Техническое обслуживание, поиск и устранение неисправностей ЖК-мониторов. Практическая часть - диагностика неисправностей

1.

МИНИСТЕРСТВО ПРОСВЕЩЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ГККП «Агротехнический колледж, город Акколь» при управлении образования Акмолинской области
Курсовой проект
Тема: «Техническое обслуживание, поиск и устранение неисправностей ЖК-мониторов.
Практическая часть - диагностика неисправного ЖК-монитора»
Специальность: 1304000 «Вычислительная техника и программное обеспечение»
Квалификация: 1304033 «Техник системного администрирования»
Выполнил (-а): студент 3 курса
группа Т-20
Анушкевич Д. С.
Проверил (-а): преподаватель спец.дисциплин

2.

В
курсовом
проекте
будут
приведены
основные
причины
неполадок
жидкокристаллических мониторов, алгоритмы поиска неисправностей и способы их
решения. Целью курсового проекта является рассмотрение неисправностей
жидкокристаллического монитора на примере Samsung SyncMaster 206BW, а также
теоретические сведения о ЖК-мониторах.
Для решения данной цели поставлены следующие задачи:
1. Ознакомление с конструкцией ЖК-мониторов.
2. Описание характеристик выбранного монитора.
3. Способы нахождения неполадок.

3.

Введение
Монитор (дисплей, видеомонитор) - устройство визуального отображения текстовой и
графической информации.
Впервые ЖК мониторы стали применяться в ноутбуках в связи с их компактными
размерами. На ранних этапах конечные продукты стоили очень дорого, а качество их
при этом было весьма невысоким (по нынешним меркам качества изображения).
Однако около двадцати лет назад наконец-то появились первые LCD-мониторы,
которые продавались отдельно от самого компьютера и стоили также довольно дорого,
но качество их заметно повысилось. И наконец-то сейчас рынок ЖК - мониторов начал
бурно развиваться. Это связанно с тем, что технологии развиваются очень быстро и,
кроме того, конкуренция среди производителей привела к заметному снижению цен на
эту продукцию.

4.

Прежде чем углубляться в конструкцию ЖК-монитора, важно знать, что монитор
является неотъемлемой частью любого современного компьютера. Монитор является
устройством вывода информации, и взаимодействие с компьютером без него
невозможно в современном мире.
В январе 1983 года был представлен публике первый (в свободной продаже)
персональный компьютер с графическим пользовательским интерфейсом (GUI), Apple
Lisa, однако из-за высокой цены и некоторых других особенностей успех машины был
ограничен.
На сегодняшний день изобрели множество мониторов отличающихся разнообразными
классификациями. Например, по типу экрана:
ЭЛТ — на основе электронно-лучевой трубки
ЖК — жидкокристаллические мониторы
Плазменный — на основе плазменной панели
LED-монитор — на технологии LED
OLED-монитор — на технологии OLED
QLED-мониторы (QD-LED) — на основе квантовых точек и жк-кристаллов
В этом курсовом проекте мы кратко рассмотрим конструкцию ЖК-мониторов,
неисправности данных мониторов и способы их устранения.

5.

Принцип работы
Экраны LCD (Liquid Crystal Display, жидкокристаллические мониторы) сделаны из
вещества (цианофенил), которое находится в жидком состоянии, но при этом обладает
некоторыми свойствами, присущими кристаллическим телам. Фактически это
жидкости, обладающие анизотропией свойств (в частности, оптических), связанных с
упорядоченностью в ориентации молекул.

6.

Конструкция ЖК-дисплея.
Экран LCD представляет собой массив маленьких сегментов,
называемых пикселями, которыми можно манипулировать для
отображения информации. LCD имеет несколько слоев, где
ключевую роль играют две панели, сделанные из свободного от
натрия и очень чистого стеклянного материала, называемого
субстрат или подложка. Слои собственно и содержат тонкий слой
жидких кристаллов между собой. На панелях имеются бороздки,
которые направляют кристаллы, сообщая им специальную
ориентацию. Бороздки расположены таким образом, что они
параллельны на каждой панели, но перпендикулярны между
двумя панелями. Продольные бороздки получаются в результате
размещения на стеклянной поверхности тонких пленок из
прозрачного пластика, который затем специальным образом
обрабатывается. Соприкасаясь с бороздками, молекулы в жидких
кристаллах ориентируются одинаково во всех ячейках. Молекулы
одной из разновидностей жидких кристаллов (нематиков) при
отсутствии напряжения поворачивают вектор электрического (и
магнитного) поля в световой волне на некоторый угол в
плоскости, перпендикулярной оси распространения пучка.
Нанесение бороздок на поверхность стекла позволяет обеспечить
одинаковый угол поворота плоскости поляризации для всех
ячеек. Две панели расположены очень близко друг к другу.

