›
›

Khóa luận Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và các hư hỏng thường gặp của tivi LCD LED

pdf 78 trang huongle 650
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Khóa luận Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và các hư hỏng thường gặp của tivi LCD LED", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfkhoa_luan_cau_tao_nguyen_ly_hoat_dong_va_cac_hu_hong_thuong.pdf

Nội dung text: Khóa luận Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và các hư hỏng thường gặp của tivi LCD LED

  1. MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 1 CHƢƠNG 1: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÀN HÌNH LCD LED 2 1.1. CẤU TẠO MÀN HÌNH LCD 2 1.2. MÀN HÌNH TFT LÀ GÌ? 5 1.3. CẤU TẠO CỦA CÁC ĐIỂM ẢNH TRÊN MÀN HÌNH 6 1.4. SỰ GIỐNG VÀ KHÁC NHAU GIỮA HAI LOẠI MÀN HÌNH CRT VÀ LCD 7 1.5. CẤU TRÚC CỦA MÀN HÌNH TINH THỂ LỎNG 9 1.6. CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CỦA BỘ PHẬN TẠO ÁNH SÁNG NỀN 10 1.7. TẤM LỌC MÀU TRÊN TẤM LCD 11 1.8. TẤM PHÂN CỰC TRÊN MỖI ĐIỂM MÀU 12 1.9. ÁNH SÁNG NỀN 13 1.10. IC ĐIỀU KHIỂN DRIVE 14 1.11. MẠCH LVDS ĐIỀU KHIỂN MÀN HÌNH 17 1.12. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA TIVI LCD 19 1.13. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÀN HÌNH LED 25 1.14. MÀN HÌNH LCD LED 27 1.15. ƢU ĐIỂM CỦA TIVI LCD LED VỚI LCD CCFL 29
  2. CHƢƠNG 2: SƠ ĐỒ KHỐI VÀ CHỨC NĂNG CÁC KHỐI TRONG TIVI LCD 31 2.1. SƠ ĐỒ KHỐI TỔNG QUÁT CỦA TIVI LCD 31 2.2. PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG CỦA CÁC KHỐI TRÊN TIVI LCD 32 2.2.1. Khối nguồn (Power) 32 2.2.2. Khối điều khiển (CPU) 35 2.2.3. Khối cao áp ( INVERTER) 38 2.2.4. Khối xử lý tín hiệu Video trên Tivi SAMSUNG 47 2.2.5. Màn hình LCD 49 2.2.6. Khối đƣờng tiếng của Tivi LCD 50 2.2.7. Mã IC điển hình màn hình LCD 52 CHƢƠNG 3: CÁC HƢ HỎNG THƢỜNG GẶP CỦA TIVI LCD LED . 55 3.1. ĐIỂM ẢNH TẮC VÀ CHẾT Ở MÀN HÌNH LCD 55 3.1.1. Điểm ảnh tắc là gì? 55 3.1.2. Làm sao sửa điểm ảnh tắc? 56 3.1.2.1. Phƣơng pháp ấn 56 3.1.2.2. Phƣơng pháp phần mềm 57 3.1.3. Điểm ảnh chết là gì và làm sao sửa nó? 57 3.2. BẢNG LCD BỊ NỨT 58 3.3. TRỤC TRẶC MÀU Ở MÀN HÌNH LCD 59 3.4. VẤN ĐỀ MÀN HÌNH TRẮNG Ở MÀN HÌNH LCD 62 3.5. MỘT LẰN SÁNG DỌC MÀN HÌNH LCD PHILIPS 170C 65 3.6. MỘT LẰN SÁNG NGANG MÀN HÌNH LCD 69
  3. 3.7. CÁCH SỬA ADAPTER NGUỒN MÀN HÌNH LCD 70 3.8. NHỮNG LỖI THƢỜNG GẶP TRONG BO CAO ÁP 72 KẾT LUẬN 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75
  4. LỜI MỞ ĐẦU Thế kỷ 21 đã chứng kiến sự phát triển vượt bậc của các ngành công nghệ. Một trong số các công nghệ đó chúng ta phải kể đến đó là công nghệ LCD. Nhà vật lý người Áo Frinitzen Reinitzer đã phát hiện ra các tinh thể lỏng năm 1888. Màn hình tinh thể lỏng đầu tiên được sản xuất vào những năm 70 của thế kỷ 20 với những ứng dụng ban đầu trong máy tính, đồng hồ và quan sát phần tử Công nghệ màn hình tinh thể lỏng phát triển rất mạnh mẽ với giá thành ngày càng thấp, tiêu hao ít năng lượng kiểu dáng gọn nhẹ với rất nhiều các ứng dụng trong thực tế như: tivi, màn hình máy tính, màn hình điện thoại Màn hình LCD Monitor có rất nhiều hãng sản xuất khác nhau và không ngừng cải tiến các nhược điểm của nó để LCD ngày càng đáp ứng tốt hơn nhu cầu của người sử dụng. Trong đồ án tốt nghiệp “Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và các hƣ hỏng thƣờng gặp của tivi LCD LED” được sự hướng dẫn của thạc sĩ Đỗ Anh Dũng đã giúp em đi sâu nghiên cứu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của màn hình, các mạch trên màn hình và cách khắc phục một số hư hỏng thường gặp trong màn hình LCD. Do màn hình LCD ngày càng phát triển và không ngừng đổi mới. Do khả năng tìm hiểu còn hạn chế chưa đầy đủ và xác thực, đồ án của em còn nhiều thiếu sót mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô và các bạn để đồ án được hoàn thiện hơn. 1
  5. CHƢƠNG 1 . CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÀN HÌNH LCD LED 1.1. CẤU TẠO MÀN HÌNH LCD Hình 1.1: Hình dạng màn hình LCD Màn hình tinh thể lỏng mang đặc tính kết hợp giữa chất rắn và chất lỏng. Trong tinh thể lỏng, trật tự sắp xếp của các phân tử giữ vai trò quyết định mức độ ánh sang xuyên qua. Dựa trên trật tự sắp xếp phân tử và tính đối xứng trong cấ trúc, tinh thể lỏng được phân chia làm ba loại : smectic, nematic (chiral nematic) và cholesteric, nhưng chỉ tinh thể nematic được sử dụng trong màn hình tinh thể lỏng hay LCD. Sự kết hợp của hai bộ lọc phân cực và sự xoay của tinh thể lỏng tạo nên một màn hình tinh thể lỏng: 2
  6. Hình 1.2: Kết hợp của bộ lọc và sự xoay của tinh thể lỏng Dựa trên kiến trúc cấu tạo, màn hình LCD được chia làm hai loại chính: - LCD ma trận thụ động (DSTN LCD - Dual Scan Twisted Nematic LCD) - LCD ma trận chủ động (TFT LCD – Thin Film Transistor LCD) 1.1.1. LCD ma trận thụ động Hình 1.3: Ma trận thụ động 3
  7. LCD ma trận thụ động (DSTN LCD - Dual Scan Twisted Nematic LCD) có đặc điểm là đáp ứng tín hiệu khá chậm (330ms) và dễ xuất hiện các điểm sáng xung quanh điểm bị kích hoạt khiến cho hình có thể bị nhòe. Các công nghệ được Toshiba và Sharp đưa ra là HPD(Hybrid Passive Display), cuối năm 1990, bằng cách thay đổi công thức vật liệu tinh thể lỏng để rút ngắn thời gian chuyển đổi trạng thái của phân tử, cho phép màn hình đạt thời gian đáp ứng 150ms và độ tương phản 50:1. Sharp và Hitachi cũng đi theo một hướng khác, cải tiến giải thuật phân tích tín hiệu đầu vào nhằm khắc phục các hạn chế của DSTN LCD, tuy nhiên hướng này về cơ bản chưa đạt được kết quả đáng chú ý. 1.1.2. LCD ma trận chủ động Hình 1.4: Ma trận chủ động LCD ma trận chủ động thay thế lưới điện cực điều khiển bằng loại ma trận transistor phiến mỏng (Thin Film Transistor LCD – TFT LCD) có thời gian đáp ứng nhanh và chất lượng hình ảnh vượt xa DSTN LCD. Các điểm ảnh được điều khiển độc lập bởi một transistor và được đánh dấu địa chỉ phân biệt, khiến trạng thái của từng điểm ảnh có thể điều khiển độc lập, đồng thời và tránh được hiện tượng bóng ma thường gặp ở DSTN LCD. 4
  8. 1.2. MÀN HÌNH TFT LÀ GÌ? TFT(Thin Film Transistor) là màn hình tinh thể lỏng sử dụng công nghệ Transistor màng mỏng. - Trên màn hình được cấu tạo nên từ các điểm màu R,G và B. - Cứ ba điểm màu RGB đứng cạnh nhau tạo nên một điểm ảnh (1 pixel) - Trên mỗi điểm màu người ta sử dụng một Transistor để điều khiển các tinh thể lỏng sao cho cường độ ánh sang xuyên qua có thể thay đổi được. - Với Transistor thông thường nó chiếm mất diện tích của điểm màu, vì vậy phần trong suốt cho phép ánh sang xuyên qua bị thu hẹp lại, cường độ ánh sang bị giảm. - Hiện nay người ta sử dụng các Transistor màng mỏng, các cực Transistor trở nên trong suốt và cho phép ánh sáng xuyên qua, khi đó các Transistor vẫn điều khiển được các điểm màu nhưng chúng không che khuất ánh sáng, vì vậy diện tích ánh sáng hiệu dụng tăng lên, chi tiết ảnh có thể thu nhỏ hơn trước. Với công nghệ này người ta có thể sản xuất được các màn hình có độ sáng tốt hơn và nét hơn. Hình 1.5: Màn hình TFT sử dụng các Transistor có điện cực trong suốt 5
  9. 1.3. CẤU TẠO CỦA CÁC ĐIỂM ẢNH TRÊN MÀN HÌNH - Nếu độ phân giải của màn hình tối đa là 1024x768 thì có nghĩa màn hình đó có 1024 điểm ảnh xếp theo chiều ngang và 768 điểm ảnh xếp theo chiều dọc. - Các chi tiết nhỏ nhất trên màn hình bao giờ cũng sử dụng ít nhất là một điểm ảnh. Ví dụ : một dấu chấm (.) này sử dụng một điểm ảnh. - Mỗi điểm ảnh có độ rộng khoảng 250 đến 300 micro mét (khoảng 0,25 đến 0,3mm). - Trong mỗi điểm màu có một Transistor điều khiển, dữ liệu được đưa vào cực S còn lệnh bật tắt Transistor được đưa vào cực G. - Các điểm màu có cấu tạo giống nhau và chỉ khác nhau ở tấm lọc màu đặt trên cùng để tạo màu đỏ hay xanh lá hoặc xanh lam. Hình 1.6: Cấu trúc của một điểm ảnh trên màn hình LCD 6
