液晶屏背光板的工作原理及維修

隨著液晶電視機(jī)銷(xiāo)量的逐漸增多，需要投入更多的精力來(lái)研究液晶電視機(jī)的維修，而目前液晶電視機(jī)中背光板的維修量占有較大的比例，同時(shí)由于背光板是顯示屏供應(yīng)商供屏?xí)r自帶的，供應(yīng)商出于對(duì)技術(shù)的保密性，現(xiàn)在我們還拿不到背光板的電路圖和IC資料，這對(duì)我們背光板的維修帶來(lái)了很大的難處。為了改善我們的背光板修理，本文對(duì)背光板的通用工作原理及常見(jiàn)故障判斷作一介紹，對(duì)網(wǎng)絡(luò)維修具有一定的參考價(jià)值。

本文的目的是想幫助網(wǎng)絡(luò)提高維修技能，但由于我們對(duì)背光板的電路和維修了解得還不多，因此其中的一些觀點(diǎn)可能有不準(zhǔn)確或描述錯(cuò)誤的地方，請(qǐng)大家指出來(lái)共同討論，從而共同提高我們的維修水平，謝謝！

本文目錄

一、前言
二、背光板在液晶電視機(jī)中的作用
三、背光板工作原理方框圖
四、背光板各部分電路介紹
五、部分背光板主控IC管腳介紹
六、 LCD組件板故障判斷方法
七、背光板故障維修流程
八、背光板常見(jiàn)故障統(tǒng)計(jì)
九、背光板易損器件的測(cè)量方法
十、背光板典型案例

二、背光板在液晶電視機(jī)中的作用

背光板也稱(chēng)Inverter板即逆變器板，它的作用是將一個(gè)直流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄠€(gè)交流電壓，作為液晶屏燈管的工作電壓，它的輸入、輸出連接框圖如下圖。
背光板有三個(gè)輸入信號(hào)，分別是供電電壓、開(kāi)機(jī)使能信號(hào)、亮度控制信號(hào)，其中供電電壓由電源板提供，一般為直流24V（個(gè)別小屏幕為12V）；開(kāi)機(jī)使能信號(hào)ENA即開(kāi)機(jī)控制電平由數(shù)字板提供，高電平3V時(shí)背光板工作，低電平0V時(shí)背光板不工作；亮度控制信號(hào)DIM由數(shù)字板提供，它是一個(gè)0-3V的模擬直流電壓，改變這它可以改變背光板輸出交流電壓的高低，從而改變燈管亮度。
背光板有多個(gè)交流輸出電壓，一般為AC800V，每個(gè)交流電壓供給一個(gè)燈管。

三、背光板工作原理方框圖
背光板電路由輸入接口電路、PWM控制電路、MOS管導(dǎo)通與直流變換電路、LC振蕩及高壓輸出回路、取樣反饋電路等幾部分組成，其工作原理方框圖如下：

四、背光板各部分電路介紹

1、 輸入接口電路
1）供電輸入電壓
輸入接口電路中的供電輸入電壓一路直接加到MOS管導(dǎo)通電路，作為MOS管的供電電壓（24V或12V）；另一路經(jīng)晶體管穩(wěn)壓控制電路加到PWM控制IC，作為PWM控制IC的供電電壓（一般為5V）。

2）開(kāi)機(jī)使能信號(hào)ENA
輸入接口電路中的開(kāi)機(jī)使能信號(hào)ENA經(jīng)過(guò)相關(guān)的三極管、電阻、電容電路后加到PWM控制IC，作為PWM電路的控制開(kāi)關(guān)。ENA為高電平（3-5V）時(shí)PWM電路工作， ENA為低電平（＜2V)時(shí)PWM電路不工作。
一種典型電路是數(shù)字板過(guò)來(lái)的ENA信號(hào)經(jīng)過(guò)電阻、電容電路后直接加到PWM控制IC的ENA腳，如下圖：

