Техническая подборка схем и сервисных инструкций для ремонта и поиска типовых неисправностей, как в старых crt моделях, так и в новых LCD мониторах фирмы Sony. Разбирается пример работы импульсного блока питания от монитора Sony SDM-X72
В блоке питания монитора Сони SDM-X72, как и в большинстве других блоках питания мониторов и телевизоров присутствуют следующие напряжения 1,5, 1,8, 2,5, 3,3, 5, 12 В и др. Но в БП как правило вырабатывается 1-2 вида напряжений, а остальные находятся в специальном блоке источник постоянных напряжений.
Поэтому при большенстве поломок ЖК мониторов начинают проверку с этого узла. Напряжения 1,5, 1,8, 2,5 и 3,3 В используются для питания микросхем
скалера, трансмиттера, ресиверов интерфейсов DVI, TMDS и LVDS, микросхем оперативной памяти.
В некоторых мониторах напруга 3,3 В используется и для питания управляющего микроконтроллера. В других 5 В. Напряжения разной полярности и номинала, необходимые для работы драйверов строк, столбцов и других узлов. Кроме того, напряжение 5 В традиционно используется для питания светодиодного индикатора. Напряжение 12 В используется для работы инвертора питания ламп подсветки, поэтому напряжение 12 В формируется основным блоком питания монитора. Для того чтобы получить несколько различных номиналов напряжений из одного или двух постоянных напряжений, используется преобразование постоянного тока в постоянный ток, так называемое DC/DC-преобразование. Оно реализуется с помощью линейных или импульсных стабилизаторов . Линейные преобразователи применяются в слаботочных цепях, а импульсные — в сильноточных, где значение тока может достигать нескольких ампер.
Подумаем о работе DC/DC - пpeобразователей в работе БП ЖК монитора. Основным блоком питания формируется два выходных напряжения: 5 и 12 В. В этом случае низковольтные напряжения получают путем линейного преобразования напряжения 5 В. Преобразователь формирует следующие выходные напряжения:
- напряжение 2,5 В для питания цифровой части скалера;
- напряжение 3,3 В (D3.3V) для питания интерфейсной части скалера;
- напряжение 3,3 В (+3.3V_F) для питания микросхем буферной памяти и трансмиттеров LVDS
- напряжение 3,3 В (AVDD_3.3V) для питания аналоговой части скалера;
- напряжение 5 В (+5V_A) для питания микроконтроллера и схемы управления монитором
- напряжение 5 В (+5V_B)для питания ЖК панели, аналогового видеопроцессора, интерфейса DVI
Из этого же напряжения формируются и все низковольтные напряжения (2,5 и 3,3 В). Оба канала 5 В имеют энергоемкую нагрузку, и для формирования этих
напряжений используются импульсные регуляторы. DC/DC-преобразователь управляется двумя дискретными сигналами OFF и PD (имеют два возможных уровня — высокий и низкий), которые формируются микроконтроллером монитора. Этими сигналами разрешается или запрещается формирование выходных напряжений.
Высокий (активный)уровень сигнала OFF блокирует работу микросхемы IC201, запрещая тем самым формирование напряжений +5V A и +5V B, а значит, не формируются напряжения 2,5 и 3,3 В. Активизация сигнала OFF приводит к полному отключению монитора и его перезапуску. Микроконтроллер активизирует сигнал OFF при возникновении аварийных режимов работы.
Сигнал PD разрешает или запрещает формирование напряжения +5V B, отключая тем самым практически все элементы монитора, за исключением микроконтроллера, который питается напряжением +5V A. Фактически сигнал PD является сигналом «горячего» подключения разъема DVI, т.е. при подключении к этому разъему устройства монитор переводится в активное состояние. Оба импульсных преобразователя напряжений +5V_A и +5V_B построены по схеме понижающего импульсного преобразователя.
Ключевыми элементами этих преобразователей являются МОП транзисторы Q205 и Q206, которые переключаются с высокой частотой импульсами, формируемыми двухканальным ШИМ контроллером IC201 (BA9741F). Сглаживание импульсов, полученных на истоках МОП транзисторов, осуществляется за счет дросселей L201 и L202 и конденсаторов С210 и С214. В фазе «накачки», когда транзисторы Q205 и Q206 открыты управляющими импульсами, происходит накопление энергии в дросселях и фильтрующих конденсаторах. В фазе «разряда», когда транзисторы заперты, накопленная энергия через разрядные диоды D201 и D202 поступает в нагрузку (выпрямительные диоды с барьером Шот-тки: l=3 A, Uпр=750 В, UОБр=60 В).
