За мониторами LCD достаточно прочно закрепилась репутация изделий, в которых нечему ломаться. Однако в мире пока еще не появилось ни одного электронного устройства, которое вообще не ломалось бы, и поэтому ремонтировать LCD-мониторы все-таки приходится. Однако экономика ремонта подсказывает, что ремонт выгоден там, где его можно осуществить быстро и с наименьшими временными затратами. В то же самое время, основу основ любого ремонта составляет диагностика, на которую и уходит зачастую до 90% временных затрат сервисного специалиста. Для быстрой и эффективной работы по ремонту необходимо знать устройство монитора, иметь понятие о его составных элементах и выполняемых ими функциях. Кроме того, специалист должен представлять, как проявляется неисправность того или иного модуля монитора.

Конечно же, каждый LCD-монитор имеет свои особенности и определенные схемотехнические решения, применение которых обусловлено характеристиками, функциями и конструктивом монитора, однако подавляющая часть этого класса электронной техники в высочайшей степени однообразна. Причин, приводящих к однообразию в построении LCD-мониторов несколько.

Во-первых , основным элементом монитора является жидкокристаллическая панель, которая, в свою очередь – есть законченное функциональное устройство с вполне определенным набором входных управляющих сигналов, т.е. функциональная схема всего монитора определяется именно архитектурой ЖК-панели. А так как практически все панели имеют весьма похожее построение, то это и приводит к тому, что различные схемы, управляющие LCD-панелью, должны формировать одни и те же сигналы, то есть должны строится примерно одинаково.

Во-вторых , производителей LCD-панелей в мире не так уж и много (их можно пересчитать по пальцам одной руки) и поэтому в мониторах различных фирм и торговых марок используются одни и те же ЖК-панели.

В-третьих , практически все современные интерфейсы между монитором и компьютером, а также между схемой управления и LCD-панелью стандартизированы, т.е. производители мониторов и панелей находятся в достаточно узких рамках этих стандартов.

Таким образом, для жидкокристаллических мониторов действительно подойдут общения, типа: «Да, все они одинаковые....».

В качестве типовой схемы построения LCD-монитора можно предложить схему, изображенную на рис.1. На этой схеме можно найти все основные функциональные узлы монитора.

Рассмотрим функции каждого модуля «типового» жидкокристаллического монитора, что позволит правильно проводить его диагностику.

LCD-панель

Несомненно, это самый основной элемент монитора, определяющий и его качество, и его стоимость. Как уже говорилось, LCD-панель является функционально законченным устройством, т.е. кроме самой матрицы жидких кристаллов, в панели имеется еще целый ряд компонентов, позволяющих функционировать ей при минимальном количестве внешних управляющих сигналов. В состав LCD-панели обычно интегрированы следующие элементы:

1. Матрица жидких кристаллов, положение каждого из которых определяется двумя координатами – номер строки и номер столбца.

2. Набор транзисторов (обычно TFT ), обеспечивающих «включение» и «выключение» соответствующей ячейки жидких кристаллов. Эти транзисторы фактически можно назвать коммутирующими ключами, и каждой ячейке матрицы кристаллов соответствует свой транзистор, т.е. их будет столько же, сколько точек на экране. Эти транзисторы в свою очередь являются неотъемлемой частью матрицы жидких кристаллов. Для коммутации транзистора необходимо «указать» номер строки и номер столбца, в котором он находится, т.е. коммутация транзистора осуществляется двумя сигналами.

3. Схема выборки, позволяющая включить нужную ячейку матрицы. Схема выборки формирует сигналы для включения транзистора TFT. Схема выборки состоит из двух элементов: строчных драйверов и столбцовых драйверов.

4. Управляющий контроллер TCON . Этим контроллером, который является интегральной микросхемой, обеспечивается обработка входных сигналов, поступающих от платы управления. Из этих управляющих сигналов формируются команды для столбцовых и строчных драйверов.

5. Интерфейсная схема, которая в современных панелях обычно представляет собой приемник дифференциальных сигналов. Интерфейсная схема принимает сигналы от платы управления в последовательном виде и преобразует их в параллельный код.

6. Регулятор и преобразователь входного питающего напряжения.

Лампа задней подсветки

Лампой задней подсветки осуществляется формирование светового потока, который, проходя через матрицу жидких кристаллов, создает видимую «картинку». В качестве ламп задней подсветки чаще всего используются люминесцентные лампы. Это могут быть как традиционные лампы с нитью накала, так и лампы с холодным катодом (CCFL ), которые используется чаще всего в современных мониторах. Количество ламп задней подсветки колеблется от 2 до 6 . В некоторых мониторах яркость свечения ламп может управляться для обеспечения регулировки контрастности изображения и регулировки градаций серого цвета. Лампы задней подсветки выполнены обычно в виде отдельного модуля, который можно поменять.

Инвертор

К функциям инвертора относятся создание питающего и пускового напряжения для ламп задней подсветки. Инвертор является преобразователем напряжения, называемым еще источником питания или электронным балластом. Инвертор - это импульсный преобразователь, работающий на высоких частотах.

В начальный момент пуска на выходе инвертора формируется напряжение в 1.5 – 2 кВ , которое должно "зажечь" лампу. После пробоя разрядного газового промежутка таким высоковольтным напряжением начинается генерация импульсного преобразователя на частотах 30 – 150 кГц. В рабочем режиме амплитуда переменного напряжения находится в диапазоне от 150 до 800 Вольт . Лампа во включенном состоянии является индуктивной нагрузкой для генератора напряжения. Функцией инвертора является получение этих высоковольтных импульсных напряжений из низковольтного напряжения постоянного тока, обычно номиналом +12В . Функцией инвертора также является обеспечение стабильности напряжения, прикладываемого к лампам, что позволяет создавать ровный, не мерцающий свет. Кроме того, в составе инвертора имеется токовая защита, блокирующая работу схемы в аварийных режимах.

