长虹LS26机芯液晶彩电信号流程分析及故障检修.docx
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长虹LS26机芯液晶彩电信号流程分析及故障检修
长虹LS26机芯液晶电视信号流程分析及故障检修
刘亚光
一、LS26机芯基本结构和电路组成
LS26机芯以MSTAR公司MST6M15JS为主芯片,带多媒体功能,支持HDMI1.3、WXGA屏、FHD屏、120Hz屏。
LS26机芯液晶电视覆盖产品尺寸从24~46寸,包括50Hz/60HzWXGA屏(1366768)、50Hz/60HzFULLHD屏(19201080)和120HzWXGA屏。
典型型号有:
LT24610、LT26729、LT32729、LT37729、LT40729F、LT42729F、LT46729F、LT42710F。
LS26机芯液晶电视主要由遥控接收板组件、按键板组件、内置电源板组件和主板组件组成。
各组件板主要功能如表1所示。
表1LS26机芯液晶电视各组件功能说明
序号
组件名称
功能
1
主板组件
主板组件是液晶电视中对各种信号进行处理的核心部分。
在系统控制电路的作用下承担着将外部输入的信号转换为统一的液晶显示屏所能识别的数字信号的任务。
从高频头、AV/S端子输入的CVBS信号、VGA输入的RGB信号、HDMI输入的数字视频信号、HDTV(YPbPr)输入的分量信号、USB输入的多媒体数字信号在MST6M15JS中进行处理,经过格式变换处理产生LVDS信号直接给屏显示。
从各端口输入的声音信号进入MST6M69L进行音量控制、音效处理后输出到伴音功放放大后,送到扬声器发声。
2
遥控接收板组件
遥控接收板组件由一个工作指示灯和一个遥控接收头构成。
用户通过该组件使用遥控器可以对液晶电视方便地进行操作以及知道液晶电视所处的工作状态。
3
内置电源板组件(二合一电源)
将AC220V转换成机芯所需要的+24V_1A、+5Vstb、+5V_4A、24V_Audio、24V_INV等直流电压,以及背光灯所需要的高频高压。
4
K板组件
有7个功能按键。
用户通过该组件可以对液晶电视方便地进行操作。
长虹LS26机芯液整机组成方框图如图1所示。
图1LS26机芯整机组成框图
LS26机芯中应用的主要集成电路作用如表2所示。
表2LS26机芯主要集成电路作用
序号
位号
型号
主要作用
1
U4
AP1212HSL-13
USB电源管理,USB接口供电及保护开关
2
U12
HY5DU281622ETP-4
DDR,存储图像处理的中间数据、OSD数据
3
U19
SN74LV4052ADR
音频信号切换开关,切换VGA、AV2和YPBPR的伴音
4
U22
MP2359DJ-LF-Z
低压开关电源,为主芯片核心提供1.25V工作电压
5
U24
EN25B32-100HIP
串行Flash,存储整机控制程序
6
U26
24LC64-I/SN
EEPROM,存储用户操作等数据
7
U29
AT24C04N-10SI2.7
EEPROM,存储HDMI的key,即HDCP
8
U36
TAF7-C2I21VH
高频调谐器
9
U39
MST6M15JS-LF
主处理芯片,对各接口输入信号进行如ADC、VideoDecoder、Scaler、AudioADC、AudioDSP、3D梳状滤波、多媒体解码、LVDSTX等处理后送到屏和伴音功放。
主芯片也包括OSD显示、MCU控制功能。
10
U47
AZ358M-E1/LM358DT
音频运放,AV输出的音频放大
11
U48
FMS6143CSX
视频运放,AV输出的视频放大
12
U101
R2A15112FPSQFP48
数字音频功率放大器
二、LS26机芯整机供电系统分析
分析供电系统的目的是弄清电源组件输出电压的带负载情况,从而为与供电有关的故障判断提供清晰的思路。
