液晶電視面板部分的原理與故障維修

液晶屏內(nèi)部電路主要組成有“時(shí)序轉(zhuǎn)換電路”、“列驅(qū)動(dòng)電路”、“行驅(qū)動(dòng)電路”等組成。在說(shuō)其電路之前，我們先來(lái)首先了解一下液晶面板的結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如下圖所示。

一、液晶面板結(jié)構(gòu)

二、什么是偏振光

光的振動(dòng)面只限于某一固定方向的；垂直的或水平的或其它方向振動(dòng)的；叫做偏振光或線(xiàn)偏振光。

三、液晶屏的工作原理

液晶屏內(nèi)部電路主要組成有“時(shí)序轉(zhuǎn)換電路”、“列驅(qū)動(dòng)電路”、“行驅(qū)動(dòng)電路”等組成。
“時(shí)序轉(zhuǎn)換電路”：是把電視機(jī)送來(lái)的數(shù)字圖像信號(hào)進(jìn)行分解、重新組合，變成為液晶行、列驅(qū)動(dòng)電路所需要的控制信號(hào)、數(shù)據(jù)信號(hào)和輔助信號(hào)；分別送往液晶屏的“列驅(qū)動(dòng)電路”和“行驅(qū)動(dòng)電路”。
“列驅(qū)動(dòng)電路”：把時(shí)序轉(zhuǎn)換電路送來(lái)的列控制信號(hào)和圖像數(shù)據(jù)信號(hào)；經(jīng)過(guò)取樣、存儲(chǔ)、極性變換、D/A變換、灰度形成最終形成一行一行并行的液晶屏驅(qū)動(dòng)的模擬像素信號(hào)；在行同步脈沖控制下；一行一行的加到液晶屏列電極線(xiàn)上。
“行驅(qū)動(dòng)電路”：在“時(shí)序轉(zhuǎn)換電路”的控制下，把行驅(qū)動(dòng)脈沖逐個(gè)的加到行電極上。

液晶屏的作用就是控制由A偏振片透過(guò)的偏振光；扭曲還是不扭曲；從而決定是否能穿過(guò)B偏振片。液晶的分子在周邊施加電場(chǎng)和不加電場(chǎng)就可以控制分子扭轉(zhuǎn)90度，同時(shí)帶動(dòng)通過(guò)的光振動(dòng)波扭轉(zhuǎn)90度，使水平的偏振波變成垂直的偏振波，或者使垂直的偏振波變成水平的偏振波。就達(dá)到了用電信號(hào)控制光線(xiàn)“亮”與“暗”的目的

四、液晶屏維修中幾個(gè)關(guān)鍵電壓

Vin: PWB輸入電壓(12V)
VDD：ASIC、S-IC、G-IC驅(qū)動(dòng)電壓(3.3V) 類(lèi)似模擬電路的供電VCC
VGH：TFT元件導(dǎo)通電壓(~30V)
VGL：TFT元件關(guān)斷電壓(~-6V)
VAA：階調(diào)控制電壓(~17V)
VCOM：液晶翻轉(zhuǎn)基準(zhǔn)電壓(~7V)

五、以TPS65161為例說(shuō)明這幾個(gè)電壓產(chǎn)生的過(guò)程

1、VDD的產(chǎn)生是由12V供電壓經(jīng)過(guò) BUCK（串聯(lián)型降壓開(kāi)關(guān)電源）電路完成；
2、VDA的產(chǎn)生是由12V供電壓經(jīng)過(guò) BOOST （并聯(lián)型升壓開(kāi)關(guān)電源）電路完成；
3、VGH的產(chǎn)生是由 集成電路產(chǎn)生方波電壓及VDA經(jīng)過(guò)正電壓電荷泵電路疊加完成；
4、VGL 的產(chǎn)生是由集成電路產(chǎn)生方波電壓經(jīng)過(guò)負(fù)電壓電荷泵電路完成。

