового потока используются люминесцентные лампы подсветки с холодным катодом (CCFL), которые располагаются на краях монитора (как правило, сверху и снизу) и с помощью матового рассеивающего стекла равномерно засвечивают всю поверхность ЖК матрицы. «Поджиг» ламп, а также их питание в рабочем режиме обеспечивают инверторы. Инвертор должен обеспечить надежный запуск ламп напряжением свыше 1500 В и их стабильную работу в течение длительного времени при рабочих напряжениях от 600 до 1000 В. Подключение ламп в ЖК мониторах осуществляется по емкостной схеме (см. рис. 1). Рабочая точка стабильного свечения (РТ - на графике) располагается на линии пересечения нагрузочной прямой с графиком зависимости тока разряда от напряжения, приложенного к лампам. Инвертор в составе монитора создает условия для управляемого тлеющего разряда, а рабочая точка ламп находится на пологой части кривой, что позволяет добиться постоянства их свечения в течение длительного времени и обеспечить эффективное управление яркостью. Купить инверторы для ЖК телевизоров и мониторов можно в интернет магазине Dalincom.
Рис. 1. График положения рабочего тока стабильного свечения ламп
Инвертор выполняет следующие функции:
преобразует постоянное напряжение (обычно +12 В) в высоковольтное переменное;
стабилизирует ток лампы и при необходимости регулирует его;
обеспечивает регулировку яркости;
согласует выходной каскад инвертора со входным сопротивлением ламп;
обеспечивает защиту от короткого замыкания и перегрузки.
Каким бы разнообразием не отличался рынок современных инверторов, принципы их построения и функционирования практически одинаковы, что упрощает их ремонт.
Структурная схема инвертора приведена на рис. 2. Блок дежурного режима и включения инвертора выполнен в данном случае на ключах Q1, Q2. ЖК монитору для включения требуется некоторое время, поэтому инвертор также включается через 2…3 с после перевода монитора в рабочий режим. С главной платы поступает напряжение ВКЛ (ON/OFF) и инвертор переходит в рабочий режим. Этот же блок обеспечивает отключение инвертора при переходе монитора в один из режимов экономии электро-энергии. При поступлении на базу транзистора Q1 положительного напряжения ВКЛ (3…5 В) напряжение +12В поступает на основную схему инвертора - блок контроля яркости и регулятор ШИМ.
Рис. 2. Структурная схема инвертора
Блок контроля и управления яркостью свечения ламп и ШИМ (3 на рис.2) выполнен по схеме усилителя ошибки (УО) и формирователя импульсов ШИМ. На него поступает напряжение регулятора яркости с главной платы монитора, после чего это напряжение сравнивается с напряжением обратной связи, а затем этого вырабатывается сигнал ошибки, который управляет частотой импульсов ШИМ. Эти импульсы используются для управления DC/DC-преобразователем (1 на рис. 2) и синхронизируют работу преобразователя-инвертора. Амплитуда импульсов постоянна и определяется питающим напряжением (+12 В), а их частота зависит от напряжения яркости и уровня порогового напряжения.
DC/DC-преобразователь (1) обеспечивает постоянное (высокое) напряжение, которое поступает на автогенератор. Этот генератор включается и управляется импульсами ШИМ блока контроля (3).
Уровень выходного переменного напряжения инвертора определяется параметрами элементов схемы, а его частота - регулятором яркости и характеристиками ламп подсветки. Преобразователь инвертора, как правило, представляет собой генератор с самовозбуждением. Могут использоваться как однотактные, так и двухтактные схемы.
Узел защиты (5 и 6) анализирует уровень напряжения или тока на выходе инвертора и вырабатывает напряжения обратной связи (ОС) и перегрузки, которые поступают в блок контроля (2) и ШИМ (3). Если значение одного из этих напряжений (в случае короткого замыкания, перегрузки преобразователя, пониженного уровня напряжения питания) превышает пороговое значение, автогенератор прекращает свою работу.
Как правило, на экране блок контроля, ШИМ и блок управления яркостью объединены в одной микросхеме. Преобразователь выполняется на дискретных элементах с нагрузкой в виде импульсного трансформатора, дополнительная обмотка которого используется для коммутации запускающего напряжения.
Все основные узлы инверторов выполняют в корпусах SMD-компонентов.
Существует большое количество модификаций инверторов. Применение того или иного типа определяется типом используемой в данном мониторе ЖК панели, поэтому инверторы одного типа могут встречаться у разных производителей.
Рассмотрим наиболее часто используемые типы инверторов, а также их характерные неисправности.
