Wyświetlacz TFT LCD V315B1
Transkrypt
Wyświetlacz TFT LCD V315B1
Wyświetlacz TFT LCD V315B1-L07 firmy Chi Mei Wyświetlacz TFT LCD V315B1-L07 firmy Chi Mei – cz1 Rajmund Wiśniewski 1. Opis ogólny 1.1. Wprowadzenie V315B1-L07 to 31.5-calowy szerokoekranowy ciekłokrystaliczny panel wyświetlacza TFT LCD zawierający 16 świetlówek CCFL pełniących funkcję podświetlenia tylnego i jednokanałowy interfejs LVDS. Panel ten akceptuje tryb 1366 × 768 WXGA+ i odtwarza 16.7 milionów kolorów (8-bitowe kolory). Moduł inwertera do podświetlenia tylnego wchodzi w skład panelu (jest w niego wbudowany). 1.2. Cechy panelu • wysoka jasność (500 nitów), • ultrawysoki współczynnik kontrastu (1500:1), • szybki czas reakcji (szary do szarego średnio 6.5ms), • wysokie nasycenie kolorów, • ultraszeroki kąt widzenia: 176° (w poziomie), 176° (w pionie), (CR>20) z technologią MVA, • tylko tryb DE (Data Enable), • interfejs LVDS (Low Voltage Differential Signaling – technika przesyłania sygnałów elektrycznych za pomocą niskonapięciowego sygnału różnicowego w symetrycznych kablach miedzianych), • obrót wyświetlacza o 180° (opcjonalnie), • odwzorowywanie kolorów (kolory przyrody), • funkcja małego przesunięcia koloru, • zgodność z Dyrektywą RoHS (Restriction of use of certain Hazardous Substances – Dyrektywa Unii Europejskiej o Ograniczaniu Szkodliwych Substancji). 1.3. Zastosowanie • odbiorniki telewizyjne TFT LCD, • wyświetlacze multimedialne. 1.4. Ogólna specyfikacja wyświetlacza Ogólną specyfikacje wyświetlacza zamieszczono w tabeli 1. 1.5. Specyfikacja mechaniczna panelu Specyfikacje mechaniczną wyświetlacza zamieszczono w tabeli 2. 2. Graniczne dane techniczne 2.1. Dane środowiskowe Graniczne wartości środowiskowe wyświetlacza za- Tabela 1. Specyfikacja wyświetlacza Parametr Obszaraktywny Obszar ograniczony maskownicą Element sterujący Ilość pikseli Gęstość pikseli (subpiksel) Rozłożenie pikseli Ilość wyświetlanych kolorów Tryb pracy wyświetlacza Wykończenie powierzchni ekranu Specyfikacja Jednostka 697.6845 (H) × 392.256 (V) (przekątna 31.51”) 703.8(H)× 398.4(V) AktywnamatrycaA-SiTFT 1366 × R.G.B.× 768 0.17025(H)× 0.51075(V) Pionowepaski RGB 16.7 milionów Tryb przezroczystości / normalnie czarny Powłoka antyodblaskowa (Haze 25%), ochrona Hard coating (3H) mm mm piksel mm color - Tabela2.Mechanicznedanetechniczne Parametr Wielkość modułu Szerokość (H) Wysokość (V) Głębokość (D) Głębokość (D) Waga Min. Typ. Maks. Jednostka 759 449 36.95 46.40 6300 760 450 37.95 47.40 6500 761 451 38.95 48.40 6700 mm mm mm mm g Uwagi (1) (1) Do obudowy płytki PCB Do obudowyinwertera Tabela3. Graniczne dane środowiskowe Parametr Temperaturaprzechowywania Temperaturaotoczenia pracy Odporność na wstrząsy (wstaniespoczynku) Odporność nawibracje(wstaniespoczynku) Symbol TST TOP SNOP VNOP Wartość min. maks. -20 0 - +60 +50 50 1.0 SERWIS ELEKTRONIKI Jednostka Uwagi °C °C G G (1) (1),(2) (3),(5) (4),(5) Wyświetlacz TFT LCD V315B1-L07 firmy Chi Mei mieszczono w tabeli 3. Uwagi do tabeli 3: 1. Zakresy temperatury i wilgotności względnej pokazane na rysunku 1 zostały zdjęte w następujących warunkach: a/ 90% maksymalnej wilgotności względnej (temperatura otoczenia Ta ≤ 40°C), b/ temperatura wilgotnego termometru powinna wynosić 39°C maks. (Ta > 40°C), c/ brak kondensacji. 