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液晶屏驱动板的原理与维修代换方法

  • 来源:同美科技
  • 更新时间:2019-03-24
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       同美科技,专业从事薄膜开关薄膜线路薄膜按键薄膜面板触摸屏LCD液晶显示模块LCM及其周边产品的开发、生产、销售为一体的高新技术企业。十多年的行业生产经验及工艺创新,保证了公司的可持续发展与产品工艺的领先性。

 

 液晶屏驱动板的原理与维修代换方法

 

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液晶屏驱动板的原理介绍

点屏工具及点屏技巧 

改 线

安 装

总 结

 

 

1、液晶屏驱动板的原理介绍

       液晶屏驱动板常被称为A/D(模拟/数字)板,这从某种意义上反应出驱动板实现的主要功能所在。液晶屏要显示图像需要数字化过的视频信号,液晶屏驱动板正是完成从模拟信号到数字信号(或者从一种数字信号到另外一种数字信号)转换的功能模块,并同时在图像控制单元的控制下去驱动液晶屏显示图像。液晶显示器的驱动板如图1、图2所示。

   

图1 品牌液晶显示器采用的驱动板

图2部分液晶显示器采用的是通用驱动板

       如图3所示,液晶屏驱动板上通常包含主控芯片、MCU微控制器、ROM存储器、电源模块、电源接口、VGA视频信号输入接口、OSD按键板接口、高压板接口、LVDS/TTL驱屏信号接口等部分。

       液晶屏驱动板的原理框图如图4所示,从计算机主机显示卡送来的视频信号,通过驱动板上的VGA视频信号输入接口送入驱动板的主控芯片,主控芯片根据MCU微控制器中有关液晶屏的资料控制液晶屏呈现图像。同时,MCU微控制器实现对整机的电源控制、功能操作等。因此,液晶屏驱动板又被称为液晶显示器的主板。

图3 驱动板上的芯片和接口

       液晶屏驱动板损坏,可能造成无法开机、开机黑屏、白屏、花屏、纹波干扰、按键失效等故障现象,在液晶显示器故障中占有较大的比例。

       液晶屏驱动板广泛采用了大规模的集成电路和贴片器件,电路元器件布局紧凑,给查找具体元器件或跑线都造成了很大的困难。在非工厂条件下,它的可修性较小,若驱动板由于供电部分、VGA视频输入接口电路部分损坏等造成的故障,只要有电路知识我们可以轻松解决,对于那些由于MCU微控制器内部的数据损坏造成无法正常工作的驱动板,在拥有数据文件(驱动程序)的前提下,我们可以用液晶显示器编程器对MCU微控制器进行数据烧写,以修复固件损坏引起的故障。早期的驱动板,需要把MCU微控制器拆卸下来进行操作,有一定的难度。目前的驱动板已经普遍开始采用支持ISP(在线编程)的MCU微控制器,这样我们就可以通过ISP工具在线对MCU微控制器内部的数据进行烧写。比如我们使用的EP1112最新液晶显示器编程器就可以完成这样的工作。


图4 驱动板原理框图

       在液晶显示器的维修工作中,当驱动板出现故障时,若液晶显示器原本就使用的是通用驱动板,就可以直接找到相应主板代换处理,当然,仍需要在其MCU中写入与液晶屏对应的驱动程序;若驱动板是品牌机主板,我们一般采用市场上常见的“通用驱动板”进行代换方法进行维修;

       “通用驱动板”也称“万能驱动板”。目前,市场上常见的“通用驱动板”有乐华、鼎科、凯旋、悦康等品牌,如图5所示,尽管这种“通用驱动板”所用元器件与“原装驱动板”不一致,但只要用液晶显示器编程器向“通用驱动板”写入液晶屏对应的驱动程序(购买编程器时会随机送液晶屏驱动程序光盘),再通过简单地改接线路,即可驱动不同的液晶屏,通用性很强,而且维修成本也不高,用户容易接受。

乐华68167/NA91B通用驱动板

乐华RM3331B通用驱动板

乐华MA4B通用驱动板

鼎科2013B通用驱动板

图5是市场上常用的通用驱动板

       由于液晶屏有各种信号接口,通用驱动板与液晶屏之间的信号线(TTL/LVDS信号线)也有多种,下面是具体型号:

      使用“通用驱动板”代换液晶显示器驱动板有点屏、改线、安装三个环节。

 

2、 点屏工具及点屏技巧

       点屏,是将原液晶显示器的液晶屏取出(原液晶显示器的其他所有配件不需要),再根据液晶屏的型号,用编程器向通用驱动板中写入与液晶屏对应的驱动程序,用此通用驱动板再搭配其他点屏配件(高压条、按键板、屏线),将液晶屏点亮,能显示图像,若无与液晶屏对应的驱动程序,需要找兼容的驱动,用编程器向通用驱动板中不断写入程序,直到把屏点亮为止。能点亮液晶屏的这张通用驱动板就可以用于代换原液晶显示器损坏的主控板。