Инвертор типа PLCD2125207A фирмы EMAX
Этот инвертор используется в ЖК мониторах фирм Proview, Acer, AOC, BENQ и LG с диагональю экрана не более 15 дюймов. Он построен по одноканальной схеме с минимальным количеством элементов (рис.3). При рабочем напряжении 700 В и токе нагрузки 7мА с помощью двух ламп максимальная яркость экрана составляет около 250кд/м 2 . Стартовое выходное напряжение инвертора составляет 1650В, время срабатывания защиты- от 1 до 1,3с. На холостом ходу напряжение на выходе составляет 1350В. Наибольшая глубина яркости достигается при изменении управляющего напряжения DIM (конт. 4 соединителя CON1) от 0 (максимальная яркость) до 5 В (минимальная яркость). По такой же схеме выполнен инвертор фирмы SAMPO.
Рис. 3. Принципиальная схема инвертора PLCD2125207A
Описание принципиальной схемы
Напряжение +12 В поступает на конт. 1 разъема CОN1 и через предохранитель F1 - на выв. 1-3 сборки Q3 (исток полевого транзистора). Повышающий DC/DC-преобразователь собран на элементах Q3-Q5, D1, D2, Q6. В рабочем режиме сопротивление между истоком и стоком транзистора Q3 не превышает 40 мОм, при этом в нагрузку пропускается ток до 5 А. Преобразователем управляет контроллер яркости и ШИМ, который выполнен на микросхеме U1 типа TL5001 (аналог FP5001) фирмы Feeling Tech. Основным элементом контроллера является компаратор, в котором напряжение генератора пилообразного напряжения (выв. 7) сравнивается с напряжением УО, которое в свою очередь определяется соотношением между опорным напряжением 1 В и суммарным напряжением обратной связи и яркости (выв. 4). Частота пилообразного напряжения внутреннего генератора (около 300 кГц) определяется номиналом резистора R6 (подключен к выв. 7 U1). С выхода компаратора (выв. 1) снимаются импульсы ШИМ, которые поступают на схему DC/DC-преобразователя. Контроллер обеспечивает также защиту от короткого замыкания и перегрузки. При коротком замыкании на выходе инвертора возрастает напряжение на делителе R17 R18, оно выпрямляется и подается на выв. 4 U1. Если напряжение становится равным 1,6 В, запускается схема защиты контроллера. Порог срабатывания защиты определяется номиналом резистора R8. Конденсатор С8 обеспечивает «мягкий» старт при запуске инвертора или после окончания действия короткого замыкания. Если короткое замыкание длится менее 1с (время определяется емкостью конденсатора С7), то нормальная работа инвертора продолжается. В противном случае работа инвертора прекращается. Для надежного запуска преобразователя время срабатывания защиты выбирается таким, чтобы в 10…15 раз превысить время старта и «поджига» ламп. При перегрузке выходного каскада напряжение на правом выводе дросселя L1 возрастает, стабилитрон D2 начинает пропускать ток, открывается транзистор Q6 и понижается порог срабатывания схемы защиты. Преобразователь выполнен по схеме полумостового генератора с самовозбуждением на транзисторах Q7, Q8 и трансформаторе PT1. При поступлении с главной платы монитора напряжения включения питания ON/OFF (3 В) открывается транзистор Q2 и на контроллер U1 подается питание (+12 В на выв. 2). Импульсы ШИМ с выв. 1 U1 через транзисторы Q3, Q4 поступают на затвор Q3, тем самым, запускается DC/DC-преобразователь. В свою очередь, с него питание подается на автогенератор. После этого на вторичной обмотке трансформатора РТ1 появляется высоковольтное переменное напряжение, которое поступает на лампы подсветки. Обмотка 1-2 РТ1 выполняет роль обратной связи автогенератора. Пока лампы не включены, выходное напряжение преобразователя растет до напряжения пуска (1650В), а затем инвертор переходит в рабочий режим. Если лампы не удается поджечь (вследствие обрыва, «истощения»), происходит самопроизвольный срыв генерации.
Неисправности инвертора PLCD2125207А и порядок их устранения
Лампы подсветки не включаются
Проверяют напряжение питания +12 В на выв. 2 U1. Если его нет, проверяют предохранитель F1, транзисторы Q1, Q2. Если неисправен предохранитель F1, перед его заменой проверяют транзисторы Q3, Q4, Q5 на корокое замыкание.
Затем проверяют сигнал ENB или ON/OFF (конт. 3 разъема CON1) - его отсутствие может быть связано с неисправностью главной платы монитора. Проверяют это следующим способом: подают управляющее напряжение 3…5 В на вход ON/OFF от незивисимого источника питания или через делитель от источника 12В. Если при этом лампы включаются, то неисправна главная плата, в противном случае- инвертор.
