Ремонт блоку живлення монітора власноруч. Самостійний ремонт ЖК монітора

До 2004-2005 року в масовому використаннібули поширені в основному CRT монітори та телевізори, або інакше кажучи кінескоп, що мають у своєму складі. Їх ще, як і телевізори, називають моніторами та телевізорами ЕЛТ (електронна – променева трубка) типу. Але прогрес не стоїть на місці і свого часу випустили РК телевізори, що мають у своєму складі РК (рідко - кристалічну) матрицю. Подібна матриця обов'язково повинна добре висвітлюватися розташованими з двох сторін, зверху та знизу, чотирма CCFL лампами.

CCFL лампи

Це стосується 17 – 19 дюймових моніторів та телевізорів. На телевізорах та моніторах більшої діагоналі може бути шість або більше ламп. Подібні лампи на вигляд нагадують звичайні люмінесцентні лампи, але мають на відміну від них, набагато менші розміри. З відмінностей у подібних ламп буде не 4 контакти, як у люмінесцентних ламп, а всього два, і для їх роботи потрібна висока напруга понад кіловольта.


Роз'єм лампи підсвічування монітора

Так ось, ці лампи після 5-7 років роботи часто стають непридатними, несправності проявляються типово для звичайних люмінесцентних ламп. . Спочатку з'являються червоні відтінки в зображенні, повільний старт, щоб лампа запалилася їй потрібно кілька разів моргати. В особливо важких випадках лампа взагалі не запалюється. Може виникнути питання: ну згасла одна лампа, вони ж стоять зверху і знизу матриці, зазвичай по дві штуки встановлені паралельно один одному, нехай горять лише три з них і зображення буде тьмянішим. Але не все так просто...

ШИМ контролер інвертора

Справа в тому, що коли одна з ламп згасне, спрацьовуватиме захист на ШИМ контролері інвертора, і підсвічування, а найчастіше і весь монітор, відключатимуться. Тому при ремонті РК-моніторів і телевізорів, якщо є підозра на інвертор або лампи, необхідно перевірити кожну з ламп тестовим інвертором. Я придбав на Аліекспрес такий тестовий інвертор, як на фото нижче:


Тестовий інвертор з Алі експрес

Цей тестовий інвертор має роз'єм для підключення. зовнішнього блокуживлення, дроти з крокодилами на виході, та роз'єми для підключення штекерів, ламп монітора. У мережі зустрічається інформація, що подібні лампи можна перевірити на працездатність, за допомогою електронного баласту від енергозберігаючих ламп, з спіраллю лампи, що перегоріла, але має робочу електроніку.


Електронний баласт від енергозберігаючої лампи

Як бути, якщо ви за допомогою тестового інвертора або електронного баласту від енергозберігаючої лампи виявили, що одна з ламп стала непридатною і при підключенні не займається взагалі? Можна, звичайно, замовити лампи на Аліекспрес, поштучно, але враховуючи те, що ці лампи дуже крихкі, і знаючи Пошту Росії, легко можна припустити, що лампа прийде зламаною.


Монітор із розбитою матрицею ЖК

Можна також зняти лампу з донора, наприклад, з монітора, з розбитою матрицею. Але не факт, що такі лампи прослужать довго, тому що вони вже частково виробили свій ресурс. Але є ще один варіант, нестандартне вирішення проблеми. Можна навантажити один із виходів із трансформаторів, а їх зазвичай буває 4, за кількістю ламп на 17 дюймових моніторах, резистивним або ємнісним навантаженням.


Плата блоку живлення та інвертора монітора

Якщо з резистивною у нас все зрозуміло, це може бути звичайний потужний резистор, або кілька з'єднаних послідовно або паралельно, щоб набрати потрібний номінал і потужність. Але у цього рішення є істотний недолік - резистори виділятимуть тепло при роботі монітора, а враховуючи, що всередині корпусу монітора буває зазвичай спекотно, додатковий нагрівання може не сподобатися електролітичним конденсаторам, які як відомо не люблять тривалого перегріву і здуваються.


конденсатори, що здулися, блок живлення монітора

В результаті, якщо це, наприклад, був би мережевий електролітичний конденсатор на 400 Вольт, та сама відома по фото велика бочка - ми могли б отримати вигорілий мосфет або мікросхему ШІМ контролера, з вбудованим силовим елементом. Так ось є ще один вихід: погасити необхідну потужність за допомогою ємнісного навантаження, конденсатора 27 - 68 ПікоФарад і робочою напругою 3 КілоВольта.

Конденсатори 3 kV 47 pF

У цього рішення одні плюси: немає необхідності розташовувати в корпусі громіздкі резистори, що нагріваються, а достатньо припаяти до контактів роз'єму, до якого підключається лампа, цей конденсатор, що має невеликі розміри. При виборі номіналу конденсатора, будьте уважні і не впаюйте будь-які номінали, а строго за наведеним наприкінці статті списком, відповідно до діагоналлю вашого монітора.


Впаюємо конденсатор замість лампи підсвічування.

Якщо ви запаяєте конденсатор меншого номіналу, ваш монітор буде відключатися так як інвертор як і раніше буде йти на захист через те, що навантаження невелика. Якщо ви запаяєте конденсатор більшого номіналу - інвертор буде працювати з навантаженням, що негативно позначиться на терміні служби мосфетів, що стоять на виході з ШІМ контролера.

Якщо мосфети будуть пробиті, підсвічування, а можливо і весь монітор, також не зможуть ввімкнутися, оскільки інвертор йтиме на захист. Однією з ознак перевантаження інвертора будуть сторонні звуки, що виходять від плати інвертора, типу шипіння. Але при відключеному VGA кабелі іноді невелике шипіння, що іноді з'являється, виходить від плати інвертора - це норма.


Підбір номіналів конденсаторів у монітор

На фото вище наведено імпортні конденсатори, існують і їхні вітчизняні аналоги, які зазвичай мають трохи більші розміри. Я впаював якось наші, вітчизняні на 6 КілоВольт - все запрацювало. Якщо у вашому радіомагазині немає конденсаторів на потрібну робочу напругу, а є, наприклад на 2 КілоВольта, ви можете впаяти 2 конденсатори в 2 рази більшого номіналу з'єднані послідовно, при цьому їхня загальна робоча напруга зросте, і дозволить використовувати їх для наших цілей.


