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新型显示器G2电压的IIC总线控制电路的原理

来源:-- 作者:-- 浏览:626

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摘要:众所周知,视频设备的阴极射线管(CRT)都设有加速极。加速极又叫帘栅极、显像管偏压控制极、显像管屏栅控制极等,在电路中的符号是G2.G2所加的正电压(一般被称作SCREEN)对于电子束的飞行能够起到加速作用,因此G2电压的高低能决定光栅亮度的强弱。在新型彩显的实际维修中,遇到因G2电压不正常导致的故障屡见不鲜。特别是最近遇到一些在“高压包”上没有G2调节旋钮(SCREEN)的显示器出现的G2电压故

  众所周知,视频设备的阴极射线管(CRT)都设有加速极。加速极又叫帘栅极、显像管偏压控制极、显像管屏栅控制极等,在电路中的符号是G2。G2所加的正电压(一般被称作SCREEN)对于电子束的飞行能够起到加速作用,因此G2电压的高低能决定光栅亮度的强弱。在新型彩显的实际维修中,遇到因G2电压不正常导致的故障屡见不鲜。特别是最近遇到一些在“高压包”上没有G2调节旋钮(SCREEN)的显示器出现的G2电压故障,使检修颇费周折。经研究总结,发现这种新型显示器的G2电压是I2C总线控制的,是一种新型电路。本文论述G2电压形成以及新型显示器G2电压的I2C总线控制电路的原理以及由此引起的故障现象和检修实例,供参考。

  1.一般显示器G2电压原理图1是在以往和当前主流显示器中大量应用的一种G2电压电路。它的基本原理很简单,是在行输出变压器的次级高压绕组(HV)上,经电阻降压后,再由一个可调电阻进行分压,从可调电阻的中间抽头取出的电压就是G2电压了。这些电路都在行输出变压器内部,我们是看不到的,能看到的是“高压包”上的“SCREEN”旋钮,调节该旋钮,就是改变内部可调电阻的阻值,从而改变G2电压的大小。目前一般显示器中,G2电压的值一般在150~450V之间,但也有的显示器G2电压行管低于150V,如三星的某些机型;也有的高于600V,如索尼的某些机型。因此,关于G2没有一个统一的标准,但在同一种机型上,G2电压是一定的。

  这种结构的G2电压电路是很普遍的,但是也普通存在一些问题。例如:内部的可调电阻接触不良会造成光栅忽亮忽暗,一旦损坏可能出现G2为0V或者过高,造成无光栅或光栅过亮、满屏回扫线等。虽然只是一个可调电阻出了问题,但由于它在“高压包”内部,不易更换,因此也只能采取整体更换“高压包”的办法,造成浪费,虽然也可通过从行输出管的集电极外加整流、滤波电路,然后经降压分压取出几百伏的电压供给G2,但此方法对元件要求较高,一般人员不易掌握,而且工作可靠性较差,改造也比较麻烦,因此实际中采用的并不多。

  2.新型‘彩显“I2C总线控制的G2电压原理为了克服以上问题,以及便于接受系统的控制,控强可靠性,一部分新型”彩显“设计和采用I2C总线控制的G2电压电路。这里介绍三个机型的典型电路,gong大家在检修中参考。

  (1)菲利浦107E2'’彩显”的G2电压控制电路:

  见图2.行电路工作以后,行输出变压器5612的②-⑦绕组产生的感应电动势经二极管6613整流、电容2624滤波后,形成大约600V的直流电压加在了显象管的加速极G2上。G2电压受CPU(WT62P2)的控制,三极管7684及其外围元件3632、3639、3667、3664及几个电容组成控制电路。当进入维修模式调节G2电压时,CPU识别并判断键盘指令后,使CPU 39脚(G2-ADJ端)输出的控制电压发生变化,这个变化的电压通过阻3667限流、3664分压,去控制7684的基极电压,:


  而改变了7684的导通程度,改变了对5612的②~⑦绕组叠加的电压值,最终改变了5612的②~⑦绕组的感应电动势,使6613整流、2624滤波后的电压发生变化,达到了提高或者降低G2电压的目的。调整完毕后保存退出,关于G2的新的控制数据会被自动写入存储器(EEPROM)中。

  (2)LG CB77313“彩显”的G2电压控制电路:请见图3.行输出级工作后,G2电压由行输出变压器T701的③~⑩绕组感应的电动势经D714整流、C757滤波后获得,供给CRT的加速极。从图中可以看出,G2电压的高低受CPU/IC401(MC68HC088024)的21脚(G2-ADJ)控制。当需要提高G2电压时,IC401的21脚输出的G2-ADJ驱动信号“PWM”空比下降,经R423、C418平滑滤波后的电压下降,该电压使得G2电压控制管Q725的b极电压下降,使Q725导通增强,其c极电压升高。

  这个升高的电压经R801限流后送到T701的③脚,与T701的③~⑩绕组上的脉冲电压叠加,从而使得⑩脚的感应电动势升高,因此G2电压升高。当需要降低G2电压时,电路的动作与上述相反,读者可自行分析。调整后的CPU关于G2-ADJ的控制数据会被自动存入存储器(EEPROM)中,下次开机则执行新的G2电压数据。