另一種典型電路是數(shù)字板過(guò)來(lái)的ENA信號(hào)通過(guò)三極管、穩(wěn)壓管控制電路，將電源板過(guò)來(lái)的供電電壓進(jìn)行降壓、穩(wěn)壓，產(chǎn)生ENA電壓，加到PWM控制IC的ENA腳，如下圖：

3）亮度控制信號(hào)
輸入接口電路中的亮度控制信號(hào)DIM或BRTI ，經(jīng)過(guò)相關(guān)的電阻、電容電路后加到PWM控制IC的亮度控制腳DIM或BRTI ，通過(guò)控制PWM驅(qū)動(dòng)脈沖寬度控制燈管的亮度。

2、PWM驅(qū)動(dòng)控制電路
PWM驅(qū)動(dòng)控制電路由PWM驅(qū)動(dòng)控制IC及外圍電路組成，其核心電路是PWM驅(qū)動(dòng)控制IC。目前不同種類(lèi)的背光板，所用的PWM驅(qū)動(dòng)控制IC也不同，如奇美26/30寸用OZ960、友達(dá)37寸用OZ964、三星40寸用DMB8110D、奇美42寸用OZ9928SN、三星46寸用MSC1691A1等等。不同種類(lèi)的PWM驅(qū)動(dòng)控制IC管腳數(shù)量及功能排序可能不同，但管腳功能大同小異，下面介紹PWM驅(qū)動(dòng)控制IC常見(jiàn)的管腳功能。
PWM驅(qū)動(dòng)控制IC常見(jiàn)的的管腳功能有：
1）CTIMR或TIMR腳
該腳一般外接一個(gè)1-2uF的電容到地，當(dāng)輸出電路出現(xiàn)過(guò)壓時(shí)，IC內(nèi)部的開(kāi)關(guān)被打開(kāi)，對(duì)該電容進(jìn)行充電。當(dāng)充電到一定值時(shí)，IC啟動(dòng)內(nèi)部保護(hù)功能，IC被關(guān)閉，停止驅(qū)動(dòng)脈沖輸出。改變電容的大小，可以改變IC啟動(dòng)保護(hù)時(shí)間的快慢，電容越大，保護(hù)越慢；電容越小，保護(hù)越快。一般設(shè)計(jì)保護(hù)時(shí)間在1-2S。

2）OVP腳
該腳為輸出電壓過(guò)壓保護(hù)輸入。當(dāng)燈管開(kāi)路、接觸不良或損壞時(shí)輸出電壓就會(huì)升高，通過(guò)取樣電路反饋到該腳，該腳電壓也會(huì)升高，當(dāng)升高到一定值時(shí)，就會(huì)啟動(dòng)IC內(nèi)部保護(hù)電路，IC停止工作。

3）ENA腳
該腳為PWM電路控制開(kāi)關(guān)輸入，高電平時(shí)IC工作，低電平時(shí)IC不工作。該腳一般外接一個(gè)1uF左右的電容到地，它的作用是讓ENA腳慢慢升到IC開(kāi)啟電壓，從0V升到開(kāi)啟電壓需1mS左右時(shí)間，以保證IC的正常啟動(dòng)。

4)SST腳
該腳為軟啟動(dòng)腳，外接一個(gè)電容到地。IC加電后對(duì)該腳外接電容進(jìn)行充電，充電到一定電壓后IC才會(huì)啟動(dòng)工作。這樣減少了電源啟動(dòng)時(shí)對(duì)燈管及其它元器件的電流沖擊，保證了電路的可靠性。

5）VDDA或VCC或VIN腳
該腳為IC供電輸入腳，電源板過(guò)來(lái)的供電電壓通過(guò)晶體管穩(wěn)壓及開(kāi)關(guān)控制電路后加到該腳。

6）GNDA或AGND腳：該腳為信號(hào)地。
7）PWRGND或PGND腳：該腳為電源地。
為了減小燈管與輸入供電電路之間的干擾，有的背光板上設(shè)計(jì)了兩個(gè)地，即信號(hào)地和電源地。信號(hào)地與燈管部分地相連，電源地與MOS管導(dǎo)通電路的地相連。信號(hào)地與電源地在背光板輸入電路部分直接相連或通過(guò)跳線(xiàn)線(xiàn)相連。

