液晶屏背光板工作原理及維修22181課件

投資價值發(fā)現(xiàn)者

液晶屏背光板

工作原理及維修

市場質(zhì)量部朱性彬

2009年4月一、前言二、背光板在液晶電視機中的作用三、背光板工作原理方框圖四、背光板各部分電路介紹五、部分背光板主控IC管腳介紹六、LCD組件板故障判斷方法七、背光板故障維修流程八、背光板常見故障統(tǒng)計九、背光板易損器件的測量方法十、背光板典型案例十一、下一步工作計劃及需求目錄一、前言隨著液晶電視機銷量的逐漸增多，需要投入更多的精力來研究液晶電視機的維修，而目前液晶電視機中背光板的維修量占有較大的比例，同時由于背光板是顯示屏供應商供屏時自帶的，供應商出于對技術的保密性，現(xiàn)在我們還拿不到背光板的電路圖和IC資料，這對我們背光板的維修帶來了很大的難處。為了改善我們的背光板修理，本文對背光板的通用工作原理及常見故障判斷作一介紹，對網(wǎng)絡維修具有一定的參考價值。本文的目的是想幫助網(wǎng)絡提高維修技能，但由于我們對背光板的電路和維修了解得還不多，因此其中的一些觀點可能有不準確或描述錯誤的地方，請大家指出來共同討論，從而共同提高我們的維修水平，謝謝！三、背光板工作原理方框圖背光板電路由輸入接口電路、PWM控制電路、MOS管導通與直流變換電路、LC振蕩及高壓輸出回路、取樣反饋電路等幾部分組成，其工作原理方框圖如下：四、背光板各部分電路介紹

1、輸入接口電路

1）供電輸入電壓輸入接口電路中的供電輸入電壓一路直接加到MOS管導通電路，作為MOS管的供電電壓（24V或12V）；另一路經(jīng)晶體管穩(wěn)壓控制電路加到PWM控制IC，作為PWM控制IC的供電電壓（12V或5V）。

背光板各部分電路介紹2）開機使能信號ENA輸入接口電路中的開機使能信號ENA經(jīng)過相關的三極管、電阻、電容電路后加到PWM控制IC，作為PWM電路的控制開關。ENA為高電平（3-5V）時PWM電路工作，ENA為低電平（＜2V)時PWM電路不工作。

一種典型電路是數(shù)字板過來的ENA信號經(jīng)過電阻、電容電路后直接加到PWM控制IC的ENA腳，如下圖：

3）亮度控制信號輸入接口電路中的亮度控制信號DIM或BRTI，經(jīng)過相關的電阻、電容電路后加到PWM控制IC的亮度控制腳DIM或BRTI，通過控制PWM驅(qū)動脈沖寬度控制燈管的亮度。背光板各部分電路介紹

2、PWM控制電路

PWM控制電路由PWM控制IC及外圍電路組成，其核心電路是PWM控制IC。目前不同種類的背光板，所用的PWM控制IC也不同，如奇美26/30寸用OZ960、友達37寸用OZ964、三星40寸用DMB8110D、奇美42寸用OZ9928SN、三星46寸用MSC1691A1等等。不同種類的PWM控制IC管腳數(shù)量及功能排序可能不同，但管腳功能大同小異，下面介紹PWM控制IC的管腳功能。

PWM控制IC的各個管腳主要有以下功能：

背光板各部分電路介紹背光板各部分電路介紹1）CTIMR或TIMR腳該腳一般外接一個1-2uF的電容到地，當輸出電路出現(xiàn)過壓時，IC內(nèi)部的開關被打開，對該電容進行充電。當充電到一定值時，IC啟動內(nèi)部保護功能，IC被關閉，停止驅(qū)動脈沖輸出。改變電容的大小，可以改變IC啟動保護時間的快慢，電容越大，保護越慢；電容越小，保護越快。一般設計保護時間在1-2S。3）ENA腳該腳為PWM電路控制開關輸入，高電平時IC工作，低電平時IC不工作。該腳一般外接一個1uF左右的電容到地，它的作用是讓ENA腳慢慢升到IC開啟電壓，從0V升到開啟電壓需1mS左右時間，以保證IC的正常啟動。背光板各部分電路介紹4)SST腳該腳為軟啟動腳，外接一個電容到地。IC加電后對該腳外接電容進行充電，充電到一定電壓后IC才會啟動工作。這樣減少了電源啟動時對燈管及其它元器件的電流沖擊，保證了電路的可靠性。