6、VDD電壓的產(chǎn)生：VDD電壓為2.5V，由TPS65161的20腳和18腳之間的“開(kāi)關(guān)”Q3及18腳外圍的DP9、LP6、CP35組成
7、VDA電壓的產(chǎn)生：VDA電壓是向伽瑪電路提***生伽瑪校正電壓的基準(zhǔn)電壓，電壓的幅度為13.5V8、電路由儲(chǔ)能電感LP7、二極管DP6 及TPS65161的4腳和5腳內(nèi)部的接地MOS開(kāi)關(guān)管組成，產(chǎn)生的過(guò)程是：主板電路提供的12V電壓經(jīng)過(guò)升壓電路（Boost）變換成為23V左右的電壓VAA_FB經(jīng)過(guò)控制開(kāi)關(guān)QP1成為23V左右的VAAP在經(jīng)過(guò)RP24降壓成為VDA電壓
8、RP2、RP3、RP4、RP5是輸出電壓的取樣電阻，取樣電壓經(jīng)1腳回送到TPS65161的內(nèi)部，經(jīng)過(guò)和基準(zhǔn)電壓比較后控制開(kāi)關(guān)管的占空比，達(dá)到控制輸出電壓VAA_FB穩(wěn)壓的目的。

9、VGH電壓和VGL電壓的產(chǎn)生采用了電荷泵電路來(lái)完成的。
10、什么是“電荷泵“電路？

電荷泵電路就是利用電容作為儲(chǔ)能元件的DC-DC變換電路。

11、VGH電壓是加到液晶屏行電極線(xiàn)上正脈沖電壓的幅度；VGH幅度的脈沖電壓是由；TPS65161及外圍電路產(chǎn)生的VGHP直流電壓經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換而得到的
12、VGHP電壓產(chǎn)生電路；
TPS65161的（10）腳及外圍元件CP18、DP5（雙二極管封裝）、CP19組成一個(gè)正電壓電荷泵電路，VGHP電壓是由TPS65161的（10）腳輸出的脈沖和DP5下面二極管正極端的VAAP電壓在CP18、DP5、CP19組成正電壓電荷泵電路的疊加下產(chǎn)生的。原理圖中的RP19、RP20是輸出VGHP電壓的取樣分壓電路，取樣電壓回送至TPS65161的（14）腳，進(jìn)行輸出VGHP電壓的穩(wěn)壓及幅度調(diào)整。

13、VGL電壓產(chǎn)生電路；
TPS65161的（11）腳及外圍元件CP22、DP7（雙二極管封裝）、CP23組成一個(gè)負(fù)電壓電荷泵電路，因?yàn)槭秦?fù)電壓輸出二極管及電容器的極性反接，工作原理非常簡(jiǎn)單，原理圖中的RP22、RP23是輸出VGL電壓的取樣分壓電路，取樣電壓回送至TPS65161的（13）腳，進(jìn)行輸出VGHP電壓的穩(wěn)壓及幅度調(diào)整，此電壓一般在-5V至-6V左右。

六、由VGHP到VGH

VGH是液晶屏柵極驅(qū)動(dòng)脈沖，對(duì)于不同的液晶屏，不同的信號(hào)，不同的顯示分辨率這個(gè)脈沖的幅度、寬度都是不同的，而TPS65161只是輸出的一個(gè)22V至30V左右的直流電壓，對(duì)于不同的液晶屏及不同的信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)及分辨率要由事先設(shè)定的軟件及接收的信號(hào)決定，這個(gè)控制由VGHP直流電壓轉(zhuǎn)換為VGH液晶屏柵極驅(qū)動(dòng)脈沖的控制信號(hào)就是由CM1682A的（37）腳輸出的VGON和（36）腳輸出的VGOFF決定的。