CCFL пристрій лампи

Аналогічно, якщо у вас є конденсатори в 2 рази меншого номіналу, на 3 кіловольти, але немає на потрібний номінал - ви можете впаяти їх паралельно. Всім відомо, що послідовне та паралельне з'єднання конденсаторів вважаються за зворотною формулою послідовного та паралельного з'єднання резисторів.


Паралельне з'єднання конденсаторів

Інакше висловлюючись, при паралельному з'єднанні конденсаторів ми застосовуємо формулу послідовного з'єднання резисторів чи його ємність просто складається, при послідовному з'єднанні загальна ємність вважається за формулою аналогічною паралельному з'єднанню резисторів. Обидві формули можна побачити малюнку.


Подібним способом було спрямовано вже багато моніторів, яскравість підсвічування падала незначно, за рахунок того, що друга лампа зверху чи знизу матриці монітора чи ТБ все ж таки функціонує і дає хоч і менше, але достатнє освітлення для того, щоб зображення залишалося цілком яскравим.


Конденсатори в інтернет магазині

Подібне рішення для домашнього використання може цілком влаштувати радіоаматора-початківця, як вихід із ситуації, якщо альтернативою коштує ремонт у сервісі вартістю півтори - дві тисячі, або покупка нового монітора. Коштують дані конденсатори поштучно всього 5-15 рублів у радіомагазинах вашого міста, а виконати такий ремонт зможе будь-яка людина, яка вміє тримати в руках паяльник. Всім вдалих ремонтів! Спеціально для - AKV.

Обговорити статтю НЕСТАНДАРТНИЙ РЕМОНТ ПІДСВІТЛЕННЯ МОНІТОРА

Всім привіт!
Отже, у ремонт надійшовжк (LCD) монітор КТС 9005 L, китайського (імовірно) виробництва.
Несправність була банальна - монітор не вмикався , індикатор чергового режиму моргав зеленим. Моргал хаотично, без будь-якого певного проміжку.
Оскільки цей монітор живився від незалежного джерела ( блок живлення 12В 4А), то перше, що я зробив, це виміряв вихідну напругу даного блоку живлення, яке замість належних 12В, було близько 6В.


Ну ось і причина непрацездатностіжк монітора , подумав я і почав «розкривати» блок живлення для з'ясування причин такої поведінки джерела.
Після «розтину» були виявлені несправні конденсатори на виході - 1000 і 470 мкф 16В і 100 мкф 25В, які були замінені.




Після виконаної процедури, блок живлення заробив у нормальному режимі та став видавати належні 12В.
Потім я підключив справне джерело живлення до монітора і, з надією на краще, увімкнув монітор.
Але... загалом, надії не виправдалися і мені все-таки довелося відкривати монітор для подальшої діагностики, що, власне, я й зробив.


Під час візуального огляду нічого підозрілого виявлено не було. Після цього я виміряв усі напруги, які є в даному моніторі, а саме 12В, 5В та 1,8В. Напруги були трохи занижені, зовсім трохи. Ну, якщо така справа, я вирішив перевірити конденсатори на вході 12В і взявся за цю справу. Конденсатори виявилися несправними, та ще й якими. Вимірюючи конденсатори esr метром виявилося, що прилад навіть не визначає ці конденсатори як конденсатори. Потім я вирішив перевірити й інші електроліти у схемі та на платі інвертора. Яке ж було моє здивування, після такої перевірки… Виявилося, що буквально ВСІ електролітичні конденсатори вийшли з ладу. Більш того, ці елементи не визначалися приладом як конденсатори:або визначалися взагалі, або визначалися як інші елементи.

Таку несправність я пояснив для себе так: цей монітор використовувався з камерою відеоспостереження і постійно перебував у робочому стані. Якби він вимикався на якийсь час, то при виході з ладу пари-трійки електролітів при наступному включенні монітор просто не включився б. Але оскільки він був у робочому режимі, те й відключився він лише тоді, коли джерело живлення став подавати меншу напругу.

Ну, загалом, все! Ремонт ЖК монітора своїми руками відбувся.
Якщо є що розповісти чи додати, пишіть коментарі.
І, прохання до вас, поділіться статтею в соціальних мережах, скориставшись кнопками внизу сторінки.
Якщо ви просто зареєструєтеся на даному сайті, то дізнаватиметеся про нові публікації одними з перших.

Більшість сучасних LCD моніторів мають досить просту побудову, якщо його на рівні чіпів, тобто. у моніторі ми бачимо зараз дві чи три великі мікросхеми. Функціональне призначенняцих мікросхем у більшості випадків є типовим, незважаючи на те, що вони випускаються різними виробниками і мають різне маркування. Оскільки мікросхеми виконують однакові функції, їх вхідні/вихідні сигнали будуть практично ідентичними, тобто. основна відмінність мікросхем полягає в їх характеристиках та цоколівці корпусу. Саме тому до більшості сучасних LCD моніторів, незважаючи на безліч їх торгових марок та безліч різних моделей, можна застосовувати однакові підходи під час діагностики несправностей та ремонту. Крім ідентичної функціональної схеми, багато LCD монітори мають однакову схему компонування, тобто. практично всі виробники дійшли однакової схеми розподілу електронних компонентівмонітора з різних друкованих плат.

Загальна схема сучасного монітора

Сучасний LCD монітор, як правило, складається з самої LCD-панелі та 3 друкованих плат (схема 1):


Схема 1 – Загальна схема сучасного монітора

  • основну плату управління та обробки сигналів (Main PCB)
  • плату блока живлення та інвертора заднього підсвічування (Power PCB)
  • плату лицьової панелі управління

Зв'язки при такому компонуванні монітора демонструє схема 2.


Схема 2 - Міжблочні зв'язки

Багато сучасних моніторів можуть використовуватися як USB-хаб, до якого можуть підключатися різні USB пристрою. Тому у складі монітора може з'явитися ще одна друкована плата, що відповідає USB-хабу, але наявність цієї плати є опціональною.

На основній платі управління розташовуються мікропроцесор монітора та скалер. Цією платою здійснюється обробка вхідних сигналів монітора та перетворення їх у сигнали управління LCD-панеллю. Іменною цією платою багато в чому визначається якість зображення, яке відтворюється на екрані монітора. Основна відмінність моделей моніторів одна від одної полягає в конфігурації цієї друкованої плати, у типі встановлених на ній мікросхем та їх "прошивці".