背光板各部分電路介紹5）VDDA或VCC或VIN腳該腳為IC供電輸入腳，電源板過來的供電電壓通過晶體管穩(wěn)壓及開關控制電路后加到該腳。背光板各部分電路介紹8）REF或VREF腳該腳為基準電壓輸出腳，通過一個1-2uF的電容到地，保持該腳電壓的穩(wěn)定性，同時供給其它電路使用。常見的基準電壓有5V和2.5V兩種，IC保護時該腳沒有電壓輸出。背光板各部分電路介紹9）RT腳該腳為定時電阻腳，一般外接一個電阻到地或到基準電壓腳，改變電阻大小，可改變輸出驅(qū)動脈沖的頻率。電阻越大，驅(qū)動脈沖頻率越低；電阻越小，驅(qū)動頻率越高。10）CT腳該腳為定時電容腳，一般外接一個電容到地，改變電容大小，可改變輸出驅(qū)動脈沖的頻率。電容越大，驅(qū)動脈沖頻率越低；電容越小，驅(qū)動頻率越高。

背光板各部分電路介紹有的IC將RT和CT設計在一個腳，電路設計更加簡單，如下圖：

背光板各部分電路介紹11）LCT或LRT-LCT腳該腳通過一個4700P左右的電容到地，作用是產(chǎn)生一個最低1V、最高3V的三角波，并通過DIM信號控制變成方波。背光板各部分電路介紹12）DIM腳該腳為從數(shù)字板過來的一個模擬直流控制電壓，LCT腳產(chǎn)生的三角波與DIM腳電位進行比較，產(chǎn)生需要的方波。改變DIM電壓，可以改變方波的占空比，從而改變MOS管的導通狀況，最終改變燈管的亮度。背光板各部分電路介紹13）LPWM腳該腳內(nèi)部接LCT與DIM比較產(chǎn)生的方波，外部通過二極管、電阻等元件接電流取樣反饋腳FB。當輸出電流變大時FB反饋電壓升高，LPWM腳方波電位上移，MOS管導通后產(chǎn)生的方波峰峰值降低，從而使交流輸出電壓降低，輸出電流減小，如此形成了一個電流負反饋，保證了輸出電流的穩(wěn)定性。背光板各部分電路介紹VLPWM

