清华同方LB501KEL型液晶显示器在社会上的拥有量比较大，其内置开关电源与高压逆变电路在一块PCB板上，现在的液晶显示器都是这种二合一的形式，高压逆变电路是由IC1(BA9741F)和IC2( Z304 )控制芯片及Q102、Q105、Q104、Q110、Q106、Q107、Q108、Q109以及外围元件等组成，它是一个由两灯管组成的驱动背光灯电路，它主要由逆变开启/关闭控制电路;灯管亮度平衡控制电路;过流、过压保护电路和输出电路以及高频高电压产生电路等组成，有关电路详见图1所示。
(1)启动/关闭控制电路
当按下液晶显示器电源开关按键时，由插座J705的①脚从主电源送来的12V电压，同时其④脚接收到由主板MCU(D7931AD)驱动控制电路送来3.5V左右的高电平启动信号电压，加到三极管Q103的基极，使Q103导通，导致Q101也随之导通，12V经过Q101的发射极、集电极输出11.7V电压后，经过电阻R172、R173限流降压后，再由ZD102(9V稳压管)稳压后得到9V电压送到集成电路ICI(BA9741F)⑨脚和IC2(Z304)的⑧脚;IC1得到此电源电压后开始工作，并从IC1的⑦、10脚输出脉宽可控制的驱动脉冲电压;由10脚输出PWM的脉冲电压经过Q104、Q110激励后，由Q1 10集电极输出随图像亮度明暗变化的2.3V~9V直流电压，供电电压为23V时灯管发光最暗，电压为9V时灯管发光最亮，该电压经过续流二极管D103和储能电感L101给后级电路供电。Q108、Q109是高频振荡管，工作时两管交替导通截止，C105为高频振荡电容和高频变压器T1得电后发生自激振荡，在变压器次级线圈两端产生高频高电压，经过高耐压耦合电容CY101 (27kV/6kV)和 D105、D106、R115、R116分别与地之间形成回路后点亮背光灯A灯管发光，同时高耐压电容CY101的容抗起到了对灯管限流作用;由IC1⑦脚输出的PWM脉冲信号经过Q102、Q105激励后，由Q105集电极输出随图像亮度变化的2.3V~9V直流电压，该动态电压经过续流二极管D102和储能电感L100给后级电路供电。于是Q106、Q107以及高频振荡电容C104和高频变压器T2得电后发生自激振荡，导致变压器次级线圈两端产生高频高电压，经过高耐压耦合电容CY100和D100、D101、R111、R112分别与地之间形成回路后点亮背光灯B灯管发光。高压电容cY100的容抗起到了对灯管的限流作用。
灯管亮度控制信号电压是由插接件J705的5脚输入的，主要由IC1的4、13脚和外围元件以及平衡灯管亮度控制集成电路IC2(Z304)等组成，当需要控制灯管亮度时，由主板MCU( D7931AD )送来的控制信号电压从J705的⑤脚输入，0V~4.5V的平滑可变控制电压，当⑤脚输入低电平0V时，两只背光灯管发光最暗，当⑤脚输入高电平4.5V时，两只背光灯管发光最亮控制电平经过电阻R160、R161限幅、电容C120旁路滤波后，再经过R158、R175、R156、R159分别加至IC1的④、13脚，用以改变IC1④、13脚的直流电压，使其内部的运算放大器自动控制调整⑦、10脚输出的PWM脉冲宽度，当IC1、⑦、10脚输出约为11.47V时A、B两灯管发光最暗，当⑦、10脚输出约为6.25V时两灯管发光中等亮度，当⑦、10脚输出约为2.75V时两灯管发光最亮。再通过Q102、Q105和Q104、Q110分别组成的电子开关电路，用来改变后级高频自激振荡电路的供电电压，高频自激振荡电路的供电电压越高，背光灯发光越强，光栅亮度就越亮，从而达到改变其幅度大小来实现调节亮度的目的。
(2)高压产生电路
灯管A的高压产生电路由Q108、Q109、R109、R110、R120、R122、C105以及高频升压变压器T组成。灯管B的高压产生电路由Q106、Q107、R107 R108、R146、R147、C104以及高频升压变压器T2组成。上述元器件组成变压器耦合自激高频振荡电路，在T1、T2次级线圈上产生的高频电压，经过耦合电容cY100和cY101分别供给背光灯点亮A和B灯管。
