Думаю, багатьом із вас цікаво дізнатися про те, за яким принципом працює телевізор LED та з яких компонентів він складається. В наші дні при створенні сучасних телевізійних моделей активно застосовується відносно нова технологія LED, яка сьогодні займає почесне місце на ринку. У цій публікації ми спробуємо в деталях розглянути пристрій LED телевізора, заглянувши йому всередину. Постараємося розібратися в чому особливість будови і що приховують виробники за такою популярною абревіатурою, яка викликає непідробний інтерес у споживачів до таких моделей.

Саме визначення LED (англ. Light-emitting diode) означає світлодіодне. Цей термін вперше запровадила компанія Samsung у 2007 році з метою просування своєї нової лінійки телевізорів. Це був не маркетинговий хід, а скоріше прорив у IT сфері, оскільки підсвічування вже здійснювалося не лампами, а світлодіодами. Останнім часом досить часто подібні панелі LED зустрічаються на вулицях міст, поблизу і всередині стадіонів, відкритих концертах і презентаціях. Зображення такого величезного телевізора відрізняється зернистістю, що обумовлено розмірами світлодіодів – на жаль, наблизити їх за розміром, наприклад, до пікселя для цього поки не виходить.

Однак на великій відстані зернистість не помітна, а унікальна конструкція дає можливість збирати справді великі екрани. Але це лише невелика частина інформації, а все цікаве перебувати за лаштунками. Справа в тому, що телевізори LED на відміну від великих вуличних TV панелей являють собою зовсім іншу конструкцію і світлодіоди в них використовуються інакше. Насправді в такому телевізорі світлодіоди відіграють роль підсвічування рідкокристалічної матриці, а не виводять зображення на екран. Але згаданий принцип започаткував OLED технології.

Тип підсвічування матриці біля телевізора LED.

Такі моделі з рідкокристалічним екраном на відміну від LCD виробів, де застосовуються флуоресцентні або люмінесцентні лампи (HCFL – гарячий та CCFL – холодний катод), підсвічуються світловипромінюючими діодами. Новий тип підсвічування РК-матриці порівняно з LCD дозволив зменшити товщину конструкції та збільшити якість зображення. Основні технічні моменти на які бажано звернути увагу перед покупкою телевізора описані в публікації.

Існує кілька типів LED підсвічування рідкокристалічної матриці: килимова або інакше, пряма (Direct-LED) і крайова, яку ще називають торцевою (Edge-LED).

• Direct-LED (Full-LED). Килимовий тип підсвічування передбачає розташування світловипромінюючих діодів по всій площі матриці. Саме таке розташування світлодіодів дозволяє отримати рівномірність підсвічування та отримати максимальне якісне зображення. Телевізори з підсвічуванням Direct-LED мають насичений рівень яскравості та хорошу контрастність.
• Edge-LED. Крайовий тип підсвічування має позитивні та негативні сторони. Чому? Справа в тому, що тут світловипромінюючі діоди розташовуються з обох боків, а іноді і по всьому периметру матриці. Випромінює світло діодами потрапляє на спеціалізований розподільник, а потім на розсіювач і лише потім на екран. На жаль, таке розташування світлодіодів не дає повноцінного локального затемнення на окремих ділянках екрану і хорошого контрастного переходу.

Безумовно торцева конструкція дозволяє зменшити товщину всього телевізора, але це має свої наслідки. По-перше, за рахунок розташування світлодіодів по периметру, а не за площею використовується менше діодів, а значить матриця підсвічується не належним чином. По-друге, отримати хороший розподіл світла досить складно в тоншому корпусі. Як наслідок, тонкий розсіювач не справляється з покладеним на нього завданням належним чином і на виході можуть утворитися світлі плями (засвітки) на темних ділянках екрана.

У свою чергу, "нешкідливі" світлі плями можуть заважати комфортному сприйняттю відео з екрану телевізора. Слід сказати, що інженерні рішення поступово доводять її до рівня.

Відмінність підсвічування статичного від динамічного.

Все вищесказане можна віднести до статичного підсвічування. Як ви розумієте, тут діоди випромінюють світло постійно і не про яке управління мови не може бути. Динамічна підсвічування навпаки дозволяє управляти світлом на окремо взятих ділянках екрану. Досягається це за рахунок поділу матриці на окремо пов'язані групи, що в свою чергу дозволило керувати яскравістю у певній зоні екрану залежно від сцени, що відтворюється. Такий підхід загалом дав чітку передачу кольорів і відносно глибокий чорний колір при локальному затемненні, знизив енергоспоживання і підвищило екологічність.

У свою чергу телевізори можуть мати і динамічне RGB підсвічування в килимовому та крайовому типі розташування світловипромінювальних діодів. Тут застосовуються замість одних «білих» світлодіодів червоні, зелені та сині. До речі, до них іноді додають четвертий білий світлодіод, що в результаті дає чистий білий колір на екрані телевізора. Світловипромінюючі діоди можуть розташовуватися як по одному, так і в групах, що складаються з різних базових кольорів.

Така матриця з килимовим підсвічуванням здатна відтворювати на різних ділянках зображення з необхідним ступенем яскравості та кольоровою гамою. У результаті зображення виходить якісним та соковитим у плані яскравості. Крайова матриця з RGB підсвічуванням виходить тоншою, але вона нездатна на такому ж рівні передати ефекти локального кольорового затемнення або колірної гами в цілому. Через розташування світлодіодів, матриця просвічується повністю по всій ширині і довжині. Однак такий телевізор теж пристойно передає весь загальний спектр кольорів.

Декілька цікавих нотаток на тему статті.

Можливо, ви знаєте, що в основу матриці входить не тільки друкована плата, модуль заднього підсвічування, але і рідкі кристали. Залежно від свого розташування в комірці кристали можуть пропускати світло або не пропускати. Це основний принцип роботи рідкокристалічної TV панелі простою мовою.

Якість самої матриці визначають такі характеристики зображення як:

• контрастність;
• насиченість чорного кольору;
• кут огляду;
• частота оновлення та інші параметри.

Підсвічування визначає такі характеристики як:

• яскравість;
• колірний діапазон;
• динамічна контрастність.

Щоб визначити якість зображення, важливо розглядати характеристики рідкокристалічного екрану в комплексі з його підсвічуванням. Виробники вже давно говорять про те, що застосування діодного підсвічування допомогло загалом збільшити яскравість, контрастність та отримати більш чітке зображення та кольорову гаму.

Бажання збільшити колірне охоплення та вдосконалити кольоропередачу призводять до того, що виробники телевізорів знаходять нові варіанти LED підсвічування, збільшуючи колірний спектральний діапазон. Постійно з'являються вдосконалені технології, які дають змогу отримувати зображення вищої якості.

Варто розуміти різницю між такими поняттями як «кількість кольорів» та «колірне охоплення кольору», що відображаються екраном. Кількість кольорів вказує на скільки градацій ділиться колірний діапазон, який визначається колірним охопленням. Відповідно, більша кількість кольорів має на увазі більше відтінків і тонів, що відображаються екраном.

Наприкінці хотілося б зазначити, що:

1. Принцип роботи LED телевізора ґрунтується на світлодіодах.
2. LED телевізори, на відміну від лампових побратимів, мають кращу яскравість, контрастність та перенесення кольорів.
3. Світлодіоди працюю довше за лампи, не містять ртуті, а також споживають менше енергії (до 40%).
4. LED моделі – це тонкі РК телевізори, особливо при використанні торцевого підсвічування, але це збільшує ймовірність засвіток.
5. Динамічна підсвічування характеризується більш правильним, насиченим кольором.

Наприкінці статті для загального уявлення пропоную вам подивитися коротке тематичне відео про те, як збирають LED телевізори в Росії.

Перш ніж споживач придбає телевізор, набір деталей пройде стрічковим конвеєром до 200 станцій.

Якщо ви бажаєте доповнити статтю, висловити свою думку чи залишити конструктивні зауваження, то ласкаво просимо до коментаря.

Міністерство освіти та науки РФ Федеральне агентство з освіти

ЄГУ ім. Буніна І.А.

Кафедра Радіоелектроніки та

комп'ютерної техніки

Курсова робота Тема: Влаштування та ремонт ЖК панелей.

Виконав студент групи ФС-61 Попов С.А.

Вступ

1 Пристрій та принцип роботи. Види ЖК матриць

2 DC-AC інвертори. Типи, несправності інверторів

3 Пристрій та ремонт РК панелей на прикладі телевізора SAMSUNG

ВступРідкі кристали були відкриті понад 100 років тому 1888 року, проте довгий час вони практично не використовувалися у технічних цілях, а й сприймалися не інакше, як цікавий науковий курйоз. Перші серійні пристрої з використанням рідких кристалів з'явилися лише на початку сімдесятих років минулого століття. Це були невеликі монохромні сегментні індикатори для цифрових годинників та калькуляторів. Наступним важливим кроком у розвитку РК-технології став перехід від сегментних індикаторів до дискретних матриць, що складаються з набору точок, розташованих один до одного.

Вперше подібний дисплей був використаний корпорацією Sharp у кишеньковому монохромному телевізорі. Перший робочий рідкокристалічний дисплей був створений Фергесоном (Fergason) у 1970 році. До цього рідкокристалічні пристрої споживали занадто багато енергії, термін їхньої служби був обмежений, а контраст зображення був гнітючий. На суд громадськості новий РК-дисплей був представлений у 1971 році, і тоді він отримав гаряче схвалення. Рідкі кристали (Liquid Crystal) - це органічні речовини, здатні під напругою змінювати величину світла, що пропускається. Рідкокристалічний монітор являє собою дві скляні або пластикові пластини, між якими знаходиться суспензія. Кристали в цій суспензії розташовані паралельно один до одного, тим самим вони дозволяють світла проникати через панель. При подачі електричного струму розташування кристалів змінюється, і вони починають перешкоджати проходженню світла. РК технологія набула широкого поширення в комп'ютерах та в проекційному устаткуванні. Зазначимо, що перші рідкі кристали відрізнялися своєю нестабільністю і мало придатними до масового виробництва. Реальний розвиток ЖК технології розпочався з винаходом англійськими вченими стабільного рідкого кристала – біфенілу (Biphenyl). Рідкокристалічні дисплеї першого покоління можна спостерігати в калькуляторах, електронних іграх та годинах. Час іде, ціни падають, а ЖК монітори стають все кращими і кращими. Тепер вони забезпечують якісне контрастне, яскраве, чітке зображення. Саме з цієї причини користувачі переходять із традиційних ЕПТ-моніторів на рідкокристалічні. Раніше рідкокристалічні технології були повільнішими, вони не були настільки ефективними, і їхній рівень контрастності був низьким. Перші матричні технології, звані пасивні матриці, цілком непогано працювали з текстовою інформацією, але при різкій зміні картинки на екрані залишалися так звані "привиди". Тому такі пристрої не підходили для перегляду відеофільмів та ігор. Сьогодні на пасивних матрицях працює більшість чорно-білих портативних комп'ютерів, пейджери та мобільні телефони. Так як РК ​​технологія адресує кожен піксель окремо, чіткість одержуваного тексту вища порівняно з ЕПТ-монітором. Зазначимо, що на ЕПТ-моніторах при поганому зведенні променів пікселі, з яких складається зображення, розмиваються.

