на главную
Карта сайта
English version
Вы читаете:

Схемотехника плазменных SMART-телевизоров SAMSUNG

Аудио и видеотехника
2 месяца назад

Схемотехника плазменных SMART-телевизоров SAMSUNG 8-й серии (часть 1)


Особенности плазменных телевизоров SAMSUNG 8-й серии

В 2012 году компанией SAMSUNG было выпущено несколько новых линеек телевизоров на основе плазменных панелей (PDP), в том числе, и модели 8-й серии. Телевизоры этой серии выпускались и в 2013 году, а в 2014 была выпущена модель ТВ с индексом F8500 на платформе FOX (с использованием более мощного процессорного ядра). Особенностью плазменных ТВ SAMSUNG 8-й серии является унификация интерфейса основной платы, программного обеспечения (ПО) и сервисных режимов жидкокристаллических и плазменных телевизоров. В моделях 8-й серии предусмотрена процедура автономного тестирования как с использованием встроенного тестового генератора (на плате логики), так и из сервисного режима. В этих ТВ имеется система обновления до следующей серии с помощью внешнего блока Evolution Kit (подключается через разъем на задней панели ТВ) за счет улучшения алгоритма работы блоков ТВ и замены процессора.

На этой платформе имеется встроенная видеокамера с разрешением 1200x720 пикселов, реализованы управление голосом, функция ALL SHARE (позволяет с помощью беспроводной связи передавать медиаданные с мобильных устройств или компьютера на ТВ), выход звука стандарта 5.1 через оптический выход или HDMI (ARC).

В моделях этой серии используются PDP-панели с физическим разрешением 2К (1920x1080 пикселов) и цветовой палитрой 16,7 млн. цветов. Имеется современный набор выходных разъемов для связи с внешними устройствами: разъемы для подключения устройств с компонентным (Pr, Pb, Y) и композитным (AV) выходами изображения, три разъема HDMI (один с обратным каналом звука (ARC) для подключения внешних звуковых панелей стандартов 2.0 и 5.1), три разъема USB (один с рабочим током 1 А для подключения жестких дисков), оптический выход звука для подключения аудиоустройств стандарта 5.1. Цифровой тюнер ТВ обрабатывает сигналы как наземного (аналоговый и цифровой), так и спутникового телевидения.

Примечание.ARC - является функцией HDMI, которая встроена во многие виды электроники. Использует одно соединение HDMI для того, чтобы передавать звуковой сигнал с телевизора на колонки или ресивер. Другими словами - если имеется несколько источников (Blu-ray плеер, ТВ тюнер, медиаплеер и т.д.) и только один HDMI-вход на звуковой панели/акустике, то только функция ARC сможет реализовать подключение всех устройств к телевизору. Он будет передавать аудио "вниз по кабелю" к самой звуковой панели. В этом случае дополнительные провода не потребуются.

Базовым телевизором для данной статьи выбрана модель PS51E8000. Внешний вид телевизора 8-й серии с открытой задней крышкой приведен на рис. 1.

Внешний вид PDP-телевизора SAMSUNG 8-й серии с открытой задней крышкой

Рис. 1. Внешний вид PDP-телевизора SAMSUNG 8-й серии с открытой задней крышкой

 

ТВ шасси включает в себя следующие платы и элементы:

-плату питания (1 на рис. 1);

-основную плату (скалер) (2);

-плату логики (3);

-плату Х (4) и буфер шины Х (5);

-плату Y (6) и буфер шины Y (7);

-буфер адресной шины (8);

-модули Bluetooth (под сабвуфером) и Wi-Fi;

-3 динамика(левый, правый и сабвуфер).

Все платы монтируются на корпусе плазменной панели.

При включении ТВ основные узлы шасси взаимодействуют следующим образом:

1.После подключения к сети напряжение дежурного режима STD-BY 5V поступает на основную плату.

2.После команды на включение ТВ с панели управления или инфракрасного (ИК) приемника на блок питания подается сигнал PS_ON от основной платы, включается рабочий режим (вырабатываются напряжения 5 В (D5.3V) и 15 В (D15Vamf, D15В), необходимые для работы основной платы и логики).