Включение и выключение инвертора осуществляется управляющими сигналами от платы управления. Если регулировка контрастности изображения и регулировка градаций серого цвета осуществляется лампами задней подсветки, то от платы управления на инвертор должны приходить соответствующие регулирующие сигналы, а не только сигнал включения/выключения лампы.

Плата управления

Плата управления обеспечивает формирование сигналов управления для LCD-панели и для инвертора. Плата управления – это именно тот модуль, построение которого отличается в различных мониторах, т.к. именно его и проектируют производители мониторов, закупая стандартные LCD-модули. На плате управления размещаются обычно следующие элементы:

- интерфейсные схемы для обработки сигналов от персонального компьютера (ПК);

- аналого-цифровой преобразователь (ADC);

- дисплейный контролер (микропроцессор);

- передатчик сигналов для LCD-модуля.

Кроме этих, практически обязательных, элементов достаточно часто на плате управления можно найти микросхемы оперативной памяти, специализированные контролеры, микросхемы ПЗУ и FLASH-памяти.

Соединение платы управления с LCD-модулем осуществляется шлейфом, исправность которого в значительной степени определяет правильную работу монитора.

Панель управления

Панелью управления обеспечивается связь между пользователем и монитором. На панели управления размещаются кнопки, с помощью которых обеспечивается вход в режимы настройки параметров монитора. Кроме того, на панели управления имеется еще и световой индикатор, с помощью которого отображаются режим работы монитора и могут выводиться сообщения о неисправностях монитора. Сообщения выводятся в виде определенного алгоритма включения и выключения светодиода.

Преобразователь напряжения

Преобразователь напряжения фактически выполняет функции блока питания, обеспечивая все элементы монитора соответствующими напряжениями. Можно выделить два варианта обеспечения ЖК-монитора питающими напряжениями:

1. С внешним сетевым адаптером и внутренним регулятором и стабилизатором напряжения.

2. С внутренним импульсным источником питания.

Первый вариант используется чаще. В этом случае на вход монитора от внешнего сетевого адаптера подается постоянное напряжение номиналом 12 ....24 В. Внутренним преобразователем обеспечивается получение напряжений 5В, 3.3В, 2.5В и других из выходного напряжения адаптера. В составе монитора для этих целей могут использоваться линейные интегральные стабилизаторы или импульсные преобразователи. Данный вариант организации питания, несомненно, уменьшает габариты и вес монитора и, пожалуй, приводит к возрастанию надежности.

Второй вариант подразумевает, что в составе монитора имеется самый обычный импульсный источник питания, что дает некоторые преимущества – отсутствие внешних блоков, и возможность подключать монитор напрямую к сети. С другой стороны, увеличение габаритов монитора и снижение надежности изделия может не нравиться некоторым пользователям.

Чаще всего преобразователь напряжения находится на плате управления, поэтому неисправности преобразователя очень часто относят именно к неисправностям схемы управления.

Основные проблемы, возникающие при эксплуатации мониторов описаны в табл.1.

Таблица 1. Типовые неиправности LCD-мониторов, их причины и методы устранения

Проявление неисправности	Возможные причины неисправности	Методы ремонта и диагностики
Монитор не включается. Индикатор питания не светится.	Неисправен внутренний источник питания (если монитор не использует сетевого адаптера)	1. Заменить блок питания, если он выполнен в виде отдельного модуля. 2. Заменить плату управления, если блок питания устанавливается на этой плате. 3. Провести проверку входных цепей, ключевого транзистора, микросхемы ШИМ-контроллера и при необходимости заменить неисправные элементы. 4. Проверить выходные цепи источника питания на наличие коротких замыканий.
	Неисправен сетевой адаптер (для мониторов с сетевым адаптером)	1. Проверить наличие на выходе адаптера напряжения 12-24 В. В случае отсутствия напряжений заменить адаптер. 2. Проверить провода между сетевой вилкой и адаптером и между адаптером и монитором. В случае обрыва – отремонтировать. 3. Заменить сетевой адаптер.
	Неисправна кнопка включения питания	Проверить тестером кнопку и при необходимости – заменить ее.
	Неисправен преобразователь напряжения на плате управления
	Неисправна плата управления	Заменить плату управления.
Несоответствующая яркость изображения (слишком высокая или слишком низкая).	Неисправен инвертор	2. Заменить плату управления.
	Неисправна плата управления	Заменить плату управления.
Мигающий экран (полностью весь экран или один из краев)	Неисправен инвертор	Проверить на выходе инвертора наличие импульсного высокочастотного напряжения (300В -1500В – точный номинал зависит от конкретного монитора). В случае отсутствия: 1. Заменить инвертор (или отремонтировать). 2. Заменить плату управления. 3. Проверить соединительный шлейф между инвертором и платой управления (если инвертор выполнен в виде отдельного модуля).
	Неисправна лампа задней подсветки	Заменить блок задней подсветки.
Экран темный. Индикатор питания светится.	Неисправна LCD -панель	Заменить LCD -панель.
	Неисправен инвертор	Проверить на выходе инвертора наличие импульсного высокочастотного напряжения (300В -1500В – точный номинал зависит от конкретного монитора). В случае отсутствия: 1. Заменить инвертор (или отремонтировать). 2. Заменить плату управления. 3. Проверить соединительный шлейф между инвертором и платой управления (если инвертор выполнен в виде отдельного модуля).
	Неисправна плата управления	Заменить плату управления.
	Неисправен преобразователь напряжения на плате управления.	1. Проверить тестером наличие выходных напряжений на всех стабилизаторах. При отсутствии напряжений – заменить стабилизаторы или плату. 2. Заменить плату управления.
		Включить монитор в автономном режиме, не подключая к ПК. Если на экране появляется какое-либо сообщение, то необходимо заменить интерфейсный кабель.
Экран выключается через некоторое время.	Неисправен инвертор (срабатывает токовая защита)	Заменить блок инвертора или проверить его компоненты.
	Неисправна лампа задней подсветки	Заменить блок задней подсветки.
Отсутствует один из цветов.	Неисправен интерфейсный кабель между монитором и компьютером
	Неисправен интерфейсный кабель между платой управления и LCD -панелью	Заменить кабель или проверить его «прозвонкой» с помощью тестера.
		Заменить плату управления.
	Неисправна LCD -панель	Заменить LCD -панель.
На экран не выводится меню настройки.	Неисправны элементы платы управления	Заменить плату управления.
Кнопки панели управления не функционируют.	Неисправны кнопки	Проверить кнопки с помощью тестера.
	Обрыв соединительного шлейфа между панелью управления и платой управления	Проверить шлейф тестером.
	Неисправна плата управления	Заменить плату управления.

