Aislamiento de Fallas Lcd_Led_Toshiba

Prof. Armando Mata Domínguez y Prof. Benjamín López Morales

AISLAMIENTO DE FALLAS EN

TELEVISORES LCD-LED TOSHIBA

Introducción

El propósito del presente artículo es

familiarizar al representante técni-

co con la nueva generación de tele-

visores LCD con iluminación pos-

terior de diodos emisores de luz

(LED backlight). Estos equipos son

fruto del esfuerzo de diversas com-

pañías armadoras que siempre ha-

bían buscado un método de ilumi-

nación del panel LCD, superior al

método de tipo Cold Cathode Fluores-cent (CCFL) –que es el que común-

mente más utilizaban los fabricantes

de televisores.

Sistemas de iluminación posterior vía LED

El nuevo sistema de iluminación

posterior de pantallas LCD consis-

te en emplear un conjunto de LED,

en versiones LED Array (“arreglo de

diodos”) o Edge Lit (“borde encen-

dido”). Ambas se muestran en la

figura 1. Observe que emplean un

difusor plástico, encargado de dis-

tribuir uniformemente la luz en toda

la superficie posterior de la pantalla

de cristal líquido.

El sistema LED Array ofrece un

control más preciso de brillo y con-

traste, y se aplica en equipos con

pantalla de más de 25 pulgadas. Por

su parte, el sistema Edge Lit, la ma-

yoría de las veces, brinda un nivel

de brillo uniforme predeterminado;

se aplica en televisores con pantalla

de menos de 20 pulgadas.

Control de niveles de brillantezEl sistema LED Array está dividido

en rejillas, cuyo nivel de brillo se

controla mediante la aplicación de

señales PWM a los LED (figura 2).

Y para regular la aplicación de es-

tas señales, se modifica el nivel del

voltaje de salida de la fuente de ali-

mentación.

Esta fuente se encuentra asocia-

da al módulo T-CON, el cual, a su

vez, se asocia a la sección de video.

Y así, cuando el video procesado

contiene zonas claras en la parte

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LED dispuestos en forma de arreglo

Panel LCD

Distribución de los LED en el sistemade iluminación tipo LED Array

central de la pantalla, el área de

iluminación posterior les proporcio-

na un mayor nivel de brillo (figura

3). Para lograr esto, es necesario que

operen en perfecta sincronía la sec-

ción procesadora de video, el cir-

cuito T-Con y la fuente de alimen-

tación.

El encendido y apagado de cada

uno de los LED se controlan me-

diante el f lujo de corriente que pasa

por ellos en cierto lapso. Si para en-

cenderse y adquirir un brillo normal

el LED necesita una corriente pro-

medio de 100 miliamperios, para

brillar con más intensidad necesita-

rá una corriente capaz de mantener

una mayor retención en el ojo hu-

mano. Justamente las señales PWM

son las apropiadas para obtener va-

riaciones de luz ideales (figura 4).

Para evitar que se noten los cam-

bios en la intensidad de la luz (de-

fecto f licker), la frecuencia de las se-

ñales PWM tiene que mantenerse

en un rango que va de 100 hercios

a 1 kilohercio.

Enseguida describiremos las

secciones de los televisores LCD

con iluminación posterior vía LED.

También veremos el método de ais-

lamiento de sus fallas comunes.

Secciones de los televisores LCD-LED

Para hacer esta descripción, nos ser-

virá de base el equipo Toshiba mo-

delo 19SL410U/M. Es un aparato

representativo de esta tecnología,

que cuenta con una pantalla de 19

pulgadas y un sistema de ilumina-

ción posterior por diodos emisores

de luz.

Una vez retirada la cubierta pos-

terior del aparato, podremos ver que

sus secciones se distribuyen en tres

tarjetas de circuito impreso (figura

5):

§ La tarjeta de circuito impreso prin-

cipal, que también se conoce como

MB (Main Board) o simplemente

MAIN (principal), contiene las

Figura 1

Figura 2

Sistemas de iluminación posterior con diodos emisores de luz (LED)

Sistema con borde de encendido(Edge Lit)

Sistema de arreglo de LED(Led array)

Cuadro Pantalla LCD

Difusor LED dispuestos enforma de tira o línea

LED dispuestosen forma de arregloTableta de

circuito impresoTableta de

circuito impreso

Cuadro Pantalla LCD

Difusor

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Aislamiento de fallas en televisores LCD-LED Toshiba

Figura 3

secciones de procesamiento de

audio y de video, así como la sec-

ción en la que se generan las ór-

denes para la ejecución de las

funciones del televisor.