七、伽馬校正電壓的產(chǎn)生及EC5575（HX8915）緩沖電路 伽馬電壓是一系列非線(xiàn)性變化的電壓，產(chǎn)生伽馬電壓目前有兩種方式；
一種是采用專(zhuān)門(mén)的可編程伽馬電壓生成芯片，在程序的控制下產(chǎn)生一系列符合液晶屏透光度特性的非線(xiàn)性變化的電壓。
另一種是利用電阻分壓，產(chǎn)生一系列符合液晶屏透光度特性的非線(xiàn)性變化的電壓，我們這里介紹的T-CON電路就是利用一系列精密設(shè)定的電阻產(chǎn)生的伽馬電壓。

伽馬電壓的產(chǎn)生主要由基準(zhǔn)電源D1（VREF）、電阻分壓電路R71～R89、緩沖U6（HX8915）三部分組成
VDA（18V）電壓經(jīng)過(guò)基準(zhǔn)穩(wěn)壓電路降壓穩(wěn)壓后變成12.5V的伽馬基準(zhǔn)電壓VREF，這個(gè)基準(zhǔn)電壓進(jìn)入由R71～R89組成的伽馬電壓分壓電路，產(chǎn)生一系列符合液晶屏透光度特性的非線(xiàn)性變化的電壓（14級(jí)差），這一系列電壓經(jīng)過(guò)緩沖電路U6緩沖并產(chǎn)生液晶屏公共電極電壓VCOM，一并送入液晶屏接口CN1 CN2，由液晶屏周邊的源極驅(qū)動(dòng)電路在對(duì)該系列電壓的每一級(jí)進(jìn)行16等分，最后形成對(duì)源極驅(qū)動(dòng)電路處理的像素信號(hào)進(jìn)行賦值（伽馬校正）的伽馬電壓。

基準(zhǔn)電壓VREF產(chǎn)生電路；這個(gè)電路是一個(gè)由精密基準(zhǔn)電源控制器D1（KA431）、電R53、R54、R55、R56分壓電路及VDA供電組成的穩(wěn)壓電源電路。只要改變R54、R55、R56分壓電路的分壓比值，就可以獲得小于VDA電壓的任意穩(wěn)壓值的VREF電壓輸出電阻分壓電路R71～R89；由一串精密的電阻產(chǎn)生一系列符合液晶屏透光度曲線(xiàn)的非線(xiàn)性變化的一組電壓。

R71～R79及R81～R89組成兩組串聯(lián)電路，基準(zhǔn)電源VREF作為這個(gè)兩路電阻分壓電路的供電源，在這各電阻的分壓點(diǎn)輸出（VS1～VS14）14個(gè)電壓，由于電阻阻值的不同搭配，這14個(gè)電壓的值正好組成了一個(gè)符合液晶屏透光度曲線(xiàn)變化相對(duì)于的電壓值。
在維修時(shí)必須注意，這幾個(gè)電阻的位置比較靠近緩沖集成電路，在使用熱風(fēng)槍拆卸集成電路時(shí)，要避免熱風(fēng)槍不要吹及把這幾個(gè)電阻，否則“吹”跑一只，一般是配不到的如5.49K 1.13K 7.15K 562歐等。

八、緩沖電路 HX8915（EC5575、AS15）

前面的電阻分壓電路輸出14路幅度為非線(xiàn)性變化的的電壓，要求每一級(jí)電壓的都要非常穩(wěn)定，不能有任何變化，但是這14路電壓最終是要輸出去伽馬校正電路，是要形成電流的，有電流就有電壓降，就會(huì)改變這14路電壓的電壓值，就會(huì)破壞形成的電壓幅度曲線(xiàn)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，在每一路輸出都設(shè)置一個(gè)緩沖電路，在輸出負(fù)載有電流變化時(shí)仍能保證輸出的電壓值是穩(wěn)定不變的，這個(gè)緩沖電路實(shí)際是一個(gè)高阻抗輸入低阻抗輸出的增益為1的類(lèi)似跟隨器的電流放大器，采用了緩沖電路后不管緩沖電路輸出連接什么樣的電路，都不會(huì)影響緩沖電路輸入端的電壓的穩(wěn)定值。