На рис.2 - 5 приводятся быстрые алгоритмы диагностики и ремонта мониторов при возникновении соответствующих неисправностей. Для большей наглядности алгоритмы ремонта представлены в графическом виде. Эти алгоритмы помогут провести быстрый ремонт на уровне отдельных модулей.

Эта статья посвящена ремонту мониторов своими собственными руками в бытовых условиях. Прочтя ее, вы сумеете сами установить источник проблемы и осуществить починку монитора на дому, сэкономив свои средства. Для осуществления данной задачи понадобится минимальный набор инструментов, умелые руки, холодная голова и кое-какая техническая смекалка.

Одной из самых ходовых марок мониторов на сегодняшний день являются мониторы LG, на таковом и проводились опыты по ремонту мониторов дома.

У подавляющего количества мониторов с течением времени «вылазят» практически идентичные неполадки, которые обусловлены поломками в схеме питания. По этому к примеру ремонт мониторов LG не будет сильно отличаться от ремонта мониторов других марок.

Для ремонта жк мониторов своими руками необходимо:

1. Пальник — он может быть бюджетный, недорогой, жало его по возможности должно быть острым;

2. Кусачки — ими мы будем обрезать ножки у конденсаторов;

3. Отвертка-крест, ведь монитор надо будет разобрать;

4. Необходимо разыскать тонкую пластиковую либо железную пластину, чтобы открыть корпус устройства без повреждений

5. Олово, канифоль

Основные случаи поломок в мониторах:

1. Темный экран на включенном мониторе — как правило, вздулись конденсаторы.

2. Монитор сначала оживает, а через пару-тройку секунд вырубается — трансформатор инвертора поломан

Как разбирать монитор своими руками:

1. Отсоединяем все кабеля

2. Подставку также надо отсоединить

3. Откручиваем все болтики в корпусе

4. вот тут-то и пригодится та пластина, которую мы припасли — с ее помощью надо отсоединить переднюю рамку от задней части.

5. Отключаем провода подсветки (они разноцветные и их видно сразу).

6. Отключаем от платы шлейф матрицы

7. В мониторе видим две платы. Достаем их и начинаем изучать.

Как меняются конденсаторы в мониторе:

Смотрим на вздувшиеся конденсаторы и ищем в продаже точно такие же. Конденсаторы можно выпаять из платы простым паяльником, освобождаем одну ножку от припоя, а потом и вторую ножку конденсатора.

Инверторный трансформатор в мониторе, как правило, имеет 6-8 ножек и более. Его легко можно снять при помощи паяльника и олово отсоса. Припаивается он вообще легко, ножки просто вставляются в нужные отверстия.

Как меняется инверторный трансформатор в мониторе:

Теперь, после прочтения данной статьи, Вы можете починить монитор самостоятельно, а не тащить его в ремонт и тратить на это свои деньги. Если проблема выявится в конденсаторах, то на ремонт вы потратите сущую мелочь, если поломан окажется трансформатор инвертора, то его цена будет приблизительно в районе 10 долларов США. Главное, смело берите инструмент в руки, и ремонт обязательно удастся!

Для того, чтобы отремонтировать что-либо, необходимо сперва изучить из чего оно состоит. Так давайте же для начала рассмотрим, из каких основных блоков состоит ЖК монитор. В ЖК мониторе можно явно выделить пять основных блоков:

1. Блок питания
2. Блок инвертора ламп
3. Блок кнопок
4. Ну и, конечно же, сама матрица

Теперь давайте рассмотрим каждый блок в отдельности, их основные неисправности, способы их нахождения и устранения.

Блок питания.

Блок питания предназначен для формирования стабильных напряжений. Как правило, это напряжения +12В, +3В (или +5В). Этот блок ломается чаще всего. От повышенных температур «высыхают» электролитические конденсаторы (теряют свою емкость и вздуваются). Из-за этого напряжения становятся нестабильными или заниженными и в этом случае либо срабатывает защита, либо не хватает напряжения для запуска.Неисправные конденсаторы почти всегда вздутые и их сразу видно при визуальном осмотре. Для исправления этой неисправности необходимо просто заменить «высохшие» конденсаторы. Советую менять их сразу все потому, что попадаются конденсаторы не вздутые, но потерявшие емкость. Естественно, что это не единственная неисправность блока питания, но, другие неисправности очень редкие и мне еще не встречались, поэтому дополнения буду писать по мере появления данных неисправностей или по просьбам, выраженным на форуме.

Неисправности блока питания могут выражаться в следующем:

1. Монитор не реагирует на кнопку включения
2. Монитор загорается на несколько секунд и тухнет
3. Вместе с этими проявлениями слышен свист

Блок инвертора ламп.