1.Пристрій та принцип роботи. Види РК матриць.

На відміну від ЕПТ і плазмових панелей РК-матриці відрізняються тим, що самі не випромінюють світло, а є лише перетворювачами світлового потоку, що випромінюється зовнішнім джерелом (найчастіше - неоновою лампою підсвічування). Принцип їх дії ґрунтується на ефекті поляризації світла, пропущеного через рідкокристалічну речовину в електромагнітному полі. Рідкий кристал, на відміну звичайного, немає упорядкованої внутрішньої структури, молекули у ньому розташовані хаотично і можуть вільно переміщатися. Пропущене через такий кристал світло не змінює своєї поляризації. Однак якщо на молекули рідкого кристала впливати зовнішнім електричним полем, то вони вишиковуються в упорядковану структуру, і світло, пропущене через таке середовище,

набуває спрямованої поляризації. Але людське око не здатне зафіксувати зміну площини поляризації світлового потоку без додаткових пристроїв, тому на зовнішню частину РК-матриці зазвичай ставиться ще один шар, який не пропускає світло поляризації іншої спрямованості (відмінної на 90 градусів), але пропускає неполяризоване світло.

Таким чином, якщо через таку конструкцію пропустити світло, то спочатку він, пройшовши через перший поляроїд, поляризується в площині першого поляроїду. Далі напрямок поляризації світлового потоку, що проходить через шар рідких кристалів, повертатиметься, поки не збігається з оптичною площиною другого поляроіда. Після чого другий поляроїд пропустить велику частку частини світлового потоку, що залишилася. Але варто лише прикласти до електродів змінний потенціал, як молекули витягнуть уздовж силових ліній електромагнітного поля. Поляризоване світло, що проходить, не змінить орієнтації векторів електромагнітної та електростатичної індукції. Тому другий поляроїд не пропустить такий потік світла. Відповідно, за відсутності потенціалу РК-комірка "прозора" для світла, що проходить. А при встановленому керуючому напрузі РК-осередок "вимикається", тобто. втрачає свою прозорість. А якщо напрямок оптичної площини другого поляроїда співпадатиме з першим, то осередок працюватиме навпаки: за відсутності потенціалу – прозорий, за наявності – темний. Змінюючи рівень керуючої напруги в межах допустимого діапазону, можна модулювати яскравість світлового потоку, що проходить через комірку. Найпершими з'явилися РК-монітори з так званою пасивною матрицею, в яких вся поверхня екрана розділена на окремі точки, об'єднані в прямокутні сітки (матриці), керуюча напруга на які, з метою зменшення кількості контактів матриці, подається по черзі: у кожний момент часу одному з вертикальних і одному з горизонтальних електродів, що управляють, виставляється напруга, адресована осередку, яка розташована в точці перетину цих електродів. Сам термін "пасивна" вказував на те, що електроємність кожного осередку вимагала певного часу на зміну напруги, що призводило до того, що всі зображення перемальовувалося досить довго, буквально рядок за рядком. Для запобігання мерехтіння в таких матрицях застосовують рідкі кристали з більшим часом реакції. Зображення на екрані таких дисплеїв було дуже блідим, а ділянки зображення, що швидко мінялися, залишали за собою характерні "хвости". Тому пасивні матриці у своєму класичному вигляді практично не використовувалися, а першими масовими стали монохромні пасивні матриці, що використовують технологію. STN(Скорочення від Super Twisted Nematic), за допомогою якої стало можливо збільшити кут "закручування" орієнтації кристалів всередині LCD-осередки з 90 ° до 270 °, що дозволило забезпечити кращу контрастність зображення в моніторах. Подальшим удосконаленням стала технологія DSTN(Double STN), в якій одна двошарова DSTN-комірка складається з 2 STN-осередків, молекули яких при роботі повертаються в протилежні сторони. Світло, проходячи через таку конструкцію в "замкненому" стані, втрачає значно більшу частину своєї енергії, ніж раніше. Контрастність і роздільна здатність DSTN виявилися настільки високі, що з'явилася можливість виготовити кольоровий дисплей, в якому на кожен піксель припадає три РК-комірки і три оптичні фільтри

основних кольорів. Для покращення якості динамічного зображення було запропоновано збільшити кількість електродів, що управляють. Тобто вся матриця розбивається на кілька незалежних підматриць, кожна з яких містить меншу кількість пікселів, тому почергове керування ними займає менше часу. Внаслідок чого можна скоротити час інерції кристалів. Більш дорогий, ніж у випадку з DSTN, але і якісніший спосіб відображення на рідкокристалічному моніторі - це застосування так званих активних матриць. У цьому випадку також діє принцип один електрод - один осередок, проте кожен піксель екрану обслуговує ще й додатковий підсилювальний елемент, який, по-перше, значно знижує час, протягом якого відбувається зміна напруги на електроді і, по-друге, компенсує взаємний вплив сусідніх осередків один на одного. Завдяки "прикріпленому" до кожного осередку транзистору, матриця "пам'ятає" стан всіх елементів екрана, і скидає його тільки в момент отримання команди на оновлення. В результаті підвищуються практично всі параметри екранної картинки – чіткість, яскравість та швидкість перемальовування елементів зображення, збільшується кут огляду. Природно, що транзистори, що запам'ятовують, повинні вироблятися з прозорих матеріалів, що дозволить світловому променю проходити крізь них, а значить, транзистори можна розташовувати на тильній частині дисплея, на скляній панелі, яка містить рідкі кристали. Для цих цілей використовуються пластикові плівки, які називаються Thin Film Transistor (або просто TFT), тобто тонкоплівковий транзистор. Тонкоплівковий транзистор дійсно дуже тонкий, його товщина складає всього 0,1-0,01 мкм. Проте ефект поляризації світла, що лежить в основі всіх технологій сучасних РК-моніторів, все ще не дозволяє їм наблизитися до своїх електронно-променевих братів за низкою важливих параметрів. Серед них найбільш важливими є ще незадовільні кути огляду рідкокристалічного дисплея і все ще занадто великий час реакції елементів РК-матриці, що не дозволяють використовувати їх у сучасних динамічних іграх, та й для перегляду високоякісного відео. Адже обидва ці напрями є пріоритетними у розвитку сучасного комп'ютера, тому в даний час удосконалення технологій РК-моніторів йде за трьома основними напрямками, що дозволяють якщо не викоренити, то хоча б значно зменшити ці недоліки. Далі ми розглянемо всі ці технології докладніше.

Найпоширеніший тип цифрових панелей заснований на технології, що скорочено називається TN TFTабо TN+Film TFT (Twisted Nematic + Film), в основі якої лежить традиційна технологія скручених кристалів. Термін Film означає додаткове зовнішнє плівкове покриття, що дозволяє збільшити кут огляду зі стандартних 90 градусів (45 з кожної сторони) до приблизно 140 градусів. Коли транзистор перебуває у вимкненому стані, тобто не створює електричне поле, молекули рідких кристалів знаходяться у своєму нормальному стані і вибудовані так, щоб змінювати кут поляризації світлового потоку, що проходить через них, на 90 градусів (рідкі кристали утворюють спіраль). Оскільки кут поляризації другого фільтра перпендикулярний куту першого, то проходить через неактивний транзистор світло без втрат виходити назовні, утворюючи яскраву точку, колір якої задається світловим фільтром. Коли транзистор генерує електричне поле, всі молекули рідких кристалів вишиковуються в лінії,

паралельні куту поляризації першого фільтра, і тим самим жодним чином не впливають на світловий потік, що проходить через них. Другий фільтр, що поляризує, поглинає світло повністю, створюючи чорну точку на місці однієї з трьох колірних компонент.

TN TFT - перша технологія, що з'явилася на ринку LCD, яка досі відчуває себе впевнено в категорії бюджетних рішень, оскільки створення подібних цифрових панелей зараз коштує відносно дешево. Але, як і багато інших дешевих речей, LCD-монітори на матриці TN TFT не позбавлені недоліків. По-перше, чорний колір, особливо в старих моделях таких дисплеїв, більше схожий на темно-сірий (оскільки дуже важко розгорнути всі рідкі кристали строго перпендикулярно фільтру), що призводить до низької контрастності картинки. З роками технологічний процес удосконалювався, і нові TN-панелі демонструють глибину темних відтінків, що значно збільшилася. По-друге, якщо транзистор перегорає, він більше не може прикладати напруги до своїх трьох субпікселів. Це важливо, оскільки нульова напруга на ньому означає яскраву точку на екрані. З цієї причини "мертві" РК-пікселі дуже яскраві та помітні. Але ці дві основні недоліки не заважають даній технології займати лідируючі позиції серед 15-дюймових панелей, оскільки головним фактором для бюджетних рішень все одно залишається невисока вартість.

Однією з перших РК-технологій, покликаних згладити недоліки TN+film, стала технологія Super-TFTабо IPS(In-Plane Switching - приблизно це можна перекласти як "площинне перемикання"), розроблена японськими компаніями Hitachi та NEC. IPS є своєрідним компромісом, коли за рахунок зниження одних характеристик цифрових панелей виявилося можливим покращити інші: розширити кут огляду до приблизно 170 градусів (що, практично, співвідносне з аналогічними показниками ЕПТ-моніторів) за рахунок більш точного механізму управління орієнтацією рідких кристалів, що і стало її головним досягненням. Такий важливий параметр, як контрастність, залишився на рівні TN TFT, а час відгуку навіть трохи збільшився. Суть технології Super-TFT у цьому, що різнополярні електроди розташовуються над різних площинах, а одній. За відсутності електричного поля молекули рідких кристалів збудовані вертикально і не впливають на кут поляризації світла, що проходить через них. Оскільки кути поляризації фільтрів перпендикулярні, світло, що йде через вимкнений транзистор, повністю поглинається другим фільтром. Поле, що створюється електродами, повертає молекули рідких кристалів на 90 градусів щодо позиції спокою, змінюючи тим самим поляризацію світлового потоку, який пройде другий поляризуючий фільтр без перешкод.

Серед плюсів технології IPS можна відзначити чіткий чорний колір, великий кут огляду, що досягає 170 градусів, і той факт, що "биті" пікселі тепер виглядають чорними, а тому вони досить малопомітні. Мінус не настільки очевидний, але суттєвий: електроди розташовуються на одній площині, по парі на колірний елемент, і закривають собою частину світла, що проходить. В результаті страждає контрастність, яку доводиться компенсувати більш потужним підсвічуванням. Але це дрібниця в порівнянні з головним недоліком, що полягає в тому, що створення

електричного поля в подібній системі потребує великих витрат енергії і займає більше часу, через що зростає час відгуку. Подальше вдосконалення технології IPS породило ціле сімейство технологій: S-IPS (Super IPS), SFT (Super Fine TFT), A-SFT (Advanced SFT), SA-SFT (Super A-SFT).