U6就是集成電路HX8915，引腳23～29、32～38就是緩沖電路的輸入端；輸入電阻分壓電路送來(lái)的VS1～VS14十四路電壓。引腳1～6、9～13、18、20、49就是緩沖電路的輸出端輸出GM1～GM14十四路輸出電壓，這GM1～GM14電壓經(jīng)過(guò)T-CON板的接口CN1、CN2進(jìn)入液晶屏的源極驅(qū)動(dòng)電路，每相鄰兩路的電壓差還要經(jīng)過(guò)16等分最終形成256級(jí)的伽馬校正電壓
圖中RA5、RA6、RA7、RA8是排阻，U6的39腳輸入一個(gè)電壓VSCM（即VCOM), 其47腳輸出液晶屏公共電極的VCOM電壓，對(duì)于公共電極電壓為固定值的，這個(gè)VCOM電壓大約是VREF的一半左右。圖中的CA5、CA6、CA7是消除干擾的電容器。
U6的47腳輸出Vcom電壓：
Vcom就是公共電壓，液晶像素一邊電極電壓為源極驅(qū)動(dòng)電壓，另一邊為公共電極，公共電極電壓是Vcom。這兩個(gè)電壓差決定了加在液晶分子上的電壓，因此這個(gè)Vcom電壓對(duì)最終的顯示效果影響最大。是檢修液晶屏幕圖像故障必須首要測(cè)量的電壓

Vcom電壓的獲取；Vcom電壓是一個(gè)穩(wěn)定的直流電壓，其電壓的穩(wěn)定度決定了液晶屏在重現(xiàn)圖像時(shí)亮度是否穩(wěn)定，一般的液晶屏；Vcom電壓在6V至7V之間這個(gè)范圍之內(nèi)（基本上是伽馬校正電壓最大值的一半左右），在TCON電路中；Vcom電壓是由基準(zhǔn)電壓（VREF）經(jīng)過(guò)分壓電路分壓獲得，由于是液晶屏的公共電極，分壓后的Vcom電壓極易因?yàn)閳D像內(nèi)容的變化而波動(dòng)，所以Vcom電壓也必須經(jīng)過(guò)伽馬緩沖電路EC5575緩沖后再加到液晶屏的Vcom電極，在原理圖中EC5575(U6)的39腳即為分壓后Vcom電壓的輸入端（圖紙標(biāo)注為 VSCM）,EC5575(U6)的47腳即為緩沖后就一定負(fù)載能力的Vcom電壓輸出端（U6 緩沖電路實(shí)際就是一個(gè)類(lèi)似 射隨器的電流放大電路，具有很小的輸出阻抗，不管負(fù)載如何變化，輸出電壓基本穩(wěn)定不變）。

九、時(shí)序控制電路主芯片CM1682A

* CM1682A是臺(tái)灣奇美（CHI MEI）公司的產(chǎn)品，主要應(yīng)用于奇美32寸至37寸液晶顯示屏?xí)r序控制電路信號(hào)轉(zhuǎn)換之用。
* 支持 一個(gè)通道6 / 8bit LVDS輸入
* 支持 VGA/SVGA/XGA/WXGA分辨率
* 新型智能極性算法的雙電源供電
* I/O電源為2.5V ±0.2V和邏輯電源為1.8V±0.1V供電
* 可編程TCON選擇
* 嵌入式圖像發(fā)生器
* 嵌入式電壓檢測(cè)
* 自動(dòng)白色跟蹤功能
* 嵌入式擴(kuò)頻時(shí)鐘發(fā)生器
* 128引腳 QPF封裝

