TCL 91A机芯液晶电视电路分析与故障检修
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TCL王牌MS91A机芯液晶采电主控芯片采用台湾MSTAR公司生产的256脚LQFP封装MST6M19GL(位号为U300),设USB、HDMI等接口,如图1所示。
该机芯彩电具有性能稳定、图像清晰伴音洪亮、功能齐全等特点,主要机型有L32E77B、L37E77B、L40E77B、L40E9S、L42E77、L46E77等。下面简要介绍该机芯彩电的主板基本电路结构、供电及信号流程与常见故障检修要点。
一、电路信号流程方框图
1.供电流程
该机芯电源供电流程如图2所示,开关电源送至主板P803插座⑥、⑧脚的+12V主电压,被分为四路输出:第一路经R600限流、U601(LD117)变换为5V-IF电压后,作为Z600(高频头),中放块U600( TDA9885T)电源;第二路经Q800、Q805作开关控制后,作为VCC_PANEL电压加至屏驱动电路;第三路经L805滤波后作为AMP_+12V 电压,为音频功放块U700(STA333BW)的输出级供电;第四路经L804滤波、U805(RT8110)、U804 (PHKD13N03)转换为+5V电压。
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+5V电压又分为五路:第路经D404作为VGA/5V电压为VGA输人插座P1及VGA数据存储块U400(M24C02)供电;第二路作为+5V_USB1、+5V_USB2电压,送至USB接口P304;第三路为HDMI输入插座P500及HDMI数据存储块U503(M24C02)供电;第四路经U801(LD1117)变换为+3.3AVD电压给U700逻辑电路及相关接口电路供电;第五路经U802(LD1117)变为2.6VM电压,随后又分为三路:第一路经L803滤波后作为+2.6MVDD电压为主控芯片U300(MST6M19GL)的111、1117等脚供电;第二、三路分别经L808、L809滤波后作为+2.6V_DMC、+2.6V_DMQ电压,为DDR存储块U304t HY5DU281622ETP )供电。
开关电源送至主板P803插座11、12脚的5VST待机电压,分为五路输出:第一路为遥控接收头及LED指示灯供电;第二路为KEY(键盘电路)供电;第三路为复位电路供电;第四路经U803(RT9025)转变为vCC_1.26V电压,经L819滤波后作为VDDC电压,为U300的98、109等脚供电;第五路经U800(AIC1084)转换为+3.3VSTB电压,主要用于以下电路:为密码E2PROM存储块U302 (24C02)供电;作为总线上拉电压,并为相关接口电路供电;为用户EPROM存储块U301 (24C02) 供电;为程序FLASH存储块U303( F25L008A)供电;经L818滤波后作为VDDP电压,为U300的96、166等脚供电;经L817滤波后作为AVD_MPLL电压,为U300的48脚供电;经L816滤波后作为AVDD_33电压,为U300的18、37脚供电;经I815滤波后作为AVDD_MEmPLL电压,为U300的128脚供电;经L814滤波后作为AVDD_ AU电压,为U300的@、⑨脚供电;经L813滤波后作为AVDD_USB2电压,为U300的64、69脚供电;经L812滤波后作为AVDD_ TAGC电压,为U300的162脚供电;经L811滤波后作为AVD_RXS电压,为U300的52脚供电;经L810滤波后作为AVDD_RXV电压,为U300的59脚供电。
2.视频信号流程
该机芯视频信号流程如图3所示,从高频头⑧脚输出的复合中频信号,经C623送给图像声表面滤波器Z602( K6274D),滤除千扰及选频形成图像中频信号,然后送给中放块U600(TDA9885T)的中频信号输人端①、②脚,在U600内部经AGC中频放大、PLL等处理后,解调出图像信号,并从U600的17脚输出,经Q601放大及阻抗变换后,由R619、R620送人主控芯片U300(MST6M19GL)的54、57脚,然后送至信号选择开关。选择后的TV图像信号将进行A/D格式变换3D梳状滤波、同步信号处理、VBI限幅、降噪、逐行变换、画质增强Y校正等一系列处理后,再被送人视频编码电路,最后得到图像LVDS数据和时钟信号,从U300的210~221、224~235脚输出,经插座P302送人逻辑板。