2. Maksymalna temperatura pracy opiera się na warunku badania, że temperatura powierzchni obszaru wyświetlacza jest mniejsza lub równa 65°C z samym modułem LCD w komorze z kontrolowaną temperaturą. Zarządzanie termiczne powinno być uwzględnione w końcowym projekcie produktu aby nie dopuścić do przekroczenia przez powierzchnię obszaru wyświetlania temperatury 65°C. Zakres temperatury pracy może się pogorszyć w przypadku termicznego zarządzania w projekcie końcowym produktu. 3. 11ms, połówka sinusoidy, 1 raz dla ±X, ±Y, ±Z. 4. 10 - 200Hz, 10 min, 1 raz X, Y, Z. 5. Na badania wibracji i wstrząsów wyświetlacz musi być zamocowany na sztywno, moduł nie może być skręcony lub wygięty. 3. Elektryczne dane charakterystyczne 3.1. Moduł TFT LCD Charakterystyczne parametry elektryczne modułu TFT LCD V315B1-L07 zamieszczono w tabeli 6. Schemat pomiarowy, w którym mierzy się parametry elektryczne modułu wyświetlacza pokazano na rysunku 2. Moduł TFT LCD powinien pracować w wyspecyfikowanych zakresach parametrów. Q1 Si4435DY +12V Bezpiecznik R1 1k VR1 47k (Low to High) (Control Signal) Follow CMOS Interface R2 Q2 2N7002 SW 1k C1 0.01µF Rys.2. Schemat pomiarowy parametrów modułu TFT LCD Wilgotność względna (%RH) +12.0V 100 0.9Vcc 90 Czas narastania 470µs 80 60 0.1Vcc Zakres pracy Rys.3. Definicja czasu narastania napięcia VCC 20 Zakres przechowywania 10 -20 470µs GND 40 -40 Vcc C3 (wejście 1µF modułu LCD) 0 20 40 60 80 Temperatura (°C) Rys.1 Uwagi do tabeli 6: 1. Moduł TFT LCD powinien pracować w wyspecyfikowanych zakresach parametrów. Tabela4. Graniczne wartości elektryczne dla modułu TFT LCD Parametr Napięcie zasilające Napięcie wejściowe sygnału Symbol Vcc VIN Wartość Min. Maks. -0.3 -0.3 Jednostka Uwaga V V (1) Jednostka Uwagi VRMS V V (1) (1),(2) 13.0 3.6 Tabela 5. Graniczne wartości układu podświetlenia tylnego Parametr Maksymalnenapięcie lamy Napięcie zasilające Poziom sygnału sterującego Symbol VW VIN – Wartość Min. Maks. – 0 -0.3 3000 30 7 Uwagi do tabel 4 i 5: (1) – Trwałe uszkodzenie urządzenia może nastąpić wówczas, gdy maksymalne wartości zostaną przekroczone. Funkcjonalne działanie powinno być ograniczone do warunków opisanych w warunkach normalnej eksploatacji. (2) – Sygnały sterujące zawierają sygnały: Backlight On/Off Control, I_PWM Control, E_PWM Control and ERRdla ustalenia statusu wyjścia inwertera. SERWIS ELEKTRONIKI Wyświetlacz TFT LCD V315B1-L07 firmy Chi Mei Tabela 6. Parametry elektryczne modułu TFT LCD Parametr Napięcie zasilające Maksymalnetętnienia napięcie zasilającego Prąd rozruchowy Biel Prąd zasilania Czerń Pionowypas Górny próg napięcia wejścia różnicowego Dolny próg napięcia