§ En la tarjeta POWER SUPPLY

(suministro de potencia) se con-

centran la fuente de alimentación

Imagen clara

Difusor de luz

Pantalla LCD

Área de mayor brillo producida por los LED

LED excitados por filas y columnasParte central de

la pantalla

Sistema de iluminación tipo LED Array

Figura 4Control de niveles de brillantez

Encendido

Apagado

Nivel máximo de brillantez

5 msec

Nivel mínimo de brillantezOn

1 msec

100 ma

100 ma

principal y la fuente de alimen-

tación del bloque de iluminación

posterior integrado por diodos

emisores de luz (LED).

§ La tarjeta de circuito impreso de-

nominada T-CON, está unida al

conector J11 de la tarjeta MAIN.

Es la encargada de excitar a los

pixeles del panel LCD, para la

formación de la imagen.

El televisor objeto de nuestro

estudio tiene entradas de audio y

video por HDMI y por USB, ade-

más de los bornes de entrada tradi-

cionales (video componente, video

compuesta, PC y entradas/salida de

audio en estéreo).

La fuente de poder principal de los televisores LCD-LED

La fuente de alimentación del equi-

po Toshiba modelo 19SL410U/M

es conmutada y muy sencilla. Su

tarjeta de circuito impreso está aso-

ciada a tres conectores (figura 6):

§ El conector CN1, que recibe el vol-

taje de distribución de CA.

§ El conector CN2, que tiene 12 ter-

minales y que suministra y recibe

voltajes de la tarjeta MAIN.

§ El conector CN3, que tiene 6 ter-

minales y que suministra voltajes

a los LED de la sección de ilumi-

nación.

La tarjeta MAIN de los televisores LCD-LED

En esta tarjeta destaca el circuito

integrado matrícula MT5387JFMU

1104 – AMSL, que tiene 256 termi-

nales y es de tipo SMD (figura 7).

Se le denomina circuito único (One Chip), porque funciona como micro-

controlador, selector de entradas de

audio y video, codificador y escala-

dor de video.



SERVICIO TÉCNICO

Figura 5

Conector CN1 de alimentación

de VCA

Diodos rectificadores tipo puente

Conmutador principal de la fuente de alimentación de poder

Conector CON1, correspondiente a los pulsadores frontales y al LED IR de control remoto.

Bornes para entrada de fuentes de audio y video externas

Circuito único (One Chip) Realiza funciones de microcontrolador y procesador de señales de video.

Conector J11, correspondiente a las señales LVDS.

Conector J9 para

altavoces

Conector JIA través de este conector, los voltajes de la fuente de poder principal se suministran a la tarjeta de circuito impreso principal o tarjeta MB (Main Board).

Conector CN3, correspondiente a la alimentación del sistema de LED para la iluminación posterior.

Transformador de poder principal Conector CN2 de la

fuente de alimentación Es utilizado para la distribución de voltajes.

Selector de canales

Tarjeta de circuito impreso principal (MB) Contiene las secciones de procesamiento de audio y de video, así como la sección en la que se generan las órdenes para la ejecución de las funciones del televisor.

Tarjeta POWER SUPPLYEn ella se concentran la fuente de alimentación principal y la fuente de alimentación del bloque de iluminación integrado por diodos emisores de luz (LED).




Figura 6

Terminales y voltajes del conector CN1No. terminal Descripción y nivel de voltaje

1 “L” Entrada de VCA (borne de línea viva).

2 “N” Entrada de VCA (borne de línea neutra).

Terminales y voltajes del conector CN2No. terminal Descripción y nivel de voltaje

1 DIM – ADJ (Ajuste de nivel de brillantez). Entrada de voltaje de 0.2 a 4.8V.

2 BL – ON (Orden de encendido de luz posterior). Entrada de voltaje de 4.8V.

3 PWR – ON (Orden de encendido). Entrada de voltaje de 5.0V.

4 5VS Salida de voltaje de espera de 5.0V.

