Морские мониторы для навигационного и информационного оборудования

Мониторы входят в видеоподсистему персонального компьютера, куда также входят плата видеоадаптера и программы-драйверы.

МониторОбслуживание судовых мониторов предназначен для вывода символьной, графической и символьно­ графической информации. Совместно с другими приборами в некоторых типах мониторов может осуществляться ввод информации (электронный “карандаш”, сенсорное покрытие экрана). Наиболее часто управление осуществляется с помощью курсора, который управляется «мышью», клавиатурой или «трекболом», а на экране монитора отображается положение курсора и другая необходимая информация.

Классификация мониторов

Мониторы различаются размером по диагонали.

Встречаются мониторы с размером по диагонали 14, 15, 17, 19, 20, 21, 24 дюйма (1 дюйм равен 2,54 см) с различными разрешениями экрана. Разрешение экрана и расстояние между точками на экране в различных типах мониторов различны.

Мониторы используют различные частоты кадровой и строчной развертки. Рекомендованная (Video Electronics Standards Association) частота кадровой развертки для разрешения:

• 640х480 pixel 72 Гц;
• 800х600 pixel 72 Гц;
• 1024х768 pixel 70 Гц.

Различают мониторы с фиксированной частотой кадровой и одной частотой строчной разверткой, с несколькими фиксированными частотами кадровой и сточных разверток. Мультичастотные мониторы используют частоты 50-100 Гц для кадровой развертки и частоты 30-64 Гц для строчной развертки.

В зависимости от типа монитора используется построчный или черезстрочный режимы развертки на экране монитора (построчный режим обозначается NI – Non Interlaced, черезстрочный режим I – Interlaced).

Видеоадаптеры – специальная плата, предназначенная для формирования видеосигнала, сигналов вертикальной и горизонтальной синхронизации. Видеоадаптеры предназначены для установки в шину PCI компьютера (работа на частоте 33 МГц). Видеоадаптеры устанавливаются и в шину AGP – шина компьютера, работающая на частоте 66 МГц. Скорость передачи информации AGP 1х – 264 Мбайт; AGP 2х – 528 Мбайт, AGP 4х – 1 Гбайт.

Требуемый объем видеопамяти для различных разрешений экрана монитора представлен в таблице 1.

Типы видеоадаптеров

Основные применяемые видеоадаптеры:

• HGC (Hercules Graphics Card) – графический режим на монохромном дисплее 720×350 пикселей;
• EGA (Enhanced Graphics Adapter) – графический адаптер на 16 цветов 640х350 пикселей; VGA (Video Graphics Array) – 16 цветов 640х480 пикселей и до 256 цветов 320х200 пикселей;
• SVGA (Super VGA) – 256 цветов 1024х768 пикселей (от 512 Кбайт до 4 Мбайт видеопамять, 16-разрядная шина данных, 16-разрядный видео BIOS).

Видеорежимы, поддерживаемые различными видеоадаптерами представлены в таблице 2.

Интерфейсы видеомониторов

Для соединения монитора с видеоадаптером используют аналоговые и цифровые интерфейсы.

Аналоговый интерфейс монитора PGA

Аналоговый интерфейс (RGB Analog) монитора PGA (профессиональный графический адаптер) использует разъем типа DB-9S. 8-разрядные АЦП для каждого цвета в графическом адаптере позволяют получить 16,7 миллионов цветов. Номера контактов и их наименование представлены в таблице 3.

Аналоговый интерфейс монитора VGA/MCGA/SVGA/XGA

Аналоговый интерфейс (RGB Analog) монитора VGA/MCGA/SVGA/XGA использует разъем типа DB-15S и представлен в таблице 4.

DDC (Display Data Channel), SDA, SCL

DDC (Display Data Channel), SDA, SCL интерфейсы обмена данными с монитором (для мониторов со стандартом автоматической настройки – Plug and Play).

При отсутствии переходника разъемов DB9 – DB15 аналогового интерфейса монитора контакты можно коммутировать следующим образом.

Комбинированный интерфейс EVC

Комбинированный интерфейс EVC предназначен для расширения частотного диапазона с возможностью использования в последовательных шинах USB и FireWire.

Высокочастотная секция позволяет передавать сигналыSOS, Мэйдэй и другие международные сигналы о бедствии с частотами до 2 ГГц. При использовании 75-Омных кабелей работает на частоте 500 МГц с уровнем помех не выше 2 %.

Назначение контактов комбинированного интерфейса EVC приведены в таблице 5.

Разъемы для мониторов и принтеров

Для соединения мониторов с видеоадаптером используются разъемы DB-9S, DB15S, EVS , для подключения принтеров используются разъемы DB-25 и разъем Centronics, которые представлены на рис. 1. Разъем DB-25 подобен DB-9 и отличается количеством ножек, которые размещены в два ряда, нумерация от 1 до 13 в первом ряду и от 14 до 25 во втором.

Устройство монитора

Большинство мониторов условно можно разбить на основные блоки и наиболее характерные элементы:

• кинескоп или матричная панель;
• блок кадровой развертки;
• блок строчной развертки;
• блок управления режимами;
• блок обработки видеосигнала;
• блок питания;
• блок синхронизации.

Устройство современных цветных кинескопов

В мониторах используются плоские матричные панели и электронно-лучевые кинескопы. Кинескоп – это электронно-лучевая трубка, преобразующая электрические сигналы в световой поток. Различают черно-белые и цветные кинескопы. В кинескопе используется одна или несколько электронных пушек.

Кинескопы Delta – дельтавидное ∆ расположение электронных пушек и точечная теневая маска. Разрешение более 1000 линий.

Планарный (компланарный) кинескоп (In Line) – электронные пушки в одной плоскости, теневая маска щелевой конструкции, динамическое сведение за счет ОС, статическое сведение за счет пары магнитов, для повышения насыщенности цвета применяются фильтрующие люминофоры (поглощение падающего внешнего света).

Кинескоп Trinitron – одна электронная пушка с тремя катодами, единая фокусирующая электронно-оптическая система,  применение электростатического

сведения с помощью специальных пластин. Теневая маска из сплава инвар (низкий коэффициент температурного расширения). Возможность видеть изображение под большим углом – плоские экраны. Различают:

• Black Trinitron – черное передающее стекло;
• Hi Black Trinitron – очень черное стекло – повышенная контрастность;
• Super Trinitron – более плоский экран, снижение диаметра электронного пятна.

Проекционные системы – оптические системы изображения большого размера. В проекционной системе используются три монохромных проекционных кинескопа с люминофором одного из основных цветов, три объектива совмещают цветное изображение.

Регулировка электронно-лучевых кинескопов

Регулировка включает в себя:

• статическое и динамическое сведение;
• регулировку чистоты цвета, фокуса и баланса белого цвета.

При работе кинескопа могут образовываться различные виды искажения изображения. Часть искажений могут компенсироваться с помощью внешних и внутренних регулировок. Наиболее часто встречающиеся трапецеидальные и подушкообразные искажения растра.

Трапецеидальные искажения образуются за счет использования плоского экрана и планарного расположения пушек. Компенсируется специальной формой управляющего напряжения строчной развертки.

Подушкообразные искажения растра образуются за счет неравномерности магнитного поля – компенсируется специальной формой отклоняющих катушек и распределением витков отклоняющей системы.

Устройство магнитостатического сводящего устройства приведено на рис. 2.

Схема включение кинескопа приведена на рис. 3.

Регулировки кинескопа

Регулировка кинескопов с самосведением лучей, регулировка чистоты цвета, статическое и динамическое сведение, регулировка баланса белого (SCREEN) производится по специальным тестовым сигналамРадиостанции ПВ/КВ диапазона с ЦИВ и УБПЧ специального генератора путем регулировок магнитов сведения.

Типичные неисправности кинескопов

Нарушение вакуума – голубое или фиолетовое свечение внутри колбы около пушки. На горловине белый налет, на экране черные пятна от осыпания люминофора. Звук удара по кинескопу глухой. Нить накала не светится, напряжение накала падает.

Дефект устраняется только заменой кинескопа.

Потеря эмиссии одним или несколькими катодами – сказывается на нарушении баланса белого цвета при изменении яркости или контрастности изображения. Переход на негативное изображение при увеличении яркости также является симптомом потери эмиссии кинескопа. Другим симптомом может быть уменьшение яркости свечения экрана по мере его прогрева, ухудшение разрешающей способности.

Дефект может быть устранен за счет увеличения тока лучей кинескопа (регулировки на плате видеоусилителей – плата, как правило, располагается на горловине кинескопа), увеличения напряжения накала кинескопа (для этого используют повышающий трансформатор).

Межэлектродное замыкание близкорасположенных элементов кинескопа (из-за попадания аквадага – специального покрытия анодного ввода, покрытия катода, люминофора на близкорасположенные электроды кинескопа). Различают межэлектродное замыкание:

• между ускоряющим электродом и модулятором – сказывается на уменьшении яркости свечения экрана монитора;
• между катодом и модулятором – сказывается на увеличении яркости одного из основных цветов или присутствии только один из основных цветов (R, G, B);
• между катодом и подогревателем – сказывается на качестве изображения, изображение смазывается.

Межэлектродное замыкание проверяется путем замера основных напряжений на электродах.

Дефект устраняется выжиганием образовавшейся перемычки. Для этого используют конденсатор, рассчитанный на напряжение 300-400 В емкостью 10,0-50,0 мкФ, который заряжают от сети и разряжают на замкнутые электроды кинескопа в выключенном состоянии монитора.

Снижение сопротивления изоляции между катодом и подогревателем – приводит к ухудшению четкости изображения на экране, снижению яркости и контрастности изображения.

Для устранения дефекта используют разделительный трансформатор (ферритовое кольцо М2000НМ1 размером 20х12х6, ПЭВТЛ-2 0,41мм 25 и 33 витка).

Обрыв электродов внутри кинескопа. Может оборваться:

• накал – при этом отсутствует свечение нити;
• катод – при этом пропадает один из цветов;
• модулятора – при этом увеличивается яркость свечения, наблюдаются линии обратного хода, яркость внешними потенциометрами не регулируется;
• аквадаг (специальное покрытие анодного ввода) – слышен характерный треск высокого напряжения, на экране появляются горизонтальные полосы.

Данные дефекты устраняются только путем замены кинескопа.

Дефекты экрана – пятна, царапины, прожоги, сколы. В большинстве случаев дефекты экрана вызваны внешними механическими воздействиями. Если при этом не нарушена герметичность кинескопа, работоспособность кинескопа не нарушается. Наличие дефектовМетоды обнаружения дефектов и повреждений экрана ухудшает восприятие изображения и желательна замена кинескопа.

Плоские матричные панели flat-panel

Различают газоразрядные – плазменные, жидкокристаллические, вакуумно­люминесцентные, полупроводниковые панели.

