سلام خدمت شما ،دوستان خوب…

خوشحالم بازم در خدمتونم و این دفعه براتون یک مقاله خوب در مورد مانیتور های lcd دارم که مطمئنم بسیار بدردتون می خوره و لذت خوهید برد،بخونید و لذت ببریدو…..

حالا بریم سراغ اصل مطلب:

مانیتور LCD از سه قسمت تشکیل شده است .

ا- MODULE (پنل یا صفحه نمایش)

2-  LIPS BOARD (برد تغذیه و اینورتر)

3- MAIN BOARD (برد اصلی )

 

 

MODULE

ماژول (پنل) یا صفحه نمایش از تعدادی سلول تشکیل شده است وداخل هر سلول کریستال مایع قرار گرفته که میتواند عبور نوررا کنترل کند به عبارت دیگر منبع نور در پشت سلولها قرار گرفته و اگر مولکولهای کریستال مایع نور را از خود عبور دهد آن سلول روشن به نظر میرسد و اگر اجازه عبور نور نداشته باشد سلول مورد نظر تاریک دیده میشود بنابراین بدین صورت نقاط تاریک و روشن بوجود می آید .

 

برای ساختن تصاویر رنگی از فیلترهای رنگی که در جلوی سلولها قرار گرفته نقاط رنگی ساخته میشود.

delta

در شکل بالا آرایش قرار گرفتن هر سلول در کنار هم به سه صورت میباشد

  1. روش دلتا (DELTA)
  2. روش نواری (STRIPE)
  3. روش موزائیک(MOSAIC)

در حال حاضر برای قرار دادن سلول در کنار هم از روش نواری استفاده میکنند زیرا در این روش تداخل رنگ کمتر و حداکثر استفاده از سایز تصویر امکان پذیر میشود.

 

DOT

هر سلول یک DOT  یا یک SUB PIXEL  است در واقع نقاط تاریک و روشن صفحه نمایش را تشکیل میدهد و این نقاط یا قرمز یا سبز یا آبی است .

بنابراین با ترکیب این سه رنگ رنگهای دیگر بوجود میآید برای مثال از ترکیب رنگ قرمز و آبی رنگ بنفش و از ترکیب رنگ قرمز و سبز رنگ زرد یا نارنجی و از ترکیب رنگ آبی و سبز رنگ فیروزه ای بوجود میاید بنابراین با تغییر درصد رنگهای قرمز و سبز و آبی انواع رنگها ساخته میشود و حداکثر ترکیب رنگ در LCD  6 بیتی 16 میلیون رنگ و در 8 بیتی 16.2 میلیون رنگ ساخته میشود.

PIXEL

هر پیکسل از سه DOT تشکیل شده بنابراین ترکیب سه نقطه قرمز و سبز و آبی یک PIXEL   سفید بوجود می آورد و نحوه قرار گرفتن پیکسلها کنار هم به دو صورت سطر و ستون است و نسبت به سایز صفحه نمایش سطر و ستونها تغییر میکند برای مثال مانیتور 15 اینچ 1024 ستون و 768 سطر و برای مانیتور 17 اینچ 1280 ستون و 1024 سطر داریم در واقع ازبیشترین تعداد سطر و ستون ماکزیمم RESOLUTIONبدست می آید.

TFT

مخفف  THIN  FILM  TRANSISTOR میباشد بنابراین یک تعداد ترانزیستور چاپی

کوچک برای هر دات جهت کنترل عبور نوردر نظر گرفته شده است . اگرTFT  روشن شود نقاط تاریک بوجود میآید و اگر خاموش شود نقاط روشن بوجود میآید.

با توجه به توضیحات بالا به ازائ هر دات یکTFT  در نظر گرفته شده است بنابراین برای بدست آوردن تعداد TFT  به این صورت عمل میکنیم   سطر * ستون * 3 با توجه به این امر تعداد ترانزیستور در مانیتور 15 اینچ برابر 2359296 و در مانیتور 17 اینچ 3932160 میباشد یا میتوان رزولوشن را در عدد 3 ضرب کرد.