wejścia Interfejs różnicowego LVDS Napięcie wejścia wspólnego Interfejs CMOS Min. Wartość Typ. Maks. 11.4 - 12.0 0.63 0.30 0.58 VLVTH - VLVTL Symbol VCC VRP IRUSH ICC Jednostka Uwagi 12.6 100 2.3 0.80 - V mV A A A A (1) - +100 mV -100 - - mV VLVC 1.125 1.25 1.375 V Rezystor obciążający RT - 100 - Górny próg napięcia wejściowego Dolny próg napięcia wejściowego VIH VIL 2.7 0 - 3.3 0.7 Ω V V 2. Prąd mierzony według schematu pomiarowego pokazanego na rysunku 2. 3. Specyfikowany prąd został zmierzony dla napięcia VCC = 12.0V, częstotliwości fV = 60Hz, w temperaturze otoczenia Ta = 25°C ±2°C, dla testów pokazanych na rysunku 4. b. Czarne pole a. Białe pole Obszar aktywny Obszar aktywny c. Test pasków pionowych R G B R G B B R G B R G B R B R G B R G B R R G B R G B Obszar aktywny Rys.4. Testy obrazu używane przy pomiarze poboru prądu (2) (3) 3.2.1. Charakterystyka lamp CCFL Charakterystykę lamp CCFL – lamp fluorescencyjnych z zimną katodą przedstawiono w postaci tabeli 7. Zamieszczone parametry zostały wyspecyfikowane dla temperatury otoczenia równej 25°C ±2°C. Uwagi do charakterystyki lamp CCFL zamieszczonych w tabeli 7 1. Prąd lamp należy mierzyć w układzie pomiarowym pokazanym na rysunku 5 wysokoczęstotliwościowym miernikiem prądu np. YOKOGAWA 2016 2. Napięcie zapłonu powinno być podawane do lamp przez ponad 1 sekundę w czasie trwania rozruchu układu. W przeciwnym wypadku może nie nastąpić ich załączenie. 3. Częstotliwość lampy może interferować z częstotliwością synchronizacji poziomej wyświetlacza powodując efekt płynięcia linii na ekranie; w przypadku wystąpienia interferencji częstotliwość lampy powinna być możliwie jak najbardziej oddalona od częstotliwości synchronizacji poziomej i jej harmonicznych, 4. Czas życia lampy zdefiniowany jest jako czas ciągłej pracy lampy w temperaturze Ta = 25 ±2°C przy prądzie lampy IL = 7.0mA do momentu wystąpienia jednego z dwóch przypadków: a/ gdy jasność osiągnie 50% lub mniej wartości oryginalnej, b/ gdy efektywna długość zapłonu osiągnie 80% lub mniej wartości oryginalnej; efektywna długość zapłonu zdefiniowana jest jako obszar, w którym jasność jest mniejsza niż 70% w porównaniu do jasności w punkcie Tabela.7.CharakterystykalampCCFL(dlaTa=25°C±2°C) Parametr Symbol Napięcie lampy Prąd lampy VW IL Napięcie rozruchowe lampy VS Częstotliwość pracy Żywotność lampy FO LBL Wartość Min. Typ. Max. 4.7 40 50.000 1250 5.2 - 5.7 2450 2360 70 - - SERWIS ELEKTRONIKI Jednostka Uwagi VRMS mARMS VRMS VRMS kHz godz. IL =5.2mA (1) (2),Ta= 0ºC (2),Ta=25ºC (3) (4) Wyświetlacz TFT LCD V315B1-L07 firmy Chi Mei HV (biały) HV (różowy) A 1 2 A HV (niebieski) HV (biały) A 1 2 A HV (biały) HV (różowy) A 1 2 A HV (niebieski) HV (biały) A A A Moduł LCD 1 2 Inwerter HV (biały) HV (różowy) 1 2 A HV (niebieski) HV (biały) A 1 2 A HV (biały) HV (różowy) A 1 2 A HV (niebieski) HV (biały) A 1 2 A LV (czarny, +) LV (biały, -) Rys.5. Układ do mierzenia prądu lamp CCFL Tabela.8. Charakterystykainwertera (dlaTa=25°C±2°C) Parametr Symbol Min. Wartość Typ. Maks. Jednostka Uwagi (5),(6),IL =5.2mA Pobór mocy P+ - 110 120 W Napięcie wejściowe V+ 22.8 24 25.2 V+ Prąd wejściowy Maksymalnypoziomtętnień napięcia wejściowego I+ - - 5.0 - 500 A mVP-P Częstotliwość pracy F+ 63 66 69 kHz Częstotliwość ściemniania FB 150 160 170 Hz DMIN - 20 - % Minimalnywspółczynnik wypełnienia środkowym. 