І, нарешті, найперспективніша на сьогодні технологія, розроблена компанією Fujitsu, - MVA(Multi-Domain Vertical Alignment – ​​багатодоменне вертикальне розміщення) – є подальшим розвитком технології VA, розробленої ще у 1996 році. Дисплеї, створені на основі цієї технології, відрізняються досить великим кутом огляду – до 160 градусів та малим часом реакції на зміну зображення (менше 25 мс). Суть технології MVA полягає в наступному: для розширення кута огляду всі колірні елементи панелі розбиті на комірки (або зони), що утворюються виступами на внутрішній поверхні фільтрів. Мета такої конструкції – дати можливість рідким кристалам рухатися незалежно від своїх сусідів у протилежному напрямку. Це дозволяє спостерігачеві, незалежно від кута огляду, бачити той самий відтінок кольору - відсутність такої можливості була головним недоліком попередньої технології VA. У вимкненому положенні молекули рідких кристалів орієнтовані перпендикулярно другому фільтру (кожному виступу), що на виході дає точку чорного кольору. При слабкому електричному полі молекули трохи повертаються, утворюючи на виході точку половинної інтенсивності сірого кольору. Варто зауважити, що інтенсивність світла для спостерігача не залежить від кута огляду, оскільки яскравіші осередки, що потрапили в поле зору, компенсуватимуться поряд темнішими. У повному електричному полі молекули вишикуються так, щоб при різних кутах спостереження на виході була видна точка максимальної інтенсивності.

Використовуючи досягнення технології MVA, деякі виробники створили свої технології виробництва РК-матриць. Так, компанія Samsung у всіх своїх останніх розробках використовує технологію PVA(Patterned Vertical Alignment – ​​мікроструктурне вертикальне розміщення). Принцип дії PVA полягає у вибудовуванні молекул рідкого кристала під прямим вертикальним кутом по відношенню до керуючих електродів і формуванні картинки за рахунок їх малих відхилень від зазначеного положення, набагато менших, ніж у традиційних РК-дисплеях. Це, як зазначає Samsung, дозволяє знизити інерційність та забезпечує широкий конічний кут огляду (170 градусів), високий рівень контрастності (500:1) та покращену якість кольору. Потенціал технології MVA та її клонів значний. Один із головних її плюсів – скорочений час відгуку. Крім цього, також можна відзначити і таку перевагу MVA як дуже хороший чорний колір. Однак складний пристрій панелі не тільки серйозно збільшує вартість готового LCD-дисплея на її основі, але й не дозволяє виробнику повною мірою реалізувати всі можливості MVA через складності технічного характеру. Чи дана технологія домінуватиме на ринку LCD або її місце займе нова розробка, покаже час. Поки що MVA є найтехнічнішим досконалим LCD-рішенням. Висновки В останні роки параметри зображення РК-панелей суттєво покращилися і за такими показниками, як яскравість та контрастність, практично наблизившись до

результатів ЕЛТ-моніторів. За таким найважливішим параметром, як кількість кольорів, що відображаються, теж був зроблений великий крок вперед: відбувся перехід від 16- до 24-бітного кольору навіть у масових моделях РК-моніторів, хоча з практичної точки зору цьому 24-бітному кольору ще досить далеко до ЕПТ - Моніторів. А ось час реакції пікселів (тобто з якою швидкістю пікселі приймають потрібний колір) на швидку зміну зображення в РК-дисплеях значно більше, ніж у ЕПТ, що позначається на якості динамічних зображень (відео, ігри). Адже якщо точки не встигають встановлювати колір адекватно динамічному зображенню, то спостерігач зауважить, що зображення має ненасичений і "брудний" колір.

Для оцінки цього параметра виробники моніторів запровадили термін "час відгуку", який, втім, використовується з низкою застережень: повний час відгуку, типовий та максимальний час відгуку. Отже, повний час відгуку - це сума часу включення (активації) та вимкнення окремого пікселя (Full Response Time = Time Rise + Time Fall). Ця характеристика означає швидкість реакції пікселя на перемикання крайні значення: білий і чорний. Для нормального відтворення відео час відгуку не повинен перевищувати тривалість одного кадру – 20 (16) мс при кадровій частоті 50 (60) Гц.

Теоретично, найшвидшими мають бути панелі, виконані за технологією MVA, найповільнішими - IPS, а звичайні TN-панелі повинні бути десь посередині. Насправді спостерігається істотний розкид значень часу відгуку, що забезпечуються різними технологіями, до їх перекриття.

Не менш серйозною проблемою сучасних РК-дисплеїв є і проблема забезпечення прийнятної величини кута огляду зображення, контрастність і колірні параметри якого помітно спотворюються при зміні кута огляду спостерігачем. Тільки в тому випадку, коли спостерігач дивиться на зображення майже перпендикулярно, воно має найбільш природний вигляд.

Хоча кути огляду їх виробів, що заявляються виробниками матриць, на папері виглядають цілком задовільними, насправді це не завжди так. Так, більшість виробників матриць TN+Film вказують, що кут огляду по вертикалі у них становить 90 градусів, але при цьому замовчується, що насправді в цьому діапазоні користувач може спостерігати більш ніж 10-кратну зміну яскравості (і більш ніж 15-кратну) - для чорних тонів). Тому реальні кути огляду, при яких зберігається високий рівень комфортності роботи, для TN+Film-моніторів становлять по вертикалі не більше +/- 10 градусів (а для темних градацій сірого - і того менше), а по горизонталі ці цифри можуть бути збільшені до +/- 30 градусів.

У технологій MVA і IPS все трохи краще, проте все одно є великі провали по темних градаціях, особливо у MVA. Темне поле ставатиме помітно яскравіше при відхиленні від нормалі, а потім знову темнітиме. Це пояснює, чому на MVA-панелі помітно спотворюється передача кольору зображення, так як не тільки зменшується контрастність зображення, але і сам цей процес відбувається нелінійно. Загалом, реальні кути огляду у MVA-панелей складають як по вертикалі, так і по горизонталі не більше +/- 20 градусів

(це особливо помітно для темних градацій сірого), а для IPS-панелі ці кути приблизно вдвічі більші.

DC-AC ІНВЕРТОРИ. Типи, несправності інверторів.

p align="justify"> Для роботи РК панелі першорядне значення має джерело світла, світловий потік якого, що пропускається через структуру рідкого кристала, формує зображення на екрані монітора. Для створення світлового потоку використовуються люмінесцентні лампи підсвічування з холодним катодом (CCFL), які розташовуються на краях монітора (як правило, зверху та знизу) і за допомогою матового скла, що розсіює, рівномірно засвічують всю поверхню РК матриці. Підпал ламп, а також їх харчування в робочому режимі забезпечують інвертори. Інвертор повинен забезпечити надійний запуск ламп напругою понад 1500 В та їх стабільну роботу протягом тривалого часу при робочих напругах від 600 до 1000 В. Підключення ламп у РК панелях здійснюється за ємнісною схемою (див. рис. П1). Робоча точка стабільного світіння (РТ - на графіці) розташовується на лінії перетину прямої навантажувальної з графіком залежності струму розряду від напруги, прикладеного до ламп. Інвертор у складі монітора створює умови для керованого розряду, що тліє, а робоча точка ламп знаходиться на пологій частині кривої, що дозволяє домогтися сталості їх свічення протягом тривалого часу і забезпечити ефективне управління яскравістю. Інвертор виконує такі функції: перетворює постійну напругу (зазвичай +12 В) у високовольтну змінну; стабілізує струм лампи та при необхідності регулює його; забезпечує регулювання яскравості; узгодить вихідний каскад інвертора з вхідним опором ламп; забезпечує захист від короткого замикання та перевантаження. Якою б різноманітністю не відрізнявся ринок сучасних інверторів, принципи їх побудови та функціонування практично однакові, що полегшує їх ремонт.

Структурна схема інвертора.

Мал. 1. Робоча точка стабільного світіння CCFL

Блок чергового режиму та включення інвертора виконаний у цьому випадку на ключах Q1, Q2. РК панелі для увімкнення потрібен деякий час, тому інвертор також включається через 2...3 с після перемикання панелі в робочий режим. З головної плати надходить напруга ВКЛ (ON/OFF) та інвертор переходить у робочий режим. Цей же блок забезпечує відключення інвертора при переході РК панелі до одного з режимів економії електроенергії. При надходженні на базу транзистора Q1 позитивної напруги ВКЛ (3...5) напруга +12 В надходить на основну схему інвертора - блок контролю яскравості і регулятор ШІМ. Блок контролю та управління яскравістю світіння ламп та ШІМ (3 на рис. 2) виконаний за схемою підсилювача помилки (УО) та формувача імпульсів ШІМ.

На нього надходить напруга регулятора яскравості з головної плати монітора, після чого ця напруга порівнюється з напругою зворотного зв'язку, а потім виробляється сигнал помилки, який керує частотою імпульсів ШІМ. Ці імпульси використовуються для керування DC/DC-перетворювачем (1 на рис. П2) та синхронізують роботу перетворювача-інвертора. Амплітуда імпульсів постійна і визначається напругою живлення (+12 В), а їх частота залежить від напруги яскравості і рівня порогової напруги. DC/DC-перетворювач (1) забезпечує постійну (високу) напругу, яка надходить на автогенератор. Цей генератор включається та керується імпульсами ШІМ блоку контролю (3). Рівень вихідної змінної напруги інвертора визначається параметрами елементів схеми, яке частота - регулятором яскравості і характеристиками ламп підсвічування. Перетворювач інвертора, як правило, є генератором з самозбудженням. Можуть використовуватись як однотактні, так і двотактні схеми. Вузол захисту (5 і 6) аналізує рівень напруги або струму на виході інвертора і виробляє напруги зворотного зв'язку (ОС) та перевантаження, які надходять у блок контролю (2) та ШІМ (3). Якщо значення однієї з цих напруг (у разі короткого замикання, перевантаження перетворювача, зниженого рівня напруги живлення) перевищує граничне значення, автогенератор припиняє свою роботу. Як правило, на екрані блок контролю, ШІМ та блок управління яскравістю об'єднані в одній мікросхемі. Перетворювач виконується на дискретних елементах з навантаженням у вигляді імпульсного трансформатора, додаткова обмотка якого використовується для комутації напруги, що запускає. Усі основні вузли інверторів виконують у корпусах SMD-компонентів. Існує велика кількість модифікацій інверторів. Застосування того чи іншого типу визначається типом РК панелі, що використовується в даному моніторі, тому інвертори одного типу можуть зустрічатися у різних виробників. Розглянемо типи інверторів, що найчастіше використовуються, а також їх характерні несправності.