Если напряжения питания и сигнал включения есть, а лампы не светятся, то проводят внешний осмотр трансформатора РТ1, конденсаторов С10, С11 и разъемов подключения ламп CON2, CON3, потемневшие и оплавленные детали заменяют. Если в момент включения на выв. 11 трансформатора РТ1 на короткое время появляются импульсы напряжения (щуп осциллографа через делитель подключается заранее, до включения монитора), а лампы не светятся, то проверяют состояние контактов ламп и отсутствие на них механических повреждений. Лампы снимают из посадочных мест, предварительно открутив винт крепления их корпуса к корпусу матрицы, и, вместе с металлическим корпусом, в котором они установлены, равномерно и без перекосов вынимают. В некоторых моделях мониторов («Aсer AL1513» и BENQ) лампы имеют Г-образную форму и охватывают панель ЖКИ по периметру, и неосторожные действия при демонтаже могут их повредить. Если лампы повреждены или потемнели (что говорит о потере их свойств), их заменяют. Заменять лампы можно только на аналогичные по мощности и параметрам, в противном случае - либо инвертор не сможет их «поджечь», либо возникнет дуговой разряд, что быстро выведет лампы из строя.
Лампы включаются на короткое время (около 1 секунды) и тут же отключаются
В этом случае вероятнее всего срабатывает защита от короткого замыкания или перегрузки во вторичных цепях инвертора. Устраняют причины срабатывания защиты, проверяют исправность трансформатора РТ1, конденсаторов С10 и С11 и цепи обратной связи R17, R18, D3. Проверяют стабилитрон D2 и транзистор Q6, а также конденсатор С8 и делитель R8 R9. Если напряжение на выв. 5 менее 1 В, то заменяют конденсатор С7 (лучше - на танталовый). Если все перечисленные выше действия не дают результата, заменяют микросхему U1.
Отключение ламп также может быть связано со срывом генерации преобразователя. Для диагностики этой неисправности вместо ламп к разъемам CON2, CON3 подключают эквивалентную нагрузку - резистор номиналом 100 кОм и мощностью не менее 10 Вт. Последовательно с ним включают измерительный резистор номиналом 10 Ом. К нему подключают приборы и измеряют частоту колебаний, которая должна быть в пределах от 54 кГц (при максимальной яркости) до 46кГц (при минимальной яркости) и ток нагрузки от 6,8 до 7,8мА. Для контроля выходного напряжения подключают вольтметр между выв.11 трансформатора PT1 и выводом нагрузочного резистора. Если измеренные параметры не соответствуют номиналу, контролируют величину и стабильность напряжения питания на дросселе L1, а также проверяют транзисторы Q7, Q8, C9. Если при отключении правого (по схеме) диода сборки D3 от резистора R5 экран засвечивается, то неисправна одна из ламп. Даже с одной рабочей лампой яркости изображения бывает достаточно для комфортной работы оператора.
Экран периодически мигает и яркость нестабильна
Проверяют стабильность напряжения яркости (DIM) на конт. 4 разъема CОN1 и после резистора R3, отключив предварительно обратную связь (резистор R5). Если управляющее напряжение на разъеме нестабильно, то неисправна главная плата монитора (проверку проводят на всех доступных режимах работы монитора и по всему диапазону яркости). Если напряжение нестабильно на выв. 4 контроллера U1, то проверяют его режим по постоянному току в соответствии с табл. 1, при этом инвертор должен находиться в рабочем режиме. Неисправную микросхему заменяют.
Таблица 1
Проверяют стабильность и амплитуду колебаний собственного генератора пилообразных импульсов (выв.7), размах сигнала должен составлять от 0,7 до 1,3 В, а частота- около 300 кГц. Если напряжение не-стабильно - заменяют R6 или U1.
Нестабильность работы инвертора может быть связана со старением ламп или их повреждением (периодическое нарушение контакта между подводящими проводами и выводами ламп). Чтобы проверить это, как и в предыдущем случае, подключают эквивалент нагрузки. Если при этом инвертор работает стабильно, то необходимо заменить лампы.
Через некоторое время (от нескольких секунд до нескольких минут) изображение пропадает
Неправильно работает схема защиты. Проверяют и при необходимости заменяют конденсатор C7, подключенный к выв. 5 контроллера, контролируют режим по постоянному току контроллера U1 (см. предыдущую неисправность). Проверяют стабильность работы ламп, измеряя уровень пилообразных импульсов на выходе схемы обратной связи, на правом аноде D3 (размах около 5 В) при установке средней яркости (50 единиц). Если имеют место «выбросы» напряжения, проверяют исправность трансформатора и конденсаторов С9, С11. В заключение проверяют стабильность работы схемы ШИМ контроллера U1.
