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:

مانيتور LCD از سه قسمت تشكيل شده است .

ا- MODULE (پنل يا صفحه نمايش)

2-  LIPS BOARD (برد تغذيه و اينورتر)

3- MAIN BOARD (برد اصلي )

 

 

MODULE

ماژول (پنل) يا صفحه نمايش از تعدادي سلول تشكيل شده است وداخل هر سلول كريستال مايع قرار گرفته كه ميتواند عبور نوررا كنترل كند به عبارت ديگر منبع نور در پشت سلولها قرار گرفته و اگر مولكولهاي كريستال مايع نور را از خود عبور دهد آن سلول روشن به نظر ميرسد و اگر اجازه عبور نور نداشته باشد سلول مورد نظر تاريك ديده ميشود بنابراين بدين صورت نقاط تاريك و روشن بوجود مي آيد .

 

براي ساختن تصاوير رنگي از فيلترهاي رنگي كه در جلوي سلولها قرار گرفته نقاط رنگي ساخته ميشود.

در شكل بالا آرايش قرار گرفتن هر سلول در كنار هم به سه صورت ميباشد

1. روش دلتا (DELTA)
2. روش نواري (STRIPE)
3. روش موزائيك(MOSAIC)

در حال حاضر براي قرار دادن سلول در كنار هم از روش نواري استفاده ميكنند زيرا در اين روش تداخل رنگ كمتر و حداكثر استفاده از سايز تصوير امكان پذير ميشود.

 

DOT

هر سلول يك DOT  يا يك SUB PIXEL   است در واقع نقاط تاريك و روشن صفحه نمايش را تشكيل ميدهد و اين نقاط يا قرمز يا سبز يا آبي است .

بنابراين با تركيب اين سه رنگ رنگهاي ديگر بوجود ميآيد براي مثال از تركيب رنگ قرمز و آبي رنگ بنفش و از تركيب رنگ قرمز و سبز رنگ زرد يا نارنجي و از تركيب رنگ آبي و سبز رنگ فيروزه اي بوجود ميايد بنابراين با تغيير درصد رنگهاي قرمز و سبز و آبي انواع رنگها ساخته ميشود و حداكثر تركيب رنگ در LCD  6 بيتي 16 ميليون رنگ و در 8 بيتي 16.2 ميليون رنگ ساخته ميشود.

PIXEL

هر پيكسل از سه DOT تشكيل شده بنابراين تركيب سه نقطه قرمز و سبز و آبي يك PIXEL   سفيد بوجود مي آورد و نحوه قرار گرفتن پيكسلها كنار هم به دو صورت سطر و ستون است و نسبت به سايز صفحه نمايش سطر و ستونها تغيير ميكند براي مثال مانيتور 15 اينچ 1024 ستون و 768 سطر و براي مانيتور 17 اينچ 1280 ستون و 1024 سطر داريم در واقع ازبيشترين تعداد سطر و ستون ماكزيمم RESOLUTION بدست مي آيد.

TFT

مخفف  THIN  FILM  TRANSISTOR  ميباشد بنابراين يك تعداد ترانزيستور چاپي

كوچك براي هر دات جهت كنترل عبور نوردر نظر گرفته شده است . اگرTFT  روشن شود نقاط تاريك بوجود ميآيد و اگر خاموش شود نقاط روشن بوجود ميآيد.

با توجه به توضيحات بالا به ازائ هر دات يك TFT  در نظر گرفته شده است بنابراين براي بدست آوردن تعداد TFT  به اين صورت عمل ميكنيم   سطر * ستون * 3 با توجه به اين امر تعداد ترانزيستور در مانيتور 15 اينچ برابر 2359296 و در مانيتور 17 اينچ 3932160 ميباشد يا ميتوان رزولوشن را در عدد 3 ضرب كرد.

بنابراين با توجه به شكل زير ميتوان نحوه قرار گرفتن هر TFT  در يك دات را مشخص كرد.