  10. 1.4. SỰ GIỐNG VÀ KHÁC NHAU GIỮA HAI LOẠI MÀN HÌNH CRT VÀ LCD Giống nhau: - Cả hai loại màn hình đều sử dụng nguyên lý quét để tạo ra hình ảnh động. - Cả hai loại màn hình đều có thể hiển thị được vô số màu sắc nhưng thực chất chỉ có ba màu cơ bản là : đỏ ,xanh lá và xanh lam. Khác nhau: - Đèn hình CRT dùng tia điện tử để kích thích cho chất photpho phát sáng tạo ra ánh sáng trực tiếp từ lớp photpho đó, có ba loại photpho và chúng có khả năng phát ra ba màu đỏ, xanh lá và xanh lam khi có tia điện tử kích thích. - Đèn hình LCD thì lại dùng điện áp điều khiển các tinh thể lỏng cho phép ánh sáng xuyên qua nhiều hay ít, sau mỗi phần từ tinh thể lỏng là các tấm lọc màu để lọc ra màu đỏ, xanh lá hay xanh lam. - Đèn hình CRT sử dụng các cuộn lái tia để lái tia điện tử quét theo chiều ngang và theo chiều dọc màn hình, cuộn lái dòng thì điều khiển tia điện tử quét từ trái qua phải màn hình còn cuộn lái mành thì điều khiển cho tia điện tử quét từ trên xuống dưới màn hình. - Đèn LCD lại sử dụng các xung điện để dịch chuyển sự điều khiển sang các điểm ảnh kế tiếp, mỗi xung Pixel Clock xuất hiện là nó dịch chuyển sang để điều khiển điểm ảnh kế tiếp ở bên phải, mỗi khi xung H.Blank xuất hiện là nó chuyển xuống dòng kế tiếp và mỗi xung V.Blank xuất hiện là nó quay về điểm xuất phát để thực hiện quét một màn hình mới. - Do màu sắc được phát ra trực tiếp từ lớp photpho nên màn hình CRT thường sáng hơn và màu sắc rực rỡ hơn màn hình LCD. - Màn hình CRT sử dụng từ trường để lái dòng tia điện tử và không tránh khỏi hiện tượng cong đường biên hay gọi là méo gối khiến cho khi bạn thiết kế độ hoạ thì các đường thẳng bị cong đi, còn trên màn hình LCD thì các đường thẳng luôn luôn thẳng tuyệt đối. 7
  11. - Trên màn hình CRT có hiện tượng nhoè hình khi thời tiết bị ẩm làm sai điện áp Focus còn trên màn hình LCD thì không bao giờ có hiện tượng đó. - Đèn hình CRT khi độ phát xạ của các Katot bị yếu đi khiến hình ảnh mờ và sai màu, khi đó bạn phải thay đèn hình, còn trên màn hình LCD, khi ảnh tối đi bạn có thể thay thế bóng cao áp với giá thành rất nhỏ so với phải thay đèn hình. - Đèn hình CRT có điện áp HV lên tới 15.000V đến 20.000V còn đèn hình LCD thì điện áp HV chỉ có từ 1000 đến 1500V vì vậy nó an toàn hơn cho người sửa chữa. - Đèn hình CRT có thể phát ra các tia tử ngoại có hại cho sức khoẻ của người sử dụng còn màn hình LCD thì không. - Đèn hình CRT còn có hiện tượng nhiễm từ gây ra loang màu còn màn hình LCD thì không bị ảnh hưởng bởi từ trường. Hình 1.7: Sự giống và khác nhau giữa hai loại màn hình CRT và LCD 8
  12. 1.5. CẤU TRÚC CỦA MÀN HÌNH TINH THỂ LỎNG Hình 1.8: Cấu trúc của màn hình tinh thể lỏng Màn hình tinh thể lỏng có nhiều lớp nhưng được chia làm hai phần chính: - Phần tạo ánh sáng nền : Có chức năng tạo ra nguồn ánh sáng trắng chiếu từ phía sau (Backlight) chiếu qua tấm LCD để soi sáng hình ảnh màu. - Tấm LCD : Là nơi mà các điểm màu được điều khiển để cho ánh sáng xuyên qua nhiều hay ít, từ đó tái tạo lại ánh sáng của hình ảnh lúc ban đầu. Tấm LCD là nơi tạo lên hình ảnh màu, chúng được cấu tạo từ các lớp sau: - Màng phân cực phía trên - Tấm CF (Đây là tấm điện cực chung) - Lớp LC (Lyquied Crtstal) - Lớp tinh thể lỏng - Tấm TFT (Thin Film Transistor) - Các Transistor màng mỏng - Màng phân cực phía dưới Phần tạo ánh sáng nền, bao gồm các lớp: - Lăng kính - đây là lớp tăng cường độ ánh sáng lên 1,5 đến 1,8 lần 9
  13. - Lớp khuếch tán ánh sáng - lớp này tập trung ánh sáng thu được từ sau lớp dẫn sáng - Tấm dẫn sáng - truyền ánh sáng từ một phía ra khắp màn hình - Lớp phản xạ - phản xa tồn bộ ánh sáng về phía trước - Đèn cao áp - tạo ánh sáng nền cho màn hình Hình 1.9: Phần tạo ánh sáng nền và phần LCD Panel 1.6. CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CỦA BỘ PHẬN TẠO ÁNH SÁNG NỀN Hình 1.10: Cấu trúc của bộ phận tạo ánh sáng nền 10
  14. Hình 1.11: Chức năng của các lớp trong bộ phận tạo ánh sáng nền 1.7. TẤM LỌC MÀU TRÊN TẤM LCD Mỗi điểm ảnh có ba điểm màu giống hệt nhau cả về kích thước và cấu tạo, điểm khác nhau duy nhất là tấm lọc màu đặt ở phía trên mỗi điểm màu đó. - Khi ánh sáng trắng xuyên qua tấm lọc màu đỏ sẽ cho một điểm màu đỏ. - Khi ánh sáng trắng xuyên qua tấm lọc màu xanh lá sẽ cho một điểm màu xanh lá. - Khi ánh sáng trắng xuyên qua tấm lọc màu xanh lam sẽ cho một điểm màu xanh lam. - Ba điểm màu đỏ - xanh lá – xanh lam xếp cạnh nhau sẽ tạo nên một điểm ảnh (1 Pixel) 11
  15. Một điểm màu thì chỉ cho một màu duy nhất có cường độ sáng thay đổi từ tắt cho đến sáng bão hồ, mức thấp nhất là tắt và mức cao nhất là sáng bão hồ. Nhưng một điểm ảnh lại cho vô số màu sắc, nếu mỗi điểm màu thay đổ được 256 mức sáng thì một điểm ảnh sẽ cho số màu sắc bằng tích của ba màu = 256 x 256 x256 = 16772216 màu (16,7 triệu màu) Hình 1.12: Tấm lọc màu và chức năng của tấm lọc màu 1.8. TẤM PHÂN CỰC TRÊN MỖI ĐIỂM MÀU Trên mỗi điểm màu, các phần tử tinh thể lỏng được đặt giữa hai tấm phân cực trên và dưới, thông thường hai tấm phân cực được sẻ rãnh vuông góc với nhau, ở trạng thái tự do thì các tinh thể lỏng sẽ bị soắn một góc 900 ,khi ánh sáng xuyên qua, ánh sáng bị soắn theo lớp tinh thể lỏng và kết quả là ánh sáng đi qua được hai lớp của tấm phân cực. Khi đặt một điện áp chênh lệch vào hai tấm phân cực, dưới tác dụng của điện trường các tinh thể lỏng duỗi thẳng ra và ánh sáng đi theo một đường 12
  16. thẳng, khi đó ánh sáng đi qua lớp phân cực phía dưới nhưng lại bị tấm phân cực phía trên chặn lại. Hình 1.13: Tấm phân cực trên mỗi điểm màu thường được sẻ rãnh vuông góc 1.9. ÁNH SÁNG NỀN Để tạo ra nguồn sáng trắng từ phía sau, người ta sử dụng đèn huỳnh quang Katot lạnh, đèn này tương tự như một bóng đèn tuýp nhưng không có sợi đốt và hoạt động ở điện áp rất cao gọi là bóng cao áp, đèn này có điện áp hoạt động từ 600V đến 1000V AC với màn hình 14" và 15" hoặc từ 1300V đến 1500V AC với màn hình 17" và 19". Trên máy thường có bộ cao áp (INVERTER) có chức năng tạo ra điện áp cao thế để cung cấp cho các bóng cao áp trên màn hình. Hình 1.14: Bóng cao áp (CCFL) và hai kiểu thiết kế ánh sáng nền 13
  17. Người ta sử dụng bóng cao áp (đèn huỳnh quang Katot lạnh) để tạo ánh sáng nền, để giảm độ dày của màn hình thì các bóng cao áp thường được thiết kế đặt ở bên cạnh, cạnh trên và cạnh dưới của màn hình, tuy nhiên với kiểu thiết kế này thì màn hình có cấu trúc khá phức tạp và cho hiệu suất ánh sáng kém. Với các màn hình đặt bóng cao áp từ phía sau thì có thể cho hiệu suất ánh sáng tốt hơn, cấu trúc của màn hình cũng đơn giản hơn, tuy nhiên kích thước của màn hình cũng dày hơn. 1.10. IC ĐIỀU KHIỂN DRIVE - IC điều khiển cực cổng (V.Drive) được bố trí ở cạnh bên trái hoặc bên phải của tấm LCD, thông thường có 3 IC điều khiển các hang ngang, mỗi IC điều khiển được khoảng 256 hàng ngang màn hình. - IC điều khiển cực nguồn (H.Drive) được bố trí ở cạnh trên hoặc cạnh dưới tấm LCD, thông thường có 8 IC điều khiển các đường cột, mỗi IC điều khiển khoảng 384 đường cột dọc màn hình. Hình 1.15: IC Drive điều khiển cực cổng và cực nguồn của Transistor trên các điểm màu thực chất là các IC chuyển mạch tín hiệu 14
  18. Hình 1.16: Màn hình thường có 3 IC – V.Drive và có 8 IC – H.Drive - Mỗi điểm màu trên màn hình có một Transistor điều khiển, cực D của tất cả transistor trên màn hình được đấu chung với điện áp VLCD. - Cực G của tất cả các transistor trên cùng một hàng được đấu chung với nhau và đấu vào một hàng ngang màn hình, cực G của transistor sẽ được đấu với điện áp điều khiển để bật tắt phần tử TFT. - Cực S của tất cả các transistor trên cùng một cột được đấu chung với nhau và đấu vào đường cột dọc màn hình, cực S của transistor sẽ được nối với nguồn tín hiệu để xác lập mức độ ánh sáng xuyên qua lớp tinh thể lỏng. IC H.Drive và V.Drive thực chất là các IC chuyển mạch: H.Drive chuyển mạch đóng tín hiệu VS lần lượt vào các đường cột từ trái qua phải với tốc độ khoảng 60 MHz, xung Pixel Clock sẽ điều khiển cho mạch LVDS thực hiện quá trình này, xung Pixel Clock là xung điều khiển vì đây là xung quét sang các điểm ảnh kế tiếp theo phương ngang từ trái qua phải màn hình với tốc độ 60MHz nghĩa là mỗi giây các IC H.Drive sẽ quét qua 60.000.000 điểm ảnh kế tiếp từ trái qua phải màn hình. V.Drive là IC chuyển mạch điều khiển đóng điện áp VG vào các hàng (đường ngang) của màn hình theo phương từ trên xuống dưới với tốc 15
  19. độ khoảng 50KHz, xung Hs sẽ điều khiển cho mạch LVDS thực hiện quá trình này, quét với tốc độ 50KHz nghĩa là mỗi giây các IC V.Drive sẽ đóng điện áp điều khiển lần lượt từ trên xuống dưới với tốc độ là 50.000 dòng/ giây. Hình 1.17: Chân S của các Transistor được đấu chung vào các cột, chân G được đấu chung vào các hàng. Trên màn hình các điểm màu được xếp xen kẽ theo phương ngang theo thứ tự R-G-B, cứ ba điểm RGB liên tiếp sẽ tạo nên một điểm ảnh, nếu đứt các mạch ngang màn hình thì sinh ra hiện tượng màn hình có những đường kẻ ngang màn hình màu đen, trắng hoặc xám. Thông thường trên các đường cột thường bố trí các điểm màu có chung màu sắc vì vậy khi bị đứt mạch trên các đường cột thì màn hình thường hiện ra các đường kẻ như sợi chỉ xanh hoặc đỏ dọc màn hình. 16
