I2C控制的行场扫描IC原理解析与故障检修
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0 电脑 & 通倦 i 家电维修 ·大众版 。 撩 a 硅 l基 穗嘲嘲 I2C 控制的行塌扫描 _C 原理解析与故障检修 在小信 号处理上 ,新 型显示器 普遍 采用了 I c 总线 控制 的 、带有 二 次 电源控 制 功 能 的行 场 扫 描 混 合 型 集 成 电 路 ( 以 下 简 称 行 场 Ic ) , 其 中 飞 利 浦 公 司 生 产 的 T D A48 × × 系列 和 T D A 91× × 系 列 是 目前 示 器 中应用 最广 的 .此 外 还 有 :bt PC 系列 ,如 btP C 1884 ( 不 带 B+ 控制 功能 ) 、btPC 1885 等 ;ST V 系 列 , 如 ST V 6886 ;K B 系 列 ,如 K B2511B ;SID 系 列 ,如 SID 2511B O1 、 SID2512X 01 等。这些集成电路都具 有 上述功能 ,其 内部结构上也都 差 不多 ,不 同之处也 就在 于某 功 能 的有无罢 了,但在基本应 用上 ,可以 互相参考 。 一 、 行场 IC 的重要作 用 行场 IC 在 显示 器 整机 中起 着 十分重要 的作用 。一方面 ,它受控于 CPU ,通过 I2(2 总线 接受 C PU 的各 种指令 ,根据 主机的 没置来 决定着 行 、场振荡 的频率 ,使行 场扫描 电路 处于既定的工作状态 ;另一方面 ,行 场扫描 Ic 本身 具有 强大 的控 制功 能 ,除_r 在内部能完成行场 扫描 的 小 信 号处理以 及行场振荡 信号的输 出外 ,还具有 二次 电源 自动控 制 、x 射线 保护 、行频 失锁保护 、枕校控制 输 出( 兼 行 幅度控 制输 出 ) 、视频钳 ■ 华雷广 位脉 冲/场消隐信号输 出 、高压 变化 时对行场 幅度的 自动补偿等 主要 功 能 ,而且在 I2C 总线 的控制下 ,可以 实现 相位 、场幅度 、场 线性 、各种 失 真校正 的 自动调整 ,还可消 除行 场 摩尔纹 。行场 Ic 在整机中的重要地 位 和外部 的功能电路可用方框 图表 示 。如图 1 所示。 二 、TDA 4856 内部 结构 和引 脚功 能 熟悉 行场 Ic 的 内部结 构 和引 脚功能 ,是对维修人员 的基本要求 之一 ,特 别是在 目前彩显 图纸奇缺 的情 况下 ,更有重要的意义。这里 以 目前应用较广 而 且功能 比较齐全的 T DA4856 为例加 以介绍 。 T DA4856 是 自同步 行 场扫 描 和二次 电源 控制混 合集 成 电路 能 接受各种形式 的 ( 如分 离行场 同步 信号 、复合 同步信号 、视频信 号 等 ) 的同步信号 ,能 自动适 应输入 各种 模式 的屁 示信 号。行振荡器 的 自由 振荡频率为 31.5kHz .行频工作 范围 15kHz ~ 130kHz , 场 频 同 步 范 围 50Hz~ 160Hz 。场输出为差分输出方 式 ,可驱动直流耦合 的场 输出 电路 。 T DA4856 的 内 部 结 构 组 成 如 图 2 所示 ,各引脚功能见 附表 ,为方 便维 修 ,该表 同时给出 r 对地 电阻值和 正常使用时在两种分辨 率下的电压 值 ( 在宏基 A CER 78G 纯平 17 英 寸显 示器上 用 M F一47 型指针式 万 用表测得) ,供 参考。 三、行场 IC 的基本工作原 理重点提示 参照 图 1 的方框图和图 2 的 内 部结 构图 ,我们 可 以看 出,开 机后 , CPU 收到 主机行 、场同 步信 号或者 检 测 到束 联 机 时 ,都 会 使 受控 的 12V 电路接通 ,lc 得电工作 。C PU 根据 检测 到的 示模式( 分辨 率) 从 存储 器中读出数据 ,用于决定行 、场 扫描 的振 荡频 率 ,I办同行场 Ic 的行 场振荡 引脚内部和外部元件使行场 扫 描 电路 工作 在设定 的工 作状 态 。 