Инвертор типа DIVTL0144-D21 фирмы SAMPO
Принципиальная схема этого инвертора приведена на рис. 4. Он применяется для питания ламп подсветки 15-дюймовых матриц фирм SUNGWUN, SAMSUNG, LG-PHILIPS, HITACHI, которые используются в мониторах PROVIEW, AСER, BENQ, SAMSUNG, LG. Рабочее напряжение- 650 В при токе нагрузке 7,5 мА (при максимальной яркости) и 4,5мА - при минимальной. Стартовое напряжение («поджиг») составляет 1900 В, частота питающего напряжения ламп - 55 кГц (при средней яркости). Уровень сигнала регулировки яркости составляет от 0 (максимальная) до 5 В (минимальная). Время срабатывания защиты - 1…4 с.
Рис. 4.
В качестве контроллера и ШИМ используется микросхема U201 типа BA9741 фирмы ROHM (ее аналог TL1451). Она является двухканальным контроллером, но в данном случае используется только один канал.
При включении монитора в сеть напряжение +12 В поступает на выв.1-3 транзисторной сборки Q203 (исток полевого транзистора). При включении монитора сигнал запуска инвертора ON/OFF (+3 В) поступает с главной платы и открывает транзисторы Q201, Q202. Тем самым напряжение +12 В подается на выв. 9 контроллера U201. После этого начинает работать внутренний генератор пилообразного напряжения, частота которого определяется номиналами элементов R204 и C208, подключенных к выв. 1 и 2 микросхемы. На выв.10 микросхемы появляются импульсы ШИМ, которые поступают на затвор Q203 через усилитель на транзисторах Q205, Q207. На выв. 5-8 Q203 формируется постоянное напряжение, которое подается на автогенератор (на элементах Q209, Q210, PT201). Синусоидальное напряжение размахом 650 В и частотой 55 кГц (в момент «поджига» ламп оно достигает 1900 В) с выхода преобразователя через разъемы CN201, CN202 подается на лампы подсветки. На элементах D203, R220, R222 выполнена схема формирования сигнала защиты и «мягкого» старта. В момент включения ламп возрастает потребление энергии в первичной цепи инвертора и напряжение на выходе DC/DC преобразователя (Q203, Q205, Q207) растет, стабилитрон D203 начинает проводить ток, и часть напряжения с делителя R220 R222 поступает на выв.11 контроллера, повышая тем самым порог срабатывания схемы защиты на время запуска.
Стабильность и яркость свечения ламп, а также защита от короткого замыкания обеспечивается цепью обратной связи на элементах D209, D205, R234, D207, C221. Напряжение обратной связи поступает на выв. 14 микросхемы (прямой вход усилителя ошибки), а напряжение яркости с главной платы монитора (DIM) - на инверсный вход УО (выв. 13), определяя частоту импульсов ШИМ на выходе контроллера, а значит, и уровень выходного напряжения. При минимальной яркости (напряжение DIM равно 5 В) она составляет 50кГц, а при максимальной (напряжение DIM равно нулю) - 60 кГц.
Если напряжение обратной связи превышает 1,6 В (выв. 14 микросхемы U201), включается схема защиты. Если короткое замыкание в нагрузке длится менее 2 с (это время заряда конденсатора С207 от опорного напряжения +2,5 В - выв. 15 микросхемы), работоспособность инвертора восстанавливается, что обеспечивает надежный запуск ламп. При длительном коротком замыкании инвертор выключается.
Неисправности инвертора DIVTL0144-D21 и методы их устранения
Лампы не светятся
Проверяют наличие напряжения +12 В на выв. 1-3 Q203, исправность предохранителя F1 (установлен на главной плате монитора). Если предохранитель неисправен, то перед установкой нового проверяют на короткое замыкание транзисторы Q201, Q202, а также конденсаторы С201, С202, С225.
Проверяют наличие напряжения ON/OFF: при включении рабочего режима оно должно быть равно 3В, а при выключении или переходе в ждущий режим - нулю. Если управляющее напряжение отсутствует, проверяют главную плату (включением инвертора управляет микроконтроллер LCD-монитора). Если все вышеперечисленные напряжения в норме, а импульсов ШИМ на выв. 10 микросхемы V201 нет, проверяют стабилитроны D203 и D201, трансформатор РТ201 (можно определить визуальным осмотром по потемневшему или оплавленному корпусу), конденсаторы С215, С216 и транзисторы Q209, Q210. Если короткое замыкание отсутствует, то проверяют исправность и номинал конденсаторов С205 и С207. В случае, если перечисленные выше элементы исправны, заменяют контроллер U201. Отметим, что отсутствие свечения ламп подсветки может быть связано с их обрывом или механической поломкой.