  20. Hình 1.18: Cách sắp xếp các điểm màu trên màn hình 1.11. MẠCH LVDS ĐIỀU KHIỂN MÀN HÌNH LVDS là mạch vi phân điện áp thấp, mạch có thể gắn liền với tấm LCD hoặc có thể nằm trên vỉ máy và kết nối với tấm LCD thông qua cáp tín hiệu, LVDS có nhiệm vụ điều khiển các điểm ảnh trên màn hình thông qua các IC chuyển mạch H.Drive và V.Drive. Sơ đồ của mạch điều khiển màn hình – LVDS Các đường dữ liệu hình ảnh số R,G,B và các tín hiệu điều khiển từ mạch SCALER sang mạch LVDS. Hình 1.19: Các dữ liệu video số và các tín hiệu điều khiển màn hình 17
  21. Các tín hiệu điều khiển màn hình bao gồm: - Tín hiệu En(Enable) là lệnh cho phép mạch LVDS hoạt động để điều khiển màn hình. - Tín hiệu Pixel Clock là tín hiệu điều khiển đóng tín hiệu vào các đường cột để từ đó điều khiển các cực nguồn (cực S) của phần tử TFT, tín hiệu này có tần số khoảng 60MHz, tương đương với tốc độ quét qua các điểm ảnh khoảng 60 triệu điểm ảnh / giây. - Tín hiệu Hs có tần số bằng xung H.Syn, trong màn hình CRT thì xung dòng (Horyontal) lại điều khiển cho cuộn lái tia quét hình theo chiều ngang, nhưng trên màn hình LCD thì xung dòng Hs lại điều khiển cho mạch LVDS đóng điện áp vào các đường mạch ngang màn hình lần lượt từ trên xuống dưới (quét dọc), tần số Hs bằng số dòng quét được trong mỗi giây. - Tín hiệu Vs có tần số bằng xung V.Syn, trong màn hình CRT thì xung quét mành (Vertical) điều khiển cho cuộn lái tia quét màn hình từ trên xuống dưới (quét dọc), nhưng trên màn hình LCD thì xung Vs là xung đánh dấu kết thúc một màn hình, tần số Vs sẽ bằng số hình ảnh màn hình quét được trong mỗi giây. Hiện nay có 2 nguyên lý quét dọc là quét lần lượt và quét xen kẽ: - Nếu quét lần lượt thì mỗi xung Vs sẽ tương đương với một hình ảnh hoàn chỉnh - Nếu quét xen kẽ thì mỗi xung Vs sẽ tương đương với ½ hình ảnh hoàn chỉnh. Các dữ liệu hình ảnh số bao gồm: - 8 bit dữ liệu màu đỏ (R) mang thông tin về mức sáng của các điểm màu R trên màn hình, các dữ liệu này sẽ tạo nên bức ảnh màu đỏ. 18
  22. - 8 bit dữ liệu màu xanh lá (G) mang thông tin về mức sáng của các điểm màu G trên màn hình, các dữ liệu này sẽ tạo nên bức ảnh màu xanh lá. - 8 bit dữ liệu màu xanh lam (B) mang thông tin về mức sáng của các điểm màu B trên màn hình, các dữ liệu này tạo nên bức ảnh màu xanh lam. Màn hình sẽ hiển thị đồng thời 3 bức ảnh và các điểm ảnh sẽ tổng hợp màu sắc từ 3 màu cơ bản R-G-B để tái tạo lại màu sắc ban đầu. Hình 1.20: Mạch LVDS 1.12. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA TIVI LCD Chất lượng của hình ảnh thường phụ thuộc vào các thông số kỹ thuật của màn hình: - Loại màn hình: TFT LCD - Kích thước màn hình : 17" - Kích thước điểm ảnh - Cường độ sáng : 400cd/m2(Candela/m2) 19
  23. - Độ tương phản : 10.000:1 - Góc nhìn (Dọc/Ngang) 1500/1350 - Thời gian đáp ứng 5ms - Độ phân giải tối đa 1600x1200 Pixel - Chuẩn màn hình : Tivi LCD - Hỗ trợ màu : 16 triệu màu - Các kiểu kết nối hỗ trợ : AV in, Component, PC, S-Video, HDMI. Sau đây là ý nghĩa các thông số kỹ thuật trên. 1. 12.1. Loại màn hình TFT LCD TFTviết tắt vởi Thin Film Transistor đây là loại màn hình sử dụng công nghệ Transistor màn mỏng, với công nghệ này thì độ sáng của các điểm màu tăng lên, các Transistor điều khiển các điểm màu đã được rát mỏng giúp cho ánh sáng xuyên qua dễ dàng và Transistor không còn cản trở ánh sáng xuyên qua, màu sắc trở lên trung thực hơn và góc nhìn của màn hình cũng tăng lên. LCD viết tắt bởi Lyquied Crytal Display tức là hiển thị tinh thể lỏng, mỗi điểm ảnh của màn hình được cấu tạo nên từ các điểm màu và mỗi điểm màu lại sử dụng tinh thể lỏng để điều khiển cường độ ánh sáng xuyên qua. 1.12.2. Kích thƣớc màn hình (Active Screen Size) Kích thước màn hình thường được tính theo chiều dài của đường chéo màn hình và tính theo đơn vị chiều dài của Anh là “inch”, mỗi “inch” tương đương với 2,54cm. Nếu kích thước màn hình là 17 inch nghĩa là chiều dài của đường chéo màn hình là 17 inch(17"), tuy nhiên có hai loại màn hình là màn hình có tỷ lệ ngang và tỷ lệ dọc là 4:3 và 16:9. Nếu hai màn hình có cùng số inch (Ví dụ cùng 17") thì màn hình có tỷ lệ 4:3 sẽ có diện tích rộng hơn, điều này đồng nghĩa với số điểm ảnh sẽ nhiều hơn và giá thành sẽ cao hơn. 20
  24. Hình 1.21: Hai màn hình A và B có cùng kích thước là 17 inch Màn hình A có tỷ lệ 4:3 có diện tích gấp khoảng 1,125 lần màn hình B có tỷ lệ 16:9. Kích thước màn hình càng lớn thì càng cho màn ảnh rộng nhưng độ nét lại phụ thuộc vào độ phân giải của màn hình. 1.12.3. Kích thƣớc điểm ảnh (Pixel Pitch) : đơn vị là mm Kích thước điểm ảnh là thông số cho biết một chi tiết của ảnh có thể nhỏ như thế nào, kích thước điểm ảnh càng nhỏ thì màn hình có thể hiển thị được các chi tiết ảnh càng bé và hình ảnh sẽ càng sắc nét, tuy nhiên để đạt được kích thước điểm ảnh nhỏ thì độ phân giải của màn hình phải tăng lên trong khi kích thước của màn hình không tăng. Ví dụ hai màn hình có cùng kích thước 17 inch thì màn hình nào có độ phân giải cao hơn sẽ có kích thước điểm ảnh nhỏ hơn. Kích thước điểm ảnh càng nhỏ thì càng tốt. 1.12.4. Cƣờng độ sáng (Brightness) đơn vị là Candela/m2, viết tắt là cd/m2 Cường độ sáng thể hiện cường độ chiếu sáng của ánh sáng nền đặt phía sau lớp hiển thị LCD, cường độ sáng của màn hình phụ thuộc vào một số yếu tố như : mạch cao áp, bóng cao áp, phần dẫn sáng và tán xạ ánh sáng nằm ở phía sau lớp hiển thị LCD. Cường độ sáng càng cao thì màn hình càng sáng và màu sắc rực rỡ trung thực, tuy nhiên công suất tiêu thụ của máy sẽ tăng lên. 21
  25. 1.12.5. Độ tƣơng phản (Contrast Ratio) Thể hiện khả năng thể hiện mức độ sáng tối (trắng đen) của mỗi điểm ảnh của LCD, lấy mức sáng làm chuẩn. Ví dụ giá trị 10.000:1 có nghĩa là, khi thể hiện giá trị cực sáng (sáng nhất có thể), điểm ảnh đó sẽ sáng gấp 10.000 lần bản thân nó khi nó thể hiện giá trị cực tối (tối nhất có thể). Tuy nhiên, mức độ ảnh hưởng (hay chính xác hơn là khả năng thể hiện độ tương phản) của một LCD đối với người dùng phụ thuộc vào mức sáng của môi trường. Ví dụ nếu để dưới ánh sáng mặt trời thì LCD nào cũng bị tối đi. Độ tương phản càng cao thì cho hình ảnh càng sâu. 1.12.6. Góc nhìn (Viewing Angle) Khả năng thể hiện hình ảnh khi bạn nhìn vào từ các góc khác nhau. Hình 1.22: Góc nhìn tối thiểu cho một màn hình tiêu chuẩn Góc nhìn càng lớn thì càng tốt, nếu góc nhìn hẹp thì khi bạn nhìn hình ảnh ở các góc của màn hình sẽ không thật màu. 1.12.7. Thời gian đáp ứng (Response Time) Là thời gian mà điểm ảnh cần để thay đổi giá trị sáng tối.Điều này rất quan trọng vì nếu điểm ảnh mất quá lâu để thay đổi, bạn có thể nhìn thấy quá trình thay đổi đó và vì thế sẽ thấy hiện tượng “bóng ma”(hình ảnh chuyển động kéo dài có đuôi) trên màn hình. Thời gian đáp ứng càng nhỏ thì càng tốt vì nó thể hiện tốc độ biến đổi hình ảnh của màn hình. Các màn hình tiêu chuẩn chất lượng cao thường có thời gian đáp ứng khoảng 5ms. 22
  26. 1.12.8. Độ phân giải tối đa (Max Resolution) Độ phân giải tối đa của màn hình được đo bằng số lượng điểm ảnh theo chiều ngang nhân với số lượng điểm ảnh theo chiều dọc. Ví dụ màn hình có độ phân giải tối đa là 1360x768 nghĩa là chiều ngang màn hình có 1360 điểm ảnh, chiều dọc màn hình có 768 điểm ảnh. - Khi độ phân giải tối đa của màn hình càng cao thì kích thước điểm ảnh càng nhỏ và hình ảnh càng nét. - Một màn hình có độ phân giải cao thì nó chạy được độ phân giải thấp hơn nhưng màn hình có độ phân giải thấp thì không chạy được ở độ phân giải cao hơn nó. Độ phân giải tối đa càng cao thì càng tốt. 1.12.9. Chuẩn màn hình Chuẩn màn hình thường thể hiện độ phân giải tối đa của màn hình, hiện có 3 chuẩn màn hình Tivi là SD, HD và FullHD. - Chuẩn SD là chuẩn có độ phân giải thấp từ 800x600 trở xuống, hiện chuẩn SD của truyền hình có độ phân giải là 720x567. - Chuẩn HD thường có độ phân giải cao từ 1280x720 trở lên. - Chuẩn FullHD là chuẩn đạt đến độ phân giải 1920x1080. Chú thích: SD (Simple Definition) – Độ phân giải chuẩn. HD (High Definition) – Độ phân giải cao. Hình 1.23: Độ phân giải của các chuẩn màn hình. 23
