创维等离子电视原理与维修[1]

创维等离子电视原理与维修 一、发展简史 等离子体显示（Plasma Display Panel，简称 PDP）是利用气体放电原理实现的一种发光平板显示技 术，故又称气体放电显示（ GasDischarge Discharge Display）。按工作方式的不同，PDP 技术可分为直 流型等离子体显示（DC-PDP）和交流型等离子体显示（AC-P DP）两大类。 AC-PDP 技术于 1964 年由美国伊利诺大学的两位教授发明。70 年代初，美国率先实现了 10in 512×512 线单色 AC-PDP 产品的量产，成为所有平板显示技术中最先实现批量生产的技术。因与阴极射线管（CRT） 相比具有显示清晰、无闪烁、无畸变、无 X 射线辐射、驱动电压低、结构紧凑 、可靠性高、耐震动、耐 冲击、工作温度范围宽,且适当加固即可满足军工要求等优点，AC-PDP 产品被美国军方定为军用显示的重 点。70 年代末日本富士通公司和美国 IBM 公司分别开发了有 MgO 保护层的第二代单色 AC-PDP 产品，使用 寿命达到 1×104h。20 世纪 80 年代初美国 IBM 公司采用集成驱动技术和接口技术开发了第三代单色 AC-PDP 产品，使工作寿命突破 10×104 h。之后，产品向大显示容量和和高分辨率方向发展，实现了对角 线达1m以上的大面积显示。1986年美国开发了对角线达1.5m显示容量为2048×2048线的大型单色AC-PDP 产品。80 年代后相继推出了低功耗低成本灰度显示（256 级）的第四代单色 AC-PDP 产品。彩色 AC-PDP 技 术的研发工作始于 20 世纪 70 年代中期，至 90 年代初才突破彩色化的亮度、寿命、驱动等关键技术。1993 年日本富士通公司首次进行 21in640×480 像素的彩色 AC-PDP 产品的批量生产，揭开了彩色 PDP 通向规模 生产的序幕。1994 年三菱公司开始 20in852×480 像素彩色 AC-PDP 产品的批量生产。首次使真正的 16：9 宽屏幕壁挂电视进入实用化。1997 年日本的三菱、先锋、NEC 等公司和荷兰的 Philips 公司也开始了 40in 和 42in 彩色 AC-PDP 产品的批量生产。 DC-PDP 技术于 1968 年由荷兰发明。70 年代初美国发明了自扫描式（SelfScan）的 DC -PDP 产品。但 都因工艺复杂等原因未能实现真正的批量生产。80 年代初日本松下公司利用全丝网印刷技术开发了结构简 单的 DC-PDP 产品，并率先实现了批量生产。80 年代中各公司又开发了全集成化和标准接口的第二代单色 DC-PDP 产品。1986 年世界上第一台便携式计算机的显示屏就是使用了 10in 级 640×480 线的单色 DC-PDP， 此时单色 DC-PDP 产品几乎占据所有便携式计算机市场，年产量达 100 万只。80 年代后日本开发了超薄型 轻量化的第三代单色 DC-PDP 产品。90 年代初日本又开发了无需充汞的第四代 DC-PDP 产品。彩色 DC-PDP 技术的研发开始于 80 年代初。80 年代末日本 NHK 公司发明了脉冲存储式 DC-PD P 技术。90 年代初突破 了彩色化的关键技术 。1993 年 NHK 公司率先开发了 40in 彩色 DC-PDP 样品。1994 年松下公司首先实现了 字符式多色 DC-PDP 产品的批量生产，1995 年又开始进行 26in 彩色 DC-PDP 产品的批量生产。 二、基本原理和特点 1、PDP 的发光原理 单色 PDP 是利用气体产生放电（形成等离子体）而直接发射可见光来实现显示的，其显示色一般为放 电气体的特征色，如橙色。彩色 PDP 相同于荧光灯原理，利用气体放电产生紫外线转而激发光致荧光粉而 间接发射可见光来实现显示的，使用三基色荧光粉就可以实现多色或全色显示。