8）REF或VREF腳
該腳為基準(zhǔn)電壓輸出腳，通過(guò)一個(gè)1-2uF的電容到地，保持該腳電壓的穩(wěn)定性，同時(shí)供給其它電路使用。常見(jiàn)的基準(zhǔn)電壓有5V和2.5V兩種，IC保護(hù)時(shí)該腳沒(méi)有電壓輸出。

9）RT腳
該腳為定時(shí)電阻腳，一般外接一個(gè)電阻到地或到基準(zhǔn)電壓腳，改變電阻大小，可改變輸出驅(qū)動(dòng)脈沖的頻率。電阻越大，驅(qū)動(dòng)脈沖頻率越低；電阻越小，驅(qū)動(dòng)頻率越高。
10）CT腳
該腳為定時(shí)電容腳，一般外接一個(gè)電容到地，改變電容大小，可改變輸出驅(qū)動(dòng)脈沖的頻率。電容越大，驅(qū)動(dòng)脈沖頻率越低；電容越小，驅(qū)動(dòng)頻率越高。

有的IC將RT和CT設(shè)計(jì)在一個(gè)腳，電路設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)單，如下圖：

有的IC多設(shè)計(jì)一個(gè)RT1腳，該腳外接一個(gè)電阻到RT腳。在電源啟動(dòng)時(shí)RT1在IC內(nèi)部被連接到地，相當(dāng)于給RT腳并聯(lián)一個(gè)電阻，使得RT電阻減小，從而使啟動(dòng)時(shí)的驅(qū)動(dòng)頻率更高，以便獲得更高的啟動(dòng)電壓。

11）LCT或LRT-LCT腳
該腳通過(guò)一個(gè)4700P左右的電容到地，作用是產(chǎn)生一個(gè)最低1V、最高3V的三角波，并通過(guò)DIM信號(hào)控制變成方波。

12）DIM腳
該腳為從數(shù)字板過(guò)來(lái)的一個(gè)模擬直流控制電壓，LCT腳產(chǎn)生的三角波與DIM腳電位進(jìn)行比較，產(chǎn)生需要的方波。改變DIM電壓，可以改變方波的占空比，從而改變MOS管的導(dǎo)通狀況，最終改變燈管的亮度。

13）LPWM腳
該腳內(nèi)部接LCT與DIM比較產(chǎn)生的方波，外部通過(guò)二極管、電阻等元件接電流取樣反饋腳FB。當(dāng)輸出電流變大時(shí)FB反饋電壓升高，LPWM腳方波電位上移，MOS管導(dǎo)通后產(chǎn)生的方波峰峰值降低，從而使交流輸出電壓降低，輸出電流減小，如此形成了一個(gè)電流負(fù)反饋，保證了輸出電流的穩(wěn)定性。

13）FB或ISEN或OC-SNS腳
該腳為從變壓器輸出級(jí)取樣過(guò)來(lái)的一個(gè)半波整流電壓，輸出級(jí)電流變化被感應(yīng)到FB腳，電流越大，F(xiàn)B電壓越高， LPWM腳方波電位上移，MOS管導(dǎo)通后產(chǎn)生的方波峰峰值降低，從而使交流輸出電壓降低，輸出電流減小，如此電流負(fù)反饋，保證了輸出電流的穩(wěn)定性。
當(dāng)輸出級(jí)出現(xiàn)短路等原因造成輸出電流很大時(shí)FB電壓也會(huì)急劇上升，從而切斷變壓器交流電壓輸出，電源進(jìn)入保護(hù)。

有些IC沒(méi)有LPWM腳，輸出級(jí)的電流取樣反饋直接加到IC的FB或ISEN腳，通過(guò)IC內(nèi)部電路調(diào)整方波的直流電位，改變MOS管導(dǎo)通所產(chǎn)生方波的峰峰值，進(jìn)而改變輸出電壓和電流大小，完成負(fù)反饋，保證輸出電流的穩(wěn)定性。