  27. 1.12.10. Độ sâu màu Độ sâu của màu càng cao thì màu sắc càng rực rỡ, thông thường một màn hình sử dụng 24 bit màu trở lên là có thể cho 16,7 triệu màu. - Mỗi điểm ảnh chỉ có 3 màu cơ bản là R, G và B nhưng nó có thể hiển thị ra hàng triệu màu là do người ta thay đổi cường độ sáng của các điểm màu trên rồi pha trộn chúng vào nhau, nếu mỗi điểm màu sử dụng 1 byte hay 8 bit để lưu thông tin về ánh sáng thì nó có thể thay đổi được 256 mức sáng. - Một điểm ảnh có 3 điểm màu nên cần đến 24 bit và nó có thể hiển thị được số màu sắc bằng tích các mức sáng của các điểm màu tức là bằng 256x256x256=16.777.216 màu. 1.12.11. Các kiểu kết nối hỗ trợ Màn hình càng hỗ trợ nhiều kiểu kết nối thì ta càng sử dụng được nhiều thiết bị. - Màn hình hỗ trợ cổng AV in cho phép ta sử dụng các thiết bị như đầu DVD, đầu kỹ thuật số, - Màn hình hỗ trợ cổng PC cho phép ta sử dụng được máy tính. - Màn hình hỗ trợ cổng Componet cho phép ta sử dụng được các thiết bị có tín hiệu S-Video tách riêng đường chói và các tín hiệu màu, giúp cho màu sắc của hình ảnh trung thực hơn. - Màn hình hỗ trợ cổng HDMI(High Definition Multimedia Interface), đây là chuẩn giao tiếp cho độ phân giải cao, cho phép màn hình có thể kết nối với các đầu đọc có chuẩn HDMI và xem được các đĩa HD-DVD hoặc đĩa DVD-9. 24
  28. 1.13. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÀN HÌNH LED 1.13.1. Cấu tạo của LED Cấu tạo của LED gồm hai khối bán dẫn, một khối loại p và một khối loại n ghép với nhau. Khi đặt một điện áp thuận vào hai đầu LED, lỗ trỗng trong khối bán dẫn p và electron trong khối bán dẫn n chuyển động về phía nhau. Tại mặt tiếp xúc xảy ra một số tương tác giữa lỗ trống và electron. Trong quá trình tương tác này có thể giải phóng năng lượng dưới dạng ánh sáng khả kiến hoặc các bức xạ điện từ khác như tia hồng ngoại, tử ngoại. Bước sóng của ánh sáng khả kiến phát ra phụ thuộc vào mức năng lượng được giải phóng. Mức năng lượng được giải phóng phụ thuộc vào cấu trúc nguyên tử của chất làm bán dẫn. Ngày nay, nhờ nghiên cứu về vật liệu bán dẫn, con người có thể chế tạo được những LED có khả năng phát ra màu sắc như mong muốn, trong đó có ba màu cơ bản của hệ màu RGB là đỏ, xanh lá, xanh lam. 1.13.2. Cấu tạo của màn hình LED Công nghệ chiếu sáng thông minh LED (Light Emitting Diode) sử dụng các đơn vị đèn chiếu hậu có thể điều chỉnh độ sáng bằng cách mở hoặc tắt các đèn. Mỗi đèn LED là một diode cực nhỏ, phát sáng do sự vận động của các electron bên trong môi trường bán dẫn. Hình 1.24: Màn hình LED 25
  29. Mỗi điểm ảnh sẽ được cấu tạo từ ba LED: đỏ, xanh lá và xanh lam. Nhờ điều chỉnh cường độ sáng của từng LED, có thể thay đổi cường độ sáng tỷ đối của 3 LED so với nhau, nhờ đó tạo ra màu sắc tổng hợp tại mỗi điểm ảnh. Khi muốn điểm ảnh tắt, chỉ cần tắt toàn bộ 3 LED là có thể thu được màu đen tuyệt đối, không gặp phải hiện tượng màu đen không chân thực do lộ sáng từ đèn nền như với màn hình LCD. 1.13.3. Nguyên lý hoạt động của màn hình LED Để chiếu sáng hình ảnh trên toàn bộ màn hình, các đèn nền LED phải xếp tương ứng 1 – 1 với ma trận điểm màu, việc sắp xếp như vậy cho phép điều chỉnh độ sáng chính xác đến từng điểm ảnh trên toàn bộ màn hình, mang lại sự tương phản tốt hơn và loại bỏ được hiện tượng lệch màu tại các góc vì thế mà một màn hình Tivi càng lớn thì cần càng nhiều điểm LED. 1.13.4. Tivi LED - TV LED dùng ma trận các đèn LED để thể hiện hình ảnh. Những bộ ba Red Green Blue được bố trí theo nhóm trong 1 ma trận chữ nhật để thể hiện màu sắc và chi tiết hình ảnh. - Trong TV LED không có tấm LCD và backlight, vì bản thân các LED đã tự chịu trách nhiệm về màu sắc và tự phát quang. - TV LED siêu mỏng so với mọi loại TV khác. - Màn hình OLED là 1 loại của màn hình LED, cấu thành khi các LED được chế tạo từ vật liệu hữu cơ. OLED nổi tiếng nhờ tính siêu mỏng và đàn hồi, nhờ vậy có thể sản xuất những màn hình OLED bẻ cong được. - TV LED tiết kiệm năng lượng hơn LCD vì nó có khả năng kiểm soát mức độ tiêu thụ năng lượng tới từng điểm ảnh riêng biệt, trong khi những LCD backlight LED ma trận tiên tiến nhất cũng chỉ có thể kiểm soát năng lượng từng nhóm LED. 26
  30. - Phổ màu của LED rộng hơn nhiều so với LCD, LED hoàn toàn không bị hở sáng (light bleeding) độ tương phản tĩnh và động cao hơn rất nhiều so với LCD. - Màu đen trên TV LED rất sâu, sánh ngang CRT truyền thống. 1.14. MÀN HÌNH LCD LED Màn hình LCD LED là màn hình LCD sử dụng công nghệ đèn nền LED. Hình 1.25: LCD TV dùng công nghệ đèn LED nền (trái) và LED viền (phải) Trong ảnh trên: 1: CCFL Backlight - Hệ thống đèn nền CCFL (đèn huỳnh quang âm cực lạnh). 2: Diffusers – tấm khuếch tán, có tác dụng đảm bảo độ sáng đồng đều trên toàn panel màn hình. 3: Polarisers – tấm lọc phân cực, gồm hai tấm, đặt ở trước và sau panel LCD để đảm bảo các hình ảnh tạo ra được sắp xếp đúng. 4: LCD Panel – tấm màn hình LCD, là một bảng gồm hàng triệu pixel (điểm ảnh) chứa các tinh thể lỏng (liquid crystal) được sắp xếp thành một lưới, sẽ đóng mở theo mạch điện điều khiển để cho phép ánh sáng nền đi qua và tạo ra hình ảnh. 5: Antiglare Coating – lớp chống chói, các tivi Sony đều có một lớp chống chói giống như một lớp gương để giúp cho ánh sáng nền trở nên sáng hơn. 6: Display Screen – màn hình hiển thị, là nơi hiển thị các hình ảnh. 27
  31. TV LCD sử dụng công nghệ đèn nền LED có 2 loại, LED viền (Edge LED Backlit) và LED nền (LED Backlit), trong đó công nghệ LED nền sử dụng một mảng (full-array) các đèn LED nằm kín phía sau, còn công nghệ LED nền chỉ dùng các đèn LED ở các cạnh của TV. Để các đèn LED ở các cạnh TV có thể tỏa đều ánh sáng, TV LED viền có thêm tấm dẫn sáng (Light Guide Plate) ở vị trí số 2, tiếp đó mới đến các lớp khuếch tán, phân cực, LCD và chống chói, như hình minh họa ở trên. Nhưng về bản chất, LED viền lại thiếu một hệ thống kiểm soát đèn nền và điều này khiến cho chất lượng hình ảnh hiển thị khó có thể tốt bằng LED nền. Hình 1.26: LCD TV dùng đèn nền LED viền, chỉ có một dãy các đèn LED nhỏ xíu chạy dọc hai bên cạnh trên và dưới của màn hình Về hình thức bên ngoài, màn hình TV LCD LED mỏng hơn màn hình TV LCD CCFL, do hệ thống đèn nền LED thực sự đơn giản và gọn nhẹ hơn. Hình 1.27: Một chiếc LCD TV dùng công nghệ đèn nền CCFL(trái) dày hơn nhiều so với loại dùng đèn nền LED (phải) 28
  32. Trên thực tế, một số tivi sử dụng đèn nền LED nhưng là LED nền (toàn bộ bảng đèn nền đều chứa các đèn LED) thì cấu tạo của màn hình cũng gần tương tự với tivi đèn nền CCFL, nhưng mỏng hơn một chút do đèn LED nhỏ và mỏng hơn đèn huỳnh quang. Việc dùng công nghệ LED viền không chỉ giúp giảm chi phí do giảm được số lượng lớn các đèn LED, mà còn tiết kiệm điện đáng kể so với LED nền và đèn CCFL. Khi chọn mua tivi, bạn đọc nên chú ý đọc thông số màn hình và nên chọn LED viền để có chiếc tivi mỏng hơn, tiết kiệm điện hơn và hình ảnh sáng hơn. 1.15. ƢU ĐIỂM CỦA TIVI LCD LED VỚI LCD CCFL - TV LCD dùng tấm LCD với ma trận các điểm ảnh được bố trí như những ô cửa sổ nhỏ nằm sát nhau, mỗi ô này lọc 1 màu sắc nhất định trong bộ tam red, green, blue. Tập hợp các ô cửa sổ này sẽ tạo thành chi tiết hình ảnh và màu sắc của chúng. - Nếu chỉ có tấm LCD, hình ảnh sẽ rất khó thấy (giống như 1 tấm phim dương bản màu để trên mặt bàn màu sậm). LCD không tự phát quang, vì vậy, người ta dùng 1 nguồn sáng chiếu từ phía sau của tấm LCD, gọi là backlight để hình ảnh trở nên rõ ràng đối với mắt thường (tương tự đèn chiếu sau thước phim nhựa). - Bộ phận tiêu thụ nhiều điện năng nhất của LCD chính là backlight. Tấm LCD hầu như không bị lão hóa bởi thời gian, trong khi backlight sẽ yếu dần đi theo năm tháng. Backlight chỉ phát 1 thứ ánh sáng duy nhất: ánh sáng trắng RGB = (255,255,255). - Nguồn sáng sau tấm LCD theo truyền thống là các bóng đèn huỳnh quang đặt song song nhau sau tấm LCD. Để làm ánh sáng dàn đều và đồng nhất trên khắp bề mặt tấm LCD, người ta đặt vào giữa backlight và tấm LCD 1 tấm tản sáng (diffuser). 29
  33. - Khi đèn LED ra đời, nhờ độ sáng rất tốt của đèn LED và mức tiêu thụ năng lượng thấp của chúng, người ta dùng đèn LED làm backlight cho TV LCD. Cách thông thường là xếp các đèn LED kế tiếp nhau theo dạng ma trận chữ nhật rồi đặt chúng sau tấm LCD, không quên xen vào giữa chúng 1 tấm diffuser để dàn đều ánh sáng. - TV LCD dùng đèn nền LED là một dạng của TV LCD nói chung. - Ở một mức độ sáng như nhau, đèn LED tiêu thụ ít năng lượng hơn đèn huỳnh quang, đồng thời cũng tỏa ra ít nhiệt lượng hơn. Điều này giúp backlight LED tiết kiệm điện hơn nhiều so với backlight huỳnh quang truyền thống. Tuy nhiên đây chưa phải là ưu điểm tiết kiệm năng lượng nổi trội của backlight LED so với backlight huỳnh quang. - Đèn huỳnh quang trong backlight luôn sáng ở 1 mức cố định bất kể hình ảnh đang trình chiếu là trời tối hay trời sáng. Đèn LED trong backlight ma trận có thể điều chỉnh độ sáng cục bộ phù hợp theo hình ảnh trên tấm LCD ở vị trí tương ứng phía trước chúng. Điều này làm năng lượng tiêu thụ giảm thiểu, đồng thời cũng nâng độ tương phản tĩnh lên đáng kể cho LCD. Độ tương phản tĩnh mới là thông số đáng giá, không giống như độ tương phản động. - Một cách khác khi dùng backlight LED là thay vì bố trí ma trận, người ta bố trí LED theo các cạnh của màn hình, sau đó dùng 1 tấm vật liệu khúc xạ để dàn sáng ra khắp tấm LCD. 30
