Giáo trình sửa màn hình lcd

LCD các hư hỏng thường gặp và cách xử lý

Phương pháp kiểm tra:

- Bạn hãy thiết lập cho màn hình toàn mầu đen để phát hiện các điểm mầu chết ở dạng “không tắt được”

- Thiết lập cho màn hình toàn mầu trắng để phát hiện các điểm mầu “không sáng được”

Cách thực hiện:

- Kích phải chuột lên màn hình Desktop / chọn Properties / chọn Desktop

- Trong mục Background chọn [None]

- Trong mục Color: chọn mầu đen rồi OK

Các bạn học viên vào đọc kỹ:

Monitor LCD: Sơ đồ khối

Monitor: Sơ đồ khối LCD

Gồm 4 khối chính là : Khối nguồn, Khối cao áp, Khối Xử lý, Khối Panel LCD

1. Khối nguồn:

Đầu vào là nguồn điện lưới 220V AC.
Dùng mạch nguồn ngắt mở (nguồn xung) để tạo ra 2 điện áp chính là 5V cấp cho Bo xử lý và 12V cấp cho Bo cao áp.

2. Khối Cao áp:

Nhận nguồn 12V từ bo nguồn.
Nhận tín hiệu 3v3 On/Off từ bo xử lý để điều khiển việc ngắt mở mạch cao áp.
Nhận tín hiệu điều chỉnh sáng tối từ bo xử lý.

Xuất ra điện thế cao áp khoảng 600 ~ 1000 V AC đốt sáng bóng cao áp nằm bên trong Panel LCD.

3. Bo xử lý:

Nhận nguồn 5V từ bo nguồn để cấp cho các IC trên bo.
Nhận tín hiệu VGA từ cáp VGA nối với card màn hình.

Xử lý tín hiệu và xuất tín hiệu lên Panel LCD thông qua cáp tín hiệu (lọai thông dụng 20 hoặc 30 pin)

4. Panel LCD:

Nhận nguồn từ cao áp để đốt sáng đèn cao áp bên trong.
Nhận tín hiệu đã qua xử lý từ bo điều khiển.
Hiển thị “hoàn hảo” hình ảnh trên LCD.

Monitor LCD: Logic board - AD board - Mainboard

Monitor LCD: Mainboard - Logic board - Scalar board - AD board

Theo tiếng Việt thì gọi là bo hình - bo xử lý - bo giao tiếp… nhiệm vụ chính là nhận tín hiểu RGB Analog rồi chuyển đổi thành tín hiệu Digital cấp cho mạch điều khiển, mạch lái rồi xuất lên LCD Panel.

Trên bo gồm có: IC giao tiếp (Scalar), MCU (microcontroller unit), EEprom, thạc anh, mạch ổn áp, và một số linh kiện dán (SMD). Các mạch ổn áp nguồn trên bo bao gồm: 2v5, 3v3 và 5v. Trên bo còn có các đường tín hiệu khác như: không hiển thị (no display), tự động cân chỉnh…

Chức năng của các IC trên bo:

1. IC giao tiếp:
- Nó bao gồm Pre-Amp, ADC (chuyển đổi analog sang digital), tự động cân chỉnh (Auto Adjustment), PLL (Phase Locked Loop), các hiển thị trên màn hình (On Screen Display -OSD)… Chuyển đổi tín hiệu màu RGB sang 8 bit hay 16 bit tùy thuộc vào MCU đang dùng để cấp cho IC điều khiển panel LCD. Chức năng tự động cân chỉnh tần số, phase, vị trí ngang / dọc và cân bằng trắng… khi chuyển đổi độ phân giải. Ở các monitor LCD đời củ, các chức năng này không nằm chung 1 IC mà chia thành nhiều IC khác nhau.

2. MCU (Microcontroller Unit):
- Nó là một vi xử lý bao gồm cả CPU, SRAM, DAC, ADC và 64K FlashROM. Điều khiển mọi họat động trên bo như một máy tính thu nhỏ.