Матричные панели LCD (liquid-crystal display) – жидкокристаллическая панель – матрица элементов жидкого кристалла в пересечении проводящих шин. (Рис. 4) При подаче напряжения 3-6 В помутнение жидкого кристалла. Толщина слоя 12 мкм. На наружной поверхности наносятся люминофоры основных цветов. Размер экрана 15″ (40 см) – 600 долларов, фирма Sharp 42″.

FED (field emission panel) панели – панели с использованием явления электролюминесценции (см. рис. 4). Возбуждение люминофоров производится электронами, генерируемыми автоэлектронным способом.

Плазменные панели – свечение люминофора при воздействии ульрафиолетовых лучей, возникающих при газовом разряде между пластинами панели. Миниатюрные газоразрядные трубки, расположенные в местах пересечения прозрачных для света проводящих шин.

Панели с диагональю 21″, 640х480 триад, 64 градации яркости 260000 цветов, толщина 35 мм, масса 4,8 кг.

Панели 42″, толщина 10 см, высокая четкость, большая яркость.

Недостатки:

• высокая стоимость;
• большое напряжение коммутации;
• большая потребляемая мощность.

PALC (Plasma Adressed Liquid Crystal) гибридная технология обычного жидко­кристаллического экрана, который модулирует подсветку и плазменная панель с разрядом.

Узел кадровой развертки

Устройство узла кадровой развертки

Узел кадровой развертки (КР) видеомонитора служит для питания кадровых катушек отклоняющей системы ЭЛТ пилообразным током. Несмотря на повышенные по сравнению с обычными телевизорами требования к стабильности и линейности, схемы узла кадровой развертки мониторов выполняются на традиционных телевизионных микросхемах. В ранних моделях мониторов встречаются схемы с использованием транзисторов в выходном каскаде, но в современных моделях применяются исключительно специализированные ИС.

Узел кадровой развертки не является энергетически напряженным устройством, так как в нем нет высоких напряжений и мощных импульсных токов, по этой причине неисправности в нем возникают редко и обычно из-за старения элементов или неосторожности при ремонте.

На рис. 5 приведена схема узла кадровой развертки монитора типа EGA (TVM MD-7). Задающий генератор выполнен с использованием части ИС НА11235. Питающее напряжение на ИС поступает от источника с напряжением +12 В через резистор R312 и стабилизируется с помощью стабилитрона D307. Основная частота кадров задается емкостью конденсатора С306, она может корректироваться в небольших пределах напряжением, подаваемым на вывод 8 ИС от делителя на резисторах R310, R307 и подстроенного резистора R309 (V-HOLD).

Пилообразное напряжение от вывода 2 ИС поступает на схему выходного усилителя, выполненного на транзисторах Q301 – Q303. Схема представляет собой усилитель постоянного тока с двухтактным выходом на комплиментарных транзисторах. Цепочка из R317 и D301 – D303 служит для получения напряжения смещения в базовых цепях транзисторов и соответственно их начального тока. Для поддержания на выходе усилителя постоянного напряжения величиной примерно половина питающего напряжения используется цепь обратной связи по напряжению, состоящая из резисторов R313, R314 и конденсаторов С312, С326.

Выходной ток с эмиттеров транзисторов Q302, Q303 поступает в катушки отклоняющей системы ЭЛТ и замыкается на землю через конденсатор С315 и резисторы R321 и R322, на которых выделяются два напряжения, пропорциональные току в отклоняющих катушках. Одно из них используется в цепи постоянной обратной связи, оно подается через резистор R305 на вывод 5 ИС, а другое поступает на делители из резистора R303 и подстроенных резисторов R306 и R366, которые задают коэффициенты усиления для режимов CGA и EGA.

Переключение напряжений от делителей производится с помощью аналогового коммутатора Q412, выход которого подключен к выводу 3 ИС.

Питание выходных транзисторов Q302, Q303 осуществляется от источника напряжением +55 В через резисторы R320, R325 и диод D304. Когда потребляемый выходными транзисторами ток увеличивается, и напряжение на коллекторе транзистора Q302 спадает, начинает работать выпрямитель (диод D305 и конденсатор С314) импульсного напряжения от трансформатора высоковольтного блока в узле строчной развертки, обеспечивая питающий ток необходимой величины. Диод D306 защищает транзисторы от возможного превышения полученного напряжения более +1 50 В. К концу прямого хода развертки на конденсаторе С314 накапливается напряжение около 100 В, что облегчает получение высокой линейности в начале развертки. Для улучшения линейности в верхней части растра с помощью конденсатора С311 производится подъем напряжения питания предоконечного усилителя на транзисторе Q301 (вольтодобавка).

После окончания прямого хода развертки происходит запирание транзистора Q301, в результате чего на его коллекторе и соответственно на выходе усилителя получается импульс обратного ходаПланирование перехода, который через конденсатор С316 поступает в схему гашения луча (сигнал BLK).

Вертикальное смещение растра на экране производится подачей регулируемого подстроечным резистором R326 напряжения на кадровые катушки.

В узле кадровой развертки современных мониторов используют микросхемы не только в качестве задающих генераторов пилообразного напряжения, но и как выходные усилители, а во многих применяются ИС, совмещающие обе функции в одном корпусе.

Пример применения отдельной ИС выходного усилителя кадровой развертки показан на рис. 6. (ACERVIEW 7134Т).

Задающий генератор кадровой частоты выполнен на ИС 1С251 типа TDA4852. Частота пилообразного напряжения определяется емкостью конденсатора С264, момент завершения текущего и начало нового периода развертки — синхроимпульсом V, а амплитуда выходного сигнала на выводах 5, 6 ИС регулируется напряжением на ее выводе 13. Полученное в ИС 1С251 пилообразное напряжение с учетом коррекции размера по вертикали поступает на выводы 1, 2 ИС IC250 выходного усилителя. Коэффициент усиления выходного усилителя устанавливается с помощью цепи отрицательной обратной связи по току в кадровых отклоняющих катушках, для чего напряжение с резистора R277, включенного последовательно с катушками и являющегося датчиком тока, через резистор R290 поступает на вывод 9 ИС.

Цепочка из R278 и С262 служит для предотвращения высокочастотного самовозбуждения в выходном усилителе. Импульс обратного хода от вывода 8 ИС усиливается транзистором Q250 и поступает через разделительный конденсатор С250 на ЭЛТ для гашения луча. Центровка растра по вертикали осуществляется подачей напряжения смещения на один из входов дифференциального усилителя (вывод 2 ИС IC250). Это напряжение получается от делителя из резисторов R257 и VR261 (EXT V-CENTER), к нему подмешивается также напряжение коррекции смещения растра от узла управления (сигнал V-CENTER), в зависимости от включенного режима.

В качестве примера использования в узле кадровой развертки микросхем, включающих в себя задающий генератор и выходной усилитель.

На рис. 7 приведена типовая схема включения ИС типа TDA1675, которая очень часто применяется в современных цветных мониторах. Эта схема принципиально мало отличается от вышеописанной – она содержит задающий генератор, частота которого определяется емкостью конденсатора С2, регулируемый напряжением усилитель пилы и оконечный усилитель. Выходной ток поступает на кадровые отклоняющие катушки и замыкается через конденсатор С11 и резистор Roc, являющийся датчиком тока, на землю. Напряжение отрицательной обратной связи с резистора Rос поступает через цепочку R2, R3, СЗ, которая определяет коэффициент усиления выходного каскада, на его вход. ИС содержит дополнительно усилитель импульса обратного хода, который заряжает конденсатор С4 и подключает его к цепям питания выходного каскада, обеспечивая почти двукратное повышение напряжения в начале прямого хода развертки и соответственно высокую линейность.

В монохромных мониторах с размером экрана до 1 4″ мощность, потребляемая кадровыми катушками, существенно меньше, чем в цветных, поэтому в них часто применяется ИС кадровой развертки типа TDA1175. Эта ИС также совмещает задающий генератор и выходной усилитель, для ее работы достаточно напряжения питания 1 2 – 1 5 В. Схема узла кадровой развертки монитора типа NTT VM-340 показана на рис. 8.

Принцип работы этой схемы мало отличается от предыдущей, за исключением того, что из-за низкого питающего напряжения в схему дополнительно введены элементы коррекции линейности пилообразного напряжения – С339, С340, R345.

Предлагается к прочтению: Уход за судовыми помещениями

Ремонт узла кадровой развертки

Дефекты в узле кадровой развертки, как правило, диагностируются по изображению на растре и имеют следующие признаки:

• Наблюдается яркая тонкая горизонтальная полоса на экране, что говорит об отсутствии развертки;
• Растр полностью заполняет экран, но отсутствует синхронизация;
• На устойчивом растре при работе тестовых программ наблюдаются искажения линейности по вертикали;
• Не работают регуляторы размера и положения по вертикали или кадр не соответствует установленному режиму.

Нахождение неисправностей в узле кадровой развертки начинают с проверки питающих напряжений и, если они в норме, контролируют температуру корпуса микросхем и выходных транзисторов. Рабочая температура ИС, включающих в себя выходной усилитель (TDA1175, TDA1675, TDA4866), может быть довольно высокой, но не должна превышать 70 °C.

В случае полного отсутствия развертки на растре проверяют работу задающего генератора, контролируя осциллографом сигнал на времезадающем конденсаторе и на входе выходного усилителя. Если эти сигналы присутствуют, то проверяют прохождение сигнала пилы через выходной усилитель до разъема подключения отклоняющей системы. Возможны обрывы в разделительном конденсаторе или резисторе обратной связи по току, а также наличие неисправности выходного усилителя в ИС или транзисторах (Q301 – Q303 в схеме рис. 5).

При отсутствии синхронизации проверяют прохождение синхроимпульса до входа в ИС задающего генератора (возможно, имеется неисправность в узле управления).

Искажения линейности по вертикали оценивают по изображению при запуске тестовых программ, для чего используют изображение сетки. Большая часть таких искажений появляется из-за дефектов электролитических конденсаторов в цепях вольтодобавки или в задающем генераторе – конденсаторы теряют свою номинальную емкость или появляется ток утечки.

Остальные неисправности, связанные с отсутствием действия регулировок на передней панели при попытке изменения размера растра по вертикали или его смещения, могут быть вызваны дефектами собственно потенциометров или неисправностями в узле управления. В этом случае проверяют соответствующую цепь с помощью омметра, контролируют напряжения вольтметром или осциллографом и определяют неисправный элемент.

После исправления всех проявившихся в узле кадровой развертки неисправностей устанавливают все необходимые параметры растра с помощью подстроенных элементов, но не следует забывать, что размеры растра зависят также от величины высокого напряжения на ЭЛТ, поэтому окончательную настройку следует делать только после полного ремонта монитора.

Узел строчной развертки

Устройство строчной развертки

Устройство (блок) строчной развертки предназначено для получения пилообразного тока в строчных отклоняющих катушках электронно-лучевой трубки. Второй важной функцией строчной развертки является обеспечение питания трубки высокими напряжениями (анодное напряжение, напряжение ускоряющего электрода).

Причинами повреждения блоков строчной развертки, как правило, являются повышенное напряжение питания, короткое замыкание в цепях блока, обрывы элементов, загрязнения у высоковольтных выводов элементов высоковольтного питания. Часто встречается межвитковый пробой строчного трансформатора.