但是，无论单色还是彩色 PDP，其主要工作机理都是基于惰性气体在一定电压作用下的气体放电现象。 单色 PDP 中放电气体常用 Ne-Ar 混合气体。产生放电时，气体内部最主要的反应是 Ne 原子的电离反 应。由于受外部条件或引火单元激发，气体内部已存少量的带电粒子，其中电子被极间电场加速并达到一 定动能时碰到 Ne 原子，使其电离导致自由电子增值，如此继续形成电离雪崩效应。在 Ne 气体中加入极少 量 Ar 气体只是利用 Ne 和 Ar 之间的一种电离反应来提高混合气体的电离截面，以加速电离雪崩。伴随这 种气体电离雪崩过程，电子加速后与 Ne 原子碰撞也会使 Ne 被激发至更高能级但又不稳定的激发态 Ne。这 种激发态（10-8S）的跃迁就产生显示所需的发光，辐射峰值波长为 585.2nm，所以单色的显示色一般为 Ne 气体的特征色，即橙红色。 对彩色 PDP 而言，常用的放电气体为 Ne-Xe 或 He-Xe 混合气体。其放电过程与上面所述的 NeAr 混合气 体相似，只是在伴随气体的电离雪崩过程中，电子被加速后也会与 Xe 离子碰撞形成 Xe 的激发态 Xe。这种 激发态最终跃迁至 Xe 的基态时，也就产生了 147nm 波长的真空紫外线 ，用此激发荧光粉产生出三基色可 见光，即可以进行彩色显示。 2、限流技术与 PDP 的分类 PDP 中气体放电一股工作在伏安特性曲线的正常辉光区，因为该区放电稳定，功耗较低。为达到稳定 放电，避免进入大电流的弧光放电区而烧坏显示器件，PDP 中的放电电流必须进行一定的限制。目前实用 的限流技术有两种，即电阻限流技术和电容限流技术。利用电阻限流则形成直流型等离子体显示技术 （DC-PDP）；利用电容限流则形成交流型等离子体显示技术（AC-PDP）。前者放电气体与电极直接接触，电 极外部串联电阻作限流之用，发光位于阴极面，且为与电压波形一致的连续发光。后者放电气体与电极 由透明介质层相隔离，隔离层为串联电容作限流之用，放电因受该电容的隔直作用需用交流脉冲电压驱动， 为此无固定阴极和阳极之分，发光位于两电极表面，其为交替呈脉冲式发光。此外，另有一类称作 AC/DC 混合型 PDP 技术，其本质只是利用 AC 放电作引火的 DC-PDP 或利用 DC 放电作选址的 AC-PDP。 3、PDP 的主要特点 与其他平板显示技术相比，PDP 具有以下主要特点： （1）易于实现大面积显示 （2）全色显示（利用红、绿、篮三基色可实现 256 级灰度） （3）伏安曲线非线性性强，阀值特性好 （4）具有固有存储特性（显示占空比为 1，可实现高亮度） （5）对比度高（彩色 PDP 产品已实现 300：1） （6）视角大（160 度，为所有显示技术中最大的） （7）色纯度极好（相同于 CRT） （8）寿命长（单色 PDP 产品已达 10×104h 以上，彩色 PDP 产品已实现 3×104h 以上） （9）器件结构及制作工艺简单，易于批量生产（投资成本小于 TFTLCD，投资回报率相同于 CRT） （10）环境性能优异（可满足美国军用 MI L 标准） 4、彩色 PDP 技术 图 1 彩色 PDP 技术按工作方式不同也分 AC 型和 DC 型两大类，但无论何种方式和结构，彩色 PDP 都是由数 十万至数百万个如图 1所示的气体放电单元组成。这些放电单元是在两块玻璃基板之间用许多障壁将放电 空间分隔而成的。每个显示单元都设有一组电极，并按一定排列形式涂敷有红（R）、绿（G）、蓝（B）荧 光粉。放电单元内充入一定压力的惰性气体。当在被选单元的电极上加上一定电压时，其中的气体即产生 放电，放电时所发射的紫外线激发该单元按一定方式进行控制 ，并完成三基色的空间混色，即可实现彩 色显示。 现在用于研究开发彩色 PDP 技术并达到实用化产品的主要有三种类型，即表面放电式 AC-PDP、对向放 电式 AC-PDP、脉冲存储式 DC-PDP。