随着液晶电视维修量的增加,液晶屏组件(包括液晶面板、行列驱动电路)损坏时有发生,这就需更换液晶屏。另外,现有部分液晶屏(尤其是犯英寸及其以下小屏幕)的逻辑板与屏面板采用软排线焊接,如图1所示。对于这类屏,若逻辑板损坏,因无专用工具拆下逻辑板,也只有连屏组件一起更换。
在更换液晶屏时,因市售液晶屏的型号非常有限,在很多时候难以买到同型号液晶屏,那么有没有办法代换呢?为了说明这个问题,下面不妨先介绍一下液晶屏组件(常称液晶屏)的连接关系与信号组成。只有对移有一个较为深刻的认识,才能更好地进行硬件与软件的改动。
一、连接关系与信号组成
液晶屏本身配有相对应的逻辑板,并且大部分液晶屏还自带有背光灯驱动板,如图2所示,代换时只需用原机的电源板与信号板,即用原机的电源板为新换液晶屏的背光灯驱动板供电;用原机的主板(又称信号板)为新换液晶屏的逻辑板提供上屏信号(其格式多为LVDS)与上屏电压,并为背光灯驱动板提供背光开/关与亮度控制信号。
简单地说,在代换液晶屏时,其硬件连接有两处:一是背光灯驱动板与原机电源板、主板的连接;二是LVDS线的连接。在具体代换时,需对这两处连接电路进行更改,为了能正确改动,在此先介绍相关信号的特点。
1.背光灯驱动板的供电与控制
(1)电源板输出功率与电压值
液晶电视消耗的功率主要用在背光灯上,背光灯消耗的功率占整机总功率的80%以上。屏的尺寸越大,背光灯的数目越多,消耗的功率也就越大,这就要求原机的电源板功率应满足这一要求。对于采用灯管的普通液晶彩电而言,要求电源板的最小输出功率如下:17英寸,25W;20英寸,40W;26英寸,65W;32英寸,110W;37英寸,145W;42英寸,160W。
普通液晶彩电逆变器的供电电压有12V和24V之分,通常22英寸及其以下的供电是12V; 26英寸及其以上的供电是24V。由于该供电电压的工作电流较大,背光灯驱动板上插座均设计为多插针并联连接的方式,如图3所示,其①~⑤脚为+24V供电输入端,⑥~⑩脚接地。改装时,若仅用单根用较细导线连接,则会出现连接线压降较大且发热,这样不仅易导致背光驱动板因供电不足而工作异常,还易出现机器燃烧的安全事故。
值得一提的是,部分液晶彩电给背光驱动板的供电连接线并不是直接与电源板相连,而是经主板“中转”,如图4所示,主板上的插座XS001与电源板相连,XS002与背光灯驱动板相连。
(2)背光控制信号
一是控制逆变器控制芯片工作的使能信号,即屏规格书中常说的Backlight on /off Control Voltage,也就是常说的背光开/关信号,常用标注为ON/OFF、ENA、SW、BLON等。该信号由电视主板输出,通常是一个高电平信号。虽然不同屏的高电平规定不一定相同,有的规定是3.3V,有的规定是5V,因其最小值要求在2V左右,这两类背光开/关信号均能超过其最小值,所以换屏时不用考虑这一电平值。
第二个信号是背光灯亮度调节信号,即屏规格书上常说的PWMDimrning Control Voltage,这个电压值有如下几种调节范围:0V~3V、0V~ 3.3V、0V~5V。对于启用了背光灯亮度调节的机器,在换屏时须注意此电压调节范围是否一致,若不一致就需进行更改,否则图像亮度的调整范围不够。例如:某液晶彩电主板的背光控制电路如图5所示,当连接背光灯亮度调节电压为0V~5V的屏时,则接入R01,而R02不接;当连接背光灯亮度调节电压为0V~3.3V的屏时,则接入R02,而R01不接。
2. LVDS信号
(1)什么是LVDS信号
LVDS (Low Voltage DifferentialSignaling)低压差分信号的缩写,它采用摆幅的差分信号技术,使信号能在差分PCB线对或平衡电缆上以几百Mbp,的速率传输,其低摆幅和低电流驱动输出实现低噪声和低功耗传输。
因为LVDS信号直流偏置电平为1.2V,摆幅为±350mV,而且“-线”和“+线”之间的干扰还能相互抵消,所以抗干扰能力非常强,因此现在液晶电视主板与液晶屏之间的连接基本上都是用它来连接。
LVDS物理接口使用1.2V偏置电压作为基准,提供大约350mV的摆幅,其波形如图6所示。LVDS驱动器由一个驱动差分器与双电流源组成(电流通常为3.5mA),LVDS接收器具有很高的输入阻抗,因此驱动器输出的电流大部分都流过100Ω的匹配电阻,并在接收器的输入端产生大约350mV的电压。
在传输信号时,虽然从逻辑“091电平变化到逻辑“1”电平是需要时间的,但是由于LVDS信号物理电平变化在0.85V~1.55V之间,其由逻辑“0”电平到逻辑“1”电平变化的时间比TTL电平变化要快得多,所以LVDS更适合用来传输高速变化信号。同时,其低压特点,也使其功耗很低。
(2)LVDS信号的组数和对数与屏彩色度的关系
LVDS接口的信号分为6位4组差分(又可分为6位单4组差分与6位双4组差分两类),8位5组差分(又可分为8位单5组差分与8位双5组差分两类)等多种类型,数据线名称为0-、0+,1-、1+,2-,2+,CLK-、CLK+,3-、3+。如果是6位屏就没有3-,3+这一组信号。
一般标清屏的分辨率是1366 x768,多采用8位5组差分方式,其连线中的一对线是时钟线(CLK+,CLK -),基他四对是数据线(Rx0+RX0-;RX1+,RX1-;RX2+, RX2- ; RX3+ , RX3-),相应的三基色RGB是八位,即R0-R7,GO-G7,BO-B7,则屏的彩色度为8bit,色彩等级是128级。
若是6位4组差分线,其连线中的一对线是时钟线(CLK +,CLK -),其他三对是数据线(Rx0+,RX0-;RX1+,RX1-;RX2+, RX2-),则相应的三基色RGB是六位,即R0~R5,G0~G5,B0~B5,则屏的彩色度为6bit,色彩等级是64级。
(3)LVDS信号的像素组成格式
从上面分析知道,一般标清屏的三基色RGB的每一像素有八位或六位之分,即LVDS的双绞线有五对和四对之分,那么就存在一个分配问题,究竟是那对线传哪一个基色,某基色的每一位像素次序如何排列,只有统一了这些标准,液晶屏才能与主板进行正常的信号传输。换句话说,只有造屏的厂家和生产主板的厂家都遵守同一规定,这样两者才能对接,这一标准就是所谓的LVDS信号格式。
目前,世界上通用的LVDS信号格式有两种标准,一种是美国的VESA,即美国视频电子协会最早为监视器制定的标准,也称Non-JEIDA标准,或叫正常标准,其结构和定时关系如图7所示;另一种是日本为数码相机等数码产品制定的JEIDA标准,其结构和定时关系如图8所示。
从图7、图8可看出,LVDS信号由时钟信号、数据信号、行场同步信号、使能信号等四部分组成,在每一个时钟周期要进行七次数据采样,即每一个时钟周期就是一个完整的数据采集过程。数据使能信号(DENA)的作用是确认这个周期内所传输的数据是否有效,若为低电平,则表示这个周期内的数据为无效数据。reserved是预留的意思。