3.2.2. Charakterystyka inwertera Charakterystykę inwertera przedstawiono w postaci tabeli 8. Zamieszczone parametry zostały wyspecyfikowane dla temperatury otoczenia równej 25°C ±2°C. Uwagi do charakterystyki inwertera zamieszczonych w tabeli 8 5. Wydajność zasilacz powinna być większa niż całkowity pobór mocy inwertera PBL. Ponieważ do regulacji podświetlenia tylnego zastosowano modulację szerokości impulsów (PWM), prąd sterujący zmienia się zgodnie z cyklem włączania- wyłączania (obciążenia) modulatora PWM. Przejściowa odpowiedź zasilacza powinna uwzględniać te zmiany obciążenia przy regulacji ściemniania przez inwerter. 6. Warunki pomiaru maksymalnej wartości bazują na układzie podświetlenia dla 31.5-calowego wyświetlacza, zasilanego napięciem 24V, przy średnim prądzie lamp wynoszącym 5.5mA i wygrzewaniu przez 30 minut. Bez ściemniania VBL=22.8V 3.2.3. Charakterystyka interfejsu inwertera Charakterystykę interfejsu inwertera przedstawiono w postaci tabeli 9. Na rysunku 6 pokazano w postaci przebiegów czasowych kolejność załączania napięć zasilających i sygnałów kontrolnych oraz ich synchronizację w funkcji czasu. 4. Schematy blokowe 4.1. Moduł TFT LCD Schemat blokowy modułu wyświetlacza TFT LCD pokazano na rysunku 7. 5. Rozkład wyprowadzeń złączy 5.1. Moduł wyświetlacza TFT LCD Rozkład, nazwy i opis wyprowadzeń złącza CNF1 modułu TFT LCD zamieszczono w tabeli 10. Uwagi do tabeli 10: SERWIS ELEKTRONIKI 1 Wyświetlacz TFT LCD V315B1-L07 firmy Chi Mei Tabela9.Charakterystykainterfejsuinwertera Nr 1 Pozycja Warunki testu Min. Typ. Maks. Jedn. ERR VBLON – – – – 2.0 0 – – – – 5.0 0.8 – V V VIPWM – 3.15 3.3 3.45 V – – 0 – V Tr1 Tf1 Tr Tf TPWMR TPWMF – – – – – – – – 2.0 0 30 30 – – – – – – – – – – – – 5.0 0.8 50 50 100 100 50 50 V V ms ms ms ms µs µs – – – – 300 500 500 MΩ mS mS mS Symbol Sygnał błędu ON OFF 2 Napięcie sterujące On/Off 3 Wewnętrzne napięcie sterujące PWM 4 Zewnętrzne napięcie sterujące PWM 5 6 7 8 9 10 CzasnarastaniaVBL CzasopadaniaVBL Czas narastania sygnału sterującego Czas opadania sygnału sterującego Czas narastania sygnału PWM Czasopadania sygnału PWM 11 Impedancja wejściowa RIN – 1 12 13 14 Czas opóźnienia PWM Czas opóźnienia BLON Czas wyłączenia BLON TPWM Ton TOFF – – – 100 300 300 MAKS MIN HI LO VEPWM (1-2) Uwagi (Uwaga2) Maksymalny współczynnik wypełnienia Minimalny współczynnik wypełnienia Czas trwania włączony Czas trwania wyłączony Uwagi: 1. Sekwencja załączania napięć i synchronizacja sygnałów powinna być taka jakpokazanonarysunku6. 