اين ترانزيستور از سه پايه تشكيل شده .

1- GATE

2- DRAIN

3- SOURCE

در هر سطرپايه هاي  GATEدر يك سطر بهم متصل و در هر ستون پايه هاي DRAIN بهم متصل هستد . 

     

 

 

بنابراين براي آدرس دهي و ورود اطلاعات از دو گذرگاه   ADDRESS BUS   و DATA BUS   استفاده ميشود.

 

 با استفاده از آيسي هاي SOURCE DRIVE و GATE DRIVE گذر گاه آدرس روي

گيتها و گذرگاه داده روي درين متصل است .

 

 

 

 

 

 

براي مشخص كردن TFT مورد نظراز گذرگاه آدرس استفاده ميشود وبراي فعال كردن TFT از گذرگاه داده استفاده ميگردد.

بنابراين پس از انتخاب و روشن شدن ترانزيستور و بر قراري داده روي الكترود مثبت  بدليل اختلاف ولتاژ بين الكترود مثبت و منفي و با توجه به اينكه كريستال مايع بين اين دو الكترود قرار گرفته و مجموعا داخل يك محفظه شيشه اي قرار گرفته است مولكولهاي كريستال مايع يونيزه شده و به صورت منظم در ميآيد بنابراين هيچ نوري از مولكولهاي كريستال مايع عبور نميكند و با تغيير باياس گيت ميتوانند ميزان درخشندگي تصوير را كنترل نمود بنابراين تغيير كنتراست حاصل ميگردد.

 

 

 

 

 

براي آدرس دهي كل سطر و ستون در هر لحظه 128 سطر و 154 ستون فعال ميگردد

و با توجه به كلاك مقصد POSITION  تصوير حاصل ميگردد.

 

BACK LIGHT

براي تامين روشنائي لازم صفحه نمايش از لامپهاي فلورسنت كاتد سرد استفاده ميشود.

بنابراين براي روشن نمودن لامپها از بردي به نام INVERTER  استفاده ميگردد .

عمر مفيد لامپها حدود 30000 ساعت است و لامپها را با 2CCFL  يا  4CCFLنشان ميدهند  عدد 2 و 4 نشاندهنده تعداد لامپ است و CCFL مخفف جمله زير است

COLD CATHODE FLUORESCENCE LAMP

 

 

 

 

 

RESPONSE TIME

مدت زماني گفته ميشود كه مولكولهاي كريستال مايع به حالت اوليه خود برگردد را زمان پاسخگوئي مي گويند بنابراين اين زمان به اينرسي مولكولهاي كريستال مايع بستگي دارد هرچه اين زمان كمتر باشد وضعيت تغيير يك  Dotاز تاريكي به روشني يا بر عكس سريعتر صورت گرفته بنابراين در تصاوير متحرك تصوير ساخته شده واقعي تر بنظر ميرسد . زمان پاسخگوئي در مدلهاي اوليه 25 ميلي ثانيه و به تدريج به زمان 8 و حتي در مانيتورهاي جديد و پيشرفته به 6 ميلي ثانيه رسيده است.

معمولا در Tv lcd از ماژولهاي 8 و 6 ميلي ثانيه استفاده ميگردد.

 

 

 

 

LIPS BOARD

 

اين برد از دو قسمت  تشكيل شده است :

الف)Power Supply

ب) Inverter

در قسمت power supply كليه ولتاژهاي لازم براي قسمتهاي مختلف از ورودي

برق شهر ساخته ميشود معمولا اين ولتاژها 12 و 5 ولت است

در قسمت Inverter ولتاژ لازم جهت راه اندازي لامپهاي فلورسنت ساخته ميشود و معمولا اين ولتاژ متناوب و بين 450 تا 550 ولت است بنابراين اگر اين قسمت كار نكند روشنائي تصوير ( Back Light ) از بين مي رود و صفحه نمايش تاريك ميشود