3. EEprom:
- Lưu các đoạn chương trình như là BIOS của mainboard máy tính. Và dĩ nhiên, nó cũng có thể bị lỗi và cũng được xả ra nạp lại bằng các máy nạp ROM thông dụng như PCB50 của TME hay Máy ProTool U580…như chính BIOS mainboard máy tính.

Vị trí thực tế của EEprom

- Nếu lỗi EEprom: sẽ Không lên hình, sai khuông hình ngang dọc, không thể lưu các cài đặt, cân chỉnh của người dùng, một số chức năng điều chỉnh âm thanh, ánh sáng không họat động, không hiển thị các màn hình chức năng điều khiển hoặc hiện các màn hình chức năng hòai mà không tắt.
- Việc nạp lại ROM này chủ đọc từ ROM máy tốt để dành nạp lại hoặc lên mạng tìm hoặc xin nhé.
- Các chip EEprom thông dụng là: 24C02, 24C21, 24C04, 24C08, 24C16

Hình dáng thực tế của EEprom

4. Thạch Anh:
- Cấp giao động cho MCU, thạch anh hư MCU không họat động và LCD sẽ không lên hình.

5. Các mạch ổn áp 2v5, 3v3, 5v:

- Để cấp nguồn cho tòan bộ bo, nếu mất sẽ không lên Led báo nguồn

Monitor LCD: Board Cao áp - Inverter board

Inverter Board - Board cao áp

Ở các LCD đời mới, bo cao áp nằm chung với bo nguồn. Còn các LCD đời củ thì bo cao áp có thể nằm riêng như hình bên dưới.

Bo cao áp trong LCD được thiết kế theo 4 dạng thông dụng như sau:

1) Kiểu Buck Royer
2) Kiểu kéo đẩy (Lái trực tiếp)
3) Kiểu Nữa cầu -Half bridge (Lái trực tiếp)
4) Toàn cầu - Full bridge (Lái trực tiếp)

Các kiểu 2, 3, 4 hiện nay được dùng nhiều hơn do tính ổn định và ít tốn linh kiện hơn.

1. Buck Royer Inverter:

Sơ đồ khối kiểu Buck Yoyer

- Để đốt sáng các bóng cao áp (back light), nhiệm vụ của bo cao áp là chuyển điện áp 12V DC từ mạch nguồn lên đến hàng trăm thậm chí hàng ngàn vôn AC.

- Mỗi mạch cao áp cấp cao áp cho từng bóng cao áp riêng biệt (đối với các LCD có 2 hay 4 bóng cao áp). Mạch dạng này bao gồm: IC điều xung (hay còn gọi IC inverter), Mosfet Buck kênh P, cuộn dây Buck và Diode Buck, cặp Transistor kéo đẩy…

- Nói cho phức tạp, thực chất nó như dạng một cái “tăng phô” điện tử. Tuy nhiên, ở đây nó được thiết kế để họat động ở tần số từ 30 đến 70 Khz với mạch hồi tiếp để họat động ổn định. Các MOSFET thì đạng đôi và đóng gói như dạng IC 8 chân cắm hoặc 8 chân dán SMD.

- Các mosfet đội chân cắm thông dụng là: FU9024N, J598 …
- Các mosfet lọai dán SMD thông dụng là: 4431, BE3V1J…
- Các transistors kéo đẩy thông dụng là: C5706, C5707…

2. Dạng kéo đẩy (Lái trực tiếp)

- Lọai này chủ yếu sử dụng 1 cặp mosfet ngược kênh và trên thực tế thì 2 mosfet này cũng được đóng gói như 1 IC 8 chân cắm hoặc 8 chân dán SMD.

3. Dạng nửa cầu - Half Bridge Inverter (Lái trực tiếp)

- Dạng này thì cũng tương tự như như dạng kéo đẩy nhưng khác nhau ở chổ chỉ cần 1 cuộn dây bên sơ mà thôi.

4. Dạng toàn cầu - Full Bridge Inverter (Lái trực tiếp)

- Lọai này thường thấy trong các LCD đời mới, nó chạy đến 2 MOSFET đôi 8 chân cho 1 bóng cao áp.

