| 彩显场输出电路引起的I2C总线保护故障检修与剖析 |
| 类别:电子综合 |
| 引起I2C总线保护的原因无非是CPU、总线通道(SCL,SDA)和总线直接控制的集成电路以及存储器等异常所致。一般彩显的场输出IC T带hC总线接口,不属于总线型IC,但它出现某种故障同样会引起总线保护。本文通过一个实际维修的例子,来介绍I℃总线控制的新型彩显因场电路引起的总线保护故障的检修思路和过程,并叶故障的成因进行了分析和总结,以期对读者有所启发。 故障现象:一台ACER(明基)78G型17英寸纯平显示器,开机后有高压启动的声音,但黑屏(连不连接主机都一样),电源指示灯正常。 分析与检修:因电源指示灯正常,分析主电源应该正常(主电源的各路输出:50V,80V,14V , 6.3V)。开机时能听到消磁继电器的吸合声,但一直听不到释放的声音。侧量CPU (IC801,MTV 112MN32)的消磁输出端(DEG)电压,一直保持在高电平上,没有出现高低电平的跳变。测量显像管G1电压,在一170--190V之间波动,三个阴极电压都在45V-65V范围内波动,G2电压在200V左右波动,均不正常。但灯丝电压为6.3V,正常。测量行场扫描处理集成电路IC201(TDA4856)的hC总线端(18)脚(SCL)和(19)脚(SDA)的电压,都在4.5-4.9V之间波动,而正常应为稳定的4.9V。根据以上测量,结合CPU没有发出消磁停止的指令和总线电压波动这两个关键信息,判断为CPU不良或者I2C总线及其受控电路不良引起了总线保护。 根据检修此类新型显示器故障的经验,确定如下思路:先检查CPU的工作条件,如无问题接下来检查总线SCL和SDA,最后检查存储器和各受控电路。测量CPU的5V供电正常,代换了5V滤波电容无效;由于CPU在开机瞬间发出了“消磁开始”的指令,故认为复位电路良好,免予检查。接下来代换了12MHz的晶振,仍然无效。检查键盘的按键无漏电现象,可见按键也没问题。因为CPU损坏的概率不是很大,特别是总线电压能够抖动,说明CPU已经接收到保护信号而且发出了相应的保护指令,故在上述检查后,基本判断CPU是正常的,直接进人下一步检查。 I2C总线的SCL或者SDA干线上的电压,在发生SCL,SDA断线、裂缝等情况下,会出现电压异常(包括电压波动),与本故障类似的现象,而且实践证明,这种情况是比较常见的。遂对SCL和SDA能够延伸到的受控IC以及之间的通道进行精心检查,但仍未发现问题。为排除存储器故障的可能,更换一只写好数据的24C04,故障没有任何改变。 受控IC主要包括两个:行场扫描处理集成电路IC201(TDA4856)、字符(OSD)信号和白平衡处理集成电路IC901(AP3114B)。视频信号前置处理集成电路IC101(LM 1279N)虽然具有OSD接口,但不属于受总线直接控制的IC。测量IC201的12V供电和5V供电都正常,但其他引脚电压均不正常,测量结果如下:②脚(X射线保护)4-5.5V波动,⑥脚(B十激励输出)0.7V,⑧脚(行激励输出)1-8V波动,(16)脚(行消隐脉冲/视频钳位信号)0.6-1V波动,(17)脚(行频失锁保护输出)0.3V-3V波动,(30)脚(软启动)在1.5-4.9V之间波动。怀疑 IC201或其外围元件异常,但经逐一代换仍无效。 会不会是IC901的问题呢?对该机而言,如果是IC901引起的总线保护,只要断开其SDA和SCL端,保护现象就会消失,而且还会出现微弱的纯净光栅。先断开IC901的⑦脚外接电阻R1906(110Ω),发现总线电压依然波动,保护现象没有消失,也没出现微弱的光栅。