  34. CHƢƠNG 2 . SƠ ĐỒ KHỐI VÀ CHỨC NĂNG CÁC KHỐI TRONG TIVI LCD 2.1. SƠ ĐỒ KHỐI TỔNG QUÁT CỦA TIVI LCD Hình 2.1: Sơ đồ khối của Tivi LCD Tivi LCD bao gồm các khối sau: - Khối nguồn (Power) - Khối điều khiển (CPU) - Khối cao áp (Inverter) - Khối kênh và trung tần (Tuner & IF) - Khối giải mã và chuyển mạch tín hiệu (Video Decoder) 31
  35. - Mạch ADC nhận tín hiệu PC (A/D Converter) - Khối xử lý tín hiệu Video (Video Scaler) - Màn hình LCD (LCD Panel) - Khối đường tiếng (Audio Processor và Audio Amply) 2.2. PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG CỦA CÁC KHỐI TRÊN TIVI LCD 2.2.1. Khối nguồn (Power) - Tivi LCD sử dụng nguồn xung để hoạt động. - Chức năng của khối là tạo ra các điện áp một chiều bằng phẳng để cung cấp cho các khối khác. - Điện áp đầu vào là điện áp dải rộng có thể thay đổi từ 120V đến 240V - Điện áp đầu ra của khối nguồn thường bao gồm các điện áp: Điện áp từ 24 đến 60V cung cấp cho khối cao áp Điện áp từ 9 đến 12V cung cấp cho khối đường tiếng Điện áp từ 5V cung cấp cho khối vi xử lý và các IC nhớ và màn hình Điện áp 3,3V và 2,5V cung cấp cho các mạch xử lý tín hiệu video Hình 2.2: Khối nguồn cung cấp điện áp cho các khối khác trên máy 32
  36. - Sơ đồ khối tổng quát: Hình 2.3: Sơ đồ khối nguồn tổng quát Mạch lọc nhiễu ở ngay đầu vào của điện áp AC220V có tác dụng lọc bỏ nhiễu cao tần. Mạch chỉnh lưu có chức năng chuyển đổi điện áp AC thành DC, sau đó tụ lọc nguồn chính sẽ lọc cho điện áp DC bằng phẳng, điện áp thu được khoảng 300V DC cấp cho nguồn xung. IC dao động có các nhiệm vụ:  Tạo ra xung PWM (Pulse Width Modulation – Xung điều chế độ rộng) có thể điều khiển được độ rộng của dao động ra để đưa đến điều khiển đèn công suất.  Nhận điện áp hồi tiếp từ mạch hồi tiếp so quang để tự động điều chỉnh độ rộng xung, và từ đó điều khiển điện áp ra theo hướng ổn định.  Thực hiện các chức năng bảo vệ, ngắt dao động khi nguồn có sự cố quá dòng hoặc quá áp. 33
  37. Đèn công suất : thường sử dụng đèn Mosfet, đèn hoạt động dưới sự điều khiển của xung PAM xuất phát từ IC dao động, khi đèn hoạt động ngắt mở sẽ tạo ra dòng điện biến thiên chạy qua cuộn sơ cấp của biến áp, từ đó cảm ứng sang các cuộn thứ cấp, sau đó điện áp thứ cấp được chỉnh lưu thành điện áp một chiều rồi cung cấp cho các phụ tải của máy. Biến áp xung : có nhiệm vụ chuyển tải năng lượng điện áp dưới dạng điện trường từ bên sơ cấp sang các cuộn thứ cấp, đồng thời lấy ra các mức điện áp khác nhau phù hợp với các phụ tải của máy. Mạch hồi tiếp so quang gồm:  Mạch lấy mẫu là một cầu phân áp bằng điện trở, lấy một phần điện áp ra gọi là lấy mẫu, điện áp lấy mẫu sẽ tăng hoặc giảm theo điện áp ra.  Mạch khuếch đại : điện áp lấy mẫu có sự biến đổi rất nhỏ khi điện áp ra thay đổi nên cần được khuếch đại để tăng độ nhạy của mạch hồi tiếp.  IC so quang : truyền sự biến đổi của điện áp thứ cấp về chân F/B của IC dao động nhưng vẫn đảm bảo cách ly được điện áp giữa hai bên. Mạch bảo vệ : thực hiện các chức năng bảo vệ để ngắt dao động khi nguồn bị chập tải hoặc nguồn cho ra điện áp quá cao. Mạch điều khiển tắt mở : mạch được điều khiển tắt mở giữa hai chế độ POWER ON và STAND BY, lệnh tắt mở xuất phát từ IC vi xử lý và điều khiển IC dao động thông qua giao tiếp so quang. 34
  38. 2.2.2. Khối điều khiển (CPU) Hình 2.4: Sơ đồ khối tổng quát về khối điều khiển trên Tivi LCD Chức năng của khối điều khiển: - Xử lý các tín hiệu nhập từ các phím bấm rồi đưa ra lệnh điều khiển, điều khiển các bộ phận của máy. - Điều khiển tắt mở khối cao áp và thay đổi độ sáng màn hình thông qua lệnh ON/OFF và lệnh Bright. - Xử lý đồng bộ H.syn và V.syn rồi tạo ra tín hiệu điều khiển thay đổi tần số quét trên màn hình. - Tạo tín hiệu Reset để khởi động các khối như khối xử lý tín hiệu Video và tín hiệu Audio. 35
  39. - Điều khiển khối xử lý Video để thay đổi các chức năng như thay đổi độ phân giải, độ tương phản, màu sắc, tạo hiển thị trên màn hình. - Điều khiển khối Audio để thực hiện các chức năng thay đổi về âm thanh. - Điều khiển khối kênh và trung tần để thực hiện chức năng dò kênh, chuyển kênh và nhớ kênh. - Điều khiển khối chuyển mạch để thay đổi tín hiệu đầu vào là Tivi hay Video hoặc Computer - Điều khiển tắt mở nguồn, chuyển nguồn giữa hai chế độ Power On và Stand By. Hình 2.5: Khối điều khiển và khối xử lý tín hiệu tích hợp trong một linh kiện Thành phần của khối điều khiển: - Thành phần chính là CPU (Vi xử lý), CPU thực hiện xử lý các lệnh nhập từ bàn phím và các xung đồng bộ rồi đưa ra tín hiệu điều 36
  40. khiển, điều khiển các hoạt động của máy, hoạt động của CPU dựa trên phần mềm được nạp trong bộ nhớ Flash ROM. - Flash ROM là bộ nhớ lưu các chương trình phần mềm được nhà sản xuất nạp sẵn, chúng tương tự như BIOS của máy tính, Flash ROM thường được tích hợp sẵn trong CPU, vì vậy khi chúng ta thay CPU thì chương trình Flash ROM mới sẽ không có hoặc không còn phù hợp với các hoạt động của máy. - EPROM là bộ nhớ nhỏ được sử dụng để ghi lại thông tin mà người sử dụng điều chỉnh, ví dụ các điều chỉnh về hình ảnh, âm thanh, màu sắc cho màn hình hay nhớ lại các chương trình của đài phát, EPROM là IC 8 chân được thiết kế bên ngoài CPU. - XTAL – Thạch anh dao động, tạo xung nhịp cho CPU hoạt động, thạch anh của CPU có thể được sử dụng chung với khối xử lý tín hiệu Video. - Mạch tạo xung Reset để khởi động CPU. - Mạch nhận tín hiệu điều khiển từ xa Remote Control. - Các phím bấm (KEY) giúp cho người sử dụng điều khiển các chức năng của máy. Hình 2.6: Các thành phần của khối điều khiển 37
  41. 2.2.3. Khối cao áp ( INVERTER) 2.2.3.1. Chức năng của khối cao áp Khối cao áp có chức năng tạo ra điện thế HV cung cấp cho các bóng cao áp trên màn hình để tạo ánh sáng nền soi sáng hình ảnh. Hình 2.7: Vỉ cao áp trên Tivi SHARP Trên Tivi LCD bo cao áp thường được thiết kế trên một vỉ riêng, tùy theo thiết kế của từng dòng máy mà bo cao áp có thể điều khiển từ 4 đến 8 đèn cao áp. Các đèn cao áp trên Tivi thường được bố trí ở phía sau để tăng hiệu suất ánh sáng, tuy nhiên màn hình kiểu này sẽ có độ dày hơn kiểu đèn thiết kế ở mép màn hình. Hình 2.8: Các đèn cao áp của Tivi có điện áp cung cấp từ 1500V đến 3000V AC tùy theo kích thước của màn hình 38
  42. Hình 2.9: Sơ đồ khối tổng quát của bo cao áp Sơ đồ khối tổng quát của bo cao áp gồm: - Điện áp vào từ 24V đến 60V cấp cho tầng công suất. - Điện áp 12V cấp cho IC dao động và tầng đệm. - Lệnh Bright đưa đến điều khiển thay đổi độ sáng. - Lệnh Standby điều khiển tắt mở khối cao áp. - Các đường điện áp cao thế HV cấp cho các bóng cao áp trên màn hình. Chức năng các mạnh: - IC dao động có các chức năng: Tạo xung dao động điều khiển các đèn công suất hoạt động, nhận điện áp hồi tiếp để ổn định điện áp ra, thực hiện chức năng bảo vệ khi mạch có sự cố. - Các đèn công suất hoạt động ngắt mở để điều khiển dòng điện sơ cấp chạy qua các biến áp cao áp. - Các biến áp ghép giữa cuộn sơ cấp và thứ cấp có số vòng dây chênh lệch để kích nguồn điện áp thấp vài chục V lên hàng nghìn V. - Mạch hồi tiếp lấy một phần điện áp ra cho hồi tiếp về mạch dao động để mạch tự ổn định điện áp ra. 39
  43. 2.2.3.2. Nguyên lý hoạt động của khối cao áp Hình 2.10: Sơ đồ nguyên lý mạch cao áp Tivi LCD 40
