plik pdf - Serwis Elektroniki
Transkrypt
plik pdf - Serwis Elektroniki
Panel wyświetlacza LCD Panel wyświetlacza LCD Tadeusz Nowak 1. Budowa panelu LCD przypadku mniejszych wyświetlaczy zużycie prądu przez inwerter jest znikome. Może tutaj występować wtyczka dla obciążenia wynoszącego około 5A. 5 sygnałów LVDS posiada amplitudę wynoszącą 500mVss i leżą one na potencjale napięcia stałego wynoszącym około 1V. Napięcie robocze dla układów elektronicznych wynosi 3.3V. Przy napięciu roboczym wynoszącym 5V lub 12V (zależnie od typu wyświetlacza) napięcia wytwarzane są przez własne zasilacze na panelu. Inwerter uruchomiony zostaje poprzez sygnał zezwolenia ENABLE. Na wtyczkę wystawiony zostaje poziom wysoki “H”. Jasność podświetlenia tła ustawiana jest napięciem o wartości około 3.4V z dzielnika napięciowego. Można je zmieniać sygnałem BRT_ADJ z procesora z poziomu Panel LCD składa się z: 1.ekranu LC z tranzystorami thinfilm, 2.elektroniki do sterowania pikselami, 3.zasilacza impulsowego do wytworzenia napięcia pomocniczego -7V i +20V, 4.lamp do podświetlenia tła, 5.inwertera do sterowania lampami. Z serwisowego punktu widzenia panel LCD występuje tylko jako komplet, ponieważ wszystkie jego podzespoły są do siebie dopasowane. Panel typowo posiada złącze wtykowe do transferu sygnałów oraz dwie wtyczki dla inwertera. Jedna wtyczka służy do zasilania, druga – do sterowania inwerterem. W +5V lub 12V w zależności od wyświetlacza Nadajnik LVDS 3.3V PANELCTRL Start z µC PANELPWR 26..30 1 2 9 11 15 17 16 18 19 21 10 12 S150 Odbiornik LVDS 10 Włączenie inwertera Q150 BRT_ADJ 6..8 11 BKL_EN 5V R150 Q152 Jasność podświetlenia tylnego Q151 3.4V 9 Inwerter Jasność -7V Sterownik kolumn i linii +20V 1..5 Wyświetlacz LCD 26"…32" R151 24V 1..5 INV_POW S100 6..10 Neonówka Rys.1. Schemat blokowy paneli LCD o wielkości ekranu 26” … 32” Nadajnik LVDS +12V PANELPWR 19 20 3 4 6 7 9 10 12 13 14 15 S203 BRT_ADJ Odbiornik LVDS 3.3V 2 Jasność Q202 4 Włączenie inwertera Inwerter 1,3,5,6,8,9 -7V +20V Q203 BKL_EN Wyświetlacz LCD 14"…20" C253 INV_POW + Q204 +12V lub 24V w zależności od wyświetlacza Sterownik kolumn i linii 10,11,12 Neonówka Rys.2. Schemat blokowy paneli LCD o wielkości ekranu 14” … 32” SERWIS ELEKTRONIKI S125 Panel wyświetlacza LCD menu serwisowego (nie zawsze taka możliwość jest stosowana). Gdy regulacja jasności nie jest używany, na wtyczce przyłożone jest napięcie o poziomie wysokim. Schemat blokowy paneli LCD o wielkości ekranu 26” … 32” pokazano na rysunku 1, natomiast paneli 14” … 20” – na rysunku 2. 2. Inwerter Wyświetlacz LCD posiada dwa podzespoły – bloki elektroniki. Są to inwerter oraz panel sygnałowy. Inwerter jest to zasilacz impulsowy podświetlenia tylnego. Chodzi tutaj o świetlówki. Ilość lamp zależna jest od wielkości wyświetlacza i mieści się w przedziale od 2 do 20. Do zapalenia lamp inwerter dostarcza napięcia wynoszącego do około 2000V. Napięcie podtrzymywania świecenia się lamp ma natomiast wartość wynoszącą około 600V. Jasność osiągana jest poprzez rytmiczne włączanie i wyłączanie. W ten sposób temperatura kolorów pozostaje stała. Na każdym złączu pracuje jeden inwerter. Z nim każdorazowo mają kontakt typowo dwie lampy. Ponieważ lampy zasilane są prądem zmiennym, przy włączeniu napięcie rośnie do około 2000V. Teraz lampy zapalają się. Napięcie spada, w zależności od lamp, do poziomu około 400 do 600V. Według informacji producenta, żywotność lamp wynosi około 50.000 godzin. W przypadku uszkodzenia inwertera lub lamp nie jest konieczna wymiana całego panelu, lecz możliwa jest naprawa lub wymiana inwertera i wymiana lamp. Podstawowy schemat typowego inwertera pokazano na rysunku 3. 