Курсовая работа (т): Инвертор задней подсветки фирмы Sampo типа 79AL15 для ЖК-мониторов

Инвертор задней подсветки фирмы Sampo типа 79AL15 для ЖК-мониторов

Содержание

Введение

1. Общая часть

1.1 Назначение и устройство инвертора

1.2 Описание принципа действия инвертора

1.3 Цель курсового проекта

. Специальная часть

2.1 Методика ремонта и регулировки инвертора

2.2 Выбор контрольно-измерительной аппаратуры

2.3 Разработка таблицы основных, типичных неисправностей

2.4 Разработка алгоритма поиска дефекта

2.5 Анализ причины возникновения дефекта

. Организация рабочего места регулировщика радиоэлектронной аппаратуры

4. Охрана труда и техника безопасности

Заключение

Список использованных источников

Введение

Монитор - это универсальное устройство вывода текстовой и графической информации на экран. В современном мире существует несколько разновидностей мониторов: на основе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), жидкокристалические (ЖК или LCD), плазменные, OLED-мониторы. Все они отличаются по технологии построения по пиксельного (состоящего из множества точек) изображения.

В мониторе на основе электронно-лучевой трубки точки изображения отображаются с помощью луча (потока электронов), который заставляет светиться поверхность экрана, покрытую люминофором. Луч обегает экран построчно, слева направо и сверху вниз. Полный цикл отображения картинки называют «кадром». Чем быстрее монитор отображает и перерисовывает кадры, тем более устойчивой кажется картинка, меньше заметно мерцание и меньше устают наши глаза. Данные мониторы практически повсеместно были вытеснены ЖК мониторами вследствие своих больших габаритов, массы и большого искажения изображения на переферии монитора.

В жидкокристаллических (ЖК) мониторах используется эффект изменения положения молекулы жидкого кристалла под действием напряжения. В настоящее время ЖК-мониторы являются основным, бурно развивающимся направлением в технологии мониторов. К их преимуществам можно отнести: малые размер и масса в сравнении с ЭЛТ. У ЖК-мониторов, в отличие от ЭЛТ, нет видимого мерцания, дефектов фокусировки лучей, помех от магнитных полей, проблем с геометрией изображения и четкостью. Энергопотребление ЖК-мониторов в зависимости от модели, настроек и выводимого изображения может как совпадать с потреблением ЭЛТ и плазменных экранов сравнимых размеров, так и быть существенно - до пяти раз - ниже. Энергопотребление ЖК-мониторов на 95 % определяется мощностью ламп подсветки. Во многих мониторах для настройки пользователем яркости свечения экрана используется широтно-импульсная модуляция ламп подсветки частотой от 150 до 400 и более Гц. Но у ЖК экранов есть свои недостатки: низкая контрастность и насыщенность цвета изображения, малые углы обзора, проблема дефектных пикселей.

Плазменная панель представляет собой матрицу газонаполненных ячеек, заключенных между двумя параллельными стеклянными пластинами, внутри которых расположены прозрачные электроды, образующие шины сканирования, подсветки и адресации. Разряд в газе протекает между разрядными электродами (сканирования и подсветки) на лицевой стороне экрана и электродом адресации на задней стороне. К недостаткам плазменных мониторов можно отнести высокую стоимость, большую потребляемую мощность и низкую разрешающую способность. Достоинствами плазменных панелей являются: широкий охват цветового пространства и большой ресурс (почти 60000 часов).

Органический светодиод (OLED) - полупроводниковый прибор, изготовленный из органических соединений, который эффективно излучает свет, если пропустить через него электрический ток. На его основе и изготовлены OLED-мониторы. Для создания органических светодиодов используются тонкопленочные многослойные структуры, состоящие из слоев нескольких полимеров. К достоинствам OLED-мониторов относятся низкое энергопотребление, малые габариты и вес, высокое быстродействие. К недостаткам можно отнести малый срок службы и дорогостоящая технология изготовления.

Темой моего курсового проекта является инвертор задней подсветки фирмы Sampo типа 79AL15 для ЖК-мониторов. В принципе, ЖК-монитор состоит из LCD-панели, платы управления, ламп задней подсветки, панели управления, преобразователя напряжения и инвертора. Инвертор осуществляет питание ламп задней подсветки путем преобразования энергии постоянного тока в энергию переменного тока.