  44. a) Thành phần của khối cao áp - IC dao động (IC – Inverter Control): IC dao động có chức năng tạo ra các xung điện HN và LN để điều khiển các đèn công suất hoạt động. Nhận điện áp hồi tiếp về các chân VS hoặc IS hoặc FB để thực hiện ổn định điện áp ra. Nhận lệnh Bright để thay đổi điện áp HV từ đó thay đổi độ sáng của màn hình. Nhận lệnh Stand By để tắt mở hoạt động của khối cao áp. Thực hiện chức năng bảo vệ ngắt dao động khi mạch có sự cố. - Các đèn khuếch đại đệm (Q1,Q2,Q3,Q4) khuếch đại cho dao động có cường độ mạnh hơn, tăng độ ổn định của dao động. Các tụ điện C1, C2 cho dao động đi qua và ngăn thành phần một chiều. Các Diode Zener Dz1 và Dz2 tạo điện áp phân cực cho các đèn Mosfet thuận hoạt động. - Các cặp đèn công suất Q5 (Mosfet thuận) và Q6 (Mosfet ngược), Q7 (Mosfet thuận) và Q8 (Mosfet ngược) hoạt động ngắt mở để tạo ra dòng điện biến thiên chạy qua các cuộn sơ cấp biến thế cao áp. - Các biến thế cao áp T1, T2 ghép chênh lệch giữa cuộn sơ cấp và thứ cấp để tạo ra các mức điện áp cao hàng ngàn V cấp cho các bóng cao áp trên màn hình. - Các mạch hồi tiếp, hồi tiếp điện áp từ đầu ra về các chân VS và IS để cho IC dao động tự điều chỉnh điện áp ra theo hướng ổn định, đồng thời thực hiện chức năng bảo vệ. 41
  45. b) Nguyên lý hoạt động của khối cao áp Khi nguồn hoạt động ở chế độ Not_Stand By(mở nguồn), khi đó khối cao áp được cung cấp điện áp 12V và khoảng 60V(điện áp này thay đổi từ 24V đến 60V), điện áp 12V đi cấp cho IC dao động và mạch khuếch đại đệm, điện áp 60V đi cấp cho tầng công suất, tuy nhiên khối cao áp có thể chưa hoạt động. Khi có lệnh điều khiển từ CPU vào chân Stand By cho phép khối cao áp hoạt động thì IC mới hoạt động, khi IC hoạt động sẽ cho ra các xung điện ở các chân HN1, LN1, HN2 và LN2, thông thường các xung điện HN được khuếch đại đệm qua các cặp đèn BCE thuận ngược để tăng độ ổn định, sau đó ghép qua tụ để sang điều khiển các đèn Mosfet thuận, các tụ C1 và C2 sẽ cho xung điện đi qua và ngăn điện áp một chiều, các Diode Zener Dz1 và Dz2 tạo điện áp phân cực cho hai đèn Mosfet thuận có điện áp GS tương đương với điện áp GS Mosfet ngược, điều này có ý nghĩa là ở trạng thái chờ các đèn đã được phân cực để sẵn sàng hoạt động khi có một xung điện nhỏ tác động vào cực cổng. Hình 2.11: Đèn Q5 có điện áp UGS tương đương với UGS đèn Q6 Chức năng của cặp C1 và Dz1 là tạo ra điện áp phân cực cho đèn Q5(Mosfet thuận) có điện áp UGS tương đương với UGS của đèn Q6. 42
  46. Trong mỗi cặp đèn được điều khiển theo nguyên tắc đẩy kéo, đèn trên dẫn thì đèn dưới tắt và ngược lại. Và trên hai cặp đèn lại được phối hợp ăn khớp với nhau – Khi đèn Mosfet thuận ở cặp trên (Q5) dẫn thì Mosfet ngược của cặp dưới (Q8) dẫn, hai đèn còn lại của hai vế là Q6 và Q7 tắt. Khi đèn Q6 và Q7 dẫn thì Q5 và Q8 tắt. Hình 2.12: Hoạt động của mạch ở nửa chu kỳ thứ nhất Khi ở nửa chu kỳ thứ nhất, các đèn Q5 và Q8 được điều khiển dẫn, Q6 và Q7 tắt, khi đó dòng điện đi từ VDD(60V) qua đèn Q5 => nạp xả qua tụ C3 và C4 rồi đi qua các biến áp T1 và T2 theo chiều từ 1 sang 2 => đi qua đèn Q8 về mass. 43
  47. c) Hoạt động của các mạch hồi tiếp Hình 2.13: Các mạch hồi tiếp ổn định điện áp và dòng điện - Mạch hồi tiếp để ổn định điện áp ra: Ngay tại các chân HV trước khi đưa ra bóng cao áp, người ta lấy ra một điện áp nhỏ thông qua cầu phân áp bằng tụ điện rồi cho chỉnh lưu thành điện áp một chiều bằng các Diode (Ví dụ D1, D2) để lấy ra điện áp cảm biến VS(Voltage Senser), từ các 44
  48. đường ra sẽ cho ta các điện áp cảm biến VS1, VS2, VS3 và VS4. Các điện áp này sẽ được tổng hợp lại rồi hồi tiếp về chân VS của IC dao động. Khi điện áp HV ra tăng lên, điện áp tổng hợp VS sẽ tăng theo, mạch khuếch đại sai lệch Error Amply trong IC sẽ khuếch đại tín hiệu VS rồi điều khiển cho mạch tạo xung dao động giảm xuống => khi đó các đèn công suất hoạt động yếu đi và điện áp HV giảm xuống về giá trị ổn định, nếu điện áp HV mà giảm xuống thì mạch sẽ điều chỉnh theo xu hướng ngược lại => Kết quả là mạch hồi tiếp VS đã ổn định điện áp ra. Mạch hồi tiếp để ổn định dòng tải  Từ chân FB của các cuộn thứ cấp biến áp người ta mắc thêm cầu phân áp bằng điện trở để tạo ra sụt áp khi cao áp hoạt động, điểm giữa của hai điện trở sẽ lấy ra điện áp hồi tiếp và điện áp hồi tiếp sẽ được chỉnh lưu thành điện áp một chiều thông qua các Diode(Ví dụ D3, D4) tạo thành các điện áp cảm biến về dòng (IS), các cực FB1, FB2, FB3 và FB4 sẽ cho ta các điện áp cảm biến IS1, IS2, IS3 và IS4. Các điện áp cảm biến này sẽ được tổng hợp lại sau đó được khuếch đại bằng IC khuếch đại thuật toán để tăng độ nhạy rồi đưa hồi tiếp về chân IS của IC.  Giả sử khi dòng tải qua bóng cao áp tăng lên, sụt áp trên cầu phân áp tăng theo, điện áp tổng hợp IS tăng => điện áp đưa về chân IS của IC tăng => IC sẽ điều chỉnh để giảm biên độ dao động ra và điện áp ra giảm xuống => dòng tải giảm xuống, nếu dòng tải qua bóng giảm thì quá trình sẽ diễn ra ngược lại => Kết quả là dòng tải qua các bóng cao áp được giữ ổn định. 45
  49. Mạch điều chỉnh sáng tối  Lệnh Bright điều chỉnh sáng tối được đưa đến chân G của đèn Q12.  Khi tăng độ sáng màn hình, từ CPU sẽ cho ra điện áp lệnh Bright tăng lên => điều khiển cho đèn Q12 dẫn tăng => làm giảm điện áp chân IS của IC xuống => IC sẽ điều khiển cho biên độ dao động ra mạnh hơn => các đèn công suất hoạt động mạnh hơn và điện áp HV ra tăng lên => độ sáng trên màn hình tăng lên.  Nếu ta chỉnh cho độ sáng giảm thì quá trình diễn ra ngược lại để màn hình tối đi. 46
  50. 2.2.4. Khối xử lý tín hiệu Video trên Tivi SAMSUNG Sơ đồ khối tổng quát khối xử lý tín hiệu Video Hình 2.14: Sơ đồ khối xử lý tín hiệu Video trên Tivi SAMSUNG 47
  51. Khối xử lý tín hiệu Video gồm các thành phần: - Bộ kênh và trung tần Thực hiện thu tín hiệu từ đài phát rồi cho đổi tần để lấy ra tín hiệu IF cấp cho mạch trung tần, thực hiện chuyển kênh, dò kênh, chuyển băng sóng. Mạch trung tần thực hiện khuếch đại tín hiệu và tách sóng điều tần để lấy ra tín hiệu Video và tín hiệu trung tần âm thanh SIF. - Các IC chuyển mạch CXA2151 là IC chuyển mạch thực hiện chuyển mạch giữa hai nguồn tín hiệu đầu vào là DVD và DTV có độ phân giải khác nhau. BA7657 là IC chuyển mạch tín hiệu giữa hai nguồn tín hiệu DVD và DTV với tín hiệu đến từ PC. - IC đổi tín hiệu ADC Thực hiện đổi tín hiệu Video tương tự sang tín hiệu số cung cấp cho mạch Video Scaler. - IC xử lý tín hiệu Video Scaler Là IC thực hiện chuyển mạch giữa các nguồn tín hiệu khác nhau, giải mã tín hiệu Video, xử lý tín hiệu để tạo ra tín hiệu điều khiển màn hình, tạo hiển thị trên màn hình. - IC xử lý tín hiệu ngõ ra IC MN82860 xử lý tín hiệu ngõ ra của mạch Video Scaler rồi cấp cho mạch LVDS trên màn hình. - Mạch LVDS Là mạch điều khiển trực tiếp các dòng và cột trên màn hình để tạo ra hình ảnh động. 48
  52. 2.2.5. Màn hình LCD Màn hình LCD gồm hai phần: - Mạch LVDS (Low Voltage Differential Signal) – mạch xử lý tín hiệu vi phân điện áp thấp. - LCD Panel – Màn hình Hình 2.15: Mạch LVDS và màn hình LCD Panel Mạch LVDS thường được gắn trực tiếp với màn hình, mạch có nhiệm vụ đổi tín hiệu video số sang tín hiệu analog (dạng điện áp DC) rồi kết hợp với các tín hiệu điều khiển để điều khiển các điểm ảnh trên màn hình. Ở cạnh tấm LCD Panel là các IC - H.Drive và V.Drive, đây là các IC điều khiển trực tiếp các đường mạch hàng ngang và hàng dọc của màn hình. - Mỗi IC – V.Drive sẽ điều khiển khoảng 256 đường mạch ngang màn hình. - Mỗi IC – H.Drive sẽ điều khiển khoảng 384 đường mạch dọc màn hình. 49
  53. - Tại mỗi điểm giao nhau của đường mạch hàng ngang với đường mạch hàng dọc có một điểm màu ở đó, và cứ 3 điểm màu kế tiếp xếp theo chiều ngàng lại tạo nên một điểm ảnh (1 pixel) cho màn hình, nếu màn hình có độ phân giải là 1024x768 thì sẽ có 1024 điểm ảnh theo chiều ngang tương đương với 3072 điểm màu và có 768 điểm ảnh xếp theo chiều dọc màn hình. 2.2.6. Khối đƣờng tiếng của Tivi LCD Hình 2.16: Sơ đồ khối đường tiếng của Tivi LCD Khối đường tiếng có hai phần chính là mạch Audio Processor (Xử lý âm thanh) và Audio Amply (Khuếch đại công suất âm thanh) - Mạch xử lý âm thanh Audio Processor có nhiệm vụ khuếch đại và tách sóng tín hiệu trung tần tiếng được đưa tới từ khối kênh để lấy ra tín hiệu âm tần Audio, đồng thời chuyển mạch tiếng từ hai nguồn tín hiệu là từ tín hiệu Tivi và tín hiệu từ cổng AV In. - Mạch công suất âm thanh có nhiệm vụ khuếch đại tín hiệu âm tần rồi cung cấp cho các loa ở hai kênh L và R. - CPU điều khiển mạch Audio Processor thông qua các đường bus SDA và SCL để điều khiển các chức năng như chuyển mạch tiếng 50
  54. giữa Tivi và AV In, điều chỉnh âm lượng, chỉnh trầm bổng và cân bằng giữa hai kênh. Sơ đồ khối tổng quát trên Tivi SAMSUNG Hình 2.17: Sơ đồ tổng quát khối đường tiếng của Tivi LCD SAMSUNG Khối đường tiếng trên Tivi LCD SAMSUNG gồm hai tầng: Tầng xử lý tín hiệu Audio Processor và tầng Audio Amply. - Tín hiệu trung tần tiếng SIF từ bộ kênh được đưa sang mạch xử lý âm thanh Audio Processor. - Các tín hiệu Audio từ các ngõ vào Video – DVD – DVT – PC cũng được đưa đến mạch Audio Processor. - Điều khiển mạch Audio Processor được thực hiện bởi CPU thông qua các Bus SDA và SCL. 51