表面放电式 AC-PDP 是目前彩色 PDP 研究开发及批量生产的主流技术， 下面进行重点介绍。 图 2 表面放电式 AC-PDP 器件的典型结构如图 2 所示。前基板上用透明导电层制作一组平行并由 X 电极和 Y 电极组成一对显示电极，为降低透明电极的电阻，在其上面制作一层金属电极如 Cr-Cu-Cr，又称汇流电极。 如同单色 AC-PDP 器件一样，电极上覆盖透明介质层和 MgO 保护层。后基板上先制作一组平行的选址电极， 其上覆盖一层白色介质层，作反射之用。在白色介质层上制作一组与选址电极平行的条状障壁，其高度约 100um、宽度约 50um。条状障壁既作两基板之间的隔子，又作防止光串和电串的之用。之后在障壁的两边 和白色介质层上分别依次覆盖红、绿、蓝三基色荧光粉 。三基色荧光粉分别为红色 R：(Y，Ga)BO3：Eu， 绿色 G：Zn2SiO4：Mn，蓝色 B：BaMgAl14O23：Eu2+。两基板以两组电极正交相对位置，四周用低熔点玻 璃封接，排气后充入 Ne－Xe 或 He－Xe 混合气体即成显示器件。 选址电极与显示电极的每一对 X 和 Y 电极正交即为一个放电单元显示单元，每三个连续排列的红、绿、 蓝三色显示单元组成一个彩色显示像素。显示单元的维持放电是在其对应且为同一前板上 X和 Y 显示电极 间进行的，故称表面放电式，后基板的选址电极仅作显示单元的选址之用。该结构的主要特点是显示发光 为反射式，可大大提高像素的亮度。 气体放电为表面式而远离荧光粉，降低了放电电离子对荧光粉的轰击，提高了工作的寿命。表面放电式 AC-PDP 动态工作时一般采用选址期与维持期分开的驱动方法（ADS 技术），同时为了达到全色灰度显示（即 每个显示单元实现 256 级灰度）采用每帧显示由 6 到 8 个子帧组成的子帧驱动技术，子帧的维持时间以相 对亮度比 1：2：4：8：16：32：64：128 设定。 三、创维等离子彩电说明： 目前创维等离子彩电已经实现了批量化生产,PDP 产品的国产化攻关已经取得突破性进展，推出了数 个系列质量质优价廉的 PDP 显示器和电视机。上市销售的产品有采用 LG 公司技术的 40 吋 4：3 屏幕和采 用三星 SDI 公司技术的 42 吋 16：9 屏幕两种。前者使用“双扫描技术”（这里所说的“扫描”指的是显示 屏驱动板在电视机中的布局和数量）,后者使用“单扫描技术” 可靠性进一步提高 。这两种显示屏采用 的都是 AC-PDP 技术。 创维 40PDP6 组成示意图(后视图) 左上方的X 驱动板 右上方的X驱动板 左下方的X驱动板 左下方的X驱动板 Z驱动板 Y驱动板 电源板电源板VSC 板VSC 板 控制器板 电源滤波 左上方的X 驱动板 右上方的X驱动板 左下方的X驱动板 左下方的X驱动板 Z驱动板 Y驱动板 电源板电源板VSC 板VSC 板 控制器板 电源滤波 创维 PDP 电视组成框图： 创维 PDP 等离子电视的维修： 一． 图象问题 此类问题占据了故障的绝大部分，这些问题具体分为： 1． 将 PDP 显示屏进入工厂模式后，让 PDP 显示屏分别显示白场，绿场，蓝场，红场半屏有竖条 暗线（即在的半屏区 A或 B 内，出现了竖条，在普通的图像也能看出，如下图）。此类问题的 原因，有可能是屏坏， 也有可能是 X 驱动板引起的问题。我们知道，X 驱动板共有四块，即 X1 ，X2， X3 ，X4 它们对应的显示屏的四部分，即左上，右上，左下，右下。如若显示屏右上部 分有竖条，就可能是右上部分的 X2驱动板 坏了，我们可以把此 X2驱动板取下，若发现此时右 上区域还有竖线，那么，我们可以断定，是显示屏坏了。如果右上部分为黑屏，这就表明， 此部分的显示屏是好的，我们可以更换 X2 驱动板 ，就可以解决有竖条的问题，同理，其它 区域的竖条，我们可以通过换相应的 X 驱动板解决。