液晶电视背光板问题剖析与修理

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,其中问题率较高的是开关电源板和背光板,尤其是背光板。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,因此其问题率较高。现在,液晶电视机的背光板多使用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彩电的有关电路。

1、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,这主如果背光灯管放电性能降低,荧光粉衰老所致。

背光灯内部充有惰性气体,以保持正常放电,假如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,紧急时可能损毁高压变压器及功率放大器件,检修时需小心。背光灯管在供电电压、控制电路、环境温度、正弦波波形正常状况下寿命非常长,但使用方法不对时,其寿命会大大缩短,致使提前衰老损毁。

修理时若发现背光板损毁,应尽可能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,因背光灯不可以非常不错地适应灯管的性能,一般会加速灯管的衰老和损毁。平常尽可能多采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,尤其是集成电路各引脚的正常工作电压、波形、电阻值,这会给你未来的修理提供效果最好的资料和依据。

2、检修需知

背光板通电工作后,不可以用万用表和示波器直接测量其高压输出端,如此会致使高压“拉弧”,易损毁背光板和测量设施。若要测量输出高压,须使用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。背光板的振荡频率通常在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况,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,尤其是维修IP整理型开关电源板时。不然,若操作失误,易导致电路板损毁,甚至会危及人身安全,这一点要引起高度看重。

检修前要充分知道问题背光板的供电ON/OFF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。某些背光板仅需一组工作电压,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,要充分知道问题背光板所使用的集成电路各引脚功能、概念、保护测试电压参数,过压、过流保护阈值及灯管断路保护阈值等,特别是过压保护、灯管断路保护引脚的地方和阈值大小,由于在实质检修中可能要进行去保护功能操作,以免搞错致使新的问题。对于背光灯板上功率放大电路的结构要知道了解:是半桥构造还是全桥构造,一组桥式输出负担几只升压变压器的功率驱动等,与保护电路的取样形式。假如手头有问题背光板电路原理图,应先依据自己学会和知道的常识对电路进行剖析,做到心中有数。

3、常用检修办法

背光灯管和背光灯管驱动电路易出现问题,并且出现的问题多是有关联的。屏幕的大小不同,其液晶屏所使用的背光灯管数目也不同,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。检修时第一应检查背光板和主板的接口,察看其是不是接触好,尤其是供电脚是不是有松动、裂纹、过热、烧焦等现象。背光板的供电电流比较大,有些近10A,一些接口插座、插头的电流容量不够,会致使上述现象出现。

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接着仔细检查背光灯管连接插口有无放电、打火、接触不好的等现象,如有应准时排除。需拆下灯管时,对于多个灯管、多只升压变压器的背光板来讲,要逐一记下每个背光灯管所连接背光板上灯管插座的对应地方,以免插错,一且插错会致使亮度变低,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毁时,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,如此可预防过压保护电路误动作。

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高压电路是将输入的低电压转换成600V~800V的高频高压电,以推进背光灯管发光。高压逆变电路的工作频率较高,多在40kHz-80kHz,测试高压电路时,因为万用表内阻较高,尽可能防止对被测电路的影响。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问题率高。现在,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测试判断高压是不是正常,假如高压输出电流不平衡,则多是灯管系统有问题,单灯接触不好的、损毁或任一路的高压输出元器件损毁等,经PWM控制芯片测试后,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。修理黑屏或亮度暗问题时,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,问题出在背光板电路。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不是正常,若发现已烧断,说明背光板存在短路问题,应重点检查高压输出电路和驱动电路。假如保险管完好,说明高压输出电路无短路问题,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电平变化状况进行检查,若此电平无变化,需检查MCU电路;若正常,则需检查PWM控制芯片的供电与外围的定时电容、电阻是不是正常。由于背光板上有多个驱动电路和多路高压输出,不可能同时损毁,只须有一组正常,则说明PWM控制芯片有勉励脉冲输出,问题可能因为某路高压输出电路和某组灯管有问题而引起电路保护。

液晶彩电黑屏多系电源电路和背光板电路有问题所致,但两者的问题现象有所不同:电源供电问题,整机无供电,屏幕全暗;背光板出现问题,屏幕上会有微弱的图像。这一点对于判断液晶彩电是电源问题或是背光板问题十分要紧。还有就是开机后灯能点亮,但会瞬间熄灭,这种状况多是背光板保护电路动作引起的。

现在,新机型多设有两种保护电路,即过压和过流保护电路,其问题具体表现也是不同的,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。过压保护第一要测查其过压保护端的电压是不是超越其阈值,也可试着将该端人为对地短路,强制高压电路工作,假如此时灯管点亮不再熄灭就说明是过压保护,不然是过流保护。判断是不是过流保护,多使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。