Плата лицьової панелі управління є вузькою друкованою платою, на якій розташовані тільки кнопки і світлодіод.

Плата живлення монітора

Плата джерел живлення (у документації LG її позначають, як LIPS), є комбінованим джерелом живлення, яке складається з двох імпульсних перетворювачів: основного блоку живлення та інвертора заднього підсвічування. Цією платою формуються всі основні напруги, необхідні для роботи і основної плати, і LCD-панелі, а також формується напруга високовольтна для ламп заднього підсвічування. Саме ця друкована плата дає найбільшу кількість різних проблем та відмов LCD-моніторів.

Але існує і другий варіант компонування, при якому крім LCD-матриці в моніторі є чотири друкарські плати:

  • основна плата управління та обробки сигналів (Main PCB)
  • плата блоку живлення (Power PCB)
  • плата інвертора заднього підсвічування (Back Light Inverter PCB)
  • плата лицьової панелі управління

У даному варіанті компонування блок живлення та інвертор заднього підсвічування являють собою окремі друковані плати (схема 3).


Схема 3 - Основні плати монітора

Міжблочні зв'язки, характерні для такого компонування монітора, представлені на схемі 4. Як приклад тут можна подати монітори LG FLATRON L1810B та L1811B.


Схема 4 - Міжблочні зв'язки

Перш ніж говорити про різні варіанти схемотехніки LCD дисплеїв, дамо короткі характеристики основним компонентам, у тому числі вони складаються.

Мікропроцесор

Мікропроцесор, який у різних джерелах може позначатися як CPU, MCU і MICOM, здійснюється загальне управління монітором. Основними його функціями є:

  • формування сигналів для включення та вимикання заднього підсвічування
  • управління яскравістю ламп заднього підсвічування
  • налаштування режиму роботи скалера
  • формування сигналів керуючих роботою скалера
  • обробка та контроль вхідних синхросигналів HSYNC та VSYNC
  • визначення режиму роботи монітора
  • визначення типу вхідного інтерфейсу (D-SUB чи DVI)
  • обробка сигналів від лицьової панелі керування

Керуюча програма мікропроцесора, зазвичай, перебуває у його внутрішньому ПЗУ, тобто. ця програма "прошита" в мікропроцесорі. Однак частина керуючого коду, і особливо різні дані та змінні зберігаються у зовнішній енергонезалежній пам'яті, яка є електрично перепрограмованим ПЗУ – EEPROM. Мікропроцесор має прямий доступ до мікросхем EEPROM.

Мікропроцесор, як правило, є 8-розрядним і працює на тактові частотипорядку 12 - 24 МГц. Мікропроцесор, насправді, є однокристальним мікроконтролером, у складі якого крім CPU є ще:

  • багатоцільові цифрові порти введення/виводу з програмованими функціями
  • аналогові вхідні порти та цифро-аналоговий перетворювач
  • тактовий генератор
  • ОЗП та інші елементи

EEPROM

В незалежній пам'яті, в першу чергу, зберігаються дані про налаштування монітора та задані користувачем установки. Ці дані вилучаються з EEPROM у момент увімкнення монітора та ініціалізації мікропроцесора. При кожному налаштуванні монітора та встановленні нового значення користувача будь-якого параметра зображення, ці нові значення переписуються в EEPROM, що дозволяє їх зберегти. У сучасних моніторах як EEPROM , в основному, застосовуються мікросхеми з послідовним доступом по шині I2C(сигнали SDAі SCL). Це мікросхеми типу 24C02, 24C04, 24C08і т.д.

DDC-EEPROM

Усі сучасні монітори підтримують технологію Plug&Play, яка передбачає передачу від монітора у бік ПК паспортної та конфігураційної інформації про монітор. Для передачі даних використовується послідовний інтерфейс DDC, якому на інтерфейсі відповідаю сигнали DDC-DATA (DDC-SDA)і DDC-CLK (DDC-SCL). Сама паспортна інформація зберігається в ще одному EEPROM, який практично безпосередньо з'єднаний з інтерфейсним роз'ємом. Як EEPROM використовуються ті ж мікросхеми 24C02, 24C04, 24C08, а також може використовуватися і більш спеціалізована – 24C21.

Формувач RESET

Схема формування сигналу RESET забезпечує контроль напруги живлення мікропроцесора. Якщо ця напруга стає нижчою від допустимого значення, робота мікропроцесора блокується встановленням сигналу REST в низький рівень. Як формувач сигналу найчастіше використовується мікросхема Low Drop стабілізатора, типу KIA7042 або KIA7045.

Мікросхемою скалера здійснюється обробка сигналів, що надходять від ПК. Скалер у більшості випадків є багатофункціональною мікросхемою, до складу якої зазвичай входять:

  • мікропроцесор;
  • ресивер (приймач) TMDS, яким забезпечується прийом та перетворення на паралельний вигляд даних, що передаються за інтерфейсом DVI;
  • аналого-цифровий перетворювач - АЦП (ADC), яким здійснюється перетворення вхідних аналогових сигналів R/G/B;
  • блок ФАПЧ (PLL), який необхідний для коректного аналого-цифрового перетворення та синхронного формування сигналів на виході АЦП;
  • схема масштабування (Scaler), яка забезпечує перетворення зображення з вхідною роздільною здатністю (наприклад, 1024х768) у зображення з роздільною здатністю LCD-панелі (наприклад, 1280х1024);
  • формувач OSD;
  • трансмітер (LVDS), який здійснює перетворення паралельних даних про колір на послідовний код, що передається на LCD-панель по шині LVDS.

Крім цих основних елементів, у складі деяких скалерів можна виділити ще схему гамма-корекції, інтерфейс для роботи з динамічною пам'яттю, схему фрейм-грабера, схеми конвертації форматів (наприклад, YUV RGB) і т.п.

Фактично скалер є мікропроцесором, оптимізованим під виконання цілком певних завдань – обробку зображення. Скалер налаштовується на формат вхідних сигналів, отримуючи відповідні команди від центрального процесорамонітора.

Якщо у складі монітора є фрейм-буфер ( оперативна пам'ять), то робота з ним є функцією саме скалера. Для цього багато скалер оснащуються інтерфейсом для роботи з динамічною пам'яттю.