1.     
Общая часть

1.1    Назначение и устройство инвертора

инвертор подсветка монитор ремонт

Практически во всех ЖК мониторах в качестве задней подсветки применяются флуоресцентные лампы с холодным катодом. Количество ламп определяется размером матрицы и яркостью, которой обладает монитор. На практике чаще всего можно увидеть применение четырех или шести ламп подсветки. Флуоресцентные лампы с холодным катодом (CCFL) являются очень ярким источником белого света, и потребляют приемлемо небольшую мощность. Они также имеют достаточно продолжительный срок службы без серьезного снижения своей производительности, в среднем срок службы может колебаться от 15000 до 22000 часов. Флуоресцентная лампа является закрытой стеклянной трубой, которая имеет по одному электроду с каждого конца, внутренняя поверхность покрыта специальным фосфорецирующим материалом и заполнена аргоном, смешанным с малым количеством ртутного пара. Когда к электродам подводится высокое напряжение, то формируется электрическая дуга, ионизирующая ртутный пар. Ионизированная ртуть испускает ультрафиолетовую радиацию, которая и засвечивает покрытие фосфора.

Питание и начальный пуск ламп обеспечивается специальными схемами преобразователей напряжения - инверторами. Эти схемы являются импульсными преобразователями, работающими на высоких частотах.

В начальный момент пуска на выходе инвертора формируется напряжение в 1.5-2 кВ, которое необходимо для «поджига» лампы. В рабочем режиме амплитуда переменного напряжения находится в диапазоне от 150 до 800 В. Получение этих высоковольтных импульсных напряжений осуществляется из низковольтного напряжения постоянного тока. На инвертор возложены такие функции как:

.        Стабилизация тока.

.        Регулировка тока протекающего через лампы.

.        Регулировка яркости.

.        Согласование по мощности выходного каскада со входным сопротивлением ламп.

.        Обеспечение защиты от короткого замыкания и перегрузки на выходе.

Лампы потребляют от 30 до 50 % всей энергии, потребляемой монитором. По этой причине, подтвержденной практикой сервисных центров, инвертор является источником большинства неисправностей ЖК мониторов.

Данный инвертор типа 79AL15 предназначен для применения в 15-дюймовых LCD-панелях Hannstar типа HSD150MX41.

1.2    Описание принципа действия инвертора

Входными разъемами инвертора являются разъемы XN1-5, через которые на инвертор подается питание и управляющие сигналы. Назначение и особенности сигналов XN1-5 приводится в таблице 1.

Таблица 1 - Назначение сигналов разъема XN1-5

В цепи питания инвертора имеется плавкий предохранитель F1 (1.5А), перегорающий каждый раз при пробое силовых транзисторов инвертора.

Импульсный ток в первичных обмотках импульсного силового трансформатора T1 создается автогенераторным преобразователем, состоящим из VT6 и VT7 и обмоток трансформатора T1. Запуск автогенераторного преобразователя осуществляется в момент подачи не него питающего напряжения, номиналом около 9В от импульсного регулятора. Яркость свечения ламп регулируется путем изменения этого входного напряжения, а для его изменения и предназначен импульсный регулятор.

Импульсный регулятор выполнен по схеме понижающего типа и в его состав входят: силовой ключевой транзистор VT4, диод VD2 и дроссель L1. Транзистор VT4 переключаясь с высокой частотой (десятки кГц), обеспечивает преобразование входного постоянного напряжения +12В в последовательность высокочастотных импульсов. Эти импульсы затем сглаживаются дросселем L1, в результате чего создается напряжение постоянного тока величиной 8-9 В. Диодом VD2 обеспечивается поддержание тока через дроссель L1 в моменты закрытого состояния транзистора VT4. Изменением соотношения времени открытого и закрытого состояния транзистора VT4 можно регулировать уровень выходного напряжения, т.е. регулировать яркость ламп. Управляется транзистор VT4 микросхемой широтно-импульсного модулятора (ШИМ) - IC.

Микросхема ШИМ является микросхемой типа TL5001 производства Texas Instruments. Назначение контактов микросхемы ШИМ-контроллера указано в таблице 2.