输出电路和保护电路:从升压变压器T1、T2输出的高频电压分别由插座CN2的①、②脚和CN3的①、②脚输送给背光灯A和B灯管，电流从插座CN3的①、②脚以及D105、D106、R115、R116和CN2的①、②脚及D100、D101、R111、R112分别与地之间形成回路，使A、B灯管点亮发光。为了使背光灯的发光亮度更加稳定，在R111、R112和R115、R116上产生的高频电压，分别经D100、D101、C106、C127、R113、R114和D105、D106、C107、C126、R117、R118等元件整流滤波后，再由三态逻辑门集成电路IC2( Z304 )的①脚输出动态亮度控制电压，即①脚输出5.41V时两只灯管发光最暗，当①脚电压为2.58V时两只灯管的发光为中等亮度，当该脚电压为-0.1V时两只灯管的发光最亮，此电压经过R170，R17I限流后经D107、D108整流、C124、C125滤波R127、R128限流后，再分别与A灯管和B灯管的束电流反馈信号电压一起把两个约1.4V的电压分别送入ICI的③脚和14脚，自动稳定IC1内部相应的运算放大器的工作状态，来控制A、B两只灯管内的束电流大小以及两个反馈电路电压的平衡，从而使得两只灯管的发光亮度接近平衡和稳定。
(3)过压、过流保护电路
当由于某种原因造成高频振荡电路供电电压超过10V的设定值时，就会造成背光灯A和B灯管内的束电流过大而损坏，此时Q105、Q110输出端外接的两个9.1V稳压管ZD100或ZD101击穿导通，电源电压信号经过R104、R105或R106、R126限流分压后，分别送入ICI的⑥脚和①脚，使其内部保护电路动作，造成⑦脚或10脚无PWM脉冲输出，高频振荡电路停止工作，高频高压产生电路的供电电源被切断。
过流保护是通过CCFL冷阴极灯管A和B灯管回路中所串联的电阻R111、R112以及R115、R116上产生随工作电流变化的高频电压，流过灯管的束电流越大，在上述电阻上端产生的电压越高，此电压经过整流滤波后产生2.65V电压，经过R117、R118限流分压再与IC2①脚输出的控制信号电压一起把1.4V电压送到ICI③脚和④脚。这两脚是两组背光灯灯管的平衡检测电压的输入脚，只要两路反馈电压不平衡超过背光灯电流设定值时，IC1内部的运算放大器启动工作，IC1 15脚外接电容C121开始充电，当CI21上的电压达到0.6V时保护电路动作，停止输出PWM脉冲信号;在电流未达到保护设定值时，限流电阻R111、R112和R115、R116上端的电压还作为误差放大器的取样，再与IC2①脚输出控制电压经过D107、D108、C124、C125整流滤波后，经过R127、R128限流后得到的控制信号电压1.4V的低电平，用以调整IC1输出脉冲的宽度给背光灯提供更加稳定的电流。
2.检修方法与技巧
液晶显示器的高压逆变电路平时工作在高电压、大电流、内部环境温度较高的状态，所以故障率比较高，当高压逆变电路发生故障时，就会出现背光灯不亮或只能工作几分钟以及点亮后又马上熄灭等故障现象，此时可把图像小型化后，仔细观察液晶显示屏上是否有暗像显示，如果有暗像显示，表明开关电源电路和MCU视频处理器以及视频放大器、视频驱动器等电路都工作正常，故障就出在高压逆变电路上，如果没有暗像显示和灯管点亮后又马上熄灭以及听不到有轻微哒哒的电源停振保护声，那就要先从开关电源检修了。