Чаще всего инвертор ламп имеет два канала (два канала по две лампы), реже один или четыре. Но это очень редкие случаи и я с ними не встречался. Инвертор в 90% случаях запитан через предохранитель в виде резистора или катушки. Несмотря на многообразие мониторов принцип у них один и тот же: постоянное напряжение преобразуется в переменное посредством генератора и транзисторов (конкретные схемные решения зависят от конкретной модели монитора), и подается на повышающий трансформатор. С трансформатора напряжение поступает на лампы, а так же напряжение через согласующие цепи в качестве сигнала нормальной работы инверторов и ламп матрицы подается на микросхему защиты.

Ремонт блока инвертора зависит от модели монитора. Часть мониторов имеют инвертор, основанный на биполярных транзисторах типа 2SC 5707. В этих инверторах обычно горит один из каналов, а не оба канала. Принцип поиска сводится к прозвонке транзисторов (в каждом канале стоит один полевой транзистор, который тоже иногда сгорает, и два транзистора 2SC 5707). Почти всегда транзисторы сгорают из-за непропайки или отвалившихся высоковольтных конденсаторов на 0,22 мкФ или повышающих трансформаторов, которые расположены рядом с транзисторами. Реже выход из строя транзисторов связан со старением. Менять же советую оба транзистора 2SC 5707, даже если сгорел только один. Это связано с тем, что во время работы монитора оба транзистора изменили свои параметры и при замене только одного сгоревшего транзистора канала, его параметры будут сильно отличаться от уже стоящего (не замененного) транзистора. А это значит, что оба транзистора будут испытывать значительные перегрузки, в итоге чего сгорит старый транзистор.

Неисправности инвертора ламп могут выражаться в следующем:

1. Подсветка монитора включается на несколько секунд и гаснет
2. Монитор включается, но нет подсветки вовсе

Блок управления и формирования изображения

Данный блок предназначен для согласования всех остальных блоков. В его задачи входит включение/выключение инвертора ламп при включении/выключении монитора, а также для преобразования поданных с выхода видеокарты сигналов в сигналы для матрицы. Этот блок ломается очень редко и главной его поломкой является "глюк" процессора. В 90% случаев это лечится прогревом процессора паяльной станцией при температуре 300-400 градусов. Для этого необходимо снять процессор с платы и прогревать в течение 5-10 минут, после чего впаять его обратно и порадоваться рабочему монитору.

Неисправности блока управления и формирования изображения могут выражаться в следующем:

1. Изображение полностью отсутствует, подсветка работает
2. С отключенным кабелем от компьютера по экрану бегает картинка "нет сигнала" (текст надписи может отличаться и зависит от модели и производителя монитора), а с подключенным кабелем изображение отсутствует. При этом известно заранее, что компьютер и кабель исправны.
3. Монитор показывает изображение только с низким разрешением (например с разрешением до 800х600 показывает, а с разрешением выше не показывает).

Это - LCD монитор с диагональю матрицы 17 дюймов. Сразу скажу, что когда нет изображения на мониторе, мы (на работе) сразу относим такие экземпляры нашему электронщику и он ими занимается, но тут была возможность потренироваться:)

Для начала, давайте немного разберемся с терминологией: раньше в ходу массово были CRT мониторы (CRT - Cathode Ray Tube). Как видно из названия, в их основе лежит катодно-лучевая трубка, но это дословный перевод, технически правильно говорить об электронно-лучевой трубке (ЭЛТ).

Вот - разобранный образец такого "динозавра":

Сейчас в моде LCD тип мониторов (Liquid Crystal Display - дисплей на основе жидких кристаллов) или просто ЖК-дисплей. Часто подобные конструкции называют TFT-мониторами.

Хотя, опять же, если говорить по правильному, то надо так: LCD TFT (Thin Film Transistor - экраны на основе тонкоплёночных транзисторов). TFT это просто самая, на сегодняшний день, распространенная разновидность, точнее, - технология LCD (жидкокристаллических) дисплеев.

Итак, перед тем как самому взяться за ремонт монитора, рассмотрим какие же "симптомы" были у нашего "пациента"? Если говорить коротко, то: нет изображения на экране . А вот если понаблюдать немного пристальнее, то начинали всплывать разные интересные подробности! :) При включении монитор на долю секунды показывал изображение, которое тут же пропадало. При этом (судя по звукам) самого компьютера работал исправно и загрузка операционной системы проходила успешно.

Подождав некоторое время (иногда минут 10-15) я обнаружил, что изображение самопроизвольно появилось. Повторив эксперимент несколько раз, я в этом убедился. Иногда для этого, правда, приходилось выключить и включить монитор кнопкой «power» на лицевой панели. После возобновления картинки все работало без сбоев вплоть до выключения компьютера. На следующий день история и вся процедура повторялись снова.

Причем, я заметил интересную особенность: когда в комнате было достаточно тепло (сезон-то уже не летний) и батареи натоплены порядочно, - время простоя монитора без изображения сокращалось минут на пять. Складывалось такое ощущение, что он разогревается, выходя на нужный температурный режим и дальше работает без проблем.

Это стало особенно заметным после того, как в один из дней родители (монитор находился у них) выключили отопление и в комнате стало достаточно свежо. В подобных условиях изображение на мониторе отсутствовало минут 20-25 и только потом, когда он достаточно нагрелся, появилось.

По моим наблюдениям, монитор вел себя точно так же, как компьютер с определенными (потерявшими емкость конденсаторами). Если такую плату достаточно прогреть (дать ей поработать или направить в ее сторону обогреватель) она нормально "стартует" и, достаточно часто, работает без сбоев до выключения компьютера. Естественно, что это - до какого-то момента!

Но на раннем этапе диагностики (до вскрытия корпуса "больного") нам весьма желательно составить как можно более полную картину происходящего. По ней мы можем примерно сориентироваться, в каком именно узле или элементе проблема? В моем случае я, проанализировав все изложенное выше, подумал о конденсаторах, расположенных в схеме питания моего монитора: включаем - нет изображения, конденсаторы прогреваются - появляется.

