CÁCH làm MẠCH điều KHIỂN CHO màn HÌNH LCD

CÁCH LÀM MẠCH ĐIỀU KHIỂN CHO MÀN HÌNH LCD Để làm được mạch điều khiển cho màn hình LCD trước hết chúng ta cần tìm hiểu về I các linh kiện trên màn hình 1 Mosfet – Transistor trường Mosfet là Transisto.

CÁCH LÀM MẠCH ĐIỀU KHIỂN CHO MÀN HÌNH LCD Để làm mạch điều khiển cho hình LCD trước hết cần tìm hiểu I.các linh kiện hình Mosfet – Transistor trường Mosfet Transistor trường có cấu tạo khác với Transistor thơng thường , chúng có độ nhạy cao sử dụng hầu hết nguồn Monitor 2.cấu tạo Mosfet Transistor Mosfet có cực G ( cực cổng ) , D ( cực thoát ), S ( cực nguồn ) nguyên lý hoạt động chúng tương tự với cực B, C , E Transistor thông thường , cấu tạo chúng khác với đèn BCE + Cực nguồn ( S ) cực thoát ( D ) nối với hai chất bán dẫn N đặt có tính cách điện, khoảng hai cực vùng nghèo điện tích tự + Cực cổng ( G ) đặt bên khoảng trống hai cực N ly lớp cách điện SiO2, cực G cách điện hoàn toàn với cực D cực S + Khi cho điện áp chênh lệch vào hai cực D S khơng có dịng điện chạy qua ta đưa điện áp dương vào cực G, điện áp sinh hiệu ứng trường khoảng trống hai lớp bán dẫn N, tác dụng từ trường xuất dòng điện chạy qua từ cực D sang cực S Điện áp đặt vào chân G không tạo dòng điện GS mà tạo hiệu ứng trường Mosfet tín hiệu có cường độ yếu làm cho Mosfet mở mạnh Dòng điện chạy qua hai cực D – S phụ thuộc vào điện áp chân G mà khơng phụ thuộc vào cường độ tín hiệu => Vì Mosfet coi linh kiện có độ nhậy cao chúng sử dụng nguồn Monitor nguồn nhiều thiết bị điên tử cao cấp ngày Ký hiệu Mosfet :Mosfet thường có ký hiệu K… , 2SK… , IRF…Thí dụ K3240 , IRF630 v v đèn K có cơng suất lớn thường sử dụng mạch nguồn, đèn IRF có cơng suất nhỏ nên sử dụng mạch cơng tắc, mạch Regu sử dụng mạch nguồn Quy định cực : - Cực G – bên trái - Cực D - - Cực S – bên phải số linh kiện khác 4.1 IC so quang + IC so quang thường có chân, số có chân , bên có điốt phát quang đèn thu quang + Khi cho dòng điện qua điốt phát quang, ốt phát tia hồng ngoại chiếu vào đèn thu quang làm đèn thu quang dẫn + Dòng điện qua điốt phát quang tỷ lệ thuận với dòng điện qua đèn thu quang + Giữa bên điốt phát quang đèn thu quang cách điện với nhau, chúng truyền thông tin biến đổi điện áp sang thông qua ánh sáng hồng ngoại + IC so quang sử dụng nhiều nguồn cách ly, chúng làm nhiệm vụ truyền thơng tin biến thiên dịng điện từ bên sang bên mà cách ly điện áp IC so quang chân & IC so quang chân • IC so quang chân Cách đo : • Một bên bạn đo đo điốt, bên bạn đo đo cực CE Transistor • Lưu ý : Trong nguồn , IC so quang hỏng chúng thường hỏng dạng , tức bạn đo không phát hư hỏng nhiều cần thay thử Diode xung • Sau nguồn xung cần sử dụng Điốt xung để chỉnh lưu • Về hình dạng Điốt xung giống hệt với Điốt thường, cấu tạo đặc biệt nên Điốt xung làm việc tần số cao khoảng vài chục KHz • Khi chỉnh lưu cho điện áp có tần số cao điện áp thứ cấp nguồn xung, điện áp thứ cấp cao áp ta cần