2.Gdyzostaniewyzwolonafunkcjaochronnainwertera,sygnał ERRspowodujestatusotwartykolektor.Wtrakcienormalnejpracy sygnał ERR przyjmujestanniski. Tf1 Tr1 V BL V BLON 0 Toff Ton 0 2.0V 0.8V Tr Czas trwania podświetlenia tylnego Tf Zewnętrzna funkcja ściemniania T PWMR V EPWM 0 T PWMF 2.0V 0.8V Pływanie T PWM 3.3V V IPWM Pływanie 0 Wewnętrzna funkcja ściemniania VW Zewnętrzny okres PWM Zewnętrzne obciążenie PWM 100% Minimalne obciążenie Rys.6. Przebiegi czasowe napięć zasilających i sygnałów sterujących SERWIS ELEKTRONIKI Wyświetlacz TFT LCD V315B1-L07 firmy Chi Mei RX0(+/-) INPUT CONNECTOR (JAE,FI-X30SSL-HF) or equal RX2(+/-) RX3(+/-) RXCLK(+/-) Vcc GND SCAN DRIVER IC FRAME BUFFER RX1(+/-) TIMING CONTROLLER TFT LCD PANEL (1366×3×768) DATA DRIVER IC DC/DC CONVERTER & REFERENCE VOLTAGE CN1 CN3-CN10: 20015WR-05L00(Yeonho) or equivalent VBL GND ERR INVERTER CONNECTOR CN1:20022WR-14AML(Yeonho) or equivalent BACKLIGHT UNIT E_PWM I_PWM BLON CN2: S2B-ZR-SM3A-TF (D)(LF)(JST) or equivalent Rys.7. Schemat blokowy wyświetlacza TFT LCD Tabela10. Opis wyprowadzeń złącza CNF1 wyświetlacza TFTLCD Nr Symbol Opis Uwagi Nr Symbol Opis Uwagi 1 VCC Zasilanie:+12V 16 RX1+ 2 VCC Zasilanie:+12V 17 GND 3 VCC Zasilanie:+12V 18 RX2- 4 VCC Zasilanie:+12V 19 RX2+ 5 6 7 8 GND GND GND GND Masa Masa Masa Masa 20 21 22 23 GND RXCLKRXCLK+ GND 9 SELLVDS WybórformatdanychLVDS (2) 24 RX3- 10 ODSEL OverdriveLookupTableSelection (3) 25 RX3+ 11 GND 26 GND 12 RX0- 27 NC Niepodłączone (4) 13 RX0+ 28 NC Niepodłączone (4) 14 GND 29 GND Masa 15 RX1- Masa Ujemne wejście transmisji danych piksela0 Dodatnie wejście transmisji danych piksela0 Masa Ujemne wejście transmisji danych piksela1 Dodatnie wejście transmisji danych piksela1 Masa Ujemne wejście transmisji danych piksela2 Dodatnie wejście transmisji danych piksela2 Masa Ujemnewejście zegara Dodatnie wejście zegara Masa Ujemne wejście transmisji danych piksela3 Dodatnie wejście transmisji danych piksela3 Masa 30 GND Masa 1. Symbol złącza FI-X30SSL-HF(JAE) lub kompatybilne. 2. Związane z interfejsem LVDS. 3. Selekcja prędkości wyszukiwania powinna wykonywana zgodnie z częstotliwością ramki w celu zapewnienia optymalnej jakości obrazu – tabela 11. 4. Zarezerwowane do zastosowań fabrycznych. Pozo- Tabela11. Tabelaselekcjiprędkości wyszukiwania ODSEL L lub rozwarcie H SERWIS ELEKTRONIKI Uwaga Tabelawyszukiwaniazoptymalizowanadlaramki 50Hz Tabelawyszukiwaniazoptymalizowanadlaramki 60Hz Wyświetlacz TFT LCD V315B1-L07 firmy Chi Mei Tabela 13. Opis wyprowadzeń złącza CN2 ZHR-2(JST) lubzamiennik Tabela 12. Opis wyprowadzeń złączy CN3 – CN10 Nr Symbol Opis Kolorprzewodu 1 2 HV HV Wysokie napięcie Wysokie napięcie Biały Różowy 3 HV Wysokie napięcie Niebieski 4 HV Wysokie napięcie Biały Nr Symbol Opis Kolor przewodu 1 2 LV LV Niskie napięcie (+) Niskie napięcie (-) Czarny Biały Uwaga:Obudowainterfejsubloku podświetlenia tylnego ikable powrotne dla strony niskich napięć są typu ZHR-2 produkcjiJST (lubzamiennik). Numerem części współpracującej z wymienionym powyżej na inwerterze jest S2B-ZR(-SM3A-TF(D)(LF)lubzamiennik. Uwaga:Obudowainterfejsubloku podświetlenia tylnego od strony wysokiego napięcia jest typu BDBR-03(4.0)V-1SprodukcjiJST (lubzamiennik). Numerem części współpracującej z wymienionym powyżej na inwerterze jest SM02(8.0)-BDBS-1-B(LF). 