液晶屏组件由背光源、光学部件和液晶基板组成。液晶基板由两片玻璃板作基板,根据屏幕大小制造平板玻璃大小,后将两片玻璃基板做成一个扁平盒子,盒子里面注满了TN型液晶。液晶电视利用向列性液晶分子在电场、磁场作用下排列方向有序改变,采用严格的时序控制技术对屏上液晶分子进行控制来实现对背光通量调制,从而在屏幕上呈现亮与暗或透过与不透过,再经彩色膜形成RGB像素点,再利用人眼的情性、混色原理来显示成像。

一、液晶电视成像原理

       液晶屏上的每个成像点都独立被电场控制,不同的像素按照驱动信号“指挥'在显示屏幕上显示字符、数字或图形,发出这指挥控制指令的TCON板,控制液晶分子排列方向动作的电路在前后玻璃基板上。此电路的制作与屏的分辨率一致。 屏的物理分辨率是1024x768的屏,那意味着整个屏从上至下被分成了768行,每行有1024组像素,每组像素由RGB子像素组成,故一行共有3072个子像素,因此一行要做3072个薄膜TFT管,每行子像素按RGBRGB...顺序定义和控制排列。一个1024X768的屏,在后玻璃基板上要做1024x768x3个TFT管。制造的理念是:在后玻璃基板上先做衬底,再按子像素分布规律做水平、垂直方向相互绝缘的透明电极,在水平、垂直线相交处再做TFT晶体管,并使每个TFT管的G极与TCON板输出的扫描信号电极相连,S极与TCON输出的代表1图像工作的RGB寻址子像素控制信号电极连接,D极接在衬底上。在前玻璃基板上也按后玻璃基板子像素分布做许 多透明电极构成的小方格,但这些电极所加电压相同为vCOM,作共极使用。并在前玻璃基板正面贴上按RGB子像素排列的滤色膜。当某个TFT的G、S两路信号相遇时,对应TFT管工作,S极电压加在D极上,并与对应前玻璃基板共极电压形成电压差,所对应液晶分子上建立电场而旋转,白色的光透过光学部件和此处液晶层,再经彩色膜形成一个个红或绿或蓝的发光小点,由于768个水平脉冲移动速度很快以及3072个电极工作频率太高,加之RGB发光点体积小,人眼分辨力有限产生混色效应,便在人脑中形成了一幅彩色画面。提供栅极G和源极s驱动信号的电路分别叫做栅、源驱动电路。栅、源驱动电路是将驱动IC压焊到一个软薄膜传输带上,再采用网版印刷将其印制到屏基板ITO引线处(也将这个软膜传输带叫作COF连接器)。通常源驱动电路由多个COF组成,像1024X768的屏,如果一个源驱动cOF可以输出384个电极驱动信号,则需要8块COF驱动电路。

      图2示意了一幅液晶成像原理。
      分辨率为1024X768的屏,屏幕显示的这幅画面,TCON板究竟做了什么?我们一眼看到的这幅画面,所用时间约1s,在这么短时间内TCON板驱动屏幕形成的这幅图像至少重复了60次(指帧频为60Hz),而六十分之一时间内却形成了这一帧画面,所用时间为16.67ms,在此时间内栅驱动电路顺序送出了768个扫描脉冲去TFT管的G电极,每一行所用时间为16.67ms/768=21.7pus (即行频为46kHz)。与此同时,在送出一行脉冲所有21.7us 时间内,TCON也输出一行3072列RGB显示信号经源驱动电路给TFT管s电极。RGB驱动信号由电视画面经逻辑板分解还原成驱动屏上TFT管工作的S极驱动信号。源驱动器给一整行的子像素充电到各自所需的电压,以显示不同的灰阶。当这一行充电完毕,扫描驱动器启动输出下一行扫描驱动信号,同样S电极不断输出RGB信号,点亮第二行子像素,这样持续下去直到最后-行点亮。由此可见,液晶成像是由于TFT管通断,使背光透过液晶层再经滤波膜在屏上形成众多RGB小光点来形成画面。液晶在这里起光通过开关的作用。
      通过上面液晶成像的简述,显然液晶手机、显示屏、电视屏幕、计算器等,它们成像原理是相似的。液晶屏成像需要两大电路的支持,一是提供背光源,二是 TCON板和屏栅、源驱动电路工作。TCON板提供栅、源驱动电路工作所需的扫描信号和数据信号及各种控制栅源驱动电路工作所需的控制信号。
二、TCON板电路组成