Інвертор типу PLCD2125207A фірми ЕМАХЦей інвертор використовується у РК панелях фірм Proview, Acer, AOC, BENQ та LG з діагоналлю екрану не більше 15 дюймів. Він побудований за одноканальною схемою з

мінімальною кількістю елементів (рис. ПЗ). При робочій напрузі 700 В та струмі навантаження 7 мА за допомогою двох ламп максимальна яскравість екрану становить близько 250 кд/м2. Стартова вихідна напруга інвертора становить 1650, час спрацьовування захисту - від 1 до 1,3 с. На холостому ході напруга на виході становить 1350 В. Найбільша глибина яскравості досягається при зміні напруги керування DIM (контакт 4 з'єднувача CON1) від 0 (максимальна яскравість) до 5 В (мінімальна яскравість). За такою самою схемою виконаний інвертор фірми SAMPO.

Опис принципової схеми

Мал. З. Принципова електрична схема інвертора типу PLCD2125207A фірми ЕМАХ

Напруга +12 надходить на конт. 1 роз'єм CON1 і через запобіжник F1 - на вив. 1-3 складання Q3 (витік польового транзистора). Підвищує DC/DC-перетворювач зібраний на елементах Q3-Q5, D1, D2, Q6. У робочому режимі опір між витоком і стоком транзистора Q3 не перевищує 40 мОм, при цьому навантаження пропускається струм до 5 А. Перетворювачем управляє контролер яскравості і ШІМ, який виконаний на мікросхемі U1 типу TL5001 (аналог FP5001) фірми Feeling. Основним елементом контролера є компаратор, в якому напруга генератора пилкоподібної напруги (вив. 7) порівнюється з напругою УО, яке в свою чергу визначається співвідношенням між опорною напругою 1 і сумарною напругою зворотного зв'язку і яскравості (вив. 4). Частота пилкоподібної напруги внутрішнього генератора (близько 300 кГц) визначається номіналом резистора R6 (підключений до вив. 7 U1). З виходу компаратора (вив. 1) знімаються імпульси ШІМ, які надходять на схему DC/DC-перетворювача. Контролер забезпечує також захист від короткого замикання та перевантаження. При короткому замиканні на виході інвертора зростає напруга на дільнику R17 R18, воно випрямляється і подається на вив. 4 U1. Якщо напруга стає рівним 1,6, запускається схема захисту контролера. Поріг спрацьовування захисту визначається номіналом резистора R8. Конденсатор С8 забезпечує м'який старт при запуску інвертора або після закінчення дії короткого замикання. Якщо коротке замикання триває менше 1 с (час визначається ємністю конденсатора С7), нормальна робота інвертора триває. Інакше робота інвертора припиняється. Для надійного запуску перетворювача час спрацьовування захисту вибирається таким, щоб у 10...15 разів перевищити час старту та «запалювання» ламп. При перевантаженні вихідного каскаду напруга правому виведенні дроселя L1 зростає, стабілітрон D2 починає пропускати струм, відкривається транзистор Q6 і знижується поріг спрацьовування схеми захисту. Перетворювач виконаний за схемою напівмостового генератора з самозбудженням на транзисторах Q7, Q8 та трансформаторі РТ1. При надходженні з головної плати монітора напруги увімкнення живлення ON/OFF (3

В) відкривається транзистор Q2 і на контролер U1 подається харчування (+12 на вив. 2). Імпульси ШИМ із вив. 1 U1 через транзистори Q3, Q4 надходять на затвор Q3, тим самим запускається DC/DC-перетворювач. У свою чергу з нього харчування подається на автогенератор. Після цього на вторинній обмотці трансформатора РТ1 з'являється високовольтна змінна напруга, яка надходить на лампи підсвічування. Обмотка 1-2 РТТ виконує роль зворотного зв'язку автогенератора. Поки лампи не включені, вихідна напруга перетворювача зростає до напруги пуску (1650), а потім інвертор переходить в робочий режим. Якщо лампи не вдається підпалити (внаслідок обриву, виснаження), відбувається мимовільний зрив генерації.

Несправності інвертора PLCD2125207A та порядок їх усунення

Лампи підсвічування не вмикаються.

Перевіряють напругу живлення +12 на вив. 2 U1. Якщо його немає, перевіряють запобіжник F1, транзистори Q1 Q2. Якщо запобіжник F1 несправний, перед його заміною перевіряють транзистори Q3, Q4, Q5 на коротке замикання. Потім перевіряють сигнал ENB або ON/OFF (конт. 3 роз'єм CON1) - його відсутність може бути пов'язана з несправністю головної плати монітора. Перевіряють це у такий спосіб: подають керуючу напругу 3...5 на вхід ON/OFF від незвичного джерела живлення або через дільник від джерела 12 В. Якщо при цьому лампи включаються, то несправна головна плата, в іншому випадку - інвертор. Якщо напруга живлення та сигнал включення є, а лампи не світяться, то проводять зовнішній огляд трансформатора РТ1, конденсаторів СЮ, С11 та роз'ємів підключення ламп CON2, CON3, потемнілі та оплавлені деталі замінюють. Якщо під час включення на вив. 11 трансформатора РТ1 на короткий час з'являються імпульси напруги (щуп осцилографа через дільник підключається заздалегідь, до включення монітора), а лампи не світяться, перевіряють стан контактів ламп і відсутність на них механічних пошкоджень. Лампи знімають з посадкових місць, попередньо відкрутивши гвинт кріплення їх корпусу до корпусу матриці, і, разом з металевим корпусом, в якому вони встановлені, виймають рівномірно і без перекосів. У деяких моделях моніторів (Acer AL1513 і BENQ) лампи мають Г-подібну форму і охоплюють РК панель по периметру, і необережні дії при демонтажі можуть їх пошкодити. Якщо лампи пошкоджені або потемніли (що говорить про втрату їх властивостей), їх замінюють. Замінювати лампи можна тільки на аналогічні за потужністю та параметрами, інакше - або інвертор не зможе їх "підпалити", або виникне дуговий розряд, що швидко виведе лампи з ладу.

Лампи включаються на короткий час (близько 1 секунди) і відразу відключаються

І тут найімовірніше спрацьовує захист від короткого замикання чи перевантаження у вторинних ланцюгах інвертора. Усувають причини спрацьовування захисту, перевіряють справність трансформатора РТ1, конденсаторів СЮ та С11 та ланцюга зворотного зв'язку R17, R18, D3. Перевіряють стабілітрон D2 та транзистор Q6, а

також конденсатор С8 та дільник R8 R9. Якщо напруга на вив. 5 менше 1, то замінюють конденсатор С7 (краще - на танталовий). Якщо перераховані вище дії не дають результату, замінюють мікросхему U1. Відключення ламп може бути пов'язане зі зривом генерації перетворювача. Для діагностики цієї несправності замість ламп до роз'ємів CON2, CON3 підключають еквівалентне навантаження - резистор номіналом 100 кОм та потужністю не менше 10 Вт. Послідовно з ним включають резистор вимірювальний номіналом 10 Ом. До нього підключають прилади та вимірюють частоту коливань, яка повинна бути в межах від 54 кГц (при максимальній яскравості) до 46 кГц (при мінімальній яскравості) та струм навантаження від 6,8 до 7,8 мА. Для контролю вихідної напруги підключають вольтметр між вив. 11 трансформатора РТ1 та виведенням навантажувального резистора. Якщо виміряні параметри не відповідають номіналу, контролюють величину та стабільність напруги живлення на дроселі L1, а також перевіряють транзистори Q7, Q8, С9. Якщо при відключенні правого (за схемою) діода збирання D3 від резистора R5 екран засвічується, то несправна одна з ламп. Навіть із однією робочою лампою яскравості зображення буває достатньо для комфортної роботи оператора.

Екран періодично блимає і яскравість нестабільна

Перевіряють стабільність напруги яскравості (DIM) на конт. 4 роз'єми CON1 і після резистора R3, відключивши попередньо зворотний зв'язок (резистор R5). Якщо керуюча напруга на роз'ємі нестабільна, то несправна головна плата монітора (перевірку проводять на всіх доступних режимах роботи монітора та по всьому діапазону яскравості). Якщо напруга нестабільна на вив. 4 контролера U1, то перевіряють його режим постійного струму відповідно до табл. П1, у своїй інвертор повинен бути у робочому режимі. Несправну мікросхему замінюють. Перевіряють стабільність та амплітуду коливань власного генератора пилкоподібних імпульсів (вив. 7), розмах сигналу повинен становити від 0,7 до 1,3 В, а частота - близько 300 кГц. Якщо напруга нестабільна – замінюють R6 або U1. Нестабільність роботи інвертора може бути пов'язана зі старінням ламп або їх пошкодженням (періодичне порушення контакту між проводами, що підводять, і висновками ламп). Щоб перевірити це, як і попередньому випадку, підключають еквівалент навантаження. Якщо при цьому інвертор працює стабільно, необхідно замінити лампи.

Через деякий час (від кількох секунд до кількох хвилин) зображення пропадає

Неправильно працює схема захисту. Перевіряють і при необхідності замінюють конденсатор С7, підключений до вив. 5 контролера, контролюють режим постійного струму контролера U1 (див. попередню несправність). Перевіряють стабільність роботи ламп, вимірюючи рівень пилкоподібних імпульсів на виході схеми зворотного зв'язку, на правому аноді D3 (розмах близько 5 В) при установці середньої

яскравості (50 одиниць). Якщо мають місце викиди напруги, перевіряють справність трансформатора і конденсаторів С9, С11. На закінчення перевіряють стабільність роботи схеми ШІМ контролера U1.

Інвертор типу DIVTL0144-D21 фірми SAMPO

Принципова схема цього інвертора наведено на рис. 4.