با توجه به توضيحات ذكر شده به تشريح مدار قسمتهاي فوق مي پردازيم

 

POWER SUPPLY

 

ولتاژ ورودي برق شهر پس از عبور از مدار نويز فيلتر وارد يكسو ساز تمام موج شده و تبديل به يك ولتاژ DC  حدود 290 ولت به پايه 8 آيسي سوئيچينگ و پس از عبور از سيم پيچ اوليه ترانس چاپر به پايه درين ترانزيستور Q3 متصل ميشود واين ولتاژ از طريق پايه 8 آيسي را راه اندازي كرده و اسيلاتور داخلي فعال شده و از خروجي آيسي(پايه 5)  شكل موج مربعه اي با دامنه حداكثر 4.7 ولت گيت ترانزيستور را باياس كرده و ترانزيستور در ناحيه فعال شروع به كار ميكند در نتيجه ولتاژ دو سر درين و سورس تبديل به DC ضرباندار شده و در خروجي ترانس چاپر ولتاژهاي مورد نظر القائ ميشود بنابراين ولتاژهاي 12 ولت از ديود D12 وولتاژ 5 ولت از ديود D1  يكسو شده و در خروجي ساخته ميشود.

پس از راه اندازي اسيلاتور سوئچينگ از سيم پيچ كمكي(AUXILIARAY COIL) بعد از ديود D11 ولتاژي حدود 12 ولت جهت ماندگاري كار دائم آيسي به پايه 6 ارسال ميگردد بنابراين آيسي به صورت دائم روشن ميماند.

 

پايه 1 آيسي جهت تنظيم PWM شكل موج خروجي پايه 5 مورد استفاده قرار ميگيرد.

پايه 2 آيسي فيدبك از خروجي تغذيه دريافت ميكند چنانچه تغييرولتاژ در خروجي پيش آيد تغذيه را قطع و آيسي  Lock ميشود .

 پايه 3 آيسي current sense است اگرتغييرات جريان مصرفي زياد باشد تا حدودي جريان مدار را كنترل در غير اينصورت اسيلاتورسوئچينگ قطع ميشود .

 

با توجه به اينكه قسمت اينورتر روي برد LIPS قرار دارد ولتاژ 12 ولت از خروجي قسمت تغذيه علاوه بر اينكه به مين برد  جهت باياس المانها ميرود به ورودي اينورتر وصل شده بنابر اين برد اينورتر ولتاژ 12 ولت را به ولتاژ AC تبديل و لامپهاي فلورسنت را روشن ميكند و بوسيله DIM روشنائي لامپها را كنترل ميكند اين تغييرات باعث ميگردد تا ولتاژ دو سر لامپها حدود 100ولت تغيير كند به اين پديده Brightness ميگويند.

 

حال باتوجه به توضيحات ذكر شده به بررسي مدار اينورتر ميپردازيم .

 

INVERTER

با توجه به مدار بالا وروديهاي برد مبدل به شرح زير است.

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

ولتاژ ورودي 12 ولت جهت تبديل به ولتاژ550 ولت به پايه هاي 3 آيسي u2وu3وu4وu5 وارد شده بنابراين Drain كليه ترانزيستورهاي كانال منفي باياس شده

پايه هاي 1( Source) آيسي هاي فوق به گراند متصل شده است .  و به محض اينكه پالسي به Gate  ترانزيستورها برسد ترانزيستورها روشن ميشوند بنابراين نحوه عملكرد به شرح زير است.