3.Напряжение 5 В подается на плату логики, которая формирует сигнал VS_ON на включение основных напряжений для электродов сканирования и подсветки(поддержки) Vs и адресации Va.

4.С платы логики управляющие импульсы поступают на платы Y SYS и X SYS, плату логического буфера A, после этого начинается процесс формирования изображения.

 

Конструкция панели и схемотехника основных узлов шасси

Общее представление о конструкции PDP-панелей и применяемых в них материалах приведены на рис. 2 и в таблице 1.

Таблица 1. Конструкция PDP-панелей и применяемые материалы

Электроды

- Адресные электроды А: пленка из серебра, медные контакты.

- Электроды поддержки X и сканирования Y: полупрозрачная проводящая пленка на основе окисла индия и олова (ITO)

Перегородка (ребра)

Жаропрочное стекло на основе PdO-B2O3-SiO2

Люминофор

Варианты

Синий - ZnS: Ад+1п2Оз Зеленый - (Zn,Cd)S:Ag Красный - (Zn,Cd)S:Zn

Синий - Zn2SiO4:Mn Зеленый - CdO, BO:Eu3+ Красный - BaMgALO:EU2+

Диэлектрик

Окисел свинца (окисел бария)

Стекло переднее

Натриевое стекло

Шины электродов

Напыленная металлическая дорожка (сплав алюминия, меди и серебра) толщиной до 6 мкм и шириной 7...15 мкм

Газовая среда

60% аргона, 30% неона, 2.3% ксенона и другие газы (до 7% - гелий, пары ртути) под давлением около 480 мм. рт. ст

 

Вся плоскость панели представляет собой отдельные ячейки, заполненные инертным газом под давлением немного ниже атмосферного. Это является ограничением использования телевизоров - на высоте или в разряженном воздухе панель работать не будет.

Заполнение газами производится через технологическое отверстие в стекле, которое потом запаивается и находится в левой нижней части корпуса панели. При неосторожном обращении трещина в этом месте приводит к полному выходу панели из строя.

Каждая ячейка представляет собой субпиксел и определяет разрешающую способность экрана. Грани ячейки покрыты люминофором соответствующего цвета R, G или B, который при разряде начинает светиться. Ячейки с фронтальной стороны плотно закрыты стеклом (рис. 2).

Конструкция плазменной панели

Рис. 2. Конструкция плазменной панели

 

Плазменная панель имеет три типа электродов:

- Х-электроды подсветки (поддержки). Они проходят через каждый пиксел и объединены одной шиной. 6 кабельных шлейфов служат для распределения зарядового потенциала по плоскости панели. Обрыв одного из кабелей не является критическим, но вносит дополнительную нагрузку на схему формирования напряжения Х.

- Y-электроды сканирования. Они выполнены как ленточные электроды, объединяющие одну строку изображения, управляются раздельно и определяют яркость отдельных пикселов. Y-электроды расположены параллельно X-электродам, находятся в одной плоскости параллельно с ними и, как и Х электроды, напыляются на фронтальное стекло.
Адресные электроды R1,G1,B1.

Они подключаются к каждому субпикселу (ячейке) для подготовки (адресации) каждой отдельно взятой ячейки к плазменному разряду. Электроды расположены перпендикулярно Y- и X-электродам и наносятся с задней стороны панели. Количество адресных электродов соответствует физическому разрешению панели. Для технологичности адресные электроды разбиты на три блока: левый,центральный и правый.

Основное назначение функциональных узлов телевизора: создать условия для возникновения плазменного разряда в ограниченном пространстве и быстро его погасить в каждой отдельной ячейке. Учитывая важность понимания происходящих процессов при поиске неисправностей, приведем несколько особенностей формирования напряжений в плазменных телевизорах SAMSUNG:

1.Формирование яркости в каждой ячейки определяется количеством вспышек в каждой ячейке.

2.Полное изображение в каждом кадре складывается из 7 подполей.

3.Каждое поле подчиняется законам цифровой обработки и закону 2n, где n - номер подполя. Проще говоря, в первом подполе будет 1 вспышка, а в седьмом - 128 вспышек.

4.Самая яркая точка (подпиксел) получится при активизации всех семи подполей в течение кадра, то есть при максимальной яркости в ячейке должно произойти 255 вспышек.