另外,该机芯的vGA视频信号从U300的③、④及⑧~11脚输人;Pr、Pb、Y信号从U300的26、23、25脚输入;AV1 AV2、AV3视频信号分别从300的32、33、31脚输入;S端子C、Y信号从U300的27、28脚输人;HDMI号从U300的243、244、246、247、249、250及252~256脚输入;USB插口信号则经U300的163、164、188、189、190等脚输入。上述信号先经图像信号选择开关切换,后续处理与TV图像信号基本相同。由于HDMI已经是数字信号,则不需A/D变换。AV视频信号从U300的③脚对外输出。
3.音频信号流程
该机芯音频信号流程如图4所示,从高频头⑧脚输出的中频信号,由电容C623耦合至伴音声表面滤波器Z601(K9352M),选频后的伴音中频信号送给U600的23、24脚,经AGC中频放大、鉴频等处理后解像信号基本相同。由于HDMI已经是数字信号,则不需A/D变换。AV视频信号从U300的39脚对外输出。
3.音频信号流程
该机芯音频信号流程如图4所示,从高频头⑧脚输出的中频信号,由电容C623耦合至伴音声表面滤波器Z601(K9352M),选频后的伴音中频信号送给U600的23、24脚,经AGC中频放大、鉴频等处理后解调出音频信号,从12脚输出,经R663、C625及R664、C627 送人U300的54、55脚。伴音信号与其他各路输入的音频信号(包括AV1、AV2、AV3及VGA等音频端子输入的音频信号)经音频信号选择开关选择、数字化处理及音效处理后,从U300的88~91脚输出,送至数字音频功放块U700(
STA333BW
)的信号输入端27~30脚。经U700功率放大后的L、R路音频信号分别从U700的9、6、3、10脚输出,再由数模转换电路转换后推动两路扬声器发声。
AV1~AV3音频信号是分别从U300的72、23脚与75、76脚及77、78脚输入;VGA音频信号从U300的70、71脚输人;AV音频信号从U300的82、83脚输出。另外,U300的86、87输出的模拟音频信号,经运放U701 (TDA1308T)放大后作为耳机音频信号,送至耳机插孔。U300的200脚为静音控制端子,当该脚输出高电平时,一方面使控制管Q700(NPN管)饱和导通,集电极输出低电平,使功放块U700的静音端23脚为低电平,从而实现扬声器静音。另一方面,还会使控制管Q980、Q981同时导通,致使耳机信号被短路到地,从而实现耳机静音。
二、故障检修步骤
故障现象1:不开机。
分析检修:不开机,指的是接通电源开关,按下开/待机键后待机指示灯不能改变颜色(正常时,应由红色变为绿色),机器声、光全无。
导致不开机故障的原因比较多:第一是开关电源中待机电源有故障,致使5VSTB待机电压丢失;第二是因信号传输方面故障(比如,信号传输插座P803接触不良),致使开机信号不能送达开关电源;第三是数字板上主控芯片U300相关工作条件不满足(正常电源、正常复位、正常的时钟振荡),或内部相关电路出现故障,或总线所挂元件出现问题(含电源异常),或外接FLASH程序存储器U303(F25LO08A)或DDR存储器U304(HY5DU281622ETP)损坏或供电异常而使通讯受阻,这些均会导致主芯片U300的205脚不能发出低电平开机信号,且U300的204脚也不能发出低电平背光板工作信号,206脚也不能发出高电平屏驱动电压供给信号,178脚不能输出屏亮度控制信号。
检修本机芯不开机故障的步骤如下:
(1)接通电源开关,测量主板上插座P803的11、12脚是否有5VSTB待机电压。若没有,应检查开关电源中的待机电源,以及电源板至主板插座P803 11脚间的传输线路。
(2)若5VSTB待机电压正常,则按下遥控开/待机键(或面板频道+/-键),测量主板插座P803的⑥、⑧脚是否有+12V主电压。若无,则检查U300的205脚是否已输出约0V低电平开机信号,如图5所示。二次开机后,U300的205脚输出低电平信号,送至控制管Q803 b极使之截止,于是Q803的。极输出高电平,即插座P803的14脚应有约+5V的高电平信号。若U300的205脚输出正常,在开机电平传输电路无故障的情况下,说明主电源有故障,应对电源进行检修。