2.1. Serwisowanie panelu Podświetlenie tylne musi zapalić się po włączeniu urządzenia. Gdy urządzenie jest zamknięte, można to rozpoznać również poprzez szczeliny wentylacyjne. Gdy światła nie widać, sprawdzić należy następujące podpunkty. 2.1.1. Napięcie pracy. Przy wyświetlaczach 14-calowych napięcie wynosi 12V. Dla wszystkich innych wielkości, stosowane jest napięcie 24V. Oświetlenie pobiera od około 80 do 90% całego zużycia prądu przez urządzenie. W urządzeniach 32’’ pobór prądu wszystkich 10 inwerterów przy napięciu roboczym 24V wynosi około 5A. 2.1.2. Poziom sygnału ENABLE. Poziom tego sygnału „uruchamia” układy elektroniczne inwertera. W czasie pracy znajduje się on na poziomie “H”. 2.1.3. Jasność. Jasność lamp ustawiana jest poprzez dzielnik napięcia i wynosi około 3.5V. W wielu urządzeniach przewidziana jest również zmiana jasności poprzez procesor. Jasność podświetlenia tła może być zmieniana i ustawiona w menu serwisowym. W tym celu w pierwszym menu po naciśnięciu przycisku [ I ] na pilocie wprowadzić należy kod serwisowy “8500”. Na ekranie wyświetlone zostaje menu serwisowe. Należy wybrać pozycję “calibre”. W menu tym znajduje się pozycja “backlight”. Wartość “0” odpowiada pełnej jasności. 3. Sterowanie panelu LCD za pomocą interfejsu sygnałów RGB Do wysterowania wyświetlacza wykorzystywane są dwa sposoby: interfejs RGB (rys.5) oraz interfejs LVDS. U niektórych producentów paneli, przede wszystkim przy 14-calowych wyświetlaczach, spotyka się jeszcze wcześniej powszechnie stosowany interfejs RGB. Poprzez ten interfejs dane do panelu przenoszone są równolegle z sygnałem zegarowym o częstotliwości około 27MHz. Przy równoległej transmisji potrzebne są 24 przewody dla sygnałów, a także po jednym dla sygnału zegarowego, “H-sync”, “V-sync” oraz “Enable”. Dodatkowo dla układów elektronicznych potrzebne jest również napięcie zasilające. Z powodu wielu przewodów stosuje się 50-biegunową wtyczkę – rys.4. W przypadku interfejsu szeregowego LVDS wystarczy 20 względnie 30 kontaktów. Amplituda danych RGB odpowiada poziomowi TTL. Napięcie robocze dla zasilania elektroniki panelu PANELPWR, przykładowo dla chassis L5C, włączane jest poprzez tranzystor przełączający MOS U604. Ponieważ w zależności od typu panelu potrzebne jest napięcie robocze 3.3V, 5V lub 12V, ustawiane jest ono za pomocą mostków na wejściu tranzystora MOS U604 n 1. Na schemacie zwory te oznaczone są symbolami 24V ok. 500mA ON/OFF Jasność 5V Regulacja prądu Generator przeciwsobny Rys.3. Podstawowy schemat inwertera SERWIS ELEKTRONIKI 1 Panel wyświetlacza LCD GND GND GND EB3 EB2 EB1 EB0 EB7 EB6 EB5 EB4 GND GND GND EG3 EG2 EG1 EG0 EG7 EG6 EG5 EG4 ER3 ER2 ER1 ER0 GND CLK DE ER7 ER6 ER5 ER4 GND GND GND GND GND PANELPWR HS VS 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 S200 FH12-50S-0.5SH Rys.4. Opis wyprowadzeń 50-kontaktowego złącza interfejsu RGB Impuls V A Zielony analogowy A Niebieski analogowy D Sterowanie do odczytu pamięci i adresowania linii Adresy dla pamięci obrazu do odczytu Adresy dla pamięci obrazu do wczytania 8 Bitów czerwony D Panel LCD LC21V1 Taktowanie i synchronizacja Pamięć obrazu 640 × 480 × × 8 Bitów Pamięć obrazu 640 × 480 × × 8 Bitów Pamięć obrazu 640 × 480 × × 8 Bitów 8 Bitów zielony D Jasność dla każdego piksela Czerwony analogowy Sterowanie do wczytywania pamieci RGB Impuls H V-Sync H-Sync Clock Sync i PLL wytwarza 640-krotną częstotliwość linii 8 Bitów niebieski A Sterowanie panelu poprzez potrójny przetwornik A/D lub przez skaler 1 +24V Jasność 1 Gamma D A 2 3 ... Gamma A ... ... D A ... 