5 GND Conexión común de tierra.




9 12VCD Salida de voltaje conmutado de 12.0V.

10 12VCD Salida de voltaje conmutado de 12.0V.



Terminales y voltajes del conector CN3No.

terminalDescripción y nivel de voltaje

1 IRLED 1 Salida de voltaje de 2.8V.


3 V LED Salida de voltaje de 32.0V.

4 V LED Salida de voltaje de 32.0V.





SERVICIO TÉCNICO

Figura 7 Conector J11Se le denomina LVDS. Tiene 18 terminales, en las cuales se agregan líneas de tipo trenzado. En las primeras cuatro terminales del lado izquierdo, está presente la alimentación de 5.0 voltios para el módulo T-CON. Las tres últimas terminales del lado derecho corresponden a líneas de GND. Las terminales intermedias manejan señales de video que fluyen del circuito escalador hacia el módulo T-CON para la formación de la imagen.

Circuito único (One Chip)Funciona como microcontrolador, selector de entradas de video, codificador y escalador de video. Está asociado a dos circuitos de memoria de tipo BGA (Ball Gride Array).

Conector USBEn él pueden conectarse memorias externas que contienen archivos de música o de imágenes, los cuales se reproducen en el televisor.

Bornes de entrada de audio y video compuesto

Borne de entrada de 15 terminalesEn él puede conectarse una PC.

Bornes de entrada HDMI (alta definición

para sistemas multimedia)

Con ellos y un cable, se pueden manejar señales de audio y

video.

Conector CON1Tiene 12 terminales,

a través de las cuales se inyectan

a la tableta MAIN las órdenes

provenientes de las teclas del panel frontal o las teclas del control remoto.

Conector J1Está asociado a la tarjeta de la fuente de poder principal. A través de él, las

tarjetas MAIN y POWER SUPPLY

intercambian voltajes.

Conector J9Tiene cuatro terminales, y en él se conectan los altavoces.




El televisor está “muerto”. No enciende

el LED frontal.

Hay un problema en el suministro del voltaje de

espera de 5.0 voltios. Repare la fuente de

alimentación principal.

Hay un problema en la tarjeta MAIN. Revise el trayecto de la orden de encendido, desde que

sale del microcontrolador.

Hay un problema en la fuente de alimentación.

Repárela.

Hay un problema en la tarjeta MAIN. Revise el trayecto de la orden de encendido, desde que

sale del microcontrolador.

¿Después de dar la orden de

encendido aparecen 5.0 voltios (voltaje de habilitación) en la

terminal 3 del conector J1?


encendido aparecen 12.0 voltios en las terminales

9 y 10 del conector J1?

¿Después de conectar el televisor

a la línea de CA, hay 5.0 VCD en las terminales 4, 6 y

7 del conector J1de la tarjeta MAIN?

No

No

No

Sí

Sí

Sí

Esta tarjeta se encuentra asocia-

da a los siguientes conectores:

§ Conector J9, que corresponde a

los altavoces.

§ Conector J11, que se denomina

LVDS y a su vez está asociado a

un arnés de cables trenzado. Y a

través de este arnés, las señales

de video se hacen llegar al módu-

lo T-CON para la formación de

imagen.

Entradas y salidas de voltaje de la tableta MAIN

Dimming .2V - 4.7V <

4.8 BL On <

5V PWR Enable <

5V >

Gnd

5V>

5V>

Gnd

12V Vcc>

12V Vcc>

Gnd

Gnd

J1

123456789101112

Falla No. 1: El aparato no enciende (está totalmente “muerto”)Para aislar esta falla, vea el siguiente flujograma y la figura.

§ Conector J1, que está asociado a

la fuente de alimentación de po-

der.

§ Conector CON1, a través del cual

ingresan las órdenes provenientes

de las teclas del panel frontal.

Aislamiento de fallas comunes en televisores LCD-LED

Los televisores LCD-LED Toshiba

modelo 19SL410U/M y demás apa-

ratos de la misma tecnología no es-

tán exentos de fallas como estas:

1. El equipo no enciende (está total-

mente “muerto”).

2. El equipo enciende, pero carece

de video.

3. El equipo enciende y tiene audio,

pero no hay brillo en la pantalla.