Приклад функціональної схеми скалера GM5020, використовуваного в моніторі LG FLATRON L1811B, представлений на схемі 5. Особливістю цього скалера є те, що не містить внутрішнього LVDS-трансмітера, і формує сигнали кольору у вигляді паралельного 48-розрядного потоку цифрових даних. При використанні скалера GM5020 потрібен ще й зовнішній LVDS-трансмітер, що є спеціалізованою мікросхемою.


Схема 5 - Схема скалера

Фрейм-буфер

Фрейм-буфер - це оперативна пам'ять досить великої ємності, яка використовується для збереження зображення, що виводиться на екран. Ця пам'ять потрібна під час перетворення (масштабуванні) зображення, тобто. коли вхідна роздільна здатність не співпадає з роздільною здатністю LCD-панелі. Як фрейм-буфер використовується пам'ять динамічного типу, найчастіше SDRAM. Місткість цієї пам'яті визначає розробником, виходячи з формату LCD-панелі та її колірних характеристик.

DC-DC перетворювач

Цим модулем забезпечується формування всіх постійних напруг, необхідних для роботи монітора. Цими напругами є: +5V, +3.3V, +2.5V або +1.8V. Перетворювачі є або лінійними, або імпульсними перетворювачами постійної напруги.

Буфер синхросигналів

Буфер синхросигналів, є підсилювачі, виконані або на транзисторах, або на мікросхемах дрібної логіки. Буфером забезпечується посилення та буферизація вхідних сигналів синхронізації HSYNC та VSYNC. Часто буфери керуються мікропроцесором, що дозволяє вибрати джерело сигналу, а також вибрати тип синхронізації (роздільна, композитна або SOG).

Інвертор

Інвертор формує високовольтну та високочастотну напругу для ламп заднього підсвічування. Є імпульсним високочастотним перетворювачем, який з напруги +12V створює імпульсну напругу амплітудою близько 800В.

Блок живлення

Блоком живлення з змінної напругимережі формуються постійна напруга+12В і +5В, які використовуються для живлення всіх каскадів монітора. Блок живлення є імпульсним і може являти собою зовнішній мережевий адаптер, так і внутрішній модуль монітора, хоча в моніторах, представлених у даному огляді, блок живлення є внутрішнім.

Переважна більшість LCD моніторів можна віднести до одного з трьох базових варіантів схемотехніки, які спробуємо охарактеризувати.

1) Перший варіант - Мікросхеми мікропроцесора та скалера

характеризується наявністю на MAIN BOARD двох основних мікросхем: мікросхеми мікропроцесора та мікросхеми скалера. Мікропроцесор здійснюється загальне управління компонентами монітора, а скалер здійснює перетворення колірних сигналів, тобто. здійснює підстроювання зображення під роздільну здатність LCD-панелі. У цьому скалер обробляє дані " льоту " , тобто. без попереднього збереження зображення в проміжній пам'яті. Тому мікросхеми пам'яті у такому варіанті схемотехніки не використовуються. Блок-схема такого LCD-монітора демонструється на рис.6.


Схема 6 - Мікросхеми мікропроцесора та скалера

2) Другий варіант -

відрізняється від першого наявністю у моніторі мікросхем пам'яті, які часто називають буфером кадру (Frame Buffer). Наявність мікросхем пам'яті притаманно моніторів вищого класу, які можуть працювати із зображеннями різних вхідних форматів, зокрема і телевізійних. До цього класу моніторів більшою мірою належать 18-дюймові монітори, наприклад, FLATRON L1811B.


Схема 7 - Мікросхеми мікропроцесора, скалера та пам'яті

3) Третій варіант – Активна мікросхема

Характеризується наявністю на основній платі MAIN BOARD лише однієї "активної" мікросхеми. Під терміном "активна мікросхема" ми маємо на увазі мікросхему, що має власну системукоманд, що програмується під виконання різних функцій і здатну виконувати будь-яку обробку сигналів. У деяких моніторах (наприклад, у FLATRON L1730B і L1710S), ми бачимо всього одну таку мікросхему, яка поєднує в собі функції мікропроцесора і функції скалера. Так як подібні мікросхеми можуть використовуватися в різних моделяхмоніторів, і так як у складі мікросхеми є мікропроцесор, для роботи якого потрібна наявність керуючих кодів, то на платі MAIN BOARD ми знайдемо ще й мікросхему постійного пристрою - ПЗУ (ROM). Ця мікросхема, яка найчастіше є 8-розрядним ПЗП з паралельним доступом, містить програму для роботи комбінованої мікросхеми скалера-мікропроцесора. Часто мікросхема ПЗП є електрично перепрограмована, і тому її часто позначають, як FLASH. Практично у всіх моніторах LG як ПЗУ використовуються мікросхема сімейства AT49HF. Блок-схема моніторів із такою схемотехнікою представлена ​​на схемі 8.


Схема 8 - Активна мікросхема

Додатковий варіант - Скалер без вбудованого LVDS-трансмітера

Крім цих трьох варіантів побудови монітора можна ввести ще один варіант. Він відрізняється тим, що в моніторі використовується такий скалер, який не має вбудованого LVDS-трансмітера. У цьому випадку трансмітер відповідає окрема мікросхема, яка встановлюється на основній платі між скалером і LCD-панеллю. LVDS-трансмітер здійснює перетворення паралельного (24 або 48 розрядного) цифрового потоку даних, сформованого скалером, послідовні дані шини LVDS. LVDS-трансмітер є мікросхемою загального застосування, яка може використовуватися в будь-яких моніторах. Така схемотехніка, із зовнішнім LVDS-трансмітером, також характерна, переважно, моніторів вищого класу, т.к. у них застосовуються спеціалізовані скалери з меншою кількістю додаткових функцій. Приклад блок-схеми монітора з подібною схемотехнікою представлений на схемі 9. Як приклад монітора з такою побудовою можна назвати модель LG FLATRON L1811B.


Схема 9 - Скалер без вбудованого LVDS-трансмітера

Тут були розглянуті лише базові варіанти сучасної схемотехніки, хоча у всьому різноманітті моделей та торгових марок LCD-моніторів можна зустріти різні комбінаціїпредставлених блок-схем. У зведеній таблиці 1 відображені типи застосовуваних мікросхем та особливості схемотехніки найбільш масових моделей моніторів LG.