该型号的液晶显示器的开关电源采用的DAP8A集成块，是高效绿色工作模式PWM开关电源控制器，该电源输出非稳压+5V和+12V两路电压，显示器正常工作时的12V电压实测为12.4V，当高压逆变电路发生故障两只灯管都不亮时，该电压将上升至16.9V ，所以12V的滤波电容都选35V耐压的，由于在这种二合一的PCB板子上，即有开关电源的310V电压，工作时又有高频高电压产生，背光灯的引线都较短，所以在检修操作中感到不方便，比较好的操作方法是脱机维修，操作方法是要准备11W的电子节能灯管两个，将灯头去掉后把灯管两端的灯丝引线拧在一起，当作一个电极使用，再用35cm左右长的优质塑料铜芯软线从两端各引出一根导线，注意高压引线不要过长，因为高频高压会通过高压引线受分布电容的影响，造成灯管不能正常点亮;另一只灯管的接线也如法炮制，然后再将两灯管的导线焊接到高频高压输出的插座CN2.CN3背面相对应的焊点上，将T1、T2的次级高频高压输出部分的焊点用三层塑料胶带粘上，以防止检测时不小心碰到高频高电压遭电击。脱机后检修的优点是直接可以观察背光灯管的点亮发光情况，脱机后要使高压逆变电路启动正常工作，就需要在J705的④脚加上高电平，即加上一个3.5V左右的电压，可采用从5V电压上分压取得，方法是在J705的②脚5V与④脚之间接一只1k的电阻，再从③脚至④脚地之间接一只2k的电阻组成分压电路，这样在J705④脚上即可获得一个3.5V左右的启动电压，也可以使用维修电源提供或采用两节5号电池串联后负极接③脚的地，④脚接电池的正极，使Q103、Q101组成的电子开关电路导通工作，此时测一下IC1⑨脚和IC2⑧脚上应该有8.96V的电压，在高压逆变电路无故障的情况下，两只11W电子节能灯管都能正常点亮发光，对于J705⑤脚的亮度控制输入端可以空着，因为IC1 16脚内部的“基准电压”控制端已向外提供2.45V的电压，以使两只背光灯管正常工作时发出中等的亮度。
在该机开关电源的次级上采用了较为先进的模拟量输出控制电路，所以在检修时需要在5V电源上接一个6.2V/0.5A的小电珠，或者15W/12V以内的车用灯泡都可以，不然开关电源会在高压逆变电路处在保护状态时，电源电路会因输出端的负载太轻而自动保护。
该液晶显示器正常工作时IC1、IC2的各脚工作电压值见表1;实测高压逆变电路相关晶体管在正常工作时的电压值见表2。
要解除IC1(BA9741F)的保护功能只需将其15脚直接接地即可，由于是贴片元件直接短路电容C121操作比较容易，当保护功能被解除后再检修、查找故障点就容易多了，当故障排除后别忘了把IC1 15脚的接地线拆掉，避免液晶显示器在发生故障时保护功能失效。由于液晶显示器机内的工作温度较高，所以要求所选用的电解电容必须是+105°C或+125°C的，不要使用普通彩电和CRT显示器中+85°C的电解电容，否则即使是修好了的液晶显示器也是短命的。
三、检修实例故障现象1:通电后，按下液晶显示器面板的开关键， 显示屏亮一下后就变为黑屏状态，连接主机后仔细查看，显示屏上有暗像显示。分析检修:液晶显示器能显示出暗像，表明开关电源所输出的5V、12V电压和视频处理器以及显示屏驱动电路都是工作正常的，故障可能出在高压逆变电路上，这是因为液晶显示器内的高压逆变电路上有较为完备的保护电路，该机中的IC1(BA9741F )及IC2(Z304 )就是完成对高压逆变电路的过压检测保护、过流检测、灯管亮度平衡等保护功能，由于液晶本身不能发光，所以要靠光源入射光透过偏转的液晶分子来点亮屏幕，当高压逆变电路工作异常时背光灯管不发光，造成的典型故障就是黑屏，此时IC1、IC2的各脚电压见表3 (液晶显示器工作异常处在保护状态下IC1 IC2的各脚电压值，数字表型号为DT9205A+)。通过与正常工作电压值表1对比，表明高压逆变电路已处在保护状态，将IC1的⑤脚对地短路后，分别在CN2、CN3插座上焊接上两只11W的电子节能灯管，通电后观察发现B灯管比A灯管亮，对IC1检测发现其③脚电压为4.06V，该脚的正常工作电压为1.4V，顺查过流反馈电路CN2插座的①脚，即D100的负极电压为5V，正常工作时为1.33V，D101的负极电压为5.16V，正常工作电压为2.63V，怀疑电容C106( 1uF/50V )有问题，焊下后检查发现其已干涸无容量，将其换成优质的2.2uF/50V电解电容后，再测③脚电压为1.4V，故障排除;同时将电容C107也换新以除后患。BA7941F的3、14脚是两组背光灯灯管的平衡检测电压输入脚，两路反馈电压只要有差异，不平衡时就会造成BA7941F 7、10脚的电压上升而导致电子开关电路截止而进入保护状态。