sử dụng Điốt xung, bạn sử dụng Điốt thơng thường vị trí Điốt bị nóng hỏng sau phút hoạt động • Điốt thường dùng để chỉnh lưu điện áp có tần số thấp điện AC 50Hz , không sử dụng mạch tần số cao Điốt xung lại xử dụng tất mạch + Điốt xung có giá thành cao Điốt thường khoảng – lần Điốt xung thường có vịng mầu có mầu xanh hay đỏ vòng mầu đứt nét IC tạo dao động • IC tạo dao động sử dụng phổ biến nguồn Monitor, IC có mạch đơn giản giá thành rẻ, bạn sử dụng IC để lắp đèn nháy, điều giúp bạn hiểu nguồn Monitor dễ dàng • Các chân IC :+ Chân Vcc 12V+ Chân chân dao động + Chân chân điều khiển biên độ dao động ra, điện áp chân tỷ lệ nghịch với biên độ dao động + Chân có tác dụng ngược với chân + Chân chân bảo vệ + Chân chân dao động II.sơ đồ khối hình LCD Gồm khối : Khối nguồn, Khối cao áp, Khối Xử lý, Khối Panel LCD Khối nguồn: Đầu vào nguồn điện lưới 220V AC Dùng mạch nguồn ngắt mở (nguồn xung) để tạo điện áp 5V cấp cho Bo xử lý 12V cấp cho Bo cao áp Khối Cao áp: Nhận nguồn 12V từ bo nguồn Nhận tín hiệu 3v3 On/Off từ bo xử lý để điều khiển việc ngắt mở mạch cao áp Nhận tín hiệu điều chỉnh sáng tối từ bo xử lý Xuất điện cao áp khoảng 600 ~ 1000 V AC đốt sáng bóng cao áp nằm bên Panel LCD Bo xử lý: Nhận nguồn 5V từ bo nguồn để cấp cho IC bo Nhận tín hiệu VGA từ cáp VGA nối với card hình Xử lý tín hiệu xuất tín hiệu lên Panel LCD thơng qua cáp tín hiệu (lọai thơng dụng 20 30 pin) Panel LCD: Nhận nguồn từ cao áp để đốt sáng đèn cao áp bên Nhận tín hiệu qua xử lý từ bo điều khiển Hiển thị “hồn hảo” hình ảnh LCD Bo xử lí nhiệm vụ nhận tín hiểu RGB Analog chuyển đổi thành tín hiệu Digital cấp cho mạch điều khiển, mạch lái xuất lên LCD Panel Trên bo gồm có: IC giao tiếp (Scalar), MCU (microcontroller unit), EEprom, thạc anh, mạch ổn áp, số linh kiện dán (SMD) Các mạch ổn áp nguồn bo bao gồm: 2v5, 3v3 5v Trên bo cịn có đường tín hiệu khác như: khơng hiển thị (no display), tự động cân chỉnh… Chức IC bo: IC giao tiếp: - Nó bao gồm Pre-Amp, ADC (chuyển đổi analog sang digital), tự động cân chỉnh (Auto Adjustment), PLL (Phase Locked Loop), hiển thị hình (On Screen Display -OSD) … Chuyển đổi tín hiệu màu RGB sang bit hay 16 bit tùy thuộc vào MCU dùng để cấp cho IC điều khiển panel LCD Chức tự động cân chỉnh tần số, phase, vị trí ngang / dọc cân trắng… chuyển đổi độ phân giải Ở monitor LCD đời củ, chức không nằm chung IC mà chia thành nhiều IC khác MCU (Microcontroller Unit): - Nó vi xử lý bao gồm CPU, SRAM, DAC, ADC 64K FlashROM Điều khiển họat động bo máy tính thu nhỏ EEprom: - Lưu đoạn chương trình BIOS mainboard máy tính Và dĩ nhiên, bị lỗi xả nạp lại máy nạp ROM thông dụng PCB50 TME hay Máy ProTool U580…như BIOS mainboard máy tính Vị trí thực tế EEprom - Nếu lỗi EEprom: Không lên hình, sai khng hình ngang dọc, khơng thể lưu cài đặt, cân chỉnh người dùng, số chức điều chỉnh âm thanh, ánh sáng không họat động, khơng hiển thị hình chức điều khiển hình chức hịai mà