* CM1682A的引腳5、6、7、8、10、11、12、13、14、15是LVDS信號(hào)的輸入端。目前一般1366×768的分辨率的標(biāo)清屏是輸入8位5組差分信號(hào)，其數(shù)據(jù)線(xiàn)名稱(chēng)為0- 0+，1- 1+，2- 2+，CLK- CLK+，3- 3+（LVDS 接口的信號(hào)也有6 位4 組差分，如果是6 位屏就沒(méi)有3- 3+這一組信號(hào)）一共5對(duì)信號(hào)，這5對(duì)信號(hào)中；其中一對(duì)線(xiàn)是時(shí)鐘線(xiàn)（CLK+、CLK-），另四對(duì)是數(shù)據(jù)線(xiàn)（RX0+、RX0-；RX1+、RX1-；RX2+、RX2-；RX3+、RX3-）

在集成電路上有一個(gè)LVDS信號(hào)的選擇端子（引腳），符號(hào)是：SELLVDS或LVDS OPTION, CM1682A的23腳 SELLVDS就是輸入信號(hào)VESA格式及JEIDA格式的選擇端子，此端子懸空或接地是VESA格式，接高電平是JEIDA格式，在維修的過(guò)程中，換屏、換板一定要注意此問(wèn)題。

36腳～58腳是送往柵極驅(qū)動(dòng)電路的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)。38腳是：柵極驅(qū)動(dòng)電路的垂直位移起始信號(hào)STV（重復(fù)頻率是場(chǎng)頻），58腳是：柵極驅(qū)動(dòng)電路的垂直位移結(jié)束信號(hào)STV_R。
36腳的VGOFF和37腳的VGON是把VGHP直流電壓形成規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)（時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)、幅度標(biāo)準(zhǔn)）液晶屏柵極觸發(fā)脈沖（VGH）的控制信號(hào)

57腳的OE信號(hào)時(shí)一個(gè)避免同一個(gè)觸發(fā)的VGH脈沖同時(shí)觸發(fā)相鄰兩根柵極電極線(xiàn)的控制信號(hào)。
33腳的PWRON是控制液晶屏啟動(dòng)的控制信號(hào)，這個(gè)信號(hào)直接控制DC/DC轉(zhuǎn)換芯片TPS65161的9腳（EN）使能控制，可以啟動(dòng)、停止DC/DC轉(zhuǎn)換芯片的工作，當(dāng)TPS65161處于停止工作狀態(tài)，液晶屏及驅(qū)動(dòng)電路的所有供電均關(guān)斷
RSDS信號(hào)有9對(duì)差分輸出線(xiàn)對(duì)（RGB各3對(duì)）
基色數(shù)據(jù)信號(hào)R輸出：70、71腳是R0N、R0P線(xiàn)對(duì)，76、77腳是R1N、R1P線(xiàn)對(duì)，78、79腳是R2N、R2P線(xiàn)對(duì)。
基色數(shù)據(jù)信號(hào)G輸出：82、83腳是G0N、G0P線(xiàn)對(duì)，85、86腳是G1N、G1P線(xiàn)對(duì)，87、88腳是G2N、G2P線(xiàn)對(duì)
基色數(shù)據(jù)信號(hào)B輸出：95、96腳是B0N、B0P線(xiàn)對(duì)，97、98腳是B1N、B1P線(xiàn)對(duì)，99、100腳是B2N、B2P線(xiàn)對(duì)。
62腳～91腳是送往源極驅(qū)動(dòng)電路的控制信號(hào)。
62腳是：源極驅(qū)動(dòng)電路的位移起始信號(hào)STH（重復(fù)頻率是行頻），63腳是：源極驅(qū)動(dòng)電路的位移結(jié)束信號(hào)STH_R。
90腳、91腳是：源極驅(qū)動(dòng)電路的位移觸發(fā)時(shí)鐘信號(hào)CKH（電路圖中標(biāo)注為CLK）
64腳的POL信號(hào)時(shí)控制一個(gè)像素點(diǎn)相鄰場(chǎng)信號(hào)的極性逐場(chǎng)翻轉(zhuǎn)180度的控制信號(hào)，以便滿(mǎn)足液晶分子交流驅(qū)動(dòng)的要求。