(3)若无正常输出,则表明主控芯片U300相关工作条件未能满足,应检查U300的相关供电电源(特别是内核电路工作的+1.26V电源)、复位(本机芯为低电平复位)、时钟振荡、外接的程序存储器U303、DDR存储器U304及U303、U304的工作电源。若电压异常,则检查对应电源的DC/DC转换电路。
(4)若上步检查未发现明显异常,则检查U300的总线电压是否正常。正常时,U300的总线端口104、105脚应有4.8V左右波动的电压,180、181脚应有3V左右波动的电压。若实测异常,应逐一断开总线上所挂IC的总线接口,看总线电压能否恢复。
(5)若总线电压仍不能恢复正常,则很可能是U300总线外接元件(比如上拉电阻开路或变质)或U300本身已损坏。
故障现象2:无图像。
分析检修:无图像,是指各种信号源均无显示,且伴音正常,显示屏呈黑屏或白屏或彩色条纹。值得一提的是,屏上出现彩色条纹的故障现象俗称花屏,但因LVDS信号格式不对引起的花屏现象,不在本文讨论范围之内。
由于各通道图像信号基本上都是在U300内进行处理,因此此类故障可按下述步骤进行:
(1)先用示波器检查LVDS信号插座P302的LVDS数据线、时钟线(本机芯LVDS数据线为双10线,时钟线为双2线)端子上有无信号波形。若没有,再查U300对应输出的的210~221、224~235脚上有无信号波形。若没有,应查U300相应的供电端,如96、106、186、195、202、222、236、18、37、245、128、48、52、61、59等脚是否有正常的+3.3V供电电压。如果没有,应按照图2所示的供电流程进行检查。
(2)若供电正常,在U300外接元件无异常的前提下,说明U300内部对应的图像处理电路损坏,在这种情况下,一般会出现白屏的无图像故障,这时可考虑更换U300。若P302只是部分端子没有信号波形,说明U300至LVDS插座P302对应的信号通道(含过孔)有开路故障。在这种情况下,显示屏会出现彩色条纹(花屏)。
(3)若上述检查未发现异常,可再测逻辑板上对应插座上的LVDS信号数据、时钟线信号波形及++12V供电是否正常。如果只是部分插脚上无LVDS信号波形,则表明LVDS信号传输线焊点或插针与插孔之间有接触不良故障,这种情况通常会出现花屏现象。对此,重焊并清洗插针即可。若无+12V供电电压,逻辑板上驱动电路和显示屏将无法正常工作,通常会出现白屏现象,这时应按图2所示供电流程进行检查。上屏电压能否输出,取决于U300 206脚是否发出高电平屏驱动信号ON_PANEL,如图6所示。
U300 206脚输出高电平信号后,Q800导通→Q800的c极,即场效应管模块Q805(AO4411)的④脚(G极)为低电平→Q805导通→VCC_PANEL (+12V)电压经保险管F801、Q805的S、D极到达插座P302的①~④脚,供给逻辑板。
(4)若上步检查未发现异常,说明逻辑板或显示屏有问题,需进一步检查以确认故障源。若是某个信号源无图像,应重点检查主控芯片U300的该信号输入端有无信号波形。若没有,应检查该信号源输入电路。若有信号波形,说明U300内部的信号切换开关或负责该信号处理的相关电路有故障。可考虑更换主控芯片U300或主板。
若是黑屏、无图像,则先观察屏后面的背光灯是否点亮,若未点亮,说明背光电路未工作,其原因可能是背光电路有故障,也可能是U300的204脚未向背光电路发出低电平ON_PBACK(屏点亮开关信号),或U300的178脚未输出低电平PWMO(亮度控制信号,当该亮度控制信号电平过高时会导致黑屏),或二者均异常。对于这种情况,应先查U300的204脚是否为低电平(该电平通过电平转换电路变成约+3.8V高电平脚电压是否变化。若不变化,表明故障在U300,反之,故障在电平转换或背光驱动电路,需作进一步检查。若背光灯亮,表明故障在逻辑板或显示屏本身。
故障现象3:无声音。
分析检修:如果是所有信号源都无声音,可按下述步骤进行检修:
(1)用示波器检查音频功放块U700(STA333BW)的信号输入端27~30脚有无信号波形。如果没有信号波形,再查U300音频信号输出端88~91脚有无信号波形。若没有,则表明U300内的音频处理电路损坏,或U300音频处理电路供电异常,这时可先检查U300的64、69脚+3.3V供电是否正常。
