液晶电视黑屏的故障分析与维修

2022-11-19 20:05:46  阅读 228 次 评论 0 条
摘要:

黑屏类故障是指二次开机后,指示灯颜色能正常变化,伴音、控制均正常,但屏上无光(黑屏),或者屏上出现短时间的光栅(如开机画面、蓝屏等),随后黑屏。虽然本故障的实质是背光不亮或亮一下就熄 但故障器件既可能是背光源(

       黑屏类故障是指二次开机后,指示灯颜色能正常变化,伴音、控制均正常,但屏上无光(黑屏),或者屏上出现短时间的光栅(如开机画面、蓝屏等),随后黑屏。虽然本故障的实质是背光不亮或亮一下就熄 但故障器件既可能是背光源(冷阴极灯管或LED灯条),也可能是背光驱动电路,还有可能是开关电源或主板。
一、故障原因分析
1、背光开/关控制或亮度调节电路异常

       背光驱动板要正常工作除需正常的供电外,还需主板为其提供一个背光“开”信号(英文标注常为BLON,ON/OFFENA等),部分背光驱动电路(主要是IP板与LED 背光驱动板)还需亮度调节信号(又称调光信号,英文标注常为ADJ、DIM、PWM等)。在常见的电路中,主芯片的BLON及ADJ端分别输出背光“开”信号及背光亮度调节信号,经一级倒相电路后通过插座送往背光驱动电路,如图1所示。

液晶电视黑屏的故障分析与维修 第1张

      亮度调节信号有直流电平调整与PWM(脉宽调制)脉冲调光两种方式。若采用PWM调光方式,则主芯片的PWM端输出脉宽可调的方波信号,经V2放大及R1、C1滤波后,得到一个平滑的直流电压信号,通过插座送给背光驱动电路。
       提示:液晶屏的背光亮度控制有两种类型:一是正向控制,即电压越高、背光越亮;二是反向控制,即电压越高、背光越暗。若将这两种类型弄反,会引起背光不亮。这时可重新写入对应的程序,也可增加倒相电路,使背光亮度控制正常。
2、开关电源输出电压偏低或带载能力差
      背光驱动电路是开关电源的主要负载。若供给背光驱动电路的电压偏低,则通常表现为背光闪烁。实验发现,在采用+24V供电的冷阴极灯管驱动电路中,若供电降为+23V时,背光有闪烁现象;若降为+22V时,背光变暗且闪烁明显。
      若开关电源带载能力差,则在背光驱动电路启动时,开关电源输出电压明显下降,背光驱动电路会因供电不足而停止工作,表现出来的故障现象为背光亮一下就熄。导致开关电源带载能力差的常见原因有:(1)PFC电路未工作;(2)主电压(即供给背光驱动电路的电压)整流二极管性能变差;(3)主电压滤波电容容量减小;(4)主电源开关管的s极外接电阻阻值增大;(5)主电源开关管性能不良。
3、开关电源保护电路起控
      液晶彩电的开关电源多设有过压过流保护电路。 若二次开机后,保护电路起控,则主电压随即停止输出,表现出的故障现象为背光亮一下就熄。

      导致开关电源保护起控的原因较多,在确认各组电压负载无过载的情况下,应检查电源板上的过压过流检测电路。这部分电路安装在开关电源次级电路中,对输出的+5V、+12V、+24V电压及电流进行检测,通过模拟可控硅或运放电路对开/待机电路进行控制,以达到保护的目的,其特征元件是过流检测电阻稳压二极管(稳压值多为5.6V、13V 27V)以及组成模拟可控硅的三极管或运放集成块,如图2所示。

液晶电视黑屏的故障分析与维修 第2张

      从实修情况看,过压保护电路中的稳压二极管性能不良是导致开关电源误保护的常见原因。
4、背光驱动电路异常

      在黑屏故障中,背光驱动电路异常是较为常见的原因。背光驱动电路采用升压方式,下面以一款LED液晶彩电三合一主板的背光驱动电路为例,如图3所示,对其工作原理进行简要的分析。

