液晶电视背光板故障分析与维修

液晶电视主要由信号板、背光板、开关电源板和液晶屏组件四大部件组成,其中故障率较高的是开关电源板和背光板,特别是背光板。虽然背光板电路结构相对比较简单,但功耗较大,电压高、电流大,因此其故障率较高。目前,液晶电视机的背光板多采用MOS管组成功率放大模块作为功率驱动电路,如图1所示,这有别于CRT彩电的相关电路。

一、背光灯管老化的判断

背光灯管老化后主要表现为背光亮度明显变暗、发黄,即图像变暗、发黄,开机后屏幕上有阴影出现,这主要是背光灯管放电性能下降,荧光粉衰老所致。

背光灯内部充有惰性气体,以维持正常放电,如果背光灯管出现慢性漏气,其放电将变得异常,灯管两端变黑如图2所示,所发出的光偏红,从而会引起背光板电路保护,严重时可能损坏高压变压器及功率放大器件,检修时须注意。背光灯管在供电电压、控制电路、环境温度、正弦波波形正常情况下寿命很长,但使用不当时,其寿命会大大缩短,导致提前衰老损坏。

维修时若发现背光板损坏,应尽量把原背光板修好或者更换同规格、同型号的背光板。若换用万能背光板或其他不同型号的背光板,因背光灯不能很好地适应灯管的性能,通常会加速灯管的衰老和损坏。平时尽量多收集各种背光板的资料,如用精度较高的万用表示波器测量正常工作背光板的各种数据波形,并记录下来,特别是集成电路各引脚的正常工作电压、波形、电阻值,这会给你以后的维修提供最有效的资料和依据。华帝抽油烟机售后服务

二、检修须知

背光板通电工作后,不能用万用表和示波器直接测量其高压输出端,这样会导致高压“拉弧”,易损坏背光板和测量设备。若要测量输出高压,须采用10:1或100:1的衰减器,先连接好输出端和万用表或示波器,再接通背光板电源。背光板的振荡频率一般在60kHz左右,因万用表的频率响应不够,测量误差较大。另外,在未接背光灯管时,因背光板上的串联谐振输出电路处于开路状态,测不到正弦波波形。

检修时,在AC220V市电输人电路中须加装1:1的隔离变压器,特别是修理IP整合型开关电源板时。否则,若操作失误,易造成电路板损坏,甚至会危及人身安全,这一点要引起高度重视。

检修前要充分了解故障背光板的供电ON/OFF(开/关)控制及亮度控制端口及正常电压,如图3所示,并确认主板及开关电源经上述接口送来的控制信号及供电正常。某些背光板只需一组工作电压,如+24V,背光板上的集成电路的供电电压是由该电压经降压稳压后提供;某些背光板的功率放大电路供电及集成电路供电是分别由开关电源提供。

另外,要充分了解故障背光板所采用的集成电路各引脚功能、定义、保护检测电压参数,过压、过流保护阈值及灯管断路保护阈值等,尤其是过压保护、灯管断路保护引脚的位置和阈值大小,因为在实际检修中可能要进行去保护功能操作,以免搞错导致新的故障。对于背光灯板上功率放大电路的结构要了解清楚:是半桥架构还是全桥架构,一组桥式输出负担几只升压变压器的功率驱动等,以及保护电路的取样形式。如果手头有故障背光板电路原理图,应先根据自己掌握和了解的知识对电路进行分析,做到心中有数。

三、常用检修方法

背光灯管和背光灯管驱动电路(又称高压电路)易出现故障,并且出现的故障多是有关联的。屏幕的大小不同,其液晶屏所采用的背光灯管数量也不同,有4根、6根、12根、16根等,并且背光灯管的长度随屏幕尺寸的大小而增加。检修时首先应检查背光板和主板的接口,察看其是否接触良好,特别是供电脚是否有松动、裂纹、过热、烧焦等现象。背光板的供电电流比较大,有的近10A,一些接口插座、插头的电流容量不够,会导致上述现象出现。