Лампы на короткое время включаются и гаснут
Если засветка сохраняется в течение 2 с, то неисправна цепь обратной связи. Если при отключении от схемы элементов L201 и D207 на выв. 7 микросхемы U201 появляются импульсы ШИМ, то неисправна либо одна из ламп подсветки, либо цепь обратной связи. В этом случае проверяют стабилитрон D203, диоды D205, D209, D207, конденсаторы С221, С219, а также дроссель L202. Контролируют напряжение на выв. 13 и 14 U201. В рабочем режиме напряжение на этих выводах должно быть одинаковым (около 1 В - при средней яркости). Если напряжение на выв. 14 значительно ниже, чем на выв. 13, то проверяют диоды D205, D209 и лампы на обрыв. При резком увеличении напряжения на выв. 14 микросхемы U201 (выше уровня 1,6В) проверяют элементы PT1, L202, C215, C216. Если они исправны, заменяют микросхему U201. При ее замене на аналог (TL1451) проверяют пороговое напряжение на выв. 11 (1,6 В) и, при необходимости, подбирают номинал элементов С205, R222. Подбором номиналов элементов R204, С208 устанавливают частоту пилообразных импульсов: на выв. 2 микросхемы должно быть около 200 кГц.
Подсветка выключается через некоторое время (от нескольких секунд до нескольких минут) после включения монитора
Вначале проверяют конденсатор С207 и резистор R207. Затем проверяют исправность контактов инвертора и ламп подсветки, конденсаторов С215, С216 (заменой), трансформатора РТ201, транзисторов Q209, Q210. Контролируют пороговое напряжение на выв. 16 V201 (2,5В), если оно занижено или отсутствует, заменяют микросхему. Если напряжение на выв. 12 выше 1,6В, проверяют конденсатор С208, в противном случае также заменяют U201.
Яркость самопроизвольно меняется (мигает) во всем диапазоне или на отдельных режимах работы монитора
Если неисправность проявляется только в некоторых режимах разрешения и в определенном диапазоне изменения яркости, то неисправность связана с главной платой монитора (память или контроллер LCD). Если яркость самопроизвольно меняется во всех режимах, то неисправен инвертор. Проверяют напряжение регулировки яркости (на выв. 13 U201 - 1,3 В (при средней яркости), но не выше 1,6 В). В случае, если напряжение на контакте DIM стабильно, а на выв. 13 - нет, заменяют микросхему U201. Если напряжение на выв. 14 нестабильно или занижено (менее 0,3 В при минимальной яркости), то вместо ламп подключают эквивалент нагрузки- резистор номиналом 80кОм. При сохранении дефекта заменяют микросхему U201. Если эта замена не помогла, заменяют лампы, а также проверяют исправность их контактов. Измеряют напряжение на выв.12 микросхемы U201, в рабочем режиме оно должно быть порядка 1,5В. Если оно ниже этого предела, проверяют элементы С209, R208.
Примечание. В инверторах других производителей (EMAX, TDK), выполненных по аналогичной схеме, но в которой используются другие компоненты (за исключением контроллера), вместо SI443 -> D9435, 2SС5706 -> 2SD2190, напряжение на выводах микросхемы U201 может изменяться в пределах ±0,3 В.
Этот инвертор (его принципиальная схема показана на рис. 5) применяется в 17-дюймовых мониторах AСER, ROVER SCAN с матрицами SAMSUNG, а его упрощенный вариант (рис. 6 ) - в 15-дюймовых мониторах LG с матрицей LG-PHILIPS. Схема реализована на основе 2-канального ШИМ контроллера фирмы OZ960 O2MICRO с 4-мя выходами управляющих сигналов. В качестве силовых ключей применяются транзисторные сборки типа FDS4435 (два полевых транзистора c p-каналом) и FDS4410 (два полевых транзистора с n-каналом). Схема позволяет подключить 4 лампы, что обеспечивает повышенную яркость подсветки LCD-панели.
Рис. 5
Инвертор обладает следующими характеристиками:
–напряжение питания - 12 В;
–номинальный ток в нагрузке каждого канала - 8 мА;
–частота выходного напряжения- от 30 кГц (при минимальной яркости) до 60 кГц (при максимальной яркости). Максимальная яркость свечения экрана с этим инвертором - 350 кд/м 2 ;
–время срабатывания защиты - 1…2 с.
