彩顯維修與彩電的異同（上）

鄭國(guó)川

彩色顯示器的基本功能是R.G.B信號(hào)的顯示，其內(nèi)部功能包括R.G.B信號(hào)處理電路、寬帶視頻放大器、同步脈沖處理電路、模式識(shí)別與轉(zhuǎn)換、行/場(chǎng)掃描及開關(guān)電源等六大部分。其中R.G.B信號(hào)處理和寬帶視頻放大器與電視機(jī)視頻放大器基本原理相同；行/場(chǎng)掃描和開關(guān)電源的基本原理與彩色電視機(jī)相同功能電路也無(wú)原則區(qū)別，只是其工作頻率不同、對(duì)可靠性的要求更高而已。雖然如此，但切不可認(rèn)為彩電維修行家里手即可輕易修好彩色顯示器。即使在上述諸多基本相同的電路中，由于彩顯的特殊用途使其具體電路結(jié)構(gòu)、信號(hào)處理方法也大有區(qū)別，若不了解彩顯電路的特殊性，盲目動(dòng)手是不妥的。本文中介紹的維修知識(shí)，即是供具有彩電維修經(jīng)驗(yàn)人員作為維修彩顯的入門知識(shí)。

彩顯維修的特殊性

在講彩顯維修之前，首先必須說(shuō)明維修中彩顯與主機(jī)的聯(lián)機(jī)問題，并非整個(gè)維修過(guò)程中都將彩顯與PC主機(jī)保持聯(lián)接。如果確認(rèn)故障為無(wú)光柵，則可不必聯(lián)機(jī)，因?yàn)椴曙@無(wú)信號(hào)輸入時(shí)均為黑屏。檢查無(wú)光柵是由開關(guān)電源故障引起，還是由行/場(chǎng)掃描電路故障引起。如果顯示器的電源指示燈亮、CRT燈絲也亮，可以大概判定開關(guān)電源正常，可進(jìn)一步檢測(cè)輸出電壓進(jìn)行確認(rèn)。然后，可通過(guò)調(diào)整亮度觀察有否光柵(必要時(shí)可通過(guò)調(diào)高加速極電壓的方法使之出現(xiàn)光柵)。當(dāng)確認(rèn)光柵顯示CRT供電電路或行掃描電路有故障時(shí)，均應(yīng)在不聯(lián)機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行檢修，直到光柵恢復(fù)正常后，再聯(lián)機(jī)觀察顯示效果。很明顯，當(dāng)彩顯開關(guān)電源出現(xiàn)停振、保護(hù)或其它故障時(shí)，均應(yīng)在不聯(lián)機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行維修，直到開關(guān)電源、行/場(chǎng)掃描都正常以后再聯(lián)機(jī)觀察。除此之外，若R.G.B信號(hào)處理系統(tǒng)出現(xiàn)故障，在聯(lián)機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行觀察、根據(jù)故障現(xiàn)象初步確認(rèn)故障范圍后，仍以斷開主機(jī)維修為上策。因?yàn)镻C主機(jī)內(nèi)部屬數(shù)字電路的組合，雖然聯(lián)機(jī)過(guò)程只是顯示卡的輸出與彩顯視放前級(jí)的聯(lián)接，但在開關(guān)電源、行掃描的修理過(guò)程中難免產(chǎn)生打火、過(guò)電壓等，若近距離的火花放電，重則損壞主機(jī)，輕則產(chǎn)生干擾電磁場(chǎng)使PC程序遭破壞。

在彩顯維修中，為了避免損壞主機(jī)顯示卡，可以自制過(guò)渡D-15針接頭，如圖1所示。在接口電路設(shè)置三組R.G.B箝位電路，可以防止維修過(guò)程中產(chǎn)生的大于5Vp-p尖峰脈沖進(jìn)入主機(jī)。由于目前應(yīng)用的25種以上顯示模式，行/場(chǎng)同步脈沖仍有不同的極性，因此在行/場(chǎng)同步輸入接口中應(yīng)接入由DZ(4.5V穩(wěn)壓管)組成的兩組雙向脈沖箝位電路，使正向或負(fù)向行/場(chǎng)同步脈沖的最大幅度被箝位于5Vp-p以下。目前有的新型自動(dòng)掃描彩顯中，D-15針插頭輸入端已有上述保護(hù)電路，則可不再加入。圖中D1、D2可采用1N4148。