      TCON板由定时控制器(T-CON).DC-DC转换电路、GAMMA电压发生器等电路组成。分辨率为1024X768 的屏,可用图3来表示TCON控制电路与液晶屏间的关系。

1.TCON接收电路

       LVDS接收器在电路中的作用是将串行信号转换为TIL电平的并行信号,送往液晶屏进行时序控制与行列驱动信号形成。LVDS 是一种低摆幅、成对出现的差分数字信号,电压为1.2V、摆幅±350mV。主板的主芯片内设计有专门的LVDS驱动IC,基准偏压为1.2V,此电路将TTL数字YPbPr信号、时钟DE和行场同步信号经编码转换成IVDS信号,再经差分线对电流源驱动送入TCON板的LVDS差分接收器。LVDS信号发送与接收端通过双绞线或软连接线传送,由于接收端内阻较大,故需要设计终端电阻来形成驱动电压送入接收端。由于LVDS传输电流仅3.5mA,故终端电阻常选择为100Ω或120Ω。奇美V315B3-C01逻辑板LVDS接收端口终端电阻在电路图中与实物中位置见图4。

        不管是哪个品牌TCON板,其实终端电阻均设计在TCON板IVDS输入接口电路附近,如图4中的标志部分。这些电阻变质或虚接会出现花屏或无图故障,尤其是LVDS信号中的一对时钟差分信号如果中断,便会出现屏幕灰屏无图现象。
2.LVDS信号组成结构
      LVDS信号的组成由数据差分信号D0- D0+、D1- D1+、D2- D2+、D3- D3+和时钟CLKOUT-\CLKOUT+组成。液晶屏分辨率不同,LVDS通道数量不同,关键与三基色RGB的每一个像素用8位或6位来表示画面灰度。
      LVDS信号传输分单双通道LVDS。单通道是指数据信号以单路方式传输,双通道是指数据信号经奇偶像素传输。单通道LVDS又分为6、8、10通道。单6通道由3对信号D0- DO+、D1- D1+、D2- D2+和1对时钟CLKOUT-\CLKOUT+组成:单8通道就是4对数据,1对时钟。双通道6和8、10,它们的数据和时钟通道是单通道6和8的两倍。双10、双8 LVDS信号通常在高清屏上使用。一对差分信号传输通常绞合在一起,这些线对与线序不能随便改变,替换LVDS连接线或主板时特别要注意线序,不然将出现花屏或黑屏。
      主板送往TCON板除了LVDS信号外,还有屏供电和LVDS传输格式选择端和地端。屏供电通常采用5V或12V,这决定屏规格要求,不能随便改变屏供电值。而LVDS传输格式协议,决定前后端LVDS接收与发送端对RGB、行场同步信号及时钟信号编码和解码方式,也就是LVDS传输RGB等数据信号的排列方式。目前世界上通用两种标准,一是美国的VESA,也称JEIDA标准;一是日本为数码相机等数码产品制定的JEIDS标准。通常在LVDS插座设置有此功能选择脚,此脚高电平(H)时,工作在JEIDA信号格式;低电平(L)或悬空,工作在VESA信号格式。

      除上面介绍的外,有3D功能的液晶屏,主板去TCON板还有3D相关控制信号以及功率优化OPC等控制信号。图5是长虹LT42510FHD电视主板LVDS输出端插座脚功能图。