5.Весь происходящий в ячейке процесс складывается из трех этапов, каждому из которых соответствуют свои соотношения и уровни напряжений на электродах: инициализация (гашение разряда и очистка всех ячеек от ионов), адресация (подготовка выбранных ячеек к разряду), подсветка (возникновение и поддержка разряда в выбранных ячейках).

Для выполнения этой задачи плата Y (main Y-SYS) формирует импульсы сканирования, стирающие импульсы и импульсы подсветки. Формирование импульсов происходит при помощи ключей на полевых транзисторах, управляемых сигналами с платы логики. Плата X (main X-SYS) формирует импульсы подсветки и стирающие, а также напряжение поддержки в процессе сканирования (инициализации и адресации). Формирование происходит при помощи ключей на полевых транзисторах, входными сигналами служат сигналы с платы логики.

Плата логики (LOGIC BOARD) обрабатывает сигналы изображения и синхронизации, поступающие с основной платы по интерфейсу LVDS, и формирует сигналы управления платами Y, X и буфером А.

Буфер Y выполняет роль коммутатора Y-электродов и подачи на них импульсов, формируемых платой Y. Распределение напряжений по электродам обеспечивают микросхемы драйверов, объединенные парами для сканирования четных и нечетных строк.

Буфер X предназначен, в основном, для равномерного распределения потенциала по всей площади панели - Х-электродам.

Буфер адресной шины А (Address Buffer) служит для передачи сигналов с платы логики через ключи-микросхемы, выполненные на гибком шлейфе COF. Эти микросхемы являются фактически дешифраторами потоков сигналов адресов в сигналы управления каждым субпикселом (подготовки их к разряду) через адресные электроды. Буфер А состоит из трех плат, отвечающих за различные области экрана: плата E контролирует левую область, плата G - центральную и плата F - правую.

Форма напряжений, формируемых на электродах Х и Y ячейки плазменной панели, показана на рис. 3.

Форма напряжений, формируемых на электродах Х и Y ячейки плазменной панели

Рис. 3. Форма напряжений, формируемых на электродах Х и Y ячейки плазменной панели

 

Значения напряжений на электродах X, Y, A в каждой из областей разряда(инициализация, адресация и подсветка) показаны в таблице 2.

Таблица 2. Номинальные значения напряжений на электродах плазменной панели

Область разряда

Назначение

Напряжение на электродах X (электроды поддержки)

Напряжение на электродах Y (электроды сканирования)

Электроды A (электроды адресации)

Инициализация

Мощный короткий импульс для разряда во всех ячейках панели для очистки. Упорядочение зарядов газовой среды

0 В при сбросе и + 96 В при упорядочивании

Импульс сброса (положительный) амплитудой до 380 В.

Импульс упорядочения (отрицательный) амплитудой до -186 В

0 В

Адресация

Адресация ячеек дисплея ("запись"), подготовка ячеек к разряду

+96 В

-1196 В

0 В

Подсветка (поддержка разряда плазмы)

Плазменный разряд, вызывающий свечение всех адресованных ячеек

Трапецеидальные импульсы амплитудой до 200 В

Трапецеидальные импульсы амплитудой до 200 В

58 В

Примечания.

- Во время подсветки на электродах действуют синхронные разнополярные импульсы и итоговое напряжение на ячейке равно 400 В в импульсе.

- Значения напряжений указаны относительно корпуса.

 

Базовыми напряжениями питания плазменной панели являются:

-Va - напряжение адресации на электродах А.

-Vs - напряжение сканирования, из которого формируются все напряжения, принимающие участие в формировании импульсов на электродах X и Y.

-Ve - напряжение смещения на электродах Х и Y в процессе инициализации.

- Vsc - напряжение -196 В для формирования отрицательных импульсов на электродах Y в процессе инициализации. Значения этих напряжений указываются на шильдике, наклеенном на задней крышке ТВ. Напряжения Vs и Va формирует блок питания, а напряжения Ve, Vsc - плата Y.

Продолжение следует

Автор: Владимир Петров (г. Москва)

Источник:  Ремонт и сервис


Рекомендуем к данному материалу ...

Мнения читателей

Нет комментариев. Ваш комментарий будет первый.

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу:

Поля, обязательные для заполнения

Изготовление печатных плат