Він застосовується для живлення ламп підсвічування 15-дюймових матриць фірм SUNGWUN, SAMSUNG, LG-PHILIPS, HITACHI. Робоча напруга - 650 В при струмі навантаження 7,5 мА (при максимальній яскравості) та 4,5 мА - при мінімальному. Стартова напруга («запалення») становить 1900 В, частота напруги живлення ламп - 55 кГц (при середній яскравості). Рівень сигналу регулювання яскравості становить від 0 (максимальна) до 5 (мінімальна). Час спрацьовування захисту – 1...4 с. Як контролер і ШІМ використовується мікросхема U201 типу ВА9741 фірми ROHM (її аналог TL1451). Вона є двоканальним контролером, але у разі використовується лише один канал. При включенні монітора в мережу, напруга +12 надходить на вив. 1-3 транзисторного складання Q203 (витік польового транзистора). При включенні монітора сигнал запуску інвертора ON/OFF (+3) надходить з головної плати і відкриває транзистори Q201, Q202. Тим самим напруга +12 подається на вив. 9 контролера U201. Після цього починає працювати внутрішній генератор пилкоподібної напруги, частота якого визначається номіналами елементів R204 та С208, підключених до вив. 1 та 2 мікросхеми. На вив. 10 мікросхеми з'являються імпульси ШІМ, які надходять затвор Q203 через підсилювач на транзисторах Q205, Q207. На вив. 5-8 Q203 формується постійна напруга, яка подається на автогенератор (на елементах Q209, Q210, РТ201). Синусоїдальна напруга розмахом 650 В і частотою 55 кГц (у момент «запалювання» ламп воно досягає 1900 В) з виходу перетворювача через роз'єми CN201, CN202 подається на лампи підсвічування. На елементах D203, R220, R222 виконано схему формування сигналу захисту та «м'якого» старту. У момент включення ламп зростає споживання енергії в первинному ланцюзі інвертора і напруга на виході DC/DC перетворювача (Q203, Q205, Q207) зростає, стабілітрон D203 починає проводити струм, частина напруги з дільника R220 R222 надходить на вив. 11 контролера, підвищуючи цим поріг спрацьовування схеми захисту під час запуску. Стабільність та яскравість свічення ламп, а також захист від короткого замикання забезпечується ланцюгом зворотного зв'язку на елементах D209, D205, R234, D207, С221. Напруга зворотний зв'язок надходить на вив. 14 мікросхеми (прямий вхід підсилювача помилки), а напруга яскравості з головної плати монітора (DIM) - на інверсний вхід УО (вив. 13), визначаючи частоту імпульсів ШІМ на виході контролера, а значить, і рівень вихідної напруги. При мінімальній яскравості (напруга DIM дорівнює 5) вона становить 50 кГц, а при максимальній (напруга DIM дорівнює нулю) - 60 кГц. Якщо напруга зворотного зв'язку перевищує 1,6 (вив. 14 мікросхеми U201), включається схема захисту. Якщо коротке замикання в навантаженні триває менше 2 с (це час заряду конденсатора С207 від опорної напруги +2,5 - вив. 15

мікросхеми), працездатність інвертора відновлюється, що забезпечує надійний запуск ламп. При тривалому короткому замиканні інвертор вимикається.

Несправності інвертора DIVTL0144-D21 та методи їх усунення

Лампи не світяться

Перевіряють наявність напруги +12 на вив. 1-3 Q203, справність запобіжника F1 (встановлений на головній платі монітора). Якщо запобіжник несправний, перед встановленням нового перевіряють на коротке замикання транзистори Q201, Q202, а також конденсатори С201.С202, С225. Перевіряють наявність напруги ON/OFF: при включенні робочого режиму воно має дорівнювати 3 В, а при вимиканні або переході в режим очікування - нулю. Якщо напруга керування відсутня, перевіряють головну плату (включенням інвертора керує мікроконтролер панелі LCD). Якщо всі перераховані вище напруги в нормі, а імпульсів ШІМ на вив. 10 мікросхеми V201 немає, перевіряють стабілітрони D203 і D201, трансформатор РТ201 (можна визначити візуальним оглядом по темному або оплавленому корпусу), конденсатори С215, С216 і транзистори Q209, Q210. Якщо коротке замикання відсутнє, то перевіряють справність та номінал конденсаторів С205 та С207. Якщо перелічені вище елементи справні, замінюють контролер U201. Зазначимо, що відсутність свічення ламп підсвічування може бути пов'язане з їх урвищем або механічною поломкою.

Лампи на короткий час включаються та гаснуть

Якщо засвічення зберігається протягом 2 с, то несправний ланцюг зворотного зв'язку. Якщо при відключенні від схеми елементів L201 та D207 на вив. 7 мікросхеми U201 з'являються імпульси ШІМ, то несправна одна з ламп підсвічування, або ланцюг зворотного зв'язку. У цьому випадку перевіряють стабілітрон D203, діоди D205, D209, D207, конденсатори С221 С219 а також дросель L202. Контролюють напругу на вив. 13 та 14 U201. У робочому режимі напруга цих висновках має бути однаковим (близько 1 - при середньої яскравості). Якщо напруга на вив. 14 значно нижче, ніж на вив. 13, перевіряють діоди D205, D209 і лампи на обрив. При різкому збільшенні напруги на вив. 14 мікросхеми U201 (вище рівня 1,6) перевіряють елементи РТ1, L202, С215, С216. Якщо вони справні, замінюють мікросхему U201. При її заміні на аналог (TL1451) перевіряють граничну напругу на вив. 11 (1,6) і, при необхідності, підбирають номінал елементів С205, R222. Підбором номіналів елементів R204, С208 встановлюють частоту пилкоподібних імпульсів: на вив. 2 мікросхеми має бути близько 200 кГц.

Підсвічування вимикається через деякий час (від кількох секунд до кількох хвилин) після увімкнення монітора

Спочатку перевіряють конденсатор С207 та резистор R207. Потім перевіряють справність контактів інвертора та ламп підсвічування, конденсаторів С215, С216 (заміною), трансформатора РТ201, транзисторів Q209 Q210. Контролюють

гранична напруга на вив. 16 V201 (2,5 В), якщо вона занижена або відсутня, замінюють мікросхему. Якщо напруга на вив. 12 вище 1,6, перевіряють конденсатор С208, в іншому випадку також замінюють U201.

Яскравість мимоволі змінюється у всьому діапазоні або на окремих режимах роботи телевізора (монітора)

Якщо несправність виявляється лише в деяких режимах роздільної здатності та у певному діапазоні зміни яскравості, то несправність пов'язана з головною платою мікросхемою пам'яті або контролера LCD). Якщо яскравість міняється у всіх режимах, то несправний інвертор. Перевіряють напругу регулювання яскравості (на вив. 13 U201 – 1,3 В (при середній яскравості), але не вище 1,6 В). Якщо напруга на контакті DIM стабільна, а на вив. 13 – ні, замінюють мікросхему U201. Якщо напруга на вив. 14 нестабільно або занижено (менше 0,3 В при мінімальній яскравості), замість ламп підключають еквівалент навантаження - резистор номіналом 80 кОм. За збереження дефекту замінюють мікросхему U201. Якщо ця заміна не допомогла, замінюють лампи та перевіряють справність їх контактів. Вимірюють напругу на вив. 12 мікросхеми U201, у робочому режимі воно має бути близько 1,5 В. Якщо воно нижче цієї межі, перевіряють елементи С209, R208. Примітка. В інверторах інших виробників (ЕМАХ, TDK), виконаних за аналогічною схемою, але використовує інші компоненти (за винятком контролера): мікросхему SI443 замінюють D9435, a 2SC5706 на 2SD2190. Напруга на висновках мікросхеми U201 може змінюватись у межах ±0,3 В.

Інвертор компанії TDK.

Цей інвертор (рис. 5) застосовується у 17-дюймових моніторах та телевізорах з матрицями SAMSUNG, а його спрощений варіант (рис. 6) – у 15-дюймових моніторах LG з матрицею LG-PHILIPS.

Схема реалізована на основі 2-канального ШІМ контролера фірми OZ960 O2MICRO з 4 виходами керуючих сигналів. Як силові ключі застосовуються транзисторні зборки типу FDS4435 (два польові транзистори з р-каналом) і FDS4410 (два польові транзистори з n-каналом). Схема дозволяє підключити 4 лампи, що забезпечує підвищену яскравість підсвічування LCD панелі. Інвертор має такі характеристики: напруга живлення - 12 В; номінальний струм у навантаженні кожного каналу – 8 мА; робоча напруга живлення ламп – 850 В, напруга запуску – 1300 В;

частота вихідної напруги – від 30 кГц (при мінімальній яскравості) до 60 кГц (при максимальній яскравості). Максимальна яскравість свічення екрана із цим інвертором -350 кд/м2; час спрацьовування захисту - 1...2с. При включенні монітора на роз'єм інвертора надходить напруга +12 В - для живлення ключів Q904-Q908 і +6 В - для живлення контролера U901 (у варіанті для монітора LG ця напруга формується з напруги +12 В, див. схему на рис. П6) . У цьому інвертор перебуває у черговому режимі. Напруга включення контролера ENV надходить на вив. 3 мікросхеми від мікроконтролера головної плати монітора. Контролер ШІМ має два однакові виходи для живлення двох каналів інвертора: вив. 11, 12 та вив. 19, 20 (рис. П5 та П6). Частота роботи генератора та ШІМ визначаються номіналами резистора R908 та конденсатора С912, підключених до вив. 17 та 18 мікросхеми (рис. П5). Резисторний дільник R908 R909 визначає початковий поріг генератора пилкоподібної напруги (0,3). На конденсаторі С906 (вив. 7 U901) формується гранична напруга компаратора та схеми захисту, час спрацьовування якої визначається номіналом конденсатора С902 (вив. 1). Напруга захисту від короткого замикання та перевантаження (при обриві ламп підсвічування) надходить на вив. 2 мікросхеми. Контролер U901 має вбудовану схему м'якого запуску та внутрішній стабілізатор. Запуск схеми м'якого запуску визначається напругою на вив. 4 (5 В) контролера. Перетворювач напруги постійного струму високовольтна напруга живлення ламп виконаний на двох парах транзисторних збірок р-типу FDS4435 і n-типу FDS4410 і запускається примусово імпульсами з ШІМ. У первинній обмотці трансформатора протікає пульсуючий струм, і на вторинних обмотках Т901 з'являється напруга живлення підсвічування ламп, підключених до роз'ємів J904-J906. Для стабілізації вихідних напруг інвертора напруга зворотного зв'язку подається через двопівперіодні випрямлячі Q911 Q914 і інтегруючий ланцюг R938 С907 С908 і у вигляді пилкоподібних імпульсів надходить на вив. 9 контролера U901. При обриві однієї з ламп підсвічування зростає струм через дільник R930 R932 або R931 R933, потім випрямлену напругу надходить на вив. 2 контролери, перевищуючи встановлений поріг. Тим самим було формування імпульсів ШИМ на вив. 11, 12 та 19, 20 U901 блокується. При короткому замиканні в контурах С933 С934 Т901 (обмотка 5-4) і С930 С931 Т901 (обмотка 1-8) виникають сплески напруги, які випрямляються Q907-Q910 і також надходять на вив. 2 контролери - у цьому випадку спрацьовує захист та інвертор вимикається. Якщо час короткого замикання не перевищує час заряду конденсатора С902, інвертор продовжує працювати в нормальному режимі. Принципова відмінність схем на рис. П5 і П6 в тому, що в першому випадку застосовується складніша схема «м'якого» старту (сигнал надходить на вив. 4 мікросхеми) на транзисторах Q902, Q903. У схемі на рис. П6 вона реалізована на конденсаторі СЮ. У ній використовуються збірки польових транзисторів U2, U3 (р- і п-типу), що спрощує узгодження їх за потужністю і забезпечує високу надійність у схемах з двома лампами. У схемі на рис. П5 застосовуються польові транзистори Q904-Q907, включені по бруківці, що підвищує вихідну потужність схеми і надійність роботи в режимах пуску і при великих струмах.