      此为高清电视,LVDS信号有8对数据通道和两对时钟信号。图5中28~30脚为屏供电,27脚为LVDS信号传输格式选择脚,此机27脚工作在低电平状态。26脚为数据传送使能信号,由主芯片送出。

      表1是此插座各脚的工作参数,可看出②~⑤脚为LVDS信号通道,工作时电压变化范围在0.5V~1.5V左右。判定故障时,在没有拔下LVDS连接线时,无信号与有信号测试LVDS通道电压变化幅度不明显,但是如果拔掉LVDS插座后,有无信号送入LVDS通道,LVDS通道工作电压幅度跳变就比较明显,未加信号时,各路通道电压变化不明显,但加信号时LVDS信号电压变化幅度却非常显示,有的跳变幅度非常低,低于0.5V。如果维修时没有检测设备,可用此方法来确认主芯片LVDS驱动电路是否工作正常。
3.TCON板时序控制电路
        TCON板时序控制电路现采用大规模IC。不同的TCON板使用的芯片不同,有的采用FPD87352,像三星屏TCON板320WTC4LV1.0采用LRX4222T3、奇美V315B3-C01使用CM1682A-K1、海信自制电视LED42K16X3D系列液晶(主板4736板)屏TCON板采用MST7398R-LF。TCON使用的主芯片资料介绍较少,但这些IC的工作原理相近,主要完成LVDS信号的接收及处理,它的工作方式与主板上的主芯片进行的格式转换有些相似。这些主芯片内集成有LVDS接收器、扩频电路ssC.RTC响应时间数据处理行场和时钟同步跟踪及驱动控制信号产生电路等。图6中主芯片与SDRAM间的通讯同变频电路的SDRAM间的通讯信号相似。主板送来LVDS信号经TCON板接收器反转为TTL数字RGB信号行场同步信号、时钟信号和使能OE信号,经ssC扩频处理去RTC响应时间数据处理。RTC处理需外挂一个 SDRAM存储器。主芯片与SDRAM间通过运算,依据当前帧与前帧RGB灰度值差异与灰度值查找表LUT调出灰度基准值比对,通过运算产生新帧RGB灰度信号。在RTC处理单元中还要解决液晶过驱动OD(OVER DRIVE),原因是液晶响应时间慢的问题,通过OD技术能提高其响应时间。响应时间是指液晶分子改变排列角度,变换画面显示所需要的时间。由于TFT晶体导通与关断时,其极间存在电容,故液晶响应速度有延时,在播放快速运动画面时会出现拖尾图像变模糊现象。 主芯片中采用OD技术用于解决此问题。由于液晶分子在电场中产生的力矩与电场的平方成正比,故增加电场可以大幅度增加施加在液晶分子的力矩,从而加速液晶分子的转动。具体措施是:在两个帧之间增加一帧,并施加较高补偿电压,强迫液晶分子在较短时间内改变排列,从低亮灰阶达到预定的高亮度灰阶从而提升液晶的响应时间,此种方法被称为"高插驱动”,也叫“过驱动”或“过冲OD"。

       经RTC等电路处理后的RGB信号送往RSDS输出驱动器,通过RSDS接口去屏S极源驱动器。时钟及同步信号在同步跟踪电路中进行时钟与数据相位对齐校正,被同步的行场同步信号、时钟信号通过时钟管理器产生控制S极和G极驱动电路工作的各种控制信号。这些信号因TCON不同,控制信号的缩写符号不同,这些驱动控制信号大致有:源驱动数据极性反转控制信号POL(有的标为MPOL)、栅驱动数据使能信号OE、STH数据驱动起始信号( 可分屏左右两部分驱动STH1、STH2)、CPH源驱动器时钟信号(数据同步信号,有的标为CKH).REV数据接收控制信号、TP缓冲器输出准备信号SHL数据位移方向控制信号等。栅驱动信号有CKV控制扫描行依次开启的时钟信号、CPV行驱动时钟、RVC行驱动电压STV行驱动起始信号(有的标注的是STV1 STV2,其功能同STV,被分为驱动的奇偶启动脉冲)、OE扫描行开启关闭的使能控制信号(高电平,扫描开始,低电平停止),有的又标为OE1、OE2、OE1为栅输出控制,OE2为多灰度等级用的控制信号这些标注的多样性 ,是由于屏厂 家不同,再加上使用的定时控制器及栅源驱动IC型号也不同造成的,图6完整示意了定时控制电路与屏驱动电路间的关系。图6中Clc.Cst为液晶显示电容。Clc是在显示电极(D极)与公共电极(前玻璃基板)间形成的电容(也称“液晶电容”),Cst是利用显示电极D与其同一片玻璃其他行电极间形成的电容。二者统称液晶显示储存电容,利用它实现在TFT打开与关闭时,电容储存保持电荷的特点,来显示图像连续播放。

