找出電視維修中「常見嫌疑犯」

作者 : Cherukupalli Rama Murthy,EDN特約作者

一台10多年的電視機有類比和兩個HDMI輸入,開始出現大大小小的毛病,例如影像延遲、HDMI工作模式下,影像也發生靜止狀況…等,來看看工程師怎麼把一台上了年紀的老電視返老還童,並歸納出電視維修中的「常見嫌疑犯」…

2007年,我兄弟買了一台支持高清的LG 26LC7R電視,我們把那台用了20年的CRT電視收起來了(其實還能用)。新電視有類比和兩個HDMI輸入,現在,10多年過去了…

問題一

這台LCD電視在開機後有影像延遲的問題,起初只有2分鐘延遲,幾個月後就變成45分鐘了。聲音是正常的。一開機是白色螢幕(沒有OSD),慢慢就出現很細的垂直線(圖1),之後影像就正常了。這種情況在所有的視訊輸入中很常見,看來在延遲這段時間內,出故障的元件被預熱,所以就恢復了。

圖1 螢幕出現垂直線問題。

圖2 四個主機板的佈局。

LG的技術員判斷是主機板出了問題,但是沒有可用來替換的備用板。好吧,沒有哪一個癡迷DIY的電子工程師可以忍受一台CCFL太亮的不能正常工作的電視,自己動手是不二選擇。所以我準備了一台掌上型萬用錶,仔細研究了論壇上的一些建議,然後拆開了電視機。

我看見開關模式電源 (SMPS)板24V 3A CCFL逆變器電源上散熱器(圖3和圖4)的附近有3個膨脹的680µF/35V電容。無疑散熱器產生的熱蒸發掉了電解液,我換掉了所有的大電解電容,SMPS連接器上測得的輸出電壓也正常,但是第一個問題仍然存在。

圖3 膨脹的電容。

圖4 電容大圖。

問題二

在HDMI模式下工作45分鐘後,視訊變成了靜止影像,然後逐漸變成白色,看起來很熱的樣子。同樣的,聲音仍然沒有問題。立即關機幾分鐘進行冷卻。拔掉電源後,我找到SMPS次散熱器、主機板IC、主處理器(最燙)和HDMI開關IC上的發熱點。

為了確定散熱失效是否是可能的原因,我裝了一個風扇來冷卻打開的電視機的主機板。它之前一直在工作。主機板上有許多低壓差穩壓器(LDO)和(老化的)SMD電容,不過所有電壓都正常。穩壓器輸出不穩定會導致發熱嗎?我回想起EDN文章中有關LDO不穩定的警告。除了現有的SMD電容,我在輸出端增加了幾個電解電容,如圖5所示。然而,它們沒有起到任何作用,所以我又把它們拆下來了。

圖5 裝上又拆下的電容。

進行測量

我測量了散熱器、機身板、主處理器外殼以及頂部通風孔附近的溫度(圖6)。 圖7中的藍色LED燈表示,這期間TCON(LCD控制器板)的12V電源接通,圖9繪出了溫度曲線。

圖6 溫度感測器位置。

39分鐘後,在HDMI模式下視訊關閉了。此時,主處理器(視訊輸出)的關閉(和恢復)與斜率變化有關。

圖7 測量設置。

圖8 褐色過孔之間有走線,而不是接地層。

圖9 電視的溫度曲線。

主處理器(VCT 7993P-A1-H000)在散熱停止時的溫度可能達到了100℃(Rth(J-C)= 35K/W,假設功耗為2W,208引腳TQFP)。在67℃時恢復工作。處理器下方有一個散熱銅芯,PCB設計人員沒有提供散熱面(圖8)。電視機可以在寒冷的溫度下正常工作,但在熱帶國家就會出問題,因為…

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