LS26机芯的电源板共有+24V_1A、+5Vstb、+5V_4A、+24V_Audio、+24V_INV等5路电压输出(部分整机采用的二合一电源,如LT24610、LT3729、LT42729F、LT46729F配AUO屏,则没有+24V_INV,直接输出点灯高压到屏背光组件)。
其中+24V_INV供LCD屏的逆变器使用,+24V_Audio供伴音功放使用,+24V_1A通过DC-DC转换器(如LM2596)变成+12.0V,+5V_4A通过LDO转换器(如LM1117、LM1084等)变成+3.3V、+2.5V、+1.25V等电压供相关功能电路和集成电路使用,同时+5V_4A还给相关电路直接供电,+5Vstb主要提供给MST6M15JS、K板、红外接收器等电路。
下面分别介绍上述电压的产生和带负载的情况。
1.+24V_AUDIO电压
电源板输出的+24V_Audio电压,经过插座J916的
(1)
(2)脚送入主板,通过R93、C121、CA72退耦滤波电路滤波后,输出VAMP电压,分别供给伴音功放U101(R2A15112FP)、静音控制电路(Q1802)和关机静音电路(Q1804、Q16等)使用,如图2所示。
图2LS26机芯+24V_AUDIO供电关系
2.+24V_INV电压
电源板输出的+24V_INV电压,经过插座J916(7)(8)脚或J907(4)(5)(6)脚送入主板,在通过主板送给逆变器,由逆变器变换成高频高压为背光灯管供电。
如图3所示。
图3LS26机芯+24V_INV供电关系
3.+24V_1A电压
+24V_1A电压的供电关系如图4所示。
电源板输出的+24V_1A电压经过插座J901(9)(10)脚送入主板,其中一路经U43((LM2596-ADJ)稳压,输出VPANEL_IN送入屏电压开关电路U2的
(1)(3)脚,当U2导通时,从U2的(5)(6)(7)(8)脚输出VCC_PANEL,通过上屏插座送往屏组件电路中。
图4LS26机芯+24V_1A供电关系
另一路+24V_1A电压经过电感L30滤波后,输出24V_AU电压,一方面通过U45((LM2596-ADJ)电路稳压,输出+12V_3A电压,该电压又经U24(AP1084-ADJ)稳压,产生5V_IF电压,直接给高频调谐器U36高频电路、制式转换电路Q706、U39(MST6M15MCU、A/D变换、图象处理、伴音处理、多媒体解码部分)、图像声表面波滤波器Z49、HDMI1的EDID数据存储器U14(24C02)、HDMI2的EDID数据存储器U15(24C02)、VGA的DDC数据存储器U16(24C02)、VGA总线电平转换和VGA接口电路(Q24、D24、D25、D26、D27、D28)等供电。
5V_IF电压还经过一系列退耦滤波后,分别给音频AV放大电路U47(LM358)、视频AV放大电路U48(FMS6143)、预中放Q705、音频AV开关电路(U19、Q29、Q31、Q45、Q46)等供电。
U45的(4)脚还输出频率是150KHz,幅度是12V方波脉冲送入倍压电路,同时,24V_AU电压送入倍压电路D70、D72、C385、C392,二者共同作用,产生50V电压,再通过R395、C389电路退耦滤波,D74稳压,产生33V电压,给高频调谐器U36供电。
4.+5Vstb电压
+5Vstb电压的供电关系如图5所示。
电源板输出的+5Vstb电压从插座J901(6)脚输入主板,它直接给遥控电路的待机/开机控制电路(Q30、Q42)、指示灯控制电路(Q35、Q36)、用户存储器U26(24C64)、整机控制程序存储器U24(MX25L6405或EN25B32)、系统复位电路(Q22、C305、R237、R242、R244、R261、R263、C233、D35)等供电,+5Vstb电压还经J903