Данная неисправностьДефектация и ремонт судовых паровых котлов и теплообменных аппаратов сопровождается искрением и треском внутри трансформатора. Признаком неисправности является сетка микротрещин на корпусе строчного трансформатора. Неисправность блока строчной развертки может быть вызвана пробоем между выводами высоковольтных элементов. Для поиска и устранения неисправностей блока строчной развертки необходимо иметь схему устройства и описание работы блока.

Работа блока строчной развертки

Для создания электронного луча в ЭЛТ требуется энергия, которая получатся в узле строчной развертки в виде высокого ускоряющего напряжения от трансформатора строчной развертки. Напряжение должно быть стабилизировано, так как от величины напряжения зависит размер растра. Трансформатор имеет достаточно низкое выходное сопротивление для исключения зависимости выработанного напряжения от тока луча. Ток электронного луча достигает при полной яркости изображения сотен микроампер (для каждого луча в цветной ЭЛТ с размером 14″), соответственно мощность в этом случае составит около 10 – 15 Вт.

В целом из-за больших мощностей, потребляемых на создание лучей и магнитного поля в отклоняющих катушках, а также сопутствующих большим токам потерь во многих элементах общая мощность, отбираемая от источника питания узлом строчной развертки, может превышать половину всей мощности монитора.

Принцип получения пилообразного тока в строчных отклоняющих катушках подобен образованию в телевизионной технике. Он состоит в образовании линейно нарастающего тока через индуктивность катушек при подаче на них прямоугольного импульса напряжения.

Идеализированная схема, применяемая для реализации данного принципа, приведена на рис. 9, где:

• L — индуктивность строчных катушек отклоняющей системы;
• С — собственная емкость катушек;
• R — их активное сопротивление.

На рис. 9 справа представлена форма напряжений и токов в схеме.

При замыкании ключа К в начальный момент времени (t=0) к катушкам прикладывается напряжение источника питания Е и начинается линейное нарастание тока в них. По истечении времени, равного примерно половине периода прямого хода развертки (Тп/2), ток в катушках достигает значения +I и ключ размыкают. При этом за счет запасенной в магнитном поле энергии, в контуре LC возникают ударные синусоидальные колебания с периодом, определяемым резонансной частотой этого контура. По истечении половины времени периода этих колебаний (Т ох) энергия магнитного поля катушек переходит в энергию электрического поля в конденсаторе С и если в этот момент снова замкнуть ключ К, то источник питания шунтирует контур и срывает возникшие в нем колебания, а ток в катушках изменит свое направление и станет равным -I. Затем ток будет линейно нарастать и до момента времени, когда он достигнет нуля, происходит возврат энергии, запасенной в катушках, в источник питания.

В идеальном случае при отсутствии потерь в контуре LC площади заштрихованных фигур (А, В) на рис. 9. (графика) Uc должны быть равны, максимальному значению Ucm, которое пропорционально напряжению Е и отношению Тп/То, то есть зависит только от напряжения питания, времени обратного хода развертки То и ее периода Тп+То или частоты Fcp=1/(Tп+To). Амплитудное значение Ucm может в несколько раз превышать величину напряжения питания Е, так как время обратного хода развертки всегда много меньше прямого.

Так как ток, протекающий между источником питания и катушками, изменяет свое направление, ключ должен обладать свойством симметричности, т.е. проводить ток также в обоих направлениях. В качестве симметричного ключа как в современных телевизорах, так и мониторах, используют схемы с параллельным включением транзистора и диода.

Схема симметричного ключа из транзистора и диода приводится на рис. 10.

Схема работает следующим образом. Импульсы управления от задающего генератора строчной частоты усиливаются буферным каскадом и через согласующий трансформатор Тр подаются на базу транзистора Т. Положительное напряжение на базе соответствует открытому состоянию транзистора, а отрицательное закрывает его. Во второй половине периода прямого хода развертки ток протекает через отклоняющие катушки и переход К-Э транзистора, его нарастание прекращается закрытием транзистора. В этот момент в колебательном контуре LC возникают свободные колебания и по истечении половины их периода, когда напряжение Ud меняет полярность, открывается диод D, обеспечивая проводимость ключа в другом направлении. При этом ток через катушки ( i ) также меняет свое направление и от максимального отрицательного (-I) уменьшается по величине до нуля, одновременно происходит возврат энергии магнитного поля, запасенной в катушках, в источник питания. При отрицательном напряжении на коллекторе через переход К—Б транзистора также протекает некоторый ток, поэтому через катушки течет суммарный ток i = i_кб +i_d.

Следует отметить, что открытие транзистора, как и его запирание, не происходит мгновенно, поэтому существует опасность открывания коллекторного перехода не в момент времени t1, а раньше, что приведет к чрезмерному току из-за присутствия высокого напряжения на коллекторе и повреждению транзистора. По этой причине момент времени поступления открывающего напряжения обычно задерживают на некоторое время, но не более чем Тп/2. При этом несколько перераспределяются токи через транзистор и диод, но качественно их характер остается без изменений.

Приведенная схема на практике не применяется из-за наличия постоянного тока в отклоняющих катушках, что приводит к децентровке изображения и появлению несимметричных искажений тока развертки, а также к росту потерь.

На рис. 11 приведена реальная схема выходного каскада строчной развертки, включающая цепи питания и элементы коррекции искажений пилообразного тока.

Схема на рис. 11 отличается от предыдущей тем, что для подачи энергии питания в систему ключ-LC используют дроссель, индуктивность которого больше индуктивности строчных катушек, а для исключения попадания постоянного тока в катушки ОС последовательно с ними включают разделительный конденсатор Ср.

В качестве дросселя в цепи питания часто используют первичную обмотку строчного трансформатора, от вторичных обмоток которого может отбираться значительная мощность. Тот факт, что индуктивности катушек отклоняющей системы и строчного трансформатора оказываются включенными параллельно для переменного тока, является важным для нахождения необходимой емкости С, которая совместно с паразитными емкостями обоих индуктивностей определяет длительность импульса обратного хода, а также для оценки распределения токов и мощностей между отклоняющей системой и строчным трансформатором.

В телевизорах применяется строчный трансформатор, с выхода которого импульсы обратного хода высокого напряжения (1 — 6 кВ) подаются на умножитель, а на его выходе получается постоянное высокое напряжение питания анода ЭЛТ. Высокое внутреннее сопротивление умножителя напряжения приводит к нежелательному эффекту зависимости размера растра от яркости изображения. В современных телевизорах и мониторах используют непосредственное выпрямление импульсов обратного хода от нескольких (обычно трех) секций обмоток, между концами которых включены выпрямительные диоды. Такой способ исполнения вторичной обмотки способствует уравниванию напряжений на отдельных диодах из-за распределенных емкостей секций обмотки, что позволяет применить относительно низковольтные типы кремниевых диодов, имеющих низкое прямое сопротивление и высокую рабочую температуру.

Отсюда происходит название — трансформатор диодно­каскадный строчный, или сокращенно ТДКС.

В иностранных источниках встречаются также названия FBT (сокращенное Fly Back Transformer и означающее, что получение высокого напряжения происходит за счет выпрямления импульсов обратного хода) или Split Transformer (термин Split переводится как “расщепленный”, что указывает на способ включения диодов высоковольтного выпрямителя в разрыв между секциями вторичной обмотки).

Как любой трансформатор, ТДКС характеризуется коэффициентом трансформации, необходимым для получения заданного значения высокого напряжения, индуктивностью первичной обмотки и наличием набора дополнительных обмоток для получения вторичных напряжений различной полярности. Особенности конструктивного исполнения ТДКС вызваны повышенными требованиями к безопасности, надежности, сильной связи между обмотками, что достигается компактностью и заливкой всех деталей компаундом с хорошими электроизолирующими свойствами, поэтому вся конструкция представляет собой монолит и не подлежит ремонту.

Магнитопровод для ТДКС выполняется из ферритов с большой величиной магнитной проницаемости (3 000 — 6 000), имеющих малые потери на высоких частотах. Так как в первичной обмотке всегда протекает постоянный ток, для исключения насыщения сердечника и снижения величины его магнитной проницаемости в магнитопроводе предусмотрен зазор размером около 0,5 мм.

Большинство типов ТДКС включают в свою конструкцию внутренние делители высокого напряжения совместно с регулировочными потенциометрами для получения ускоряющего напряжения 0 – 500 В (SCREEN) и фокусирующего – 4 – 6 кВ (FOKUS).

Выводы первичной, вторичных обмоток низких напряжений и вывод начала вторичной обмотки высокого напряжения расположены на корпусе ТДКС для непосредственно запайки в печатную плату, а выводы высокого напряжения, ускоряющего и фокусирующего электродов выполнены в виде отдельных специальных проводов для подсоединения к контакту анода ЭЛТ и панели подключения к ее цоколю.

Разделительный конденсатор С_р в схеме рис. 11 выполняет также роль коррекции симметричных искажений, которые возникают из-за различия в расстояниях, проходимых электронным лучом до разных участков поверхности экрана, и проявляющихся в виде растяжения изображения на его краях. Для этого емкость данного конденсатора подбирается таким образом, чтобы последовательный контур из L и С_р был настроен на частоту, соответствующую периоду прямого хода строчной развертки.

Тогда напряжение на конденсаторе С_р будет иметь форму параболы, что приведет к уменьшению скорости нарастания тока катушек в начале и конце прямого хода развертки, т.е. будет осуществлена “S”-коррекция линейности строк.

Несимметричные искажения тока в строчных катушках возникают из-за наличия активного сопротивления обмоток (резистор R на рис. 9) и падения напряжения на элементах реального симметричного ключа (транзистор Т и диод D на рис. 10), они проявляются в виде растяжения изображения в начале прямого хода и его сжатия в конце. Такие искажения могут быть компенсированы экспоненциальным изменением тока в катушках в течение прямого хода развертки. Для этого применяют магнитный регулятор линейности строк (РЛС на рис. 11), который представляет собой катушку, намотанную на ферритовом сердечнике. Рядом с сердечником катушки располагается постоянный магнит. Так как ток отклоняющих катушек протекает и по катушке РЛССудовые РЛС, он изменяет свое направление и величину, при этом магнитное поле катушки складывается в ее сердечнике с учетом знака поля постоянного магнита. Результирующее поле приводит к изменению величины магнитной проницаемости феррита и изменению индуктивного сопротивления катушки РЛС. Необходимая экспоненциальная коррекция тока достигается за счет регулирующего действия изменяемого в течение прямого хода сопротивления РЛС, включенного последовательно с отклоняющими катушками.

Регулятор линейности строк обладает несимметричными свойствами, поэтому при установке его в схему следует соблюдать полярность подключения для обеспечения правильной работы.

В узле строчной развертки всегда должна быть предусмотрена регулировка размера строк, так как на стадии разработки мониторов невозможно учесть все факторы, влияющие на соответствие амплитуды тока в катушках отклоняющей системы размеру экрана.

