干扰对显示器的影响

干扰对显示器的影响其实，在我们生活的环境中，干扰时时刻刻存在，只是我们平时感觉不到罢 了。但对于电子电路来说，在设计时就必须考虑干扰对机器稳定性和可靠性的影 响。像液晶显示器，如果抗干扰能力差，轻则屏幕图像出现条纹干扰，重则 OSD 数据损坏图像偏色或开机黑屏，甚至开不了机；也有可能出现自动开关机等莫名 其妙的故障，让我们无从下手，也查不到故障原因。一、干扰的产生 对液晶显示器正常工作能够产生的干扰来自两个方面，一方面来自显示器内 部，另一方面来自显示器的使用环境。1、内部干扰1）、显示器内部的干扰源有开关电源工作时产生的多次谐波，背光灯管正常 工作时产生的多次谐波。2）、再一个是带电拔插。带电拔插分两种，一种是 VGA 信号线，另一种是 220V 市电插头。（1）、虽然 VGA 接口是即插即用，但并没有规定是带电拔插。由于主机使 用的是开关电源，液晶显示器使用的也是开关电源，当两个开关电源正常工作且 不共地时，这两个开关电源的电源负级（也就是地）之间就会有几十伏，甚至上 百伏的电压差。当我们带电拔插VGA信号线时，插接的瞬间，就有可能通过VGA 信号线插头座放电。这个瞬间的放电电压如果是通过VGA信号线的插针购成回路 放电，就会立即损坏RGB或者HV信号通路。当然瞬间的放电信号也有可能破坏 驱动板上的24CXX系列FLASH存储芯片，导致显示器不能正常工作。（2）、220V 市电的带电拔插一般家用电器都设置一个电源开关，这样做的好处是防止接插电过程中意外 损坏电器元件。当我们把电器的220V电源插头接入插座时，并不是一次就接触良 好，供电稳定，而是要经过一个多次接触过程，该过程因为接触不好，电压会有 高低变化和放电打火现象。由于供电不稳，电压变化，带有 MCU 控制元件的家 用电器可能不能稳定工作，甚至出现故障，所以就设置了电源开关。不过，由于液晶显示器的功耗较小，同时液晶显示器的开关机都是 MCU 控 制的，现在液晶显示器基本都取消了电源硬开关，都是 MCU 控制开关机的，也 就是说只要插上220V电源插头，液晶显示器内部的MCU已经处于工作状态。这些干扰都有可能对显示器的正常工作产生影响，甚至造成损坏。2、外部干扰 来自外部的干扰主要是工作环境，如显示器外部的干扰源与周围的工作环境 有关，如变频空调、全自动 DD 洗衣机、微波炉、电脑磁炉、电钻等电器设备。 靠近家庭附近的大功率变压器、高压输电线、大功率无线发射台、汽车点火时都 会产生较严重的电磁干扰。二、干扰的分类1、静电静电的干扰在冬季比较明显，主要原因是冬季我们穿的衣服比较厚，在我们 运动过程中，多层衣服互相摩擦就会产生静电。当我们接触到接地相对良好的家 用电器时，人身上所携带的静电就会对地放电。如果这个放电动作是通过家用电 器的电路板和元件器放电的，由于静电的电压较高，就会瞬间击穿所经过的电子 元件，造成家用电器损坏。对于MCU和FLASH芯片之类存储类电子元件，由于静电的干扰瞬间产生, 强大的干扰电压可能对FLASH芯片内的存储空间和存储数据造成破坏，导致数据 损失而导致家用电器不能正常工作。2、电磁电磁干扰也就类似于我们所说的无线电波，因为电磁干扰在空气中传播时我 们看不到，一般也感觉不到，当处于较强的电磁环境中时，这些较强的电磁信号 就会在环境中的外壳和金属上产生较强的干扰电压，由于电子元件距离干扰源的 距离有远有近，各个器件所产生的干扰电压也有高有低，这时就会有放电动作。 不过一般由于现在的电器都带屏蔽罩，同时电路板的面积较小，这样的干扰一般 不会产生破坏。但由于个别情况下干扰源较强时，如户外靠近供电变压器和高压 电缆，电脑靠近变频空调和微波炉时，就极有可能引起损坏。