khơng tắt - Việc nạp lại ROM chủ đọc từ ROM máy tốt để dành nạp lại lên mạng tìm xin - Các chip EEprom thơng dụng là: 24C02, 24C21, 24C04, 24C08, 24C16 Hình dáng thực tế EEprom Thạch Anh: - Cấp giao động cho MCU, thạch anh hư MCU không họat động LCD khơng lên hình Các mạch ổn áp 2v5, 3v3, 5v: - Để cấp nguồn cho tòan bo, không lên Led báo nguồn Bo cao áp Inverter Board – Board cao áp Ở LCD đời mới, bo cao áp nằm chung với bo nguồn Cịn LCD đời củ bo cao áp nằm riêng hình bên Bo cao áp LCD thiết kế theo dạng thông dụng sau: 1) Kiểu Buck Royer 2) Kiểu kéo đẩy (Lái trực tiếp) 3) Kiểu Nữa cầu -Half bridge (Lái trực tiếp) 4) Toàn cầu – Full bridge (Lái trực tiếp) Các kiểu 2, 3, dùng nhiều tính ổn định tốn linh kiện Buck Royer Inverter: Sơ đồ khối kiểu Buck Yoyer 3,3V cung cấp cho mạch xử lý hình ảnh Điện áp đầu vào nguồn 220V AC  Các mạch khối nguồn Mạch lọc nhiễu - Có chức lọc bỏ nhiễu cao tần bám theo đường dây điện không để chúng lọt vào máy làm hỏng linh kiện gây nhiễu hình Mạch chỉnh lưu – Có chức đổi điện áp AC 220V thành điện áp DC 300V cung cấp cho nguồn xung hoạt động Mạch dao động – Có chức tạo xung dao động cao tần để điều khiển đèn Mosfet ngắt mở tạo dòng biến thiên chạy qua cuộn biến áp xung Đèn công suất – Ngắt mở điều khiển xung dao động để tạo dòng điện sơ cấp chạy qua biến áp xung Mạch hồi tiếp - Lấy mẫu điện áp đầu tạo điện áp sai lệch hồi tiếp mạch dao động để tự động điều khiển đèn công suất hoạt động cho điện áp ổn định điện áp vào dòng tiêu thụ thay đổi Biến áp xung - Ghép cuộn sơ cấp, hồi tiếp thứ cấp đẻ thực điều khiển điện áp đồng thời lấy nhiều mức điện áp khác theo ý muốn Hình ảnh khối nguồn số máy thực tế Các phận khối nguồn Monitor LCD ACER  – Nguyên lý hoạt động khối nguồn Khối nguồn Monitor LCD thường hoạt động theo nguyên lý nguồn xung, sử dụng cặp IC dao động kết hợp với đèn công suất Mosfet Nguồn chi làm hai phần sơ cấp thứ cấp, hai phần có điện áp chênh lệch khoảng 300V, bên sơ cấp thường có cảnh báo “Nguy hiểm” sờ vào bị giật, bên thứ cấp nối với mass máy  Như sơ đồ nguồn đây, bên sơ cấp có mầu hồng bên thứ cấp có mầu xanh Khối nguồn Monitor LCD Acer (phần sơ cấp – mầu hồng, phần thứ cấp – mầu xanh) Các mạch khối nguồn Monitor LCD Phần nguồn bên sơ cấp: Phần nguồn bên thứ cấp Mạch bảo vệ đầu vào: • Để bảo vệ mạch nguồn không bị hỏng điện áp đầu vào cao, người ta đấu ốt bảo vệ đầu vào (VRT601), ốt chịu tối đa 300V, điện áp đầu vào vượt 300V ốt chập nổ cầu chì, khơng cho điện vào nguồn • Ở đầu vào người ta gắn cầu chì, cầu chì có tác dụng ngắt điện áp dịng qua vượt ngưỡng cho phép  Mạch lọc nhiễu cao tần: • Mạch lọc nhiễu có tác dụng triệt tiêu tồn nhiễu cao tần bám theo đường dây điện không để chúng lọt vào nguồn gây can nhiễu cho máy làm hỏng linh kiện, can nhiễu bao gồm: - Nhiễu từ sấm sét - Nhiễu công nghiệp - Nhiễu từ thiết bị phát xung điện v v… Mạch chỉnh lưu lọc điện áp AC 220V thành DC 300V: • Mạch chỉnh