液晶显示器背光维修详解.doc

液晶显示器背光维修详解一、背光单元介绍液晶显示器的背光系统目前有两种方案：一种是CCFL灯管，另一种就是目前比较流行的LED背光屏。由于LED背光系统因为寿命长、故障率低，几乎不存在维修，所以我们今天所说的液晶显示嚣的背光维修说的都是CCFL维修。CCFL冷极性背光系统一般来说有供电、高压板、灯管三部分组成。我们做维修时，必须把某一个功能单元电路进行细划分块，然后分清楚各部分功能之间的连接关系。背光系统的供电一般来说都是由一体板的电源部分或外接电源适配器提供+V工作电压。高压板是负责把V直流电压通过PWM控制电路，转换成脉冲直流电，再经过升压变压器，提升到V的脉冲电压，直接点亮CCFL灯管。我们现在用的CCFL灯管一般点亮电压在V，正常工作时电压在V，工作电流在MA左右。我们现在维修时常用的冷极型灯管有两种。二、背光工作原理详解现在液晶常用的升压方案有三种：一种是在维修中比较常见的明基方案，使用P沟道场管降压来实现调光，再通过两只PNP三极管组成自激振荡升压电路完成升压工作。第二种是使用一只NP复合场管，由PWMIC直接控制场管推动升压变压器来完成升压动作。第三种要想排除液晶背光的故障，就必须了解液晶显示器背光各单元电路的作用，把有可能引起背光保护的原因全部想清楚。与背光正常工作的几个部分电路：驱动板送出的ONOFF和ADJ信号，一体板或电源适配器的12V供电，高压板的升压电路，PWM控制电路，过压过流采样电路，灯管接插座，灯管连接线，灯管。ON/OFF信号ON/OFF信号就是对高压板提供开启和关闭的信号，从字面上就可以看出来。ON/OFF信号一般为高电平开启，低电平关闭。但也有少部分高压板是需要低电平开启，高电平关闭的，这类高压板只有我们在更换高压板或驱动板时才需要考虑电平转换。一般情况下ON/OFF信号的电压为3.3V左右，一般不起过5V。三星的部分液晶在更换驱动板时需要将通用驱动板（解码板）送出的ON/OFF信号接在DIMA信号上，背光才能正常工作，如果接在ON/OFF位置就会出现亮一下就灭的情况。ADJ信号ADJ是亮度调整信号，ADJ的信号有两种，一种是电平信号，也就是随着MCU送出的电平的高低，高压板同步调整背光亮度。另一种是PWM信号，高压板根据MCU送出的PWM信号的占空比变化，同步调整背光亮度。ACER和LG的部分液晶，我们在更换驱动板时，不能只接ON/OFF信号，必须同步将ADJ信号接高电平，高压板才能正常工作，否则就会出现亮一下就灭的情况。12V供电不同的高压板所需要供电电压有所不同，三星一般是13V，LG的一般在14V左右，但大部分高压板所需要的供电都是12V。因为电源负载能力差或12V供电滤波电容失容，就很容易导致高压板的12V供电中交流成份增加，直流成份下降。虽然此种情况我们在空载时测量12V电压正常，但加载后，电压就会明显下降。如果该电压降过多，高压板为保持亮度基本不变，势必加大升压推动场管的占空比，接下来就会导致推场管发热量增加。长时间的热量积聚，最终会导致推动场管击穿损坏。电源负载能力差一般是PWM控制IC和过流检测电路出现问题，导致在小功率时电源表现正常，功率稍微加大就会出现电源过流保护。12V滤波电容失容也可以理解为12V的滤波电容所储存的电荷不能像正常情况下满足高压板在每一个周期内的正常工作，因为储存的电量少，高压板一工作，12V电压就明显下降，而此时电源还没有及时补充电量，此时就引起高压板过流而发热量加大。PWM控制电路液晶显示器的高压板电路都有一个PWM控制IC，用来控制场管推动升压变压器完成升压动作。同时PWMIC自身还具备过流保护，过压保护功能，只不过这些保护功能通过检测电路共同完成。推动升压电路升压的推动电路一般使用两只三极管自激振荡或者使用NP复合场管完成推动工作。