3、供电供电主要是电压不稳及通过电源线过来的电磁干扰。现在的家用电器都使用 开关电源，开关电源自身产生的多次谐波可通过空气传播，也会通过电源线向外 传播。所以在开关电源的接口部分都设置了 EMI抗干扰电路，也就是防止此类的 干扰向外传播，同时也防止来自线路的干扰对电器工作产生干扰。不过一些低劣 的开关电源都把这个电路给省略了。三、干扰对显示器的影响1、屏幕图像水波纹干扰这种故障是由于显示器使用了低劣的VGA信号线，由于此类VGA信号线的 RGB地线是共用，没有分离，导致图像产生严重的水波纹干扰。只要更换优质的 VGA信号，水波纹干扰就可以消除。2、显示器图像偏色，更换VGA信号线无效。能够导致显示器图像偏色的原因有显卡故障、VGA信号断线、VGA插头接 触不良或虚焊、显示器驱动板的RGB线路对地短路或断路，屏线原因等。还有一 个很重要的就是OSD配置数据意外损坏，处理图像偏色故障时首先呼出OSD菜 单，如果OSD菜单同样偏色，则故障在屏和屏线。如果OSD菜单颜色正常，则 故障在数据和RGB通路。按先软后硬原则，可先更换VGA信号线，再清空OSD（复位）数据，接着进入工厂模式选择“AUTO COLOR”自动调整。如果还不行, 直接拆机取下 24CXX 芯片，使用编程器清空或直接更换空白全新的芯片。3、显示器开机即进入老化模式，插接 VGA 信号没有改变。有时显示器只要一加电就进入老化模式，屏幕红绿蓝白自动变化，接插 VGA 信号线没有任何变化。此类故障也是 24CXX 数据意外损坏，因为无法通过 OSD 菜单自身调整，此类故障必须拆机使用编程器清空 24CXX 才可以解决。4、显示器按键板正常，供电电压正常，但加电不能开机。此类故障表面是不开机，但我们检查显示器的+5V和+12V正常，再检查驱 动板的+3.3V、+2.5V、+1.8V也都正常。检查按键板没有按键断线和短接漏电现 象，按下 POWER 键，电压跳变信号可以直接反馈到 MCU 的对应引脚，但显示 器就不是不开机。此类故障我们不但要考虑硬件问题（习惯只考虑硬件），还要考 虑 24CXX 中的数据损坏也会同样造成不开机。对于此类故障，可以直接取下 24CXX 芯片，冷却后加电观察指示灯是否亮， 能否开机。如果可以开机，不管有无图像，则可以使用编程器清空 24CXX 芯片后， 再焊回加电试机，一般故障可排除。还有一种原因是由于液晶显示器的滤波电容失容，导致输出电压干扰杂波增 加，引起此后的工作电路供电不稳而无法工作。所以我们在测量液晶的电路电压 时，不但要观察测量电压是否正常，还要注意滤波电容的位置和外观有无异样。 在维修时可以使用替换法对可能失容的电容进行替换排查。5、无规律自动关机此类故障表现为显示器在使用过程中无规律自动关机。一般能够引起显示器 自动关机的原因是按键板按键漏电，导致 MCU 误认为有按键按下而执行按键操 作动作。如果漏电的是 POWER 就会执行关机动作，由于按键漏电不是一种稳态， 而是漏电流大小随机变化，所以只有当某时刻漏电电流大，能够把 MCU 引脚电 压拉低至低电平时， MCU 才会认为有按键按下。注意，如果 POWER 键直接对地短路，当其他键按下时也同样执行开关机动 作。6、能够正常开关机，接信号没有任何反应此类故障是由于意外电磁干扰导致 24CXX 中数据损坏，表现是正常开关机， 指示灯和待机画面都正常，但接上 VGA 信号时没有正常桌面出现，仍然提示“未 接信号线”。解决此类故障时，由于不能弹出OSD菜单，需要拆机清空24CXX芯 片。不过，并不是所有的液晶必须接信号线才会出现 OSD 菜单，有的显示器在 待机时就可以呼出 OSD 菜单，进行各种操作。