При включении монитора на разъем инвертора поступают напряжения +12 В - для питания ключей Q904-Q908 и +6 В - для питания контроллера U901 (в варианте для монитора LG это напряжение формируется из напряжения +12 В, см. схему на рис. 6). При этом инвертор находится в дежурном режиме. Напряжение включения контроллера ENV поступает на выв. 3 микросхемы от микроконтроллера главной платы монитора. Контроллер ШИМ имеет два одинаковых выхода для питания двух каналов инвертора: выв. 11, 12 и выв. 19, 20 (рис. 5 и 6). Частота работы генератора и ШИМ определяются номиналами резистора R908 и конденсатора С912, подключенных к выв. 17 и 18 микросхемы (рис. 5 ). Резисторный делитель R908 R909 определяет начальный порог генератора пилообразного напряжения (0,3 В). На конденсаторе С906 (выв. 7 U901) формируется пороговое напряжение компаратора и схемы защиты, время срабатывания которой определяется номиналом конденсатора С902 (выв. 1). Напряжение защиты от короткого замыкания и перегрузки (при обрыве ламп подсветки) поступает на выв. 2 микросхемы. Контроллер U901 имеет встроенные схему мягкого запуска и внутренний стабилизатор. Запуск схемы мягкого запуска определяется напряжением на выв. 4 (5 В) контроллера.
Рис. 6
Преобразователь напряжения постоянного тока в высоковольтное напряжение питания ламп выполнен на двух парах транзисторных сборок р-типа FDS4435 и n-типа FDS4410 и запускается принудительно импульсами с ШИМ. В первичной обмотке трансформатора протекает пульсирующий ток, и на вторичных обмотках Т901 появляется напряжение питания ламп подсветки, подключенных к разъемам J904-J906. Для стабилизации выходных напряжений инвертора напряжение обратной связи подается через двухполупериодные выпрямители Q911-Q914 и интегрирующую цепь R938 C907 C908 и в виде пилообразных импульсов поступает на выв. 9 контроллера U901. При обрыве одной из ламп подсветки возрастает ток через делитель R930 R932 или R931 R933,а затем выпрямленное напряжение поступает на выв. 2 контроллера, превышая установленный порог. Тем самым формирование импульсов ШИМ на выв. 11, 12 и 19, 20 U901 блокируется. При коротком замыкании в контурах С933 С934 Т901 (обмотка 5-4) и С930 С931 Т901 (обмотка 1-8) возникают „всплески» напряжения, которые выпрямляются Q907-Q910 и также поступают на выв. 2 контроллера- в этом случае срабатывает защита и инвертор выключается. Если время короткого замыкания не превышает время заряда конденсатора С902, то инвертор продолжает работать в нормальном режиме.
Принципиальное отличие схем на рис. 5 и 6 в том, что в первом случае применяется более сложная схема мягкого старта (сигнал поступает на выв. 4 микросхемы) на транзисторах Q902, Q903. В схеме на рис. 6 она реализована на конденсаторе С10. В ней же используются сборки полевых транзисторов U2, U3 (р- и n-типа), что упрощает согласование их по мощности и обеспечивает высокую надежность в схемах с двумя лампами. В схеме на рис. 5 применяются полевые транзисторы Q904-Q907, включенные по мостовой схеме, что повышает выходную мощность схемы и надежность работы в режимах пуска и при больших токах.
Неисправности инвертора и способы их устранения
Лампы не включаются
Проверяют наличие напряжения питания +12 и +6 В на конт. Vinv, Vdd соединителя инвертора соответственно (рис. 5 ). При их отсутствии проверяют исправность главной платы монитора, сборок Q904, Q905, стабилитронов Q903-Q906 и конденсатора С901.
Проверяют поступление напряжения включения инвертора +5 В на конт. Ven при переводе монитора в рабочий режим. Проверить исправность инвертора можно с помощью внешнего источника питания, подав напряжение 5 В на выв. 3 микросхемы U901. Если при этом лампы включаются, то причина неисправности в главной плате. В противном случае проверяют элементы инвертора, а контролируют наличие сигналов ШИМ на выв. 11, 12 и 19, 20 U901 и, в случае их отсутствия, заменяют эту микросхему. Также проверяют исправность обмоток трансформатора Т901 на обрыв и короткое замыкание витков. При обнаружении короткого замыкания во вторичных цепях трансформатора в первую очередь проверяют исправность конденсаторов С931, С930, С933 и С934. Если эти конденсаторы исправны (можно просто отпаять их от схемы), а короткое замыкание имеет место, вскрывают место установки ламп и проверяют их контакты. Обгоревшие контакты восстанавливают.
Лампы подсветки вспыхивают на короткое время и тут же гаснут
Проверяют исправность всех ламп, а также их цепи соединения с разъемами J903-J906. Проверить исправность этой цепи можно, не разбирая блок ламп. Для этого отключают на короткое время цепи обратной связи, последовательно отпаивая диоды D911, D913. Если при этом вторая пара ламп включится - то неисправна одна из ламп первой пары. В противном случае неисправен контроллер ШИМ или повреждены все лампы. Проверить работоспособность инвертора также можно, используя вместо ламп эквивалентную нагрузку - резистор номиналом 100 кОм, включенный между конт. 1, 2 разъемов J903, J906. Если в этом случае инвертор не работает и импульсов ШИМ нет на выв. 19, 20 и 11, 12 U901, то проверяют уровень напряжения на выв. 9 и 10 микросхемы (1,24 и 1,33 В соответственно. При отсутствии указанных напряжений проверяют элементы С907, С908, D901 и R910. Перед заменой микросхемы контроллера проверяют номинал и исправность конденсаторов С902, С904 и С906.