14）CMP腳
該腳為IC內(nèi)部電流反饋比較器輸出端，當(dāng)燈管出現(xiàn)開(kāi)路或損壞時(shí)，燈管沒(méi)有電流，F(xiàn)B電位急劇下降，CMP輸出高電平，將IC關(guān)閉，電源進(jìn)入保護(hù)。
有的IC沒(méi)有這個(gè)管腳。

15）PDRA、NDRB、PDRC、NDRD或DRV1、DRV2腳
該腳為IC的驅(qū)動(dòng)脈沖輸出，有的IC有四個(gè)驅(qū)動(dòng)腳輸出，分別為PDRA、NDRB、PDRC、NDRD， 前兩個(gè)腳與后兩個(gè)腳輪換著產(chǎn)生高電平和低電平，分別控制著四個(gè)MOS管的導(dǎo)通與截止；有的IC只有兩個(gè)驅(qū)動(dòng)腳輸出，分別為DRV1、DRV2或HOUT、LOUT或AOUT、BOUT，這兩個(gè)腳輪換著產(chǎn)生高電平和低電平，每個(gè)腳控制2個(gè)MOS管的導(dǎo)通與截止。

3、MOS管導(dǎo)通與直流變換電路
下圖為四個(gè)MOS管導(dǎo)通電路，其中QA、QC為P溝道MOS管，柵極為高電平時(shí)MOS管截止，柵極為低電平時(shí)MOS管導(dǎo)通；QB、QD為N溝道MOS管，柵極為高電平時(shí)MOS管導(dǎo)通，柵極為低電平時(shí)MOS管截止。PWM控制IC的幾個(gè)驅(qū)動(dòng)脈沖輸出腳輪換著輸出高電平和低電平，使幾個(gè)MOS管輪換著導(dǎo)通和截止。當(dāng)QB、QC導(dǎo)通時(shí)，QA、QD截止，變壓器T1初級(jí)的上端為低電平， 下端為高電平，T1初級(jí)中的電流流向?yàn)閺南碌缴希划?dāng)QB、QC截止時(shí)，QA、QD導(dǎo)通，T1初級(jí)的上端為高電平， 下端為低電平，T1初級(jí)中的電流流向?yàn)閺纳系较隆Ｈ绱嗽赥1的初級(jí)產(chǎn)生高頻方波電壓，完成直流到交流的變換。

4、LC振蕩及高壓輸出回路
升壓變壓器T1的初級(jí)在MOS管不斷的導(dǎo)通與截止下獲得高頻方波，再通過(guò)變壓器耦合在T1的次級(jí)感應(yīng)到電壓值更高的高頻方波電壓，該電壓通過(guò)變壓器漏電感及回路電容組成的LC諧振電路。當(dāng)方波從低電平跳到高電平時(shí)，由于漏電感有抑制作用，使輸出波形慢慢升到最大；當(dāng)方波從高電平跳到低電平時(shí)，由于漏電感有抑制作用，使輸出波形慢慢降到最小，如此將方波變成正弦波，加到燈管上。這是一個(gè)有效值為800V左右的交流電壓，在開(kāi)機(jī)瞬間該電壓能達(dá)到1500V左右。

5、取樣反饋電路
取樣電路分過(guò)壓保護(hù)取樣和電流保護(hù)取樣兩種。在升壓變壓器的次級(jí)高壓輸出端并聯(lián)有兩個(gè)電容，將兩個(gè)電容之間的電位作為電壓取樣點(diǎn)，經(jīng)二極管整流濾波后產(chǎn)生的電壓作為過(guò)壓保護(hù)反饋電壓，加到PWM控制IC的過(guò)壓保護(hù)輸入腳。將升壓變壓器次級(jí)接地的一端作為電流保護(hù)的取樣端，經(jīng)二極管整流濾波后產(chǎn)生的電壓作為電流保護(hù)反饋電壓，加到PWM控制IC的電流反饋輸入腳。