使用两只三极管自激振荡的可以使用C5707，C5706等NPN三极管，此类升压电路的工作电压可以从1020V都可以正常工作。使用NP复合场管因为使用8脚的NP复合场管或使用NP两三TO220P的场管组成或者使用一只TO220的NP复合管。由于NP复合场这的耐压较低，所以此类高压板的工作电压范围也受限制。总之此类高压板的工作电压范围可以取复合NP复合管耐压值的一半。高压输出电路高压输出电路由升压变压器和输出电容组成，高压变压器因为线径线、工作电压高，所以过流情况下线圈很容易烧毁，特别在灯管短路，高压对地打火时，电流会非常大，长时间过流就会烧毁升压变压器。一般情况下升压变压器的阻值在1K左右，对于四灯高压板可以比较两组升压变压器的高压绕组的阻值，一般情况下相差不大。与灯管插座连接的一般使用两只或4只输出电容，如果此电容变值或短路同样会导致高压保护或灯管亮度下降。过压过流采样电路平衡保护：两支或四支、六支灯管任何一支出现老化、断裂、对地打火时就会出现电流不平衡，这时就会保护从而避免出现故障扩大或其他意外情况。空载保护功能：正常情况下，如果灯管不接或少接一支灯管时，加电后灯管也会亮一下就灭，这就是空载保护。过流保护：如果某一支灯管电流过大时也同样会保护，这就是过流保护。高压板的保护功能是通过电压检测和电流检测来实现的，一般是一个线圈的电压检测和电流检测为一组。对于某一支灯管老化，不是很严重时，我们可以将该组两支灯管的电压检测和电流检测点进行连接，使用两支灯管的电压检测和电流检测相同，从而解除保护功能。此方法也可以将两个线圈的对应两组的电压检测点或电流检测点相连接，从而取消平衡保护功能。灯管接插件灯管接插座一般不容易出现问题，但由于我们在拆卸时插拔动作不标准或用力不当，就可能造成插座内的金属插针折断或弯折，这时就会造成虽然我们也正常插拔灯管了，但由于插针没有接触，加电后就会出现有问题的灯管亮半支，不能整支灯管发亮。然后几秒后就保护灯管熄灭了。如果只是接触不紧密，也会出现刚开始加电时灯管正常工作，但随着机器内部温度上升，金属插针由于热膨胀而出现变形，这时出现插头与插座接触不良，就会出现打火而导致背光闪烁或抖动。灯管连接线液晶背光灯管的连接线一般使用一支粗一点的一支细一点的，粗一点的一般接高压，细线接反馈端。我们在改板时一定要注意绝缘，如果使用普通导线，因为普通导线的耐压只有300V左右，所以必须加双层热缩管，以增强绝缘，防止过压击穿灯管连接线而出现背光亮一下就灭或者出现整屏有背光但偏暗且某一角出现闪烁，并有糊味。灯管灯管老化时就像我们日常所有的莹光灯管，一端会发黑。发黑严重时甚至会折断，最后高压直接对地打火。当灯管出现老化时，如果不及时更换，长时间打火可能会造成高压变压器长时间过流而损坏。液晶背光灯管是否某一支出现老化或断裂时，我们可以使用单灯高压板配合稳压电源进行检测，一般情况下19寸宽屏灯管的在使用12V时电流在42MA左右，如果某一支灯管的电压偏低，那就说明该支灯管有问题。三、背光单元故障现象汇总1、背光亮一下就灭该故障表现为显示器能够正常开关机，但加电后背光亮一下即灭，应该说是闪一下即灭，我们刚刚看到图像背光就没有了，时间也就是1S左右。该故障的原因一般是灯管断裂、高压对地放电，直接导致过流或过载保护、PWMIC虚焊。2、背光亮一会儿才灭该故障表现为显示器能够正常开关机，但加电后背光亮一段时间熄灭，背光亮的时间应该为10S左右。比较典型的就是明基的通病，当5707击穿后，如果没有根查出原因，只是更换5707，这时因为升压变压器高压绕组有匝间短种、5707不良、12V供电电压偏低，就会表现为刚开机时有图像，十几秒后或几分钟后背光熄灭。