بنابراین با توجه به شکل زیر میتوان نحوه قرار گرفتن هر TFT  در یک دات را مشخص کرد.

این ترانزیستور از سه پایه تشکیل شده .

1- GATE

2- DRAIN

3- SOURCE

در هر سطرپایه های  GATEدر یک سطر بهم متصل و در هر ستون پایه های DRAIN بهم متصل هستد . 

     

tft

 

 

بنابراین برای آدرس دهی و ورود اطلاعات از دو گذرگاه   ADDRESS BUS   و DATA BUS   استفاده میشود.

 

 با استفاده از آیسی های SOURCE DRIVE و GATE DRIVE گذر گاه آدرس روی

گیتها و گذرگاه داده روی درین متصل است .

 

 

 

 

bus

 

 

برای مشخص کردن TFT مورد نظراز گذرگاه آدرس استفاده میشود وبرای فعال کردنTFT از گذرگاه داده استفاده میگردد.

بنابراین پس از انتخاب و روشن شدن ترانزیستور و بر قراری داده روی الکترود مثبت  بدلیل اختلاف ولتاژ بین الکترود مثبت و منفی و با توجه به اینکه کریستال مایع بین این دو الکترود قرار گرفته و مجموعا داخل یک محفظه شیشه ای قرار گرفته است مولکولهای کریستال مایع یونیزه شده و به صورت منظم در میآید بنابراین هیچ نوری از مولکولهای کریستال مایع عبور نمیکند و با تغییر بایاس گیت میتوانند میزان درخشندگی تصویر را کنترل نمود بنابراین تغییر کنتراست حاصل میگردد.

 

 

 

 

light

 

برای آدرس دهی کل سطر و ستون در هر لحظه 128 سطر و 154 ستون فعال میگردد

و با توجه به کلاک مقصد POSITION تصویر حاصل میگردد.

 

BACK LIGHT

برای تامین روشنائی لازم صفحه نمایش از لامپهای فلورسنت کاتد سرد استفاده میشود.

بنابراین برای روشن نمودن لامپها از بردی به نام INVERTER  استفاده میگردد .

عمر مفید لامپها حدود 30000 ساعت است و لامپها را با 2CCFL  یا  4CCFLنشان میدهند  عدد 2 و 4 نشاندهنده تعداد لامپ است و CCFL مخفف جمله زیر است

COLD CATHODE FLUORESCENCE LAMP

 

 

ccfl

 

 

 

RESPONSE TIME

مدت زمانی گفته میشود که مولکولهای کریستال مایع به حالت اولیه خود برگردد را زمان پاسخگوئی می گویند بنابراین این زمان به اینرسی مولکولهای کریستال مایع بستگی دارد هرچه این زمان کمتر باشد وضعیت تغییر یک  Dotاز تاریکی به روشنی یا بر عکس سریعتر صورت گرفته بنابراین در تصاویر متحرک تصویر ساخته شده واقعی تر بنظر میرسد . زمان پاسخگوئی در مدلهای اولیه 25 میلی ثانیه و به تدریج به زمان 8 و حتی در مانیتورهای جدید و پیشرفته به 6 میلی ثانیه رسیده است.

معمولا در Tv lcd از ماژولهای 8 و 6 میلی ثانیه استفاده میگردد.