Таблиця 1 – Особливості схемотехніки TFT моніторів компанії LG

Модель монітора

Варіант компонування

Варіант схемотехніки

Типи основних мікросхем

Тип використовуваної

LCDпанелі

CPU

Скалер

LVDS

L1510S

див. рис.1

див. рис.6

MTV312

MST9011

LM150X06-A3M1

L1510P

див. рис.1

див. рис.6

MTV312

MST9051

LM150X06-A3M1

L1511S

див. рис.1

див. рис.9

MTV312

GMZAN2

THC63LVDM83R

1) LM150X06-A3M1

2) LM150X07-B4

L1520B

див. рис.1

див. рис.6

MTV312

MST9011

LM150X06-A4C3

L1710S

див. рис.1

див. рис.8

GM2121

1) HT17E12-100

2) M170EN05

L1710B

див. рис.1

див. рис.6

MTV312

MST9151

1) LM170E01-A4

2) HT17E12-100

3) M170EN05V1

L1715 /16 S

див. рис.1

див. рис.6

MTV312

MST9111

LM170E01-A4

L1720B

див. рис.1

див. рис.6

MTV312

MST9111

1) LM170E01-A4

2) LM170E01-A5K6

3) LM170E01-A4K4

4) LM170E01-A5

L1730B

див. рис.1

див. рис.8

GM5221

1) LM170E01-A5K6

2) LM170E01-A5N5

3) LM170E01-A5KM

L1810B

див. рис.3

див. рис.6

MTV312

MST9151

1) LM181E06-A4M1

2) LM181E06-A4C3

L1811B

див. рис.3

див. рис.9

68HC08

GM5020

THC63LVD823

1) LM181E05-C4M1

2) LM181E05-C3M1

L1910PL

див. рис.1

див. рис.6

MTV312

MST9151

FLC48SXC8V-10

L1910PM

див. рис.1

див. рис.6

MTV312

MST9151

FLC48SXC8V-10

Висновки

Аналітичний огляд даних, поданих у таблиці 1, дозволяє зробити кілька цікавих висновків.

По перше, Майже всі, представлені в таблиці 1 монітори, мають однакову схему компонування, яка, до речі, характерна практично для всіх сучасних моніторів, незалежно від фірми-виробника.

По-друге, LG у своїх моніторах як керуючий процесор використовує, переважно, мікроконтролер MTV312 , розроблений фірмою MYSON TECHNOLOGY. Цей мікроконтролер у своїй основі має найвідоміший мікропроцесор 8051. Крім того, до складу мікроконтролера входять ОЗУ, Flash-ПЗУ, АЦП, процесор синхронізації, цифрові порти та цілий рядінших елементів.

По-третє,Слід зазначити, що у деяких моделях моніторів можна використовувати різні типи LCD панелей. Так, наприклад, під кришкою моніторів, що продаються під торговою маркою FLATRON 1710B, можна зустріти LCD-панелі трьох різних типів: LM170E01-A4, HT17E12-100, M170EN05V1, і це дуже поширеною практикою практично всіх виробників моніторів. Але цікавим є той факт, що іноді фірма LG у своїх моніторах використовує панелі інших виробників, будучи при цьому найбільшим світовим виробником. Приналежність LCD-панелі можна визначити за її маркуванням, перші літери якого визначають виробника:

  • LM– панелі виробництва LG-PHILIPS
  • HT– панелі виробництва HITACHI
  • M– панелі виробництва AUO
  • FLC– панелі виробництва FUJITSU

Більшість сучасних LCD моніторів мають досить просту побудову, якщо його на рівні чіпів, тобто. у моніторі ми бачимо зараз дві чи три великі мікросхеми. Функціональне призначення цих мікросхем у більшості випадків є типовим, незважаючи на те, що вони випускаються різними виробниками і мають різне маркування. Оскільки мікросхеми виконують однакові функції, їх вхідні/вихідні сигнали будуть практично ідентичними, тобто. основна відмінність мікросхем полягає в їх характеристиках та цоколівці корпусу. Саме тому до більшості сучасних LCD моніторів, незважаючи на безліч їх торгових марок та безліч різних моделей, можна застосовувати однакові підходи під час діагностики несправностей та ремонту. Крім ідентичної функціональної схеми, багато LCD монітори мають одну й ту саму схему компонування, тобто. Майже всі виробники дійшли однаковою схемою розподілу електронних компонентів монітора з різних друкованих плат.

Отже, якщо подивитися на сучасний LCD монітор, то всередині нього ми знайдемо, як правило, саму LCD-панель та три друковані плати (рис.1):

Рис.1

- основну плату управління та обробки сигналів (Main PCB);

- плату блока живлення та інвертора заднього підсвічування (Power PCB);

- Оплату лицьової панелі управління.

Міжблочні зв'язки при такому компонуванні монітора демонструє рисунок 2.


Рис.2

Багато сучасних моніторів можуть використовуватися як USB-хаб, до якого можуть підключатися різні USBпристрої. Тому у складі монітора може з'явитися ще одна друкована плата, що відповідає USB-хабу, але наявність цієї плати є опціональною.

На основній платі управління розташовуються мікропроцесор монітора та скалер. Цією платою здійснюється обробка вхідних сигналів монітора та перетворення їх у сигнали управління LCD-панеллю. Іменною цією платою багато в чому визначається якість зображення, яке відтворюється на екрані монітора. Основна відмінність моделей моніторів одна від одної полягає в конфігурації цієї друкованої плати, у типі встановлених на ній мікросхем та їх "прошивці".

Плата лицьової панелі управління є вузькою друкованою платою, на якій розташовані тільки кнопки і світлодіод.

Плата джерел живлення (у документації LG її позначають, як LIPS), є комбінованим джерелом живлення, яке складається з двох імпульсних перетворювачів: основного блоку живлення та інвертора заднього підсвічування. Цією платою формуються всі основні напруги, необхідні для роботи і основної плати, і LCD-панелі, а також формується напруга високовольтна для ламп заднього підсвічування. Саме ця друкована плата дає найбільшу кількість різних проблем та відмов LCD-моніторів.

Але існує і другий варіант компонування, при якому крім LCD-матриці в моніторі є чотири друковані плати:

- основна плата управління та обробки сигналів (Main PCB);

- Плата блоку живлення (Power PCB);

- плата інвертора заднього підсвічування (Back Light Inverter PCB);

- Оплата лицьової панелі управління.

У даному варіанті компонування блок живлення та інвертор заднього підсвічування є окремими друкованими платами (рис.3).