 

  (1) 点屏工具套件

       点屏工具套件如图6所示,包括了:编程器,USB线,并口线,编程软件,液晶屏驱动;通用驱动板,屏线,VGA信号线,按键板及连接线,高压条及连接线,电压接口线。

 

 图6 点屏工具套件

       编程器从电脑的USB接口取5V电压作为供电,通用驱动板我们一般使用可调直流电源为其提供12V供电。

使用以上套件工具,再依据液晶屏灯管数量及接口大小选择合适的高压条,依据液晶屏信号接口类型(TTL/LVDS)及接口针数选取合适的屏线和驱动板,在驱动板中写入与屏对应的程序,即可将液晶屏点亮。

 

  (2) 调试编程器

第一步:将编程器如图7所示连接到计算机的USB口和并口。


图7 编程器与计算机的连接

       第二步:确保计算机的并口是好的,开启计算机,进入CMOS,设置计算机并口的端口号为378,如图8所示。

       第三步:进入XP系统,安装光盘中附带的液晶编程器集合版程序,如图9所示的程序图标。

图9 液晶编程器集合版程序

       第四步:安装完成后在桌面上会出现一个如图10所示的图标,

 

 图10 液晶编程器集合版程序桌面图标

       点击改图标,进入编程器软件界面,在软件界面的下部有个烧录软件安装列表的提示,如图11所示,安装所有烧录软件。

图11 烧录软件安装列表

       安装完以上烧录软件后,点击如图12所示左边的按钮,才能调用相关的烧录软件。


图12 液晶编程器集合版程序界面

       根据选用的通用驱动板,点击图12所示左边的相应按钮,就可以调出对应的烧录软件,如图13所示

图13 点击乐华RTD2120/乐华RTD2660按钮后调出的烧录软件

       第五步:注册编程软件,所有的烧录软件中只有乐华的烧录软件(ROVA Isp Tools)需要注册,如图13所示的,点击乐华RTD2120/乐华RTD2660按钮后调出的烧录软件ROVA Isp Tools需要注册。该软件的注册工具在集合版的安装目录下,如图14所示,使用ROVA烧录软件注册工具注册。

图14 ROVA烧录软件注册

       第六步:烧录工具安装好后,就可以对通用驱动板烧录驱动程序了。下面我们以乐华RM3331B通用驱动板为例,介绍一下烧录过程。

       如图15所示在驱动板上连接好按键板,电源接头及VGA信号线。将VGA信号线连到编程器的VGA编程接口,将电源接头连接到12V直流电源。

图15 将通用板与编程器和直流电源相连

       依据编程器使用说明,将编程器上的跳线设为模式一,以支持乐华通用板的编程。打开液晶编程软件集合版,运行乐华烧录软件,如图13所示。

       依据通用板上MCU的型号在烧录软件的MCU Type后选择对应型号。Isp board后选择Parallel Isp Board。如图16所示。

图16 设置烧录软件,选取对应MCU Type型号

       点击如图16所示的Load File(F3)选项,装载驱动程序,如图17所示。

图17 装载驱动程序

       点击如图17所示的打开后,回到如图16所示的界面,再点击如图16所示的Isp(F9)选项,开始烧录程序,如图18所示。

       当烧录软件中出现Success字样时,表示烧录成功。如图19所示。


 

  (3) 点屏步骤

       编程器调试好后,就可以进行点屏操作了,首先查看屏型号、接口、尺寸,根据这三个参数,再选取通用驱动板(虽然称为通用驱动板,仍然需要搭配,有些通用板支持LVDS接口的屏,有些支持TTL接口的屏,而有些则两种信号接口的屏都支持;有些通用板支持小尺寸的屏,有些则支持大尺寸的屏,还有些通用板虽然从接口上和尺寸上支持那种屏了,但是又没有对应的驱动程序,所以需要根据具体情况选通用驱动板),最后依据屏的信号接口及通用板上的信号接口样式,搭配合适的屏线。下面结合具体的液晶屏来说明一下点屏的过程。

        从液晶显示器中取出液晶屏,在液晶屏上有灯管连接头,屏线接口以及液晶屏参数,如图20所示,我们可以看到该液晶屏的型号是CLAA150XA03,是一张15寸的标屏,信号接口是30+45针TTL方式,对于该液晶屏,我们就可以选择乐华的通用驱动板,因为该通用驱动板支持TTL接口液晶屏,而且有丰富的驱动程序库,在程序库中能找到我们这张屏兼容的驱动,同时我们选择了FFC扁平TTL信号连接线。