取樣反饋電路識(shí)別
燈管插座的每一端與升壓變壓器的一個(gè)次級(jí)高壓輸出端相連，該腳所連的電容（貼片或瓷片）即為過(guò)壓保護(hù)取樣電容，電容的另一端接一個(gè)整流二極管，二極管正端的電壓即為電壓反饋取樣電壓。有的電路在升壓變壓器的次級(jí)接地端會(huì)接一個(gè)二極管，則該二極管即為電流取樣二極管。

五、部分背光板主控IC管腳介紹

1、OZ960、OZ964各腳功能（26寸奇美、37寸友達(dá)屏使用）

2、 DMB8110D各腳功能（40寸三星屏使用）

3、MSC1691AI各腳功能（46寸三星屏使用）

4、OZ9925各腳功能

六、LCD組件板故障判斷方法

說(shuō)明：流程（4）、（5）非背光板故障

七、背光板故障維修流程

八、背光板常見(jiàn)故障統(tǒng)計(jì)

九、背光板易損器件的測(cè)量

1、升壓變壓器
升壓變壓器初級(jí)繞組阻值為0.5歐姆左右（X1歐檔），兩個(gè)繞組串起來(lái)阻值為1歐姆左右（有些機(jī)器設(shè)計(jì)時(shí)直接將兩個(gè)初級(jí)繞組串起來(lái)，初級(jí)繞組的另一端懸空）。升壓變壓器次級(jí)繞組阻值約在500-1000歐姆之間（X100歐檔）。若出現(xiàn)開(kāi)機(jī)2S后保護(hù)時(shí)，可對(duì)比測(cè)量各升壓變壓器的繞組阻值，將繞組阻值異常的變壓器更換（不同型號(hào)變壓器管腳排列一樣，參數(shù)略有差異，有的可直接代用，有的代用后燈管亮度有區(qū)別。）

2、MOS管電路
背光板上常用的MOS管電路為雙MOS管集成電路，有兩個(gè)N溝道MOS管的如IPL32C二合一電源用的3N06 P726B；有一個(gè)N溝道MOS管、一個(gè)P溝道MOS管的如奇美小屏幕背光板用的FDS8958A。一般1、3腳為源極，2、4腳為柵極，5、6、7、8腳為漏極。
下圖為FDS8958A內(nèi)部電路圖，右圖為其等效電路圖。用萬(wàn)用表單獨(dú)測(cè)量MOS管電路時(shí)，5、6腳是相通的，7、8腳是相通的，1、8腳之間及3、6腳之間因有反向保護(hù)二極管，因此正向有幾K歐姆阻值，其它引腳之間阻值均為無(wú)窮大。在板上因?yàn)橛型鈬娐酚绊懀瑴y(cè)量時(shí)各腳之間會(huì)有不同的阻值，但除5、6、7、8腳外其它腳之間不應(yīng)該短路，若出現(xiàn)短路情況則為MOS管損壞。

3、雙電壓比較器LM393
一般用于電流取樣比較，其內(nèi)部電路如下圖，8腳為VCC，4腳為地，2腳和6腳為兩個(gè)電壓比較器的反向輸入端，3腳和5腳為兩個(gè)比較器的正向輸入端，1腳和7腳為兩個(gè)比較器的輸出端。
一般使用時(shí)比較器的正向輸入端接地，反向輸入端接取樣整流電壓，其工作原理如右圖。正常工作時(shí)反向輸入端為高電平，比較器輸出低電平；當(dāng)出現(xiàn)過(guò)流情況時(shí)，反向輸入端為負(fù)壓，比較器輸出高電平。
當(dāng)電路出現(xiàn)保護(hù)時(shí)，可測(cè)量?jī)蓚€(gè)比較器的輸出端1腳和7腳是否為高電平，來(lái)判斷是否因這一路出現(xiàn)保護(hù)。若為低電平則與這一路無(wú)關(guān)，不要隨意將IC斷開(kāi)或去掉。