Существует несколько способов для осуществления регулировки размера строк. Первый способ основан на практически линейной зависимости всех напряжений и токов в схемах (см. рис. 10 и 11) от величины питающего напряжения В+. Реализация такого способа проста – регулировка производится изменением напряжения В+ в небольших пределах подстроечным резистором в источнике питания.

Второй способ состоит в изменении включенного последовательно с катушками отклоняющей системы сопротивления. Это сопротивление не должно вносить потери энергии в процессе развертки, поэтому оно выполняется в виде дросселя с регулируемой ферритовым сердечником индуктивностью.

Третий способ, распространенный в современных телевизорах и мониторах, основан на применении в выходном каскаде строчной развертки диодного модулятора. Схема выходного каскада с диодным модулятором показана на рис. 12.

Демпферный диод, входящий в состав симметричного ключа, состоит из двух последовательно включенных диодов D1 и D2, зашунтированных конденсаторами С1 и С2, суммарная емкость которых определяет время обратного хода развертки. Емкость конденсаторов подбирается так, чтобы импульсное напряжение на конденсаторе С2 составляло небольшую часть от его величины на коллекторе транзистора. Тогда основная энергия будет заключена в контуре из С1, С3 и LCK, а меньшая ее часть циркулировать во вспомогательном контуре из С2, С4 и L1. Управляя проводимостью транзистора Т1, можно изменять амплитуду импульсного напряжения на конденсаторе С2 вспомогательного контура и тем самым перераспределять энергию между контурами, что приведет к изменению максимального тока в отклоняющих катушках и, соответственно, размера строк.

Такой способ регулировки размера строк удобен тем, что управление можно осуществить напряжением, подаваемым от узла управления на базу транзистора Т1. Через это управляющее напряжение обычно производится также и коррекция искажений растра типа “подушка”.

Существует два способа построения узла строчной развертки для мониторов. На рис. 13 показана блок-схема узла строчной развертки, в котором объединены функции получения пилообразного отклоняющего тока в строчных катушках и вторичных напряжений для ЭЛТ, включая высокое напряжение для ее анода (совмещенная схема).

Назначение элементов блок-схемы следующее:

• Буферный каскад усиливает импульс, поступающий от задающего генератора строчной частоты в УУ, до величины, необходимой для надежного открывания ключевого транзистора в выходном каскаде строчной развертки.
• Трансформатор (Тр) обеспечивает согласование между буферным и выходным каскадом, его вторичная низкоомная обмотка также замыкает переход Б—Э ключевого транзистора по постоянному току, что способствует более надежной его работе.
• Выходной каскад содержит транзистор и демпферный диод, составляющие симметричный ключ, цепи коррекции линейности и элементы управления (реле, транзисторные ключи), переключающие режимы работы каскада и обеспечивающие регулировку размера строк.
• Строчные отклоняющие катушки являются основной нагрузкой для выходного каскада.
• ТДКС служит для подачи питания на симметричный ключ, получения высокого постоянного напряжения для анода ЭЛТ и других вторичных напряжений.
• Вспомогательный стабилизатор напряжения обеспечивает необходимую величину напряжения питания выходного каскада В+, соответствующего установленной частоте строк.
• Схема защиты детектирует появление аварийных признаков в работе строчной развертки, таких как чрезмерное повышение высокого напряжения или увеличение тока лучей, и выдает соответствующий сигнал для устройства управления.

Второй способ построения узла строчной развертки отличается применением отдельного канала для получения высокого напряжения, соответствующая ему блок-схема представлена на рис. 14. Использование такого приема вызвано требованиями стабилизации высокого напряжения независимого режима работы схемы формирования тока в отклоняющих катушках в широком диапазоне строчных частот.

На структурной схеме представлены два канала, каждый из которых состоит из выходного каскада со своим вспомогательным стабилизатором напряжения В+. Канал формирования тока в строчных отклоняющих катушках не отличается от приведенной на рис. 13 структурной схемы, за исключением применения дросселя L вместо ТДКС, а в канале получения высокого напряжения использована схема, аналогичная показанной на рис. 10, в которой индуктивность ТДКС включена последовательно с источником питания В+. Наличие тока подмагничивания в этом случае несущественно, так как оно не оказывает влияния на изображение.

В качестве сигнала обратной связиСхемотехника судового оборудования ГМССБ для стабилизации высокого напряжения можно использовать напряжение, получаемое после выпрямления импульса обратного хода с коллектора ключевого транзистора или от одной из вторичных обмоток ТДКС. Аналогичным образом стабилизируется и размер строк в другом канале.

Построение узла строчной развертки по двухканальному принципу имеет следующие преимущества:

• Большая суммарная мощность, необходимая для отклонения луча и обеспечения токов лучей в ЭЛТ за счет высокого ускоряющего напряжения анода, вырабатывается в отдельных каналах, имеющих свой ключ, транзистор которого может быть меньшей мощности.

• Стабилизация высокого напряжения и размера строк производится в разных каналах независимо от того, что обеспечивает их оптимальное регулирование.
• Использование раздельного питания каналов дает возможность выбора оптимального напряжения для каждого канала.

Схема двухканального узла чаще применяется в высококачественных мониторах с большим размером экрана, где распределение мощности по двум каналам приводит также к повышению надежности.

В качестве примера совмещенной схемы узла строчной развертки на рис. 15 показан фрагмент принципиальной схемы монохромного ВМ типа VGA NTT VM-340.

Сигнал HDRV от задающего генератора строчной частоты в устройстве управления поступает на базу транзистора Q251 буферного каскада. Коллекторной нагрузкой для транзистора служит первичная обмотка согласующего трансформатора Е251, цепочка из резистора R252 и конденсатора С252 служит для подавления выбросов напряжения в момент переключения при работе на индуктивную нагрузку. Питание транзистор Q251 получает от источника В + через резистор R253, ограничивающий напряжение на его коллекторе, оно фильтруется с помощью конденсатора С253. Прямоугольный импульс тока от вторичной обмотки через резистор R256, выполняющий роль ограничения и стабилизации тока, поступает в базу ключевого транзистора Q252 и обеспечивает его надежное открывание. Диод D252 используется в качестве демпфера. Длительность импульса обратного хода определяется емкостью конденсатора С255.

Питание выходного каскада строчной развертки производится напряжением В + через первичную обмотку ТДКС Е252 (выводы 6 и 9).

Величина этого напряжения может принимать два значения:

• первое из которых (нижнее) определяется напряжением выпрямителя на диоде D1 (+30 В);
• а второе — напряжением с диода D2 (+36 В), который подключен к обмотке импульсного трансформатора в источнике питания с более высоким напряжением.

Включение второго напряжения производится транзисторным ключом Q121, базовый ток которого задается транзистором Q202. Управление переключением производится сигналом B + CONTL от устройства управления монитора, который поступает через ограничительный резистор R216 на базу транзистора Q202.

Катушки ОС подключены к коллектору ключевого транзистора, ток, протекающий через них, замыкается на землю через разделительный конденсатор С256 и последовательно включенные катушки регулятора размера строк и коррекции линейности.

Особенностью приведенной схемы является наличие фрагмента для динамической фокусировки, так как в данной модели монитора использована ЭЛТ с плоским экраном.

Для получения фокусирующего напряжения G4 используют напряжение G2 от выпрямителя, состоящего из D256, С263. К постоянному напряжению, величина которого устанавливается потенциометром V251, добавляется переменное напряжение от вторичной обмотки повышающего трансформатора Е256. Первичная обмотка получает напряжение параболической формы с разделительного конденсатора С258, а конденсатор С260 препятствует попаданию переменного напряжения в источник G2.

В схеме отсутствуют элементы центровки растра, так как эта процедура для монохромных ЭЛТ производится с помощью магнитных колец, расположенных на ее горловине.

Установка размера строк производится с помощью переменной индуктивности L251 “WIDTH”, подстраиваемой с помощью ферритового сердечника.

В качестве опорного сигнала HREF для регулировки фазы в задающем генераторе строчной развертки используется импульсное напряжение с коллектора транзистора Q252.

Узел строчной развертки, выполненный в соответствии со структурной схемой рис. 14, применен в мониторе типа EGA TVM MD-7.

На рис. 16 представлена принципиальная схема высоковольтной части узла строчной развертки, выполненной в виде отдельного канала.

Высокое напряжение получается от ТДКС за счет трансформации импульсов обратного хода, как описано в схеме на рис. 10. Симметричный ключ состоит из транзистора Q407 и диода D413. Первичная обмотка ТДКС включена в цепи питания ключа, а емкость, определяющая длительность импульса обратного хода, для удобства подбора состоит из двух конденсаторов С426 и С433.

Открывание ключевого транзистора производится напряжением от вторичной обмотки согласующего трансформатора Т402, первичная обмотка которого является нагрузкой в коллекторе транзистора Q406 буферного усилителя.

Питание буферного усилителя производится от источника с напряжением +20 В через развязывающую цепочку, состоящую из резистора R437 и конденсатора С421, а цепочка R439, С423 служит для подавления выбросов напряжения на коллекторе транзистора.

Для питания выходного каскада используется напряжение +150 В от источника питания монитора, оно подается на вывод 2 ТДКС. Амплитуда импульсов обратного хода определяется напряжением, приложенным между выводом 2 ТДКС и эмиттером ключевого транзистора, так как эмиттер замкнут на 0 В по переменному току конденсатором С427, и может регулироваться с помощью транзистора Q408, замыкающего ток выходного каскада на 0 В источника питания. Напряжение, пропорциональное высокому, получается от делителя, в верхнем плече которого используется набор переменных резисторов для получения напряжений 6 кВ (ФОКУС) и G2, а нижнее состоит из резистора R450 и подстроечного VR451. Это напряжение через повторитель на операционном усилителе Q409-3 поступает на инвертирующий вход Q409- 4, а на неинвертирующем входе усилителя (выв. 12) напряжение фиксируется с помощью стабилитрона D415.

При увеличении выходного напряжения высоковольтного выпрямителя напряжение на входе инвертирующего усилителя (выв. 1 3 Q409-4) возрастает, а так как на другом его входе напряжение фиксировано, на выходе усилителя напряжение уменьшается. При этом уменьшается и ток через базу транзистора Q408, а падение напряжения на его переходе Э—К возрастает, в результате чего напряжение на выходном каскаде снижается, что и приводит к стабилизации высокого напряжения. Величина выходного напряжения 24,5 кВ устанавливается подстройкой резистора VR451, она не зависит от строчной частоты, поэтому в схеме отсутствуют какие-либо переключатели режима работы.