پايه 2 آيسي u2وu4 به پايه 20 آيسي u1 و  پايه 2 آيسي u3وu5 به پايه 11 آيسي u1 و همچنين پايه 4 آيسي u2وu4 به پايه 19 آيسي u1 وپايه 4 آيسي u3وu5 به پايه 12 آيسي u1 متصل است بنابراين خروجي پايه 20 و 12 يك پالس مربعه اي با پلاريته مخالف نسبت بهم باعث ميشوند جهت جريان از پائين به بالا (در ترانس T1-T2 )و پايه 19و11 يك پالس مربعه اي با پلاريته مخالف نسبت بهم باعث ميشوند جهت جريان از بالا به پائين(در ترانس T2-T1) ايجاد شود و اين عمل درهر لحظه تغيير ميكند بنابراين زمان سوئيچ ترانزيستورها دوبل شده و ولتاژ بالا در خروجي القائ ميشود.

پايه 2 آيسي OVP است . يك فيدبك ولتاژي است به آيسي U1 و اگر ولتاژ ورودي به آيسي زياد شود خروجي آيسي قطع ميشود.

پايه 9 آيسي OCP است . يك فيدبك جرياني است به آيسي U1 و اگر جريان مصرفي لامپ تغيير كند خروجي آيسي قطع ميگردد.

پايه 14 آيسي U1 فرمان Display Intensity Module  است با اين فرمان روشنائي تصوير تغيير ميكند.

پايه 3 آيسي U1 فرمان Reset ميباشد.

پايه 5 آيسي U1ولتاژ VCC 5 ولت است.

MAIN BOARD

برد اصلي شامل آيسي مايكوم و آيسي پردازش تصويرو آيسي حافظه و مدارات تقسيم كننده ولتاژهاي لازم(2.5و3.3) ولت ميباشد.

Block Diagram

 

 

با توجه به شكل بالا آيسي پردازش تصوير از سه بخش تشكيل شده است.

1- ADC در اين قسمت ورودي آنالوگ (R,G,B) به ديجيتال تبديل ميشود.

2- SCALER در اين قسمت اطلاعات پردازش شده ذخيره و كلاكهاي لازم ساخته ميشود.

3-LVDS  جهت كاهش نويز به سيگنال وتبديل ديتا به سريال از اين قسمت استفاده ميشود.

MICOM وظيفه اين آيسي كنترل قسمتهاي مختلف و صدور فرامين لازم براي آيسي پردازش ومنبع تغذيه و قسمت اينورتر است.

 

SCALER

 

با توجه به مدار بالا ورودي اطلاعات آنالوگ تصوير(R,G,B)از كارت گرافيك كامپيوتر توسط كابل سيگنال وارد پايه هاي 28و30و33 آيسي ميشود و پس از تبديل شدن به ديجيتال هر رنگ به 8 بيت تبديل شده وتوسط بخش LVDS براي پائين آوردن درصد نويز به سيگنال توسط مدار ديفرانسيل گير دامنه نصف شده و ديتا از پارالل به سريال تبديل شده و به دو مولفه مثبت و منفي همراه با كلاك مقصد از پايه هاي  80و81 – 78و79 – 76و77 -71و70 – 74و75 – 96و97 – 92و93 -90و91 – 86و87 – 88و89 خارج شده و به ماژول ميرود.

 

X-IN : پايه 122ورودي كلاك از آيسي مايكوم و باعث راه اندازي آيسي با كلاك مربوطه ميشود.

 

MST-RESET : پايه 121 ورودي RESET توسط آيسي مايكوم اكتيو ميشود در اين مدار بصورت ACTIVE LOW  عمل ميكند.

 

COMMUNICATION CONTROL : براي ارتباط دو طرفه بين آيسي پردازش تصوير و آيسي كنترلر از اين خطوط استفاده ميگردد.

اين خطوط شامل گذرگاه آدرس و داده و فرامين READ, WRITE ميباشد .

اين فرامين پايه هاي 65 تا 47 است كه با توجه به دستورالعمل ورودي گذرگاه تغيير وضعيت ميدهد.

 

V-SYNC,H-SYNC : دو سيگنال همزمان كننده افقي و عمودي از كامپيوتر به پايه هاي126و127 وارد ميشود بنابراين بوسيله اين دو فيدبك مدار PLL داخلي آيسي با ورودي خود را SYNC ميكند.

