干扰对显示器的影响.doc
10页干扰对显示器的影响其实,在我们生活的环境中,干扰时时刻刻存在,只是我们平时感觉不到罢了但对于电子电路来说,在设计时就必须考虑干扰对机器稳定性和可靠性的影响像液晶显示器,如果抗干扰能力差,轻则屏幕图像出现条纹干扰,重则OSD 数据损坏图像偏色或开机黑屏,甚至开不了机;也有可能出现自动开关机等莫名其妙的故障,让我们无从下手,也查不到故障原因一、干扰的产生对液晶显示器正常工作能够产生的干扰来自两个方面,一方面来自显示器内部,另一方面来自显示器的使用环境1、内部干扰1) 、显示器内部的干扰源有开关电源工作时产生的多次谐波,背光灯管正常工作时产生的多次谐波2) 、再一个是带电拔插带电拔插分两种,一种是 VGA 信号线,另一种是220V 市电插头1) 、虽然 VGA 接口是即插即用,但并没有规定是带电拔插由于主机使用的是开关电源,液晶显示器使用的也是开关电源,当两个开关电源正常工作且不共地时,这两个开关电源的电源负级(也就是地)之间就会有几十伏,甚至上百伏的电压差当我们带电拔插 VGA 信号线时,插接的瞬间,就有可能通过VGA 信号线插头座放电这个瞬间的放电电压如果是通过 VGA 信号线的插针购成回路放电,就会立即损坏 RGB 或者 HV 信号通路。
当然瞬间的放电信号也有可能破坏驱动板上的 24CXX 系列 FLASH 存储芯片,导致显示器不能正常工作2) 、220V 市电的带电拔插一般家用电器都设置一个电源开关,这样做的好处是防止接插电过程中意外损坏电器元件当我们把电器的 220V 电源插头接入插座时,并不是一次就接触良好,供电稳定,而是要经过一个多次接触过程,该过程因为接触不好,电压会有高低变化和放电打火现象由于供电不稳,电压变化,带有 MCU 控制元件的家用电器可能不能稳定工作,甚至出现故障,所以就设置了电源开关不过,由于液晶显示器的功耗较小,同时液晶显示器的开关机都是 MCU 控制的,现在液晶显示器基本都取消了电源硬开关,都是 MCU 控制开关机的,也就是说只要插上 220V 电源插头,液晶显示器内部的 MCU 已经处于工作状态这些干扰都有可能对显示器的正常工作产生影响,甚至造成损坏2、外部干扰来自外部的干扰主要是工作环境,如显示器外部的干扰源与周围的工作环境有关,如变频空调、全自动 DD 洗衣机、微波炉、电脑磁炉、电钻等电器设备靠近家庭附近的大功率变压器、高压输电线、大功率无线发射台、汽车点火时都会产生较严重的电磁干扰二、干扰的分类1、静电静电的干扰在冬季比较明显,主要原因是冬季我们穿的衣服比较厚,在我们运动过程中,多层衣服互相摩擦就会产生静电。
当我们接触到接地相对良好的家用电器时,人身上所携带的静电就会对地放电如果这个放电动作是通过家用电器的电路板和元件器放电的,由于静电的电压较高,就会瞬间击穿所经过的电子元件,造成家用电器损坏对于 MCU 和 FLASH 芯片之类存储类电子元件,由于静电的干扰瞬间产生,强大的干扰电压可能对 FLASH 芯片内的存储空间和存储数据造成破坏,导致数据损失而导致家用电器不能正常工作2、电磁电磁干扰也就类似于我们所说的无线电波,因为电磁干扰在空气中传播时我们看不到,一般也感觉不到,当处于较强的电磁环境中时,这些较强的电磁信号就会在环境中的外壳和金属上产生较强的干扰电压,由于电子元件距离干扰源的距离有远有近,各个器件所产生的干扰电压也有高有低,这时就会有放电动作不过一般由于现在的电器都带屏蔽罩,同时电路板的面积较小,这样的干扰一般不会产生破坏但由于个别情况下干扰源较强时,如户外靠近供电变压器和高压电缆,电脑靠近变频空调和微波炉时,就极有可能引起损坏3、供电供电主要是电压不稳及通过电源线过来的电磁干扰现在的家用电器都使用开关电源,开关电源自身产生的多次谐波可通过空气传播,也会通过电源线向外传播所以在开关电源的接口部分都设置了 EMI 抗干扰电路,也就是防止此类的干扰向外传播,同时也防止来自线路的干扰对电器工作产生干扰。
