Wykrywanie usterek w telewizorach plazmowych i LCD

Przed rozpoczęciem opisu techniki diagnozowania i lokalizowania usterek, omówmy najpierw kolejność zdarzeń od włączenia odbiornika telewizyjnego z wyświetlaczem plazmowym.

Na rysunku 1 przedstawiono podstawowe podzespoły składowe plazmowego odbiornika telewizyjnego zdolnego do odbioru telewizji naziemnej i kablowej.

W związku z cyfryzacją telewizji naziemnej już od kilku lat plazmowe odbiorniki telewizyjne (podobnie zresztą jak LCD) wyposażone są w dekoder lub tuner DVB-T i DVB-C. Na rysunku 1 wszystkie te rozwiązania reprezentuje blok, opisany jako „Tuner front-end”.

Na rysunku tym nie został pokazany tor fonii, który jest relatywnie niezależnym torem dźwięku stereofonicznego wydzielanym po demodulacji w tunerze (bloku front-end),  w którym lokalizacja usterek nie będzie tutaj omawiana.

Gdy odbiornik telewizyjny zostaje włączony, następuje „budowanie” napięcia stałego w trzech odrębnych stopniach: w układzie korekcji współczynnika mocy PFC, który poprzedza następny stopień, którym jest przetwornica DC-DC typu Flyback oraz trzeci stopień, którym jest przetwornica rezonansowa. Najpierw, w pierwszym stopniu, oscylator sterowania współczynnikiem mocy PFC generuje przebieg PWM niezbędny do regulacji sekcji PFC i wytwarza napięcie stałe, które jest podawane do przetwornicy Flyback.

Jak tylko to napięcie stałe zostanie wytworzone i doprowadzone do przetwornicy Flyback, rozpoczyna ona operację kluczowania w celu uzyskania wyjściowego napięcia stałego 400V_DC. To napięcie stałe jest następnie wykorzystywane, jako wejściowe napięcie stałe dla przetwornicy rezonansowej, które jest niezbędne do wytworzenia przez nią przebiegów podtrzymania (sustain) i skanowania. Przełączane napięcie stałe otrzymywane z uzwojenia wtórnego transformatora Flyback służy do wytworzenia napięć niezbędnych do zasilania układów przetwarzania sygnałów i toru fonii.

Wytwarzanie napięcia stałego jest nadzorowane i przeprowadzane przez procedury startowe mikroprocesora. Najpierw mikroprocesor pobiera program startowy z układu pamięci Flash i ładuje go do pamięci SDRAM w celu rozpoczęcia procedury startowej. Jeśli pamięć Flash jest uszkodzona, program zawiera błędy lub jest uszkodzony, proces zostaje zahamowany i odbiornik przechodzi w tryb gotowości (standby).

Mikroprocesor analizuje również swoją pamięć NVRAM, w której zawarte są indywidualne i inne specyficzne ustawienia do włączenia ich w procedurę uruchamiania. Po raz kolejny, jeśli pamięć NVRAM jest uszkodzona lub jej zawartość jest uszkodzona, procedura startowa zostaje zatrzymana i odbiornik przechodzi w tryb gotowości (standby). Procedura uruchamiania obejmuje testowanie i inicjalizację wszystkich układów programowalnych i procesorowych w celu uzyskania gotowości do odbioru i przetwarzania sygnałów wizyjnych i fonicznych.

Proces ten jest niezmiennie realizowany przez szeregową magistralę I2C. Używana jest więcej niż jedna magistrala I2C. W wyniku zwiększonej integracji, niektóre z układów pokazanych, jako oddzielne jednostki (bloki), mogą być fizycznie zawarte w jednym układzie scalonym. Na przykład pamięć Flash i pamięć NVRAM mogą być zawarte w układzie scalonym procesora.

W tym przypadku, aktualizacja lub ponowne zaprogramowanie pamięci Flash nie jest już sprawą prostą polegającą na wymianie układu pamięci na pamięć Flash już zaprogramowaną. Aktualizacja musi być teraz przeprowadzana przez uruchomienie oprogramowania na komputerze PC, pobraniu i załadowaniu go do zaimlpementowanej pamięci Flash za pośrednictwem portu szeregowego. Inne zaawansowane scalenie funkcji obejmuje wbudowanie skanowania, l/P i konwerterów formatu obrazu w jeden chip skalara obrazu.

Usterki w telewizyjnym odbiorniku plazmowym mogą być podzielone na kilka kategorii.