有些IC沒有LPWM腳，輸出級的電流取樣反饋直接加到IC的FB或ISEN腳，通過IC內(nèi)部電路調(diào)整方波的直流電位，改變MOS管導通所產(chǎn)生方波的峰峰值，進而改變輸出電壓和電流大小，完成負反饋，保證輸出電流的穩(wěn)定性。背光板各部分電路介紹14）CMP腳該腳為IC內(nèi)部電流反饋比較器輸出端，當燈管出現(xiàn)開路或損壞時，燈管沒有電流，F(xiàn)B電位急劇下降，CMP輸出高電平，將IC關閉，電源進入保護。有的IC沒有這個管腳。背光板各部分電路介紹15）PDRA、NDRB、PDRC、NDRD或DRV1、DRV2腳該腳為IC的驅(qū)動脈沖輸出，有的IC有四個驅(qū)動腳輸出，分別為PDRA、NDRB、PDRC、NDRD，前兩個腳與后兩個腳輪換著產(chǎn)生高電平和低電平，分別控制著四個MOS管的導通與截止；有的IC只有兩個驅(qū)動腳輸出，分別為DRV1、DRV2或HOUT、LOUT或AOUT、BOUT，這兩個腳輪換著產(chǎn)生高電平和低電平，每個腳控制2個MOS管的導通與截止。背光板各部分電路介紹4、LC振蕩及高壓輸出回路升壓變壓器T1的初級在MOS管不斷的導通與截止下獲得高頻方波，再通過變壓器耦合在T1的次級感應到電壓值更高的高頻方波電壓，該電壓通過變壓器漏電感及回路電容組成的LC諧振電路。當方波從低電平跳到高電平時，由于漏電感有抑制作用，使輸出波形慢慢升到最大；當方波從高電平跳到低電平時，由于漏電感有抑制作用，使輸出波形慢慢降到最小，如此將方波變成正弦波，加到燈管上。這是一個有效值為800V左右的交流電壓，在開機瞬間該電壓能達到1500V左右。背光板各部分電路介紹5、取樣反饋電路取樣電路分過壓保護取樣和電流保護取樣兩種。在升壓變壓器的次級高壓輸出端并聯(lián)有兩個電容，將兩個電容之間的電位作為電壓取樣點，經(jīng)二極管整流濾波后產(chǎn)生的電壓作為過壓保護反饋電壓，加到PWM控制IC的過壓保護輸入腳。將升壓變壓器次級接地的一端作為電流保護的取樣端，經(jīng)二極管整流濾波后產(chǎn)生的電壓作為電流保護反饋電壓，加到PWM控制IC的電流反饋輸入腳。背光板各部分電路介紹背光板各部分電路介紹取樣反饋電路識別燈管插座的每一端與升壓變壓器的一個次級高壓輸出端相連，該腳所連的電容（貼片或瓷片）即為過壓保護取樣電容，電容的另一端接一個整流二極管，二極管正端的電壓即為電壓反饋取樣電壓。有的電路在升壓變壓器的次級接地端會接一個二極管，則該二極管即為電流取樣二極管。升壓變壓器次級高壓輸出端2升壓變壓器次級高壓輸出端1電壓反饋取樣電容電壓反饋整流二極管升壓變壓器次級接地端2升壓變壓器次級接地端11、OZ960、OZ964各腳功能（26寸奇美、37寸友達屏使用）五、部分背光板主控IC管腳介紹管腳功能電壓管腳功能電壓1過壓保護充電電容0.1V11（N溝道）驅(qū)動輸出42.5V2過壓保護輸入1.8V12（P溝道）驅(qū)動輸出32.6V3點燈使能4.6V13驅(qū)動方波產(chǎn)生電路0.1V4軟啟動充電電容5V14亮度調(diào)整輸入2.4V5供電輸入5V15三角波產(chǎn)生電路1.4V6信號地0V16電源地0V7基準電壓輸出3.5V17驅(qū)動頻率調(diào)整電阻1.2V8啟動頻率調(diào)整電阻18驅(qū)動頻率調(diào)整電容1.0V9電流反饋輸入1.4V19（P溝道）驅(qū)動輸出12.6V10電流反饋比較器輸出2.3V20（N溝道）驅(qū)動輸出22.6V2、