四、电磁为什么会造成显示器出现各种各样的奇怪故障大家都知道，存储在24CXX芯片中的数据都是以0101之类的二进制格式存 储的，当MCU发出读写24CXX芯片指令时，读写操作命令和数据及地址都以0101 二进制格式在 SDA 总线上传输。如果在某一时刻有较强的电磁干扰产生，强烈的 电磁干扰会针 SDA 总线上的低电平直接拉高，那么二进制的 0 就变成了 1。比如 原来传输的是“00001100”，干扰使高 8 位的 0 变成了 1 ，那么到达 24CXX 芯片 的数据就变成了“10001100”，如果这个数据是地址，则要操作的位置就不正常； 如果该命令原来是读命令，现在就变成写命令，紧跟其后的数据就被写入对应位 置，所以就导致 24CXX 中的数据被意外改写。这就是我们在使用液晶显示器和电 视机时会突然损坏的根本原因。显示器的不同分辨率的色温设置、对比度、亮度、OSD菜单位置、图像上下 和水平位置都以二进制数据方式存储在24CXX芯片中，这一点很类似PC电脑的 BIOS设置。我们在设置电脑的BIOS设置时，使用的菜单只是BIOS设置菜面， 而设置的开关值是保存在南桥的CMOS芯片中，开关值的数据是靠主板上的 CMOS电池来保持数据的。同时显示器的特殊功能也是以开关值的方式保存在 24CXX芯片中，如按什么按键进入工厂模式、不同HV对应的显示模式、自检模 式等也是以二进制数据保存的，当MCU判断选择的参数被意外改写时，对应的 工作模式就会发生变化，本来应选A但现却选B,这就会出现接入信号没有反应 或接入信号线提示“频率超出范围”等奇怪的故障。不过，在实际维修中，多数机器24CXX的数据可以清空或使用空白芯片直 接更换解决。只有个别机器需要使用正常机器的数据才能解决，空白芯片会出现 图像不正常。五、如何解决干扰问题1、显示器内的开关电源应加屏蔽罩，并保证屏蔽罩可靠接地。由于开关电源向外大量辐射多次谐波，这就有可能导致周围的金属物体产生 不同的静态电压，如果这些金属物体共地良好，则它们会处于同一电位，相互之 间就不会有电流流动。如果没有共地，或者接地不良，在偶尔接触时就会产生放 电打火干扰。我们使用的打印机，无论是LPT接口还是USB接口，最好在断电时 拔插接口，防止打印机与主机没有共地时，拔插数据线时产生放电现象，烧毁主 机或打印机。我们在显示器和主机开机状态下，连接VGA数据线时，经常会发现当VGA 数据线的接头金属碰到显卡VGA母头时，会有打火现象，其实这就是显示器和 PC主机两者不共地所产生的电位差放电。严重时，这种放电现象会烧毁显示器和 显卡。2、显示器内部的驱动板和一体板或电源板与高压板、按键板也应可靠接地。 品质良好的的知名品牌液晶显示器，对干扰和屏蔽设计很完善，显示器的驱 动板和电源板、高压板都安装在屏蔽罩内，防止显示器工作时产生的多次谐波向 外辐射。特别是高压板工作时产生的干扰，如果按键板或按键板连接线靠近高压 板时，这些干扰会直接导致显示器产生误动作，或者自动关机或者弹出OSD菜单。3、显示器+5V和+12V的滤波电容容量应达到设计要求。一般当显示器使用四年左右，显示器的+5V和+12V滤波电容就容易出现失容而导致输出电压过 低或不稳而出现不易开机、电源指示灯闪烁、高压板击穿短路等故障。我们在维 修时，对于+5V的滤波电容可使用10V、16V、25V的2200UF以内的电容代换， 只要安装位置和空间允许。对于+12V应使用+25V或+35V2200UF的电容代换， 最好在更换后关机状态下测量一下此时+12V的输出电压。对于新上市的液晶显示 器，使用TOP253封装推动场管的，高压板的供电电压一般为22V，空载时电压 可能超过40V。4、灯管的连接线应做好屏蔽处理。灯管的连接线对于品牌显示器一般都做屏蔽处理，使用屏蔽罩或使用铝胶带 进行压贴屏蔽。