(1)脚给遥控接收板供电。
+5Vstb电压还给HDMIHDCP存储器U29(24C04)、MP2359待机控制电路Q32供电。
同时,+5Vstb电压通过U18(AZ1084-3.3)稳压,产生出+3.3Vstb电压,接着经过一系列退耦滤波电路,又输出VDDP_PM、AVDD_ADC、AVDD_MPLL等电压供给主芯片U39(MST6M15)。
图5+5Vstb供电关系框图
5.+5V_4A电压
+5V_4A电压的供电关系如图6所示。
+5V_4A电压从插座J901(5)脚输入到主板,它直接给屏电源开关控制电路(Q1、Q2)、背光灯开关控制电路Q3、背光灯亮度控制电路Q4等电路供电。
+5V_4A电压经R24、R27分压,产生PWM_SEL电压,经插座J908送入逆变器电路,以确定逆变器的调光方式。
+5V_4A电压经U38(AMS1117-3.3)稳压,产生+3.3AVDD电压给主芯片供电。
同时+3.3AVDD又经过几个退耦滤波电路滤波后,分别输出AVDD_USB、AVDD_RXS、AVDD_RXV、AVDD_AU、VDDP、AVDD_MEMPLL等电压,给主芯片相关单元电路供电。
+5V_4A电压还经U22(MP2359)稳压,产生VCC_1.26V电压,在经过C250、C350、C397、C26、C27、C28、C29、C30等电容滤波,输出VDDC给主芯片相关单元电路供电。
+5V_4A电压又经L81、CA44、C226退耦滤波,U28(AMS1117-adj)稳压,产生+2.6V电压。
此电压再经三个退耦滤波电路滤波后,分别输出VDDM、+2.7V_DMC、+2.7V_DMQ等电压,给主芯片相关单元电路供电。
+5V_4A电压还会送入USB电源管理电路U4(AP1212)的(7)脚,当选择USB信号输入时,主芯片U39(168)脚输出高电平,并使AP1212的
(1)脚变为高电平,AP1212内的通道导通,从其(5)(8)脚输出5VUSB1电压,通过USB插座CON45
(1)脚,给相关设备供电。
图6+5V_4A供电关系框图
三、LS26机芯遥控系统分析
长虹LS26机芯遥控系统的基本组成如图7示。
图7LS26机芯遥控系统基本组成框图
1.基本工作条件
遥控系统基本工作条件主要包括电源电压、开机瞬间复位和时钟信号等三个方面。
(1)遥控系统的电源电压
LS26机芯遥控电路的电源电压是1.26V。
该电压是+5V_4A经U22(MP2359)稳压,以及L11、C251、CA15、L75、C250、C350等滤波后,产生VCC_1.26V电压,在经过C397、C26、C27、C28、C29、C30等电容滤波,输出VDDC给主芯片遥控电路供电。
(2)时钟振荡电路
主芯片U39(MST6M15)的(43)(44)脚外接晶振Y1(14.31818MHz)、电容C165、C166及集成块内部电路组成微控制器的时钟振荡电路,其中U39(43)脚是时钟信号输出端,(44)脚是时钟信号输入端。
时钟电路产生的时钟信号不仅提供给微控制器部分,还提供给色度解码器,控制副载波恢复电路产生副载波信号Fsc。
副载波信号Fsc不正常会造成彩色不正常,甚至无彩色故障。
时钟振荡是否正常可用示波器准确测量波形来判断,若无示波器可通过测电压来初步判断。
(3)复位电路
主芯片U39(MST6M15)的(169)脚是外部复位端,外接由Q22、D35、C233、C305、C330、R237、R242、R244、R261、R263等组成的复位电路。
该遥控电路属于高电平复位类型。
2.总线及其外挂电路
LS26机芯机芯遥控电路两组总线。
第一组总线:
主芯片MST6M15的(158)(159)脚分别是I2C总线的数据线SDA和时钟线SCL,它主要连接了用户存储器U26(24C64)、工装插座CON32、HDCP存储器U29(24C04)和高频调谐器U36。