Читайте также: Методы выявления дефектов силовых установок, устройств, систем и корпуса судна

Нижний вывод высоковольтного выпрямителя (выв. 6 ТДКС) подключен к схеме ограничения тока лучей ЭЛТ. При увеличении тока выше нормального, что обычно бывает при неисправностях в цепях модуляторов ЭЛТ (полное открывание одного из них, например, при повреждении транзистора в видеоусилителе), происходит возрастание напряжения в точке Y (падение напряжения на сопротивлении, состоящем из транзистора Q417 и резистора R457), что используется в схеме регулировки контрастности для уменьшения амплитуды видеосигналов и яркости для защиты от выжигания экрана. Цепочка R455, R454, С435 служит для ограничения тока лучей в момент пропадания напряжения +150 В, при выключении монитора.

Принципиальная схема части узла СР, в которой производится получение тока в строчных отклоняющих катушках, приведена на рис. 17.

Выходной каскад строчной развертки построен по схеме (рис. 11) с симметричным ключом (Q403, D407), но для подачи питания вместо ТДКС использован дроссель L401.

Сигнал HDRV от задающего генератора строчной частоты поступает, как и в высоковольтной части, на буферный усилитель, с которого через разделительный трансформатор Т401 в базу ключевого транзистора подаются управляющие импульсы тока.

Строчные катушки подключены в цепи ключа через РЛС, протекающий в них ток замыкается на 0 В через разделительный конденсатор С418.

Емкость, определяющая длительность обратного хода, состоит из двух соединенных последовательно конденсаторов С414, С415, которые одновременно выполняют роль делителя импульсного напряжения от коллектора Q403. Полученное в делителе напряжение HREF используется как опорное для регулировки фазы в задающем генераторе, а после выпрямления диодом D409 и сглаживания на конденсаторе С416 – для стабилизации размера строк.

Питание на выходной каскад подается от источника с напряжением +55 В через регулирующий транзистор Q405 вспомогательного стабилизатора напряжения. Управление транзистором Q405 осуществляет схема стабилизации размера строк, включающая в себя операционный усилитель Q304-3 и транзистор Q404. Опорным сигналом для этой схемы служит напряжение, пропорциональное размеру строк, от выпрямителя D402, С416. Это напряжение поступает на регулируемые делители из резисторов R429, R430, R433 и R431, R432, R493, а полученные от них напряжения переключаются аналоговым коммутатором Q305-2 (в зависимости от сигнала MODE) на инвертирующий вход операционного усилителя.

На неинвертирующий вход усилителя (выв. 10) через резистор R339 подается фиксированное стабилитроном D301 напряжение, поэтому уменьшение размера строк и соответственно напряжения от одного из указанных делителей приводит к росту напряжения на выходе усилителя. При этом увеличивается ток в базе транзистора Q404, он открывается, увеличивая в свою очередь ток в базе регулирующего транзистора Q405, который открываясь, повышает напряжение питания выходного каскада, что приводит к стабилизации размера строк. Собственно установка необходимого размера строк в каждом режиме производится переменными резисторами R433 и R493.

В описанной схеме осуществляется также коррекция искажений типа “подушка”, для чего параболическое напряжение, регулируемое по величине переменным резистором R333 и корректируемое в зависимости от режима аналоговым переключателем Q305-1, после усиления в Q304-4 подмешивается к постоянному напряжению на выв. 10 операционного усилителя Q304-3. Параболическое напряжение получается из пилообразного напряжения от узла кадровой развертки при помощи операционного усилителя Q304-2.

В данной схеме имеется возможность центровки растра на экране ЭЛТ, для чего используют питаемую напряжением от отклоняющих катушек цепочку из L403, R435, D41 0, D411 .

В качестве примера применения диодного модулятора рассмотрим принципиальную схему узла строчной развертки для монитора ACER VIEV 7134Т, представленную на рис. 18.

В приведенной схеме используется типовой способ включения ТДКС для подачи питания на симметричный ключ, состоящий из транзистора Q310 и демпфера из двух соединенных последовательно диодов D307 и D308, входящих также в состав диодного модулятора.

Ток в строчных отклоняющих катушках протекает от коллектора ключевого транзистора через сложный конденсатор для коррекции симметричных искажений пилообразного тока и замыкается на среднюю точку диодного модулятора. Этот конденсатор при малых рабочих частотах СР (менее 46 кГц) образуется из постоянно включенного в цепь конденсатора С312 и конденсатора С311, который подключается к первому при открывании канала полевого транзистора Q314. Отключение конденсатора происходит при изменении напряжения в цепи затвора транзистора Q314 в результате закрытия транзистора Q311 низким уровнем управляющего напряжения F46 от устройства управления монитора.

Изменение размера строк производится диодным модулятором, который управляется с помощью составного транзистора Q302, Q303. Управляющее напряжение для этого транзистора нормируется из суммы постоянных напряжений. Одно из постоянных напряжений задается делителем, включающим в себя потенциометр VR301 регулировки размера строк на передней панели (ext. H-size) и подстроечный потенциометр VR302 на плате (int.H-size), а другое постоянное напряжение поступает от устройства управления (сигнал H-SIZE).

Параллельно постоянному напряжению на составной транзистор подмешивается также параболическое напряжение для коррекции искажений типа “подушка”, которое поступает из устройства управления (сигнал PARA) через усилитель на транзисторах Q320 и Q301.

В схеме показан фрагмент для формирования сигнала управления контрастностью изображения (CONTRAST), выполняющий и защитную функцию ограничения тока лучей.

В нормальном режиме контрастность регулируется делителем, состоящим из потенциометра VR304 на передней панели монитора. Подстроечный резистор VR306 устанавливает максимальную величину контрастности. Для ограничения тока лучей используется ток в цепи высоковольтной обмотки ТДКС, который при превышении своей нормальной величины открывает транзистор Q317, замыкающий напряжение от делителя регулировки контрастности на 0В. Порог открывания транзистора устанавливается подстроечным резистором VR306 (ABL-adjust).

В схеме (рис. 18) заслуживает внимание способ подачи управляющего напряжения на базу ключевого транзистора, когда в согласующем трансформаторе применяется вторичная обмотка с отводом. Такой способ обеспечивает более надежное насыщение тока в базе при меньшей рассеиваемой в этой цепи мощности, что приводит к повышению надежности выходного каскада строчной развертки в целом.

Диагностика и ремонт узла строчной развертки

Диагностику узла строчной развертки полезно провести до первого включения монитора. После очистки от пыли деталей узла и в первую очередь ТДКС производят осмотр печатной платы в зоне силовых элементов и попутно определяют соответствие типу блок-схемы, способ включения ключевого транзистора и демпферного диода, а также выясняют, каким образом подается питание в схему.

Далее следует проконтролировать состояние ключевого транзистора омметром непосредственно на его выводах — переход К-Э не должен быть поврежденным. При этом необходимо учитывать, что параллельно ключевому транзистору подключен демпферный диод (или схема диодного модулятора из двух диодов), он также может быть поврежден, поэтому чтобы убедиться, что неисправен именно транзистор, можно диоды выпаять.

Если сопротивление перехода отличается от нормального, то транзистор заменяют.

Аналогичным образом проверяют демпферный диод и ключевой транзистор в канале высоковольтной части, если узел строчной развертки выполнен по двухканальной схеме.

После замены дефектных деталей дополнительно проверяют отсутствие короткого замыкания между цепями питания первичной обмотки и 0 В омметром непосредственно на выводах ТДКС. Наличие сопротивления менее 0,5 кОм свидетельствует о повреждениях в ТДКС или схеме дополнительного источника напряжения В+, о возможности дефекта электролитического конденсатора фильтра.

На следующем этапе следует проверить выходные выпрямители вторичных напряжений от ТДКС, для чего контролируют омметром сопротивление диодов, подключенных к обмоткам трансформатора, и соответствующих электролитических конденсаторов, чтобы убедиться в отсутствии короткого замыкания в этих цепях.

В ходе проведения проверок нет способа убедиться в исправности ТДКС без включения монитора в рабочем режиме. Возможными неисправностями могут быть межвитковые замыкания в одной из обмоток или выход из строя высоковольтных выпрямительных диодов. Таким образом, если был поврежден транзистор и конструкцияКонструкция и оборудование судов источника питания не имеет хорошей защиты от перегрузок, то нет полной уверенности в отсутствии перегрузок, то нет полной уверенности в отсутствии неисправностей в ТДКС. При этом можно предположить, что происходило длительное воздействие большого тока на первичную обмотку, в результате чего она могла быть перегрета и возникли короткозамкнутые витки, то желательно провести дополнительную проверку работоспособности ТДКС.

Следует отметить, что при включении питания на схему после замены всех неисправных деталей, при наличии короткозамкнутых витков, в ТДКС произойдет повторное повреждение ключевого транзистора, а информации о причине неисправности не добавится.

Проверить ТДКС можно непосредственно в схеме пользуясь приемом, основанным на том, что все токи и напряжения в схеме пропорциональны питающему напряжению В+, принципиальное функционирование узла будет возможно даже при снижении его в несколько раз.

Практически такую проверку осуществляют следующим образом:

1. Отключают вывод питания ТДКС В+ от схем питания на печатной плате, разорвав или выпаяв соответствующую перемычку в этой цепи. Такая перемычка обычно имеется в цепи питания выходного каскада.
2. Затем подключают его к источнику питания с напряжением 12 – 24 В. Этим достигается эффект снижения во много раз рассеиваемой на транзисторе мощности, — она будет ниже допустимой даже при работе на ТДКС с короткозамкнутыми витками.
3. Затем включают питание и осциллографом контролируют форму сигнала на коллекторе ключевого транзистора — она должна быть похожей на изображенную на рис. 10 справа. Должны присутствовать импульсы обратного хода в виде узких положительных полуволн синусоиды.

Если на рассматриваемой картине в промежутках между импульсами обратного хода присутствуют другие сигналы, напоминающие колебания, то это свидетельствует о наличии короткозамкнутых витков в одной из обмоток ТДКС или недостаточном насыщении тока в базе ключевого транзистора.

Несмотря на сильные в этом случае искажения сигналов, можно измеряя их амплитуду и полярность на всех обмотках осциллографом, восстановить коэффициенты трансформации в обмотках, что поможет в дальнейшем при подборе аналога для замены ТДКС.

Замена ТДКС при наличии запасного не представляет сложности, но необходимо помнить, что после замены следует сделать контрольное измерение высокого напряжения, чтобы убедиться в отсутствии его превышения.

Подбор аналогов при замене ТДКС представляет большую сложность в случае ремонта ВМ типа VGA, SVGA, так как их параметры, такие как коэффициент трансформации обмотки высокого напряжения, величина собственной емкости обмоток, а также возможность работы на повышенных частотах, не позволяют найти даже похожий вариант из серии телевизионных.

В случае ремонта монитора типа CGA и EGA такой подбор в большинстве случаев возможен.

При повреждении ключевого транзистора и последующей его замене (если отсутствует оригинальный) следует проявлять осторожность, особенно в случае с мониторами, работающими на повышенных частотах строчной развертки. Подбор аналога при замене производят с учетом максимального импульсного напряжения на коллекторе, максимального тока коллектора и времени включения/выключения (предельной рабочей частоты), а также максимальной рассеиваемой мощности.