       列驱动极器加的POL信号是极性反转控制信号,目的是要形成规律变化的正极性和负极性驱动信号,并提供给源驱动电路。由于液晶长期工作在一种直流电压下时取向膜的直流阻断效应会使液晶特性失效,玻璃基板表面上做有沟槽薄膜(也称为“取向膜”),当目标S电极上加的电压透过取向膜施加到某一表面液晶分子上时,由于取向膜的等效电容大,等效电阻大,所加直流电压驱动液晶时,大部分电压将降在取向膜上,导致加在液晶上电压无法改变液晶分子排列方向。其次是电子在通过液晶层时要产生可移动离子而形成直流残留,故一直采用直流驱动,这些离子会移动到取向膜形成内部电场,即使不加外部电压,液晶分子也会因内部电场存在而改变排列状态,这种现象称为直流残留,它会导致画面产生残影。故必须采用液晶驱动极性反转驱动,实现驱动电压为0V时,正负极性驱动时移动离子向两个电极的移动相互抵消,避免直流残留现象出现。正极性驱动的定义是,显示电极(漏极)电压高于公用common电极电压时,就称之为“正极性”,而当显示电极的电压低于common电极的电压时,就称负极性。

4.源驱动电路的构成

       源驱动电路的作用是在行同步脉冲作用下,从左到右依次将RGB子像素控制信号加到所有列TFT的S电极上,产生类似行扫描效果的成像效应。图6中NO.1~NO.10为源驱动电路。源驱动IC是压焊在一个软薄膜传输带上的,采用网版印刷方式印制到屏基板ITO引线处,这个部件有时也叫作"COF连接器”。通常源驱动电路由多个cOF组成,像1024x768的屏,如果一个源驱动cOF可以输出384个电极驱动信号,则需要8块cOF驱动电路完成1024X3,即3072个电极驱动。源驱动电路内通常包括有“双向移位寄存器数据寄存器、锁存器、电平转换器、DAC转换和驱动输出”等单元电路,见图7。