從目前看來(lái)，彩顯的電路越來(lái)越復(fù)雜，如果針對(duì)某一種型號(hào)寫出維修實(shí)例是不現(xiàn)實(shí)的，以下介紹中將包括彩顯各功能部分故障維修、注意事項(xiàng)、檢修的基本方法和原則等，供維修者參考。

彩顯開關(guān)電源的檢修

從國(guó)內(nèi)常用的彩顯中可以看出，其開關(guān)電源可分為兩大類，即分立件自激并聯(lián)型開關(guān)電源和集成化它激式驅(qū)動(dòng)開關(guān)電源。其中部分15英寸以上的高檔彩顯加入了升壓式有源功率因數(shù)校正電路和能源之星電源管理技術(shù)。無(wú)論哪類電源，在檢修開關(guān)電源故障時(shí)，都必須拔掉CRT尾板，或斷開CRT燈絲連接線，這是至關(guān)重要的。因?yàn)椴曙@中至少有兩種顯示模式，即行掃描工作于兩種可轉(zhuǎn)換的行掃描頻率。為了避免兩種模式下顯示管的燈絲電壓受影響，均由開關(guān)電源次級(jí)脈沖整流濾波后的直流供給(只有早期單頻顯示器由行逆程脈沖供電，現(xiàn)已被淘汰)，且電路中無(wú)二次穩(wěn)壓或超壓保護(hù)，在檢修中若產(chǎn)生PWM失控，過(guò)高的輸出電壓必將CRT燈絲燒斷。因此，無(wú)論開關(guān)電源出現(xiàn)何種故障，檢修時(shí)必須斷開CRT燈絲電路。

上述兩類開關(guān)電源，在檢修中需注意以下事項(xiàng)：

1.無(wú)論自激式或它激式，發(fā)生開關(guān)管擊穿、大面積元器件損壞時(shí)，在更換元器件后，必須檢查開關(guān)電源的交流整流電路是否設(shè)有110/220V轉(zhuǎn)換開關(guān)、電源的大面積損壞是否與此轉(zhuǎn)換開關(guān)被誤設(shè)為110V有關(guān)、或轉(zhuǎn)換開關(guān)已損壞等。為安全起見，在國(guó)內(nèi)使用最好將此轉(zhuǎn)換開關(guān)斷開，取消110V輸入倍壓整流轉(zhuǎn)換功能。

2.檢修時(shí)除斷開CRT燈絲供電外，若為了判斷各次級(jí)脈沖整流電路中是否有負(fù)載短路、整流濾波元件擊穿而需斷開所有次級(jí)負(fù)載時(shí)，切忌斷開有取樣輸出電壓的一組整流濾波元件，同時(shí)檢測(cè)取樣分壓器是否與該組輸出間有開路現(xiàn)象，否則，一旦失去取樣電壓，開機(jī)后因PWM穩(wěn)壓系統(tǒng)失控，將立即損壞開關(guān)管和其它元器件。目前，開關(guān)電源有的具有自動(dòng)調(diào)整功能，當(dāng)負(fù)載電流減小到一定程度時(shí)會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)入窄脈沖驅(qū)動(dòng)的待機(jī)狀態(tài)，因此無(wú)法檢測(cè)其正常工作狀態(tài)的參數(shù)。當(dāng)維修進(jìn)入通電檢測(cè)電壓值的階段時(shí)，應(yīng)在有取樣電壓的一組主輸出電壓端(一般為行掃描供電)接入額定假負(fù)載?？筛鶕?jù)行輸出級(jí)負(fù)載電流(一般17英寸以下彩顯約250mA)與額定輸出電壓值計(jì)算假負(fù)載電阻的阻值，至于電阻功率，因?yàn)殡妷簻y(cè)試時(shí)間較短，可以小于計(jì)算功耗。由于顯示器開關(guān)電源中過(guò)電流保護(hù)比較靈敏，而且有的電路為鎖定保護(hù)，一旦瞬間過(guò)電流立即保護(hù)，必須關(guān)斷市電輸入后保護(hù)電路才復(fù)位。因此勿以燈泡作假負(fù)載，燈泡冷態(tài)電阻僅20Ω左右，不僅使開關(guān)電源正常工作困難，甚至難以啟動(dòng)，這樣難免造成誤判。