После замены проверяют интенсивность разогрева радиатора ключевого транзистора и, если в течение 10 мин после включения в рабочем режиме температура будет выше нормальной (40-60 °С), то заменяют транзистор на другой, более подходящий. Естественно, это относится к случаю исправности всех деталей узла строчной развертки.

Если нет уверенности в отсутствии дополнительных, еще не проявившихся неисправностей в узле строчной развертки или в блоке питания, устройстве управления, то можно несколько облегчить режим работы выходного каскада путем снижением амплитуды импульса обратного хода на коллекторе ключевого транзистора. Для этого нужно подпаять дополнительный конденсатор емкостью 2 000 — 6 000 пФ и высоким рабочим напряжением, в зависимости от типа монитора, между его коллектором и эмиттером.

Для схем на рис. 11 и 12 использовать такой прием нет смысла, так как  аналогичный результат получается при изменении настройки соответствующих подстроечных резисторов. В любом случае такие приемы позволяют проводить поиск неисправностей в режиме, близком к рабочему, что облегчает их нахождение наблюдением сигналов осциллографом и измерением напряжения вольтметром.

Попутно следует отметить, что возможность работы силовых схем узла строчной развертки во многом определяется устройством управления и схемами защит. Для проведения проверки работоспособности в целом узла строчной развертки можно временно блокировать некоторые сигналы, предварительно обеспечив вышеописанными методами выход из режимов перегрузки для силовых элементов.

После обеспечения возможности принципиальной работы узла строчной развертки производится проверка остальных частей схем во всех допустимых для данной модели монитора режимах совместно с компьютером.

При этом проверяют:

• работу схем защит;
• возможность переключения режимов работы и действие транзисторных ключей в схемах коррекции линейности;
• а также прохождение сигналовАварийное радиооборудование и элементы схем регулировки размера строк.

Найденные при этом неисправности устраняют заменой соответствующих элементов, после чего производят восстановление схемы, т.е. снимают установленные во время проверки конденсаторы, устанавливают выпаянные перемычки и т. д. На окончательном этапе производят проверку действия всех органов управления на передней панели ВМ и регулировку необходимых подстроечных элементов на плате. Необходимым этапом проверки узла строчной развертки является контроль теплового режима ключевого транзистора, желательно в течение одного часа.

Источник питания монитора

Подавляющее большинство мониторов имеют импульсный источник питания. Работа и ремонт импульсных источников питания достаточно подробно освещены в современной литературе. Однако следует заметить, что ремонт импульсного блока питания следует производить или на работающем мониторе, или подключив на выход выпрямителя нагрузку (лампу накаливания мощностью 60 – 75 Вт напряжением 220 В).

Обобщенная структурная схема импульсного источника питания приведена на рис. 19.

Наиболее часто встречающиеся неисправности источника питания:

• перегорают сетевые предохранители;
• монитор не включается, отсутствуют все выходные напряжения;
• выходные напряжения выше или ниже нормы;
• помехи в виде шумов или “древесной структуры” – фильтрация.

При определении неисправного элемента следует помнить, что некоторое из них могут быть связаны с нагрузкой блока питания. Замена неисправных блоков, как и в других блоках монитора, должна производиться только на однотипные или полные аналоги. Характерной особенностью блока питания монитора является наличие сетевого фильтра и схемы размагничивания монитора.

Описание работы блоков питания мониторов

Наиболее типичная схема входной части блока питания монитора представлена на рис. 20.

Сетевое напряжение с помощью кабеля подается на трехконтактный разъем CN1, в котором, кроме двух контактов для силовых линий однофазной сети, имеется контакт защитного заземления, обеспечивающий электрическое соединение металлических деталей конструкции монитора с линией заземления, общей для всех компонентов системы компьютера. На эту линию замыкается ток при электрическом пробое какой-либо детали на корпус при аварийной ситуации и “стекают” образующиеся при работе монитора электростатические заряды, не допуская образования высокого напряжения между схемами компонентов системы компьютера.

Для защиты от чрезмерного тока потребления в сети во входной цепи ИП включают плавкий предохранитель ПР на ток 2 – ЗА.

Сетевой фильтр предотвращает попадание высокочастотных импульсных токов, образующихся при работе блока питания и имеющих широкий спектр частот, в питающую сеть.

Фильтр образован:

• индуктивностью L2 из двух хорошо изолированных обмоток на ферритовом сердечнике, конденсаторами С1, С2, С3 и дросселями L3, L4.

Резистор R1 служит для разряда этих конденсаторов в обесточенном состоянии.

Сетевой выключатель ВК устанавливается обычно на передней панели монитора, поэтому для удобства сборки он имеет длинные провода и подключается к схеме на плате блока питания через разъемы CN2 и CN3.

Выпрямитель образован диодами D1 — D4, включенными по мостовой схеме, и электролитическим конденсатором С4 емкостью 220 мкФ с рабочим напряжением 400 В.

Термистор TR2 уменьшает бросок тока через диоды выпрямительного моста при заряде конденсатора С4 в момент включения блока питания, иногда вместо него применяют проволочный резистор 2 – 5 Ом.

Схема наиболее простого блока для монитора типа EGA производства фирмы TANDON приведена на рис. 21.

Схема работает следующим образом. Напряжение +300 В от сетевого выпрямителя поступает через первичную обмотку W1 трансформатора Т901 на коллектор ключевого транзистора Q901. С эмиттера Q901 через резистор R911 цепь замыкается на отрицательный вывод сетевого выпрямителя. От вспомогательной обмотки W2 сигнал положительной обратной связи поступает через элементы D905, С910, R907, R908 в базу транзистора Q901. Это есть не что иное, как автогенераторная схема типа блокинг- генератор, работающая на частоте, определяемой параметрами трансформатора, емкостью С910 и резисторами R905 и R906 начального смещения рабочей точки транзистора.

Цепочка С911, D907, R909 служит для подавления выбросов напряжения в момент выключения транзистора и облегчает режим его работы.

Схема управления ИП включает в себя:

• транзистор Q902;
• оптопару U902;
• и выпрямитель на D906 и С913.

Регулирование и стабилизация выходных напряжений осуществляется уменьшением длительности открытого состояния транзистора Q901, путем замыкания его перехода Б—Э с помощью транзистора Q902. Момент выключения Q901 определяется достижением необходимого значения напряжения 55 В, которое через делитель R914, VR901 и R915 поступает на микросхему регулятора напряжения U901. При превышении заданного с помощью потенциометра VR901 напряжения ИС U901 открывается и начинает протекать ток через светодиод оптопары.

Засветка фототранзистора оптопары U902 приводит к его открыванию и появлению тока в базе Q902: он открывается и выключает Q901. Транзистор Q902 используется также для ограничения среднего тока, протекающего через ключевой транзистор. Резистор R911 в цепи эмиттера ключевого транзистора Q901 является датчиком тока. Напряжение с него через цепочку R912, С912 поступает на базу Q902. При увеличении напряжения до величины, достаточной для его открывания, он выключает ключ Q902.

Следует отметить, что ремонт такого блока питания иногда бывает затруднен ввиду отсутствия оригинального ключевого транзистора. Попытки применить вместо него транзистор для блоков строчной развертки не всегда приводят к желаемому результату из- за низкого коэффициента передачи тока у последних, при этом либо происходит ненадежный запуск блока питания, либо он вообще не запускается.

Схема блока питания с ключевым биполярным транзистором приведена на рис. 22. По принципу работы данная схема не отличается от предыдущей, но имеет свои особенности.

Ключевой транзистор Q901 совместно с трансформатором Т901 (обмотки W1 и W2) образует блокинг-генератор. Транзистор Q903 обеспечивает только защиту ключевого транзистора. Стабилизация выходных напряжений осуществляется по напряжению от обмотки W3, которое после выпрямления диодом D915 и сглаживания на емкости С920 поступает на делитель из R917, R916 и VR901.

Напряжение с делителя сравнивается на транзисторе Q904 с напряжением на стабилитроне D913, и при превышении заданного значения транзистор Q904 открывается и в свою очередь открывает Q902. Последний шунтирует переход Б—Э ключевого транзистора, и импульс тока через первичную обмотку трансформатора заканчивается. Импульс синхронизации от блока строчной развертки поступает через изолирующий трансформатор Т902 и цепочку R921, D914 прямо в базу ключевого транзистора и форсирует его открывание. Обмотка W4 совместно с диодом D910 служит для создания тока, уменьшающего намагниченность ферритового сердечника, что облегчает режим работы трансформатора и ключевого транзистора.

Описанные схемы иллюстрируют простейшие блоки питания мониторов. Наряду с ними в последнее время все чаще применяются схемы с использованием специализированных микросхем, таких как:

• TDA4600;
• AN5900;
• UC3842;
• и большой серии микросхем STK, часто включающих в себя и ключевой транзистор.

Наибольшее распространение из указанных имеет микросхема UC3842 из-за ее простоты и удобства применения. Она предназначена для управления полевым транзистором в качестве силового ключа, имеет внутренний источник опорного напряжения, встроенный генератор ШИМ и обеспечивает защиту по току ключевого транзистора. Назначение выводов микросхемы UC3842 представлено в таблице 6, а ее свойства будут описаны в работе базовой схемы включения, показанной на рис. 23.

Назначение выводов микросхемы UC3842 приведены в таблице 6.

Отличие схемы на рис. 23 от блока питания с транзисторными схемами управления заключается в применении полевого транзистора в качестве ключа. ИС U1 обеспечивает работу только п-канального МОП транзистора с изолированным затвором, так как управляющий сигнал на ее выводе 6 (OUT) имеет амплитуду, близкую к напряжению питания Vcc на выводе 7.

При появлении на входе схемы напряжения равное 300 В, на 7-й вывод ИС U1 через резисторы R10, R11 и R12 поступает напряжение, ограниченное стабилитроном ZD1 (около 30 В), и происходит включение внутренних схем в ИС. Внутренний генератор начинает вырабатывать импульсы с частотой, определяемой цепочкой R1, С1, подключенной к выводу 4 (RC). С вывода 6 микросхемы (OUT) импульсы через ограничительный резистор R8 поступают на затвор ключевого транзистора Q1, обеспечивая импульсный ток в первичной обмотке W1 силового трансформатора Т1. Это, в свою очередь, приводит к появлению напряжения в обмотке W2 трансформатора, которое после выпрямления диодом D1 и сглаживания на емкости С2 поступает на вывод 7 ИС, обеспечивая ее работу в рабочем режиме.

Следует отметить одно важное свойство данной ИС: она может включиться (стартовать) только при напряжении на выводе Vcc не менее 1 7 В, но может продолжать работать при напряжении более 12 В, при этом в рабочем состоянии ее потребление тока возрастает в несколько раз.

Это обстоятельство позволяет дополнительно защитить блок питания от коротких замыканий во вторичных цепях трансформатора Т1, например при выходе из строя одного из выпрямительных диодов, пробое электролитических конденсаторов или неисправности в одном из блоков монитора. Происходит это таким образом. Для включении ИС, вследствие ее малого потребления тока, достаточно напряжения, получаемого от выпрямителя 300 В через резисторы R10, R11, R12.