需要注意的是，故障的引起，也有可能 是因为 X 驱动板与逻辑板的连接有问题，即有可能是数据线接触不良，或数据线内部有短路 或者断路存在，在更换好的 X 驱动板后，若仍有竖线，我们就应该检查相应的数据线，然后 尝试更换好的数据线。 X1 X2 A B X3 X4 图象异常，图象不良，白场黑白相间，字符异常，绿场蓝场闪烁，菜单，字符抖动。此类问题绝大 部分由 Vsc 板引起。我们首先考虑换 Vsc 板，如果还不能排除，我们可以换逻辑板。需要注意线材的连接。 寻址驱动器 (X) 寻址驱动器 (X) 显示面板 640XR,G,BX480 公共维持 驱动器 (Z) 扫描维持、 驱动器 (Y) VS(180V) VA(80V) V set-up (275V) 图像处理 逻辑 & 扫描控制器 (控制器板) RGB(24bit) VSYNC HSYNC BLANK DISPEN V S +5vdrv +15vdrv V A VA Vsb V Setup V S +5V +15V +5V +15V +5V +15V +5V +15V DATA ( 41PIN ) 电源板 (AC-DC, DC-DC) 视频扫描 变换 & 音频功放 外接信号接口 (VSC板) EMI 滤波盒r AC 输入 R/L V/R/L DVD PC (Spk.) PDP调谐器 PDPTV6 Control & RGB/HV, RL(25pin) V/R/L DVD PC ANT PC/DTV DTV +5V ST 5V +9V +32V 电源 AC 输入 +5Vcntl VSb(75V) PDP模块 寻址驱动器 (X) 寻址驱动器 (X) 显示面板 640XR,G,BX480 公共维持 驱动器 (Z) 扫描维持、 驱动器 (Y) VS(180V) VA(80V) V set-up (275V) 图像处理 逻辑 & 扫描控制器 (控制器板) RGB(24bit) VSYNC HSYNC BLANK DISPEN V S +5vdrv +15vdrv V A VA Vsb V Setup V S +5V +15V +5V +15V +5V +15V +5V +15V DATA ( 41PIN ) 电源板 (AC-DC, DC-DC) 视频扫描 变换 & 音频功放 外接信号接口 (VSC板) EMI 滤波盒r AC 输入 R/L V/R/L DVD PC (Spk.) PDP调谐器 PDPTV6 Control & RGB/HV, RL(25pin) V/R/L DVD PC ANT PC/DTV DTV +5V ST 5V +9V +32V 电源 AC 输入 +5Vcntl VSb(75V) PDP模块 2． AV 无信号。 此类故障换 Vsc 板便可解决。 自动待机；不开机；或自动关机。 此类问题绝大部分是由电源板引起，电源板共提供五组输出电压， 它们的标准值是：1 组=5V 电压，2 组=15V 电压，Va=65V,Vs=176V,Vset-up=210V,在修理时，我们需要先 用万用表测电源板工作时的输出电压是否正常，如果发现异常，那么我们先检查电源板。如电源板正常， 则再检查 Vsc 板。 二．误放电。 此类问题我们应该从 Z 板着手。Z 板位于电源板的右侧。我们可以先测一下 Z 板上的三组电压 5V,15V,Vs 是否正常。如果不正常，我们先查电源板，若依然电压不正常则有可能是 Z 板存在问题，可 以更换 Z 板来解决。如果电压正常，我们就需要换一下 Z板。应该注意的是，我们应该时时保证 Z 板与 逻辑板的连接是否牢靠，检查一下线材与板子的接触是否良好。 注意事项： 一：在更换 X，Z 板时，一定要防止损坏板与 PDP 屏之间的连线。这些排线一般都硬而脆，一不小 心就会折断，而排线一旦折断即造成 PDP 屏的报废，不可修复，因此连接时应该注意。