Несправності інвертора та способи їх усунення

Лампи не вмикаються

Перевіряють наявність напруги живлення +12 і +6 на конт. Vinv, Vdd з'єднувача інвертора відповідно (мал. П5). За їх відсутності перевіряють справність головної плати монітора, збірок Q904, Q905, стабілітронів Q903-Q906 та конденсатора С901. Перевіряють надходження напруги включення інвертора +5 на конт. Ven при переведенні монітора в робочий режим. Перевірити справність інвертора можна за допомогою зовнішнього джерела живлення, подавши напругу 5 на вив. 3 мікросхеми U901. Якщо лампи включаються, то причина несправності в головній платі. В іншому випадку перевіряють елементи інвертора, а контролюють наявність сигналів ШІМ на вив. 11, 12 та 19, 20 U901 і, у разі їх відсутності, замінюють цю мікросхему. Також перевіряють справність обмоток трансформатора Т901 на обрив та коротке замикання витків. При виявленні короткого замикання у вторинних ланцюгах трансформатора в першу чергу перевіряють справність конденсаторів С931 С930 С933 С934. Якщо ці конденсатори справні (можна просто відпаяти від схеми), а коротке замикання має місце, розкривають місце установки ламп і перевіряють їх контакти. Обгорілі контакти відновлюють.

Лампи підсвічування спалахують на короткий час і відразу гаснуть

Перевіряють справність всіх ламп, а також їх ланцюги з'єднання з роз'ємами J903-J906. Перевірити справність цього кола можна, не розбираючи блок ламп. Для цього відключають на короткий час ланцюги зворотного зв'язку, послідовно відпаюючи діоди D911, D913. Якщо при цьому друга пара ламп увімкнеться, то несправна одна з ламп першої пари. В іншому випадку несправний контролер ШІМ або пошкоджено всі лампи. Перевірити працездатність інвертора можна, використовуючи замість ламп еквівалентне навантаження - резистор номіналом 100 кОм, включений між конт. 1, 2 рознімання J903, J906. Якщо в цьому випадку інвертор не працює і імпульсів ШІМ немає на вив. 19, 20 та 11, 12 U901, то перевіряють рівень напруги на вив. 9 і 10 мікросхеми (1,24 і 1,33 відповідно. За відсутності зазначених напруг перевіряють елементи С907, С908, D901 і R910. Перед заміною мікросхеми контролера перевіряють номінал і справність конденсаторів С902, С904 і С90.

Інвертор мимоволі вимикається через деякий час (від кількох секунд до кількох хвилин)

Перевіряють напругу на вив. 1 (близько 0) і 2 (0,85) U901 в робочому режимі, при необхідності змінюють конденсатор С902. При значній відмінності напруги на вив. 2 від номінального перевіряють елементи ланцюга захисту від короткого замикання і перевантаження (D907-D910, С930-С935, R930-R933) і, якщо вони справні, замінюють мікросхему контролера. Перевіряють співвідношення напруги на вив. 9 та 10 мікросхеми: на вив. 9 напруга має бути нижчою. Якщо це не так, перевіряють ємнісний дільник С907 С908 та елементи зворотного зв'язку D911-D914, R938. Найчастіше причина подібної несправності спричинена дефектом конденсатора С902.

Інвертор працює нестабільно, спостерігається миготіння ламп підсвічування

Перевіряють працездатність інвертора на всіх режимах роботи монітора та у всьому діапазоні яскравості. Якщо нестабільність спостерігається лише деяких режимах, то несправна головна плата монітора (схема формування напруги яскравості). Як і в попередньому випадку включають еквівалентне навантаження і в розрив ланцюга встановлюють міліамперметр. Якщо струм стабільний і дорівнює 7,5 мА (при мінімальній яскравості) та 8,5 мА (при максимальній яскравості), то несправні лампи підсвічування і їх треба замінити. Також перевіряють елементи вторинного кола: Т901, С930-С934. Потім перевіряють стабільність прямокутних імпульсів (середня частота-45 кГц) на вив. 11, 12 та 19, 20 мікросхеми U901. Постійна складова на них повинна бути 2,7 на Р-виходах і 2,5 В - на N-виходах). Перевіряють стабільність пилкоподібної напруги на вив. 17 мікросхеми та при необхідності замінюють С912, R908.

Інвертор фірми SAMPO

Принципову схему інвертора фірми SAMPO наведено на рис. 7.

Він використовується в 17-дюймових панелях SAMSUNG, AOC з матрицями SANYO, в моніторах Preview SH 770 і MAG HD772. Існує кілька модифікацій цієї схеми. Інвертор формує вихідну напругу 810 при номінальному струмі через кожну з чотирьох люмінесцентних ламп (близько 6,8 мА). Стартова вихідна напруга схеми – 1750 В. Частота роботи перетворювача при середній яскравості – 57 кГц, при цьому досягається яскравість екрана монітора до 300 кд/м2. Час спрацьовування схеми захисту інвертора – від 0,4 до 1 с. Основою інвертора є мікросхема TL1451AC (аналоги – TI1451, ВА9741). Мікросхема має два канали керування, що дозволяє реалізувати схему живлення чотирьох ламп. При включенні монітора напруга +12 В надходить на входи конверторів напруги +12 (витоки польових транзисторів Q203, Q204). Напруга регулювання яскравості DIM надходить на вив. 4 та 13 мікросхеми (інверсні входи підсилювачів помилки). При надходженні від головної плати монітора напруги включення, що дорівнює 3 (конт. ON/OFF), відкриваються транзистори Q201 і Q202 і на вив. 9 (VCC) мікросхеми U201 подається напруга +12 В. На вив. 7 і 10 з'являються прямокутні імпульси ШІМ, які надходять на бази транзисторів Q205 Q207 (Q206 Q208), а з них - на Q203 (Q204). В результаті на правих за схемою висновках дроселів L201 і L202 з'являється напруга, значення яких залежить від шпаруватості сигналів. Цими напругами живляться схеми автогенераторів, виконаних на транзисторах Q209, Q210 (Q211, Q212). На первинних обмотках 2-5 трансформаторів РТ201 і РТ202 відповідно з'являється імпульсна напруга, частота яких визначається ємністю конденсаторів С213, С214, індуктивністю обмоток 2-5 трансформаторів РТ201, РТ202, а також рівнем напруги. При регулюванні яскравості змінюється напруга на виходах конверторів і, як наслідок, частота генераторів. Амплітуда вихідних імпульсів інвертора визначається напругою живлення та станом навантаження.

Автогенератори виконані за напівмостовою схемою, яка забезпечує захист від великих струмів у навантаженні та обриві у вторинному ланцюзі (відключення ламп, обрив конденсаторів С215-С218). Основа схеми захисту знаходиться у контролері U201. Крім того, схему захисту входять елементи D203, R220. R222 (D204, R221, R223), а також ланцюг зворотного зв'язку D205 D207 R240 С221 (D206 D208 R241 С222). При підвищенні напруги на виході конвертора стабілітрон D203 (D204) пробивається і напруга з дільника R220, R222 (R221, R223) надходить на вхід схеми захисту від навантаження контролера U201 (вив. 6 і 11), підвищуючи поріг спрацьовування захисту на час запуску. Схеми зворотного зв'язку випрямляють напругу на виході ламп і вона надходить на прямі входи підсилювачів помилки контролера (вив. 3, 13), де воно порівнюється з напругою регулювання яскравості. В результаті змінюється частота імпульсів ШІМ та яскравість свічення ламп підтримується на постійному рівні. Якщо ця напруга перевищить 1,6, то запуститься схема захисту від короткого замикання, яка спрацює за час заряду конденсатора С207 (близько 1 с). Якщо коротке замикання триває менше цього часу, інвертор продовжить нормальну роботу.

Несправності інвертора фірми SAMPO та способи їх усунення

Інвертор не вмикається, лампи не світяться

Перевіряють наявність напруги +12 В і активний стан сигналу ON/OFF. При відсутності +12, перевіряють його наявність на головній платі, а також справність транзисторів Q201, Q202, Q205, Q207, Q206, Q208) і Q203, Q204. За відсутності напруги включення інвертора ONN/OFF, його подають від зовнішнього джерела: +3...5 через резистор 1 ком на базу транзистора Q201. Якщо лампи включаються, то несправність пов'язані з формуванням напруги включення інвертора на головній платі. В іншому випадку перевіряють напругу на вив. 7 та 10 U201. Воно має дорівнювати 3,8 В. Якщо напруга на цих висновках дорівнює 12 В, то несправний контролер U201 і його необхідно замінити. Перевіряють опорну напругу на вив. 16 U201 (2,5 В). Якщо воно дорівнює нулю, перевіряють конденсатори С206 С205 і, якщо вони справні, замінюють контролер U201. Перевіряють наявність генерації на вив. 1 (пилкоподібна напруга розмахом 1) і, у разі його відсутності, конденсатор С208 і резистор R204.

Лампи спалахують, але тут же гаснуть.

Перевіряють справність стабілітронів D201, D202 та транзисторів Q209, Q210 (Q211, Q212). При цьому несправною може бути одна з пар транзисторів. Перевіряють схему захисту від перевантаження та справність стабілітронів D203, D204, а також номінали резисторів R220, R222 (R221, R223) та конденсатори С205, С206. Перевіряють напругу на вив. 6 (11) мікросхеми контролера (2,3). Якщо вона занижена або дорівнює нулю, перевіряють елементи С205, R222 (С206, R223). За відсутності сигналів ШІМ на вив. 7 та 10 мікросхеми U201 вимірюють напругу на вив. 3 (14). Воно має бути на 0,1...0,2 більше, ніж на вив. 4 (13), або однаковим. Якщо ця умова не виконується, перевіряють елементи D206, D208, R241. При проведенні зазначених вище вимірювань краще скористатися осцилографом. Вимкнення інвертора може бути пов'язане з урвищем або механічним пошкодженням однієї з ламп. Для перевірки цього припущення

(щоб не розбирати вузол ламп) відключають напругу +12 одного з каналів. Якщо екран монітора починає світитися, несправний відключений канал. Перевіряють також справність трансформаторів РТ201, РТ202 та конденсаторів С215-С218.

Лампи мимоволі відключаються через деякий час (від одиниць секунд до хвилин)

Як і попередніх випадках, перевіряють елементи схеми захисту: конденсатори С205, С206, резистори R222, R223, і навіть рівень напруги на вив. 6 та 11 мікросхеми U201. У більшості випадків причина дефекту викликана несправністю конденсатора С207 (що визначає час спрацьовування захисту) або контролера U201. Вимірюють напругу на дроселях L201, L202. Якщо напруга протягом робочого циклу стабільно підвищується, перевіряють транзистори Q209 Q210 (Q211 Q212) конденсатори С213 С214 і стабілітрони D203 D204.

Екран періодично блимає і яскравість підсвічування екрана нестабільна

Перевіряють справність схеми зворотного зв'язку та роботу підсилювача помилки контролера U201. Вимірюють напругу на вив. 3, 4, 12, 13 мікросхеми. Якщо напруга цих висновках нижче 0,7 У, але в вив. 16 нижче 2,5, то замінюють контролер. Перевіряють справність елементів ланцюга зворотного зв'язку: діоди D205, D207 і D206, D208. Підключають навантажувальні резистори номіналом 120 кОм до роз'ємів CON201-CON204, перевіряють рівень та стабільність напруги на вив. 14 (13), 3 (4), 6 (11). Якщо при підключених навантажувальних резисторах інвертор працює стабільно, замінюють лампи підсвічування.

