TCL液晶電視邏輯板的原理與維修方案——圖解

神雕小鬼 · 發(fā)表于 2015-7-24 13:21

一、邏輯板概述
T-CON板，即我們常說的邏輯板，它的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，它又被稱為中控板、解壓板、解碼板，是液晶屏顯示視頻圖像信號的關(guān)鍵部件，英語為 Timer-Control（時序控制器），縮寫為T-CON。液晶屏驅(qū)動電路的供電系統(tǒng)，主要產(chǎn)生四路驅(qū)動電路所需的電壓，見圖1所示。

（1 ）VDD：一般為3.3V，用于邏輯板集成塊的供電；（2 ）VGL：屏TFT薄膜開關(guān)MOS管的關(guān)斷電壓，一般為一5V、VGL電壓產(chǎn)生電路原理圖如圖2所示；（3）VGH：屏TFT的開通電壓，一般為 20V～35V、VGH電壓產(chǎn)生電路原理圖如圖3所示；（4）VDA：屏數(shù)據(jù)驅(qū)動電壓，一般為14V～20V，由伽馬校正電路產(chǎn)生灰階電壓，灰階電壓約有 14路不同的階梯電壓；（5）Vcom：屏公共電極電壓（伽馬校正電壓最大值的1/2）。

不同的屏VGL、VGH電壓值不同，它們的產(chǎn)生電路如圖4所示（VGL的產(chǎn)生電路為UP1的⑧、⑩、14腳，VGH的產(chǎn)生電路為UP1的11、13、24腳）。以上任一電壓出現(xiàn)問題，都會出現(xiàn)不同的圖像故障，是故障多發(fā)部位。

邏輯板的工作條件如下：
（1）從數(shù)字板傳輸過來的LVDS信號（包括：RGB基色信號、行同步信號、場同步信號、使能信號、時鐘信號）；
（2）格式腳，控制電壓符號是：SELLVDS或LVDS OPTION、格式控制電壓為高、低電平；
（3）屏供電多為12V或5V，現(xiàn)在屏多數(shù)是12V，如是全高清屏全部是12V供電。
邏輯板的作用：把主板電路送來的LVDS信號轉(zhuǎn)換為供液晶屏顯示的柵極驅(qū)動信號及源極驅(qū)動信號，完成LVDS到MINILVDS的轉(zhuǎn)換輸出，同時輸出 Source/Gate Drive：所需的各種控制時序。具體就是把主板送來的LVDS信號經(jīng)過轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生向“柵極驅(qū)動電路”及“源極驅(qū)動電路”提供為進一步轉(zhuǎn)換需要的各種控制信號（STV、CKV、STH、CKH、POL）及圖像數(shù)據(jù)信號（RSDS）。