与此 紧密关联的有 2 个电路 :一 是 行 频锁定 和失锁保护 电路 ,CPU 输 出 的行 同步 信 号 加 到 TDA4856 的 ⑩ 脚 ( HY NC ) ,经 内部 同步信 号 输 入和极性转换处理后 ,再送 到④ 脚 内部的 PLL 1 频率锁相环 电路 ,使主 机输入的行同步信号与本机行 振荡 电路产生的行振荡信号保持严 格的 同步。④ 脚外接 的阻 容元 件决定着 P LL1 电路 的灵敏度和稳定性。当某 种原 因引起这两 个信号不能保持 同 步时,③脚内部电路检测到后,⑥脚 ( 行频失锁保护输 出) 变 为高 电平 , 一 方面控制二次 电源和行输出 电路 停 止工 作;另一 方面通过控制使栅 极 负电压最 低 ,让 电子束截止( 有的 显示器还 同时关断场输出的供电 ) 。 另一 个主要的电路是二 次电源 软启动控制 电路 。大家知道 ,二次 电 源 电压 的高低是 与行频率 紧密联系 的 。当主机发来 的行 同步信号确定 以后 ,在行振荡频率的作用下 ,行 周 期 和行逆 程脉 冲的 幅度 都被确 定 , 在稳 压电路 的控制下 ,二 次电源工 作 在某种恒定 的状 态。但 在二次电 2006 年《毫毫II ·大众版》簟 3 期 35 维普资讯 http://www.cqvip.com www.520101.co I 电脑 & 通 信 22 { ( I V 高压变动时 高压变动时 行幅朴任 v s 岫 D l HsM0D 0 EtA)R V 斜恒 兰荤 】 I I 钳位消隐.- g J 1 n. HUNL OCK S CL Vc o e . H8YNc (TTL电平) -1卜 (视频) 视 频钳位 与场消隐 同步 镄输 I 2C 饯挂 [ 场 中心、场幅 场过扫 描 保 护与较 启动 电源与 矗准 电压 行同步/复台 同步输入与 性校正 0O总线謇存器 TD^4856 复合幢曩9器 频率检洲器 x射绒 靳~-PU -1 H 懒蒲 嚣 嚣褒 鬟 源启动的瞬 间 ,为了防止二次 电源 开关管及 其负载在稳 压 电路进 入工 作之前过激励 而损坏 ,故设 置了软 启 动 电 路 。 从 图 2 可 以 看 出 , T DA 4856圆 脚 ( H PLL 2) 可 以 通 过 内部 电路 ( 保 护 与 软启 动 ) 来 控 制 行 激励和 二次 电源 的输 出。软 启动 的基本 原理 ,就是 在开 机瞬 间通过 ④ 脚 外接 的 电容 的 充 放 电作 用 来 延 缓行激励 脉 冲和 B + 驱 动脉 冲达 到 正常值 的时 间 ,从 而起 到保 护二 次 电源开关管及 其负载 的 目的 。同 时 ,T D A4856 ⑩ 脚 也 参 与 对 B + 软 启 动的控 制 ,它 的作 用是 在软 启动 期 间输 出连续 的场 消 隐信号 ,使显 像 管视 放电路截止 ;当软启动结束 后 ,⑩ 脚恢 复为正常 的视频钳位 脉 冲/场消隐信号输 出 ,对 软启动 的作 用解除 。 二 次 电源 控制 电路虽 然 在 Ic 中只占用了几个引脚 ,但 在整机 中 却扮演着重要 的角色。对 T DA 4856 而 言,⑧ 脚是二次 电源 控制脚 。 从 只常维修 和论坛 上的求助情况来 看 ,很 多维修人 员对这几个引脚之 间的关 系以及在二 次电源中 的作 用 36 2OO6 年《毫电罐 ·大众版》簟 3 期 T HCAP .工 - L l ( On ) F 丫HPLL2 T HFLB = 12nF . L 还不很清楚 ,在此加 以说明 。⑧ 脚是 IC 内部控 制 放 大器 (O T A ) 的输 出 端 ,④脚是 内部 比较 器的反相输 入 端 ,⑤脚 是内部控制放 大器 的输 入 端 ,⑥脚是 B +驱动脉 冲输出端 ,它 们之 间的关 系见图 3。从 图 3 中可 以 看 出 ,⑥ 脚输 出的驱 动脉 冲的低 电 平 时间由③ 脚输 出电压 、④脚 的锯 齿 渡电压 、⑤脚 的误 差取样 输入端 电压共同决定 ,而且 维持着 二次 电 源 的稳定状态 。当某 种原 因使得二 次电源输 出变低 时 ,首先会 使⑤ 脚 的误差取 样电压下降 ,引起 OT A 误 差放大器的输 出端电压 升高 ,即( 脚 电压升高 ,电压 比较器 的反相输 入端 电压升高 ,同相输 入端④ 脚外 接的 电容充 电时间被延 长 ,通过 内 部 的 R —S 触 发 器使 得⑥ 脚 的低 电 平时间延长 ,进 而通过⑥ 脚外接 的 电路使 开关 管 的导通 时间延 长 ,二 次电源输 出电压得 以上 升 ,进而达 到稳压的 目的。 