Что ж, пришло время проверить это предположение!

Ремонтируем монитор своими руками

Будем разбирать! Сначала, с помощью отвертки, отвинчиваем винт, крепящий нижнюю часть подставки:

Затем, - удаляем соответствующие винты и снимаем основу крепления подставки:

Не торопясь, продвигаемся по периметру всей матрицы, постепенно выщелкивая отверткой из своих посадочных мест пластмассовые защелки, удерживающие переднюю панель.

После того, как мы разобрали монитор (разделили его лицевую и тыльную части), видим вот такую картину:

Если "внутренности" монитора крепятся к тыльной панели с помощью скотча, - отклеиваем его и извлекаем саму матрицу с блоком питания и платой управления.

На столе остается тыльная пластмассовая панель.

Все остальное в разобранном мониторе выглядит вот так:

Вот так "начинка" выглядит у меня на ладони:

Покажем крупным планом панель кнопок настройки, которые выводятся для пользователя.

Теперь, нам нужно отсоединить контакты, соединяющие катодные лампы подсветки, находящиеся в матрице монитора, со схемой инвертора, отвечающей за их зажигание. Для этого мы снимаем алюминиевую защитную крышку и под ней видим разъемы:

То же самое проделываем с противоположной стороны защитного кожуха монитора:

Отсоединяем разъемы, идущие от инвертора монитора к лампам. Кому интересно, сами катодные лампы выглядят следующим образом:

Они прикрыты с одной стороны металлическим кожухом и располагаются в нем попарно. Инвертор "поджигает" лампы и регулирует интенсивность их свечения (управляет яркостью экрана). Сейчас вместо ламп все чаще используют светодиодную подсветку.

Совет: если Вы обнаружите, что на мониторе внезапно пропало изображение, присмотритесь внимательно (при необходимости подсветите экран фонариком). Возможно, Вы заметите слабо различимое (тусклое) изображение? Здесь - два варианта: либо из строя вышла одна из ламп подсветки (в этом случае инвертор просто уходит "в защиту" и не подает на них питание), оставаясь полностью рабочим. Второй вариант: мы имеем дело с поломкой самой схемы инвертора, которую можно либо отремонтировать либо - заменить (в ноутбуках, как правило, прибегают ко второму варианту).

К слову, инвертор ноутбука располагается, как правило, под лицевой внешней рамкой матрицы экрана (в средней и нижней ее части).

Но мы отвлеклись, продолжаем ремонтировать монитор (точнее, пока что, курочить его) :) Итак, удалив все соединительные кабели и элементы, мы разбираем монитор дальше. Раскрываем его, как ракушку.

Внутри мы видим еще один кабель, соединяющий, защищенную очередным кожухом, матрицу и лампы подсветки монитора с платой управления. До половины отклеиваем скотч и видим под ним плоский разъем с находящимся в нем кабелем данных. Аккуратно извлекаем его.

Кладем матрицу отдельно (нас она, в данном ремонте, интересовать не будет).

Вот так она выглядит с тыльной стороны:

Пользуясь случаем, хочу показать Вам разобранную матрицу монитора (недавно пытались отремонтировать на работе). Но после разбора стало понятно, что починить не получится: выгорела часть жидких кристаллов на самой матрице.

Во всяком случае, свои пальцы, расположенные позади поверхности, я так четко видеть не должен бы был! :)

Матрица крепится в рамке, фиксирующей и удерживающей все ее части вместе, с помощью плотно сидящих пластмассовых защелок. Для того чтобы открыть их, придется основательно поработать плоской отверткой.

Но при том типе ремонта монитора своими руками, который мы проводим сейчас, нас будет интересовать другая часть конструкции: управляющая плата с процессором, а еще больше - нашего монитора. Обе они представлены на фото ниже: (фото - кликабельно)

Итак, на фото выше слева у нас - плата процессора, а справа - плата питания, объединенная со схемой инвертора. Плату процессора часто еще называют платой (или схемой) скалера.

Схема скалера обрабатывает сигналы, приходящие от ПК. По сути, скалер представляет собой многофункциональную микросхему, в состав которой входят:

• микропроцессор
• ресивер (приемник), который принимает сигнал и преобразовывает его в нужный вид данных, передаваемый по цифровым интерфейсам подключения ПК
• аналого-цифровой преобразователь (АЦП), который преобразовывает входные аналоговые сигналы R/G/B и управляет разрешением монитора

Фактически, скалер является микропроцессором, оптимизированным под задачу обработки изображения.

Если в мониторе есть фрейм-буфер (), то работа с ней осуществляется также через скалер. Для этого многие скалеры имеют интерфейс для работы с динамической памятью.

Но мы - снова отвлеклись от ремонта! Продолжим! :) Давайте внимательно посмотрим на комбинированную плату питания монитора. Мы увидим там вот такую интересную картину:

Как мы и предполагали в самом начале, помните? Видим три вздутых конденсатора, требующих замены. Как это правильно делать, рассказывается нашего сайта, не будем отвлекаться лишний раз.

Как видим, один из элементов (конденсаторов) вспучился не только сверху, но и снизу и из него вытекла некоторая часть электролита:

Для замены и эффективного ремонта монитора нам нужно будет полностью извлечь плату питания из кожуха. Отворачиваем крепежные винты, вытаскиваем из разъема кабель питания и берем плату в руки.

Вот фото ее тыльной стороны:

А вот - ее лицевая часть:

Сразу хочу сказать, что достаточно часто плата питания объединяется со схемой инвертора на одной PCB (печатной плате). В этом случае, можно говорить о комбинированной плате, представленной источником питания монитора (Power Supply) и инвертором задней подсветки (Back Light Inverter).