(2)若在上述检测中,查得U300的88~91脚有信号波形,则表明问题在U300至音频功放U700的信号传输电路中,可用示波器逐级检查以确认故障部位。格力空调产品介绍知识
(3)若查得功放块U700的信号输入端有输入的信号波形,可接着查U700信号输出端⑨、⑥、13、⑩脚是否有信号波形输出。如果没有,可再查U700的⑧、11脚的AMP_+12V及24、36脚3.3V供电是否正常。若异常,应对供电电路作进一步检查。
(4)若查得供电正常,则测量U700的静音端电压,若是低电平,说明已被静音,这时应检查静音电路。
(5)若U700 23脚是高电平,则表明功放块可能损坏,可更换试之。
(6)若上述第3步中测得U700信号输出端有信号波形输出,则表明是输出信号数模转换电路或扬声器有故障,需作进一步检测。
若是某一信号源无声,可检查该信号源的输入电路,如果没有问题,可能是主控芯片U300内部的信号选择开关电路或该信号源的传输处理电路有故障。
三、故障检修实例
例1:一台L32E77B彩电,不开机。分析检修:经查,主板上P803插座⑤、⑥脚无+12V电压,但P803插座11、12脚5VSTB待机电压正常。按遥控开机键,再测P803插座⑤、⑥脚仍无+12V电压输出。这时测得U300开/待机端205脚已输出正常的开机低电平,但P803插座14脚却不是正常的开机高电平,看来故障就在开/待机控制电路中,参见图5,检查后发现控制管Q803的c、e极已击穿。换新后试机,故障排除。
例2:一台SL32M6彩电,无图像(白屏)。分析检修:开机后发现待机指示灯能从红色变为绿色。据此判断, U300已启动。从显示屏为白屏来看,背光灯及其驱动电路均正常。测插座P302①~④脚(上屏电压端)没有+12V电压。参见图6,经查,U300的206脚已输出高电平,但Q800的c极却不能变为低电平。焊下Q800检测,未见Q800有异常,接下来发现Q800的b极限流电阻R805-脚有虚焊现象。补焊后试机,故障排除。
例3:一台SL37M6彩电开机瞬间屏暮闪亮一下,随后黑屏。分析检修:黑屏时观察背光灯管,发现未点亮。测得U300背光启动控制端204脚为高电平,表明未发出背光电路工作指令( 正常时应为低电平),且U300亮度控制端178脚也是高电平(正常应为低电平),上屏电压供给控制端206脚为低电平(正常应为高电平),开/待机控制端西脚为高电平(开机应为低电平)。 上述实测值表明U300未二次开机,其原因极可能是U300的外部工作条件未满足。将P308 11、12脚与14脚短接以强制启动电源,这时P803⑤、⑥脚的+12V电压正常。
检查DDR存储器U304供电,发现U304的+2.6V_DMC与+2.6V_DMQ电压均为0V,于是检查该电压的来源。该电压由+12V电压经U804、U805首先变为+5V,然后再经U802作进一步变换而来。接下来测U802输人端+5V电压,发现为0V。据此判断,故障极有可能在+12V变+5V的电路中。该DC/DC变换电路如图7所示,其工作原理如下:当U300的205脚发出的开机信号送达控制管Q804 G极时,Q804截止->D极高电平->U805②脚(使能端,高电平有输出)高电平->⑤、⑦脚有开关脉冲输出->L820~L822有+5V电压输出。经过检查后发现,Q804漏极负载电阻R842开路,使U805②脚为低电平,故U805无输出,进而导致无+5V电压输出。更换R842后试机,故障消失。
例4:一台L40M9彩电,无声。分析检修:将信号源切换至AV1状态,输入影碟机信号,故障不变,看来音频信号处理电路确有问题。用示波器查U300音频信号输出端88~91脚波形,发现有信号波形。据此,可判断故障在音频功放电路中。
在TV状态下测音频功放U700的信号输人端27~30脚,发现有信号波彩,但⑨、⑥、13、10脚却没有信号波形输出,显然问题出在U700本身或它的外围电路中。首先检查U700的3V3及AMP_+12V供电,均正常;测U700静音端2脚电压为0V,看来无声故障是功放处于静音状态。参见图4进行检查,发现控制管Q700(BT3904)已击穿。更换Q700后试机,故障排除。