4. El equipo enciende y tiene ima-

gen, pero carece de sonido.



SERVICIO TÉCNICO

Conector LVDS

J11En los cuatro primeras terminales debe haber 5.0 voltios con respecto a tierra chasis

Las últimas terminales corresponde a conexiones de tierra

En las terminales centrales debe haber señales de 300 milivoltios, correspondientes a la imagen.

Falla No. 2: El equipo enciende, pero carece de videoPara aislar esta falla, vea el siguiente flujograma y la figura .

No hay imagen en pantalla.

Ejecute el procedimiento para cuando la pantalla carece de brillo.

¿Hay brillo normal después de

dar la orden de encendido?

¿La pantalla presenta

franjas negras y de color?

¿La imagen se

normaliza una vez que se conecta una fuente de

señal de imagen en alguno de los bornes de entrada y

se seleccionan entradas de

video?

¿Después de dar la orden de encendido

aparecen 5.0 voltios, con respecto a tierra chasis, en las terminales 1, 2, 3

y 4 del conector J11?

Está dañado el panel LCD.

Reemplace la pantalla.

Hay un problema en tarjeta MAIN. Verifique las

condiciones de operación del sintonizador de canales;

y si es necesario, reemplácelo.

Con la ayuda de un osciloscopio, verifique si aparecen señales de video en el conector LVDS:

• Si aparecen, quiere decir que está dañado el módulo T-CON o la pantalla LCD

• Si no aparecen, significa que está dañado el circuito escalador de la tarjeta MAIN

NOTA: Antes de cambiar alguna tarjeta o algún CI, verifique que no haya soldaduras frías o sulfatación de circuito.

Repare la línea de 5.0 voltios en la tarjeta

MAIN.

No No

No

No

Sí

Sí

Sí

Sí




No hay brillo posterior en la pantalla.


encendido aparecen 4.8 voltios en la terminal 2 del conector J1?

¿Con respecto a tierra

chasis, hay 32.0 voltios en las terminales 3 y 4 del conector CN3 de la tarjeta de circuito impreso de la

fuente de poder principal?

Está dañada la tarjeta MAIN. Revise el trayecto de la orden de BL ON,

desde que sale del microcontrolador.

Está dañada la fuente de alimentación de poder. Repare la

fuente de suministro de 32.0 voltios, que provienen de un

sistema de diodo de media onda asociado al transformador

principal.

Está dañado el panel LCD. Reemplace la

pantalla.

Sí

Sí

No

No

Tableta de la fuente de poder

Voltajes correspondientesa un televisor de 19 pulgadas

IRLED1 (2.8 Voltios)

IRLED2 (2.8 Voltios)

VLED 32.0 Voltios

VLED 32.0 Voltios

IRLED 3 (2.8 Voltios)

IRLED 4 (2.8 Voltios)

Suministrode voltajespara elsistema deLEDs

CN3 1

2

3

4

5

6

Falla No. 3: El equipo enciende y tiene audio, pero no hay brillo en la pantallaPara aislar esta falla, vea el siguiente flujograma y la figura.



SERVICIO TÉCNICO

No hay sonido en los altavoces.

¿El problema es

resuelto una vez que mediante las teclas del control remoto o del panel frontal se

accede al menú para seleccionar una fuente

de sonido?

¿Falta audio en todas las fuentes (bornes de entrada de audio y

tuner)?


encendido aparecen 12.0 voltios en las

terminales 9 y 10 del conector J1?

¿Una vez restaurado

el firmware aparece sonido?

Problema solucionado. Probablemente se ha dañado la

tarjeta MAIN. Reemplácela, a menos que el daño esté en la

sección de audio.

Está dañada la fuente de alimentación de

12.0 voltios. Repárela.

Problema solucionado.

Sí

Sí

SíSí

No

No

No No

Falla No. 4: El equipo enciende y tiene imagen, pero carece de sonidoPara aislar esta falla, vea el siguiente flujograma.

Comentarios finales

En una próxima entrega, hablaremos del firmware, de los problemas que

se solucionan a través de él y de las formas de obtenerlo y de aplicarlo.

También analizaremos la estructura de las pantallas iluminadas vía LED.

De esta manera, seguiremos familiarizándonos con los televisores de nue-

va generación.

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