Таблица 2 - Назначение контактов ШИМ-контроллера TL5001

Цепь запуска инвертора представлена двумя транзисторами:VT1 и VT2. Если сигнал ON/OFF на XN3 устанавливается в высокий уровень, открывается транзистор VT1, который открывает транзистор VT2, и на микросхему ШИМ подается питающее напряжение, что приводит к ее запуску, а, значит, и к запуску всего инвертора.

Транзистор VT5 совместно со стабилитроном VD3 образуют цепь защиты от превышения выходного напряжения регулятора свыше 9.1 В. Если такое превышение происходит, стабилитрон открывается и открывает транзистор VT5. Транзистор VT5 своим переходом коллектор-эмиттер шунтирует конт.6 (DTC) микросхемы ШИМ, что приводит к ее блокировке и выключению инвертора.

Две лампы CCFL подключаются к разъемам XN1-5 и XN6-7. Контакт 1 этих разъемов обозначен HOT, и на него подается высоковольтное импульсное напряжение, а контакт 2 обозначен RETURN, и этот контакт подключается через резисторы R22 и R23 к «земле».

Резисторы R22 и R23 являются элементами, определяющими обрыв в цепи ламп. С этих резисторов сигнал обратной связи ламп через VD4 подается на микросхему ШИМ.

Сам преобразователь выполнен по автогенераторной схеме и образован двумя транзисторами: VT6 и VT7 и трансформатором T1. Пусковыми резисторами автогенератора являются R20 и R21.

.3      Цель курсового проекта

Целями курсового проекта являются:

         анализ неисправности инвертора, при которой яркость ламп задней подсветки несоответствующая, разработка алгоритма поиска этой неисправности и определение неисправных электрорадиоэлементов;

         подбор инструментов;

         выбор контрольно-измерительной аппартуры;

         анализ причины возникновения дефекта и модернизации участка схемы;

         разработка способов устранения дефектов в инверторе;

         разработка таблицы основных, типичных неисправностей;

         ознакомление с организацией рабочего места регулировщика радиоэлектронной аппаратуры;

         ознакомление с техникой безопасности при ремонте радиоэлектронной аппаратуры.

2.     
Специальная часть

2.1    Методика ремонта и регулировки инвертора

Для того, чтобы отремонтировать и отрегулировать аппаратуру, неоходимо провести ее техническое диагностирование - определение технического состояния аппаратуры. Это диагностировние проводится в соответствии с обобщенным алгоритмом.

На первом шаге алгоритма диагностирования радиоэлектронной аппаратуры проводят визуальный осмотр, при котором определяют целостность всех элементов.

После этого производят выбор технических параметров проверки блоков.

Затем производится контроль технических параметров на соответствие их требованиям технической документации. Если неработоспособным будет хотя бы один элемент или параметры не будут соответствовать требованиям документации, то аппаратура подлежит ремонту и регулировке.

Методику ремонта и регулировки инвертора необходимо проводить в соответствии с общими условиями ремонта и регулировки электронной аппаратуры, описанными ниже.

Прежде чем приступить к поиску неисправности, необходимо попытаться восстановить нормальную работу аппаратуры путем настройки его с помощью внешних оперативных органов управления. Если это не дало желаемого результата, необходимо выяснить причины нарушения работы устройства, а именно определить, неисправно ли данное устройство или имеются внешние причины (запыленность аппаратуры, индустриальные или атмосферные помехи, нестабильность питающей сети). Одновременно следует исключить возможность появления нарушений, связанных с плохим контактом входных цепей, неправильном положении переключателей и ручек органов оперативной регулировки.

Отыскание неисправностей следует начинать с анализа внешних признаков, различное сочетание которых с учетом влияния, оказываемого на них органами регулировок, помогает установить модуль или блок, подлежащей проверке и ремонту

Для уточнения неисправности следует применять следующую общую последовательность действий:

методом внешнего осмотра при выключенной аппаратуре произвести тщательный внешний осмотр, обращая внимание на любые дефекты монтажа и деталей, внешне различимые визуально и произвести очистку ремонтируемой аппаратуры от накопившейся пыли;