7.

Плоскость поляризации
Жидкокристаллическая панель освещается источником света (в
зависимости от того, где он расположен,
жидкокристаллические панели работают на отражение или на
прохождение света). Как видно на рисунке, плоскость
поляризации светового луча поворачивается на 90° при
прохождении одной панели. При появлении электрического
поля, молекулы жидких кристаллов частично выстраиваются
вертикально вдоль поля, угол поворота плоскости поляризации
света становится отличным от 90 градусов и свет
беспрепятственно проходит через жидкие кристаллы.

8.

Типы матриц
В современных
жидкокристаллических
LCD-мониторах
используется три
основных типа матриц:
twisted nematic (TN),
vertical alignment (VA) и inplane switching (IPS). Хотя
и благодаря последним
технологическим
усовершенствованиям,
различия между
матрицами, особенно VA и
IPS больше не кажутся
такими колоссальными,
разница между ними все
же существует. Мониторы
с TN подходят
конкурентным игрокам, а
IPS и VA – тем, кому важна
графика.
Тип матрицы
Скорость
Цветопередача
Контрастность
Углы обзора
Подходит для…
TN
Самый быстрый
вариант.
Поддержка
частоты
обновления до
240 Гц. Очень
быстрое время
отклика, обычно
меньше 1 мс.
Ограниченное
цветовое
пространство как правило,
стандартный
RGB, но
отличные
глубокие
оттенки черного.
Самая низкая
контрастность.
Изменения
цветов и
выцветания
изображения
при изменении
угла обзора.
Конкурентный
геймплей.
Идеален для тех,
кто
фокусируется на
победе.
VA
Время отклика
значительно
улучшилось до
2-3 мс. Частота
обновления до
200 Гц.
Хорошая
цветопередача с
более широкой
гаммой, чем у TN
– часто Adobe
RGB и иногда
даже DCI-P3
Самая высокая
контрастность
среди всех
матриц, обычно
3000: 1.
Углы обзора
заметно лучше,
чем TN –
178/178.
Идеально
подходит для
любителей игр
разных жанров,
а также для
просмотра
фильмов и ТВ.
IPS
Самый
медленный
вариант с
наибольшей
общей
задержкой
ввода из-за
более сложной
обработки для
каждого
пикселя.
Поддержка
цветовых
пространств,
DCI-P3 и Rec.
2020.
Превосходное
воспроизведени
е цвета.
Коэффициенты
контрастности
находится
между TN и VA.
Плохие оттенки
черного.
Отлично
подходит для
просмотра под
разными
углами.
Геймеры,
которые хотят
наслаждаться
красивой
графикой.

9.

Введение в обслуживание ЖК-мониторов
ЖК-мониторы являются неотъемлемой частью
современных компьютеров. Они создают
высококачественное изображение и потребляют
меньше энергии, чем традиционные ЭЛТмониторы. Однако, как и любое другое
электронное устройство, они требуют
обслуживания и устранения неисправностей для
обеспечения оптимальной работы.
Для ухода за ЖК-монитором важно содержать его
в чистоте и очищать от пыли и грязи. Используйте
мягкую ткань или полотенце из микрофибры,
чтобы аккуратно протереть экран. Избегайте
использования агрессивных химикатов или
абразивных материалов, которые могут
поцарапать поверхность экрана.

10.

Распространенные проблемы ЖК-мониторов и
устранение неполадок
ЖК-мониторы могут столкнуться с различными
проблемами, такими как мертвые пиксели,
мерцание экрана и искажение цвета. Мертвые
пиксели - это крошечные точки на экране, которые
не отображают никакого изображения.
Мерцающие экраны возникают при слишком
низкой частоте обновления или при неисправной
подсветке. Искажение цвета происходит при
неправильной настройке цветовой температуры.
Для устранения этих неполадок попробуйте
отрегулировать настройки монитора или обновить
графический драйвер. Если проблема сохраняется,
обратитесь за технической поддержкой к
производителю или замените монитор, если он не
подлежит ремонту.