lưu sử dụng ốt mắc theo hình cầu để chỉnh lưu điện áp AC thành DC • Tụ lọc nguồn lọc cho điện áp DC phẳng IC dao động – KA3842 Các chân IC -KA3842 Sơ đồ khối bên IC – KA3842 • IC dao động KA3842 sử dụng rộng dãi nguồn xung có sử dụng Mosfet, IC có chân chân có chức sau: * Chân (COMP) chân nhận điện áp hồi tiếp dương đưa mạch so sánh, điện áp chân tăng biên độ dao động tăng => điện áp tăng, điện áp chân giảm biên độ dao động giảm => điện áp giảm * Chân (FB) chân nhận điện áp hồi tiếp âm, điện áp chân tăng biên độ dao động giảm => điện áp giảm, điện áp chân giảm điện áp thứ cấp tăng lên * Chân (ISSEN) – chân bảo vệ, chân có điện áp > = 0,6 V IC ngắt dao động để bảo vệ đèn công suất bảo vệ máy * Chân (R/C) chân dao động R/C, giá trị điện trở tụ điện bám vào chân định tần số dao động nguồn, khối nguồn hoạt động ta không đo vào chân này, dao động bị sai làm hỏng đèn công suất * Chân (GND) – đấu với mass bên sơ cấp hay cực âm tụ lọc nguồn * Chân (OUT) - chân dao động ra, dao động từ chân đưa tới chân G đèn công suất để điều khiển đèn công suất hoạt động * Chân (VCC) – Chân cấp nguồn cho IC, chân cần phải có 12V đến 14V với IC chân cắm cần từ 8V đến 12V với IC chân rết loại nhỏ * Chân (VREF) - Chân điện áp chuẩn 5V, chân đưa điện áp chuẩn 5V để cấp cho mạch dao động mạch cần điện áp xác ổn định  Điện trở mồi mạch cấp nguồn cho IC • Khi có điện áp 300V DC, điện áp qua R603 R609 vào định thiên cho đèn Q602 dẫn, đưa dòng điện qua R602 (Rmồi) qua đèn cấp nguồn vào chân số IC - Tụ C617 có tác dụng làm cho điện áp vào chân tăng từ từ (mạch khởi động mềm) - Khi điện áp chân tăng đến khoảng 10V IC hoạt động điều khiển cho khối nguồn hoạt động Khi nguồn hoạt động, điện áp lấy từ cuộn hồi tiếp – 10 chỉnh lưu qua D602 đưa chân 7, nguồn để trì cho IC hoạt động - Đồng thời nguồn hoạt động, điện áp Vref từ chân qua R610 làm cho đèn Q603 dẫn, tụ điện C618 làm cho đèn Q618 dẫn chậm lại, đèn Q618 dẫn đèn Q602 tắt, dịng điện qua Rmồi (R602) sử dụng vài giây lúc đầu Mạch hồi tiếp so quang: • Nếu khơng có mạch hồi tiếp điện áp đầu vào tăng dịng tiêu thụ giảm điện áp đầu tăng theo Khi điện áp đầu vào giảm dòng tiêu thụ tăng điện áp giảm xuống, điện áp khơng ổn định • Mạch hồi tiếp so quang có chức giữ cho điện áp ổn định trường hợp, mạch thiết kế sau: - Từ điện áp 5V đầu ra, người ta lấy điện áp lấy mẫu thông qua cầu phân áp R711 R712, điện áp lấy mẫu tăng giảm tỷ lệ thuận với điện áp - Điện áp lấy mẫu đưa vào chân R IC khuếch đại áp lấy mẫu TL431 KA431 - Dòng điện qua ốt so quang IC – KA431 điều khiển - Dòng điện qua ốt phát quang làm ốt phát sáng chiếu sang đèn thu quang => đèn thu quang dẫn, dòng điện qua ốt phát quang tỷ lệ thuận với dòng điện qua đèn thu quang IC so quang, dòng điện anỳ đưa chân hồi tiếp âm (chân 2) IC Nguyên lý ổn áp: - Giả sử điện áp đầu vào tăng, tức thời điện áp đầu tăng lên => điện áp lấy mẫu tăng => điện áp chân R TL431 tăng => dòng điện qua