В моем случае именно так и есть! Видим, что на фото выше нижняя часть платы (отделенная красной линией) и есть, собственно, схема инвертора нашего монитора. Бывает, что инвертор представлен отдельной PCB, тогда в мониторе присутствует три отдельных платы.

Источник питания (верхняя часть нашей PCB) выполнен на основе микросхемы ШИМ-контроллера FAN7601 и полевого транзистора SSS7N60B, а инвертор (ее нижняя часть) - на основе микросхемы OZL68GN и двух транзисторных сборок FDS8958A.

Теперь мы можем спокойно приступить к ремонту (замене конденсаторов). Мы можем это делать, удобно расположив конструкцию на столе.

Вот как будет выглядеть интересующий нас участок после удаления с него неисправных элементов.

Давайте внимательно посмотрим, какой номинал емкости и напряжения нужен нам для замены выпаянных из платы элементов?

Видим, что это элемент с номиналом в 680 микрофарад (mF) и максимальным напряжением в 25 Вольт (V). Более подробно об этих понятиях, а также о такой важной вещи, как соблюдение правильной полярности при проведении пайки, мы с Вами говорили . Так что, не будем останавливаться на этом еще раз.

Просто скажем, что у нас вышли из строя два конденсатора на 680 mF с напряжением в 25V и один на 400 mF/25V. Поскольку наши элементы включены в электрическую схему параллельно, мы спокойно можем вместо трех конденсаторов с суммарной емкостью (680+680+440=1800 микрофарад) использовать два конденсатора по 1 000 mF, которые в сумме дадут ту же (даже большую) емкость.

Вот как выглядят извлеченные из нашей платы монитора конденсаторы:

Продолжаем ремонт монитора своими руками, и сейчас настало время впаять новые конденсаторы на место извлеченных.

Поскольку элементы действительно новые, у них - длинные "ноги". После впаивания на место просто аккуратно срезаем их излишек бокорезами.

В итоге, у нас получилось вот так (для порядка, к двум конденсаторам по 1 000 микрофарад, я поместил на плату дополнительный элемент емкостью 330 mF).

Теперь, - аккуратно и внимательно производим обратную сборку монитора: прикручиваем все винты, точно так же соединяем все кабели и разъемы и, в итоге, можем приступить к промежуточному пробному пуску нашей наполовину-собранной конструкции!

Совет : нет смысла сразу собирать весь монитор обратно, ведь если что-то пойдет не так, нам придется разбирать все с самого начала.

Как видим, рамка, сигнализирующая об отсутствии подключенного кабеля данных, появилась сразу же. Это, в данном случае, - верный признак того, что ремонт монитора своими руками прошел у нас успешно! :) Раньше, до устранения неисправности, на нем не было вообще никакого изображения до тех пор, пока он не прогревался.

Мысленно пожав себе руку, собираем монитор в исходное состояние и (для проверки) подключаем его вторым дисплеем к ноутбуку. Включаем лэптоп и видим, что изображение сразу же "ушло" на оба источника.

Что и требовалось доказать! Мы только что сами отремонтировали наш монитор!

Обратите внимание : чтобы узнать, какие еще бывают разновидности неисправностей TFT мониторов, пройдите .

Ремонт LCD монитора

Для того чтобы починить ЖК монитор своими руками, необходимо в первую очередь понимать, из каких основных электронных узлов и блоков состоит данное устройство и за что отвечает каждый элемент электронной схемы. Начинающие радиомеханики в начале своей практики считают, что успех в ремонте любого прибора заключается в наличии принципиальной схемы конкретного аппарата. Но на самом деле, это ошибочное мнение и принципиальная схема нужна не всегда.

Итак, вскроем крышку первого попавшегося под руку ЖК монитора и на практике разберёмся в его устройстве.

ЖК монитор. Основные функциональные блоки.

Жидкокристаллический монитор состоит из нескольких функциональных блоков, а именно:

ЖК-панель

Жидкокристаллическая панель представляет собой завершённое устройство. Сборкой ЖК-панели, как правило, занимается конкретный производитель, который кроме самой жидкокристаллической матрицы встраивает в ЖК-панель люминесцентные лампы подсветки, матовое стекло, поляризационные цветовые фильтры и электронную плату дешифраторов, формирующих из цифровых сигналов RGB напряжения для управления затворами тонкоплёночных транзисторов (TFT).

Рассмотрим состав ЖК-панели компьютерного монитора ACER AL1716 . ЖК-панель является завершённым функциональным устройством и, как правило, при ремонте разбирать её не надо, за исключением замены вышедших из строя ламп подсветки.

Маркировка ЖК-панели: CHUNGHWA CLAA170EA

На тыльной стороне ЖК-панели расположена довольно большая печатная плата, к которой от основной платы управления подключен многоконтактный шлейф. Сама печатная плата скрыта под металлической планкой.

ЖК-панель компьютерного монитора Acer AL1716

На печатной плате установлена многовыводная микросхема NT7168F-00010. Данная микросхема подключается к TFT матрице и участвует в формировании изображения на дисплее. От микросхемы NT7168F-00010 отходит множество выводов, которые сформированы в десять шлейфов под обозначением S1-S10. Эти шлейфы довольно тонкие и на вид как бы приклеены к печатной плате, на которой находиться микросхема NT7168F.

Печатная плата ЖК-панели и её элементы

Плата управления

Плату управления по-другому называют основной платой (Main board ). На основной плате размещены два микропроцессора. Один из них управляющий 8-битный микроконтроллер SM5964 с ядром типа 8052 и 64 кбайт программируемой Flash-памяти.

Микропроцессор SM5964 выполняет довольно небольшое число функций. К нему подключена кнопочная панель и индикатор работы монитора. Этот процессор управляет включением/выключением монитора, запуском инвертора ламп подсветки. Для сохранения пользовательских настроек к микроконтроллеру по шине I 2 C подключена микросхема памяти. Обычно, это восьмивыводные микросхемы энергонезависимой памяти серии 24LCxx .