故障现象2:通电后，按液晶显示器面板开启按键，显示器工作8分钟左右后变为黑屏状态，仔细观察显示屏上有暗像显示，工作时显示屏下部光栅发暗偏红色。分析检修:液晶显示器工作8分钟左右后变为黑屏，说明液晶显示器内有热性能不良的器件，或高压逆变电路工作不良进入保护状态，显示屏上有暗像出现，表明开关电源所输出的5V及12V电压和MCU视频处理器以及显示屏驱动电路都是基本正常的，检修重点应放在高压逆变电路上。将电源、高压逆变电路板脱机后，接上两个11W的灯管，连接好启动电路后通电观察发现两只灯管发光亮度不一样，其中CN3连接的灯管发光较暗，此时快速地测IC1、IC2的各脚电压值见表4;与正常工作电压值表1对比发现IC1的①脚电压为1.69V，而该脚的正常工作电压为0.35V，顺查①脚外接的过压保护稳压管ZD101的两端电压都为4.5V，正常工作时ZD101的稳压管的正极电压为0.87V，表明该稳压管已短路，拆下后检测已击穿损坏，换上一只9.1V稳压管后，再测ICI的11脚电压为0.35V已恢复正常工作范围，开机工作2小时液晶显示器不再出现黑屏现象，说明故障已排除。
故障现象4:通电后，按液晶显示器面板开启键，显示屏半部发暗红、下半部光栅闪亮后变为黑屏，屏幕上有暗像显示。分析检修:故障现象说明液晶显示器内的高频高压逆变电路已进入保护状态，当解除保护功能后，通电观察只有CN3接的灯管亮，CN2所接的灯管不亮，检查IC1⑦脚有7.65V的输出，可是Q105、B1116的C极电压为0V，检查发现Q105已炸裂。B1116为PNP型锗管，参数为80V1A的，可，用B647、B621A、A1283等代换，再对这一槽路内的相关器件检查发现高频振荡管Q107击穿短路，其他器件无异常，D1616是NPN型硅管，参数为60V1A的，可用D667 D669、C2383等代换。将两只三极管换新后通电后观察两灯管发光正常，装回液晶显示器开机一个多小时后，显示器又黑屏了。检查发现换上的两只管子又都坏了，是三极管的质量不好，还是另有隐情?
于是对相关的Q102、D102、ZD100、Q106、C104、T2等检查没有发现异常，当用放大镜检查电感L100的引脚时发现焊点上有黑圈，将电感两端焊牢后，试机3小时无异，故障彻底排除。
由于电感是功率性器件，工作时发热量较大，在较高温环境中长时间工作，容易发生引脚虚焊，导致电感产生通断电自感尖峰电压，先造成Q107击穿损坏后，又造成Q105的C极上输出电压直接对地短路，较大的电流使Q105瞬间过热炸裂后，致使IC1进入保护状态。
故障现象5:通电后，按液晶显示器面板开启键，面板指示灯亮，液晶显示屏呈黑屏状态，屏幕.上有暗像显示。分析检修:液晶显示器屏幕上有暗像显示，面板指示灯亮，说明开关电源输出的5V和12V都是正常的，看来问题出在高压逆变电路上。拆下逆变器电路板后分别在CN2、CN3接上11W的灯管，先不要将IC1的15脚对地短路，通电后两灯管都不亮，此时测IC1的⑨脚为4.6V左右，该脚为IC1、IC2的供电端，看来故障就出在稳压供电部分或两块集成电路上，此时用手去摸BA9741F上面温度较高感觉烫手，Z304无异常，对IC1、IC2的外围元件检测没有发现问题，怀疑BA9741F已损坏，将其换新后故障排除。
上述的方法对鉴别液晶显示器内CCFL冷阴极背光灯管是否老化损坏较为方便，若液晶显示器在开机时亮一下就黑屏，脱机后所接灯管发光又正常，说明液晶显示器内的背光灯管已有老化的了，发光已不平衡了，最好把显示器内的背光灯管都换新。
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