Пристрій та ремонт РК панелей на прикладі телевізора SAMSUNG Моделі: LW17M24C, LW20M21C Шасі: VC17EO, VC20EO

Загальні відомості

LCD-телевізори Samsung LW17M24C, LW20M21C являють собою універсальні телевізійні приймачі з розміром екрану 37 і 51 см. Телевізори призначені для прийому та відтворення сигналів зображення та звукового супроводу телевізійних передач у метровому та дециметровому діапазонах хвиль мовного телебачення M. У телевізорах передбачена можливість підключення зовнішніх джерел (відеомагнітофона, DVD-плеєра, відеоприставки) для відтворення відеозаписів, запису відеочастотою або для роботи в якості монітора персонального комп'ютера. телевізори дозволяють обробляти та відтворювати інформацію телетексту за допомогою декодера з пам'яттю на 10 сторінок.

Основні технічні характеристики телевізорів LW17M24C та LW20M21C LCD-панель

TFT-LCD-панель, діагональ 17 дюймів TFT-LCD-панель, діагональ 20 дюймів

Діапазон частот синхронізації (автоматичне налаштування частоти)Рядкова частота 30...80кГц 28..33кГц

Кадрова частота 50...75ГЦ

Кількість квітів, що відображаються 16,2 мільйонів |

Час відгуку матриціМенш 25 мс

Яскравість 450кд/м2

Контрастність 500:1

Кут огляду по горизонталі 160 градусів

Кут огляду по вертикалі 160 градусів

Максимальний дозвіл 1280 х 1024 пікселів

Параметри вхідних сигналів монітораВідеосигнали RGB Аналогові, розмахом 0,7±5%, позитивної полярності, вхідний імпеданс

75 Ом Синхросигнал

Роздільний (H/V), з рівнями ТТЛ живлення

Змінна напруга 100...24О частотою 50...60 Гц споживана потужність

Телевізійні параметри ТВ системи

NTSC-M, PAL / SECAMJ. (Euro multi) Звук

Моно, Стерео (A2/NICAM) Антенний вхід

75 Ом, коаксіальний вхід Параметри звукового сигналу

Вих. Потужність УМЗЧ:2.5Втх2

Headphone: 10 мВт НЧ вхід: 80Гц ... 20кГц Діапазон відтворюваних частот

ТБ сигнал: 80 Гц ... 15 кГц | НЧ вхід: 80Гц ... 20кГц Типи роз'ємів НЧ входу-виходу

SCART, RCA, S-VHS

Тип гнізда для підключення до ПК DSUB(15-KOHTaKT0B) |

КОНСТРУКЦІЯ ТЕЛЕВІЗОРІВ

Конструктивні вузли телевізорів.

Наведено назви деталей та їх каталожні номери (Part. №).

Конструктивні вузли телевізора LW17M24C Номер на мал. 4.1 Найменування Part.Nfi

1 ASSY COVER ERONT BN96-01255B

2 LCD-PANEL BN07-00115A

4 SCREW TAPTfTE 6005–000259

5 IP BOARD BN44-00111B

5 ASSY BRKJ PANEL BN96-01564A

6 ASSY MAIN BOARD BN94–00559S

COVER-CONNECTOR BN65–01557A

8 SCREW ТАРТГГК 6005–000259

9 HOLDER-JACK BN61-01570A

10 SCREW TAPTITE 6005–000277

11 ASSYSHIEED-TUNER BN96–01595A

12 SCREW TAPT1JE 6005–000259

14 SCREW TAPTIJE 6005–001525

15 ASSY-STAND BN65-01555A

15 ASSY COVER BACK BN96-01256B

Конструктивні вузли телевізора LW20M21C Номери малюнку 4.2 Найменування Part. №

1 ASSY COVER FRONT BN96-01158B

Історія людства містить цілу низку чудових відкриттів та винаходів. Телебачення - тобто передача звуку та зображення на величезні відстані, по праву занесені до цього списку.

Які ж фізичні процеси лежать в основі передачі та відтворення телевізійного зображення? Кому ми завдячуємо народженню телевізора?

Як народжувалося телебачення

Над створенням далекогляду працювали вчені різних країн упродовж багатьох десятиліть. Але телевізор винайшли російські вчені:Б. Л. Розінг, В. К. Зворикін та Григорій Оглоблінський.

Першими кроками, що наблизили світ до передачі зображення на відстань, було розкладання зображення на окремі елементиза допомогою диска німецького інженера Пауля Ніпкова, а також відкриття фотоефекту німецьким вченим Генріхом Герцем. Перші телевізори, які працювали з урахуванням диска Нипкова, були механічними.

У 1895 році людство збагатилося двома великими винаходами – радіо та кіно. Це послужило поштовхом для пошуку способу передачі зображення на відстань.

…Ера електронного телебачення почалася з 1911 року, коли російський інженер Борис Розінг отримує патент на передачу зображення на відстань за допомогою сконструйованої електронно-променевої трубки.

Передане зображення являло собою чотири білі смуги на чорному тлі.

1925 року учень Розінга Володимир Зворикін демонструє створений ним повноцінний електронний телевізор.

Але на подальші дослідження та випуск телевізійних приймачів були потрібні величезні гроші. Відомий американський підприємець російського походження Девід Сорнов зумів оцінити цей великий винахід. Він вклав потрібну суму для продовження робіт.

У 1929 році спільно з інженером Григорієм Оглоблінським Зворикін створює першу передавальну трубку - іконоскоп.

А 1936 року в лабораторії В. Зворикіна отримав путівку в життя перший електронний телевізор на лампах. Це була масивна дерев'яна скринька з екраном в 5 дюймів (12,7) див. Регулярне телемовлення у Росії почалося 1939 року.

Поступово лампові моделі витіснялися напівпровідниковими, а потім лише одна мікросхема почала замінювати всю електронну начинку телевізора.

Дуже коротко про основні етапи роботи телебачення

У сучасній телевізійній системі можна виділити 3 етапи, кожен із яких виконує своє завдання:

• перетворення зображення об'єкта на серію електричних імпульсів, званих відеосигналом (сигналом зображення);
• передача відеосигналу до місця прийому;
• перетворення прийнятих електричних сигналів на оптичне зображення.

Як працює відеокамера

Виробництво телепрограм починається з роботи телевізійної камери, що передає. Розглянемо пристрій та принцип роботи такого пристрою, розробленого Володимиром Зворикіним ще 1931 року.

Основною частиною камери (іконоскопа) є світлочутлива, мозаїчна мета. Саме на неї і проектується зображення, яке створюється об'єктивом. Мета покрита мозаїкою з кількох мільйонів ізольованих срібних крупинок, покритих цезієм.

Принцип роботи іконоскопа ґрунтується на явищі зовнішнього фотоефекту- вибиванні електронів із речовини під впливом падаючого світла. Світло, що падає на екран, вибиває з цих крупинок електрони, кількість яких залежить від яскравості світлового потоку в даній точці екрану. Таким чином, на екрані виникає невидиме для ока електричне зображення.

Тут же у трубці є електронна гармата. Вона створює електронний промінь, який 25 разів на 1 секунду встигає «оббігти» мозаїчний екран, зчитуючи це зображення і створюючи в електричному ланцюзі струм, званий сигналом зображення.

У сучасних камерах зображення фіксується не так на світлочутливої ​​плівці, але в цифрової матриці, що з мільйонів світлочутливих осередків - пікселів. Світло, що потрапляє на комірки, виробляє електричний сигнал. Причому його величина пропорційна інтенсивності світлового променя.

Для отримання кольорового зображення пікселі покриваються червоним, синім та зеленим світлофільтрами. В результаті матриця фіксує три зображення - червоне, синє та зелене. Їх накладення і дає нам кольорове зображення, що фотографується об'єкта.

Як відеосигнал доходить до телевізора

Отриманий відеосигнал має низьку частоту і може поширюватися на значні відстані. Тому як несучу частоту використовують високочастотні е-м хвилі,модульовані (змінені) відеосигналом. Вони поширюються на ефірі зі швидкістю 300 000 км/сек.

Телебачення працює на хвилях метрового та дециметрового діапазону, які можуть поширюватися тільки в межах прямої видимості, тобто не можуть огинати земну кулю. Тому для розширення зони телемовлення використовують високі телевежі з передаючими антенами,Так, Останкинська телевежа має висоту 540 метрів.

З розвитком супутникового та кабельного телебачення практична значимість телевеж поступово знижується.

Супутникове телебачення здійснюється рахунок цілого ряду супутників, розташованих над екватором. Наземна станція передає свої сигнали супутник, який ретранслює їх у землю, охоплюючи досить велику зону. Мережа таких супутників дозволяє охопити телемовлення всю територію Землі.

Кабельне телебачення передбачає одну приймальну антену, від якої телевізійні сигнали передаються окремим споживачам по спеціальному кабелю.

Як працює телевізор

Отже, 1936 року в лабораторії В. Зворикіна було створено перший електронний телевізор з електронно-променевою трубкою (кінескопом).Звичайно, з тих пір він зазнав багато змін, але все ж таки розглянемо, як відбувається відтворення зображення в телевізорі з електроннопроменевою трубкою.

Саме в цій скляній колбі відбувається перетворення невидимого електронного сигналу на видиме зображення. У його вузькій частині розташована електронна гармата, а з протилежного боку – екран, внутрішня поверхня якого вкрита люмінофором. Гармата обстрілює це покриття електронами. Кількість електронів управляє відеосигнал, що надійшов у приймальний пристрій. Електрони, потрапляючи на люмінофор, викликають його свічення. Яскравість світіння залежить від кількості електронів, що потрапили до цієї точки. Сукупність точок різної світності та створюють картинку. Електронний промінь обстрілює екран ліворуч, рядок за рядком, поступово спускаючись вниз, всього 625 рядків. Все це відбувається з величезною швидкістю. За 1 секунду електронний промінь встигає намалювати 25 статичних картинок, які ми сприймаємо як зображення, що рухається.

Кольорове телебачення з'явилося 1954 року. Для створення всієї гами кольорів знадобилося 3 гармати – червона, синя та зелена. Екран, відповідно, забезпечили трьома шарами люмінофора відповідних кольорів. Обстріл червоного люмінофора з червоної гармати створює червоне зображення, з синій - синє і т. д. Їх накладення створює все різноманіття кольорів, що відповідають картинці, що передається.

Чому телевізори «схудли»

Описані телевізійні приймачі з ЕЛ трубкою – це наше недавнє минуле. На зміну їм прийшли більш витончені, плоскі рідкокристалічні та плазмові моделі. У РК телевізорах екраном служить тонка матриця з величезною щільністю елементів, що світяться (пікселів),що дозволяють отримати зображення гарної чіткості.

Пікселі плазмового телевізора складаються із мікроламп, заповнених газами 3-х видів. Їхнє свічення і створює кольорову картинку.