DMB8110D各腳功能（40寸三星屏使用）部分背光板主控IC管腳介紹管腳功能電壓管腳功能電壓1空腳11過載保護輸入0.1V2點燈使能4.4V12地0V3基準電壓5.0V13電流反饋輸入2.0V4軟啟動充電電容2.2V14電流反饋比較器輸出1.8V5驅(qū)動頻率調(diào)整電容1.2V15過壓保護輸入0.5V6驅(qū)動頻率調(diào)整電阻2.0V16供電輸入12V7三角波產(chǎn)生電路0.1V17驅(qū)動低位輸出4.1V8數(shù)字亮度調(diào)整輸入1.7V18地0V9模擬亮度調(diào)整輸入2.6V19驅(qū)動高位輸出-0.2V103.3V20空腳3、MSC1691AI各腳功能（46寸三星屏使用）部分背光板主控IC管腳介紹管腳功能電壓管腳功能電壓1地09點燈使能4.2V2驅(qū)動輸出11.0V10電流基準1.0V3驅(qū)動輸出21.0V11電流反饋比較輸出0.9V4振蕩時鐘供電1.8V12電流反饋輸入0.7V5調(diào)光模式選擇2.8V13過壓保護輸入1.0V6亮度輸出參考1.1V14過流保護輸入1.3V7亮度基準1.7V15供電參考輸出3.0V8亮度調(diào)整輸入1.5V16供電輸入5.0V4、OZ9925各腳功能部分背光板主控IC管腳介紹管腳功能電壓管腳功能電壓1基準電壓輸出9亮度調(diào)整輸入2供電輸入10電壓反饋輸入3（N溝道）驅(qū)動輸出211過壓保護基準電壓4脈沖驅(qū)動地12過壓保護充電電容5（N溝道）驅(qū)動輸出113軟啟動充電電容6模擬信號地14電流反饋輸入7驅(qū)動頻率調(diào)整電阻、電容15點燈使能8三角波產(chǎn)生電路16啟動電源輸入六、LCD組件板故障判斷方法檢查背光板供電電壓是否正常背光不亮電源板故障檢查背光開機高電平是否正常數(shù)字板故障背光板板故障背光亮度閃動背光板板故障檢查背光亮度控制電壓是否正常數(shù)字板板故障NNNYYYY（1）（2）檢查中心驅(qū)動板供電是否正常NY檢查24V供電電壓是否正常電源板故障檢查中心驅(qū)動板供電是否正常NNY檢查LVDS線是否正常YLVDS線故障NLCD組件板故障判斷方法檢查24V供電電壓是否正常背光燈亮后熄滅電源板故障檢查背光開機高電平是否正常數(shù)字板故障背光板板故障檢查燈管及燈管插線是否正常燈管或插線故障NNNYYY（3）LCD組件板故障判斷方法檢查屏中心驅(qū)動板供電電壓是否正常屏幕發(fā)出很暗的藍光LVDS線故障屏中心驅(qū)動板故障屏中心驅(qū)動板故障檢查數(shù)字板LVDS插座各腳電壓或波形是否正常數(shù)字板板故障NYYY（4）（5）NN檢查LVDS線是否正常數(shù)字板故障YLVDS線故障圖像出現(xiàn)虛影或屏幕發(fā)出白光檢查LVDS線是否正常數(shù)據(jù)腳：電壓0.8V左右波形200mVp-p時鐘腳：電壓0.8V左右波形40mVp-pN說明：流程（4）、（5）非背光板故障七、背光板故障維修流程檢查PWMIC各腳有無電壓背光不亮PWMIC供電電路或開機使能電路故障檢查MOS管柵極電壓2V是否正常MOS管導通電路或直流變換電路故障NNYY（1）PWMIC或其外圍電路故障背光板故障維修流程PWMIC不良NNYY（2）背光燈亮2S后熄滅保護檢查燈管插座是否良好重插燈管插頭或修復插座檢查每個升壓變壓器次級電壓反饋取樣點電壓在開機瞬間是否相同檢查升壓變壓器初級繞組在開機瞬間電壓是否相同過壓、過流保護公共取樣電路異常N檢查每個升壓變壓器次級電流反饋取樣點電壓在開機瞬間是否相同檢查PWMIC的過壓保護及FB反饋腳電壓是否正常MOS管導通及直流變換電路異常NY升壓變壓器或取樣電容不良YY過流保護取樣支路異常N八、背光板常見故障統(tǒng)計故障現(xiàn)象故障原因原理分析維修方法燈不亮PWM控制IC及其外圍電路異常沒有驅(qū)動脈沖輸出測MOS管柵極有無電壓PWM控制IC的供電電壓異常PWM控制IC不工作測PWM控制IC的各腳有無電壓PWM控制IC的開機控制電壓異常PWM控制IC不工作測PWM控制IC的各腳有無電壓燈亮瞬間熄滅燈管插座任一腳對地短路反饋FB電壓過高，開機后瞬間保護目測燈管插座有無對地短路背光板常見故障統(tǒng)計故障現(xiàn)象故障原因原理分析維修方法燈亮2S后熄滅MOS管擊穿將0歐保險電阻燒斷反饋FB沒有電壓，開機后保護用萬用表先測量0歐保險電阻有無開路，若有開路，再測對應的MOS管，看有無擊穿燈管插座接觸不好、輸出取樣電容虛焊或變值等反饋取樣電壓過高，過壓保護目測燈管插座有無接觸不好、輸出取樣電容有無虛焊變壓器次級開路或引腳開路反饋FB沒有電壓，開機后保護萬用表AC1000V檔測開機瞬間升壓變壓器次級有無電壓輸出，或測變壓器次級電壓反饋取樣點有無電壓，若瞬間沒有電壓，則是該支路有問題?？捎萌f用表測量變壓器繞組，看有無開路。半導體電路損壞PWM驅(qū)動IC工作異常用萬用表測量相關的半導體電路阻值九、背光板易損器件的測量