彩电用一段时间后黑屏,关机后再开能重新点亮,此类问题多是高压逆变电路末级或供电电路元器件因为发热量大,工作一段时间后虚焊所致,补焊后即可排除问题。还有就是屏幕闪烁,此类问题是因为背光灯管老化引起的,有时也会是高压电路异常所致。背光板上某一只灯管损毁时,测试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勉励信号输出。若发现问题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测试输入端电压,进-步确定后,再加以处置。基层修理因为条件限制,当一只灯管损毁后,常使用将它对应升压变压器的输入电路断开的办法解决,因灯管不容易购到,并且更换灯管是一个较麻烦且困难的事。因为液晶屏内设有导光板,上述处置对于用成效影响不是非常大,因为灯管损毁后,对应高压不会减少,会致使高压输出过压保护电路动作,即上述办法还会改动电路,以预防过压保护电路动作。

电流保护多是功率放大电路的放大元件出现击穿、短路导致的。背光板上的功率放大电路元件都工作在高压、大电流状况,再加之环境温度变化,灯管的老化、接触不好的或升压变压器局部短路,极易致使功率放大管或放大模块击穿短路,问题现象多表现为保险管烧断。检修时要仔细察看背光板上是不是有过热、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毁。除上述检查外,还应检查每个升压变压器自己是不是短路,因升压变压器,局部短路也会致使功率管或功率模块击穿损毁。

现在,背光灯板有使用一只升压变压器的,如图4所示,其电路使用平衡装置,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、绝缘性能都非常不错,通常不容易损毁。另一种是使用多个升压变压器,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。因为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、耐压性能就非常难保证,所以用起来较易出现击穿、短路问题,实修发现匝间短路的状况较多。要修复此类背光板,须换用同型号同规格的升压变压器。

假如只不过一只高压变压器损毁,可将问题变压器初级断开,即舍去一灯的办法到来时解决。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升些,通常不会明显影响用。当然,这只不过一个应对手段,有条件时应尽可能换上同型号变压器。

假如某液晶彩电屡次损毁高压元器件,则多是因为背光灯管漏气导致的,需更换灯管。在更换灯管前要依据灯管的直径、长度、色温进行选择,不然没办法更换,就是能更换上去也易第三损毁背光板上的高压元器件。背光灯管的直径都很小,通常为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预防手汗污染灯管表面,焊接灯管电极连线时速度要快,焊点要尽可能圆润光滑,不可有毛刺,不然易放电拉弧,损毁高压驱动电路或高压输出元器件,也易致使其保护电路频繁动作,引起屏幕无规律黑屏。在拿下旧灯管时,注意保护灯架,预防变形,不然,换上新灯管后,屏幕周围会出现漏光现象。

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移开,如图6所示,这个电路板特别容易损毁,操作时不可以用力牵拉折叠,其排线一旦折断便没办法修复。操作时还需采取防静电手段。更换灯管时,若有条件,最好一次将所有灯管全部换掉,如此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,不会导致闪烁或局部黑屏问题。

4、检修实例

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例1:一台长虹LT3212彩电,开机后黑屏,伴音正常。剖析检修:通电检查,发现背光灯不亮,测试背光灯的开/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损毁,更换Q702后问题排除。

例2:一台松下TH-I32C20C彩电,二次开机后指示灯一闪即灭。剖析检修:此问题缘由可能是背光灯功率放大器所需的30V工作电压异常,或过压测试电路有问题。其过压测试电路如图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。问题缘由应是30V供电异常,或30V电压过压测试电路有问题。将Q7750断开,在二次开机时测得30V电压正常,由此说明其过压测试电路有问题。对图7中各元件进行检查,发现Q7751已损毁,换用-一只型号为2SC2001SOL的三极管后,问题排除。

例3:一台创维22LEATV彩电,开机后黑屏,但伴音正常。剖析检修: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问题。第一检查背光板电路,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端,⑤、⑥脚为+12V供电端。接上电源在不开机状况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。在开机状况重新测量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,上述测试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。第一检查背光板上+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,问题排除。

例4:一台松下TH-232C20C彩电,开机后红灯亮一下即灭。剖析检修:依据修理经验,这种现象多是背光电路有问题所致,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问题,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已击穿损毁,换上一只4.7uF/16V电容后,问题排除。

例5:海信TLM3273H彩电,开机出现字符后黑屏。剖析检修:开机后能看到显示字符,说明开关电源和信号处置板上的控制系统电路基本正常,问题出在背光板电路中。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勉励脉冲形成电路是由BD9897FS及外围元件组成。查阅有关资料得知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脚为勉励脉冲信号输出端。因为电视机在开机瞬间有光栅出现,说明由开关电源和信号处置电路送来的+24V电压及背光灯驱动电路的启动控制电压正常。

实质测得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勉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击穿损毁,经查Q201 ,Q204确已损毁,换新后问题排除。

例6:一台海信TLM3233D彩电,开机后光栅一闪即灭,伴音正剖析检修:该机使用的是电源电路与背光灯驱动电路合在一块的整理板。依据问题现象剖析,怀疑背光板.上的高压变压器引脚根部打火引发本问题。此机高压变压器引脚根部极易打火,导致高压绕组断路。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,察看该高压变压器的型号为4301H720057,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,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,问题排除。


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