Những lỗi thường gặp trong bo cao áp:
1) Khô hoặc phù tụ (Rất phổ biến trong các mạch dạng buck choke)
2) Chạm hoặc đứt cuộn dây cao áp
3) Đứt hoặc chạm các transistor kéo đẩy
4) Lỗi các tụ dập xung
5) Chết MOSFET
6) Đứt các cầu chì cấp nguồn cao áp
7) Lỗi các tụ xuất
8)Chạm bóng cao áp

- Các IC Inverter thường ít khi chết hơn. Một vài IC inverter thông dụng như TL1451 ACN, 0Z960, 0Z962, 0Z965, BIT3105, BIT31 06, TL5001…

Monitor LCD: Mạch khởi động nguồn - On/Off Signal

Mạch khởi động – Start Circuit

- Hầu hết các Màn hình LCD đều có một mạch khởi động (On/off signal) để gởi một tín hiệu điều khiển việc đóng ngắt mạch nguồn của board ao áp. Tín hiệu này mức thấp ~ 0v (tắt) và mức cao trong khoảng từ 2v - 5v (mở).

- Nếu là tín hiệu là 0 Volts (tức tắt), thì board cao áp sẽ không họat động và dĩ nhiên bóng cao áp sẽ không sáng lên. Tương ứng nếu tín hiệu này = 2v-5v (là “mở”) thì board cao áp sẽ họat động và bóng cao áp sẽ sáng lên.

- Ở sơ đồ thự tế dưới đây, khi ta cắp cáp VGA và bật nguồn LCD, board xử lý hình sẽ gởi tín hiệu “ON signal” về cho board cao áp (khoảng 2-5V tùy Màn hình LCD) qua R751 kích dẫn Q751. Q751 dẫn kéo theo Q752 dẫn. Nguồn 12 Volts sẽ chạy qua Q752 và cấp cho chân VCC của IC TL1451ACN (Inverter IC). Trong đó 12V từ nguồn chính sẽ qua cầu chì F751 loại linh kiện dán SMD (2A/125V).

- Nếu không có tín hiệu “On signal” này thì Q751 sẽ không dẫn, Q752 cũng sẽ không dẫn, không có điện áp sẽ chạy vào cấp nguồn VCC cho IC, IC không họat động -> Màn hình LCD sẽ không họat động.

- Hai transistor trong mạch khởi động trên có thể thay thế tương đương bằng C945 và A733.

- Một số Màn hình LCD có nguồn (led báo nguồn) nhưng không chạy (không sáng hay không lên hình), nhiều khi chỉ đơn giản là mất tín hiệu “On signal” này hoặc giả chết IC cao áp.

- Ảnh trên minh họa việc đo áp chân “On/off Signal” vừa nêu. Khi bật công tắc thì tại vị trí này phải có từ 2V-5V. Nếu không có điện áp thì là do bo xử lý hình có vấn đề nên mất áp đường này. Trên thực tế, các Màn hình LCD Samsung đời 153V, 173V, 510N, 710N, 713N và 910N rất hay bị mất tín hiệu “On/off Signal” này.

- Nếu đã có áp 2-5V tại chân On/Off thì phải có khoảng 9 đến 12 Volts tại chân VCC của IC cao áp. Nếu có ON/Off mà không có nguồn Vcc cấp cho IC cao áp thì kiểm tra đường nguồn cấp từ mạch nguồn đến, có thể đã bị đứt cầu chì F751. Nếu đã có nguồn Vcc mà mạch vẫn chưa chạy thì thay thử IC cao áp này và thử lại. Vì nếu đứt cầu chì thì đa số là do chạm mạch bên trong và đó chỉ có thể là IC cao áp chạm mà thôi.