Цифрове та аналогове телебачення

Донедавна основним форматом телебачення був аналоговий формат. Проте телебачення завжди швидко реагувало нові технології. Тож останні роки відеотехніка перейшла на цифровий формат. Він забезпечує більш стійке та якісне зображення, а також чіткий звук. З'явилася можливість передавати величезну кількість телеканалів одночасно.

Повний перехід на новий формат буде здійснено до 2018 року. А поки що можна користуватися спеціальними приставками до старих телевізорів, і насолоджуватися послугами цифрового телебачення.

Телевізійна аудиторія найчисленніша у світі. Адже це не тільки спосіб розважити себе, а й можливість збагачення кругозору, не виходячи з дому. Особливе значення в цьому плані має інтернет-телебачення, що дозволяє користувачам вибирати пакет каналів за своїми інтересами та переглядати минулі телевізійні програми.

Якщо це повідомлення тобі стало в нагоді, буду рада бачити тебе

У цій статті ми поговоримо з вами про пристрій CRT телевізорів (кінескопних ), розберемо структурну схему цих апаратів і трохи поговоримо про функції того чи іншого блоку.

Хочу відразу помітити, що стаття не претендує на якусь науковість, а носить суто ознайомлювальний характер і ґрунтується лише на особистому досвіді. Також тут немає інформації про знання в галузі ремонту будь-яких електронних виробів.

Отже, почнемо зі структурної схеми ЕЛТ телевізорів .

Наведена на малюнку нижче структурна схема дуже умовна та проста, але відображає принцип роботи кінескопного телевізора .

Тепер розберемо, що ж це за літери в прямокутничках:

БП – це блок живлення;

БО – блок управління;

ССІ - селектор синхроімпульсів;

СК – селектор каналів;

УПЧ – підсилювач проміжної частоти;

УНЧ – підсилювач низької частоти;

МЦ – модуль кольоровості;

МКР - модуль кадрової розгортки (КР);

МСР - модуль малої розгортки (СР);

ЕЛТ – електронно-променева трубка (кінескоп).

Маленькі прямокутнички – це котушки відхиляючої системи кадрової та малої розгорток.

Тепер коротенько про кожний блок.

Блок живлення (БП)

У сучасних телевізорах встановлюються імпульсні блоки живлення (ДБЖ).

Що це означає? А це означає, що первинна обмотка імпульсного трансформатора, який використовується в такому ДБЖ, живиться імпульсами струму, що змінюються за часом. Ширина (час) такого імпульсу регулюється певною схемою, щоб досягти постійних за величиною напруг виходу. Блок живлення забезпечує живленням всі інші модулі та блоки телевізора та має два режими роботи – «черговий» та «робочий». Відрізняються ці режими за величиною енергоспоживання. Коли телевізор перебуває у «черговому» режимі, тобто. вимкненим тільки від пульта, струм на БП все одно надходить, тільки в меншій кількості. Тому виробники рекомендують відключати телевізор кнопкою «мережа» на передній панелі.

Блок керування (БО)

До цього блоку відносяться всілякі кнопки керування телевізором (перемикання каналів, гучність, налаштування тощо), інфрачервоний сенсор для керування телевізором від пульта. Також сюди відносяться мікросхеми пам'яті та керування включенням малої розгортки.

Селектор синхроімпульсів (ССІ)

Даний селектор із загального відеосигналу виділяє малі та кадрові синхроімпульси для блоків, відповідно, малі та кадрові розгортки.

Селектор каналів (СК)

Селектор каналів – це чутливий приймач, який керується частотою налаштування за допомогою постійної напруги. Селектор видає сигнал, який містить ПЦТС (повний колірний телевізійний сигнал). ПЦТС модулюється однією частоті, яка залежить від частоти прийнятого сигналу ПЧ (проміжна частота).

Підсилювач проміжної частоти (УПЧ)

Цей підсилювач посилює сигнал проміжної частоти (ПЧ), проміжної звукової частоти та виділення ПЦТС. УПЧ складається, в основному, з відеодетектора, підсилювача проміжної частоти звуку (УПЧЗ) та частотного детектора звукової частоти.

Підсилювач низької частоти (УНЧ)

Просто посилює звуковий сигнал.

Модуль кольоровості (МЦ)

У модулі кольоровості відбувається декодування сигналів червоного, синього та зеленого кольорів та їх посилення до потрібного значення.

Модуль кадрової розгортки (МКР)

У даному модулі виробляється пилкоподібний, із частотою 50 Гц, сигнал, необхідний для котушок кадрової (вертикальної) розгортки.

Модуль рядкової розгортки (МСР)

У цьому модулі виробляється пилкоподібний сигнал із частотою 15625 Гц, необхідний для котушок малої (горизонтальної) розгортки. До складу СР, крім решти, входить ТДКС (трансформатор діодно-каскадний рядковий), в якому шляхом множення напруги на конденсаторах, формується висока напруга для анода кінескопа. Вторинні обмотки ТАКСу використовуються як живлення вторинних ланцюгів (16, 12, 6 і т.п.).

Перші пристрої індикації, побудовані рідких кристалах, з'явилися торік у 1968 року. З того часу основна сфера їх застосування — засоби відображення інформації.

Але для створення РК-телевізора ще потрібно створити матрицю пікселів 720х476 пікселів (для системи NTSC), кожен піксел у якій складався б із трьох субпікселів червоного, зеленого та синього кольорів. Крім того, необхідно навчитися цим управляти (не забуваємо, що справа відбувається у 60-х роках минулого століття).

Перший дисплей на рідких кристалах з'явився 1963 року. А ось для створення РК-телевізора, придатного для масового виробництва, знадобилося чимало часу і сил. Потрібен був суттєвий прогрес електроніки, щоб створити прості, надійні та недорогі системи керування пікселами, а також синтез простих у виробництві та недорогих рідких кристалів.

Незважаючи на всі труднощі, цей шлях був успішно пройдений. Сьогодні РК-телевізори є наймасовішою телевізійною технологією. Давайте розберемося, чому?

Пристрій РК-телевізора

Насамперед простотою і відносно низькою собівартістю. Саме ці якості роблять її такою привабливою для виробників телевізорів. За останні два десятки років було придумано безліч різновидів РК-матриць, але всі РК-телевізори мають однаковий принцип роботи і подібну структуру.

Як мовилося раніше, рідкі кристали є особливі рідини, які під впливом електричного поля можуть упорядковувати свою молекулярну структуру. А такі впорядковані «кристалічні» структури починають вибірково пропускати світло, викликаючи, зокрема, його поляризацію. Тобто РК-матриця поводиться як поляризатор, керований електричним полем. Якщо до нього додати інший, «постійний», можна керувати прозорістю цього «бутерброда». Залишається додати кольорові світлофільтри для «фарбування» світла, що проходить, лампу підсвічування — і РК-телевізор готовий.

Переваги та недоліки ЖК видно вже зараз. Переваги полягають у відносно низькому споживанні енергії: головний споживач — це лампа підсвічування. Інша перевага – широкі можливості зниження геометричних розмірів пікселів: вже зараз у широкому продажу є Full HD телевізори з діагоналлю екрану 26 дюймів, а є окремі зразки з діагоналлю 22 дюйми. І це не межа.

Але треба сказати, що і в структурі РК-транспаранту є, що покращувати. Найпоширеніші донедавна РК-матриці — звані TN (Twisted Nematic). У них рідкі кристали утворюють спіральні структури і повертають площину поляризації світла, що проходить. На жаль, недоліків у цієї конструкції вистачає: крім відносно невеликої швидкості перемикання таких панелей, її піксел є відкритим "за замовчуванням", а значить, "битий" піксел (піксел з пошкодженим ланцюгом керування) буде неприємно світитися. Ще один істотний недолік - низька контрастність, бо електроди, що управляють (нехай і дуже прозорі) доводиться наносити з обох сторін матриці.

Нові РК-телевізори виконані за іншою технологією: IPS alpha, спільний винахід Hitachi та NEC. У сучасному вигляді цією технологією практично досконало володіє компанія Panasonic.

Ключова особливість IPS alpha у цьому, що молекули рідких кристалів розташовані не впоперек площині екрана, а вздовж. Саме тому при порівнянні IPS-технології зі старішими, їх позначають VA (Vertically Aligned LCD) або РК з вертикальним розташуванням молекул. Завдяки «горизонтальному» (вздовж площини екрану) розташування молекул рідких кристалів IPS вдалося досягти збільшення кута огляду понад 170°, а також високої контрастності (керуючі електроди розташовані лише позаду матриці) та кольору. До речі, тепер "за замовчуванням" пікселі закриті (так, що "битий" піксел буде чорним).

Інша відома проблема РК-матриць – час перемикання. Оскільки зміна стану РК-піксела (перемикання) пов'язане зі зміною орієнтації молекул у в'язкому середовищі. Зрозуміло, що цей процес не може відбуватися миттєво, а це накладає обмеження на підсумковий час реакції.

У принципі, на сьогоднішній день цю проблему вирішено в панелях IPS alpha, хоча до «плазмових» швидкостей їм далеко. Висока швидкість перемикання нових РК-панелей дозволяє більш якісно відображати 3D-відео: справа в тому, що при зміні кадрів, що чергуються, для правого і лівого ока, можливе часткове накладання двох зображень (окуляри вже переключилися на праве око, а телевізор ще тільки перемальовує кадр лівий. ), що викликає змащування. Завдяки високій швидкості IPS alpha кадри виявляються надійно ізольовані один від одного.

Нова якість підсвічування

Десь у районі 2008 року масовим явищем на ринку РК-телевізорів стали так звані LED-панелі (LED – Light-emitting diode, світлодіод). Що це таке?

Як мовилося раніше, обов'язковою компонентою РК-телевізора виступає лампа підсвічування. У сучасних телевізорах це газорозрядна лампа із холодним катодом. Подібне підсвічування має одну істотну перевагу (простота та дешевизна виготовлення) та ряд недоліків. По-перше, лампа горить завжди і висвітлює весь екран рівномірно. Це підвищує неефективну витрату енергії, а крім того, знижує контрастність зображення: річ у тому, що світлодіодні поляризатори неідеальні і частина підсвічування «проривається» крізь закриті пікселі, тому чорний виявляється не таким чорним, як хотілося б.

А ось якщо замінити єдине лампове підсвічування матрицею з білих світлодіодів, то ми отримуємо разом і економію електроенергії, і можливість незалежного управління освітленням різних ділянок екрану, так що ми можемо максимально висвітлити світлу частину картинки і одночасно затемнити темну, одержуючи недосяжну контрастність.

Крім того, світлодіоди мають менші габарити, ніж лампа тієї ж світності. Так що LED-панелі виявляються ще більш компактними.

Всі ці нові властивості виводять сучасні РК-телевізори з LED-підсвічуванням на якісно новий рівень. Висока контрастність і точна передача кольорів сучасних РК-телевізорів з LED-підсвічуванням ставлять їх в один ряд з плазмовими панелями, тобто робить кращим на сьогоднішній день пристроєм відображення високоякісного відео.