 

 

 

 

LIPS BOARD

lips

 

این برد از دو قسمت  تشکیل شده است :

الف)Power Supply

ب) Inverter

در قسمت power supply کلیه ولتاژهای لازم برای قسمتهای مختلف از ورودی

برق شهر ساخته میشود معمولا این ولتاژها 12 و 5 ولت است

در قسمت Inverter ولتاژ لازم جهت راه اندازی لامپهای فلورسنت ساخته میشود و معمولا این ولتاژ متناوب و بین 450 تا 550 ولت است بنابراین اگر این قسمت کار نکند روشنائی تصویر ( Back Light ) از بین می رود و صفحه نمایش تاریک میشود

با توجه به توضیحات ذکر شده به تشریح مدار قسمتهای فوق می پردازیم

 

POWER SUPPLY

 

powersuply

ولتاژ ورودی برق شهر پس از عبور از مدار نویز فیلتر وارد یکسو ساز تمام موج شده و تبدیل به یک ولتاژ DC  حدود 290 ولت به پایه 8 آیسی سوئیچینگ و پس از عبور از سیم پیچ اولیه ترانس چاپر به پایه درین ترانزیستور Q3 متصل میشود واین ولتاژ از طریق پایه 8 آیسی را راه اندازی کرده و اسیلاتور داخلی فعال شده و از خروجی آیسی(پایه 5)  شکل موج مربعه ای با دامنه حداکثر 4.7 ولت گیت ترانزیستور را بایاس کرده و ترانزیستور در ناحیه فعال شروع به کار میکند در نتیجه ولتاژ دو سر درین و سورس تبدیل به DC ضرباندار شده و در خروجی ترانس چاپر ولتاژهای مورد نظر القائ میشود بنابراین ولتاژهای 12 ولت از دیود D12 وولتاژ 5 ولت از دیود D1  یکسو شده و در خروجی ساخته میشود.

پس از راه اندازی اسیلاتور سوئچینگ از سیم پیچ کمکی(AUXILIARAY COIL) بعد از دیود D11 ولتاژی حدود 12 ولت جهت ماندگاری کار دائم آیسی به پایه 6 ارسال میگردد بنابراین آیسی به صورت دائم روشن میماند.

 

پایه 1 آیسی جهت تنظیم PWM شکل موج خروجی پایه 5 مورد استفاده قرار میگیرد.

پایه 2 آیسی فیدبک از خروجی تغذیه دریافت میکند چنانچه تغییرولتاژ در خروجی پیش آید تغذیه را قطع و آیسی  Lockمیشود .

 پایه 3 آیسی current sense است اگرتغییرات جریان مصرفی زیاد باشد تا حدودی جریان مدار را کنترل در غیر اینصورت اسیلاتورسوئچینگ قطع میشود .

 

با توجه به اینکه قسمت اینورتر روی بردLIPS قرار دارد ولتاژ 12 ولت از خروجی قسمت تغذیه علاوه بر اینکه به مین برد  جهت بایاس المانها میرود به ورودی اینورتر وصل شده بنابر این برد اینورتر ولتاژ 12 ولت را به ولتاژ AC تبدیل و لامپهای فلورسنت را روشن میکند و بوسیله DIMروشنائی لامپها را کنترل میکند این تغییرات باعث میگردد تا ولتاژ دو سر لامپها حدود 100ولت تغییر کند به این پدیدهBrightness میگویند.

 

حال باتوجه به توضیحات ذکر شده به بررسی مدار اینورتر میپردازیم .

 

INVERTER

invertor

با توجه به مدار بالا ورودیهای برد مبدل به شرح زیر است.

  1. ولتاژ 12 ولت
  2. فرمان کنترل روشنائی (Brightness Control)
  3. ولتاژ 5 ولت
  4. فرمان On/Off
  5. گراند(Ground)

ولتاژ ورودی 12 ولت جهت تبدیل به ولتاژ550 ولت به پایه های 3 آیسیu2وu3وu4وu5 وارد شده بنابراین Drainکلیه ترانزیستورهای کانال منفی بایاس شده

پایه های 1( Source) آیسی های فوق به گراند متصل شده است .  و به محض اینکه پالسی به Gate  ترانزیستورها برسد ترانزیستورها روشن میشوند بنابراین نحوه عملکرد به شرح زیر است.