       其中,寄存器锁存器 、电平转换电路和DAC转换等构成了逻辑驱动电路部分,其工作方式采用TTL模式。而输出部分采用模拟电压方式进行。图中双向移位寄存器在STHL、STHR左、右移位控制信号L.R控制IC输出左右顺序CLK时钟信号、STB等指令信号控制下,依次选通输入的RGB像素数据信号进行移位传输,并将各个像素点所对应的数据位顺次存入寄存器中。当一整行显示数据存储完毕时,系统送出数据锁存使能信号STB使锁存器打开,一行显示数据将全部存储到数据锁存器中,以控制输出缓冲放大器“开、关"状态。经锁存器后的信号送往电平转换器。由于电平转换电路供电是VDD2(3.3V),而DAC转换电路供电达10V以上,故需要对信号进行电平转换,提高信号驱动能力。经电平转换后的数据信号送入DAC转换电路进行数模转换,将数字RGB驱动信号转换成相应模拟信号经buffer缓存电路加入不同GAMMA值V0~V15驱动电压,生成不同灰度值电压,后经输出缓冲放大加载到屏列电极上,控制液晶电场大小,再现不同灰度值显示效果。图7中POL为加入到正负极性驱动电路的极性控制信号。
5.栅(G)驱动电路
      栅驱动电路在帧同步脉冲控制下,由TCON板输出从上到下顺次输出栅极驱动脉冲逐行加到TFT晶体管的G极上,以形成从上到下的扫描,栅驱动液晶屏TFT栅驱动电路分布在屏左或右侧或左右双侧。TFT管的SD极是否导通受G控制,G极就是SD极通断的开关信号。当G(柵)极加上高电压(TCON板提供正vGH),目标S极加入信号时,SD间导通,像素电极被充分充电,液晶排列方向改变呈现图像。当对栅极施加低压(负压vGL),使开关G断开时,存储电容中电荷得到保存,电极间的液晶分子继续有电场作用。栅驱动电路的工作方式与源驱动电路有些相似,不同在于没有显示目标数据输入,TCON板只需提供工作电压vGH、VGL及移位指令和时钟信号等控制指令,触发移位寄存器、电平转换电路和输出缓冲器就能为屏栅极提供延时一行行移位脉冲。
     以上讲述的栅、源驱动电路均设计在屏基板上,如果是栅驱动电路出了故障将表现为横向黑色线或彩色线水平黑带等图8所示的一些故障现象。如果是源驱动电路或S电极接触不良,将出现竖黑线、竖彩色线或黑竖带。


三、TCON板上电源电路
1.TCON板供电的分类
      TCON板上设计的电源电路包括DC-DC电压转换电路(也称电源管理电路)和一些降压稳压电路、GAMMA校正电路等。
       液晶电视电源管理电路通常由一块IC与相关引脚就能产生不同大小直流电压,这些电压用于满足TCON板上时序控制IC (即主芯片).SDRAM随机存储器.GAMMA电压形成及屏基板栅、源驱动电路工作。较常见的电源管理IC有TPS65161A、TPS65160A、TPS65162A、BD8156EFV、MAX1518等。这些IC脚工作方式大同小异,都要产生四大类电压:自举升压电路产生的VDD (通常是16V左右,有的标注为VAA、VDA等,测试点常标注为PAD-AVDD)、Gate Driver 栅驱动电路需要的两个电压VGH(有的为26V,有的为23V,有的达+31V)vGL(-5.5V左右、个别的还达到-31V)和vCC低电压。VGH电压负责TFT打开,VGL负责TFT关闭。VCC电压有的3.3V,有的为2.5V,屏不同TCON板上标注电压符号也有所不同,有的为VDD25或VDD33、V3D3,有的又为Vlogico此类vCC电压相对较低,用于供主TCON芯片及随机存储器SDRAM、屏栅驱动、源极驱动等电路工作。VCC电压再经电路板上设置的DC-DC降压转换电路形成如2.5V或1.8V供主控制TCON电路工作。而自举电压产生的VDD电压主送GAMMA校正电路,产生14路或18路、甚至更多路GAMMA电压送入屏源驱动电路,GAMMA电压有的标注为GMO、GM1-....有的又标为VCMA1、VCMA2..... ,或VGMA1、VGMA2....等。GAMMA送入源驱动电路,使送入屏上TFT管的S极电压在0V~18V之间变化,再通过s极与共极vCOM间的电压差,决定加在相应位置TFT管控制的液晶上的电压,从而实现不同显示效果的画面,校正画面灰度等级。