В результате формируются постоянные напряжения +5VA и +5V_B. Транзисторы Q205 и Q206 управляются микросхемой IC201 через предварительные усилители на транзисторах Q201-Q204, которые образуют собой двухтактные эмиттерные повторители. Этими каскадами создаются двухполярные импульсы на затворах МОП транзисторов, что значительно улучшает их управляемость и снижает динамические потери. Микросхема состоит из двух независимых ШИМ контроллеров, работающих
синхронно.
Общими для этих ШИМ контроллеров являются только задающий генератор, источник опорного напряжения и схема отключения при понижении напряжения питания (UVLO). Длительность импульсов на выходах микросхемы (выв. 7 и 10), а значит, и выходное напряжение преобразователей, определяется соотношением входных сигналов усилителей ошибки (MON1, MON2, INV1, INV2). На инвертирующие входы усилителей ошибки (INV1, INV2) подается опорное напряжение VREF (2,5 В) с выв. 16
через резисторные делители R207 R208 и R206 R223. В результате на входах INV1, INV2 формируется напряжение величиной 1,25 В, с которым сравниваются сигналы обратной связи выходных каналов. Сигнал обратной связи канала +5V_A формируется резистивным делителем R219 R220 и прикладывается ко входу MON1 (выв. 3). Сигнал обратной связи канала +5VJ3 формируется резистивным делителем R217 входу M0N2 (выв. 14). Увеличение какого-либо сигнала обратной связи приводит к уменьшению длительности импульсов на соответствующем выходе
микросхемы, что приводит к пропорциональному снижению выходного напряжения канала 5 В.
При снижении напряжения обратной связи выходное напряжение, наоборот, начинает возрастать за счет увеличения времени открытого состояния МОП транзистора. В результате происходит стабилизация напряжения 5 В. Конденсаторы С203 и С202, подключенные к выв. 6 (DT1) и 11 (DT2), обеспечивают «мягкий старт» преобразователей, плавно увеличивая длительность выходных импульсов микросхемы в момент запуска. Напряжения AVDD 3.3V, +2.5V и D3.3V формируются линейными интегральными стабилизаторами типа ХС6203Е (IC203, IC205, IC208).Напряжение +3.3V_F формируется управляемым интегральным регулятором напряжения SI3033 (IC204). Работа этого стабилизатора может быть запрещена сигналом OFF (активный — низкий уровень), подаваемым на выв. 1 (VC). Это приведет к отключению LVDS-трансмиттеров и ЖК панели. Необходимо обратить внимание на то, что DC/DC-преобразователь защищен
входным предохранителем F201 (7 А), установленным в канале +12 В.
Типовые неисправности схемы и методы ее
тестирования
Большинство проблем DC/DC преобразователя связано с неисправностью и
отказом сильноточных элементов схемы и элементов защиты, а именно:
- предохранителя F201; - транзисторов Q205 и Q206; - диодов D201 и D202; - конденсаторов С2Ю, С214.
Наиболее вероятной проблемой является пробой МОП транзистора, что приводит к появлению на его истоке напряжения 12 В и этому, в случае отказа F201, необходимо проверить всех названные силовые элементыв и элементы защиты омметром на пробой и обрыв.
При утечке фильтрующих конденсаторов на выходах каналов появятся пульсации. Это может проявиться в виде шумовых помех на изображении. Конденсаторы проверяют измерителем ESR, а если его нет — методом замены.
Отказ линейных стабилизаторов является крайне редким явлением, исключать который совсем не стоит. Но проверка линейных стабилизаторов очень проста — достаточно вольтметром измерить входное и выходное напряжение каждого.
Немного о проверке ШИМ контроллера ВА9741F. Проверка микросхемы также не составит особого труда. Чтобы убедиться в ее исправности, достаточно подать напряжение + 12 В (можно от внешнего источника питания) на выв. 9. После этого контролируют: напряжение +2,5 В на выв. 16 и прямоугольные импульсы на выв. 7 и 10. Отсутствие напряжения или импульсов будет говорить о необходимости замены микросхемы. В конце обзора хочется еще раз отметить очень важную роль источников постоянного тока в правильной работе ЖК монитора.
Практически при любых неисправностях ЖК мониторов диагностику следует начинать с проверки стабилизаторов напряжений 12, 5, 2,5 и 3,3 В. Несмотря на то что рассмотрена схемотехника DC/DC-преобразователя всего лишь одной модели монитора, модели других производителей имеют аналогичные схемные решения этого узла. Поэтому их диагностику выполняют в таком же порядке. При общем, значительно меньшем количестве отказов ЖК мониторов из-за неисправности DC/DC преобразователей, они занимают почетное третье место среди всех неисправностей ЖК мониторов, и следуют по этому показателю сразу после неисправностей инверторов и основных блоков питания.