       如图21所示,将通用驱动板,按键板,高压板,液晶屏,12V直流电源连接起来,同时注意在通用驱动板上设定好液晶屏的供电选择跳线(笔记本电脑液晶屏为3.3V供电,液晶显示器液晶屏通常为5V供电,若电压低了,图像可能会抖动,电压高了,液晶屏寿命受到影响)。打开直流电源,按按键板的开关按钮后液晶屏的灯管被点亮,由于此时通用板中未写入与屏对应的驱动,屏幕上无OSD菜单显示,液晶屏黑屏。 

       我们将VGA线连接到编程器的VGA编程接口,如图22所示,我们选择的是乐华RM3331通用驱动板,我们按照本文谈到的调试编程器时,刷写通用板程序的方法,选择乐华的刷写工具来对这张通用板进行程序刷写。(刷写过程略)

       刷写完成后,从编程器的VGA编程口,拔下VGA信号线,再按开机按钮,就可以再屏幕上看到,“NOSIGNAL”的提示,将VGA信号线接到计算机主机显卡VGA接口上,屏幕上就可以显示图像了。

 

3、改线

       现在使用点屏的通用驱动板及高压板已经可以将故障机液晶屏点亮了,但是故障机只是主控板损坏了,而其他的如开关电源,高压板是正常的,还要让原机的按键板能控制通用驱动板,那就需要改线。 

在原故障机的主控板上包含以下接口:TTL(30+45pin)信号接口,高压板连接口,电源接口,按键板接口,VGA信号线接口。

       在通用驱动板上同样包含了这些接口,但是部分接口的引脚定义不同,我们需要分析清楚两张主控板上对应接口的引脚定义。

       TTL接口:两张板上的TTL接口都是30+45PIN的,且我们要更换屏线,屏线也和液晶屏是对应的,所以信号接口不存在改线的问题,如果你遇到的液晶屏的信号接口是其他形式,在选择通用驱动板时就应该搭配对应的屏线。

       高压板连接口:如图所示为原机的高压板连接口,我们可以看到,该接口有5根连接线,使用万用表的二极管档,首先将地线和12V供电(液晶显示器的高压板一般使用12V直流电压)判断出来,高压条要能工作,需要的条件(电压及控制信号)为:供电,接地,使能,亮度调节。也就是说,需要4根线来连接主控板和高压板,至少需要供电,接地和使能三根线。这正与我们的点屏工具中主控板与高压板之间的连接线只有三根吻合,如图所示。有了这点知识,我们可以判断出该接口的5根线的定义:电源(黑),地线(红),未知(白),地线(黄),未知(蓝),那么未知的白线和蓝线是使能或亮度调节。

       在通用驱动板上的高压板连接口,其接口定义如图所示,已标记在电路板接口背面。在图上可以清楚看到:GEN,ADJ,BL,12V。adj就是亮度调节,BL就是使能了(有时标记为EN)。

       将原机高压板的地线与电源焊接到通用驱动板上对应位置,现在的问题是如何来连接使能与亮度调节线,其实很简单,随便连接就可以了,当不显示时,对调两根线就可以了,不会造成损坏。如果要准确判断,请按本文高压板代换部分介绍的方法。

      电源接口:原机的电源接口有5根线:黄线,黑线,黑线,红线,红线。用万用表可以判断出黄线与高压板连接口的供电是同一个电压,所以,黄线是12V,那么,根据经验,红线就应该是5V了,因为,液晶显示器的开关电源一般输出两个电压,12V与5V。我们的通用驱动板只需要12V一个电压,因此直接将12V和地线焊接到通用驱动板上对应位置即可。

       VGA信号接口:原机使用的是主控板上直接连接一根VGA信号电缆的方式,这和通用驱动板是相同的,不需要改线,只需将原机的VGA信号线换掉即可。

       按键板接口:只有原机的按键板才与机壳匹配,所以必须保留原机按键板,如图所示,为原机的按键板及连线。用万用表的二极管档可以分析出:黑线——POWER,棕色线——红灯,红色线——绿灯,橙色线——GND,黄色线——MENU,绿色线——+,蓝色线——-,紫色线——ENTER。若按键板上有元件,需要废掉所有元件,用导线直接连通即可。

       分析清楚原按键板上连线的定义后,接着分析通用驱动板上按键板接口的定义,如图所示,在通用驱动板接口背面做了标记。K0,RED,GRN,GND,K1,K2,K3,K4,K5,K6。再结合通用板的按键板分析出:K0(POWER),RED(红灯),GRN(绿灯),GND,K1(-),K2(+),K3(ENTER),K4(MENU),K5(未用),K6(未用)。最后将原机的按键板焊接到通用驱动板上对应的按键板接口。如图所示。

 

4、安装

5、总结:对于液晶显示器主控板损坏后的维修,就可以按以上的方法进行代换处理。当然,主控板代换后的图像显示效果与原机比较起来,可能有一定的差距!