Инвертор самопроизвольно выключается через некоторое время (от нескольких секунд до нескольких минут)
Проверяют напряжение на выв. 1 (около 0 В) и 2 (0,85 В) U901 в рабочем режиме, при необходимости меняют конденсатор С902. При значительном отличии напряжения на выв. 2 от номинального проверяют элементы в цепи защиты от короткого замыкания и перегрузки (D907-D910, C930-C935, R930-R933) и, если они исправны, заменяют микросхему контроллера. Проверяют соотношение напряжений на выв. 9 и 10 микросхемы: на выв. 9 напряжение должно быть ниже. Если это не так, проверяют емкостной делитель С907 С908 и элементы обратной связи D911-D914, R938.
Чаще всего причина подобной неисправности вызвана дефектом конденсатора C902.
Инвертор работает нестабильно, наблюдается мигание ламп подсветки
Проверяют работоспособность инвертора на всех режимах работы монитора и во всем диапазоне яркости. Если нестабильность наблюдается только в некоторых режимах, то неисправна главная плата монитора (схема формирования напряжения яркости). Как и в предыдущем случае включают эквивалентную нагрузку и в разрыв цепи устанавливают миллиамперметр. Если ток стабилен и равен 7,5 мА (при минимальной яркости) и 8,5 мА (при максимальной яркости), то неисправны лампы подсветки и их надо заменить. Также проверяют элементы вторичной цепи: Т901, С930-С934. Затем проверяют стабильность прямоугольных импульсов (средняя частота - 45 кГц) на выв. 11, 12 и 19, 20 микросхемы U901. Постоянная составляющая на них должна быть 2,7 В на Р-выходах и 2,5 В - на N-выходах). Проверяют стабильность пилообразного напряжения на выв. 17 микросхемы и при необходимости заменяют С912, R908.
Принципиальная схема инвертора SAMPO приведена на рис. 7. Он используется в 17-дюймовых мониторах SAMSUNG, AOC с матрицами SANYO, в мониторах „Proview SH 770» и „MAG HD772». Существует несколько модификаций этой схемы. Инвертор формирует выходное напряжение 810В при номинальном токе через каждую из четырех люминесцентных ламп (около 6,8мА). Стартовое выходное напряжение схемы - 1750В. Частота работы преобразователя при средней яркости - 57кГц, при этом достигается яркость экрана монитора до 300 кд/м 2 . Время срабатывания схемы защиты инвертора - от 0,4 до 1 с.
Рис. 7
Основой инвертора является микросхема TL1451AC (аналоги - ТI1451, BA9741). Микросхема имеет два канала управления, что позволяет реализовать схему питания четырех ламп. При включении монитора напряжение +12 В поступает на входы конверторов напряжения +12 В (истоки полевых транзисторов Q203, Q204). Напряжение регулировки яркости DIM поступает на выв. 4 и 13 микросхемы (инверсные входы усилителей ошибки). При поступлении от главной платы монитора напряжения включения, равного 3 В (конт. ON/OFF), открываются транзисторы Q201 и Q202 и на выв. 9 (VCC) микросхемы U201 подается напряжение +12 В. На выв. 7 и 10 появляются прямоугольные импульсы ШИМ, которые поступают на базы транзисторов Q205, Q207 (Q206, Q208), а с них - на Q203 (Q204). В результате на правых по схеме выводах дросселей L201 и L202 появляется напряжения, значение которых зависит от скважности ШИМ сигналов. Этими напряжениями питаются схемы автогенераторов, выполненных на транзисторах Q209, Q210 (Q211, Q212). На первичных обмотках 2-5 трансформаторов РТ201 и РТ202 соответственно появляется импульсное напряжение, частота которых определяется емкостью конденсаторов С213, С214, индуктивностью обмоток 2-5 трансформаторов РТ201, РТ202, а также уровнем питающего напряжения. При регулировке яркости меняется напряжение на выходах конверторов и, как следствие, частота генераторов. Амплитуда выходных импульсов инвертора определяется напряжением питания и состоянием нагрузки.