Usterki sterowania danymi, skanowaniem i podtrzymaniem są następujące:

• pojedyncza czarna pozioma linia sugeruje usterkę sterowania skanowaniem.
• pojedyncza czarna pionowa linia wskazuje na usterkę sterowania danymi.
• czarne pionowe pasmo wskazuje na uszkodzenie grupy danych linii odpowiadających miejscu występowania tego pasma na ekranie.
• czarne poziome pasmo wskazuje na uszkodzenie zespołu sterowania skanowaniem. Należy sprawdzić przebiegi impulsu skanowania na wyjściu sterowników odpowiadających pozycji pasma, linia po linii, aby to potwierdzić.
• usterki sterowania podtrzymaniem lub sterowaniem wspólnym na ogół powodują wyświetlanie pustego (czystego) ekranu, ponieważ wszystkie elektrody podtrzymania są połączone razem, stąd nazwa wspólna. Jednakże, w niektórych przypadkach elektrody podtrzymania są podzielone na osobne grupy, awaria podtrzymania może powodować wyświetlanie poziomego pasa. Sprawdzić należy zarówno przebiegi skanowania, jak i podtrzymania.
• pionowe czarne, białe lub kolorowe linie oddalone od siebie o 1 lub 2 cm. Przyczyną tej usterki jest uszkodzenie w rejestrze przesuwnym wbudowanym w złącza na jednym z końców taśmy, która stanowi część PDP. W takim przypadku panel nadaje się do wymiany.

Dla wszystkich powyżej wymienionych przypadków błąd może być spowodowany przez sam panel wyświetlacza. W takim przypadku, panel musi być wymieniony.

Uszkodzenia pikseli

Może to być uszkodzenie jednego lub kilku pikseli albo klastra. Te uszkodzenia wskazują na usterki samego panelu.

Uszkodzenia, nieprawidłowości wyświetlania obrazu

Nieprawidłowości te to: brak obrazu lub obraz uszkodzony, i/lub wiele obrazów, i/lub zakłócenia koloru. Klasyczny brak obrazu ma miejsce, gdy odbiornik jest zablokowany w trybie standby. W takim przypadku nie będzie także fonii, wskazując na ogół, aczkolwiek nie wyłącznie na uszkodzenie zasilacza. Jest to opisane w dalszej części tego punktu. Brak obrazu, czemu towarzyszy prawidłowy dźwięk sugeruje na uszkodzenie sygnału wideo, formatowania wyświetlania, sterowania podtrzymaniem (Sustain), skanowaniem lub danymi, zasilacza lub usterkę panelu wyświetlacza plazmowego.

Nacisnąć przycisk [ Menu ] lub inną opcję dla wyświetlenia na ekranie znaków OSD. Jeżeli znaki OSD pokażą się na ekranie, przyczyna usterki poprzedza układ skalara obrazu. Jeśli OSD nie jest wyświetlane, prawdopodobna przyczyna może znajdować się w skalerze obrazu, układzie LVDS i złączu, sterowaniu skanowaniem, podtrzymaniem lub danymi, zasilaczu lub w samym panelu wyświetlacza PDP.

Sprawdzić należy wyjście nadajnika LVDS na złączu LVDS. Prostokątny przebieg będzie obecny na linii danych, jeśli brakuje sygnału wideo i nadajnik LVDS działa prawidłowo. Sprawdzić należy również zegar LVDS. Sprawdzić wejścia i wyjścia układu skalera, przebiegi sterowania podtrzymaniem i skanowaniem oraz zasilacz.

Krytyczne uszkodzenie w jednym z układów przetwarzania, takich jak dekoder kolorów, skalara obrazu, kodera LVDS lub procesora podpól (sub-feld) normalnie spowodują brak obrazu przy prawidłowym odtwarzaniu dźwięku. Błąd krytyczny w układzie scalonym pamięci (Flash, NVRAM, SDRAM) spowoduje również brak obrazu i brak dźwięku, przy czym odbiornik pozostaje w trybie czuwania. Podobnie brak sygnałów zegara, sygnałów sterujących takich jak np. zezwolenie (Enable), wybór układu (Chip Select), sygnałów na liniach magistrali l²C spowoduje brak obrazu lub pozostanie odbiornika telewizyjnego w trybie standby.

Jednakże część uszkodzeń takich jak: zimne lutowania wyprowadzeń układu pamięci lub procesora, zablokowanie linii danych lub adresowych na poziomie „0” lub „1” lub luźne połączenia spowodują niekrytyczne nieprawidłowości w postaci „rozdrobnienia” obrazu, i/lub wielu obrazów i/lub zniekształcenia kolorów. Typowe symptomy niekrytycznych uszkodzeń pokazano na rysunkach a, b, c, d, e.

Uszkodzenie formatowania obrazu

Uszkodzenie skanowania linii

Rozłączone złącze RVDS

Brak jednego bitu koloru

Uszkodzenie pamięci skanowania

Uszkodzenie układów wytwarzających stałe (DC) napięcia zasilające

Te uszkodzenia zwykle prowadzą do całkowitego unieruchomienia systemu dystrybucji napięć zasilających oprócz zasilacza trybu czuwania (standby) i ewentualnie zasilania toru fonii. Awaria w jednym stopniu wytwarzania napięcia nieuchronnie prowadzi do wyłączenia (unieruchomienia) innych stopni między innymi w celu ich ochrony – następuje zadziałanie układów protekcji. W takim przypadku zadaniem jest znalezienie podzespołu w systemie dystrybucji zasilania, będącego pierwotną przyczyną awarii.