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接着仔细检查背光灯管连接插口有无放电、打火、接触不良等现象,如有应及时排除。需拆下灯管时,对于多个灯管、多只升压变压器的背光板来说,要逐一记下各个背光灯管所连接背光板上灯管插座的对应位置,以免插错,一且插错会导致亮度变低,或有较轻微差拍滚道干扰。当背光板上有一只灯管或多只灯管损坏时,对应高压输出过压保护电路会动作,此时应将对应升压变压器的输入电路断开,并对相应电路进行改动,这样可防止过压保护电路误动作。

高压电路是将输入的低电压(+12V或+24V )转换成600V~800V(灯管点亮后)的高频高压电,以推动背光灯管发光。高压逆变电路的工作频率较高,多在40kHz-80kHz,检测高压电路时,由于万用表内阻较高,尽量避免对被测电路的影响。也不要用万用表去直接测其高压输出端。

实修发现,早期机型的升压变压器和灯管较易出现问题,新机型则是保护电路故障率高。目前,新型液晶彩电设有高压平衡保护电路,可通过对高压输出电流的检测判断高压是否正常,如果高压输出电流不平衡,则多是灯管系统有问题,单灯接触不良、损坏或任一路的高压输出元器件损坏等,经PWM控制芯片检测后,判断出电路有问题,使振荡电路偏振,从而关断高压输出,表现为屏幕亮一下后再变成黑屏。

背光板电路上设有一个亮度调节端,该端受MCU发出的亮度调节PWM脉冲控制。维修黑屏或亮度暗故障时,先调整亮度,若亮度调节端电压有平滑高低变化,说明MCU输出的PWM脉冲信号正常,故障出在背光板电路。若该端口电压不变化,则应重点检查MCU外围的亮度控制电路。如电源指示灯亮,而背光灯不亮,此时要重点检查背光板上的保险管是否正常,若发现已烧断,说明背光板存在短路故障,应重点检查高压输出电路和驱动电路。如果保险管完好,说明高压输出电路无短路故障,应集中检查PWM控制芯片及其外围电路。检修时,还要对开机时背光灯启动信号(ON/OFF)电平变化情况进行检查,若此电平无变化,需检查MCU电路;若正常,则需检查PWM控制芯片的供电以及外围的定时电容、电阻是否正常。因为背光板上有多个驱动电路和多路高压输出,不可能同时损坏,只要有一组正常,则说明PWM控制芯片有激励脉冲输出,故障可能由于某路高压输出电路和某组灯管有问题而引起电路保护。

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液晶彩电黑屏多系电源电路和背光板电路有故障所致,但两者的故障现象有所不同:电源供电故障,整机无供电,屏幕全暗;背光板出现故障,屏幕上会有微弱的图像。这一点对于判断液晶彩电是电源故障或是背光板故障十分重要。还有就是开机后灯能点亮,但会瞬间熄灭,这类情况多是背光板保护电路动作引起的。

目前,新机型多设有两种保护电路,即过压和过流保护电路,其故障具体表现也是有区别的,过压保护多在灯管点亮后稍过一段时间熄灭,而过流则是点亮后瞬间熄灭。过压保护首先要测查其过压保护端的电压是否超过其阈值,也可试着将该端人为对地短路,强制高压电路工作,如果此时灯管点亮不再熄灭就说明是过压保护,否则是过流保护。判断是否过流保护,多采用切断电流保护电路中的取样元件来加以判断,但要确保高压输出电路无问题。

彩电使用一段时间后黑屏,关机后再开能重新点亮,此类故障多是高压逆变电路末级或供电电路元器件由于发热量大,工作一段时间后虚焊所致,补焊后即可排除故障。还有就是屏幕闪烁,此类故障是由于背光灯管老化引起的,有时也可能是高压电路异常所致。背光板上某一只灯管损坏时(如灯管断路),检测电路会将取样信号送至振荡控制集成电路,其内部保护控制电路经保护延时后切断其激励信号输出。若发现故障表现开机闪亮一下后熄灭,应测量振荡控制集成电路的灯管电流检测输入端电压,进-步确定后,再加以处理。基层维修由于条件限制,当一只灯管损坏后,常采用将其对应升压变压器的输入电路断开的方法解决,因灯管不易购到,并且更换灯管是一个较麻烦且困难的事。由于液晶屏内设有导光板,上述处理对于使用效果影响不是很大,由于灯管损坏后,对应高压不会降低,会导致高压输出过压保护电路动作,即上述方法还会改动电路,以防止过压保护电路动作。