پایه 2 آیسی u2وu4 به پایه 20 آیسی u1 و  پایه 2 آیسی u3وu5 به پایه 11 آیسی u1 و همچنین پایه 4 آیسی u2وu4 به پایه 19 آیسی u1 وپایه 4 آیسی u3وu5 به پایه 12 آیسی u1 متصل است بنابراین خروجی پایه 20 و 12 یک پالس مربعه ای با پلاریته مخالف نسبت بهم باعث میشوند جهت جریان از پائین به بالا (در ترانس T1-T2 )و پایه 19و11 یک پالس مربعه ای با پلاریته مخالف نسبت بهم باعث میشوند جهت جریان از بالا به پائین(در ترانس T2-T1) ایجاد شود و این عمل درهر لحظه تغییر میکند بنابراین زمان سوئیچ ترانزیستورها دوبل شده و ولتاژ بالا در خروجی القائ میشود.

پایه 2 آیسی OVP است . یک فیدبک ولتاژی است به آیسی U1 و اگر ولتاژ ورودی به آیسی زیاد شود خروجی آیسی قطع میشود.

پایه 9 آیسی OCP است . یک فیدبک جریانی است به آیسی U1 و اگر جریان مصرفی لامپ تغییر کند خروجی آیسی قطع میگردد.

پایه 14 آیسی U1 فرمان Display Intensity Module  است با این فرمان روشنائی تصویر تغییر میکند.

پایه 3 آیسی U1 فرمان Reset میباشد.

پایه 5 آیسی U1ولتاژ VCC 5 ولت است.

MAIN BOARD

برد اصلی شامل آیسی مایکوم و آیسی پردازش تصویرو آیسی حافظه و مدارات تقسیم کننده ولتاژهای لازم(2.5و3.3) ولت میباشد.

Block Diagram

 

mainboard

 

با توجه به شکل بالا آیسی پردازش تصویر از سه بخش تشکیل شده است.

1- ADC در این قسمت ورودی آنالوگ (R,G,B) به دیجیتال تبدیل میشود.

2- SCALER در این قسمت اطلاعات پردازش شده ذخیره و کلاکهای لازم ساخته میشود.

3-LVDS  جهت کاهش نویز به سیگنال وتبدیل دیتا به سریال از این قسمت استفاده میشود.

MICOM وظیفه این آیسی کنترل قسمتهای مختلف و صدور فرامین لازم برای آیسی پردازش ومنبع تغذیه و قسمت اینورتر است.

 

SCALER

scaler

 

با توجه به مدار بالا ورودی اطلاعات آنالوگ تصویر(R,G,B)از کارت گرافیک کامپیوتر توسط کابل سیگنال وارد پایه های 28و30و33 آیسی میشود و پس از تبدیل شدن به دیجیتال هر رنگ به 8 بیت تبدیل شده وتوسط بخش LVDS برای پائین آوردن درصد نویز به سیگنال توسط مدار دیفرانسیل گیر دامنه نصف شده و دیتا از پارالل به سریال تبدیل شده و به دو مولفه مثبت و منفی همراه با کلاک مقصد از پایه های  80و81 – 78و79 – 76و77 -71و70 – 74و75 – 96و97 – 92و93 -90و91 – 86و87 – 88و89 خارج شده و به ماژول میرود.

 

X-IN : پایه 122ورودی کلاک از آیسی مایکوم و باعث راه اندازی آیسی با کلاک مربوطه میشود.

 

MST-RESET : پایه 121 ورودی RESETتوسط آیسی مایکوم اکتیو میشود در این مدار بصورت ACTIVE LOW  عمل میکند.

 

COMMUNICATION CONTROL : برای ارتباط دو طرفه بین آیسی پردازش تصویر و آیسی کنترلر از این خطوط استفاده میگردد.

این خطوط شامل گذرگاه آدرس و داده و فرامین READ, WRITE میباشد .

این فرامین پایه های 65 تا 47 است که با توجه به دستورالعمل ورودی گذرگاه تغییر وضعیت میدهد.