Poniżej przedstawiono sugerowane testy kontrolne dla ekranów plazmowych:

• sprawdzenie, czy odbiornik nie znajduje się w trybie czuwania?
• sprawdzenie wyjściowych napięć zasilających DC
• sprawdzenie napięcia stałego (około 400V) z tranzystora kluczującego przetwornicę Flyback,
• Obserwacja wytwarzania (tzw. „budowania” napięcia w fazie początkowej) napięć stałych różnych generatorów (przetwornic) napięcia: PFC, przetwornicy Flyback, przetwornica rezonansowa), jak również sygnały sterujące w momencie włączania odbiornika. Sposób, w jaki są wytwarzane (budowane) wyjściowe napięcia stałe i przebiegi PWM jest doskonałą wskazówką do lokalizacji miejsca wystąpienia uszkodzenia. Sygnały sterujące PWM i wyjściowe napięcia stałe powinny pojawić się (być obecne) w bardzo krótkim czasie przed wyłączeniem odbiornika i przejściem w tryb standby.

Diagnostyka i wykrywanie uszkodzeń w telewizorach LCD

Procedura diagnozowania i usuwania usterek w telewizorach LCD jest bardzo zbliżona do procedury opisanej dla odbiorników telewizyjnych z panelami plazmowymi. Na rysunku 3 pokazano najistotniejsze podzespoły odbiorników telewizyjnych LCD. Kolejność procedury włączania jest taka sama jak dla TV z ekranem plazmowym, za wyjątkiem braku przetwornicy rezonansowej wytwarzającej napięcia podtrzymania (Sustain).

Dla paneli LCD podobna procedura diagnozowania i usuwania usterek może być następująca:

• sprawdzenie, czy odbiornik nie znajduje się w trybie czuwania?
• sprawdzenie wyjściowych napięć zasilających DC
• sprawdzenie napięcia stałego na tranzystorze kluczującym przetwornicę Flyback,
• sprawdzenie napięcie sterującego podświetleniem tylnym poprzez umieszczenie sondy CRO w sąsiedztwie transformatora step-up (podwyższającego napięcie) dla lamp CCFL. Przebieg sinusoidalny powinien być zbierany z częstotliwością w granicach 50kHz.
• sprawdzenie sygnału PWM sterującego jasnością lamp, używając sondę CRP lub sondę logiczną
• sprawdzenie zasilania oscylatora inwertera
• sprawdzenie wyjścia oscylatora inwertera.

Układ PFC nie jest pokazany, chociaż w wielu odbiornikach z większymi ekranami jest on zamontowany.

Uszkodzenie lamp CCFL

Dla paneli LCD, uszkodzenie jednej lampy CCFL (lub większej ilości, w zależności o tego ile ich zastosowano), zwykle skutkuje wyłączeniem inwertera przez mikrokontroler natychmiast lub po krótkiej chwili. Przy jednej nieprawidłowo działającej lampie, jasność nadal będzie rozłożona w miarę równomiernie, a obraz będzie wyglądać normalnie o prawie niezauważalnym pogorszeniu jasności.

Jednakże, gdy chociaż jedna lampa ulega uszkodzeniu (nie świeci), do mikrokontrolera wysyłany jest sygnał błędu i inwerter zostaje wyłączony, a odbiornik telewizyjny najczęściej zostaje przełączony w tryb standby. Należy sprawdzić protekcję (układy ochronne) przeciwnapięciową i sygnał błędu. Skontrolować również przebieg PWM sterujący jasnością: jeśli jest obecny, to uszkodzony jest prawdopodobnie oscylator.

Klasyczne pozostanie odbiornika z wyświetlaczem plazmowym lub LCD w trybie standby

Niezmiennie, uszkodzenie w jednym stopniu takim jak zasilacz, mikrokontroler, a nawet bloku wideo i formatowania obrazu prowadzi do przełączenia telewizora w tryb standby w wyniku szerokiego działania układów sprzężenia zwrotnego obwodów protekcji stosowanych w odbiornikach PDP i LCD.

Gdy odbiornik znajdzie się w trybie czuwania z wyłączonymi wszystkimi napięciami zasilającymi i wstrzymaniem pracy układów przetwarzania sygnałów i wytwarzania sygnałów sterujących, trudno jest znaleźć oryginalną (pierwotną) przyczynę usterki.

Proces uruchamiania różni się dla odbiorników z wyświetlaczem plazmowym i LCD, ale generalnie sekwencja wydarzeń została podsumowana powyżej.

Opracowano na podstawie materiałów internetowych producentów paneli wyświetlaczy PDP i LCD.

Porównywarka cen sprzętu RTV