液晶电视黑屏的故障分析与维修 第3张

        二次开机后,12V 电压通过RO1、C01~C03给U1 ( OB3350CP)的①脚供电。同时,主板电路输出的高频(25kHz PWM信号加给U01的⑧脚(输入PWM信号或者ADJ控制信号由主板程序控制),U01启动工作,从②脚输出20MHz~100MHz的PWM信号送给Q01,使其进入开关状态。
       当Q01导通时,电感L01、L02储能;当Q01截止时,LO1、L02中产生的感应电动势与输入电压VBL(+24V)叠加,通过DO1给电容C04、C05充电,最后输出LED+(高于输入电压VBL )作为LED灯条的供电电压。
       RO6、 R07、C07组成过压取样电路。U01 的⑦脚为过压保护端,门限电压为2.0V,当OVP值达到2.0V时,无驱动脉冲输出。UO1的④脚为过流保护端,以防止升压电感失效或QB801导通失控过流损坏。UO1 的⑤脚为LED电流设置端,可通过调节外接分压电阻R10、R11的阻值来设置流过LED灯条的电流。
      从上述分析可知,若升压电路不工作,加在LED灯条正端的电压(LED+ )等于VBL,由于VBL低于LED灯条上串联的发光二极管的正向导通电压之和,则LED灯条不发光,即背光不亮。造成升压电路工作的原因较多,如驱动芯片UO1无供电,U01损坏,或缺少PWM DIM信号等。若U01的过压、过流保护电路起控, 则表现出的故障现象为背光亮一下就熄。
5、背光灯管或LED灯条接触不良或损坏

     二次开机后,背光驱动电路启动工作,在为背光灯管或LED灯条提供驱动电压的同时,一方面对该驱动电压进行检测,以防止过压损坏背光源,另一方面对流过灯管或LED灯条的电流进行检测以防止背光源过流或欠流。若灯管或LED灯条接触不良或损坏,必然会导致电压或电流检测异常,背光驱动电路会据此进入保护状态,表现出来的故障现象是背光亮一下就熄。

液晶电视黑屏的故障分析与维修 第4张

      此处所说的接触不良,主要有以下三种情况:一是背光驱动板上的高压变压器(冷阳极灯管类)或升压电感(LED灯条类)的引脚及其输出线路有虚焊现象;二是背光源的连接插座(驱动板或屏内部)接触不良,如图4所示;三是单只灯管或LED的管脚虚焊。此处所说的损坏通常是指单根灯管断路或启动性能不良,或者单只或多只LED断路或短路,如图5所示,烧焦的LED灯珠已短路。

液晶电视黑屏的故障分析与维修 第5张

   提示:在LED液晶彩电中,由于单只LED灯珠在发光时的温度较高,加之处于封闭狭窄的空间中,散热不良,LED灯条基板的温度也很高,在热胀冷缩的作用下,LED灯珠引脚虚焊时有发生。
6、软件故障
       软件故障包含软件数据错误与总线电路异常这两种情况,表现出的故障现象多为背光不亮,或在部分信号源状态下不亮,或者是在无信号状态时背光亮,一旦输入信号背光就不亮等。

      因软件故障引起黑屏的液晶彩电主要有两大类:一类是需输入pWM调光信号背光驱动电路才启动的电视,由于PWM调光方式及参数设置可在软件(含总线)中设置,如图6所示,若设置不当就可能引起背光驱动电路不启动,从而黑屏。

液晶电视黑屏的故障分析与维修 第6张

      另外,部分电视在总线中虽无PWM调光方式设置项,但其屏参数据中含有此信息,更改屏参也就同时更改了PWM调光的相关设置, 若屏参数据错误, 则会出现背光不亮的现象。
     另一类是部分进口液晶彩电及新型的LED液晶彩电,它们的背光驱动电路受总线控制,若总线电路异常,也会导致背光驱动电路不启动,从而出现背光不亮故障。实修时,可通过测量背光驱动板上的SDA.SCL电压进行判断,若异常,可先检查主芯片与存储器之间的通信电路,再检查其他总线控制器件。
二、故障检修步聚与方法