В рабочем режиме ток потребления ИС возрастает, но напряжение питания (обычно 13—15В) поступает уже от выпрямителя напряжения с обмотки W2, который обеспечивает необходимый ток. В случае коротких замыканий на выходе блока питания напряжения от обмотки W2 не хватает для работы ИС (менее 1 2 В) и она выключается до момента, когда электролитический конденсатор С2 зарядится через резисторы R10 – R12 до напряжения ее включения (более 17 В).

Далее ИС опять включается и немедленно выключается. Интервал включения зависит от емкости конденсатора С2 и величины резисторов R1 0 – R1 2. и обычно он составляет величину от долей секунды до нескольких секунд, при этом слышны слабые щелчки от трансформатора блока питания. Такой режим блока питания в случае различных неисправностей обеспечивает совместно с быстродействующей защитой по току силового ключа через сигнал CURR SEN от резистора R6, практически 100% его защиту. Регулировка и стабилизация выходных напряжений ИП производятся по напряжению от выпрямителя с обмотки W2, которое поступает на делитель R3, VR1, R4 и с него — на вывод 2 (FB) ИС U1. Напряжение на этом выводе сравнивается внутри микросхемы с опорным напряжением, в результате происходит управление (ШИМ) длительностью состояния открытого ключа.

Пример полной схемы блока питания монитора “Acer 7134” с применением ИС UC3842 приведен на рис. 24.

Напряжение питания сети поступает от разъема CN601 на входной фильтр L601, С602 и через выключатель S601, дроссели L602, L603, термистор TR601 на выпрямительный мост из диодов D601 — D604. На выходе выпрямителя включен сглаживающий электролитический конденсатор С605. Цепочка из резисторов R603, R604, R622 и стабилитрона ZD604 обеспечивает пусковое напряжение для 1С601 (UC3842). Ключевой транзистор Q601 управляется от вывода 6 1С601 через ограничительный резистор R609. Переход сток-исток транзистора Q601 замыкает цепь первичной обмотки W1 силового трансформатора Т601 на источник постоянного напряжения от выпрямителя.

Дроссель L605, выполненный в виде отрезка проводника с надетыми на него ферритовыми кольцами, увеличивает время нарастания тока через ключевой транзистор, что исключает прохождение через него очень коротких, но больших по величине импульсов тока в момент его включения, а также снижает уровень излучаемых радиопомех. Цепочка, состоящая из D606, R605, С606, С607, уменьшает выбросы напряжения на обмотке W1 в момент закрывания транзистора и облегчает режим работы ключевого транзистора Q601. В цепи истока транзистора 0601 включен резистор R608, с которого напряжение через резистор R616 поступает на вывод 3 (CURR SEN) ГС601 для обеспечения работы схемы ограничения тока через Q601.

Для питания микросхемы ГС601 в рабочем режиме используется напряжение от выпрямителя D605, С609, подключенного к обмотке W2. Это напряжение используется также для установки и стабилизации выходных напряжений, для чего оно через делитель из резисторов R623, VR601, R610 поступает на вывод 2 (FB) ГС601. Стабилитрон ZD601 служит для ограничения выходных напряжений блока питания. При превышении напряжения от обмотки W2 более 1 5 В стабилитрон открывается и увеличивает напряжение на выводе FB ГС601, что приводит к уменьшению длительности открытого состояния ключевого транзистора и, соответственно, снижению выходных напряжений ИП.

Описываемый блок питания обеспечивает режим экономии питания для обеспечения функции “GREEN”, для чего в его схему дополнительно включен выпрямитель (С601, ZD603, D608, С621) со стабилизатором (Q604, ZD605, R628, R629), который вырабатывает напряжение питания для схемы включения ИС ГС601. Управление работой этой микросхемы (ее выключение) производится замыканием ее вывода 1 (СОМР) на 0 В с помощью транзистора Q603. Сигналом для включения рабочего режима является появление тока через светодиод оптопары ГС603. Этот ток возникает при появлении синхроимпульсов V-SYNC и H-SYNC от видеокарты компьютера. При засветке фототранзистора оптопары напряжение на нем падает, схема на ИС ГС602 и транзисторе Q607 вырабатывает напряжение, запирающее транзистор Q603, и блок питания включается в рабочем режиме. Для индикации состояния блока питания (включен режим GREEN) служат светодиоды, установленные на передней панели монитора и подключенные через разъем CN603 к схеме на транзисторах Q602, Q605, Q606.

В данном блоке питания выходные выпрямители вырабатывают следующие напряжения:

• 6.3 В – для накала ЭЛТ;
• 12 В – для питания схем управления и кадровой развертки;
• 90 В – для оконечных видеоусилителей;
• В+ – для питания выходного каскада строчной развертки.

Величина напряжения В+ изменяется соответственно частоте строчных синхроимпульсов:

• 90 В – для строчной частоты 31 кГц (85 В);
• 103 В – для строчной частоты 35 кГц (100 В);
• 113 В – для строчной частоты 37 кГц (110 В);
• 147 В – для строчной частоты 48 кГц (140 В).

Включение необходимого напряжения В+ производится:

• транзисторными ключами Q705, Q706, Q707 (35 кГц), Q701, Q702, Q710 (37 кГц) и Q712, Q713, Q714 (48 кГц)
• и сигналами F33A, F36A, F46A от схемы управления.

Подключение выходных напряжений от транзисторных ключей к точке В+ производится через диоды D721, D706, D707 для предотвращения замыкания разных по величине напряжений от выходных выпрямителей. При отсутствии сигналов управления напряжение В+ устанавливается равным 90 В (все ключи закрыты). На печатной плате имеется набор перемычек J701 – J712, которые устанавливаются в соответствии с версией ВМ, на рис. 24 они показаны для наиболее сложной модели.

Методика ремонта блока питания

РемонтРемонт судовых систем блока питания производится после некоторых предварительных проверок в отдельных цепях монитора, необходимых для оценки возможных повреждений и исключений помех его нормальной работе.

До начала работ следует провести проверку шнура питания и наличия питающего напряжения в электросети. В обесточенном состоянии производится осмотр деталей на печатной плате монитора в районе узла питания, и определяют его базовую схему по типу примененных микросхем и транзисторов. Далее проверяют плавкий предохранитель на входе блока питания. В случае его перегорания обязательной проверке подлежат диоды выпрямительного моста, термистор в его входной цепи, конденсаторы входного фильтра, ключевой транзистор. При установке нового предохранителя надо помнить, что ток его срабатывания обычно для мониторов с размером ЭЛТ 14″ составляет 2…3А. Применение предохранителя с большим током срабатывания может привести к повреждению других элементов в блоке питания.

Полезно проверить отсутствие коротких замыканий на выходах выпрямителей во вторичных обмотках силового трансформатора, для чего омметром контролируют сопротивление на электролитических конденсаторах выходных выпрямителей. Необходимо также проверить отсутствие замыкания в цепи питания выходного каскада строчной развертки непосредственно в точке подключения ТДКС, так как его питание может производиться от дополнительного стабилизатора напряжения, и эффект короткого замыкания по выходу В+ от блока питания может проявиться только при появлении напряжения. В случае выявления такой неисправности в узле строчной развертки следует разорвать цепь питания В+ в точке выхода его из блока питания и продолжить ремонт этого узла после окончания ремонта и проверки блока питания.

По результатам произведенных проверок и анализа принципиальной схемы делается вывод о необходимости замены дефектных элементов. При этом надо учитывать следующее: если был поврежден ключевой транзистор, то необходимо проверить все элементы, которые подключены непосредственно к его выводам (включая и измерение величин резисторов, так как их значения могут измениться без заметных внешних признаков), и в первую очередь маломощные транзисторы и стабилитроны. В случае блока питания с полевым транзистором и микросхемой UC3842 при пробое транзистора обычно повреждается и микросхема — ее проверка без включения невозможна, поэтому лучше установить новую. Кроме того, следует проверить цепочку из резистора R609 (20 — 50 0м) и диода D609 (см. рис. 24).

Далее производится подбор, контроль и замена соответствующих деталей. Если не найдены нужные детали, соответствующие принципиальной схеме, то необходимо корректно провести подбор аналогов по информации в соответствующей справочной литературе.

При подборе ключевого транзистора для ИП важнейшими параметрами являются:

• максимальное напряжение коллектор-эмиттер (для полевых транзисторов – сток-исток);
• максимальный импульсный ток коллектора (стока);
• остаточное напряжение на коллекторе (сопротивление перехода);
• время включения и выключения.

Первые два параметра непосредственно обеспечивают надежность блока питания, а последние – косвенно, так как они определяют потери в транзисторе при переключении и, соответственно, его рабочую температуру, которая влияет на пробивное напряжение транзистора. Немаловажное значение имеет также коэффициент передачи по току транзистора, в особенности для схем, показанных на рис. 21 и 22. При выборе транзистора следует обратить внимание на конструкцию корпуса и его радиатора. Подбор других деталей обычно не вызывает трудностей, однако надо помнить, что рабочая частота блока питания обычно составляет десятки килогерц и необходимо использовать соответствующие типы диодов и электролитических конденсаторов.

После комплектации необходимыми деталями производится замена всех неисправных элементов блока питания на печатной плате. Особое внимание следует уделить установке ключевого транзистора на радиатор в случае, когда корпус транзистора, обычно соединенный с выводом коллектора, должен быть изолирован от радиатора. При малейшем подозрении, что прокладка из слюды или специальной резины повреждена, она должна быть заменена на новую. После установки и запайки транзистора обязательно надо убедиться в отсутствии контакта между корпусом транзистора и радиатором. При использовании слюдяной прокладки на ее поверхности должна быть нанесена тонким слоем теплопроводящая паста. Прокладка из теплопроводящей резины применяется без пасты.

После замены всех неисправных элементов и исправления дефектов на печатной плате, возникших в момент поломки или в ходе ремонтных работ, можно приступать к проверке работы блока питания.

Импульсные блоки питания не могут работать без нагрузки, поэтому перед первым включением следует убедиться, что подключены разъемы к блоку питания, если он выполнен в виде отдельного блока. Если была необходимость в отключении какой- либо нагрузки от выходов блока питания, то надо иметь в виду, что накал ЭЛТ и схемы управления не всегда создают достаточную нагрузку для блока питания и необходимо его дополнительно подгружать подключением резисторов. Для мониторов типа GREEN перед включением необходимо исключить возможность блокировки работы блока питания от схем управления, например в блоке питания монитора ACER (схема на рис. 24) надо временно выпаять транзистор Q603.

Первое включение монитора после ремонта блока питания всегда является напряженным моментом, поэтому необходимо соблюдать меры предосторожности и обеспечить минимальный контроль работоспособности блока. Для этого к одному из выходов блока питания, например, В+ подключают вольтметр, а на коллектор ключевого транзистора щупом с делителем на входе — осциллограф. Земляной конец щупа подключают к минусу электролитического конденсатора входного выпрямителя (например, С605 на рис. 24). Осциллограф должен иметь гальваническую развязку от питающей сети, во избежание возникновения короткого замыкания. Далее необходимо убедиться, что выключатель питания монитора находится в выключенном состоянии и подать питающее напряжение на монитор, подключив его сетевой шнур. Убедившись в правильности подключения измерительных приборов к блоку питания, включают выключатель питания монитора.