TL431 tăng => dòng điện qua ốt IC so quang tăng => dòng điện qua đèn thu quang IC so quang tăng => điện áp đưa chân IC tăng => biên độ dao động giảm xuống => đèn công suất hoạt động giảm điện áp giảm xuống, có xu hướng giảm trở vị trí ban đầu - Nếu điện áp đầu vào giảm trình diễn theo xu hướng ngược lại, kết điện áp đầu vào thay đổi lớn điện áp đầu thay đổi không đáng kể, vịng hồi tiếp có tốc độ điều chỉnh nhanh, vài phần ngàn giây hồn tồn điều chỉnh kịp thời với thay đổi đột ngột điện áp đầu vào Khi điện áp vào thay đổi lớn (50%) nhờ có mạch hồi tiếp mà điện áp thay đổi không đáng kể (khoảng 1%)  Mạch bảo vệ q dịng: • Để bảo vệ đèn cơng suất khơng bị hỏng nguồn bị chập tải hay có cố khiến dịng tiêu thụ tăng cao, người ta thiết kế mạch bảo vệ dòng sau: - Từ chân S đèn công suất ta đấu thêm điện trở Rs (R615) xuống mass để tạo sụt áp, điện áp đưa chân IC - Khi dịng tiêu thụ tăng cao, đèn cơng suất hoạt động mạnh, sụt áp Rs tăng lên, điện áp tăng > 0,5V IC ngắt dao động ra, đèn công suất bảo vệ - Khi mạch bảo vệ hoạt động ngắt đèn công suất, dịng qua đèn khơng cịn, nguồn hoạt động trở lại trở thành tự kích, điện áp thấp dao động  Mạch bảo vệ áp: • Khi có cố hồi tiếp chân 2, điện áp tăng cao gây nguy hiểm cho mạch máy, để bảo vệ máy khơng bị hỏng có cố trên, người ta thiết kế mạch bảo vệ áp, mạch thiết kế sau: - Người ta mắc ốt Zener 24V từ điện áp VCC đến chân G ốt có điều khiển Thristor, chân A Thiristor đấu với chân IC, chân K đấu với mass - Khi điện áp nguồn tăng cao, điện áp VCC tăng theo, điện áp VCC > 24V có dịng điện qua ốt Zener vào chân G làm Thiristor dẫn, điện áp chân IC bị thoát xuống mass, biên độ dao động giảm 0, đèn công suất tắt, điện áp - Khi mạch bảo vệ hoạt động ngắt đèn công suất, điện áp mất, khơng có dịng qua ốt zener, IC lại cho dao động trình lặp lặp lại trở thành tự kích, điện áp dao động IV khối cao áp- inverter  Chức khối cao áp Monitor LCD Khối cao áp (Inverter) có chức tạo điện áp cao khoảng 1000V AC để cung cấp cho bóng cao áp hình nhằm tạo ánh sáng soi sáng lớp hiển thị Bóng cao áp tháo bên ngồi Bóng cao áp phát sáng Khối cao áp cung cấp điện áp khoảng 1000V AC cho bóng cao áp đèn hình Khu vực khối cao áp Monitor LCD – AOC Khối cao áp (INVERTER) sơ đồ tổng quát máy - ON/OFF lệnh bật tắt khối cao áp - Bright lệnh thay đổi độ sáng hình ... thường thấy LCD đời mới, chạy đến MOSFET đơi chân cho bóng cao áp Mạch khởi động - Hầu hết Màn hình LCD có mạch khởi động (On/off signal) để gởi tín hiệu điều khiển việc đóng ngắt mạch nguồn... Digital cấp cho mạch điều khiển, mạch lái xuất lên LCD Panel Trên bo gồm có: IC giao tiếp (Scalar), MCU (microcontroller unit), EEprom, thạc anh, mạch ổn áp, số linh kiện dán (SMD) Các mạch ổn áp... điện áp chạy vào cấp nguồn VCC cho IC, IC khơng họat động -> Màn hình LCD khơng họat động - Hai transistor mạch khởi động thay tương đương C945 A733 - Một số Màn hình LCD có nguồn (led báo nguồn)