      图9画出了奇美T315XW01屏逻辑板主板提供的5V在TCON板上转换成其他电压的分布图。5V 经保险管F1、R502限流后分成两大支路:
      第一大之路经R501去Q501作开关控制。Q501要输出VIN(5V)电压,首先是5V通过R539去U3产生2.5V电压提供给定时控制块,并使U4输出3.3V后,复位电路U10输出复位电平经Q502,使Q502饱和导通,Q501(P沟道)G极电压低于s极,Q501导通输出VIN给电源管理U2的22脚。U2工作后,从21脚输出开关脉冲,经Q507驱动放大后输出三路AX脉冲电路,其中-路送入D504支路产生AVDD电压,此电压中的第1路送往U13(LM431 )和U5组成的GAMMA电压形成与校正电路后,形成22组GAMMA电压送入屏源驱动电路,调整输往屏TFT晶体管RGB数据控制信号电平,实现画面灰度校正;第2路经B603(AVDD1)后直接去屏驱动电路;AVDD电压的第3路经B101去U12,对屏送过来的COMF2共极电压进行误差控制再返回屏共极。
      U2 的28脚输出负极性开关控制信号控制Q505,使21脚输出开关脉冲AX通过C515、D503组成负电荷充电泵电路,经Q505开关转换、C519~C521滤波后得到vGL负电压送入屏栅驱动电路,实现TFT工作关闭控制。U2的26脚输出正极性控制信号控制Q503开关动作,使21脚输出AX开关脉冲通过C512、D502组成正电荷充电泵电路,再叠加上AVDD电压接入Q503的e极,经Q503开关控制,C508、C509、C511滤波后得到vGH电压,见图10。

       此VGH电压再送入U2的①脚。TFT管工作时的时序控制信号YVIC,被定时控制芯片U1(AUO-016)送入U2的31脚后,在U2内经开关控制后从32脚输出VGHC去屏栅驱动电路,启动栅驱动输出打开TFT的控制电压。
       5V的第二大支路电压经过R539又分成了两路:一路经U3产生2.5V电压,经B701、B703等接入主定时控制块AUO-016;另一路经U4形成3.3V,作为整个TCON板上主芯片、存储器U11、动态随机存储器U9等的供电。

2.逻辑板供电检测方法
        主板送入TCON板的电压部分是12V,也有5V的。TCON对供电需求不同,是由于TCON板采用的电源管理芯片供电要求不同,主板提供的电压错误会导致电源管理芯片等损坏。由图9可知,主板提供的供电是逻辑板及屏组件工作的动力。此供电首先接入电源管理块,以此来产生TCON板不同单元块工作所需的VDD、VCC、VGH、VGL、GAMMA等电压,如果TCON板供电异常,整个TCON板及屏上栅、源驱动电路停止工作,TFT晶体管也停止工作,液晶分子排列处于无序状态,使部分背光透过液晶分子的光非常弱,表现为灰屏、背光亮、有伴音故障。因此,出现灰屏故障与主板格式转换电路及LVDS输出端口和上屏LVDS插座有关,此时可测主板LVDS插座的LVDS、VDD、VCC_Panel处电压进行确认、判定。若主板供电无故障,则测TCON上保险管F1是否开路;如果F1熔断需判定后端负载是否存在过流现象。图11是LG屏LC420WX7-SLA1板12V供电,该电压经过TCON上保险丝F1,再经多只滤波电容接入TPS65162的25脚~27脚。如果F1损坏,需要检测TPS65162的25~27脚、37、38脚对地是否短路。若检查供电脚上滤波电容正常,就只需替换F1便可通电试机。


       再如三星逻辑板320AP03C2LV0.1,采用TPS65160为电源芯片时应测量20脚~22脚、12脚、16脚对地电阻。又如友达T320XW01 V0屏供电由插座J1的②~⑤脚(vCC脚)通过2A保险管F1去电源管理芯片U1 (BD8156EFV)的⑤脚,如果F1开路,需检查确认U1的⑤、36脚对地电阻。对于MAX1518芯片作为电源管理芯片生产的T315XW01逻辑板,采用5V供电,该电压通过插座J1的27~30脚接入TCON板,经电感B301、滤波电容C303~C306、F1后得到V5,见图12和图(上期文中)供电分布框图。