T DA 4856 的② 脚 是 X 射线 保 护的检测输入端 。 当某 种原因 ( 如 B + 过高 、存储 器数据 引起 B+ 和显 示模式不对应 、行 逆程 电容开路失 E右枕校不对} 校正信号输 出 行/场动态聚焦 n O r U ② B+开关 电洱电路 ⑧ 效等 ) 引起该检测端 电压超过 6. 25V 时 ,则 IC 进 入 X 射线保护 状态。x 射线 保护后 ,其 主要特征 如下 :⑧ 脚 行激励脉冲(HDR V ) 停止输 出;@ 脚(场上升锯齿波) 、⑥脚 (场下降锯 齿波 ) 的场激励输 出也处 于停 止状 态 ;⑥脚变为高 电平 ,B+ 开关管处于 截止状态 ;⑥脚 行频失锁保 护端 内 部电路截止 ;⑩脚 输 出连 续的场消 隐信号 ,加 到显像管 电路 使之截 止。 关 于x 射线 保护 电路动作 以后 的各 个关键点 电压以及判 断方法 ,将在 本刊下期结合实际 电路分析时给出。 ⑧ 脚在 电路 中同样处 于重要地 位 。它既是通过 VC 对 行 幅度和枕 形 失真校正的 手动控制端 ,也是 自 动调 整端 。对 DDD 型行 输 出电路 而 言 ,它输出 的直 流成分 决定 了行 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ; 二J 鞋 ∽ 晰 维普资讯 http://www.cqvip.com www.520101.co 幅度的大小 ,交流成分决 定着 枕形 失真校正量的大小 。同时 。该脚还肩 负着通 过总线 对 水平角 部失 真 、水 平梯形失真进行校正的任务 。平行 四边形失真和枕校不平衡 的校 正则 通过 I2C 总线对固 脚内部 的 HPLL2 进行控制 ,改变 H PLL2 控制信 号的 交流分量 ,通过⑧ 脚输出 的行 激励 脉冲来实现上述功能 的调整 。同时 。 ④ 脚 内部 的 HPLL2 还 可锁 定行 激 励脉 冲和行逆 程脉冲的相位 。使行 0 电脑 & 通 信 } 家电维修 ·大众版 蹲j 激励的方渡相位稳定 ,以保证 图像 线性和行中心位置的稳 定 TDA4856(~ 、@ 脚是差分锯齿 波信号输 出端 。当分辨率 变化导致 场频发生变化时 ,@ 、@ 脚 输 出信号 的幅度能够 自动保持稳定 。手动 调 整场幅度是通过 总线来 改变这两个 引脚输 出电流 的幅度 ;场 中心 的调 整是通过总线调节它们输 出 的直流 成分 ;场 S 校正是调 节它们输 出的 场锯 齿波波形来实现的。 “呼吸效应 ”的抑制是通过⑤ 脚 ( V —sM o D ) 和 ⑨ 脚 (H —sM OD ) 来 实 现的。这两个引脚都是取样 信号 输 入端 。当某种 原因 ( 如亮度 的变 化 ) 引起高 压变化 ( 束 电流 ) 进而 影 响行 、场幅度时 。这两个引脚 的电压 发 生变化 ,根据这个 变化 通过 各 自 的内部 电路 进行 处理 ,其 中③脚 通 过 内部 电路 对@ 脚输 出的抛物 波进 行 校正 ,达到了行幅和行线性 的稳 定。⑤脚通过内部电路对@旧 脚输 脚 英文符号 功能描述 在路电阻(kQl 640x480 模 107,4x768 模 号 反 向电阻 正向电阻 式电压 (V ) 式 电压 (V ) 1 HFLB 行逆程脉 冲输入端 15 12.5 ~O.1 —0.02 2 X RA Y X 射线保护监测端 15 12。5 5.2 5.1 3 B o P B+控制 OT A 输 出端 12 11.5 2.4 3 9 4 BSEN S B十控制 比较输入端 11 30★ 1.1 1.8 5 B IN B+ 控制误差取样输入端 10 10 2.4 2.4 6 B DR V B 十控制驱动输 出端 1O 11.5 0.6 0.3 7 pGND 电源电路的地线 O 0 O 0 8 HDR V 行 激励输出端 4.5 15★ O.7 O.7 9 X SE L x 射线保护后的复位选择输入端 0 0 O 0 】O V C C Ic 供 电端 3.5 15★ 12 12 11 EW DR V 左右枕校 、行幅控制输 出端 11. 