       第一步:测量背光驱动电路的供电是否正常。此处所说供电是指升压电路(或功率输出电路)及背光驱动芯片的供电,如图7所示。若供电不正常,则检查开关电源电各。

液晶电视黑屏的故障分析与维修 第7张

       对于背光亮一下就熄的故障,需在启动背 光瞬间测量功率输出电|路的供电是否稳定,如有波动现象,可给开关电源电路带上假负载,如图8所示,以检查其带载能力是否正常。

液晶电视黑屏的故障分析与维修 第8张

       提示:
   1、对于背光亮一下就熄故障,在确认背光驱动电路供电正常的前提下,其原因是背光驱动电路进入了保护状态。导致其保护的原因有两种:一是背光源出现了短路或断路现象,二是背光驱动电路异常。
   2、背光驱动电路的保护一般分为过压保护和过流保护两种:过流保护反应较迅速,背光闪一下就灭了,一般看不见电视的开机画面(LOGO);过压保护相对较慢,背光一般能亮一两秒,大多数时候能看见电视的开机画面。

       第二步:测量背光开/关及亮度控制信号是否正常。实修时,可通过测量主板与背光驱动板相连的插座的引脚电压来判断故障部位:二次开机后,BLON端应由oV升至3V或5V左右的电压,如图9所示;ADJ端应有0V~3.3V的电压。若测得这两个信号的电压正常,且在进行开/待机状态切换时,BLON端电压有明显的跳变现象,这说明主板正常。

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      值得注意的是,大多数液晶彩电的背光驱动电路不输出信号反馈给主板,但部分新型液晶彩电(尤其是进口机型)的背光驱动电路会输出一个状态检测信号送给主板,以便CPU判断背光驱动板的工作状态。这个状态信号的英文标注多为ERROR、STAUS、STATUS等如图10所示。如果背光驱动板工作异常,则输出的状态信号电平反转,主板上的CPU据此会停止输出背光“开”信号,则表现的故障现象为背光亮一下就熄。 因此,在检修这类彩电时不能因主板无背光“开”信号输出而贸然判定主板有问题。

液晶电视黑屏的故障分析与维修 第10张
      另外,在背光驱动电路供电正常的前提下,可脱开该板与主板的控制线,给背光开/关端外加一个3V~5V的电压,给亮度调节端外加一个2V~3.3V的电压,以强制启动背光驱动电路,如图11所示,若此时背光亮,则可判定故障出在主板上。

液晶电视黑屏的故障分析与维修 第11张

液晶电视黑屏的故障分析与维修 第12张
      第三步:检查背光驱动电路上的升压元件。
      在背光采用LED的液晶彩电中,背光驱动电路中的开关管、升压二极管、滤波电容是重点检测元件,在采用冷阴极灯管的液晶彩电中,功率管高压变压器高压电容及灯管插座是重点检测元件,如图13所示。

液晶电视黑屏的故障分析与维修 第13张
       第四步:在背光驱动输 出端接上假负载进行检测。
       断开原机灯管或LED灯条,在背光驱动输出端接假负载试机。对于LED液晶彩电而言,假负载可以是LED灯串,如图14所示,但灯串的工作电压与工作电流应尽可能与原机灯条一致,也可以用功率为3W~5W的电阻作假负载,如图15所示,但电阻 的阻值应合理选择,否则驱动电路会保护。

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液晶电视黑屏的故障分析与维修 第15张
      LED驱动板假负载电阻的选取原则是流过电阻的电流与LED灯串的电流相近,例如:京东方HV320WX2-201型LED液晶屏,其LED灯条的参数如图16所示,即该型LED灯串,且额定电压是49V,额定电流是350mA,其对应的假负载电阻的阻值应与140Ω (49V/350mA )接近。