       因为V5通过R502、C501~C504、R501、受控开关管Q501再进入U2的22脚(见图9)。如果电源管理芯片U2出现过流,不仅损坏R501.R502,还可能损坏Q501。第二路V5通过D505降压或不用D505直接通过保险电阻R539(见图13),一路去MAX1951(U3)的⑧脚,一路去U4(MAX8887E2K)。MAX1951 DC-DC转换块与其他主板上LDO电压调整块工作方式相同,共有8个引脚。此IC输出V2D5(2.5V )供主时序处理芯片TCON(AUO -016工作)。V5去U4的①脚,U3产生2.5V接入U4的③脚,再后从其⑤脚输出3.3V。此3.3V是一个非常重要的电压,送入主时序处理芯片TCON (AUO-016) 及动态随机存储器U9( W986432G2EH)、通过连接屏栅源驱动电路的J3/J6连接器去栅源驱动电路、存储器U11 (BR24L32F-WF-E2)的⑧脚、复位电路U10的②脚或U14的②脚。由此介绍的3.3V和2.5V的负载可以看出,逻辑板主时序控制电路其实就是一块数字化、运行速度特快、集“图像数字处理+控制系统”的高速数字超级处理芯片,产生图像数字处理和输出各种时序控制指令信号,去控制栅驱动电路输出的行扫描电极脉冲到TFT管的栅极,输出时序指令去源驱动电路,将RGB按时序送入TFT管的列电极,即s电极上,实现屏幕上显示画面。


       逻辑板上供电通道保险管F1端对地电阻测试方法,与检修其他电路供电脚对地电阻相同,这些脚的对地电阻由于滤波电容的存在,测试时应有一个短暂充电过程,随后阻抗呈开路状态,否则,供电通道有元件变质漏电或电源管理芯片损坏。
3.VGHC电压形成特点
       VGHC电压通常由电源管理芯片首先产生VGH电压后,再在定时控制器TCON信号输出打开TFT管的时序控制信号下,经vGHC开关电路将vGH送出形成VGHC。如友达T320XW01 VO屏供电vcC通过2A保险管F1去电源管理芯片U1(BD8156EFV )的⑤脚后,要从16脚输出栅驱动电路工作的开启电压VGHC,需要电源管理芯片先产生vGH电压,然后在逻辑控制块送来启动VGHC电压的控制信号YV1C后,才会输出VGHC电压。首先电压管理芯片17脚需先产生V02电压。V02电压便是VGH电压,见图14。逻辑定时控制块输来YV1C栅驱动控制信号接入U1的14脚IG来控制U1的15、16、17脚内组成的开关电路工作。当14脚的IG有高于2.9V高电平信号时,17脚输出VO2,通过上开关管从16脚输出VGHC电压去TCON板栅驱动电路;当14脚输入有低于0.9V电平时,16脚无电压输出,此时vGHC通道电荷通过R12,再经15脚内下开关管放电,见图14。


      由图14可以看出,U1(BD8156EFV)17脚的V02电压就是vGH电压,而VO2要产生又需电路先产生VO1后才能形成VO2,见图15。


      V02形成电路在BD8156EFV的13脚软启动延时电容建立电压达到阈值时,22脚内正电荷充电泵启动工作,输出开关信号使VO1经开关管从22脚输出,经D4对电容C24充电,与此同时19脚输出方波经电容C24接入D5正端,这样在D5正端将建立由VO1叠加19脚脉冲幅值,此复合电压再经D5送入C25上端,与此同时18脚输出方波脉冲经C25给D6正端提供V01+18脚+19脚的脉冲峰值电压,此电压再经D6整流、C27滤波后便得到远高于VO1的电压,此电压便是VGH电压。从图15还可看出,VHG电压大小受18、19脚方波幅度控制,而18、19脚方波信号幅度又受12脚反馈信号控制,12脚反馈信号由R14、R16取样得到,误差信号与29脚基准电压(阈值为2.9V)比较,经误判放大器后控制18、19脚输出,这便是vGH电压(即v02)的形成过程。由图15可以看出,此电源产生的vGH电压为25V,由此可以推断送入栅驱动电路的VGHC电压不可能高于25V,而VO1电压值相比要远低于vGH电压。
       而VO1就是AVDD电压(由U1 23脚接入),它是由主板提供的屏供电电压送入电源管理U1后,在Ic內开关振荡电路产生高频脉冲驱动开关管动作,使U1 38、39脚串接的储能电感L2能实现储能和泄能控制,后经续流二极管D1、滤波电容C9~C10得到高于屏供电vCC的AVDD电压,即VO1电压。AVDD电压不光是形成上面讲述的VGHC电压的前提,也是形成各路GAMMA电压的前提。VGHC电压之所以要送入图14所示内部开关电路进行转换,目的是实现时序打开或关闭TFT和提高驱动能力及隔离电路间相互影响的目的功率,后再送入屏栅驱动电路。VGHC或VGH电压异常会导致正常的彩条画面变成图16所示的色调完全改变的画面,这样的现象在普通电视机上难看到,其原因是TFT动作误控的结果。