640 Ekran LCD 640 pikseli dla każdego koloru 480 linii Licznik linii i sterowanie Inwerter Gamma D jeden piksel ON/OFF 480 Wielkośc piksela – 0.6375 × 0.6357 mm Głębokość koloru – 8 Bit, 16.7 milionów kolorów Luminancja, biel 400cd/m 2 (typ.) Pobór mocy 34 W (typ.) Rys.5. Schemat sterowania panelem LCD za pomoca interfejsu RGB J600, J601 lub J602 (również na schemacie blokowym w rejonie zasilacza). 4. Sterowanie panelu LCD za pomocą interfejsu sygnałów LVDS 4.1. Problem W przypadku, gdy dane przesyłane są pomiędzy komponentami na większe odległości, na skutek problemów z masą występuje promieniowanie zakłóceń. Co prawda każdy podzespół jako samodzielny komponent jest optymalizowany pod kątem masy oraz promieniowania zakłóceń, nie można jednak zagwarantować, że w przypadku, gdy podzespoły są ze sobą połączone połączenia masy i promieniowanie będą również optymalne. Takimi podzespołami są: panele LCD, płyta sygnałowa, a także zewnętrzne urządzenia sygnałów DVI oraz HDMI. 4.2. Rozwiązanie Dane przesyłane są symetrycznie z poziomem wynoszącym około 500mV. Przez to zakłócenia kompensują się, ponieważ przewód „powrotny” nie jest przeprowadzony przez masę. Ekranowanie poszczególnych par służy do dodatkowego ograniczenia zakłóceń. Częściowo SERWIS ELEKTRONIKI Funkcje autodiagnozy OTVC Sony KDF-E42/50A12U chassis LE-4B Interfejs LVDS Źródło Cel MUX MUX Przerzutnik zatrzaskowy D0 D0 D1 D1 D2 D2 D3 D3 D4 D4 D5 D5 D6 D6 D7 D7 D0 D1 D2 D3 Pamięć Pamięć 5 x 100W Licznik adresów 2 Licznik adresów 1 1 2 V 2.0 Oscylator 1.5 1.0 0.5 t Rys.6. Budowa interfejsu LVDSg ekranowane są również wspólnie wszystkie przewody. Równolegle do par sygnałowych biegnie zawsze również sygnał zegarowy. On również jest symetryczny. Ilość par sygnałowych i częstotliwość zegara zależna jest od potrzebnej pojemności drogi transmisyjnej (liczby kanałów transmisyjnych). 4.3. Przesłanie jednego bajtu Rysunek 6 przedstawia zasadniczą budowę interfejsu LVDS. Dane, które mają być przesłane znajdują się w źródle w pamięci RAM. Dane te, tak jak tutaj w przykładzie, w rytmie „półbajtowym” przeprowadzane są przez multiplekser do symetrycznych sterowników. Dane te z impulsem zegarowym znajdują się na wyjściu. Przy następnym impulsie zegarowym multiplekser przełącza się na drugą połówkę bajtu. Dane D4 do D7 znajdują się teraz na sterowniku. Również w towarzystwie impulsu zegarowym. Po tym licznik adresów pamięci RAM prze- łącza się dalej. Następny bajt może być wyprowadzany. 4.4. Odbiór jednego bajtu Aby uniknąć odbić, zamykają odbiorniki w docelowym systemie przewody za pomocą rezystora 100R. Na wyjściu odbiorników znajduje się jedna połówka bajtu. Multiplekser przełącza ją na “Latch” do zapamiętania pośredniego. Przy następnym impulsie zegarowym gotowe są dane D4-D7. Jednocześnie przełącza się multiplekser i przekazuje te dane do pamięci RAM. Tutaj zapamiętany zostaje teraz kompletny bajt. Następnie adres zwiększany jest o jeden. Dane ze źródła znajdują się teraz w pamięci RAM docelowego systemu. Stosując ten system z urządzeń zewnętrznych takich jak np. odtwarzacz HDMI przesyłać można dane na odległość do 15 metrów. Stosując specjalne przewody o małej pojemności przesyłu możliwy jest przesył do 30 metrów. } SERWIS ELEKTRONIKI