Автогенераторы выполнены по полумостовой схеме, которая обеспечивает защиту от больших токов в нагрузке и обрыве во вторичной цепи (отключении ламп, обрыве конденсаторов С215-С218). Основа схемы защиты находится в контроллере U201. Кроме того, в схему защиты входят элементы D203, R220, R222 (D204, R221, R223), а также цепь обратной связи D205 D207 R240 C221 (D206 D208 R241 C222). При повышении напряжения на выходе конвертора стабилитрон D203 (D204) пробивается и напряжение с делителя R220, R222 (R221, R223) поступает на вход схемы защиты от перегрузки контроллера U201 (выв. 6 и 11), повышая порог срабатывания защиты на время запуска ламп. Схемы обратной связи выпрямляют напряжение на выходе ламп и оно поступает на прямые входы усилителей ошибки контроллера (выв. 3, 13), где оно сравнивается с напряжением регулировки яркости. В результате изменяется частота импульсов ШИМ и яркость свечения ламп поддерживается на постоянном уровне. Если это напряжение превысит 1,6 В, то запустится схема защиты от короткого замыкания, которая сработает за время заряда конденсатора С207 (около 1 с). Если короткое замыкание длится меньше этого времени, то инвертор продолжит нормальную работу.
Неисправности инвертора фирмы SAMPO и способы их устранения
Инвертор не включается, лампы не светятся
Проверяют наличие напряжений +12В и активное состояние сигнала ON/OFF. При отсутствии +12В, проверяют его наличие на главной плате, а также исправность транзисторов Q201, Q202, Q205, Q207, Q206, Q208) и Q203, Q204. При отсутствии напряжения включения инвертора ONN/OFF, его подают от внешнего источника: +3…5В через резистор 1 кОм на базу транзистора Q201. Если при этом лампы включатся, то неисправность связана с формированием напряжения включения инвертора на главной плате. В противном случае проверяют напряжение на выв. 7 и 10 U201. Оно должно быть равно 3,8В. Если напряжение на этих выводах равно 12В, то неисправен контроллер U201 и его необходимо заменить. Проверяют опорное напряжение на выв. 16 U201 (2,5 В). Если оно равно нулю, проверяют конденсаторы С206, C205 и, если они исправны, заменяют контроллер U201.
Проверяют наличие генерации на выв. 1 (пилообразное напряжение размахом 1 В) и, в случае его отсутствия, конденсатор С208 и резистор R204.
Лампы загораются, но тут же гаснут (в течение промежутка времени менее 1 с)
Проверяют исправность стабилитронов D201, D202 и транзисторов Q209, Q210 (Q211, Q212). При этом неисправна может быть одна из пар транзисторов. Проверяют схему защиты от перегрузки и исправность стабилитронов D203, D204, а также номиналы резисторов R220, R222 (R221, R223) и конденсаторы С205, С206. Проверяют напряжение на выв. 6 (11) микросхемы контроллера (2,3 В). Если оно занижено или равно нулю, проверяют элементы С205, R222 (C206, R223). При отсутствии сигналов ШИМ на выв. 7 и 10 микросхемы U201 измеряют напряжение на выв. 3 (14). Оно должно быть на 0,1…0,2В больше, чем на выв. 4 (13), либо одинаковым. Если это условие не выполняется, проверяют элементы D206, D208, R241. При проведении указанных выше измерений лучше пользоваться осциллографом. Отключение инвертора может быть связано с обрывом или механическим повреждением одной из ламп. Для проверки этого предположения (чтобы не разбирать узел ламп) отключают напряжение +12В одного из каналов. Если при этом экран монитора начинает светиться, то неисправен отключенный канал. Проверяют также исправность трансформаторов РТ201, РТ202 и конденсаторов С215-С218.
Лампы самопроизвольно отключаются через некоторое время (от единиц секунд до минут)
Как и в предыдущих случаях, проверяют элементы схемы защиты: конденсаторы С205, С206, резисторы R222, R223, а также уровень напряжения на выв. 6 и 11 микросхемы U201. В большинстве случаев причина дефекта вызвана неисправностью конденсатора С207 (определяющем время срабатывания защиты) или контроллера U201. Измеряют напряжение на дросселях L201, L202. Если напряжение в течение рабочего цикла стабильно повышается, проверяют транзисторы Q209, Q210 (Q211, Q212) конденсаторы С213, С214 и стабилитроны D203, D204.
Экран периодически мигает и яркость подсветки экрана нестабильна
Проверяют исправность схемы обратной связи и работу усилителя ошибки контроллера U201. Измеряют напряжение на выв. 3, 4, 12, 13 микросхемы. Если напряжение на этих выводах ниже 0,7В, а на выв. 16 ниже 2,5В, то заменяют контроллер. Проверяют исправность элементов в цепи обратной связи: диоды D205, D207 и D206, D208. Подключают нагрузочные резисторы номиналом 120кОм к разъемам CON201-CON204, проверяют уровень и стабильность напряжений на выв. 14 (13), 3 (4), 6 (11). Если при подключенных нагрузочных резисторах инвертор работает стабильно, заменяют лампы подсветки.