电流保护多是功率放大电路的放大元件出现击穿、短路造成的。背光板上的功率放大电路元件都工作在高压、大电流状态,再加之环境温度变化,灯管的老化、接触不良或升压变压器局部短路,极易导致功率放大管或放大模块击穿短路,故障现象多表现为保险管烧断。检修时要仔细察看背光板上是否有过热、冒烟、烧焦迹象,功率管或模块焊脚有无炭化、虚焊等现象,要分别测量功率管或模块的各脚对地电阻值与正常值进行对比,若发现某引脚阻值偏大或为0Ω,说明这只功率管或功率模块已损坏。除上述检查外,还应检查各个升压变压器自身是否短路,因升压变压器,局部短路也会导致功率管或功率模块击穿损坏。

目前,背光灯板有采用一只升压变压器的,如图4所示,其电路采用平衡装置,以保证CCFL灯管并联启动,此种升压变压器体积较大,其制作工艺、绝缘性能都很好,一般不易损坏。另一种是采用多个升压变压器,分别单独驱动CCFL灯管,它的特,点是一只升压变压器驱动一只灯管,如有18只灯管,就得有18只升压变压器,如图5所示。由于使用的升压变压器比较多,每只升压变压器的体积较小,加之其产生的高压多在1400V左右,因此其绝缘、耐压性能就很难保证,所以使用起来较易出现击穿、短路故障,实修发现匝间短路的情况较多。要修复此类背光板,须换用同型号同规格的升压变压器。

如果只是一只高压变压器损坏,可将故障变压器初级断开,即舍去一灯的方法来临时解决。因一只灯管不工作,虽然屏幕上会有相应的轻微暗区,但此时若把液晶屏的亮度稍提高些,一般不会明显影响使用。当然,这只是一个应急措施,有条件时应尽量换上同型号变压器。

如果某液晶彩电屡次损坏高压元器件,则多是由于背光灯管漏气造成的,需更换灯管。在更换灯管前要根据灯管的直径、长度、色温进行选择,否则无法更换,就是能更换上去也易再次损坏背光板上的高压元器件。背光灯管的直径都非常小,一般为1.8mm~3mm,在拆换过程中须小心。灯管安装在灯架上,更换时,需拆开液晶屏,然后将灯管从屏幕-侧抽出。拿灯管时要戴上橡胶膜手套防止手汗污染灯管表面,焊接灯管电极连线时速度要快,焊点要尽量圆润光滑,不可有毛刺,否则易放电拉弧,损坏高压驱动电路或高压输出元器件,也易导致其保护电路频繁动作,引起屏幕无规律黑屏。在取下旧灯管时,注意保护灯架,防止变形,否则,换上新灯管后,屏幕周边会出现漏光现象。

值得一提的是,一些液晶屏在更换灯管时,需将屏上的柔性印制电路板(FPC)移开,如图6所示,这个电路板特别容易损坏,操作时不能用力牵拉折叠,其排线一旦折断便无法修复。操作时还需采取防静电措施。更换灯管时,若有条件,最好一次将所有灯管全部换掉,这样可保证屏上各点亮度一致,同时也保证背光板上的电路负载相同,不会造成闪烁或局部黑屏故障。

四、检修实例

例1:一台长虹LT3212彩电,开机后黑屏,伴音正常。分析检修:通电检查,发现背光灯不亮,检测背光灯的开/关控制管及集成电路U80030脚、电阻R711两端及Q702基极电压,均为低电平,正常;测Q702的输出端也为低电平,正常应为高电平,故怀疑Q702损坏,更换Q702后故障排除。

例2:一台松下TH-I32C20C彩电,二次开机后指示灯一闪即灭。分析检修:此故障原因可能是背光灯功率放大器所需的30V工作电压异常,或过压检测电路有问题。其过压检测电路如图7所示,由Q7750~Q7753及外围元件组成。在二次开机瞬间,测得Q7750基极电压约为0.7V,表明过压保护电路已起控。故障原因应是30V供电异常,或30V电压过压检测电路有故障。将Q7750断开,在二次开机时测得30V电压正常,由此说明其过压检测电路有问题。对图7中各元件进行检查,发现Q7751已损坏,换用-一只型号为2SC2001SOL的三极管后,故障排除。