3.對(duì)目前的顯示器來(lái)說(shuō)，最低行頻頻率為30kHz，開關(guān)電源的開關(guān)頻率也為30kHz以上。為了抑制開關(guān)脈沖對(duì)畫面的干擾，無(wú)論它激式或自激式電路都由行逆程脈沖進(jìn)行強(qiáng)制同步，將開關(guān)脈沖干擾箝位于行逆程期間。當(dāng)開關(guān)管損壞后，如系普通雙極型開關(guān)管，需選用開關(guān)速度快、截止損耗小的型號(hào)代換。對(duì)于顯示模式分辨率為SVGA 800×600及以上的顯示器，開關(guān)電源的開關(guān)頻率都在40kHz以上，所有的雙極型開關(guān)管都難以勝任，因此檢修中切不可圖方便，用雙極型開關(guān)管代換加強(qiáng)型MOS FET管。依此原理，開關(guān)電源中除市電整流器以外，初次級(jí)電路中所有工作于脈沖狀態(tài)的二極管都必須選用快恢復(fù)型。此外，關(guān)鍵電路的電解電容器損壞后，應(yīng)選用工作溫度大于105℃的高頻電解電容器代換。對(duì)提供取樣電壓的一組整流濾波電路，其整流二極管、濾波電容器應(yīng)用兩只并聯(lián)，以提高維修后的可靠性。

4.采用UC3842、UC3843、UC3848作驅(qū)動(dòng)控制器的它激式開關(guān)電源，開關(guān)管因故障擊穿時(shí)，一般集成控制器和開關(guān)管源極取樣電阻都同時(shí)損壞，必須一同更換。源極電流取樣電阻一般小于0.4Ω，如按原稱值購(gòu)買較困難。此情況下可用0.15mm左右的漆包線在1kΩ/1W以上的電阻上繞制，所需漆包線長(zhǎng)度和阻值的關(guān)系可從電工手冊(cè)中查出，其阻值可精確到百分之幾歐姆。切忌采用多只1/8W的小功率電阻并聯(lián)方式，因?yàn)樵撾娮枞粲?.1Ω的誤差，將使開關(guān)管電流控制誤差達(dá)到10Ap-p。該電阻功率損耗計(jì)算值雖不大，但也不宜選用功率太小的電阻，或以保險(xiǎn)電阻代用。因?yàn)樵陂_關(guān)管正常工作中，若峰值電流沖擊導(dǎo)致該電阻斷路，開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)的高電壓由源極開路輸出后將擊穿UC3842。為了避免出現(xiàn)此現(xiàn)象，有的電路中采用三只電阻并聯(lián)得到所需阻值，同時(shí)在該電阻兩端并聯(lián)接入3.3V左右的穩(wěn)壓管，一旦該電阻開路，穩(wěn)壓管擊穿將開關(guān)管源極電壓箝位于3.3V，以保護(hù)UC3842。

5.近年來(lái)絕大部分彩顯都采用UC3842系列IC作為它激式開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)控制器，根據(jù)其內(nèi)部功能可以判斷開關(guān)電源保護(hù)狀態(tài)產(chǎn)生的故障范圍?，F(xiàn)以AST CM-6P彩顯開關(guān)電源為例說(shuō)明其檢修方法。該開關(guān)電源為典型的次級(jí)隔離取樣它激式并聯(lián)穩(wěn)壓電路，如圖2所示。圖中UC3842(與MC3842完全相同)第1、3腳為電壓控制和電流控制的關(guān)鍵腳，當(dāng)發(fā)生開關(guān)電源保護(hù)性無(wú)輸出電壓時(shí)，通過(guò)電阻法檢測(cè)是不容易查出故障原因的，較好的方法是采用數(shù)字電壓表檢測(cè)電壓(為了便于觀察電壓值，最好是帶有記憶功能的)。其檢查方法是：將數(shù)字電壓表調(diào)置直流2.5V擋，負(fù)表筆接UC3842第5腳(即開關(guān)電源熱地端)，正表筆接第1腳，開機(jī)瞬間注意觀察電壓顯示，如第1腳瞬間電壓值大于1.25V，則說(shuō)明系輸出超壓保護(hù)，故障范圍限定在取樣電路U902、隔離控制光耦器U901等。穩(wěn)壓系統(tǒng)電路故障導(dǎo)致開關(guān)電源輸出電壓升高，取樣電壓也隨之升高，通過(guò)UC3842第2腳進(jìn)入誤差放大器反相輸入端，使誤差放大器輸出端(第1腳)電壓升高(大于1V)，內(nèi)部鎖存器關(guān)斷輸出脈沖。為了確認(rèn)故障范圍，關(guān)機(jī)后再將正表筆移至第1腳，觀察開機(jī)瞬間的電壓值，如果超過(guò)1.5V，證明判斷正確，可更換取樣放大器U902和光耦器U901，同時(shí)用歐姆表詳查取樣分壓電阻R934、R936和RR901有否開路、或接觸不良等現(xiàn)象。在此過(guò)程中，如檢測(cè)UC3842第2腳電壓小于1.5V，則說(shuō)明取樣電阻及隔離控制光耦器正常，故障在UC3842內(nèi)部，可通過(guò)檢測(cè)其第8腳的5V基準(zhǔn)電壓是否正常來(lái)確認(rèn)，如出現(xiàn)異常則更換UC3842。