با تغيير RESOLUTION وضعيت كلاك مقصد تغيير مي يابد.

           

 D-SCLA,D-SDAA: بوسيله كانال ارتباطي DDC كه شامل كانال DATA, CLOCK آيسي ميتواند با دنياي خارج از مانيتور ارتباط برقرار نمايد.

در اين كانال تبادل اطلاعات بصورت سريال بوده و بوسيله كلاك دريافتي وضعيت خروج يا ورود اطلاعات تغيير ميكند.

اين پروتكل DISPLAY DATA CHANNEL ناميده ميشود.

 

 

MICOM

 

آيسي فوق كنترلر دستگاه ميباشد و كليه فرامين ورودي از كاربرراپس از تبديل به يك سري دستورالعمل به قسمتهاي مختلف ارسال ميدارد بنابراين وظايف پايه هاي مهم آيسي به شرح زير است.

 VDD: پايه8 ورودي 5 ولت است

 RST: پايه7 ورودي سطح ولتاژ 5 ولت جهت راه اندازي وتعيين نقطه شروع كلاك ساخته شده بنابراين وقتي دستگاه به برق زده ميشود ومنبع تغذيه ولتاژ 5 ولت را ميسازد آيسي Q502 با يك تاخير زماني مشخص ولتاژ پايه بيس ترانزيستور Q503 را بالا برده و ترانزيستور را روشن و سپس توسط كلكتور سطح ولتاژ پايه 7 پائين مي آيد و آيسي RESET ميگردد.

و پس از راه اندازي آيسي مايكوم بوسيله MST-RESET آيسي SCALER راه اندازي ميشود.

 X1,X2: پايه هاي11و12 آيسي فوق كلاك ژنراتوري است كه با كريستال X501 كلاك 12 مگاهرتز را ساخته وبا اين كلاك آيسي مايكوم و آيسي پردازش تصوير( X-OUT ) كار ميكند بنابراين اگر كلاك 12 مگاهرتز ساخته نشود دستگاه روشن نمي شود.

 

 DIM-PWM: پايه 3 جهت تنظيم روشنائي BACKLIGHT مورد استفاده قرار ميگيرد اين فرمان يك پالس مربعه اي است كه با تغيير برايتنس توسط مشتري عرض پالس تغيير كرده وباعث تغيير ولتاژ در خروجي اينورتر شده و در نتيجه نور لامپهاي فلورسنت تغيير مي كند.

 

ISDA,ISCL : پايه هاي13و14 آيسي كانال ارتباطي داخلي است كه از طريق اين كانال آيسي مايكوم مي تواند با آيسي هاي ديگر ارتباط برقرار نمايدبه اين پروتكل IIC ميگويند.

 

 INVON: پايه9 آيسي وقتي LOW ميشود ترانزيستورQ505 خاموش شده بنابراين سطح ولتاژ پايه كلكتور بالا رفته و باعث ميشود برد اينورتر روشن شود.

 

 MODON: پايه 40 آيسي وقتي HIGH شود وبه ترانزيستورQ802  كه در قسمت پاور قرار دارد اعمال ميشودو باعث مي گردد ترانزيستورQ802روشن شده وولتاژ پايه بيس ترانزيستور Q801 افت كرده و به دليل مثبت بودن ترانزيستور روشن شده و ولتاژ 5 ولت جهت روشن شدن ماژول اعمال ميگردد لطفا به مدار زير كه قسمت پاور است توجه فرمائيد.

 

در اين قسمت ولتاژهاي 3/3 و5/2 ولت توسط رگولاتور هاي U803,U801ولتاژ 5 ولت ساخته ميشود و جهت باياس آيسي SCALERارسال ميشود

 

 

اميد است مطالب ارائه شده در جهت افزايش توان علمي و تخصصي در زمينه تعميرات مانيتور كريستال مايع مفيد باشد.

سلامتی امام زمان صلوات