Первое включение производится на время, необходимое для получения отсчетов на измерительных приборах, которые подтверждают или не подтверждают принципиальную работоспособность блока питания, но не более чем на 10 секунд.

Если блок питания не вырабатывает напряжений и на экране осциллографа нет сигнала об импульсном напряжении на силовом трансформаторе, то, снова проверяют предохранитель и, в случае, если он сгорел, проверяют ключевой транзистор. Если он поврежден, тогда возвращаются к начальным действиям с целью более тщательной проверки всех элементов.

Если ключевой транзистор и предохранитель целы, повторно включают монитор, тестером последовательно проверяют прохождение переменного напряжения от входного фильтра до выпрямительного моста. Проверяется постоянное напряжение на электролитическом конденсаторе выпрямителя (300 — 350 В) и далее — на первичной обмотке силового трансформатора. Возможными неисправностями могут быть обрывы и трещиныОборудование, виды и способы сварки материалов при судостроении на проводниках печатной платы, плохая пайка выводов деталей и т.д.

В случае нормального поступления напряжения на коллектор ключевого транзистора через обмотку силового трансформатора проверяют наличие сигнала управления для транзистора от схемы управления.

Для схемы, представленной на рис. 21, проверяют детали D905, С910, R907, R908, образующие цепь обратной связи блокинг-генератора, резисторы R905, R906, обеспечивающие начальное смещение транзистора Q901, и транзистор Q902. Если все перечисленные детали целы, то отсутствие генерации в схеме возможно по причине малого коэффициента передачи по току ключевого транзистора, неисправности силового трансформатора (замыкание между витками в обмотках) или перегрузки по одному из выходных выпрямителей.

Для схемы, представленной на рис. 24 проверяют осциллографом наличие импульсного напряжения на затворе ключевого транзистора Q601, его отсутствие свидетельствует о необходимости детальной проверки работы микросхемы UC3842. Для этого необходимо соединить выводы 1 и 5 микросхемы, включить питание и контролировать осциллографом напряжение на выводе 7. Напряжение должно плавно колебаться от 12 до 17 В. Если этого не происходит, проверяют цепь из резисторов R503, R604, R622 и стабилитрон ZD604, а также диод D605 и если они целы, то, следовательно, неисправна сама микросхема.

Если напряжение питания на выводе 7 микросхемы находится в указанных пределах, то измеряют осциллографом импульсное напряжение на выводе 8 микросхемы. Амплитуда импульса должна быть 5,0 В. Далее снимают установленную ранее перемычку и контролируют осциллографом сигнал на выводе 1 микросхемы — напряжение должно быть около 2,5 В и если на выводе 6 при этом нет импульсов, то это свидетельствует о неисправности микросхемы. Присутствие коротких импульсов с большим периодом повторения на затворе ключевого транзистора говорит о коротком замыкании на выходе выпрямителей или в обмотках силового трансформатора. После запуска блока питания и восстановления полностью его схемы проверяют выходные напряжения и возможность их изменения с помощью подстроечного резистора, всегда присутствующего в схеме блока питания.

Если подстройка напряжения невозможна или выходные напряжения превышают нормальные значения, это означает наличие дополнительной неисправности в узле управления ключевым транзистором. Для схемы блока питания на рис. 20 это может быть повреждение микросхем U902, U901, плохой контакт в подстроечном резисторе VR901 или отсутствие напряжения от обмотки W2 силового трансформатора. Для схемы ИП на рис. 21 неисправности надо искать в транзисторах Q902, Q904, стабилитроне D913 и диоде D915.

На этапе окончательной проверки блока питания измеряют все его выходные напряжения, при необходимости устанавливают их подстроечным резистором и проверяют осциллографом пульсации напряжения на электролитических конденсаторах выходных выпрямителей. В случае большой величины пульсации необходимо поменять соответствующий электролитический конденсатор. В заключение ремонтных работ надо проконтролировать температуру ключевого транзистора в течение одного часа, чтобы убедиться в отсутствии его перегрева, а также повторно проконтролировать выходные напряжения, чтобы убедиться в стабильности работы блока питания.

Вывод о полной работоспособности блока питания может быть сделан только после полной проверки всех режимов работы монитора в целом и, возможно, придется еще не раз заглядывать в узел блока питания, так как с ним связаны многие характеристики монитора.

Узел управления монитора

Узел управления монитора выполняет следующие задачи:

• Анализ синхроимпульсов от компьютера и определение необходимого режима работы;
• Установка рабочих частот задающих генераторов кадровой и строчной разверток и привязку их к синхроимпульсам;
• Получение сигналов для коррекции параметров растра в соответствии с установленным режимом;
• Обработка сигналов от других узлов для защиты ЭЛТ и ИП при аварийных ситуациях;
• Обеспечение оператору доступа к набору подстроек на передней панели ВМ.

Несмотря на то, что в некоторых блок-схемах мониторов узел управления показан отдельным блоком, некоторые его функции реально могут выполняться в других узлах. При этом трудно разграничить их в смысле схемотехники.

Схемотехника устройства управления зависит от типа монитора. В первых моделях (CGA, MDA) мониторов, работающих на фиксированных частотах разверток, функции устройства управления были распределены в отдельных блоках. В мониторах EGA имеется схема анализа полярности синхроимпульсов, в современных мониторах функции устройства управления могут быть практически полностью сконцентрированы в микропроцессорном устройстве.

Это интересно: Формование малотоннажного судна

Основными информационными сигналами для устройства управления являются синхроимпульсы с уровнями TTL, ступающие от компьютера через входные цепи. Для мониторов типа CGA, MDA, HGC и EGA информация о режиме работы поступает из видеокарты компьютера в виде полярности синхроимпульсов, каждой их комбинации соответствует определенная частота строчной развертки. Для мониторов типа VGA и SVGA набор режимов работы видеосистем много шире и информации о полярности синхроимпульсов уже недостаточна для детектирования установленного режима. Дополнительная информация получается непосредственно из анализа самих частот синхроимпупьсов, для чего применяются специальные схемы с использованием микроконтроллеров.

Некоторые схемы мониторов

Монитор Daewoo CMC 1427X/1507X/1427S

Структурная схема монитора CMC 1427X/1507X/1427S представлена на рис. 25.

Типичные неисправности монитора DaewooCMC1427X/1507X/1427S.

1. Неисправности строчной развертки:

2. Неисправности видеоусилителя.

Монитор Samsung 500p/500Mp

Структурная схема монитор Samsung 500p/500Mp представлена на рис. 26.

Принципиальная схема монитора Samsung 500p/500Mp достаточно большая и в качестве примера приведена на рисунках 27 – 34.

Типичные неисправности монитора Samsung 500p/500Mp

Типичные неисправности монитора приведены в таблице 7.

Монитор Samtron SC 528DX/L

Структурная схема монитора, приведенная на рис. 35, может быть представлена четырьмя блоками.

Типичные неисправности монитора SamtronSC 528DX/L

Типичные неисправности монитора приведены в таблице 8.

МониторыSamsung SyncMaster CQB 4147/CQB 4147L, CQB 4143/CQB 4143L, CQB4157/CQB4157L, CQB 4153/CQB 4153L.

Структурная схема монитора Samsung SyncMaster CQB 4147/CQB 4147L, CQB 4143/CQB 4143L, CQB4157/CQB4157L, CQB 4153/CQB 4153L с указанием характерных элементов приведена на рис. 36. Принципиальная схема монитора Samsung SyncMaster CQB 4147/CQB 4147L, CQB 4143/CQB 4143L, CQB4157/CQB4157L, CQB 4153/CQB 4153L приведена на рис. 37.

Осциллограммы сигналов в контрольных точках схемы монитора Samsung SyncMaster CQB 4147/CQB 4147L, CQB 4143/CQB 4143L, CQB4157/CQB4157L, CQB 4153/CQB 4153L приведены на рис. 38.

Типичные неисправности монитора монитора SamsungSyncMasterCQB 4147/CQB 4147L, CQB 4143/CQB 4143L, CQB 4157/CQB4157L, CQB 4153/CQB 4153L

Типичные неисправностиМетоды обнаружения дефектов и повреждений монитора монитора Samsung SyncMaster CQB 4147/CQB 4147L, CQB 4143/CQB 4143L, CQB4157/CQB4157L, CQB 4153/CQB 4153L приведены в таблице 9.

Типичные неисправности различных мониторов

Типичные неисправности различных мониторов, их симптомы, неисправные блоки и возможные причины приведены в таблице 4.1.

Некоторые особенности ремонта и обслуживания мониторов

Особенности замена кинескопа монитора PanaSync

Для замены кинескопа требуется специальное оборудование для последующей настройки и регулировки монитора (генератор, высоковольтный вольтметр, люксометр, цветоанализатор, источник питания, интерфейс, специальное программное обеспечение). После простой замены кинескопа происходит сильное нарушение баланса цветов, требуется перепрограммирование микросхем памяти через специальный разъем.

Регулировки видеоусилителя

Для регулировки необходимо вывести изображение черного поля (от специальной программы), установить регулятор контрастности в среднее положение, регулятор яркости в максимальное. Определить преобладание одного из основных цветов. В блоке видеоусилителя отрегулировать соответствующий резистор.

Ремонт мониторов с неисправными строчными трансформаторами

При невозможности использования штатного строчного трансформатора, при подборе аналогов обратить внимание на однотипность характеристик и выводов трансформатора.

Измерительная аппаратура для ремонта мониторов

Для ремонта и определения неисправности монитора требуется измерительная техника:

• осциллограф,
• стрелочный омметр,
• цифровые мультиметры.

Особенности измерений высоких напряжений

При отсутствии киловольтметра высокое напряжение может быть замерено микроамперметром (50 мкА). Для напряжения 50 кВ добавочное сопротивление (типа КЭВ, С3-5, С3-9) составляет 500 МОм. Измеритель выполняется в виде щупа из изолированного материала, куда помещается резистор.

Техника безопасности при работе с мониторами

• Опасным для жизни считается ток свыше 25 мА.
• Наиболее опасно напряжение сети 220. Часть схемы импульсного источника питания непосредственно связана с питающим напряжением.
• Анодное напряжение свыше 25 кВ, фокусирующее напряжение свыше 7 кВ.
• В кинескопе вакуум – опасаться опрокидывания, особенно внимательно работать с горловиной кинескопа.
• Избегать прикосновения двумя руками.
• Работать инструментом с изолированными ручками.
• Иметь резиновый коврик.
• Замена деталейМетоды и технологические процессы восстановления деталей судна только на отключенном приборе с вынутой из розетки вилкой.

Некоторые сокращения в принципиальных и структурных схемах мониторов