- Nếu tín hiệu On/off có mà rất thấp (0.5v - 1V) thì đa phần la do lỗi từ MCU của board xử lý hình. Ta có thể kích ép bằng cách câu đường nguồn 3V3 cấp thẳng cho mạch khởi động này. Cách làm này nguy hiểm vì chân On/Off này còn có chức năng bảo vệ tuy nhiên trong vài trường hợp ta cũng phải chọn cách ép này mà thôi.

Monitor LCD: Nguyên lý hoạt động khối nguồn

1 - Tổng quát về khối nguồn Monitor LCD

Chức năng của khối nguồn:
Khối nguồn có chức năng cung cấp các mức điện áp một chiều cho các bộ phận của máy, bao gồm các điện áp
12V cung cấp cho mạch INVERTER (Mạch cao áp)
5V cung cấp cho Vi xử lý
3,3V cung cấp cho mạch xử lý hình ảnh
Điện áp đầu vào là nguồn 220V AC

Các mạch trong khối nguồn - Mach lọc nhiễu:

- Có chức năng lọc bỏ nhiễu cao tần bám theo đường dây điện không để chúng lọt vào trong máy làm hỏng linh kiện và gây nhiễu trên màn hình

Mạch chỉnh lưu - Có chức năng đổi điện áp AC 220V thành điện áp DC 300V cung cấp cho nguồn xung hoạt động

Mạch dao động - Có chức năng tạo ra xung dao động cao tần để điều khiển đèn Mosfet ngắt mở tạo ra dòng biến thiên chạy qua cuộn biến áp xung.

Đèn công suất - Ngắt mở dưới sự điều khiển của xung dao động để tạo ra dòng điện sơ cấp chạy qua biến áp xung

Mạch hồi tiếp
- Lấy mẫu điện áp đầu ra rồi tạo ra điện áp sai lệch hồi tiếp về mạch dao động để tự động điều khiển đèn công suất hoạt động sao cho điện áp
ra được ổn định khi điện áp vào hoặc dòng tiêu thụ thay đổi.

Biến áp xung
- Ghép giữa cuộn sơ cấp, hồi tiếp và thứ cấp đẻ thực hiện điều khiển điện áp đồng thời lấy ra nhiều mức điện áp khác nhau theo ý muốn

Hình ảnh khối nguồn trên một số máy thực tế

Khối nguồn và các khối khác trên Monitor LCD ACER

Các bộ phận chính trên khối nguồn Monitor LCD ACER

Khối nguồn và khồi cao áp trên Monitor LCD AOC

2 - Nguyên lý hoạt động của khối nguồn
Khối nguồn Monitor LCD thường hoạt động theo nguyên lý nguồn xung, sử dụng cặp IC dao động kết hợp với đèn công suất Mosfet

Nguồn chi làm hai phần là sơ cấp và thứ cấp, hai phần này có điện áp chênh lệch khoảng 300V, bên sơ cấp thường có cảnh báo “Nguy
hiểm” sờ vào sẽ bị giật, còn bên thứ cấp được nối với mass của máy.

· Như sơ đồ bộ nguồn ở dưới đây, bên sơ cấp có mầu  hồng và bên thứ cấp có mầu xanh.

Khối nguồn Monitor LCD Acer (phần sơ cấp - mầu hồng, phần thứ cấp - mầu xanh)

Các mạch cơ bản trên khối nguồn Monitor LCD

Phần nguồn bên sơ cấp:

Phần nguồn bên thứ cấp

Mạch bảo vệ đầu vào:

·  Mạch lọc nhiễu cao tần:

·  Mạch chỉnh lưu và lọc điện áp AC 220V thành DC 300V:

