一台创维49E6000液晶电视,上 电后电源指示红灯亮,二次开机后红灯变为绿灯,屏上有亮光闪烁一下,无光栅、无声音。根据故障现象分析,二次开机后指示灯能变化,说明电源与主板控制系统基本正常;屏上有亮光闪烁一下,说明背光电路能启动,部分灯珠能发光,怀疑背光驱动电路或LED灯条有问题导致电路保护,灯条不能持续发光,从而出现黑屏现象。至于无声音,其原因如下:该机为智能彩电,二次开机后系统会自动运行厂家开机画面,随后显示主页面(又称桌面),等待用户选择,在此期间即使有信号输入,也会无声音。
拆机检查,该机采用电源背光二合一板,型号为L4U022,如图1所示。从标注的参数看,其开关电源输出+12V电压,供给主板;背光电路输出36V~84V电压,供给LED灯条。“300- 350mA/3CH"中的“3CH"表示3通道,这说明屏内有3组灯条;“300-350mA”表示灯条电流为300mA~350mA,但暂不清楚该电流值是指一组灯条的电流还是3组灯条的总电流。
提示:L4U022型电源背光二合一板除用于创维49E6000型机外,还用于创维49E3500、49E600G、49E6080、49E6090、49X5、49M6、50E3000、50E3500、50E5DHR、50X550X5E等型机中。
该机背光输出插座CN2通过3根白线和3根黑线与屏内灯条相连,如图2所示。结合插座旁边的标注看,3根白线分别接3组灯条(LED1~LED3)的+端(LED+),3 根黑线分别接LED1~LED3的一端(LED-)。
用万用表依次监测CN2中1+~3+端的对地电压,发现在二次开机时,这3个端子的电压均快速升高(因速度太快,无法看清最大值),随后快速下降,最后1+、2+端的电压稳定为38.4V,3+端电压稳定为11.65V。根据经验,若液晶彩电有多组灯条,对于大多数机型而言,各组灯条的参数及驱动电路相同。在本机中,3+端电压与1+、2+端的电压相差较大,难道3组灯条的驱动电路不一样?为了-探究竟,笔者实绘出该机背光驱动电路,如图3所示。
从图3中可看出,LED1~LED3的背光升压电路结构相同,但供电电压并不完全相同:LED3的供电来自开关电源输出的+12V电压,而LED1、LED2的供电来自开关电源输出的另一组电压,实测该电压约为38V(排除故障后,测得该组电压在待机时为38.7V,二次开机后为36.6V)。结合升压管Q15~Q17的S板所接电流检测电路(输出SW1~SW3信号)相同这一特点可判断:正常时,背光升压电路的输出电压LED1+、LED2+相等,且为LED3+的2~3倍;再结合图1中的电压标注,估计LED3+的最小值应为36V,LED1+、LED2+应为72V~84V。
另外,LED1-~LED3-端所接的恒流控制电路完全相同(含元件参数),这说明3组灯条的工作电流基本相同,再结合上述LED1+~LED3+的大小关系,判断灯条LED1~LED3均由多只同规格灯珠串联而成,LED1.LED2串联的灯珠数量相同。若采用3V白光灯珠(工作电压为3V~3.5V),则LED1、LED2串联的灯珠数量为24,LED3串联的灯珠数量为12;若采用6V白光灯珠(工作电压为6V~6.5V),则LED1、LED2串联的灯珠数量为12,LED3串联的灯珠数量为6。
在路检测背光升压电路,未发现异常,怀疑灯条有问题。拔下灯条插座,依次将3组灯条的+、-端接到自制的可调电源【输出电压可调,范围为30V~100V,最大输出电流为0.5A (100V)~1.5A(30V),且能通过数码管显示电流值】的+、-端上,如图4所示。
调节可调电源的输出电压,当加在LED1两端的电压约为65V时,屏微亮;当把外加电压调到72.8V时,屏亮,此时灯条电流约为203mA。按理说,LED2的实测值应与LED1差不多,但无论外加多少伏电压,屏均不亮,灯条电流也均为0。接下来测试LED3,先将自制电源的输出电压调到30V,然后慢慢调高,当加在LED3两端的电压约为32V时,屏微亮;当把外加电压调到36.5V时,屏亮,此时灯条电流约为200mA。
分析上述测量值,不难看出:LED1、LED3正常,LED2开路。小心翼翼地拆开液晶屏,发现屏内共有10根灯条(型号:5800-W49001-1P00),每根灯条由6只灯珠串联而成,如图5所示。LED1、LED2各由4根灯条串联而成(即24只灯珠串联),分别安装于屏的下部与上部;LED3由2根灯条串联而成(即12只灯珠串联),安装在屏的中部。结合上述分析,可确认本机采用的是3V白光灯珠,每根灯条的正常工作电压是18V~21V。
外加18V电压逐-检测组成LED2的4根灯条,发现屏上部第二排左边一根灯条不亮,其余了根灯条发光正常(每根灯条的电流约为182mA)。拆下不亮的灯条,外加3V电压检测该灯条上的灯珠,发现D3不亮,其余5只灯珠发光正常(电流约为176mA)。根据.上述实测值,结合图1所示标注,判断该机所用灯珠为3V/1W白光LED,即每只灯珠的工作电流约为330mA,标注的“300-350mA"表示一组灯条的电流。
由于笔者手头无此规格灯珠,加之用户急用电视,并且只有一只灯珠损坏,所以决定用普通二极管代替灯珠,以达到应急维修的目的。考虑到正常工作时的灯条电流为300多毫安,决定用多只1N4007型二极管串联代替D3。
提示:1N4007是一种常见的硅材料整流二极管,额定输出电流为1.0A, 最高反向峰值电压为1000V。
在小功率状态下,1N4007的正向压降约为0.6V~0.8 V;在大功率情况下, 1N4007的正向压降约为1V~1.1V。