二、邏輯板電路組成
邏輯板主要由五部分組成：（1）柵極驅(qū)動電路（行驅(qū)動電路）;（2）源極驅(qū)動電路（列驅(qū)動電路）組成；（3）時序控制電路（T-CON） ; （ 4 ）DC-DC變換電路（為以上電路提供電壓的開關(guān)電源電路）;（5）伽馬校正電路（灰階電壓發(fā)生電路）。
1.源極驅(qū)動電路（列驅(qū)動電路）
產(chǎn)生以行為單位的并行的像素信號，在行同步脈沖控制下一排一排地加到列電極線上，特點：
（1）信號必須是以“行”為單位的并行信號。
（2）信號極性必須是逐行翻轉(zhuǎn)的模擬信號。
（3）信號的幅度變化必須是經(jīng)過伽馬校正（Gamma）的符合液晶分子透光特性的像素信號。
.2.柵極驅(qū)動電路（行驅(qū)動電路）
產(chǎn)生一個逐行向下位移的觸發(fā)正脈沖；以便觸發(fā)該行電極線連接的所有TFT使其導(dǎo)通或關(guān)閉。這個正脈沖控制TFT開關(guān)導(dǎo)通的條件是：
必須是脈沖到來時，開關(guān)能充分導(dǎo)通，所以正脈沖電壓有較高的電壓幅度，約在＋20V～＋30V（VGH）之間。在脈沖離開電極線時，又要保證這一行電極線上的開關(guān)必須是充分的關(guān)閉，為了保證開關(guān)的徹底關(guān)閉，行電極線上的電壓為負電壓，一般選?。?V（VGL ）左右。
控制TFT開關(guān)導(dǎo)通的正脈沖電壓叫VGH，控制TFT開關(guān)截止的負電壓叫VGL。
3．時序控制電路
LVDS信號包括圖像的RGB信號和行、場同步信號及時鐘、使能信號；這些信號進入時序控制電路后，RGB基色信號經(jīng)過轉(zhuǎn)換成為RSDS圖像數(shù)據(jù)信號（MINI-LVDS ）。行、場同步信號轉(zhuǎn)換為柵極驅(qū)動電路和源極驅(qū)動電路工作所需的控制信號（STV、CKV、STH、CKH、POL）。
由于LVDS在轉(zhuǎn)換的過程中，需要打亂原來信號排列的時間順序關(guān)系，進行重新的分配排列，所以此電路稱為“時序控制電路”。
4.DC-DC變換電路
對于這個“邏輯驅(qū)動電路”來說，可以把它看成是一個具有獨立功能主要由多個數(shù)字電路組成的單元電路，各部分的工作均需要供電電壓（VDD），并且還要有產(chǎn) 生伽馬（Garnma）電壓的基準電壓（VDA），柵極驅(qū)動脈沖電壓（VGH、VGL）等；這些電壓都由這個DC/DC變換電路產(chǎn)生，是一個專門的開關(guān)電源電路。
DC-DC直流變換器就是把未經(jīng)調(diào)整的電源電壓轉(zhuǎn)化為符合要求的電源。傳統(tǒng)的DC-DC變換電路通常采用一個電感作為儲能元件實現(xiàn)DC/DC變換，但是電感體積龐大、容易飽和、會產(chǎn)生EMI而且電感價格昂貴。
工作原理：如圖5所示，基本電路由開關(guān)K（實際電路中為三極管或者場效應(yīng)管），續(xù)流二極管D，儲能電感L，濾波電容C等組成。

電荷泵采用電容作為儲能元件，也稱為開關(guān)電容式電壓變換器，是一種利用所謂的“快速”（flying）或“泵送”電容（而非電感或變壓器）來儲能的DC- DC（變換器）。這樣外接組件少，非常適合負載電流不大的設(shè)備使用。電荷泵電路有多種類型，它可以將輸入的正電壓轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的負電壓，它也可以把輸入電壓升高或降低。

5.伽馬校正
由于液晶屏的透光度和所加的控制電壓是一個嚴重不成比例的非線性關(guān)系，是一個類似S形的曲線，如果直接把不經(jīng)過校正的像素信號電壓加到液晶屏的源極驅(qū)動電極，圖像的灰度會出現(xiàn)嚴重失真，為了使重現(xiàn)圖像的灰度不出現(xiàn)失真，我們對所加的像素信號幅度的變化要進行預(yù)失真處理。
預(yù)失真處理采用一系列幅度變化不成比例的預(yù)失真電壓，這一系列的電壓我們稱為灰階電壓，用這一系列變化的灰階電壓對像素信號所攜帶的不同的亮度信息進行賦值，以糾正液晶屏的圖像灰度失真。
這個對像素信號變化進行預(yù)失真處理的過程稱為伽馬（Gamma）校正。
伽馬電壓是一系列非線性變化的電壓，其產(chǎn)生電路如圖6所示，產(chǎn)生伽馬電壓目前有兩種方式：

（1）采用專門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性變化的電壓；
（2）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性變化的電壓。