Основная плата (Main board) ЖК-монитора

Вторым микропроцессором на плате управления является так называемый мониторный скалер (контроллер ЖКИ) TSU16AK . Задач у данной микросхемы много. Она выполняет большинство функций, связанных с преобразованием и обработкой аналогового видеосигнала и подготовке его к подаче на панель ЖКИ.

В отношении жидкокристаллического монитора нужно понимать, что это по своей сути цифровое устройство, в котором всё управление пикселями ЖК-дисплея происходит в цифровом виде. Сигнал, приходящий с видеокарты компьютера является аналоговым и для его корректного отображения на ЖК матрице необходимо произвести множество преобразований. Для этого и предназначен графический контроллер, а по-другому мониторный скалер или контроллер ЖКИ.

В задачи контроллера ЖКИ входят такие как пересчёт (масштабирование) изображения для различных разрешений, формирование экранного меню OSD, обработка аналоговых сигналов RGB и синхроимпульсов. В контроллере аналоговые сигналы RGB преобразуются в цифровые посредством 3-х канальных 8-битных АЦП, которые работают на частоте 80 МГц.

Мониторный скалер TSU16AK взаимодействует с управляющим микроконтроллером SM5964 по цифровой шине. Для работы ЖК-панели графический контроллер формирует сигналы синхронизации, тактовой частоты и сигналы инициализации матрицы.

Микроконтроллер TSU16AK через шлейф связан с микросхемой NT7168F-00010 на плате ЖК-панели.

При неисправностях графического контроллера у монитора, как правило появляются дефекты, связанные с правильным отображением картинки на дисплее (на экране могут появляться полосы и т.п). В некоторых случаях дефект можно устранить пропайкой выводов скалера. Особенно это актуально для мониторов, которые работают круглосуточно в жёстких условиях.

При длительной работе происходит нагрев, что плохо сказывается на качестве пайки. Это может привести к неисправностям. Дефекты, связанные с качеством пайки нередки и встречаются и у других аппаратов, например, DVD плееров. Причиной неисправности служит деградация либо некачественная пайка многовыводных планарных микросхем.

Блок питания и инвертор ламп подсветки

Наиболее интересным в плане изучения является блок питания монитора, так как назначение элементов и схемотехника легче в понимании. Кроме того, по статистике неисправности блоков питания, особенно импульсных, занимают лидирующие позиции среди всех остальных. Поэтому практические знания устройства, элементной базы и схемотехники блоков питания непременно будут полезны в практике ремонта радиоаппаратуры.

Блок питания ЖК монитора состоит из двух. Первый – это AC/DC адаптер или по-другому сетевой импульсный блок питания (импульсник). Второй – DC/AC инвертор . По сути это два преобразователя. AC/DC адаптер служит для преобразования переменного напряжения сети 220 В в постоянное напряжение небольшой величины. Обычно на выходе импульсного блока питания формируются напряжения от 3,3 до 12 вольт.

Инвертор DC/AC наоборот преобразует постоянное напряжение (DC) в переменное (AC) величиной около 600 - 700 В и частотой около 50 кГц. Переменное напряжение подаётся на электроды люминесцентных ламп, встроенных в ЖК-панель.

Вначале рассмотрим AC/DC адаптер. Большинство импульсных блоков питания строится на базе специализированных микросхем контроллеров (за исключением дешёвых зарядников для мобильного, например).

В документации на микросхему TOP245Y можно найти типовые примеры принципиальных схем блоков питания. Это можно использовать при ремонте блоков питания ЖК мониторов, так как схемы во многом соответствуют типовым, которые указаны в описании микросхемы.

Вот несколько примеров принципиальных схем блоков питания на базе микросхем серии TOP242-249.

Рис 1 .Пример принципиальной схемы блока питания

В следующей схеме применены сдвоенные диоды с барьером Шоттки (MBR20100). Аналогичные диодные сборки (SRF5-04) применены в рассматриваемом нами блоке монитора Acer AL1716.

Рис 2. Принципиальная схема блока питания на базе микросхемы из серии TOP242-249

Заметим, что приведённые принципиальные схемы являются примерами. Реальные схемы импульсных блоков могут несколько отличаться.

Микросхема TOP245Y представляет собой законченный функциональный прибор, в корпусе которого имеется ШИМ – контроллер и мощный полевой транзистор , который переключается с огромной частотой от десятков до сотен килогерц. Отсюда и название - импульсный блок питания.

Блок питания ЖК монитора (AC/DC адаптер)

Схема работы импульсного блока питания сводится к следующему:

Выпрямление переменного сетевого напряжения 220В.

Эту операцию выполняет диодный мост и фильтрующий конденсатор. После выпрямления на конденсаторе напряжение чуть больше чем сетевое. На фото показан диодный мост, а рядом фильтрующий электролитический конденсатор (82 мкФ 450 В) – синий бочонок.

Преобразование напряжения и его понижение с помощью трансформатора.

Коммутация с частотой в несколько десятков – сотен килогерц постоянного напряжения (>220 B) через обмотку высокочастотного импульсного трансформатора. Эту операцию выполняет микросхема TOP245Y. Импульсный трансформатор выполняет ту же роль, что и трансформатор в обычных сетевых адаптерах , за одним исключением. Работает он на более высоких частотах, во много раз больше, чем 50 герц.

Поэтому для изготовления его обмоток требуется меньшее число витков, а, следовательно, и меди. Но необходим сердечник из феррита, а не из трансформаторной стали как у трансформаторов на 50 герц. Те, кто не знает, что такое трансформатор и зачем он применяется, сперва ознакомьтесь со статьёй про трансформатор .