按键板由于有引起连接，在实际维修中如果屏蔽处理不好，容易出现自动关机或自动弹出OSD菜单之类的故障。对于此类故障，我们在排除按键开关漏电的原因后，就需要考虑是否干扰引起，主要做的就是对按键板引起两端接地，中间 使用金属铝胶带压贴。6、液晶显示器的金属屏蔽罩与屏金属罩可靠接触7、按键板加吸收抗干扰电容按键板的每一个开关都加装吸收电容，对于显示器内部产生的多次谐波直接 吸收进地，防止引起显示器误动作。六、维修实例1、ACER 22寸液晶显示器自动开关机。故障现象：该显示器为组装22寸山寨液晶，外壳和驱动板都防ACER，在使用过程中会 出现无规律的自动开关机，有时时间间隔长，有时时间间隔短。故障检修：这种山寨板的显示器，外壳做的很漂亮，内部就不美观了，根本没有屏蔽罩。 驱动板和一体板是拼在一起的，使用热熔胶粘在一起。两块板子根本没有在后壳 上固定，只是使用两颗螺丝固定在底槽上。如果螺丝松动，一体板的热地就有可 能与屏金属罩接触，而使用整机带电。该显示器是网吧使用的一批机器，刚开始用就发现个别显示器在使用过程中 无规律自动关机。经检修后发现按键板正常，供电电压也正常，只是驱动板的主 控芯片发热量较大，工作时温度高达 65度以上。在主控芯片上面加装专用散热片后，芯片温度降到 35度左右，但仍然出现自 动关机。考虑到该机没有使用屏蔽装置，有可能是干扰导致按键板误动作造成的。 于是对每一个按键加装 103P 的瓷片电容后，没有再出现自动关机现象。2、一台维修改板的液晶自动弹出 OSD 菜单故障现象：这是同行维修改板的一台显示器，在使用过程中自动弹出 OSD 菜单。再次 按下EXIT键后可以消失。但过不了多长时间，OSD菜单会再次弹出。故障检修：这是同行改板后的机器，同时也经过同行的维修，按键板上的所有按键都换 过了。由于是改板机器，所以怀疑是干扰引起的按键板误动作。观察机器内部， 原来维修者在改板后，把按键板走线放在了高压板下面，而高压板工作时会产生 多次高频谐波。这些高频多次谐波被按键板引线吸收，当某个时候产生的干扰信 号足够强时，就会导致MCU认为有按键按下，而弹出OSD菜单。将按键板的引线远离高压板，同时使用铝胶带贴在屏的金属罩上。上述操作处理完毕后，加电试机，不再出现自动弹出OSD菜单，故障排除。3、DELL 15寸不接信号有“请检查信号线”的提示窗口，接上信号线黑屏。 故障现象：显示器在不接信号线时，加电开机会有“请检查信号线”的提示窗口，但一 接上信号线就黑屏无像，但指示灯仍然是绿色的。故障检修：此类故障是由于 24CXX 中的数据被意外损坏，导致虽然显示器能够检测到 主机送来的 HV 信号，但黑屏无像。有时也会表现为黑屏无光无像，指示灯黄色。解决方法，拆机后直接使用空白的24CXX芯片替换原机的24CXX芯片即可。 替换后，接信号屏幕出现图像后，如果再拔下信号线出现红绿蓝自动变化时，可 在接入信号后选择OSD菜单中的“复位”功能即可恢复到正常状态。4、长城N91A+液晶显示器加电按下POWER键指示灯不亮，屏幕无光无 像。故障现象：显示器接上220V电源后，按下POWER键机器无任何反应，指示灯不亮。故障检修：此类不开机故障的原因很多，有电源损坏无 +5V 输出、按键板损坏、 MCU 程序损坏、 MCU 损坏等等。拆机后，首先测量按键板的按键上有无电压，该机有+3.3V电压，说明电源 供电正常。测量所有按键上的电压都为3.3V，电压相同，说明按键无明显的短路或漏电 现象，不开机不是某按键短路引起的。再检测POWER键按下后，电压跳变的信号能够传递到MCU，说明PCB线 路正常。按先软后硬的原则，直接取下驱动板上面的24C16芯片，使用编程器先将内 容备份后，全部写“FF”，再装上驱动板。