8 żeńskich złączy BDBR-03(4.0)V-1S lub równoważnych 1. HV (biały, +) 2. HV (różowy, +) 3. HV (niebieski, -) 4. HV (biały, -) 1. HV (biały, +) 2. HV (różowy, +) 3. HV (niebieski, -) 4. HV (biały, -) 1. HV (biały, +) 2. HV (różowy, +) 3. HV (niebieski, -) 4. HV (biały, -) 1. HV (biały, +) 2. HV (różowy, +) 3. HV (niebieski, -) 4. HV (biały, -) ZHR-2 lub równoważny kabel powrotny 1. LV (czarny) 2. LV (biały) Rys.8. Schemat bloku podświetlenia tylnego Tabela.14. Opis wyprowadzeń złącza CN1 (20022WR-14AML(Yeonho) Nr Symbol Opis Nr Symbol Opis 1 8 2 3 9 10 GND Masa 4 11 ERR Normalnie (GND), nieprawidłowo (otwarty kolektor) 5 12 BLON Sterowanie wł./wył. podświetlenia 6 7 13 14 I_PWM E_PWM Sygnał wewnętrznego sterowania PWM Sygnał zewnętrznego sterowania PWM VBL GND Wejście zasilania napięcia +24V Masa SERWIS ELEKTRONIKI Wyświetlacz TFT LCD V315B1-L07 firmy Chi Mei W tabeli 16 zamieszczono opis wyprowadzeń złączy CN3 - CN10: 20015WR-05L00 (Yeonho) lub zamienników. stawić niepodłączone. 5.2. Blok podświetlenia tylnego Konfiguracja wyprowadzeń obudowy i przewodów została przedstawiona w tabeli 12 i 13. 5.3. Blok inwertera Konfigurację wyprowadzeń złącza CN1: 20022WR14AML(Yeonho) lub jego zamiennika przedstawiono w tabeli 13. W tabeli 15 zamieszczono opis wyprowadzeń złącza CN2: S2B-ZR-SM3A-TF(D)(LF) (JST) lub zamiennika. Tabela15. Opis złącza CN2 Nr 1 2 Symbol Uwagi do tabeli 14: n.13 – analogowa regulacja jasności podświetlenia tylnego; przy korzystaniu z tego wyprowadzenia należy do niego doprowadzić napięcie 0V ~ 3.3V, a n.14 musi być niepodłączona. n.14 – regulacja jasności PWM; przy korzystaniu z tego wyprowadzenia n.13 musi być niepodłączona. n.13 (I_PWM) i n.14 (E_PWM) nie mogą być jednocześnie niepodłączone. Tabela16. Opis złączy CN3 – CN10 Opis CCFLCOLD CCFLCOLD Nr CCFLniskie napięcie (+) CCFLniskie napięcie (-) Symbol 1 2 CCFLHOT CCFLHOT Opis CCFLwysokie napięcie (+) CCFLwysokie napięcie (-) 5.3. Schemat blokowy interfejsu LVDS Schemat blokowy interfejsu LVDS pokazano na rysunku 9. CNF1 DE Rx0+ R0-R7 51 RxOUT 100pF Rx0- TxIN R0-R7 51 Rx1+ G0-G7 G0-G7 51 100pF Rx151 B0-B7 Rx2+ DE 100pF Rx2Rx3+ B0-B7 51 DE DE 51 51 100pF Rx3- DATA 51 Host Graphics CLK+ PLL Controller 51 100pF CLK- PLL 51 LVDS Transmitter LVDS Receiver THC63LVDM83A THC63LVDF84A DCLK Timing Controller (LVDF83A) R0~R7: dane pikseli R G0~G7: dane pikseli G B0~B7: dane pikseli B DE: sygnał zezwolenia danych Uwaga (1). System musi posiadać nadajnik do sterowania modułem. Uwaga (2). Impedancja kabla LVDS powinna wynosić 50 omów dla linii sygnałowej lub około 100 omów na linii dla skrętki, gdy używane są różne. Rys.9. Schemat blokowy interfejsu LVDS SERWIS ELEKTRONIKI }