 

V-SYNC,H-SYNC : دو سیگنال همزمان کننده افقی و عمودی از کامپیوتر به پایه های126و127 وارد میشود بنابراین بوسیله این دو فیدبک مدار PLL داخلی آیسی با ورودی خود را SYNC میکند.

با تغییر RESOLUTION وضعیت کلاک مقصد تغییر می یابد.

           

 D-SCLA,D-SDAA: بوسیله کانال ارتباطی DDC که شامل کانال DATA, CLOCK آیسی میتواند با دنیای خارج از مانیتور ارتباط برقرار نماید.

در این کانال تبادل اطلاعات بصورت سریال بوده و بوسیله کلاک دریافتی وضعیت خروج یا ورود اطلاعات تغییر میکند.

این پروتکل DISPLAY DATA CHANNEL نامیده میشود.

 

 

MICOM

 

micom

آیسی فوق کنترلر دستگاه میباشد و کلیه فرامین ورودی از کاربرراپس از تبدیل به یک سری دستورالعمل به قسمتهای مختلف ارسال میدارد بنابراین وظایف پایه های مهم آیسی به شرح زیر است.

 VDD: پایه8 ورودی 5 ولت است

 RST: پایه7 ورودی سطح ولتاژ 5 ولت جهت راه اندازی وتعیین نقطه شروع کلاک ساخته شده بنابراین وقتی دستگاه به برق زده میشود ومنبع تغذیه ولتاژ 5 ولت را میسازد آیسی Q502 با یک تاخیر زمانی مشخص ولتاژ پایه بیس ترانزیستور Q503 را بالا برده و ترانزیستور را روشن و سپس توسط کلکتور سطح ولتاژ پایه 7 پائین می آید و آیسی RESET میگردد.

و پس از راه اندازی آیسی مایکوم بوسیلهMST-RESET آیسی SCALER راه اندازی میشود.

 X1,X2: پایه های11و12 آیسی فوق کلاک ژنراتوری است که با کریستال X501 کلاک 12 مگاهرتز را ساخته وبا این کلاک آیسی مایکوم و آیسی پردازش تصویر( X-OUT ) کار میکند بنابراین اگر کلاک 12 مگاهرتز ساخته نشود دستگاه روشن نمی شود.

 

 DIM-PWM: پایه 3 جهت تنظیم روشنائیBACKLIGHT مورد استفاده قرار میگیرد این فرمان یک پالس مربعه ای است که با تغییر برایتنس توسط مشتری عرض پالس تغییر کرده وباعث تغییر ولتاژ در خروجی اینورتر شده و در نتیجه نور لامپهای فلورسنت تغییر می کند.

 

ISDA,ISCL : پایه های13و14 آیسی کانال ارتباطی داخلی است که از طریق این کانال آیسی مایکوم می تواند با آیسی های دیگر ارتباط برقرار نمایدبه این پروتکل IICمیگویند.

 

 INVON: پایه9 آیسی وقتی LOW میشود ترانزیستورQ505 خاموش شده بنابراین سطح ولتاژ پایه کلکتور بالا رفته و باعث میشود برد اینورتر روشن شود.

 

 MODON: پایه 40 آیسی وقتی HIGHشود وبه ترانزیستورQ802  که در قسمت پاور قرار دارد اعمال میشودو باعث می گردد ترانزیستورQ802روشن شده وولتاژ پایه بیس ترانزیستور Q801 افت کرده و به دلیل مثبت بودن ترانزیستور روشن شده و ولتاژ 5 ولت جهت روشن شدن ماژول اعمال میگردد لطفا به مدار زیر که قسمت پاور است توجه فرمائید.

 

در این قسمت ولتاژهای 3/3 و5/2 ولت توسط رگولاتور های U803,U801ولتاژ 5 ولت ساخته میشود و جهت بایاس آیسیSCALERارسال میشود

 

modon

 

امید است مطالب ارائه شده در جهت افزایش توان علمی و تخصصی در زمینه تعمیرات مانیتور کریستال مایع مفید باشد.