4、四電壓比較器LM339
一般用于電流取樣比較，其內(nèi)部電路如下圖，3腳為VCC，12腳為地，4腳、6腳、8腳和10腳為四個(gè)電壓比較器的反向輸入端，5腳、7腳、9腳和11腳為四個(gè)比較器的正向輸入端， 1腳、2腳、13腳和14腳為四個(gè)電壓比較器的輸出端。
一般使用時(shí)比較器的正向輸入端接地，反向輸入端接取樣整流電壓。正常工作時(shí)反向輸入端為高電平，比較器輸出低電平；當(dāng)出現(xiàn)過(guò)流情況時(shí)，反向輸入端為負(fù)壓，比較器輸出高電平。
當(dāng)電路出現(xiàn)保護(hù)時(shí)，可測(cè)量四個(gè)比較器的輸出端1腳、2腳、13腳和14腳是否為高電平，來(lái)判斷是否因這一路出現(xiàn)保護(hù)。若為低電平則與這一路無(wú)關(guān)，不要隨意將IC斷開(kāi)或去掉。

十、背光板典型案例

1、 46寸三星屏黑屏故障技改
故障現(xiàn)象：靠前批46寸三星屏（采用0.0版背光板）使用一段時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)不定時(shí)地背光熄滅故障，冷開(kāi)機(jī)正常。
原因分析：過(guò)壓保護(hù)下取樣電容選用的是負(fù)溫度系數(shù)較大的電容，開(kāi)機(jī)后隨著機(jī)內(nèi)溫度的升高，下取樣電容的容量減小，阻抗增大，分壓升高，這樣取樣反饋電壓較高，造成過(guò)壓保護(hù)。

解決方法：改用受溫度影響較小的磁片電容2200PF/50V（C1為高壓電容）。

2、遙控不靈敏
故障現(xiàn)象：部分機(jī)器出現(xiàn)遙控距離近、遙控不靈敏。
原因分析：背光電源的工作頻率一般在20KHz- 100KHz之間，部分背光電源的典型工作頻率在50KHz左右，該振蕩頻率產(chǎn)生高頻干擾，通過(guò)地線(xiàn)傳到數(shù)字板上的遙控接收電路。如果該機(jī)的遙控發(fā)射頻率采用56KHZ，則背光干擾信號(hào)就可能對(duì)遙控接收信號(hào)產(chǎn)生干擾，造成遙控不靈敏、距離近。
解決方法：
1）通過(guò)調(diào)整背光亮度，將背光亮度調(diào)大，改變背光電源工作頻率或PWM驅(qū)動(dòng)方波波形，遠(yuǎn)離遙控發(fā)射信號(hào)，從而解決遙控干擾問(wèn)題。
2）新設(shè)計(jì)產(chǎn)品遙控發(fā)射及接收頭均采用38KHZ，避開(kāi)背光電源的典型工作頻率，從而避免背光電源對(duì)遙控接收的影響。

3、喇叭發(fā)出異響
故障現(xiàn)象：部分機(jī)器如L37E9、LCD32K73、L32M61B等喇叭發(fā)出異響，AV、TV信號(hào)都有，將音量減到0后消失，音量增加到1就響，聲音像吹口哨一樣。
原因分析：依據(jù)變壓器和CCFL的特性，背光電源的工作頻率一般在20KHz- 100KHz之間，該振蕩頻率產(chǎn)生高頻干擾，通過(guò)地線(xiàn)干擾到數(shù)字板上的伴音電路。如果背光電源的工作頻率在下限，即頻率在人耳的聽(tīng)覺(jué)范圍之內(nèi)，就會(huì)通過(guò)喇叭發(fā)出異響。
解決方法：
1、通過(guò)調(diào)整背光亮度，將背光亮度調(diào)大，使背光板電源工作頻率偏高，并超過(guò)人耳的聽(tīng)覺(jué)范圍，從而解決伴音干擾問(wèn)題。
2、部分機(jī)器電源板與數(shù)字板屏蔽盒之間有連接地線(xiàn)，取消該連接線(xiàn)對(duì)減小喇叭異響也會(huì)有幫助。