稍微调高G2电压,隐约可见在屏幕的中心有一个时隐时现的非常微弱的亮点。 根据上面这个时隐时现的亮点,决定通过继续调高G2电压的方法来查看光栅情况,以便进一步确定故障所在。试顺时针调节高压包上的G2旋钮,发现仍然无光栅,但每隔1秒钟,该亮点(极亮)就会出现一次,而且出现亮点的同时还有一条两头不到边的水平亮线,立即关机。判断故障来自于场电路。遂按照这个发现对场电路进行检查,请参阅附图(图中各引脚所标电压是该机在未连接主机时的正常电压值)。 首先直观检察场输出集成电路IC202的引脚,未发现虚焊现象,外围元件直观上也未见明显异常。测量各引脚电压,①至⑨脚分别为:2.9V,2.9V,12.5V,6.0 V(摆动)、OV,5.6V(摆动)、46V、0.03V、6.0V(摆动)。从测量结果看,只有⑧脚差异最大,该脚正是保护监侧输出端,该脚电压异常说明场输出电路工作状态失常。考虑到场输出IC的损坏率较高,故代换IC202,但故障依旧。由此把检查目标锁定到IC202脚的外围。遂对④、⑥、⑨脚外围元件进行细致的检查,很快发现④脚外接的反馈电阻R229在路阻值变为1.3kΩ(标称阻值为1Ω)。更换一只1Ω/2W的电阻,再次开机,图像出现,故障排除。 原理剖析:由于场输出反馈电阻R229断路,造成IC内部的场锯齿波信号输人级得不到正常的反馈,内部的功率放大器也就得不到正常的交直流反馈信号,造成放大器的直流工作点不稳定,工作处于失控状态,场输出信号失常,通过IC内部的“逆程发生器”引起⑧脚电压异常。⑧脚的异常电压通过R224,R225送到CPU (IC801,MTV112N32)的(23)脚场保护信号输入端,被CPU识别确认后,通过I2C总线把指令传送到IC201(TDA4856)的(18)、(19)脚,经IC20一内部的I2C总线接口和解码电路,把保护指令传送给总线寄存器,然后指令软启动电路复位,使⑥脚停止二次电源驱动输出,⑧脚停止行激励消隐信号输出,(12)、(13)脚停止场激励信号输出, (16)、(17)脚输出高电平,分别控制场消隐和GI电路,使G1电压最负,从而呈现黑屏。但是,这种保护与X射线保护不同,它不是锁定性的。在行场电路停止工作后,保护信号消失,显示器又开始工作,重新工作后因为故障依然存在,所以再次进人保护状态,如此循环不止,出现了上述关键点电压的波动。此时,由于G2电压是固定的,根据电路的设计,此时G1的负压值正好可以完全抑制电子束,使得显像管不发光,因此我们看到的是黑屏。当人为提高G2电压后,电子束会加速射向荧光屏,在进人保护状态的瞬间,波动的G1负压已经不能完全抑制电子束,因此出现亮点;由于场电路故障没工作,而行扫描是由正常转为停振,所以能看到一条水平亮线。在总线保护期间,CPU一直“忙于”对检测到的保护信号进行处理以及通过SCL,SDA传送保护指令,因此CPU无法正常执行其他的功能,这就是开机后听到消磁继电器吸合但听不到继电器释放声的最终原因。 小结:这个故障反映了i2C总线控制的显示器在场电路故障上的特点,即:当场电路发生故障时,发生一条水平亮线的可能性较小,而呈现黑屏的可能性较大。虽然场输出IC不是总线控制的,但同样会受到总线保护。而在显像管发光条件具备的情况下,提高G2电压又往往能收到快速发现故障的奇效。其实在本文介绍的维修过程中,在证实高压和灯丝电压存在后即可直接调高G2电压来查看光栅情况,从而根据情况来提早发现问题、解决问题.
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