不过一些低劣的开关电源都把这个电路给省略了三、干扰对显示器的影响1、屏幕图像水波纹干扰这种故障是由于显示器使用了低劣的 VGA 信号线,由于此类 VGA 信号线的 RGB 地线是共用,没有分离,导致图像产生严重的水波纹干扰只要更换优质的 VGA 信号,水波纹干扰就可以消除2、显示器图像偏色,更换 VGA 信号线无效能够导致显示器图像偏色的原因有显卡故障、VGA 信号断线、VGA 插头接触不良或虚焊、显示器驱动板的 RGB 线路对地短路或断路,屏线原因等还有一个很重要的就是 OSD 配置数据意外损坏,处理图像偏色故障时首先呼出 OSD菜单,如果 OSD 菜单同样偏色,则故障在屏和屏线如果 OSD 菜单颜色正常,则故障在数据和 RGB 通路按先软后硬原则,可先更换 VGA 信号线,再清空OSD(复位)数据,接着进入工厂模式选择“AUTO COLOR”自动调整如果还不行,直接拆机取下 24CXX 芯片,使用编程器清空或直接更换空白全新的芯片3、显示器开机即进入老化模式,插接 VGA 信号没有改变有时显示器只要一加电就进入老化模式,屏幕红绿蓝白自动变化,接插VGA 信号线没有任何变化此类故障也是 24CXX 数据意外损坏,因为无法通过OSD 菜单自身调整,此类故障必须拆机使用编程器清空 24CXX 才可以解决。
4、显示器按键板正常,供电电压正常,但加电不能开机此类故障表面是不开机,但我们检查显示器的+5V 和+12V 正常,再检查驱动板的+3.3V、+2.5V、+1.8V 也都正常检查按键板没有按键断线和短接漏电现象,按下 POWER 键,电压跳变信号可以直接反馈到 MCU 的对应引脚,但显示器就不是不开机此类故障我们不但要考虑硬件问题(习惯只考虑硬件) ,还要考虑 24CXX 中的数据损坏也会同样造成不开机对于此类故障,可以直接取下 24CXX 芯片,冷却后加电观察指示灯是否亮,能否开机如果可以开机,不管有无图像,则可以使用编程器清空 24CXX 芯片后,再焊回加电试机,一般故障可排除还有一种原因是由于液晶显示器的滤波电容失容,导致输出电压干扰杂波增加,引起此后的工作电路供电不稳而无法工作所以我们在测量液晶的电路电压时,不但要观察测量电压是否正常,还要注意滤波电容的位置和外观有无异样在维修时可以使用替换法对可能失容的电容进行替换排查5、无规律自动关机此类故障表现为显示器在使用过程中无规律自动关机一般能够引起显示器自动关机的原因是按键板按键漏电,导致 MCU 误认为有按键按下而执行按键操作动作。
如果漏电的是 POWER 就会执行关机动作,由于按键漏电不是一种稳态,而是漏电流大小随机变化,所以只有当某时刻漏电电流大,能够把 MCU 引脚电压拉低至低电平时,MCU 才会认为有按键按下注意,如果 POWER 键直接对地短路,当其他键按下时也同样执行开关机动作6、能够正常开关机,接信号没有任何反应此类故障是由于意外电磁干扰导致 24CXX 中数据损坏,表现是正常开关机,指示灯和待机画面都正常,但接上 VGA 信号时没有正常桌面出现,仍然提示“未接信号线” 解决此类故障时,由于不能弹出 OSD 菜单,需要拆机清空24CXX 芯片不过,并不是所有的液晶必须接信号线才会出现 OSD 菜单,有的显示器在待机时就可以呼出 OSD 菜单,进行各种操作四、电磁为什么会造成显示器出现各种各样的奇怪故障大家都知道,存储在 24CXX 芯片中的数据都是以 0101 之类的二进制格式存储的,当 MCU 发出读写 24CXX 芯片指令时,读写操作命令和数据及地址都以 0101 二进制格式在 SDA 总线上传输如果在某一时刻有较强的电磁干扰产生,强烈的电磁干扰会针 SDA 总线上的低电平直接拉高,那么二进制的 0 就变成了1。