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      接上假负载试机,测量升压电路输出的电压(LED+),其测试点是LED灯条连接插座的LED+端或LED+电压滤波电容的+端,如图17所示。若LED+电压正常,则说明背光驱动电路工作正常,问题出在屏内部的LED灯条上;若LED+电压与供给驱动板的电源电压相等,则说明升压电路未工作,这时先检查背光驱动芯片的供电、使能信号与亮度调节信号是否正常,再检查芯片软启动及过流过压检测电路是否正常最后代换驱动芯片。

液晶电视黑屏的故障分析与维修 第17张

      若原机故障是背光亮一下就熄,接上假负载后仍是如此,则重点检查过压、过流、欠流检测电路,尤其是大阻值检测电阻。
      若故障是屏内LED灯条有问题,则需小心翼翼地拆开液晶屏,先对LED灯条进行直观检查:一是看灯条连线以及插座引脚焊点有无松动现象,插座中的插针是否接触良好:二是看LED灯珠引脚有无开焊现象,如图18所示;三是看LED灯珠内芯有无发黑现象,若发黑,表明该灯珠已损坏。
      接下来上电后观察LED灯条的发光情况,若某一串LED不发光或发光暗,则先检查该串的连接线,再对该串中的每只LED灯珠进行检测,具体方法有两种:一是外加直流电压法,即依次给每只LED灯珠外加3V~4V的正向直流电压(部分大功率LED灯珠需外加6V直流电压),观察LED灯珠发光是否正常;二是测量电压降法,即在启动背光驱动电路后,用万用表依次测量该灯串中每只LED灯珠的正向压降,正常值约为3.3V ,若实测值与该值相差太大,则表明所测的一只有问题。

液晶电视黑屏的故障分析与维修 第18张
      提示:1.实修中发现,用数字万用表的蜂鸣挡测得单只LED灯珠亮,并不能说明该只LED灯珠完全正常,最好的办法是外加直流电压进行检测,或测量电压降来判断。
      2.若某一只LED灯珠损坏,应急维修时可将该只灯珠短接,然后在该路灯串的供电线中串联四五只1N4001~4007型二极管,使该路灯串的工作电流接近正常值,这样一方面可避免LED驱动电路过流保护,另一方面可避免该路灯串中的其他LED灯珠过流损坏。
      对于采用冷阴极灯管的液晶彩电而言,假负载既可以是长度相近的冷阴极灯管也可以用一只功率为 3W~5W、阻值为220kΩ-820Ω的电阻(屏幕尺寸越大,电阻值越小来代替一支灯管。若是电源、高压二合一板(常称IP板),可用一只100kΩ~150kΩ/15W电阻来代替一组灯管,若单只电阻的功率不够,可用多只电阻并联,如图19所示。

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       提示:在实际维修中,为了进一步确认屏内背光源是否有问题,也可在拆屏前给背光源外加电压进行准确判断:对于冷阴极灯管,可用单灯高压条进行检测;对于LED灯条的检测,可用市售的点灯器或自制电源(用一块CRT彩电电源板与3线万能电源模块改装而成,使输出+B电压在30V~150V之间可调,并在+B输出端串联一只10092/5W的限流电阻,以防LED灯串过流)为其供电进行检测,但供电电压不可超过灯条的额定电压。
        第五步:调节屏参值或进行软件升级。若仅在某种信号源或有信号输入时才黑屏,这时可在非黑屏的状态下,试着进入总线,查看屏参值是否与实际所用液晶屏型号对应,或试着调整该项值(需先记下原始值,以便无效时恢复)看能否排除故障。
        若在各个状态下都黑屏,且对相关硬件检查均正常,这时可试着进行软件升级。综上所述,黑屏故障的检修流程如图20所示。