Рис.3

Міжблочні зв'язки, характерні для такого компонування монітора, представлені на рис.4. Як приклад тут можна подати монітори LG FLATRON L1810B та L1811B.


Рис.4

Перш ніж говорити про різні варіанти схемотехніки LCD дисплеїв, дамо короткі характеристики основним компонентам, з яких вони складаються.

Мікропроцесор

Мікропроцесор, який у різних джерелах може позначатися як CPU, MCUі MICOM, здійснюється загальне керування монітором. Основними його функціями є:

- формування сигналів для включення та вимикання заднього підсвічування;

- керування яскравістю ламп заднього підсвічування;

- Налаштування режиму роботи скалера;

- Формування сигналів керуючих роботою скалера;

- обробка та контроль вхідних синхросигналів HSYNC та VSYNC;

- Визначення режиму роботи монітора;

- Визначення типу вхідного інтерфейсу (D-SUB або DVI);

- Обробка сигналів від лицьової панелі управління.

Керуюча програма мікропроцесора, зазвичай, перебуває у його внутрішньому ПЗУ, тобто. ця програма "прошита" в мікропроцесорі. Однак частина керуючого коду, і особливо різні дані та змінні зберігаються у зовнішній енергонезалежній пам'яті, яка є електрично перепрограмованим ПЗУ – EEPROM. Мікропроцесор має прямий доступ до мікросхем EEPROM.

Мікропроцесор, як правило, є 8-розрядним і працює на тактових частотах близько 12 - 24 МГц. Мікропроцесор, насправді, є однокристальним мікроконтролером, у складі якого крім CPU є ще:

- багатоцільові цифрові порти введення/виводу з програмованими функціями;

- аналогові вхідні порти та цифро-аналоговий перетворювач;

- Тактовий генератор;

- ПЗП;

- ОЗУ та інші елементи.

EEPROM

В незалежній пам'яті, в першу чергу, зберігаються дані про налаштування монітора та задані користувачем установки. Ці дані вилучаються з EEPROM у момент увімкнення монітора та ініціалізації мікропроцесора. При кожному налаштуванні монітора та встановленні нового значення користувача будь-якого параметра зображення, ці нові значення переписуються в EEPROM, що дозволяє їх зберегти. У сучасних моніторах як EEPROM , в основному, застосовуються мікросхеми з послідовним доступом по шині I2C(сигнали SDAі SCL). Це мікросхеми типу 24C02, 24C04, 24C08і т.д.

DDC-EEPROM

Усі сучасні монітори підтримують технологію Plug&Play, яка передбачає передачу від монітора у бік ПК паспортної та конфігураційної інформації про монітор. Для передачі даних використовується послідовний інтерфейс DDC, якому на інтерфейсі відповідаю сигнали DDC-DATA (DDC-SDA)і DDC-CLK (DDC-SCL). Сама паспортна інформація зберігається в ще одному EEPROM, який практично безпосередньо з'єднаний з інтерфейсним роз'ємом. Як EEPROM використовуються ті ж мікросхеми 24C02, 24C04, 24C08, а також може використовуватися і більш спеціалізована – 24C21.

Формувач RESET

Схема формування сигналу RESET забезпечує контроль напруги живлення мікропроцесора. Якщо ця напруга стає нижчою від допустимого значення, робота мікропроцесора блокується встановленням сигналу REST в низький рівень. Як формувач сигналу найчастіше використовується мікросхема Low Drop стабілізатора, типу KIA7042 або KIA7045.

Скалер

Мікросхемою скалера здійснюється обробка сигналів, що надходять від ПК. Скалер у більшості випадків є багатофункціональною мікросхемою, до складу якої зазвичай входять:

- мікропроцесор;

- ресивер (приймач) TMDS, яким забезпечується прийом та перетворення на паралельний вигляд даних, що передаються за інтерфейсом DVI;

- аналого-цифровий перетворювач – АЦП (ADC), яким здійснюється перетворення вхідних аналогових сигналів R/G/B;

- блок ФАПЧ (PLL), який необхідний для коректного аналого-цифрового перетворення та синхронного формування сигналів на виході АЦП;

- схема масштабування (Scaler), яка забезпечує перетворення зображення з вхідною роздільною здатністю (наприклад, 1024х768) у зображення з роздільною здатністю LCD-панелі (наприклад, 1280х1024);

- формувач OSD;

- трансмітер (LVDS), який здійснює перетворення паралельних даних про колір на послідовний код, що передається на LCD-панель по шині LVDS.

Крім цих основних елементів, у складі деяких скалерів можна виділити ще схему гамма-корекції, інтерфейс для роботи з динамічною пам'яттю, схему фрейм-грабера, схеми конвертації форматів (наприклад, YUV RGB) і т.п.

Фактично скалер є мікропроцесором, оптимізованим під виконання цілком певних завдань – обробку зображення. Скалер налаштовується на формат вхідних сигналів, отримуючи відповідні команди центрального процесора монітора.

Якщо у складі монітора є фрейм-буфер (оперативна пам'ять), робота з ним є функцією саме скалера. Для цього багато скалер оснащуються інтерфейсом для роботи з динамічною пам'яттю.

Приклад функціональної схеми скалера GM5020, який використовується в моніторі LG FLATRON L1811B, представлений на рис.5. Особливістю цього скалера є те, що не містить внутрішнього LVDS-трансмітера, і формує сигнали кольору у вигляді паралельного 48-розрядного потоку цифрових даних. При використанні скалера GM5020 потрібен ще й зовнішній LVDS-трансмітер, що є спеціалізованою мікросхемою.


Рис.5

Фрейм-буфер

Фрейм-буфер - це оперативна пам'ять досить великої ємності, яка використовується для збереження зображення, що виводиться на екран. Ця пам'ять потрібна під час перетворення (масштабуванні) зображення, тобто. коли вхідна роздільна здатність не співпадає з роздільною здатністю LCD-панелі. Як фрейм-буфер використовується пам'ять динамічного типу, найчастіше SDRAM. Місткість цієї пам'яті визначає розробником, виходячи з формату LCD-панелі та її колірних характеристик.

DC-DC перетворювач

Цим модулем забезпечується формування всіх постійних напруг, необхідних для роботи монітора. Цими напругами є: +5V, +3.3V, +2.5V або +1.8V. Перетворювачі є або лінійними, або імпульсними перетворювачами постійної напруги.