IC dao động - KA3842

Các chân của IC -KA3842 

Sơ đồ khối bên trong IC - KA3842

• IC dao động KA3842 được sử dụng rộng dãi trong các bộ nguồn xung có
  sử dụng Mosfet, IC này có 8 chân và các chân có chức năng như sau:
  * Chân 1 (COMP)
  đây là chân nhận điện áp hồi tiếp dương đưa về mạch so sánh, khi điện
  áp chân 1 tăng thì biên độ dao động ra tăng => điện áp ra tăng, khi
  điện áp chân 1 giảm thì biên độ dao động giảm => điện áp ra giảm.
  * Chân 2 (FB)
  đây là chân nhận điện áp hồi tiếp âm, khi điện áp chân 2 tăng thì biên
  độ dao động ra giảm => và điện áp ra giảm, khi điện áp chân 2 giảm
  thì điện áp thứ cấp ra sẽ tăng lên.
  * Chân 3 (ISSEN) - chân bảo vệ, khi chân này có điện áp > = 0,6 V thì IC sẽ ngắt dao động để bảo vệ đèn công suất hoặc bảo vệ máy.
  * Chân 4 (R/C) đây
  là chân dao động R/C, giá trị điện trở và tụ điện bám vào chân này sẽ
  quyết định tần số dao động của bộ nguồn, khi khối nguồn đang hoạt động
  ta không được đo vào chân này, vì khi đó dao động bị sai làm hỏng đèn
  công suất.
  * Chân 5 (GND) - đấu với mass bên sơ cấp hay cực âm tụ lọc nguồn
  * Chân 6 (OUT)
  - đây là chân dao động ra, dao động ra từ chân 6 sẽ được đưa tới chân G
  của đèn công suất để điều khiển đèn công suất hoạt động.
  * Chân 7 (VCC) - Chân cấp nguồn cho IC, chân này cần phải có 12V đến 14V với IC chân cắm và cần từ 8V đến 12V với IC chân rết loại nhỏ.
  * Chân 8 (VREF)
  - Chân điện áp chuẩn 5V, chân này đưa ra điện áp chuẩn 5V để cấp cho
  mạch dao động và các mạch cần điện áp chính xác và ổn định.

·  Điện trở mồi và mạch cấp nguồn cho IC

Mạch hồi tiếp so quang:

·  Mạch bảo vệ quá dòng:

• Để bảo vệ đèn công suất không bị hỏng khi nguồn bị chập tải hay có
  sự cố nào đó khiến dòng tiêu thụ tăng cao, người ta thiết kế mạch bảo
  vệ quá dòng như sau:
  - Từ chân S đèn công suất ta đấu thêm điện trở Rs (R615) xuống mass để tạo ra sụt áp, điện áp này được đưa về chân 3 của IC.
  - Khi dòng tiêu thụ tăng cao, đèn công suất hoạt động mạnh, sụt áp trên Rs tăng lên, nếu điện áp tăng > 0,5V thì IC sẽ ngắt dao động ra, đèn công suất được bảo vệ.
  - Khi mạch bảo vệ hoạt động và ngắt đèn công suất, dòng qua đèn không còn, nguồn hoạt động trở lại và trở thành tự kích, điện áp ra thấp và dao động.

·  Mạch bảo vệ quá áp:

• Khi có các sự cố như mất hồi tiếp về chân 2, khi đó điện áp ra sẽ
  tăng cao gây nguy hiểm cho các mạch của máy, để bảo vệ máy không bị
  hỏng khi có sự cố trên, người ta thiết kế mạch bảo vệ quá áp, mạch được
  thiết kế như sau:
  - Người ta mắc một đi ốt Zener 24V từ điện áp VCC
  đến chân G của đi ốt có điều khiển Thristor, chân A của Thiristor đấu
  với chân 1 của IC, chân K đấu với mass
  - Khi điện áp của nguồn ra tăng cao, điện áp VCC tăng theo, nếu điện áp VCC > 24V thì có dòng điện đi qua đi ốt Zener vào chân G làm Thiristor dẫn, điện áp chân 1 của IC bị thoát xuống mass, biên độ dao động ra giảm bằng 0, đèn công suất tắt, điện áp ra mất.
  - Khi mạch bảo vệ hoạt động và ngắt đèn công suất, điện áp ra mất, không có dòng đi qua đi ốt zener, IC lại cho dao động ra và quá trình lặp đi lặp lại trở thành tự kích, điện áp ra dao động.

Chúc các bạn thành công trong học tập cũng như trong công việc.

PVV