11.

Устранение неисправностей, связанных с
обесцвечиванием подсветки
Для устранения проблемы обесцвечивания
подсветки сначала проверьте настройки
монитора, чтобы убедиться, что уровни
яркости и контрастности не слишком
высоки. Если это не решит проблему,
попробуйте отрегулировать положение
монитора, чтобы уменьшить давление на
края экрана.
Если ни один из этих методов не помогает,
возможно, потребуется открыть монитор и
отрегулировать подсветку или заменить
поврежденные компоненты. Однако такие
действия должен выполнять только
профессионал, так как это может быть
опасно и аннулирует гарантию на монитор.

12.

Устранение неполадок неисправного ЖКмонитора
Если ваш ЖК-монитор вообще не работает,
возможно, проблема связана с
оборудованием. Проверьте кабель питания и
убедитесь, что он правильно подключен к
монитору и розетке. Если монитор попрежнему не включается, попробуйте
подключить его к другому источнику питания
или компьютеру.
Если ни одно из этих действий не помогло,
проблема может заключаться во внутренних
компонентах монитора. В этом случае лучше
всего обратиться за технической поддержкой к
производителю или заменить монитор.
В таблице ниже приведены типовые
неисправности ЖК-мониторов.

13.

Частые неисправности ЖК-мониторов
Проявление неисправности
Возможные причины неисправности
Методы ремонта и диагностики
Экран темный. Индикатор питания светится.
Неисправна LCD-панель
Заменить LCD-панель.
Экран выключается через некоторое время.
Неисправен инвертор (срабатывает токовая защита)
Заменить блок инвертора или проверить его
компоненты.
Отсутствует один из цветов.
Неисправен интерфейсный кабель между
монитором и компьютером
Заменить кабель или проверить его «прозвонкой» с
помощью тестера.
На экран не выводится меню настройки.
Неисправны элементы платы управления
Заменить плату управления.
Кнопки панели управления не функционируют.
Неисправны кнопки
Проверить кнопки с помощью тестера.

14.

Проявление неисправности
Возможные причины неисправности
Методы ремонта и диагностики
Монитор не включается. Индикатор питания не
светится.
Неисправен сетевой адаптер
1. Заменить блок питания, если он выполнен в виде
отдельного модуля. 2. Заменить плату управления,
если блок питания устанавливается на этой плате. 3.
Провести проверку входных цепей, ключевого
транзистора, микросхемы ШИМ-контроллера и при
необходимости заменить неисправные элементы.
Монитор не включается. Индикатор питания не
светится.
Неисправен сетевой адаптер
1. Проверить наличие на выходе адаптера
напряжения 12-24 В. В случае отсутствия
напряжений заменить адаптер. 2. Проверить
провода между сетевой вилкой и адаптером и между
адаптером и монитором.
Несоответствующая яркость изображения (слишком
высокая или слишком низкая).
Неисправен инвертор
Проверить на выходе инвертора наличие
импульсного высокочастотного напряжения (300В 1500В - точный номинал). В случае отсутствия: 1.
Заменить инвертор (или отремонтировать). 2.
Заменить плату управления. 3. Проверить
соединительный шлейф между инвертором и платой
управления.
Мигающий экран (полностью весь экран или один
из краев)
Неисправен инвертор
Проверить на выходе инвертора наличие
импульсного высокочастотного напряжения (300В 1500В - точный номинал зависит от конкретного
монитора). В случае отсутствия: 1. Заменить
инвертор (или отремонтировать). 2. Заменить плату
управления. 3. Проверить соединительный шлейф
между инвертором и платой управления

15.

Обслуживание монитора: заключение
В заключение следует отметить, что
обслуживание и устранение неисправностей
ЖК-монитора необходимо для обеспечения
его оптимальной работы и продления срока
службы. Следуя советам и методикам,
рассмотренным в данной презентации, вы
сможете поддерживать монитор в идеальном
состоянии и избегать распространенных
проблем.
Не забывайте проводить профилактическое
обслуживание, оперативно устранять любые
неполадки и при необходимости обращаться
за технической поддержкой к производителю.
При надлежащем уходе и внимании ваш ЖКмонитор сможет прослужить долгие годы.