加电后显示器直接开机，接信号有图像，再选“复位后”，故障排除，显示器 正常使用。5、ACER 1716液晶显示器屏幕图像偏色，但OSD菜单颜色正常。故障现象：这也是同行送修的显示器，已经被同行判定为屏坏了，无法修了。该机故障 是整屏图偏黄色，但OSD菜单正常。故障检修：该机在公司检查时也是图像偏黄，说明不是VGA信号线的原因，肯定是机 器问题。OSD菜单正常，说明屏是正常，导致偏色的原因可能是驱动板或屏线。 进入显示器工厂模式，发现RGB参数差异太大，说明图像偏色的原因是 24CXX数据异常造成的。选择工厂模式中的“AUTO CLOLR”后，数秒后，屏幕提示“OK”，屏幕图 像颜色恢复正常。6、明基EP71F+无规律自动关机故障现象：此机器在送修时，大约20分钟左右就自动关机。如果再次按下POWER键仍 然能够开机，但数十分钟后再次出现自动关机。故障检修：在检修时，即使拔下按键板，仍然大约 2030 分钟左右自动关机，所以排除 是按键板漏电或干扰的原因，于是更换驱动板。驱动板更换后，正常开关机，不再出现 2030 分钟左右自动关机，可又变成 无规律自动关机故障，有时几天不关一次，有时一天关好几次。关机间隔的长短 没有规律。更换按键板和+5V滤波电容都没有明显变化，后将按键板连接线使用铝塑纸 粘贴在屏蔽罩上，故障排除。7、AOC 912S+能够正常开关机，但接上VGA信号没有任何反应 故障现象：机器送修时只加电开机，完全正常。当接下 VGA 信号线时，却没有正常的 指示灯变色，显示器出现桌面，而是没有任何变化。故障检修：对于显示器接上 VGA 信号线后指示灯不变化，无桌面图像出现，说明显示 器没有检测到HV信号或驱动板有故障。由于客户送修测试时使用的是公司的测试信号线，可排除信号线问题。拆机后，测量RGB和HV对地阻值均正常，无对地短路现象。再检测HV到 MCU 之间电路，也完全正常。拆下24CXX芯片后（空置24CXX），接入VGA信号线加电开机，黑屏无像 但出现“自动调整”字样，指示灯变绿，说明驱动板已经检测到HV信号。将24CXX芯片使用编程器全部写“FF”清空后，再焊接好，加电开机，不 接VGA信号线时，屏幕出现红绿蓝的老化测试画面。接入VGA信号线后，桌面 出现，图像完全正常。再使用 OSD 菜单中的“复位”功能复位后，不接信号时出现常见的“请检 查信号线”字样，故障完全排除。8、AOC L171 液晶显示器，可以正常开关机，接上信号后提示未检测到 RGB 信号，无图像出现。故障现象： 显示器可以正常开关机，只是接上信号线时屏幕出现的不是桌面，而是提示 “未检测到 RGB 信号”的画面。故障检修：AOC 的这种故障也比较常见，让维修者很是麻烦，往往认为是驱动板损坏。 而该机的驱动板使用的是36P的FFC接口，普通的通用驱动板无法匹配。实际上该机的此类故障，也是在使用过程中由于电磁干扰造成的 24CXX 中 的数据意外损坏，而破坏的数据在显示器开机时恰恰对应“未检测到RGB”的故 障模式，所以我们就看到了上述的故障现象。解决的方法也简单，拆机后直接取下24C08芯片，使用编程器清空其中的数 据再焊回即可。9、菲利浦 170S6 液晶显示器，能够正常开关机，接不接信号都显示白色屏 幕，中间有一个AGING字样的画面。故障现象：菲利浦的170S6显示器只要加电开机就出现“AGING”画面，接不接信号屏 幕无任何变化。故障检修：此类故障也是显示器驱动板上的OSD配置芯片24CXX在使用过程中，受电 磁干扰其中的配置数据被破坏。使用每次加电开机时，显示器都自动进入老化模 式。解决的方法也简单，只需要拆机，复制正常机器的24C16芯片中的数据即可 解决。