  以上两个机型都是通过三极管来控制G2绕组的感应电动势的,三极管的导通程度决定了“高压包‘℃2绕组的感应电动势的大小。下面的这种机型则不然,它采用了LM358运算放大器和三极管控制,它改变的不是感应电动势,而是直接改变’高压包”02绕组经整流、滤波以后的直流电压。同时这种电路对G2的受控增加了新的功能。

  (3)DELTA(台达)F996BYM大屏幕“彩显”的G2控制电路:请参见图4.行输出级工作以后,行输出变压器T402的⑨脚输出的脉冲电压经。R0455限流后再经D0420、D0417、D0418整流、C0427滤波后,形成大约几百伏G2的初始电压。该电压在CPU的控制下,最终形成的G2电压供给cRT的加速极。从图中可以看出,G2Q0409又受到CPU和IC0402的控制。当进入菜单调节G2选项使G2升高时,CPU的37脚输出的G2-ADJ控制电雎降低,该电压经R0453送入运算放大器IC0402(LM358)的同相输入端⑤脚,该电压经与⑥脚(反相输入端)比较后,使输出端⑦脚电压升高。

  ⑦脚升高了的电压再送到Q0409的发射极,由于Q0409一直处于导通状态,所以其集电极电压升高,该电压与R0456右端电压叠加,使G2电压升高。当需要降低G2电压时,其控制过程相反。总之,存储器(EEPROM)内的G2-ADJ数据决定着G2电压的高低,重新调整G2后,新的数据被自动保存。

  该机还有一个特点,即G2电压还受到视频静噪(SCANL MUTE)和行频失锁(H UNLOCK)信号的控制。在开机和切换显示模式的瞬间,由于主机可能没有及时发出同步信号,或者本机的行振荡频率未能及时地被行同步信号锁定,此时为避免出现行不同步的画面,应该使显示器“黑屏”.这个任务也是由G2的控制电路来完成的。当时出现上述情况时,本机的行、场扫描集成电路IC401(TDA9113)的③脚(H UNLOCK输出端)变为高电平,CPU/IC301(WT62P1)的12脚静噪控制信号输出端(SCANL MUTE)也变为高电平,这两个高电平分别经D0418和D0416隔离后,再经R0451、R0450、R0449降压分压加到IC0402的⑥脚反相输入端,使⑥脚电压升高并超过⑤脚电压,于是IC0402的输出端⑦脚变为0V,使得Q0409的集电极电压大幅度下降,因此G2电压也大幅降低,实现了“黑屏”.

  [例1]菲利浦107E2显示器,开机后无光栅,电源指示灯正常。

  分析与检修:开机后测量主电源各路输出都正常,直观观察,有高压产生,灯丝也亮,测量受控的12V正常,显像管各阴极电压也都在正常范围。围绕显像管发光的条件测量G1和G2时,发现G1在正常范围,但G2电压为0V.根据该机G2电压的形成原理,结合G2为0V这一现象,判断该电路存在元件硬性损坏。测量G2端对地无明显短路,测整流二极管6613正、反向电阻也正常,但在路侧得G2电压形成电路的限流电阻3619的阻值远远大于1KΩ,故判断3619断路。该电阻原型号为1KΩ/0.25W,更换一只1KΩ/0.5W的电阻后,光栅和图像出现,故障排除。

  [例2]DELTA(台达)48 cm(19英寸)F996BYM“彩显”,光栅亮度极暗,进菜单调节亮度能调高一些,但对比度极差,好像有一层雾笼罩着一样。

  分析与检修:根据故障现象,怀疑亮度或对比度控制电路有问题。测量G1为0V(该机采用的是栅极接地的方式),三个阴极电压都在40V左右,应该是正常的。灯丝电压6.3V,也正常。在这种情况下,怀疑G2电压有问题。测量G2电压为160V,但不知道该电压是不是过低。准备调节G2时却发现没有G2调节钮。

  研究电路(参见图4)后,把控制三极管Q0409取下,再开机发现亮度有了明显增强。分析电路认为:Q0409受控于IC0402,而IC0402又受控于CPU/IC301(WT62P1)的G2-ADJ控制端。上述操作证明G2电压果然过低,而且过低的原因可能就是受到了Q0409→IC0402→CPU这个通道的控制。

  根据G2电压的控制原理,首先测量Q0409的各极间正、反向电阻均未发现明显异常,进入维修模式,调节G2同时观察。IC301的37脚电压有相应的变化,IC0402的⑤脚也有变化,但⑦脚电压一直不变。检查⑦脚、⑥脚外围元件未见异常,故怀疑运算放大器IC0402有问题,更换一只LM358(IC402)后,开机后亮度恢复正常,只是有点偏亮。进入用户菜单重新调节亮度(Br'ightness)到合适的值,故障彻底排除。

型号 厂商 价格
EPCOS 爱普科斯 /
STM32F103RCT6 ST ¥461.23
STM32F103C8T6 ST ¥84
STM32F103VET6 ST ¥426.57
STM32F103RET6 ST ¥780.82
STM8S003F3P6 ST ¥10.62
STM32F103VCT6 ST ¥275.84
STM32F103CBT6 ST ¥130.66
STM32F030C8T6 ST ¥18.11
N76E003AT20 NUVOTON ¥9.67
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