16.

Монитор Samsung SyncMaster 206BW
Описание, характеристики, типовые неисправности и
их исправление

17.

Краткая характеристика объекта технического обслуживания
Отличный монитор Samsung SyncMaster 206BW с великолепным качеством
изображения. Минималистский дизайн корпуса из глянцевого пластика со стильной
кнопкой включения питания украсит Ваш рабочий стол. А быстрая ЖК- панель со
временем отклика 2 мс и динамической контрастностью 3000:1 обеспечит
великолепное качество изображения в компьютерных играх, фильмах или
мультимедийных приложениях.
Матрица
Среднее время отклика, мс - 2 (GTG)
Тип - TFT/TN
Максимальное количество цветов, млн. - 16,7
Диагональ, дюймы - 22
Частота развертки
Соотношение сторон - 16:10
Строчная развертка, кГц - 30~81
Максимальное разрешение, пиксели - 1680х1050
Кадровая развертка, Гц - 56~75
Величина зерна, мм - 0,282
Входные сигналы
Яркость, кд/м2 - 300
Тип видеосигнала: Аналоговый RGB, DVI
Контрастность - 1000:1 (DC 3000:1)
Digital Link: TMDS

18.

Неисправности в ВМ возникают, как и в других
изделиях электронной техники по следующим
причинам: Некачественное изготовление
Следствием некачественного изготовления
являются, как правило, нарушения технологии
пайки, сборки, недоработки на стадии
проектирования, применение некачественных
элементов или некорректная замена элементов
на аналоги (в процессе комплектации)
Неисправности по этим причинам проявляются
обычно в первые месяцы эксплуатации.
Структурная схема жидкокристаллического
монитора Samsung SyncMaster 206BW

19.

Приступим к ремонту монитора Samsung SyncMaster 206BW
Неисправность - не включается, при нажатии на кнопку включения питания - индикатор питания загорается
Вкратце, ремонт в нескольких шагах:
1.
2.
3.
4.
5.
Открутить винты на корпусе
Отделить половинки корпуса друг от друга. Выдавить переднюю рамку из защелок
Снять защитную металлическую крышку слева и вытащить провод с разъемом справа, который идет с кнопок
управления.
Приподнять весь блок и под ним будут видны провода и разъем, которые подключены к контроллеру матрицы.
Открутить винты крепления платы блока питания и инвертора и снять ее из шасси. Видим 3 вздувшихся
электролитических конденсатора.
Проблема с конденсаторами связана с их эквивалентным последовательным сопротивлением (ESR) - на
эквивалентной схеме реальный конденсатор представляется как идеальный (имеющий нулевое сопротивление
переменному току) с включенным последовательно с ним резистором. При работе с большими токами на высоких
частотах (а источник питания то импульсный в мониторе и преобразование идет на достаточно высокой частоте)
величина ESR имеет очень большое значение - во-первых, она снижает скорость зарядки-разрядки конденсатора,
что сильно снижает эффективность подавления им пульсаций, во-вторых, на ESR рассеивается мощность,
нагревающая конденсатор и еще больше снижающая время его жизни. А эта рассеиваемая мощность на обкладках
конденсатора его разогревает, электролит от перегрева расширяется и вылезает наружу конденсатора.

20.

В результате потребляемый ток от БП составил 1,8 А,
что эквивалентно работающему инвертору и платы
обработки сигнала и матрицы. Параллельно
нагрузочному резистору был подключен
осциллограф. Вот что было изображено на экране.
Электролитические конденсаторы вздулись, потому
что потеряли свою мощность, поэтому не было
фильтрации пульсации выпрямленного напряжения.
Решение этому - замена конденсаторов.
Так как электролитические конденсаторы плохо
пропускают
высокочастотную
составляющую
переменного напряжения, то было принято решение
зашунтировать
электролиты
керамическими
конденсаторами, которые примут «высокочастотный
удар на себя». Емкость керамических выбираем 0,1
mkf. Включить блок питания, подсоединить на выход
нагрузочный резистор и осциллограф .

21.

Заключение
В результате выполнения курсового проекта были рассмотрены основные виды неисправностей
жидкокристаллических мониторов, а также монитора Samsung SyncMaster 206BW.