同时这些排线与 相应的电路板与排线的连接都有相应的扣具，在压上扣具之前一定要检查排线有没有到位，是否有偏移 或有不到位的情况，如果排线没有到位就强行关上扣具，则会对排线造成损坏！ 二：在连接好各种电源连接线和其他线材后，开机之前要注意以下几点： 1：仔细对照每条电源连接线两端的插口的丝印，一定要做到每条线都一一对应。 2：在打螺丝钉时要注意防止电源线夹在电路板和螺钉支架之间，以防压断电源线或者造成电源线对 地短路。 3：要用万用表检查各个电源线插座上的电压输入点与地之间是否有短路，即要防止各个电压对地短 路。 在仔细检查以上一些事项后才可以接通电源开机。 PDP 电视常见故障的维修 1、电源开启 2 ~ 3 分钟后保护关机检查流程： 更换Y - Board更换Y - Board 更换VSC- Board更换VSC- Board 更换VSC板，检查伴音 输出IC是否短路损坏 更换VSC板，检查伴音 输出IC是否短路损坏 正常（不出现保护关机） 更换右上方的X - Board （X驱动板更换右上方的X - Board （X驱动板 更换左上方的X - Board （X驱动板更换左上方的X - Board （X驱动板 更换右下方的X - Board （X驱动板更换右下方的X - Board （X驱动板 更换左下方的X - Board （X驱动板更换左下方的X - Board （X驱动板 更换Z - Board更换Z - Board 电源开启 2 ~ 3 分钟后保护关机电源开启 2 ~ 3 分钟后保护关机 将P301连接器断开，开机检查。.将P301连接器断开，开机检查。. 将P302连接器断开，开机检查。将P302连接器断开，开机检查。 将P303连接器断开，开机检查。将P303连接器断开，开机检查。 将P304连接器断开，开机检查。将P304连接器断开，开机检查。 将P102连接器断开，开机检查。将P102连接器断开，开机检查。 将P3。P2连接器断开，开机检查。将P3。P2连接器断开，开机检查。 将P005，P003连接器断开，开机检查。将P005，P003连接器断开，开机检查。 将P006连接器断开，开机检查。将P006连接器断开，开机检查。 更换电源板更换电源板 保护电路工件的条件 负载电路短路。 各组电压不能正常工作。 保护电路工件的条件 负载电路短路。 各组电压不能正常工作。 正常（不出现保护关机） 正常（不出现保护关机） 正常（不出现保护关机） 正常（不出现保护关机） 正常（不出现保护关机） 正常（不出现保护关机） 正常（不出现保护关机） 故障依旧 故障依旧 故障依旧 故障依旧 故障依旧 故障依旧 故障依旧 故障依旧 故障依旧 更换Y - Board更换Y - Board 更换VSC- Board更换VSC- Board 更换VSC板，检查伴音 输出IC是否短路损坏 更换VSC板，检查伴音 输出IC是否短路损坏 正常（不出现保护关机） 更换右上方的X - Board （X驱动板更换右上方的X - Board （X驱动板 更换左上方的X - Board （X驱动板更换左上方的X - Board （X驱动板 更换右下方的X - Board （X驱动板更换右下方的X - Board （X驱动板 更换左下方的X - Board （X驱动板更换左下方的X - Board （X驱动板 更换Z - Board更换Z - Board 电源开启 2 ~ 3 分钟后保护关机电源开启 2 ~ 3 分钟后保护关机 将P301连接器断开，开机检查。.将P301连接器断开，开机检查。. 将P302连接器断开，开机检查。将P302连接器断开，开机检查。 将P303连接器断开，开机检查。将P303连接器断开，开机检查。 将P304连接器断开，开机检查。将P304连接器断开，开机检查。 