5 16 4.O 3.7 12 V o UT 2 场输出 2,正极 性场锯齿波 12.5 25 3.1 3.1 13 V o UT 1 场输出 1。负极性场锯齿渡 12. 5 24 3 2 3. 2 14 V SY NC 场同步信号输入端 。来 自 C PU 12 26 3.2 3.1 15 HSY NC 行 同步信号输入端 。来 自CPU 11. 5 25 2.8 2.9 16 CLBL 视频钳位脉冲/场消隐信号输 出 6.5 6.5 O65 0.7 17 HUNLo CK 行频失锁保护端 8 1O 0.2 O.1 18 SC L 总线时钟信号输 入端 10 17 4.6 4. 6 19 SDA 总线数据输入/输 出端 9.5 17 4.6 4. 6 20 A SC o R 左右枕校不平衡 校正信号输 出 14 22 4.0 4. O 21 V SM o D 高压变动引起场 幅变化补偿输入 13. 5 100 4.7 4. 8 22 VA GC 场幅控制外接 A GC 电容 13 70 3.4★ 3_5★ 23 V R_EF 外接场振荡电阻 14. 5 23 3.O★ 3.0★ 24 V CA P 外接场振荡电容 13 50 2.O★ 2. O★ 25 SGND 信号电路接地端 O O O O 26 HPLL 1 行 PL L1 外接滤波器 13. 5 48 2.1★ 2.0★ 27 HBUF 频 率/电压转换缓冲输出端 3.5 4 2.4 1.8 28 HR _EF 行振荡基准电流 2. 5 2.5 2.5 2.5 29 HCA P 行振荡外接电容 11 25★ 4.3 4.4 30 HPLL 2 行 PL L2 外接滤波器/软启动 12.5 16 0.02★★ 0.1★★ 31 HSM0 D 高压变动 引起行幅变化补偿输 入 13.5 65 4. 8 4. 8 32 FOC US 水平/垂直动态聚焦输出端 15 20 5. 8 5.8 说明 :1.表 中电阻数据后 面带有 ★的,表示在测量时指针有 回摆现 象,表 中的数值为稳定后 的数值 。电压值后带 ★号的 表示测量该点 电压时屏幕 闪动或发生较 大的 变化 ;带★★的,表 示测 量时行停振 。2.aY- 向电阻是指 红表 笔接 地,黑表笔接剐试点 时所测得的 电阻值 ,反 向电阻则相反 。 2006 年《纛电罐修 ·大众版》第 3 期 37 维普资讯 http://www.cqvip.com www.520101.co 家 i 电脑 & 通信 0 电脑音响电源电路的缺陷及其改进 某 工 厂生 产 的友 缘牌 ST - 838 型 电脑 音响 ,是 2.0 的高保 真有 源 木质 音箱 。功 放电路就安 装在其 中 一 只音箱 中。该电路采 用 日本三洋 公 司的集 成 电路 LA4508 作 为双声 功放 Ic ,能产 生双 声道 的立 体声 效 果 ,结 构简 单,使 刖方便。 从 整 体 布 局 而 言 还算 较 为 合 理 ,但存在一个 突出 的问题 。就 足很 容 易击穿 功放集成 电路和烧毁 电源 电路元 件。笔者维修 多 台该类 音箱 功放均 是如此 ,而且 换为新件后 几 天再 度出现损坏 ,如此恶性 循坏 。原 因何在 。 1.追根溯源。找 出故障症 结所在 从烧 毁电源元 件 ,击穿功 放的 故障特征分析 ,其故 障根源 肯定在 电源电路 。十是将 电源变压 器及 一 块电源褴流小板 卸 F 。按元 件分布 绘 m其电源的电路如 同 1 所示 。 ① 从电路分析 可知 ,这是 一 个常 见的倍压整流 电路 ,其原理 是利用 一 个电容保持 的端 电 和 电源电压 串联起来 ,再给另一 个电容充 电 ,使 它的端 电雎接近 于电源和前 _冉『那个 电容端 电压之 和。具体而 言 交流 电压 V 2 的正半同 时 ,二 极管 D I 导 通 ,电容 C 1 被充 电到 V 2 的峰值 , 当 V 2 从正的峰值下降 时,D I 截止 , c 1 通过 D I 的反向电阻放电。 由于 D 1 的反 向电阻很大 ,故放 电时间常 数 也很大 ,可 以认 为放电过程 中 ,c 1 的端电压基 本保持不变 。 