R54、R55、R56分压电路的分压比值,就可以获得小于VDA电压的任意稳压值的VREF电压输出,一般的T-CON电路VDA电压为15V~20V,获得的VREF一般为12.5V(不同的液晶屏此电压值略有不同)。
图2.11
2.电阻分压电路R71~R89;由一串精密的电阻产生一系列符合液晶屏透光度曲线的非线性变化的一组电压。图2.12所示。
R71~R79及R81~R89组成两组串联电路,基准电源VREF作为这个两路电阻分压电路的供电源,在这各电阻的分压点输出(VS1~VS14)14个电压,由于电阻阻值的不同搭配,这14个电压的值正好组成了一个符合液晶屏透光度曲线变化相对于的电压值。
由于这组电压的电压值变化必须配合液晶屏透光度的变化,所以对电阻阻值的要求精度很高,从图2.12中可以看到,电阻R71~R89的精度误差都在1%以内,并且阻值的选配精确到欧姆。
(注:在维修时必须注意,这几个电阻的位置比较靠近缓冲集成电路,在使用热风枪拆卸集成电路时,要避免热风枪不要吹及把这几个电阻,否则“吹”跑一只,一般是配不到的)
图2.12 3.缓冲电路 HX8915(EC5575、AS15)
前面的电阻分压电路输出14路幅度为非线性变化的的电压,要求每一级电压的都要非常稳定,不能有任何变化,但是这14路电压最终是要输出去伽马校正电路,是要形成电流的,有电流就有电压降,就会改变这14路电压的电压值,就会破坏形成的电压幅度曲线。为了解决这个问题,在每一路输出都设置一个缓冲电路,在输出负载有电流变化时仍能保证输出的电压值是稳定不变的,这个缓冲电路实际是一个高阻抗输入低阻抗输出的增益为1的类似跟随器的电流放大器,采用了缓冲电路后不管缓冲电路输出连接什么样的电路,都不会影响缓冲电路输入端的电压的稳定值。14路放大器封装在一块芯片内部的专用集成电路,有多种型号集成电路的功能引脚基本都一样,例如:HX8915、EC5575、AS15等。
图2.14所示,就是伽马缓冲电路的原理图,图中U6就是集成电路HX8915,引脚23~29、32~38就是缓冲电路的输入端;输入电阻分压电路送来的VS1~VS14十四路电压。引脚1~6、9~13、18、20、49就是缓冲电路的输出端输出GM1~GM14十四路输出电压,这GM1~GM14电压经过T-CON板的接口CN1、CN2进入液晶屏的源极驱动电路,每相邻两路的电压差还要经过16等分最终形成256级的伽马校正电压。
图中RA5、RA6、RA7、RA8是排阻,U6的39脚输入一个电压VSCM, 其47脚输出液晶屏公共电极的VCOM电压,对于公共电极电压为固定值的,这个VCOM电压大约是VREF的一半左右。图中的CA5、CA6、CA7是消除干扰的电容器。 缓冲集成电路U6的47脚输出Vcom电压:
Vcom就是公共电压,液晶像素一边电极电压为源极驱动电压,另一边为公共电极,公共电极电压是Vcom。这两个电压差决定了加在液晶分子上的电压,因此这个Vcom电压对最终的显示效果影响最大。是检修液晶屏幕图像故障必须首要测量的电压。
图2.13 Vcom电压的获取;
Vcom电压是一个稳定的直流电压,其电压的稳定度决定了液晶屏在重现图像时亮度是否稳定,一般的液晶屏;Vcom电压在6V至7V之间这个范围之内(基本上是伽马校正电压最大值的一半左右),在TCON电路中;Vcom电压是由基准电压(VREF)经过分压电路分压获得,由于是液晶屏的公共电极,分压后的Vcom电压极易因为图像内容的变化而波动,所以Vcom电压也必须经过伽马缓冲电路EC5575缓冲后再加到液晶屏的Vcom电极,在原理图中EC5575(U6)的39脚即为分压后Vcom电压的输入端(图纸标注为 VSCM),EC5575(U6)的47脚即为缓冲后就一定负载能力的Vcom电压输出端(U6 缓冲电路实际就是一个类似 射随器的电流放大电路,具有很小的输出阻抗,不管负载如何变化,输出电压基本稳定不变)。
图2.13所示;是国内某款液晶电视机TCON板的Vcom电压获取电路。
图2.14
