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(shí)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(shí)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(shí)輸出 Source/Gate Drive：所需的各種控制時(shí)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(jìn)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(shí)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(diǎn)：
（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(gè)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(gè)正脈沖控制TFT開關(guān)導(dǎo)通的條件是：
必須是脈沖到來時(shí)，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(shí)，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(fù)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(fù)電壓叫VGL。
3．時(shí)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(shí)鐘、使能信號；這些信號進(jìn)入時(shí)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(shí)間順序關(guān)系，進(jìn)行重新的分配排列，所以此電路稱為“時(shí)序控制電路”。
4.DC-DC變換電路
對于這個(gè)“邏輯驅(qū)動電路”來說，可以把它看成是一個(gè)具有獨(dú)立功能主要由多個(gè)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(zhǔn)電壓（VDA），柵極驅(qū)動脈沖電壓（VGH、VGL）等；這些電壓都由這個(gè)DC/DC變換電路產(chǎn)生，是一個(gè)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(gè)電感作為儲能元件實(shí)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(jià)格昂貴。
工作原理：如圖5所示，基本電路由開關(guān)K（實(shí)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(fù)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(fù)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(gè)嚴(yán)重不成比例的非線性關(guān)系，是一個(gè)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(yán)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(jìn)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(jìn)行賦值，以糾正液晶屏的圖像灰度失真。
這個(gè)對像素信號變化進(jìn)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(shí)會出現(xiàn)的故障現(xiàn)象如下：
（1）VIN （12V/5V）、VDD （3V3）、VAA （15V）出故障時(shí)，屏幕無圖；
（2）VGL （-5V）、VGH （30V）出故障時(shí)，圖像異?；驁D像切換緩慢；
（3）VCOM （ 7V）出故障時(shí)，圖像異?；蛘唛W爍。
2．常見的典型故障
（1）L43F3370-3D MS28L/LSC430HQ01型彩電的邏輯板損壞時(shí)，故障現(xiàn)象如圖7所示，換板時(shí)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(gè)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(shí)，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(shí)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(dá)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(gè)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(shí)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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