Буфер синхросигналів

Буфер синхросигналів, є підсилювачі, виконані або на транзисторах, або на мікросхемах дрібної логіки. Буфером забезпечується посилення та буферизація вхідних сигналів синхронізації HSYNC та VSYNC. Часто буфери керуються мікропроцесором, що дозволяє вибрати джерело сигналу, а також вибрати тип синхронізації (роздільна, композитна або SOG).

Інвертор

Інвертор формує високовольтну та високочастотну напругу для ламп заднього підсвічування. Є імпульсним високочастотним перетворювачем, який з напруги +12V створює імпульсну напругу амплітудою близько 800В.

Блок живлення

Блоком живлення зі змінної напруги мережі формуються постійні напруги +12В і +5В, які використовуються для живлення всіх каскадів монітора. Блок живлення є імпульсним і може являти собою зовнішній мережевий адаптер, так і внутрішній модуль монітора, хоча в моніторах, представлених в даному огляді, блок живлення є внутрішнім.

Переважна більшість LCD моніторів можна віднести до одного із трьох базових варіантів схемотехніки, які спробуємо охарактеризувати.

1) Перший варіант характеризується наявністю на MAIN BOARD двох основних мікросхем: мікросхеми мікропроцесора та мікросхеми скалера. Мікропроцесор здійснюється загальне управління компонентами монітора, а скалер здійснює перетворення колірних сигналів, тобто. здійснює підстроювання зображення під роздільну здатність LCD-панелі. У цьому скалер обробляє дані " льоту " , тобто. без попереднього збереження зображення в проміжній пам'яті. Тому мікросхеми пам'яті у такому варіанті схемотехніки не використовуються. Блок-схема такого LCD-монітора демонструється на рис.6.


Рис.6

2) Другий варіант (Рис.7) відрізняється від першого наявністю в моніторі мікросхем пам'яті, які часто називають буфером кадру (Frame Buffer). Наявність мікросхем пам'яті притаманно моніторів вищого класу, які можуть працювати із зображеннями різних вхідних форматів, зокрема і телевізійних. До цього класу моніторів більшою мірою належать 18-дюймові монітори, наприклад, FLATRON L1811B.


Рис.7

3) Третій варіант характеризується наявністю на основній платі MAIN BOARD лише однієї "активної" мікросхеми. Під терміном "активна мікросхема" ми маємо на увазі мікросхему, що має власну систему команд, програмовану під виконання різних функцій і здатну виконувати будь-яку обробку сигналів. У деяких моніторах (наприклад, у FLATRON L1730B і L1710S), ми бачимо всього одну таку мікросхему, яка поєднує в собі функції мікропроцесора і функції скалера. Так як подібні мікросхеми можуть використовуватися в різних моделях моніторів, і так як у складі мікросхеми є мікропроцесор, для роботи якого потрібна наявність кодів, що управляють, то на платі MAIN BOARD ми знайдемо ще й мікросхему постійного запам'ятовуючого пристрою - ПЗУ (ROM). Ця мікросхема, яка найчастіше є 8-розрядним ПЗП з паралельним доступом, містить програму для роботи комбінованої мікросхеми скалера-мікропроцесора. Часто мікросхема ПЗП є електрично перепрограмована, і тому її часто позначають, як FLASH. Практично у всіх моніторах LG як ПЗУ використовуються мікросхема сімейства AT49HF. Блок-схема моніторів із такою схемотехнікою представлена ​​на рис.8.


Рис.8

Крім цих трьох варіантів побудови монітора можна ввести ще один варіант. Він відрізняється тим, що в моніторі використовується такий скалер, який не має вбудованого LVDS-трансмітера. У цьому випадку трансмітер відповідає окрема мікросхема, яка встановлюється на основній платі між скалером і LCD-панеллю. LVDS-трансмітер здійснює перетворення паралельного (24 або 48 розрядного) цифрового потоку даних, сформованого скалером, послідовні дані шини LVDS. LVDS-трансмітер є мікросхемою загального застосування, яка може використовуватися в будь-яких моніторах. Така схемотехніка, із зовнішнім LVDS-трансмітером, також характерна, переважно, моніторів вищого класу, т.к. у них застосовуються спеціалізовані скалери з меншою кількістю додаткових функцій. Приклад блок-схеми монітора з такою схемотехнікою представлений на рис.9. Як приклад монітора з такою побудовою можна назвати модель LG FLATRON L1811B.


Рис.9

Тут були розглянуті лише базові варіанти сучасної схемотехніки, хоча у всьому різноманітті моделей і торгових марок LCD-моніторів можна зустріти різні комбінації представлених блок-схем. У зведеній таблиці 1 відображені типи застосовуваних мікросхем та особливості схемотехніки найбільш масових моделей моніторів LG.

Таблиця 1. Особливості схемотехніки TFT-моніторів компанії LG

Модель монітора

Варіант компонування

Варіант схемотехніки

Типи основних мікросхем

Тип використовуваної

LCDпанелі

CPU

Скалер

LVDS

L1510S

див. рис.1

див. рис.6

MTV312

MST9011

LM150X06-A3M1

L1510P

див. рис.1

див. рис.6

MTV312

MST9051

LM150X06-A3M1

L1511S

див. рис.1

див. рис.9

MTV312

GMZAN2

THC63LVDM83R

1) LM150X06-A3M1

2) LM150X07-B4

L1520B

див. рис.1

див. рис.6

MTV312

MST9011

LM150X06-A4C3

L1710S

див. рис.1

див. рис.8

GM2121

1) HT17E12-100

2) M170EN05

L1710B

див. рис.1

див. рис.6

MTV312

MST9151

1) LM170E01-A4

2) HT17E12-100

3) M170EN05V1

L1715 /16 S

див. рис.1

див. рис.6

MTV312

MST9111

LM170E01-A4

L1720B

див. рис.1

див. рис.6

MTV312

MST9111

1) LM170E01-A4

2) LM170E01-A5K6

3) LM170E01-A4K4

4) LM170E01-A5

L1730B

див. рис.1

див. рис.8

GM5221

1) LM170E01-A5K6

2) LM170E01-A5N5

3) LM170E01-A5KM

L1810B

див. рис.3

див. рис.6

MTV312

MST9151

1) LM181E06-A4M1

2) LM181E06-A4C3

L1811B

див. рис.3

див. рис.9

68HC08

GM5020

THC63LVD823

1) LM181E05-C4M1

2) LM181E05-C3M1

L1910PL

див. рис.1

див. рис.6

MTV312

MST9151

FLC48SXC8V-10

L1910PM

див. рис.1

див. рис.6

MTV312

MST9151

FLC48SXC8V-10

Аналітичний огляд даних, поданих у таблиці 1, дозволяє зробити кілька цікавих висновків.