U26主要存储用户关机前的使用状态,如频道、音量、亮度、对比度、色度等,以便下次开机能迅速读出上次的使用状态。
MST6M15的(83)脚是用户存储器U26的写保护控制端,当(83)脚输出低电平时,U26(7)脚变为低电平,禁止向U26写入数据,只能从U26读出数据。
若MST6M15(83)脚输出高电平,U26(7)脚野变为高电平,允许向U26写入数据。
在电视机接通主电源后,若U26的总线、供电及集成块本身有故障,均会引起二次不开机,指示灯呈黄色的故障现象。
MST6M15的(158)(159)脚分别经过隔离电阻R292、R272和滤波电容C351、C253连接在高频调谐器U36的(4)(5)脚,控制调谐器内高中频电路的工作。
若R292、R272开路将引起TV无图(噪波点、字符正常)或TV/AV均无声故障。
若C351、C253击穿短路,将引起二次开机困难的故障现象。
工装插座CON32是与计算机连接的接口,通过该接口,能实现自动调试功能。
HDCP存储器U29(24C04)它存储了HDCP设备独一无二的密钥(SecretDeviceKeys)。
在连接HDMI设备时,检查传输和接受数据的双方是否是HDCP设备。
第二组总线:
MST6M15的(146)(147)(148)(149)脚是四位串行总线,它连接程序存储器U24(MX25L6405DMI-12G)。
其中(148)脚是片选信号SPI_CZ输出端,(149)脚是串行数据SPI_DO输出端,(147)脚是串行数据SPI_DI输入端,(146)脚是串行时钟SPI_CK输出端.(155)脚是写控制FLASHWP输出端,低电平有效。
主芯片MST6M15的运行程序写入在外置串行闪存芯片U24内,当电视机开机后,主芯片只有通过四位串行总线正常读取U24中的数据,主芯片中的微控制器内核才能正常发出二次开机指令,使电视机二次开机。
3.本机按键电压输入和遥控信号输入
主芯片MST6M15的(152)(153)脚是本机按键电压输入端,按键板电路产生的电压经插座CON17
(1)(3)脚进入MST6M15内,按键电压经过A/D转换后,变换成地址数据,从程序存储器相应单元读出程序,完成相应控制功能。
MST6M15(163)脚是遥控信号输入端,遥控接收板输出的遥控信号IR_SYNC经插座J903(4)脚进入MST6M15的(163)脚,从程序存储器相应单元读出程序,实现遥控控制功能。
4.指示灯控制电路
指示灯控制电路如图8所示。
图8指示灯控制电路
从图8知道,MST6M15的(80)(81)脚是开机、待机指示灯控制端,其输出的电平分别经过Q36、Q35倒相,经过插座J903
(2)(3)脚分别控制红色指示灯和绿色指示灯。
接通电源瞬间,主芯片中的MCU进入正常工作之前,MST6M15的(80)(81)脚输出低电平,Q36、Q35同时截止,它们的集电极都输出高电平,红色和绿色指示灯同时点亮,所以指示灯颜色是其混合的黄色,约1秒钟后黄色开始闪烁,再经约3秒钟微控制器开始正常工作,指示灯回到红灯亮的待机状态(一次开机、二次开机或记忆开机取决于总线参数的设定,可在维修模式下调整)。
微控制器收到二次开机指令后,MST6M15的(80)(81)脚控制红、绿指示灯交替闪烁,完成二次开机后指示灯熄灭。
5.开机/待机控制电路
主芯片MST6M15(157)脚是开机/待机控制端,电路如图9所示。
图9开机/待机控制电路
由图9可知,若MST6M15(157)输出高电平时,Q42饱和导通,其集电极变为低电平,引起Q30、Q32截止,Q30、Q32的集电极均输出高电平,Q30集电极输出的高电平经插座J901
(1)脚送至电源板,电源电路进入工作状态,电源板正常输出+24V_1A、+5Vstb、+5V_4A、+24V_Audio、+24V_INV等电压,整机进入正常二次开机状态。