В результате трансформатор получается очень компактным. Также стоит отметить, что импульсные блоки питания очень экономичны, у них высокий КПД.

Выпрямление пониженного трансформатором переменного напряжения.

Эту функцию выполняют мощные выпрямительные диоды. В данном случае применены диодные сборки с маркировкой SRF5-04.

Для выпрямления токов высокой частоты используют диоды Шоттки и обычные силовые диоды с p-n переходом. Обычные низкочастотные диоды для выпрямления токов высокой частоты менее предпочтительны, но используются для выпрямления больших напряжений (20 – 50 вольт). Это нужно учитывать при замене дефектных диодов.

У диодов Шоттки есть некоторые особенности, которые нужно знать. Во-первых, эти диоды имеют малую ёмкость перехода и способны быстро переключаться – переходить из открытого состояния в закрытое. Это свойство и используется для работы на высоких частотах. Диоды Шоттки имеют малое падения напряжения около 0,2-0,4 вольт, против 0,6 – 0,7 вольт у обычных диодов. Это свойство повышает их КПД.

Есть у диодов с барьером Шоттки и нежелательные свойства, которые затрудняют их более широкое использование в электронике. Они очень чувствительны к превышению обратного напряжения. При превышении обратного напряжения диод Шоттки необратимо выходит из строя.

Обычный же диод переходит в режим обратимого пробоя и может восстановиться после превышения допустимого значения обратного напряжения. Именно это обстоятельство и является ахиллесовой пятой, которое служит причиной выгорания диодов Шоттки в выпрямительных цепях всевозможных импульсных блоках питания. Это стоит учитывать в проведении диагностики и ремонте.

Для устранения опасных для диодов Шоттки всплесков напряжения, образующихся в обмотках трансформатора на фронтах импульсов, применяются так называемые демпфирующие цепи. На схеме обозначена как R15C14 (см.рис.1).

При анализе схемотехники блока питания ЖК монитора Acer AL1716 на печатной плате также обнаружены демпфирующие цепи, состоящие из smd резистора номиналом 10 Ом (R802, R806) и конденсатора (C802, C811). Они защищают диоды Шоттки (D803, D805).

Демпфирующие цепи на плате блока питания

Также стоит отметить, что диоды Шоттки используются в низковольтных цепях с обратным напряжением, ограниченным единицами – несколькими десятками вольт. Поэтому, если требуется получение напряжения в несколько десятков вольт (20-50), то применяются диоды на основе p-n перехода. Это можно заметить, если просмотреть datasheet на микросхему TOP245, где приводятся несколько типовых схем блоков питания с разными выходными напряжениями (3,3 B; 5 В; 12 В; 19 В; 48 В).

Диоды Шоттки чувствительны к перегреву. В связи с этим их, как правило, устанавливают на алюминиевый радиатор для отвода тепла.

Отличить диод на основе p-n перехода от диода на барьере Шоттки можно по условному графическому обозначению на схеме.

Условное обозначение диода с барьером Шоттки.

После выпрямительных диодов ставятся электролитические конденсаторы, служащие для сглаживания пульсаций напряжения. Далее с помощью полученных напряжений 12 В; 5 В; 3,3 В запитываются все блоки LCD монитора.

Инвертор DC/AC

По своему назначению инвертор схож с электронными пуско-регулирующими аппаратами (ЭПРА), которые нашли широкое применение в осветительной технике для питания бытовых осветительных люминесцентных ламп . Но, между ЭПРА и инвертором ЖК монитора есть существенные различия.

Инвертор ЖК монитора, как правило, построен на специализированной микросхеме, что расширяет набор функций и повышает надёжность. Так, например, инвертор ламп подсветки ЖК монитора Acer AL1716 построен на базе ШИМ контроллера OZ9910G . Микросхема контроллера смонтирована на печатной плате планарным монтажом.

Инвертор преобразует постоянное напряжение, значение которого составляет 12 вольт (зависит от схемотехники) в переменное 600-700 вольт и частотой 50 кГц.

Контроллер инвертора способен изменять яркость люминесцентных ламп. Сигналы для изменения яркости ламп поступают от контроллера ЖКИ. К микросхеме-контроллеру подключены полевые транзисторы или их сборки. В данном случае к контроллеру OZ9910G подключены две сборки комплементарных полевых транзисторов AP4501SD (На корпусе микросхемы указано только 4501S).

Сборка полевых транзисторов AP4501SD и её цоколёвка

Также на плате блока питания установлено два высокочастотных трансформатора, служащих для повышения переменного напряжения и подачи его на электроды люминесцентных ламп. Кроме основных элементов, на плате установлены всевозможные радиоэлементы, служащие для защиты от короткого замыкания и неисправности ламп.

Информацию по ремонту ЖК мониторов можно найти в специализированных журналах по ремонту. Так, например, в журнале “Ремонт и сервис электронной техники” №1 2005 года (стр.35 – 40), подробно рассмотрено устройство и принципиальная схема LCD-монитора “Rover Scan Optima 153”.

Среди неисправностей мониторов довольно часто встречаются такие, которые легко устранить своими руками за несколько минут. Например, уже упомянутый ЖК монитор Acer AL1716 пришёл на стол ремонта по причине нарушения контакта вывода розетки для подключения сетевого шнура. В результате монитор самопроизвольно выключался.

После разборки ЖК монитора было обнаружено, что на месте плохого контакта образовывалась мощная искра, следы которой легко обнаружить на печатной плате блока питания. Мощная искра образовывалась ещё и потому, что в момент контакта заряжается электролитический конденсатор в фильтре выпрямителя. Причина неисправности - деградация пайки.

Деградация пайки, вызвавщая неисправность монитора

Также стоит заметить, что порой причиной неисправности может служить пробой диодов выпрямительного диодного моста.