三、常見的典型故障
1．關(guān)鍵電壓異常故障
各關(guān)鍵電壓異常時會出現(xiàn)的故障現(xiàn)象如下：
（1）VIN （12V/5V）、VDD （3V3）、VAA （15V）出故障時，屏幕無圖；
（2）VGL （-5V）、VGH （30V）出故障時，圖像異?；驁D像切換緩慢；
（3）VCOM （ 7V）出故障時，圖像異常或者閃爍。
2．常見的典型故障
（1）L43F3370-3D MS28L/LSC430HQ01型彩電的邏輯板損壞時，故障現(xiàn)象如圖7所示，換板時注意更換ICE1（24C64），如圖8所示。

（2）V390HK1-LS5屏，故障表現(xiàn)灰屏。測邏輯板的供電電壓為12V、LVDS的輸入電壓為1.2V正常，測VAA（17V）、 VGL（-8V）、VGH（15V）的電壓不對，把到屏的兩根FFC線取下后這三個電壓就恢復(fù)正常，說明邏輯板是好的，為屏玻璃內(nèi)部短路引起的故障。

（3）半邊無圖時，如圖10所示，這種情況一般是屏壞或者邏輯板損壞。

（4）更換邏輯板后，出現(xiàn)如圖11所示的故障現(xiàn)象，如果更換上原板24C64后圖像正常，說明不同的屏配屏參數(shù)是不一樣的，維修中需要大家注意。

（5）屏型號為HT260-的液晶彩電，如果出現(xiàn)折屏的故障現(xiàn)象，那么該故障原因一定是側(cè)COF電路沒有14VVGH電壓引起的，維修時只需從邏輯板的VGH連接一根線到COF上即可，如圖12所示。這是HT260-屏彩電的通病。

什么是COF電路呢？液晶屏的電極引線達到數(shù)千條，現(xiàn)在的屏分辨率通常為：1366×768、1920×1080、3840×2160（4K），所以直接向液晶屏施加信號的驅(qū)動集成電路（源極驅(qū)動和柵極驅(qū)動）直接連接在液晶屏的垂直（列）和水平（行）側(cè)邊上，這個電路叫做COF電路。
玻璃屏與P）XIB連接方法如圖12所示，其中COF定義是將IC固定于柔性線路板的封裝技術(shù)；chip指含集成電路的硅片，此處指固化在COF上的集成電路；Film指膠片、膠卷、薄膜，此處指內(nèi)有導(dǎo)線的軟性膠片。

四、最新產(chǎn)品上的邏輯板
1. 40-T42AUO-TCD2LG的邏輯板電路框圖如圖13所示。

2．主板LVDS接口如圖14所示。

3．主板顯示信號的LVDS輸出如圖15所示。

4．邏輯板LVDS輸入端接口如圖16所示。

5．時序電路信號介紹：
RSDS：低擺幅差分串行圖像數(shù)據(jù)信號；
STH：源極驅(qū)動電路移位寄存器“位移”起始脈沖；
CKH：源極驅(qū)動電路移位寄存器“觸發(fā)”脈沖；
POL：源極像素信號極性逐行反正控制信號；
STV：柵極驅(qū)動電路移位寄存器“位移”脈沖；
CKV：柵極驅(qū)動電路移位寄存器“觸發(fā)”脈沖。
6．新名詞解釋如表1所示

請叫我上路逗比 · 發(fā)表于 2015-7-24 16:59

學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)！

落葉起舞 · 發(fā)表于 2016-3-8 20:41

好資料，謝謝分享，

落葉起舞 · 發(fā)表于 2016-3-19 12:45

好，太好了，以后多多學(xué)習(xí)這些內(nèi)容。

愛好業(yè)余電 · 發(fā)表于 2017-5-24 10:11

謝謝分享，明了意懂.學(xué)習(xí)啦！

王犧牲 · 發(fā)表于 2018-5-2 15:14

謝謝謝謝學(xué)習(xí)了

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