1、升壓變壓器升壓變壓器初級繞組阻值為0.5歐姆左右（X1歐檔），兩個繞組串起來阻值為1歐姆左右（有些機器設計時直接將兩個初級繞組串起來，初級繞組的另一端懸空）。升壓變壓器次級繞組阻值約在500-1000歐姆之間（X100歐檔）。若出現(xiàn)開機2S后保護時，可對比測量各升壓變壓器的繞組阻值，將繞組阻值異常的變壓器更換（不同型號變壓器管腳排列一樣，參數(shù)略有差異，有的可直接代用，有的代用后燈管亮度有區(qū)別。）升壓變壓器次級繞組2輸出端升壓變壓器次級繞組1輸出端升壓變壓器次級繞組2接地端升壓變壓器次級繞組1接地端升壓變壓器初級繞組2升壓變壓器初級繞組1升壓變壓器初級繞組2升壓變壓器初級繞組1背光板易損器件的測量

2、MOS管電路

背光板上常用的MOS管電路為雙MOS管集成電路，有兩個N溝道MOS管的如IPL32C二合一電源用的3N06P726B；有一個N溝道MOS管、一個P溝道MOS管的如奇美小屏幕背光板用的FDS8958A。一般1、3腳為源極，2、4腳為柵極，5、6、7、8腳為漏極。下圖為FDS8958A內(nèi)部電路圖，右圖為其等效電路圖。用萬用表單獨測量MOS管電路時，5、6腳是相通的，7、8腳是相通的，1、8腳之間及3、6腳之間因有反向保護二極管，因此正向有幾K歐姆阻值，其它引腳之間阻值均為無窮大。在板上因為有外圍電路影響，測量時各腳之間會有不同的阻值，但除5、6、7、8腳外其它腳之間不應該短路，若出現(xiàn)短路情況則為MOS管損壞。等效電路背光板易損器件的測量

3、雙電壓比較器LM393

一般用于電流取樣比較，其內(nèi)部電路如下圖，8腳為VCC，4腳為地，2腳和6腳為兩個電壓比較器的反向輸入端，3腳和5腳為兩個比較器的正向輸入端，1腳和7腳為兩個比較器的輸出端。一般使用時比較器的正向輸入端接地，反向輸入端接取樣整流電壓，其工作原理如右圖。正常工作時反向輸入端為高電平，比較器輸出低電平；當出現(xiàn)過流情況時，反向輸入端為負壓，比較器輸出高電平。

當電路出現(xiàn)保護時，可測量兩個比較器的輸出端1腳和7腳是否為高電平，來判斷是否因這一路出現(xiàn)保護。若為低電平則與這一路無關，不要隨意將IC斷開或去掉。LM393比較器內(nèi)部電路圖比較器工作原理圖背光板易損器件的測量4、四電壓比較器LM339

一般用于電流取樣比較，其內(nèi)部電路如下圖，3腳為VCC，12腳為地，4腳、6腳、8腳和10腳為四個電壓比較器的反向輸入端，5腳、7腳、9腳和11腳為四個比較器的正向輸入端，1腳、2腳、13腳和14腳為四個電壓比較器的輸出端。一般使用時比較器的正向輸入端接地，反向輸入端接取樣整流電壓。正常工作時反向輸入端為高電平，比較器輸出低電平；當出現(xiàn)過流情況時，反向輸入端為負壓，比較器輸出高電平。

當電路出現(xiàn)保護時，可測量四個比較器的輸出端1腳、2腳、13腳和14腳是否為高電平，來判斷是否因這一路出現(xiàn)保護。若為低電平則與這一路無關，不要隨意將IC斷開或去掉。LM339比較器內(nèi)部電路圖十、背光板典型案例1、

46寸三星屏黑屏故障技改（PWL37C熱機自動關機技改.ppt）故障現(xiàn)象：第一批46寸三星屏（采用0.0版背光板）使用一段時間后會出現(xiàn)不定時地背光熄滅故障，冷開機正常。原因分析：過壓保護下取樣電容選用的是負溫度系數(shù)較大的電容，開機后隨著機內(nèi)溫度的升高，下取樣電容的容量減小，阻抗增大，分壓升高，這樣取樣反饋電壓較高，造成過壓保護。解決方法：改用受溫度影響較小的磁片電容2200PF/50V（C1為高壓電容）。背光板典型案例2、遙控不靈敏

故障現(xiàn)象：部分機器出現(xiàn)遙控距離近、遙控不靈敏。

原因分析：背光電源的工作頻率一般在20KHz-100KHz之間，部分背光電源的典型工作頻率在50KHz左右，該振蕩頻率產(chǎn)生高頻干擾，通過