同时,Q32集电均输出的高电平,使集成开关稳压电路U22(MP2359)的(4)脚变为高电平,U22处于工作状态,正常输出1.26V电压,为MST6M15内核电路供电。
若主芯片MST6M15(157)脚输出低电平,Q42截止,其集电极变为高电平,引起Q30、Q32饱和导通,Q30、Q32的集电极均输出低电平,电视机进入待机工作状态。
6.静音和伴音功放待机控制
主芯片MST6M15(73)脚用于伴音功放待机控制,(75)脚用于静音控制。
此两个引脚通常配合使用,对伴音功放电路U101(R2A15112FP)进行待机、开机和静音的控制。
其控制关系如表3所示。
表3U101(R2A15112FP)工作状态表
MST6M15(75)
MST6M15(73)
Q1802状态
Q1805状态
U101(27)
MUTEL
U101(10)
STBYL
伴音功放状态
L/H
H
截止/饱和
饱和
×
L
待机
H
L
饱和
截止
L
H
静音
L
L
截止
截止
H
H
常态(开机)
H:
高电平L:
低电平×:
任意电平
从表3中可知,无论MST6M15(75)脚输出高电平还是低电平,只要MST6M15(73)脚输出高电平,Q1805饱和导通,使U101(10)脚变为低电平,那么U101(R2A15112FP)就进入待机状态。
当MST6M15(75)脚输出高电平,MST6M15(73)脚输出低电平,Q1802饱和,而Q1805截止,所以U101(27)脚变为低电平,U101(10)脚变为高电平,这时U101(R2A15112FP)处于静音状态。
若MST6M15(75)、(73)脚均输出低电平,Q1802和Q1805都截止,那么U101(27)、(10)脚都变为高电平,这时U101(R2A15112FP)处于工作状态,正常输出音频信号。
7.音频开关电路U19的控制
MST6M15(84)、(85)脚是AV控制端,(84)脚是A_SW0控制端,(85)脚是A_SW1控制端;AV切换电路是U19(74HC4052),在MST6M15(84)、(85)脚控制下实现AV2、VGA、HDTV1这三种信号源的音频信号中选择。
控制关系如表4所示。
U19选择输出的音频信号分别经射极输出器Q29、Q31送往主芯片MST6M15进行ADC、DSP等处理。
表4U19(74HC4052)真值表
MST6M15(84)脚
MST6M15(85)脚
AV选择状态
A_SW0
A_SW1
H
H
HDTV1
H
L
VGA
L
H
AV2
H:
高电平L:
低电平
从表4中可知,MST6M15(84)(85)脚都输出高电平时,Q45、Q46均饱和导通,U19(9)(10)脚均变为低电平,那么U19选择输出HDTV1的音频信号HD1_Lin、HD1_Rin。
当MST6M15(84)脚输出高电平,MST6M15(85)脚输出低电平,那么Q45饱和导通,Q46截止,所以U19(9)脚变为高电平,其(10)脚变为低电平,这时U19选择输出VGA的音频信号PC_Lin、PC_Rin。
若MST6M15(84)脚输出低电平,MST6M15(85)脚输出高电平,那么Q45截止,Q46饱和导通,所以U19(9)脚变为低电平,其(10)脚变为高电平,这时U19选择输出AV2的音频信号AV2_Lin、AV2_Rin。
8.USB电源管理和过流保护
LS26机芯配置了1路USB接口,所以采用U4(AP1212)进行USB电源管理,USB电源管理和过流保护电路如图10所示。
图10USB电源管理和过流保护电路
主芯片MST6M15(168)脚是电源管理器AP1212的控制端ON_USB1。
当用遥控器或本机按键转换为USB状态时,MST6M15(168)输出高电平时,U4(AP1212)的