在交 流 电源 电压 V2 的负 半周 时 ,:二极管 D 2 导通 。C1 上的 电压 和 V 2 相加 ,经 D 2 向 C 2 充 电 ,使 其充 电接近 V2。当 V2 从 负的峰值下 降 时 ,C2 便通 过 R L 放 电 。由于负 载 R L 很大 。加 上图 1 的电路中其放 电 回路没有直接 C 2 的负极相通 ,而 是与 C1 相接 ,町以认 为 C2 的端 电 压基本保持在 V2 。通过计算该 整流 电路的输出 电压约 为 33.7v 。将损坏 的 C2 、D2 换新通电实 测。其输 出电压 为 32V 。这么高的电£匹。必然会使功放 Ic 和整流元件难 以承受 。 为什。么会击穿 C2 ,烧毁 D 2 呢? 因为 C 2 上 的电压为 V 2( 33,7V ) 。而 且整流二擞 管 1) 2 的反 向击穿 电压 也 为 V 2( 33+7V ) 。实杏原来 C2 采用 22001xW 16V 电容 ,其 耐雎值显 然不 够 而 必 然 击 穿 ;D 2 采 用 I N5396 ( 1.5A/500V ) ,虽耐 雎绰 绰有 余 ,但 在 C 2 击穿后 。较大 的短路电流会将 其 占穿 。 倍 压 整流 电路 在需 要 高 电压 、 小 电流 的直 流 电源时 可 以采用 ,如 启动废旧 曰光灯等 。丽在此作 为音 箱功放 的电源整流 电路 , 然 不可 取 ,主要有以下缺陷 : ( 1)升压过高 ,功放 Ic (LA45O8) 难 以承受。从资料 查得此功放 块最 大 承受 电压为 18V ,通 常采 f}j 12V 供 电。 (2 )整流元什使,1j 不合理 ,C 2 仅 为 耐 16V ,与 实际承受 电压相 差 一 刘 武 近 18V ,必然 将其击 穿 ,而且若 通 电 时间过长还会 “殃 及池鱼 ”一 ~使 电 源变压器烧毁。 ( 3) 整流效率低且不稳定。从 电 路 分析 可知 。虽然 D1 、D2 在 电源交 流电压正负周期 时分别导通 ,起有 全波整流作用 ,但 不能与桥式 全波 整流电路同 日而语 ,比如 V2 在第一 周期 内,电容端 电压是达 不到最大 值的 。必须经过 几个周期 之后才可 实现 。势必导致不稳 定因素 的产生 。 总而 言之 。该 音响 电源 电路设计 不 合理 ,这 是致 使功放 和整流元 件频 繁击穿和烧毁 的症 结所在。 2.精心布局 ,改进 电源整流滤波 电 路 实际上 改进方 法很 简单 。按 照 录音 机电源常用 的桥式 整流 电路 改 装 即可达 到 目的 。如图 2 所示。 B ② 利 用原整流 电路小板 ,将原 来 元件 卸下 。按 电路精心布局 。整流二 极 管 只需 再 掭 2 个 。滤 波 电容 町 利 用 原 来 的 2 只 。焊 接 后 通 电 测 试 输 出电压 可 达 14V ,完 全可 满 足 功 放 电路 的要 求 ,如此 改 进后 ,使 用 月 余 也 无 问 题 ,而 且 音 响 的 音 质 大 为改善 ,其低 音 丰满 ,高音 明 亮 ,力 度感增 强 。既能 呈现 浩大 的 气 势 ,又能 使 人 领 略 到 优 美 的 细 节 ,带 来靓 丽 清 澈 、圆润 融 和的 感 受 。黼 f}=j 的抛 物 波 和 场 激励 波形 进 行 校 _IE ,从而避免 了场 幅度和场线性 的 变化。 ⑨ 脚 是 x 射 线 保 护后 的 复 位 选择输人端 。浚脚有两 种接法 ,对应 38 2006 年《毫电雏 -大众版》簟3 期 着 x 射线 保 护后 的两 种 不 同的 启 动 方法 。⋯ 种 是将( 脚悬空或接地 , 这种方法对应着通过软启动进入工作 状态;另一种接法是⑨脚对 VCC 接 一 个电阻,对应着重新启动时先切断 IC 的供电(持续一段时间) ,然后再通 过接通显示器电源的正常程序启动 。 在实际应用中.该脚接地者居多。 其他引脚都 属于常规 的功能 引 脚 ,对此不再赘述。-两 维普资讯 http://www.cqvip.com www.520101.co
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