将P102连接器断开，开机检查。将P102连接器断开，开机检查。 将P3。P2连接器断开，开机检查。将P3。P2连接器断开，开机检查。 将P005，P003连接器断开，开机检查。将P005，P003连接器断开，开机检查。 将P006连接器断开，开机检查。将P006连接器断开，开机检查。 更换电源板更换电源板 保护电路工件的条件 负载电路短路。 各组电压不能正常工作。 保护电路工件的条件 负载电路短路。 各组电压不能正常工作。 正常（不出现保护关机） 正常（不出现保护关机） 正常（不出现保护关机） 正常（不出现保护关机） 正常（不出现保护关机） 正常（不出现保护关机） 正常（不出现保护关机） 故障依旧 故障依旧 故障依旧 故障依旧 故障依旧 故障依旧 故障依旧 故障依旧 故障依旧 2、寻址故障条纹的检查和维修: 按 ADJ 键，使屏幕分别呈现白色，红色，蓝色或绿色，检查寻址故障 条纹的位置。 3、不规则蓝屏（放电不良），电源在 2~3 分钟内关掉。任何时候开电源，都会出现这种情况: 原因：电压低于 14V、15V 时，保护电路不起作用，此时，显示单元放电不良，电源自动关闭。电源板该 绕组供电能力不足。而出现放电不良现象。X-BOARD（X 驱动板）三极管短路，保护电路过载。检修： 用数字万用表测量 15V 供电，检查电压变化，如果电压低于 14V，就会出现不规则蓝屏现象。电源打开或 关闭时，会出现这种现象。去除所有的连接器，检查电源板是否正常工作。X 驱动板有问题，就更换 X 驱 动板。电源板有问题，就更换电源板。 4、屏幕左上方 R 3/5 无像。(右上方的 X-BOARD)： 原因：右上方的 X-BOARD 电压没达到 12V。右上方的 X-BOARD VA 电压没达到 70V。 检修：检查右上方的 X-BOARD 的 12V 电压；检查右上方的 X-BOARD 的 VA（70V）电压；检查电源板 供给右上方的 X-BOARD 的 12、VA（70V）电压。经查为右上方的 X-BOARD VA（70V）导线开路。 5、屏幕左上方为粉色。(右上方的 X-BOARD)： 原因：左下方的 X-BOARD 电压没达到 12V。 检修：检查左下方的 X-BOARD 的 12V 电压。检查电源板供给左下方的 X-BOARD 的 12V 电压。经查为 左下方的 X-BOARD 12V 导线开路。6、屏幕分为上下两部分，并出现竖条纹： 原因：P13 连接器开路或 P13 连接器接触不良。检修：检查 P13 连接器是否接触不良和 P13 连接器的信号。 最后重新装配 P13 连接器即可。 7、当连接到视频输入端时，图像不良。（Y 信号灵敏度低）： 原因：主要是视频开关不良，本机的视频开关为 IC203（VPC3230D），同时该 IC 也是彩色解 码，可先查该 IC 的外围元件如 X201 等，最后查为 IC203 不良，代换后正常。 HEATRUN : WHITEHEATRUN : WHITE Top Right Top Left Bottom Right Bottom Left Top Right Top Left Bottom Right Bottom Left Top Bottom Top Bottom PD-40X2 使用左，右，上，下 4 块板，把屏幕分成 5 部分，如果屏幕上 出现寻址故障条纹，检查显示面板（屏）和 X-BOARD（X 驱动板）间 的 COF 连接器。 如果 COF 连接器正常工作，更换 X-BOARD（X 驱动板）。 如果仍有条纹，检查 X-BOARD（X 驱动板）和控制板间的连接器。 如果仍有条纹，检查控制板。 PD-60X3 使用上、下 2 块 X-BOARD（X 驱动板）。 因此，当屏幕上部或下部出现问题时，首先检查寻址故障条纹，然后依 次检查连接器，X-BOARD，连接器和控制板。