DC~DC开关电源部分
T-CON电路是一个具有把LVDS转换为控制液晶屏“源极驱动电路”及“栅极驱动电路”控制信号的独立的单元,这个独立的单元内部是由多个功能电路组成,在这个T-CON电路中;各个功能电路工作是需要提供工作的供电电源及各种辅助电源的。并且为了保证液晶屏的正常工作对这些供电要求保证能提供足够的电流容量并电压值精确、电压稳定。不受外接干扰及电压波动的影响。为了达到此目的;所有的T-CON电路单元都单独设置了一个为其供电的独立的开关电源,一般称为“DC-DC转换电路”,它是由液晶电视机的开关电源提供一个稳压电源(12V或者5V)由这个称为“DC-DC转换电路”的开关电源经过开关变换,产生T-CON电路上各级电路所需要的供电电源及各种辅助电源(VDD、VDA、VGL、VGH)。这个电路一般由一块专门的驱动集成电路完成,电路技术先进、巧妙结构紧凑,一般和T-CON电路上的其它电路做在一块电路板上,也有的资料把这个DC-DC转换电路称为:“TFT偏压电路”。
在本文介绍的采用CM1682A芯片的T-CON电路板上,DC-DC转换电路采用了TPS65161集成电路作为这个开关电源的驱动芯片。这块芯片集成度高功能齐全,只需少许的外围元件就可以产生此T-CON电路所需要的各种稳压电源,并且可以根据需要对产生的稳压电源输出进行幅度调整,以满足适应不同液晶屏的需要。参见DC-DC部分原理附图,图中UP1即为TPS65161
对于任何电器,电源供电(特别是开关电源)都是故障的高发部分,目前液晶电视出现的极大部分屏幕故障例如:图像花屏、彩色失真、灰度失真、对比度不良、亮度暗淡、图像灰暗等等故障都与此电路有关。
图2.15所示即为DC~DC开关电源部分的原理图; 电路分析:(参见原理图)
电路的供电电压:有主板电路的开关电源提供12V(V12V)电压; 输出电压:VCC 2.5V及1.8V,(产生2.5V再由降压电路产生1.8V); VDA 13.5V 伽马(Gamma)电路产生伽马校正电压供电;
VGH 22V 液晶屏栅极驱动电路控制TFT开关“导通”电压;
VGL -6.5V 液晶屏栅极驱动电路控制TFT开关“关断”的电压; 电路的特点:
虽然外围电路简单;但是此电路采用了多项电路技术,在这四种(VDD、VDA、VGL、VGH)电源电路中,就采用了四种不同的电路来完成工作。
这四种电路就是:
VDD的产生是由12V供电压经过 BUCK(串联型降压开关电源)电路完成; VDA的产生是由12V供电压经过 BOOST (并联型升压开关电源)电路完成; VGH的产生是由 集成电路产生方波电压及VDA经过正电压电荷泵电路叠加完成 VGL 的产生是由集成电路产生方波电压经过负电压电荷泵电路完成
图2.15
对于上述的4种电路;产生VDD电压的Buck(串联型降压型)电路及产生VDA电压的Boost(并联型升压型)电路都接触的比较多,相关介绍也比较多这里就不再赘述,对于电荷泵电路下面会作详细介绍;
T-CON板VDD、VDA、VGH、VGL电压的产生
根据DC-CD变换电路的原理图,绘制了图2.16所示的,由TPS65161及外围元件组成的VDA、VDD、VGH、VGL四种电源产生的基本电路。
VDD电压的产生:VDD电压为2.5V,由TPS65161的20脚和18脚之间的“开关”Q3及18脚外围的DP9、LP6、CP35组成,图2.17所示是其工作原理等效电路。 从图2.17可以看出这是一个典型的串联型降压型的开关电源,也就是常说的BUCK电路。 其中Q3是开关管,LP6是储能电感,DP9是续流二极管,CP35是滤波电容。主板电路送来的12V经过此降压开关电源由CP35两端输出2.5VVDD电压作为T-CON电路各级的电源供电,此2.5V能提供达到3A电流容量的稳压输出,RP11、RP12、RP49、RP14是稳压控制的取样电阻,取样电压回送到TPS65161的15脚;经过和基准电压比较后控制Q3导通/关闭的占空比,达到输出2.5V稳压的目的。