比如原来传输的是“00001100” ,干扰使高 8 位的 0 变成了 1 ,那么到达24CXX 芯片的数据就变成了“10001100” ,如果这个数据是地址,则要操作的位置就不正常;如果该命令原来是读命令,现在就变成写命令,紧跟其后的数据就被写入对应位置,所以就导致 24CXX 中的数据被意外改写这就是我们在使用液晶显示器和电视机时会突然损坏的根本原因显示器的不同分辨率的色温设置、对比度、亮度、OSD 菜单位置、图像上下和水平位置都以二进制数据方式存储在 24CXX 芯片中,这一点很类似 PC 电脑的 BIOS 设置我们在设置电脑的 BIOS 设置时,使用的菜单只是 BIOS 设置菜面,而设置的开关值是保存在南桥的 CMOS 芯片中,开关值的数据是靠主板上的 CMOS 电池来保持数据的同时显示器的特殊功能也是以开关值的方式保存在 24CXX 芯片中,如按什么按键进入工厂模式、不同 HV 对应的显示模式、自检模式等也是以二进制数据保存的,当 MCU 判断选择的参数被意外改写时,对应的工作模式就会发生变化,本来应选 A 但现却选 B,这就会出现接入信号没有反应或接入信号线提示“频率超出范围”等奇怪的故障。
不过,在实际维修中,多数机器 24CXX 的数据可以清空或使用空白芯片直接更换解决只有个别机器需要使用正常机器的数据才能解决,空白芯片会出现图像不正常五、如何解决干扰问题1、显示器内的开关电源应加屏蔽罩,并保证屏蔽罩可靠接地由于开关电源向外大量辐射多次谐波,这就有可能导致周围的金属物体产生不同的静态电压,如果这些金属物体共地良好,则它们会处于同一电位,相互之间就不会有电流流动如果没有共地,或者接地不良,在偶尔接触时就会产生放电打火干扰我们使用的打印机,无论是 LPT 接口还是 USB 接口,最好在断电时拔插接口,防止打印机与主机没有共地时,拔插数据线时产生放电现象,烧毁主机或打印机我们在显示器和主机开机状态下,连接 VGA 数据线时,经常会发现当VGA 数据线的接头金属碰到显卡 VGA 母头时,会有打火现象,其实这就是显示器和 PC 主机两者不共地所产生的电位差放电严重时,这种放电现象会烧毁显示器和显卡2、显示器内部的驱动板和一体板或电源板与高压板、按键板也应可靠接地品质良好的的知名品牌液晶显示器,对干扰和屏蔽设计很完善,显示器的驱动板和电源板、高压板都安装在屏蔽罩内,防止显示器工作时产生的多次谐波向外辐射。
特别是高压板工作时产生的干扰,如果按键板或按键板连接线靠近高压板时,这些干扰会直接导致显示器产生误动作,或者自动关机或者弹出 OSD 菜单3、 显示器+5V 和+12V 的滤波电容容量应达到设计要求一般当显示器使用四年左右,显示器的+5V 和+12V 滤波电容就容易出现失容而导致输出电压过低或不稳而出现不易开机、电源指示灯闪烁、高压板击穿短路等故障我们在维修时,对于+5V 的滤波电容可使用 10V、16V、 25V 的 2200UF 以内的电容代换,只要安装位置和空间允许对于+12V 应使用 +25V 或+35V2200UF 的电容代换,最好在更换后关机状态下测量一下此时+12V 的输出电压对于新上市的液晶显示器,使用 TOP253 封装推动场管的,高压板的供电电压一般为 22V,空载时电压可能超过 40V4、灯管的连接线应做好屏蔽处理灯管的连接线对于品牌显示器一般都做屏蔽处理,使用屏蔽罩或使用铝胶带进行压贴屏蔽5、按键板的按键也应做好屏蔽接地抗干扰处理按键板由于有引起连接,在实际维修中如果屏蔽处理不好,容易出现自动关机或自动弹出 OSD 菜单之类的故障对于此类故障,我们在排除按键开关漏电的原因后,就需要考虑是否干扰引起,主要做的就是对按键板引起两端接地,中间使用金属铝胶带压贴。
6、液晶显示器的金属屏蔽罩与屏金属罩可靠接触7、按键板加吸收抗干扰电容按键板的每一个开关都加装吸收电容,对于显示器内部产生的多次谐波直接吸收进地,防止引起显示器误动作六、维修实例1、ACER 22 寸液晶显示。