在上述檢查中，如UC3842第1、2腳電壓正常，然而開關(guān)電源又無(wú)輸出電壓，則可依照上述檢測(cè)方法，在開機(jī)瞬間觀察UC3842第3腳電壓是否小于1V，因?yàn)榈?腳為開關(guān)管源極電流取樣輸入端，若電壓超過(guò)1V，開關(guān)電源的輸出電壓也會(huì)被關(guān)閉。當(dāng)?shù)?腳電壓大于1V時(shí)，可仔細(xì)觀察是否處于保持狀態(tài)，如果開機(jī)瞬間一閃即消失說(shuō)明電源本身正常，故障發(fā)生在開關(guān)電源的負(fù)載電路，應(yīng)檢查各路負(fù)載是否短路、過(guò)電流等。如大于1V的電壓持續(xù)保持(開關(guān)電源停止工作后仍有電壓)，說(shuō)明故障在電流取樣電路，取樣電阻有增大近似開路的可能、或開關(guān)管的漏-源極漏電、或UC3842本身?yè)p壞等，可依次用代換法排除，代換次序是：R906、Q901、U903。

在彩顯中UC3842還有另一種用法，即組成間接取樣并聯(lián)型開關(guān)電源。例如EMC-1型彩顯開關(guān)電源，其電路如圖3所示。其特點(diǎn)是，IPS3842(與UC3842、MC3842完全相同)第2腳從脈沖變壓器T501的供電電壓端取樣，當(dāng)IPS3842內(nèi)部穩(wěn)壓系統(tǒng)出故障時(shí)才會(huì)出現(xiàn)過(guò)電壓，其結(jié)果使IPS3842第7腳的供電電壓升高。當(dāng)?shù)?腳電壓大于18V時(shí)，ZD502、Q502導(dǎo)通，將第8腳基準(zhǔn)電壓短路，驅(qū)動(dòng)脈沖被關(guān)斷。因?yàn)槿涌刂齐娐返脑骷^少，發(fā)生穩(wěn)壓失控的可能只在IPS3842內(nèi)部。IPS3842第3腳的過(guò)電流保護(hù)檢測(cè)和故障排除與前述電路相同。目前，彩顯中由UC3842系統(tǒng)組成的上述兩種開關(guān)電源占96%以上，為此檢測(cè)方法也至關(guān)重要。對(duì)于早期機(jī)型中部分采用分立件組裝的自激型開關(guān)電源，其檢修方法和彩電同類電源相同，本文中省略。

6.對(duì)于顯彩中個(gè)別采用其它驅(qū)動(dòng)集成電路組成的開關(guān)電源，其檢修也可參照上述方法，其原則是：即使采用假負(fù)載方式檢測(cè)也切勿斷開保護(hù)電路，以免造成開關(guān)電源大面積損壞而難以修復(fù)；檢測(cè)開機(jī)瞬間的保護(hù)電平是最可靠的方式，但是幾乎所有的它激式驅(qū)動(dòng)IC其輸入阻抗都比較高，所以檢測(cè)保護(hù)電平時(shí)宜采用高內(nèi)阻數(shù)字表，否則難以準(zhǔn)確。另外，對(duì)于某些彩顯中具有有源PFC升壓電路改善COSΦ的，在檢修開關(guān)電源時(shí)可先取消其PFC電路，直接由市電整流濾波輸出向開關(guān)電源提供300V直流電壓，待維修后再予以恢復(fù)。