4.共极供电vcOM特点
       像TPS65162、BD8156EFV还具有vCOM共极电压校正功能。TPS65162 内两个比较放大器分别是1、2、48脚组成一路,①、48分别为正反相输入端,②脚为输出脚;44~46脚组成另一路比较放大器,44、45脚分别为正反相输入脚,46脚为输出端。屏基板反馈回的P_vcOM、LVCOM_FB绍圣两运放比较放大后,再送出标注为vCOMR、VCOML的两路电压再返回屏共极。两个运算放大器的供电由马脚送入(VDD,16V),43脚供电接C125具有降低供电噪声作用。图17是LG屏LC420WX7-SLA1的TCON板采用TPS65162A时这6个脚的外部电路图。这两路放大器也可用于GAMMA校正缓冲放大。


       图17中vCOMR经连接器CN4接右屏前基板共极,vCOML经连接器CN3接左屏前基板共极。LvcOM-FB为屏基板反馈回共极信号送入48脚。①脚、45脚信号来自TCON板上数控电位器ISL95311 7脚。


      ISL95311 是一块受IIC总线控制的,内有两组电阻阵列、可进行删除存储数据和记忆数据的,具有机械电位器特色的数控电位器。通过IIC总线控制可从⑦脚输出0V~13.2V电压,通过TPS65162实现LCD灰度校正(GAMMA缓冲放大调整)。ISL95311(见图18)在LG屏TcON板电路中编号为U10。其中,①、10脚接IC总线,②脚接地,③脚接vCC供电(工作范围在2.7V~5.5V),④、⑤脚接总线地址识别端,两脚接地,⑥、⑧脚外接分压电阻为两脚提供固定电压。在⑥、⑧脚间接有128个电阻阵列,IC总线指令在读出保存在内部存储器中的,已写入的固化vcOM或GAMMA电压后,与写入的实际代表图像的vCOM或GAMMA电压比对产生触发信号,通过内部电路启动⑥、⑧脚间相应电阻阵列工作,从⑦脚输出不同电压去TPS65162的①、48脚,输出左右vCOM电压或SAMMA电压去屏基板。⑥脚RH表示提供高的固定电压,⑧脚RL表示提供低电压参考值,同时⑨脚也是个提供正偏基准电压的端子,由VDD电压通过分压电阻R111、R113、R114得到,该脚正常工作电压应在8.0V~13.2V之间。
       而BD8156EFV的26、27、28脚也组成了VCOM校正控制电路。来自屏反馈回来的cOMF2 TFT管工作共极电压送入BD8156EFV的28脚,与26脚输出的共极电压vcOM经Q11.Q12组成的全波放大电路放大,再送入27脚进行比较放大后调整26脚输出vcOM大小,经R101接入屏插座J3送入屏共电极上。相关电路见图19。


       VCOM电压是加在屏共电极上的电压,此电压异常会出现整个画面偏白,明显感觉对比度不够,无层次感,调对比度无效,如图20所示。