По перше, Майже всі, представлені в таблиці 1 монітори, мають однакову схему компонування, яка, до речі, характерна практично для всіх сучасних моніторів, незалежно від фірми-виробника.

По-друге, LG у своїх моніторах як керуючий процесор використовує, переважно, мікроконтролер MTV312 , розроблений фірмою MYSON TECHNOLOGY. Цей мікроконтролер у своїй основі має найвідоміший мікропроцесор 8051. Крім того, до складу мікроконтролера входять ОЗУ, Flash-ПЗУ, АЦП, процесор синхронізації, цифрові порти та цілий ряд інших елементів.

По-третє,Слід зазначити, що у деяких моделях моніторів можуть використовуватися різні типи LCD-панелей. Так, наприклад, під кришкою моніторів, що продаються під торговою маркою FLATRON 1710B, можна зустріти LCD-панелі трьох різних типів: LM170E01-A4, HT17E12-100, M170EN05V1, і це дуже поширеною практикою практично всіх виробників моніторів. Але цікавим є той факт, що іноді фірма LG у своїх моніторах використовує панелі інших виробників, будучи при цьому найбільшим світовим виробником. Приналежність LCD-панелі можна визначити за її маркуванням, перші літери якого визначають виробника:

LM– панелі виробництва LG-PHILIPS

HT– панелі виробництва HITACHI

M– панелі виробництва AUO

FLC– панелі виробництва FUJITSU


Цей РК-монітор, модель BENQ FP737s-D з діагоналлю 17 дюймів, як і весь комп'ютер, був куплений в далекому 2004 році, наступні 10 років, він працював справно, і мене цілком влаштовував. Але нещодавно з ним стали діятись дивні речі: відразу після включення комп'ютера, після того, як з'являлося зображення на моніторі, через 5-7 секунд екран гас, світлодіод живлення світився, як і мав. Після натискання кнопки включення - вимкнення, зображення знову з'являлося, але вже через 10 - 12 секунд знову пропадало, і так далі протягом приблизно 5 - 10 хвилин, можна сказати поки не прогріється, монітор не починав нормально працювати. Так як в електроніці розбирався слабенько, і ремонтом моніторів ніколи не займався, доводилося робити 10 включень - вимкнень, і далі монітор працював у нормальному режимі.

А в останній місяць монітор зовсім зіпсувався, до вищеописаної проблеми додалася ще одна цікава особливість: якщо відкрити програму або зображення, в якому багато білого кольору, наприклад Microsoft Word, то монітор відразу ж вимикався, незалежно від того, скільки він працював до цього, те саме і зі світлими картинками, або з фільмами в яких хоча б на кілька секунд показують сніг. Таке далі терпіти було не можна, нервова система мені дорожча, ніж монітор), тому було вирішено розібрати монітор, і в крайньому випадкувже готовий купити новий. Зважаючи на те, що монітор вже старий, віддавати на ремонт у сервіс його було зовсім не рентабельно.


Після відкриття корпусу монітора з'ясувалося, що здулися 6 конденсаторів, п'ять 470 мкф на 35 вольт, і один 1000 мкф на 16 вольт. Деталі коштували копійки, трохи більше за долар, особливих навичок для здійснення такого ремонту не потрібно було, тому вирішив все зробити сам. Тим більше останнім часом почав активно вивчати електроніку, подумав, буде якась ніяка практика. Озброївшись паяльником на 25 ват, жало якого було заземлено через резистор 1 МегаОм на радіатор опалення від статики, почав випоювати дуті електроліти. Щоб не переплутати полярність конденсаторів при впаюванні, щоб уникнути вибуху, або як мінімум їх здуття, відразу після того, як випаяв старий конденсаторна його місце ставив новий. Так виглядали нові конденсатори:


Далі, не припаюючи, розгинав ніжки для його фіксації, тобто, щоб він не випав. Після того, як всі несправні конденсатори були замінені на нові, ще раз перевірив правильність їх встановлення, або інакше кажучи, відповідність їх полярності. Ось так виглядала плата після заміни електролітичних конденсаторів:


Як відомо, у радянських електролітичних конденсаторів, маркувався позитивний висновок, нанесенням плюсу, ближче до одного з висновків, у сучасних імпортних смужка на корпусі конденсатора означає мінус. Нижче показані конденсатори, що здулися, крупним планом:



Після цієї перевірки були пропаяні знову встановлені конденсатори. Потім бокорізами відкусив ніжки до рівня плати, щоб висновки, що стирчать, не замкнули нічого на платі. На цьому ремонтні роботи було закінчено. Після складання монітора в початковий стан монітор був включений до мережі. Підключив кабель монітора до системному блокута ввімкнув комп'ютер. Для перевірки, так як раніше помічалися глюки монітора при переважанні білого кольору на екрані, відкрив Word на весь екран монітора - нічого не сталося, після інших тестів в аналогічних режимах стало зрозуміло, що ремонт пройшов вдало і тепер монітор працює, як і належить. Весь ремонт коштував трохи більше долара і зайняв 2 години часу. Економія очевидна.


Даний випадок доводить, що прості поломки оргтехніки можуть бути полагоджені в домашніх умовах за наявності невеликого досвіду. У електролітичних конденсаторів, які довго піддавалися нагріванню, а також тих, які були впаяні, або лежали багато років без використання, спостерігається зниження ємності, а іноді й підвищення ЕПС (), воно ESR. Іноді такі конденсатори по зовнішньому виглядувідрізняються від робочих, наприклад як у цьому випадку, іноді немає, але пристрої, на платах яких впаяно ці конденсатори, належним чином працювати не будуть. Такі конденсатори однозначно підлягають заміні. Виміряти ЕПС можна за допомогою спеціальних приладів ESR метрів, які у свою чергу можуть бути як саморобними, в інтернеті є безліч схем таких приладів, на будь-який смак, так і покупними. Спеціально для сайту "" - ErmaK.