十、維修實(shí)例

1、屏型 V420H2-P01 無(wú)圖像
開(kāi)機(jī)無(wú)圖，首先測(cè)VIN，12V正常，再測(cè)VAA,VDD電壓，發(fā)現(xiàn)VAA無(wú)電壓，VDD短路。斷開(kāi)RP33電阻，再UP2穩(wěn)壓管兩側(cè)短路現(xiàn)象消失，初步判定TCON芯片內(nèi)部短路，將TCON芯片吹下來(lái)，再將RP33電阻焊好，短路現(xiàn)象消失，因此可以肯定是TCON芯片壞了，換上新的TCON芯片后，開(kāi)機(jī)正常顯示圖像。

2、屏型 V420H2-P01 開(kāi)機(jī)畫(huà)面異常，類(lèi)似花屏現(xiàn)象。
首先檢查PWB板外觀良好，用萬(wàn)用表測(cè)量LVDS測(cè)試點(diǎn)，從ORX0-開(kāi)始測(cè)量，當(dāng)測(cè)到ERX2+時(shí)發(fā)現(xiàn)該測(cè)量點(diǎn)數(shù)值明顯比其他測(cè)試點(diǎn)偏小，判定TCON芯片被靜電擊傷，換上新的TCON芯片后，開(kāi)機(jī)正常。
3、屏型 V315B6-P01 無(wú)圖像
開(kāi)機(jī)無(wú)圖像，測(cè)VIN正常，VDD正常，VAA無(wú)電壓，用電阻檔測(cè)對(duì)地短路，這種情況一般是VAA濾波電容擊穿短路導(dǎo)致，將VAA電容逐個(gè)斷開(kāi)，發(fā)現(xiàn)短路依然存在，將UP1用熱風(fēng)槍吹下來(lái)。短路仍不消失，現(xiàn)在可大體判斷是COF IC短路，用熱風(fēng)槍將SOURSE端COF的PCB端剝離，剝離順序是S6到S1,當(dāng)剝離完S5時(shí)短路消失，因此判定是S5的COF短路導(dǎo)致，更換S5,短路消失，開(kāi)機(jī)畫(huà)面正常。
4、屏型 V315B6-P01 灰階異常
首先檢查GM電阻，GM電容有無(wú)掉件，發(fā)現(xiàn)沒(méi)有掉件。然后測(cè)量GM1到GM14,當(dāng)測(cè)到GM8時(shí)，發(fā)現(xiàn)GM8的電壓比GM9要高，正常情況下應(yīng)該是GM1到GM14是一個(gè)遞減的關(guān)系，測(cè)量RG8,CG9發(fā)現(xiàn)RG8阻值偏大，更換RG8電阻，開(kāi)機(jī)測(cè)量GM8恢復(fù)正常，灰階恢復(fù)正常。
5、屏型 V3156-P01 無(wú)圖像
首先測(cè)量VIN正常，測(cè)VDD VAA VGH VGL發(fā)現(xiàn)VAA電壓偏低，斷開(kāi)RP30電阻，電壓依然偏低，用二極管檔測(cè)量QP1發(fā)現(xiàn)數(shù)值偏低，用烙鐵將QP1拆下，再測(cè)量PWB板上QP1兩焊點(diǎn)的數(shù)值無(wú)變化依然偏低，排除了QP1的故障，初步判斷UP1故障導(dǎo)致，試著更換UP1后檢測(cè)VAA恢復(fù)正常，畫(huà)面也恢復(fù)正常。
以上實(shí)例是在維修過(guò)程中遇到的比較經(jīng)典的故障，通過(guò)以上維修過(guò)程的講解希望對(duì)大家的維修有所幫助。