(1)脚随即变为高电平,U4中的电源通道1打开,AP1212(7)脚输入的5V电压就从其(5)(8)脚输出,经USB接口CON45
(1)脚为连接在USB接口的相应设备供电。
U4
(2)脚是电源通道1的过流指示输出端,当USB接口外接设备发生故障,输出电流超过1A时,U4的
(2)脚就会输出相应电压USB1_OC_DET送往微控制器,微控制器检测到过流信息后,立即切断U4电源通道1的电源输出,从而实现过流保护。
9.屏电压开关控制
主芯片MST6M15(82)脚是屏电压开关控制端,其电路如图11所示。
图11屏电压开关控制端
当电视机待机时,一方面+5V-4A和VPANEL-IN为0V,U2无输入电压,所以上屏电压为0V;同时MST6M15(82)脚输出低电平,Q2截止,Q1饱和导通,U2(IRF7314)
(2)(4)脚变成低电平,U2内的两个P沟道MOSFET管截止,所以U2(5)(6)(7)(8)脚也无上屏电压输出,液晶屏驱动电路停止工作。
电视机由待机转为二次开机时,MST6M15(82)脚输出高电平,Q2饱和导通,而Q1截止,U2
(2)(4)脚变成高电平,其内部的MOSFET管导通,同时+5V-4A和VPANEL-IN输入上屏电压开关电路,所以U2(5)(6)(7)(8)脚输出上屏电压,经上屏插座送入逻辑板电路,使液晶屏能够工作。
10.逆变器开关控制(BL_ON/OFF)和背光灯亮度控制(BL_ADJUST)
逆变器开关控制和背光灯亮度控制如图12所示。
图12逆变器开关控制和背光灯亮度控制电路
MST6M15(154)脚是逆变器开/关控制端,Q3、R9、R13组成逆变器开/关控制。
当电视机二次开机时,MST6M15(154)脚输出低电平,Q3截止,Q3集电极输出高电平(BL_ON/OFF),该高电平从CON5的(4)脚送到逆变器组件,逆变器组件被开启工作,逆变器输出高频高压点亮背光灯。
反之,当电视机关闭时,MST6M15(154)脚输出高电平,Q3饱和,Q3集电极输出低电平,逆变器组件停止工作,背光灯熄灭。
MST6M15(165)脚是背光灯亮度控制端,Q4及其相关元件组成背光灯亮度控制电路。
当MST6M15(165)脚接收到逆变器状态信号(INVERTER_STATUS)后,MST6M15(165)脚即输出输出PWM0信号经Q4倒相放大后送至插座CON5
(2)脚,控制逆变器输出电压的高低,从而达到亮度控制的目的。
11.逆变器工作状态检测信号(INVERTER_STATUS)输入
当主芯片MST6M15(154)脚输出低电平,背光灯被启动点亮后,逆变器电路会输出逆变器状态信号(INVERTER_STATUS),从插座CON5
(1)脚输入,送到主芯片MST6M15(166)脚,当微控制器接收到该信号,主芯片MST6M15(165)脚便输出PWM0亮度控制信号,控制背光灯的亮度。
12.屏识别电压输入
主芯片MST6M15(79)脚是屏识别电压输入端。
13.功率优化控制
主芯片MST6M15(201)脚是功率优化控制端。
14.制式控制
主芯片MST6M15(74)脚是制式控制端,制式控制电路如图13所示。
图13制式控制电路
当主芯片MST6M15(74)脚输出高电平时,Q706饱和导通,其集电极变为低电平,二极管D705截止,声表面波滤波器Z49工作在PAL制式,对PAL制图像信号进行滤波。
当主芯片MST6M15(74)脚输出低电平时,Q706截止,其集电极变为高电平,二极管D705导通,声表面波滤波器Z49工作在NTSC制式,对NTSC制图像信号进行滤波。
四、LS26机芯图像信号流程分析
LS26机芯图象信号处理电路组成如图14所示。
图14LS26机芯图像信号
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- 长虹 LS26 机芯 液晶彩电 信号 流程 分析 故障 检修