明基的17寸液晶在刚开加电时会先出现3秒的明基LOGO，然后指示灯变黄，背光熄灭5秒左右，再次出现“未接信号线”提示，亮5S左右。如果没有设置老化模式，背光再次熄灭。背光是不是正常熄灭，需要我们和正常状态进行比较。此故障的原因一般是升压变压器不良、灯管与灯座接触不良、灯管与引线接触不良、12V供电不良、灯管老化等原因。3、显示器工作几十分钟或几个小时出现黑屏。该故障和上述第二项相同，显示器还能正常工作一段时间，或者可以连续工作几个小时。此类故障需要我们进行区别，当黑屏后，是不是还有暗像存在。黑屏后关机立即再开，是不是还能再工作一段时间或者是亮一会儿就再灭。如果关机后不立即开机，过一段时间等机器凉下来再开，又可以工作几个小时。对于此类问题需要我们仔细观察故障表像，最后再确定原因。该故障的原因有灯管老化，高压板不良，供电不良，还有一个重要的原因是驱动板送出的ONOFF信号异常。如果是ONOFF信号异常一般是MCU出现问题，此时一般在黑屏时没有暗像。4、背光明显偏暗，但能够看到图像此类故障是开关机正常，屏幕上也有图像出现，呼出OSD菜单也同样暗。同时此故障可以长时间加电工作，不会出现背光保护。该故障的原因不是灯管问题，而是高压板的PWM周边电路元件老化造成的，可以用替换法先替换PWMIC及两路升压电路的公共部分元件。5、整屏图像闪烁，呼出OSD菜单也同样闪烁该故障的现象比较特殊，也不多见，原因是高压板供电不良。多数情况下如果12V供电不良、滤波电容鼓泡失容时，背光一般是亮一下就灭，而不会出现闪烁的情况。该故障的解决可以使用外接12V稳压电源给高压板供电，使用1K电阻直接从12V连接到ONOFF（部分板子要同时连接ADJ），如果背光不再闪烁，那就确定是供电的问题。6、图像上下亮度不一样，上面部分偏暗，下面明显亮的多。此类故障是上下两组灯管老化程序不一样，导致加电开机后两组灯管的亮度不一样，形成上下亮度不一样。一般情况下，上面灯管因为液晶屏的逻辑板的存在，发热量较大，灯管老化的快一些。所以多数背光保护，都是上面1支或2支灯管老化造成的。7、开机后图像忽明忽暗，用手接触显示器的金属部分，会电人。该故障一般是因为灯管的引线焊接不牢，引线与灯管有接触不良现象，在加电工作时，打火拉弧加大发热，严重时直接对灯架的金属罩打火。这种情况长时间出现，灯管两端积聚的热量会使导光板的塑料层熔化，液晶面板固定塑料罩老化断裂，严重时导致液晶面板报废。还有一种情况是在更换灯管后，因为灯管两端的焊点绝缘不良，致使高压对地放电，或者是是在安装过程中某处绝缘层因为装卸原因破损而致使高压对地放电。此类故障解决方法是在更换灯管过程中，灯管更换后另电测量一下一个灯架内的两支灯管使用双灯小口高压板是不是能够长时间工作，并用手接触一下灯管金属罩，同时观察稳压电源电流表的数值。如果绝缘不好，这时电流会明显变大。如果绝缘良好，电流只会在1个MA内变化。四、维修实例1、20091006 杂牌19寸宽屏液晶显示器，加电有LOGO显示;接VGA信号，有图像出现，但十几秒后黑屏，再开再亮再黑。故障现象：故障检修：根据上述故障现象分析，显示器亮几秒或几分钟后黑屏，一般原因有：1）、高压板供电的+12V滤波电容失容，导致高压板过流保护。2）、高压板上升压变压器不良或反馈电路或PWM IC不良导致保护3）、灯管老化工作电流不平衡导致平衡保护电路起作用而背光熄灭。4）、灯管某支断裂或某一支老化严重，或者反馈线破损高压板某处破损对地打火都会出现此类现象。所以针对此问题拆机后，目测电源一体板，上面没有电容鼓泡，说明12V供电不良的可能性不大（一般情况下，目前12V的高压板电压在10V以下亮度明显变化，在12V以上电压升压亮度不再变化）。对比测量两只升压变压器的绕组组值，两只变压器的高压绕组的阻值均在1.02K左右。