例3:一台创维22LEATV彩电,开机后黑屏,但伴音正常。分析检修:伴音正常,说明电源及信号通道基本正常,黑屏多是背光板电路及亮度控制电路有故障。首先检查背光板电路,卸开机壳,看到背光板上有一连接主板的插座CNO1,如图8所示,①、②脚接地,③脚为亮度调节端,④脚为ON/ OFF(高电平5V为“开”)端,⑤、⑥脚为+12V供电端。接上电源在不开机状态测量此插座各脚电压,①、②脚为0V,③脚为0V,④脚为0.22V,⑤、⑥脚为+12V。在开机状态重新测量cv01各脚电压,①、②脚为0V,③脚为3.1V、④脚为4.6V,⑤、⑥脚为7.8V左右,上述检测说明主板输出的背光开/关及亮度调节信号正常,问题应出在背光灯电路中。首先检查背光板上+12V电压滤波电容C10和C01,发现C01已漏电换用一只100uF/16V电容后,插上连接插针, +12V电压恢复正常,故障排除。

例4:一台松下TH-232C20C彩电,开机后红灯亮一下即灭。分析检修:根据维修经验,这种现象多是背光电路有故障所致,卸开机壳直观检查没发现明显的问题。将连接插头A03 15脚与②、③、⑥、⑦脚短接,强制打开电源和背光逆变电路。A03的②脚为背光亮度控制端及背光启动控制脚ON/OFF,在开机时此脚电压应有高于3.1V的电压,而实测A03②脚电压为0.49V。由此判断背光亮度控制电路有故障,该电路是由Q9900~Q9904及外围元件组成,如图9所示。对该电路中的有关元器件进行检查,发现电容C9900已击穿损坏,换上一只4.7uF/16V电容后,故障排除。

例5:海信TLM3273H彩电,开机出现字符后黑屏。分析检修:开机后能看到显示字符,说明开关电源和信号处理板上的控制系统电路基本正常,故障出在背光板电路中。拆开机器后盖,发现二次开机瞬间背光驱动电路有轻微叫声,检查此机背光驱动电路,发现该机背光驱动电路上的激励脉冲形成电路是由BD9897FS及外围元件组成。查阅相关资料得知BD9897FS 26脚为电源供电端、16脚为启动控制电压输人端,2、3、31、32脚为激励脉冲信号输出端。由于电视机在开机瞬间有光栅出现,说明由开关电源和信号处理电路送来的+24V电压及背光灯驱动电路的启动控制电压正常。

实际测得BD9897FS 26脚电压为+24V ,16脚电压为4.2V,均正常,于是重点检查背光灯驱动电路中的激励脉冲形成电路和输出电路,关机测量BD9897FS的②、③、31、32脚对地电阻,发现31、32对地电阻为21Ω左右,此两脚是通过电阻连接全桥驱动放大器Q201、Q204的控制极,怀疑Q201、Q204击穿损坏,经查Q201 ,Q204确已损坏,换新后故障排除。

例6:一台海信TLM3233D彩电,开机后光栅一闪即灭,伴音正分析检修:该机采用的是电源电路与背光灯驱动电路合在一起的整合板。根据故障现象分析,怀疑背光板.上的高压变压器引脚根部打火引发本故障。此机高压变压器引脚根部极易打火,造成高压绕组断路。卸开机壳检查背光板,发现线路板上的一,只高压变压器引脚与电路板之间有一个因打火而烧焦的黑洞,观察该高压变压器的型号为4301H720057(GP),测量高压变压器的初级绕组的直流电阻约为81Ω,再测其高压绕组阻值为无穷大(正常应为1800Ω左右),说明该变压器高压绕组已断路。从旧板上拆下一只同型号的高压变压器换上,并将打火烧焦的印制板清理干净,再用导线连接好断裂的铜箔,通电试机,故障排除。


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