  55. - Tín hiệu của tầng Audio Processor được đưa sang tầng công suất và đưa ra ngõ ra tai nghe. - Tầng công suất sẽ khuếch đại tín hiệu Audio ở hai vế rồi đưa tín hiệu ra loa. 2.2.7. Mã IC điển hình màn hình LCD Hình 2.18: IC ổn áp nguồn 3,3V - AIC1084-33 = ổn áp nguồn 3,3V (vào 5V) - KA278R33 = ổn áp nguồn 3,3V (vào 5V) - RT9164-25CG = ổn áp nguồn 2,5V - LM2596 = ổn áp nguồn 5V (vào 12V) - AMC2576-5 = ổn áp nguồn 5V (vào 12V) - 78M05 = ổn áp nguồn 5V - 78M12 = ổn áp nguồn 5V - APL5522KCTR = ổn áp nguồn đôi: chân 1 = 3,3V, chân 4 = 2,5V (vào 5V) - TDA7053A = IC khuếch đại âm thanh - TDA8227p = IC khuếch đại âm thanh - TDA7496 = IC khuếch đại âm thanh 52
  56. Hình 2.19: IC khuếch đại âm thanh Hình 2.20: IC ổn áp nguồn 5V LM2596 Hình 2.21: IC ổn áp nguồn 3,3V AIC1084 53
  57. Hình 2.22: IC màn hình của Tivi LCD SAMSUNG Đây chỉ là môt số ví dụ mã IC trong màn hình LCD. Hình 2.23: IC điều khiển trong bo điều khiển LCD 54
  58. CHƢƠNG 3. CÁC HƢ HỎNG THƢỜNG GẶP CỦA TIVI LCD LED 3.1. ĐIỂM ẢNH TẮC VÀ CHẾT Ở MÀN HÌNH LCD Nếu bạn gặp màn hình LCD có điểm ảnh tắc hoặc điểm ảnh chết (một điểm trên màn ảnh mà luôn sáng hoặc luôn tối), thường là bởi trục trặc transistor hoặc sự phân bố không đều của chất lỏng trong màn hình tinh thể lỏng. Thường sửa được. 3.1.1. Điểm ảnh tắc là gì? Hình 3.1: Điểm ảnh tắc ở màn hình LCD Điểm ảnh tắc là một khiếm khuyết điểm ảnh bình thường trên màn ảnh LCD. Điểm ảnh tắc là một điểm sáng màu trên màn ảnh phát ra màu mà lẽ ra là nó không được phát. Điểm ảnh tắc rất dễ nhận thấy trên màn ảnh tối hoặc màu đen nơi mà nó sẽ xuất hiện màu đỏ, xanh lá, xanh lam, hoặc sự pha trộn bất kỳ từ ba màu này kể cả vàng, tím hoặc thậm chí màu trắng. Màu đỏ, xanh lá, hoặc xanh là điểm ảnh tắc thường thấy nhất. Nhiều người thường gán nhầm điểm ảnh tắc là điểm ảnh chết, tức một trong ba điểm ảnh con của nó thường xuyên tắt, cho điểm ảnh màu đen. 55
  59. Hình 3.2: Điểm ảnh chết trên màn hình LCD Điểm ảnh tắc là thường thấy ở màn hình LCD, TV LCD và các thiết bị xách tay. Mỗi điểm ảnh trên màn ảnh LCD được tạo thành từ ba ô (điểm ảnh con), màu đỏ, xanh lá, và xanh lam, cho màu nhìn thấy được của điểm ảnh nhờ độ sáng cân xứng của chúng. Điểm ảnh tắc do khiếm khuyết sản xuất để lại một hoặc nhiều ô được bật. Điểm ảnh tắc không dễ nhận thấy trên nền màu trắng và bạn cần chắc chắn nền phải tối (màu đen) để xác định điểm ảnh tắc. 3.1.2. Làm sao sửa điểm ảnh tắc? 3.1.2.1. Phƣơng pháp ấn - “Bật” màn hình LCD và hiển thị ảnh màu đen nhờ thế bạn có thể dễ xác định điểm ảnh tắc ở đâu. - Dùng khăn ẩm và quấn khăn quanh ngón tay nhờ thế khi ấn vào, bạn sẽ không làm trầy xước màn ảnh. - Chỉ ấn nhẹ (xoa) lên chỗ có điểm ảnh tắc nếu không bạn có thể gây thêm điểm ảnh tắc nữa. Trong khi ấn bạn có thể tắt màn ảnh và “bật” lại vài lần. - Tiếp tục ấn lên điểm ảnh tắc tới khi nó mất hẳn (đôi khi điểm ảnh tắc có thể xuất hiện lại do đó bạn phải làm thêm vài lần). - Nếu điểm ảnh tắc vẫn còn thì phải dùng đến phương pháp phần mềm. 56
  60. 3.1.2.2. Phƣơng pháp phần mềm - Thử chạy phần mềm sửa điểm ảnh bạn có thể lấy tại www.killdeadpixel.com. Điểm ảnh tắc thường có thể được hoạt động mạnh trở lại nhờ nhanh chóng bật và tắt chúng. - Nếu điểm ảnh tắc vẫn còn thậm chí sau nhiều giờ chạy phần mềm, thì nó không sửa được nữa và cách duy nhất là thay bảng LCD. Nếu màn hình LCD còn bảo hành thì bạn phải báo nhà cung cấp nhưng thông thường nhà cung cấp chỉ đổi nếu có trên mười điểm ảnh tắc hoặc chết trên màn ảnh LCD. 3.1.3. Điểm ảnh chết là gì và làm sao sửa nó? Điểm ảnh chết là điểm ảnh khiếm khuyết mà vẫn còn tối trên màn ảnh LCD. Điểm ảnh chết luôn là màu đen và dễ nhận thấy trên nền trắng. Điểm ảnh chết xảy ra khi transistor kích hoạt lượng ánh sáng (để thấy hết ba điểm ảnh con) bị trục trặc và kết quả là điểm ảnh màu đen thường xuyên. Điểm ảnh chết xuất hiện màu đen trong khi điểm ảnh tắc có thể là một màu không đổi như đỏ, xanh lá hoặc xanh lam. Điểm ảnh chết thường không sửa được. Tuy nhiên, bạn vẫn có thể thử dùng phương pháp sửa điểm ảnh tắc cho điểm ảnh chết. Hình 3.3: Có thể dung kính lúp để quan sát rõ các điểm ảnh 57
  61. BẢNG LCD BỊ NỨT Hình 3.4: Bảng LCD bị nứt Bảng LCD nứt bởi nhiều nguyên nhân và hầu hết là bởi rơi rớt từ bàn hoặc vô tình vuột khỏi tay trong khi giữ. Đôi khi nếu bạn không cẩn thận và lau chùi bảng LCD quá mạnh, nó cũng có thể nứt. Không ai có thể sửa màn ảnh LCD nứt được. Để giải quyết vấn đề bảng LCD nứt, tốt nhất là thay bằng bảng LCD tốt. Bảng LCD bạn có thể mua từ bạn sửa hoặc mua rẻ từ khách hàng màn hình LCD không sửa được do sét đánh bo nguồn và bo scalar/mainboard. Chỉ thay với cùng kích thước và mô-đen. Một số màn hình LCD là OEM (Original Equipment Manufacturer - nhà sản xuất thiết bị gốc), ví dụ màn hình LCD Dell giống màn hình LCD Benq do đó các bo và bảng LCD của chúng có thể đổi được! Hình 3.5: Màn hình LCD bị nứt 58
  62. 3.2. TRỤC TRẶC MÀU Ở MÀN HÌNH LCD Trong số các vấn đề ở màn hình LCD, trục trặc màu là khó phán đoán nhất. Trục trặc màu có nhiều kiểu ở màn hình LCD như cầu vồng (loang lổ khắp màn ảnh), mất một trong ba màu chính (đỏ, xanh lá, xanh lam), màn ảnh nhiều lằn sáng dọc, mờ màu, màn ảnh nhiều lằn sáng ngang, sai màu, v.v Hình 3.6.a: Trục trặc màu ở màn hình LCD Từ kinh nghiệm, thông thường trục trặc màu cho biết cấp nguồn, bo cao áp và backlight đang chạy tốt và nguyên nhân là ở mainboard, lỏng cáp và bo điều khiển (bảng LCD). Phán đoán do cáp không thành vấn đề bởi bạn có thể lắp lại cáp hoặc thậm chí dùng đồng hồ vạn năng để đo sự liên tục giữa hai chân của mainboard và bo điều khiển. 59
  63. Hình 3.6.b: Trục trặc màu ở màn hình LCD IC scalar lỗi nhiều lúc vẫn hiện dạng sóng tốt trên máy hiện sóng nhưng lại không dẫn toàn bộ dữ liệu (thông tin) từ IC scalar tới IC điều khiển trong bo điều khiển. Thậm chí thiếu vài bit trong khi truyền dữ liệu, màn hình có thể cho trục trặc màu như đã đề cập. Hình 3.7: IC scalar thực tế Nếu IC điều khiển nhận đủ dữ liệu từ IC scalar nhưng nếu IC điều khiển tự nó có vấn đề nó sẽ không gửi tín hiệu cần thiết hoặc gửi sai tín hiệu tới IC lái LCD trong TCP gây ra trục trặc màu ở màn hình. 60
  64. Hình 3.8: IC điều khiển thực tế Sau nhiều nghiên cứu vẫn không có cách gì có thể đo chính xác mọi thông tin trong dữ liệu. Tín hiệu số hoàn toàn khác với khi bạn dùng máy hiện sóng đo tín hiệu RGB ở màn hình CRT. Ở màn hình LCD, mỗi dây nối giữa mainboard và bo điều khiển có thể chứa nhiều tín hiệu (thông tin) và khó để đo chúng. Để sửa trục trặc màu, phải so sánh với mainboard hoặc bảng LCD tốt. Mainboard cũng như bo điều khiển (bảng LCD) có thể gây trục trặc màu (giả sử là cáp tốt). Cách này bạn có thể tiết kiệm thời gian nhưng câu hỏi là làm sao chúng ta có màn hình LCD cùng morden để so sánh? Giả sử nếu bạn không thể tìm được cùng màn hình LCD để so sánh và bạn biết cáp trong tình trạng tốt thì tôi không có gợi ý nào cho việc sửa chúng bởi mainboard và bảng LCD rất đắt và thông thường khách hàng chọn không sửa và họ thích mua cái mới hơn. Thậm chí nếu bạn có cùng bo và bảng LCD để so sánh, vẫn có khả năng khách hàng sẽ không sửa bởi chi phí cao. Nhưng bạn có thể thử để có một số kinh nghiệm sửa màn hình LCD. Nếu có màn hình LCD bị trục trặc màu và đã kiểm tra cáp (giữa mainboard và bo điều khiển) và mọi điện áp chính đều tốt (2,5V, 3,3V và 12V) thì tôi sẽ thử chấm chì cho IC scalar và IC điều khiển bằng máy khò (đề phòng trường hợp khô chì mối hàn). 61
  65. Tôi cũng sẽ dò mọi tụ dán chung quanh IC scalar, vi điều khiển và IC điều khiển. Đôi khi dữ liệu trong vi điều khiển có thể mất và bạn cần máy lập trình để lập trình lại cho nó. Nếu đã làm mọi cách và trục trặc màu vẫn còn thì chỉ còn cách thay linh kiện y hệt. 3.3. VẤN ĐỀ MÀN HÌNH TRẮNG Ở MÀN HÌNH LCD Hình 3.9: Hình trắng ở màn hình LCD Nếu bạn thấy hình trắng ở màn hình LCD điều này chứng tỏ cấp nguồn, bo cao áp và backlight đang chạy tốt và bạn cần dò tìm hư hỏng khu vực khác để xác định lỗi gây ra vấn đề hình trắng. Có nhiều nguyên nhân màn hình LCD bị hình trắng: - Lỏng đầu nối giữa cáp mainboard và bo điều khiển. Cáp bung khỏi mainboard không thể gửi tín hiệu tới IC điều khiển do đó bị hình trắng. Ở một số màn hình LCD, nó sẽ tự tắt nếu không có tín hiệu tới bo điều khiển. Để giải quyết, thử lắp lại cáp và kiểm tra lại màn hình. - Hỏng mainboard - mainboard tự nó bị lỗi không thể gửi tín hiệu tới IC điều khiển. IC ổn áp, IC scalar, vi điều khiển, EEPROM bị hỏng và tụ dán chung quanh bị chạm có thể gây hình trắng. Chắn chắn là có tín hiệu tới bo điều khiển trước khi bạn nói vấn đề là ở 62