使用四支全新灯管接在机器一体板上，把ONOFF信号直接用导线连在5V端，接上220V电后，四支灯管亮度一致，没有出现保护。使用单灯高压板对屏内的四支灯管进行测量，三支灯管的电流均在42MA，其中一支灯管的电流在2538MA之间变化，所以判断该机背光亮一下就灭，是因为四支灯管老化程序不一致，导致高压板平衡保护引起的。把屏内的四支灯管全部换新后故障排除。我们在更换灯管时最好是四支灯管同时更换，避免新旧混用再次出现平衡保护。2、20091012 神舟HF15液晶显示器，加电亮几秒钟后熄灭，仔细观察屏幕有暗像。该机的故障和第一例类似，所以首先拆机后检查高压板（该机使用12V电源适配器），没有发现电容鼓泡。机器内部使用的是双灯大口高压板，使用两只全新灯管接在高压板上，加电开机，发现新灯管也是亮一会儿就灭，同时其中一支灯管只亮了大半，不能全亮。检查高压板发现，该机的高压板已经由前面的维修者修过，变压器和输出电容有明显焊接痕迹，应该已经替换过。因为其中一支灯管亮度正常，保护不应该是12V供电的问题，故障应该是这支不亮的灯管这端。因为变压器和输出电容已经换过，所以检查大口插座，发现插座里面的高压连接针弯折在里面，灯管插头虽然插接到位，但由于插针没有连接，只靠高压感应的电压，灯管当然不能全亮。把弯折的插针小心用镊子拔正后，再连接好灯管，加电试机故障排除。3、20091013 菲利浦170S8液晶显示器正常开关机，有图像有背光。呼出OSD菜单 也非常暗。这个故障比较特殊，不像一般的背光保护看不见图像，而这台机器开机后能够看到图像，只是偏暗。呼出OSD菜单想调整一下亮度，但发现OSD菜单也很暗，和图像的亮度一致，看来此故障不是因为亮度设置不当引起的。拆机后使用四支新灯管替换屏内灯管，加电试机，发现四支灯管不像正常时发出刺眼的白光，而是发出淡淡的白光，看来此机是高压板故障，因为两组灯管的亮度都一致，该故障的部位应该在PWMIC和12V供电。测量高压板的12V供电，未开启背光时电压为13.5V，开启背光后电压为12.8V，所以判断+12V供电没有问题，可以确定故障原因就是PWM IC及其周连电路。由于手中无同型号的PWM IC进行替换排查，所以决定更换四灯小口高压板修复机器。4、20090925 长城19液晶显示器，开关机正常，也有图像，但开机后图像像闪光灯一样，不停的闪烁。该机的故障比较少见，开机后无论是接不接信号线，背光就像闪光灯一下闪个不停，这种故障与图像抖动和跳动是不一样的，要注意区别。拆机后目测一体板，发现+13V的滤波电容鼓泡了，其它未发现异常，更换电容后故障排除。5、20091010 AOC19寸宽屏液晶显示器，显示器掉在地上，摔了一下。加电后有图像但明显的下面部分亮上面部分暗，十几秒后黑屏。对于显示器摔落后出现的背光亮一下就灭，多数情况灯管都会摔断，一般是跌落点那面的灯管摔断。不过，多数情况下屏都会OVER，而不只是灯管摔断。该机的故障是屏内上面的两支灯管断裂，导致加电后背光亮十几秒后熄灭。更换损坏的灯管后故障排除。6、19寸宽屏液晶显示嚣，正常开关机，有图像显示，但十几秒后黑屏。故障检修：拆机后外接灯管检查，发现加电开机后灯管亮，但明显感觉灯管偏暗，虽然也是整支灯管亮。十几秒后灯管熄灭。外接的四支灯管全部为新灯管，不存在老化和平衡保护，由此可确定故障在高压板。仔细观察发现，接屏幕上面的灯管在亮的时候有些暗，灯管没有完全亮起来。观察一体板的滤波电容，没有电容鼓泡和漏液的情况。使用万用表测量高压板供电，在背光亮时电压为13.25V，背光熄灭时电压为14.56V，由此可判断，背光保护不是由于供电不良引起的。对于此问题也可以直接使+12V的外接稳压电源替换原机的+12V供电，使用替换法来排除由于供电不良引起的背光保护。测量高压板部分的推动场管AO4606，管子没