根据1N4007的参数,先将5只1N4007型二极管串联,然后接入灯条电路,最后给灯条外加18V电压,此时灯条上的其他5只灯珠发光,但亮度较暗,灯条电流约为80mA,与其他灯条的电流测试值(约182mA)相差较大;减少一只1N4007型二极管(即用4只1N4007型二极管串联)后再试,灯条上的其他5只灯珠发光亮度正常,灯条电流约为179mA,与其他灯条的电流测试值接近,此时测得4只1N4007型二极管上的总压降为3.11V (即单只二极管的正向导通电压约为0.78V),如图6所示。
按上述改动后,给LED2的+、-端上外接自制可调电源,所测电流值与LED1非常相近,这说明上述改动是可行的。由于LED2安装在屏幕中上部,其对应的图像区域多为重点观看区,若按原位置安装,D3不亮导致的图像局部亮度轻微不均现象易被发现,从而降低图像的观看质量。为了最大程度地减小D3不亮对图像质量的影响,特将上述故障灯条调换到LED1中,并安装到屏幕右下部,如图7所示。
接上原机电源二合一板试机,背光亮,如图8所示,此时测得CN2各脚电压见表1;分别断开1+~3+端的连线,串入电流表,测得每组灯条的电流约为355mA。此时灯条温升明显,上述改动所增加的4只1N4007型二极管发热较快。为防止故障复发,决定降低灯条电流。灯条插座CN2的1-~3一端分别与恒流控制管Q3~Q5的D极相连,Q3~Q5的S极接有3只并联的灯条电流检测电阻,分别为R141 ~R143.R144~R146.R147-R149,参见图3。
根据该电路的恒流控制原理,若要减小灯条电流,则需增大Q3~Q5的S极外接电阻的总电阻。在本机中,Q3~Q5的S极外接两只4.7Ω电阻和一只5.1Ω电阻,总电阻约为1.61Ω。若拆除5.1Ω电阻,则总电阻将增至2.3Ω,按照理论计算,些时的灯条电流将降至原电流的68.5%;若拆除一只4.7Ω电阻,则总电阻将增至2.45Ω,些时的灯条电流将降至原电流的65.7%;若拆除两只4.7Ω电阻,则总电阻将增至5.1Ω,此时的灯条电流将降至原电流的31.6%。为确保图像亮度基本正常,采用“拆除一只4.7Ω电阻”这一方案,如图9所示。
按上述方法改动后上电试机,目测灯条亮度无明显变化,实测每组灯条的电流降至约234mA(约为改动前的66%),此时灯条略有温升,上述改动所增加的4只1N4007型二极管发热也较慢。接下来先将4只1N4007型二极管固定在散热胶,上,然后将散热胶紧贴在屏组件的后铁壳上,最后装上液晶屏,连接好各接插线后上电试机,图像、声音均正常,至此故障排除。
后记:在检修该液晶彩电的过程中,发现L4U022型电源二合一板有L4U022-00和L4U022-01 两种版本,分别用于多型创维液晶彩电中。这两种电源二合一板的外形与元件分布基本一样,但具体电路有以下3点不同:
1.背光升压电路的供电不完全相同
在L4U022-00型板上,灯条LED3的背光升压电路的供电来自开关电源输出的12V供电,其他两组灯条的背光升压电路供电来自开关电源输出的另一组供电(实测约36V),如图10所示;在L4U022-01型板上,3组灯条的背光升压电路供电均来自开关电源输出的36V供电。上述情况说明:在L4U022-00型板所配液晶屏内,LED3灯条的结构不同于其他两组灯条,而在L4U022-01型板所配液晶屏内,3组灯条的结构相同。
2.LED+电压的取样电阻阻值不完全相同
背光升压电路输出的LED+电压经取样电阻分压后,送给背光控制芯片OZ9903GN(IC3 )的③~⑤脚( OVP1~OVP3),参见图3。在L4U022-00型板上,LED3+电压的.上取样电阻R130阻值为200k,LED1+、LED2+电压的。上取样电阻R110、R120阻值均为390k,而在L4U022-01型板上,R110、R120、R130阻值均为390k。
在L4U022-00型板上,R130阻值不同于R110.R120,这是因为LED3+电压约为LED1+、LED2+电压的一半,为了保证取样电压(oVP1~oVP3)基本一致,所以R130的阻值应小于R110、R120。在该型板上,LED+电压的下取样电阻(R112、R122、R132)的阻值均为11k,对于LED1+、LED2+电压而言,因R110.R120阻值为390k,则分压比为0.027,即正常工作时OVP1、oVP2电压约为2.15V;对于LED3+而言,因R130阻值为200k,则分压比为0.052,即正常工作时oVP3电压约为2.05V,接近OVP1、OVP2电压,均在背光控制芯片0Z9903GN的OVP端口输入电压设计值范围内。若R130阻值也取390k,即分压比也为0.027,则此时OVP3电压约为1.06V ,远低于IC3的设计值,起不到过压保护的作用。提示:实验发现,该型电源二合一板的LED+电压的过压保护灵敏度非常高,若将R110或R120阻值从390k降到330k, 则背光过压保护电路启动,表现为背光亮一下就灭。
3.开/待控制电路中电阻R163与R178阻值不一样
在L4U022-00型板上,R163与R178阻值分别为10k、15k,而在L4U022-01型板上,R163与R178阻值分别为1.5k、10k。
综上所述,如果将L4U022-00型板与L4U022-01型板直接互换,必然会导致背光电路保护,从而出现背光亮一下 就熄的故障现象,或者出现二次不开机故障。若要对这两种板进行代换,须对上述3处电路进行相应改动。
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