  66. mainboard. Bạn có thể đo bằng máy hiện sóng trên các điểm tại đầu nối hoặc bên mainboard hoặc bên bo điều khiển. Hình 3.10: Các linh kiện hỏng có thể gây hình trắng ở màn hình LCD - Hỏng cầu chì dán trong bo điều khiển. Có một cầu chì dán nhỏ trên đường đi của VCC tới bo điều khiển. Nếu đứt cầu chì này thì sẽ không có điện áp cung cấp tới IC điều khiển. Dù IC điều khiển nhận được tín hiệu từ mainboard nhưng không có tín hiệu ra tới IC lái LCD ở trong TCP do đó không cho ảnh và chỉ có màn ảnh màu trắng nhờ backlight. Đơn giản là dùng đồng hồ đo cầu chì dán để xem có đứt hay không nhưng trước khi đo chắc chắn bạn đã đeo dây giải tĩnh điện (Electronic Static Discharge Strap). Linh kiện trong mainboard rất nhạy cảm với tĩnh điện. Lưu ý điều này. Nếu cầu chì tốt và không có tín hiệu tới IC điều khiển, cách duy nhất để giải quyết là thay bảng. 63
  67. Hình 3.11: Cầu chì dán trên bo điều khiển - Đầu chương đã đề cập đây không phải là vấn đề cấp nguồn nhưng lại có màn hình LCD chập chờn cho hình trắng gây ra bởi lỗi tụ hóa. Khi kiểm tra ESR (giá trị điện trở nối tiếp tương đương) của tụ số đo Ohm rất cao. Thay các tụ hóa bị lỗi đã giải quyết được vấn đề hình trắng chập chờn. Sau này nếu bạn gặp màn hình LCD có vấn đề hình trắng đầu tiên kiểm tra các tụ hóa thứ cấp trước khi đo các mạch khác mà tôi đã liệt kê ở trên. Hình 3.12: Kiểm tra các tụ hóa trước khi đo các mạch khác 64
  68. 3.4. MỘT LẰN SÁNG DỌC MÀN HÌNH LCD PHILIPS 170C Hình 3.13: Hiện tượng lằn sáng dọc màn hình LCD Phipips 170C Lằn sáng dọc bên trái màn ảnh ở màn hình LCD Philips. Đầu tiên tôi không biết nó bị chập chờn tới khi tôi ấn lên màn ảnh chỗ có lằn sáng dọc. Lúc tôi ấn lên màn ảnh lằn sáng dọc mất hẳn và màn hình bình thường trở lại. Khi tôi thả tay ra lằn sáng dọc lại xuất hiện. Thông thường một lằn sáng dọc khó sửa được và hầu hết là bởi lỗi bảng LCD (hỏng IC lái LCD, gãy TCP, hỏng IC điều khiển). Sau khi tháo vỏ nhôm bo điều khiển, tôi tìm TCP ngay lằn sáng dọc nhờ băng keo trắng. 65
  69. Hình 3.14: Dùng băng keo để dò tới TCP nào bị tiếp xúc kém Chắc chắn bạn đã đeo dây giải tĩnh điện trước khi mở nắp bo điều khiển bởi linh kiện bo điều khiển cực kỳ nhạy cảm. Khi ấn lên TCP mà tôi đang nghi ngờ tôi thấy lằn sáng dọc không còn do đó điều này được xác nhận đó là vấn đề tiếp xúc kém giữa TCP và bo điều khiển. Chúng ta không có cách gì để hàn lại bo do súng hàn sẽ làm chảy TCP. Bo được gia công trong nhà máy và nhà máy có loại thiết bị đặc biệt để thực hiện công việc này. Bởi không thể hàn lên TCP tôi quyết định dùng phương pháp ấn. Giờ lấy băng keo chất lượng tốt từ đèn hình CRT. Băng keo này ở chỗ cuộn Yoke CRT và bạn có thể dễ thấy lúc mở nắp màn hình CRT ra. 66
  70. Hình 3.15: Có thể lấy băng keo chất lượng tốt từ đèn hình CRT Cắt băng keo và dán lên mối hàn giữa TCP và bo điều khiển như hình. Chỉ cần dán băng keo lên trên và đóng vỏ nhôm bo điều khiển lại. Vỏ sẽ đè lên và ấn vào chỗ tiếp xúc giữa TCP và bo điều khiển. 67
  71. Hình 3.16: Các bước thực hiện theo phương pháp ấn 68
  72. 3.5. MỘT LẰN SÁNG NGANG MÀN HÌNH LCD Hình 3.17: Một lằn sáng ngang màn hình Có thể có ba khả năng xuất hiện lằn sáng ngang ở màn hình LCD. Thứ nhất có thể do thiếu tín hiệu từ IC điều khiển tới IC lái LCD, thứ hai có thể do IC lái LCD tự nó bị hỏng và thứ ba có thể là tiếp xúc kém ở TCP. Hình 3.18: Bo điều khiển lái dọc 69
  73. Nếu bệnh vẫn như cũ thì khả năng là vấn đề có thể ở màn ảnh LCD. Không có cách gì sửa được bởi bạn không thể mua được linh kiện thay cho IC lái LCD và IC điều khiển. Thậm chí nếu bạn có thể tìm được IC lái LCD bạn không có cách gì có thể hàn bởi súng hàn có thể làm chảy TCP. Cách tốt nhất vẫn là thay bằng màn ảnh LCD hoặc bảng mới nếu không có vấn đề tiếp xúc kém nào ở TCP. 3.6. CÁCH SỬA ADAPTER NGUỒN MÀN HÌNH LCD Hình 3.19: Bên trong hộp nguồn màn hình LCD Sửa hộp cấp nguồn màn hình LCD dễ hơn sửa cấp nguồn màn hình CRT. Nó nhỏ và thông thường chỉ có một ngõ ra là 12V và khoảng từ 2A tới 4A. Cũng có một số thiết kế 18 và 24V. Ngày nay hầu hết cấp nguồn LCD đều có trong mainboard như màn hình LCD Dell E151FP trong khi đời cũ hơn có hộp nguồn riêng. Loại có hộp nguồn dễ phán đoán bởi bạn có thể thay một cái khác đang chạy để chắc chắn hộp nguồn gây vấn đề. Bạn cũng có thể dùng máy cấp nguồn DC cấp nguồn cho LCD để biết hộp nguồn bị lỗi hay không. Nếu bạn không có máy cấp nguồn DC, bạn có thể dùng phương pháp này để cách ly vấn đề đặc biệt là triệu chứng không nguồn, nguồn thấp và nguồn nhịp. Dùng bóng đèn sau xe hơi (24V) và mắc vào jack cắm ngõ ra hộp nguồn. Nếu nó sáng mạnh (không chớp lần nào) thì hộp nguồn tốt. Hộp nguồn có vấn đề nếu bóng đèn nhấp nháy hoặc mờ. 70
  74. Nếu có linh kiện bị chạm hoặc hở ở mainboard màn hình LCD, nó cũng sẽ ảnh hưởng việc cấp nguồn. Từ kinh nghiệm, hầu hết vấn đề cấp nguồn LCD dù ở hộp nguồn hay cấp nguồn sẵn trong mainboard đều do lỗi tụ hóa (rất có thể do nhiệt) ở khu vực sơ cấp và thứ cấp. Hầu hết các tụ có giá trị điện trở trong cao làm cấp nguồn cho nguồn ra thấp, nhịp hoặc không có nguồn. Giá trị điển hình tụ hóa bên sơ cấp là 47 và 100µF 50V và bên thứ cấp là 1000 tới 2200µF 25V. Hình 3.20: Adapter nguồn Tivi LCD Đôi khi bạn có thể thấy đầu tụ bị phù và vỏ tụ đổi thành màu tối hơn như hơi nâu. Khu vực nguồn ở một số màn hình LCD vẫn sử dụng IC dao động (điều biên độ rộng xung - Pulse Width Modulation - PWM) UC3842. Loại IC này rất dễ tìm ở chợ so với một số IC công suất lại rất khó tìm. Màn hình LCD Samsung 153V sử dụng IC công suất TOP247F rất dễ dò tìm hư hỏng nếu nguồn bị lỗi. Nếu bạn nghi ngờ bên nguồn sơ cấp có vấn đề, việc bạn có thể kiểm tra mọi linh kiện ở đây. 71
  75. 3.7. NHỮNG LỖI THƢỜNG GẶP TRONG BO CAO ÁP Ở các LCD đời mới, bo cao áp nằm chung với bo nguồn. Còn các LCD đời cũ thì bo cao áp có thể nằm riêng như hình bên dưới. Hình 3.21: Bo cao áp đời mới Hình 3.22: Bo cao áp đời cũ 72
  76. - Khô hoặc phù tụ - Chạm hoặc đứt cuộn dây cao áp - Đứt hoặc chạm các transistor kéo đẩy - Lỗi các tụ dập xung - Chết MOSFET - Đứt các cầu chì cấp nguồn cao áp - Lỗi các tụ xuất - 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 73
  77. KẾT LUẬN Quá trình nghiên cứu, tìm hiểu thực tế và đồ án, được sự hướng dẫn chỉ bảo nhiệt tình của Thạc sĩ Đỗ Anh Dũng và các thầy cô giáo trong bộ môn Điện – Điện Tử Viễn Thông, sự giúp đỡ nhiệt tình của bạn bè. Đồ án tốt nghiệp với đề tài “Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và các hƣ hỏng thƣờng gặp của tivi LCD LED” đã hoàn thành và đạt được một số kết quả sau: - Tìm hiểu cấu tạo chung của màn hình tinh thể lỏng, màn hình LED và LCD sử dụng công nghệ LED. - Nghiên cứu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của từng thành phần trong Tivi LCD. - Tìm hiểu các hư hỏng thường gặp của Tivi LCD và một số cách khắc phục. Kết quả của đồ án đã giúp em cái nhìn tổng quan hơn về cấu tạo và nguyên lý hoạt động, các mạch trên màn hình Tivi LCD LED Tuy nhiên trong quá trình thực hiện đồ án này, bản thân em không tránh khỏi những thiếu sót do điều kiện khách quan và chủ quan mà bản thân em chưa khai thác hết. Em rất mong các thầy, cô giáo và những người quan tâm tới vấn đề này đóng góp và bổ sung để đồ án được hoàn thiện hơn, nâng cao được khả năng ứng dụng. Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn tới tập thể các thầy cô giáo trong khoa đã nhiệt tình tạo mọi điều kiện hướng dẫn, giúp đỡ thuận lợi để em hoàn thành đồ án này. Hải Phòng, ngày tháng năm 2014 Sinh viên thực hiện Nguyễn Hữu Tuấn 74
  78. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. LCD Monitor Repair – By Jestine Young. 2. Nguyên lý và phương pháp sửa chữa LCD Monitor – KS. Phạm Đình Thảo – Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật. 3. Hướng dẫn kỹ thuật sửa chữa tivi LCD đời mới – Nguyễn Ngọc Khoa Văn – Nhà xuất bản Hồng Đức. 4. Website: 5. Website: 6. Website: 7. Website: 8. Website: 9. Website: 10. Website: 11. Website: 12. Website: 75