液晶电视黑屏的故障分析与维修 第20张
        实战技巧:1.若某只冷阴极灯管损坏,应急维修时,可断开损坏的灯管,用一只容量为15pF~30pF、耐压2kV的高压电
容代替,22英寸的屏一般选用15pF/2kV电容,40英寸及其以上的屏一般选用30pF/2kV电容。
2.在采用冷阴极灯管的液晶彩电中,灯管老化后启辉电压会升高,则灯管高压检测电路所得电压也会升高,容易引起背光调控芯片进入过压保护状态,从而出现背光亮一下就熄故障,但多次开/关机后可能又正常。对于这类故障,可在高压检测电路的下分压电阻上并联一只2.2kΩ可调电阻,调整该电阻直至灯管能顺利点亮为止。
3.大部分背光控制芯片设有一个TIMER端,外接一只1uF~2uF的电容到地。当输出电路出现过压现象时,IC内部的开关接通,对该电容进行充电,当电容两端电压升高到一定值时,IC内部保护电路启动,停止驱动脉冲输出。改变该电容的容量,可以改变IC启动保护时间的快慢,容量越大,保护越慢;容量越小,保护越快。一般情况下,该电路的保护时间设计为15~2s。
      在检修背光亮一下就熄故障时,在检查电路无明显异常情况下,可将背光控制芯片的TIMER端对地短接,即取消过压保护功能,以便检测判断。
三、故障检修实例
      例1:一台长虹LED42C2080i (LJ2T) 液晶彩电(ZLM41G-iP机芯),开机后背光亮一下就熄。分析检修:该机采用主板、电源、背光三合一板,插座J9为LED背光连接插座其①、②脚并联,输出LED+电压;④、⑤脚分别为LED1-、LED2-端。为了判断故障部位,将J9的④、⑤脚短接后试机,背光不再熄灭,但屏上部的LED灯珠不亮。测量LED灯条插座的各脚电压,发现一脚虚焊,补焊后断开J9的④、⑤脚试机,故障排除。
      例2:一台海尔LE32B50彩电(6M182机芯),不开机,但在开机时屏幕会闪一下。分析检修:试机,发现背光亮一下就熄。 拆机检查,发现该机采用电源、背光驱动、信号处理三合一板。通电后电源电路输出+12VB电压,经DC-DC降压芯片MP2303(或RT8296A )变换后输出5Vsb电压,如图21所示。

液晶电视黑屏的故障分析与维修 第21张

      二次开机后,三极管Q808导通,场效应管Q806因G极为低电平而导通,输出+12VA电压,供给LED背光驱动及伴音功放电路;同时,+12VA电压经R874加到场效应管Q809的④脚,Q809导通,输出+5VA电路,供给信号处理电路。

       试机时,发现该机在待机状态下,电源电路部分发出较大的电流声。根据经验,电路中可能存在滤波不良现象,于是重点检查12V滤波电路,发现电容C1081、C1039(1000uF/25V )均有轻微鼓包现象,拆下检测,这两只电容量均接近0uF。更换这两只电容后试机,交流声消失,背光亮,图像、声音均正常。
       例3:一台东芝42L135X彩电,黑屏。分析检修:试机发现背光不亮,测得主板送来的BLON(3.3V)及DIM信号(背光亮度DIM调控,3.2V)均正常,怀疑背光驱动电路有问题。二次开机后,电源板输出50V电压供给背光升压电路,背光调控IC的26脚输出的开关脉冲经R812、R811供给升压管Q801(场效应管,AOD256, 160V/19A)的G极,如图22所示。

液晶电视黑屏的故障分析与维修 第22张
      电感L801、高速整流管D801(MB515,耐压150V)、开关管Q801及滤波电容C810~C814等元件组成升压电路。R814~R817组成电流检测反馈电路。R813为Q801偏置电阻,为Q801的G极提供稳定的偏置电压。
      断电检测,发现背光供电电路中的过流检测电阻R805.R806已开路,这说明后级有短路故障。继续检测,发现开关管Q801已击穿,其s极外接电阻R814~R816已开路,如图23所示。

液晶电视黑屏的故障分析与维修 第23张

      更换上述损坏的电阻后,拆下损坏的Q801,通电测得背光调控IC的①脚16V供电正常,26脚(脉冲调控信号输出端)电压为正常的4.25V。关机,换上Q801后试机,背光亮(升压输出电压为80V,Q801的G极电压为1.67V),故障排除。

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