TFT-LCD“二次配板”点屏技术研究与实践

熊继军，孙承庭

计算机的主流显示器主要采用TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display,薄膜晶体管-液晶显示器)显示器。用户的液晶显示器损坏后如果过了质保期，通常会联系销售商进行售后维修服务。由于液晶显示器电路复杂，专用集成电路的集成度高，原厂的配件购买相对困难且价格高，一般维修周期较长。对于TFT-LCD故障率较高的电源电路和驱动电路这两个模块，目前通常的维修方案是用市场价格相对较低的通用电路板进行代换。

笔者经过反复研究与实践，形成了新的维修方案，主要操作是用台式计算机电源供应器经简单电路改装，替换原来液晶显示器电源板。通过多次实践检验，具有良好的可操作性。

1 一次板、二次配板和点屏的概念

对于TFT-LCD液晶显示器的维修首先要掌握三个概念：一次板、二次配板和点屏[1]。各种品牌液晶显示器机内原有电路板称之为一次板或原板，原板一般由电源板、驱动板、高压板、按键板等组成[2]。用市场上对应的通用板进行替换维修称之为“二次配板”，就是指将原液晶显示器内部损坏的电路板（主要是电源板、驱动板，用通用电路板代换，再次点亮液晶屏。所谓“点屏”就是将液晶屏点亮，使之能显示图像。

2 TFT-LCD“二次配板”点屏技术研究现状

TFT-LCD显示器维修的核心技术主要掌握在生产商或者它们指定的售后服务站手中，目前国内外生产通用电路板主要厂家有乐华、鼎科、凯旋、NOVATEK、MSTAR、MYSON等，产品包括通用的电源板、驱动板、高压板[3]。“二次配板”点屏核心技术也掌握在它们手中，这在一定程度上形成了行业垄断。社会上具有专业水平的能够快速维修TFT-LCD显示器业务的人员比较缺乏。液晶显示器的维修一般采用替换的方法，售后服务人员只要判断出哪个电路板有故障，直接用容易购买、价格相对较低的通用电路板更换即可，这样既能大幅提高维修速度，也能缩小维修成本。

3 TFT-LCD“二次配板”技术的创新点

由于液晶显示器电路中，电源板、驱动板故障率较高，其他电路故障率较低。因此，下面主要研究与电源板和驱动板的代换有关的技术。电源板可用台式计算机电源供应器电路简单改装来代换；与电源板相比，驱动板的集成度高，供电电压一般为5V或3.3V都较低，大多是MCU固化的程序更容易丢失或数据损坏，可用ISP编程技术对固件进行二次烧写[4]。

3.1 台式计算机电源供应器

台式计算机电源供应器是典型的开关电源，为机箱内最重要部件之一，输出各种直流电压为主板、硬盘等部件供电，输出端线的颜色不同，表示输出不同的直流电压：红线+5V、黄线+12V、橙线+3.3V。外壳标签标注如图1所示。其+5V、+12V、和+3.3V输出电流都在10A以上，具有较强的带负载能力[5]。大量淘汰的台式机电源（特别是各高校、科研院所都有台式计算机）用于液晶显示器电源电路的代换维修，不但可以变废为宝，减少电子垃圾对环境污染，而且可以节约维修成本。

图1 台式机电源供应器外壳标签标注

3.2 TFT-LCD液晶显示器电源电路

TFT-LCD液晶显示器电源电路也是开关电源。输出+5V、+12V、和+3.3V三种直流电压给高压板和驱动板供电，输出电流范围为3～8A，液晶显示器12V,液晶显示器15～32英寸，额定输出电流一般2～4A；5V、+3.3V额定输出电流一般为 2.5～4A，都小于5A，而台式机电源供应器输出电压+12V、+5V、+3.3V不但能满足液晶显示器电源电路输出电压的要求，而且输出额定电流都在10A以上，也能充分满足液晶显示器对电源带负载能力的需要[6]。经实践证明台式机电源供应器电路板的尺寸大小也满足液晶显示器电源原始尺寸，这就为二者的代换提供依据。

3.3 代换具体实施方案

根据上述介绍可知，+12V给高压板供电，+5V和3.3V给液晶屏的驱动板供电。拆开液晶显示器后，用延长线将连接主机电源12V输出端（黄线）和液晶显示器高压供电12V输入端节点对应连接焊好即可将主机电源电压引入液晶显示器内；同样方法用延长线连接电源供应器的+5V、3.3V与液晶显示器驱动板对应的输入端分别连接并焊好，即可实现对驱动电路的供电。对于部分品牌和不同机型中不需要3.3V电压的，可以不用连接。为了美观，可将主机ATX电源输出 +5V（红色线）、+12V（黄色线）和 3.3V（橙色线）和绿色线（电源启动信号线，低电平启动电源工作，高电平关闭电源）、黑线（地线）各保留一条，其他输出端线全部去除。绿线与黑线之间接一个微型触动开关，需要电源输出电压时，将开关闭合（绿线与黑线短路）即可启动电源。

另外，用一个10K的电阻，一端接在ATX电源输出+5V（红色线），另一端接背光灯开启端ON/OFF，这样电源模块代换就完成了。

4 驱动板的代换与固件写入实践案例

驱动板如果是硬件损坏，可用通用驱动板代换然后写入与屏对应的驱动程序；如果只是MCU程序（也叫固件）丢失或损坏，可直接写入驱动程序即可。驱动板代换完成后必须写入程序，否则液晶屏是无法正常显示图像的。下面以目前应用广泛的IT809F系列在线编程器为例，介绍用该系列编程器向乐华RTD2120驱动板写入固件的主要步骤。

4.1 固件烧写需要的工具和套件

用来烧写通用驱动板程序的编程器、USB线、驱动板、TTL或LVDS屏线[7]、VGA信号线、按键板及连接线、驱动板供电连接线、可调直流稳压电源等。

4.2 电路连接

首先是电路连接，编程器与驱动板实物连接情况如图2所示。将通用驱动板与按键板、VGA信号线编程接口、驱动板与12V直流电源等依次正确连接，同时注意在通用驱动板上设定好液晶屏的供电选择跳线，通用驱动板一般都设有3.3 V、5 V、12V电压三种设置模式，设置务必正确，以免因供电电压错误而坏液晶面板。编程器用电脑USB接口的5V电压供电，通用驱动板的12V供电一般用可调直流电源提供或输出12V的电源适配器供电。

图2 编程器与驱动板实物连接

4.3 写入程序

先要确定液晶屏型号，然后用编程器的VGA ISP接口将驱动程序写入驱动板。具体操作步骤如下：

（1）确定液晶屏型号

写入程序时主要考虑的参数是面板尺寸、信号接口类型和面板电压这三项。

这个型号并不是液晶显示器外壳上标注的型号，而是打开液晶显示器后，看液晶屏背面标签，一般液晶屏背面标签上有一个条形码（如图3所示），标注液晶屏的型号“Model:SW315BT-B01”，通过该型号查阅有关资料，得到的主要参数为：屏接口是LVDS双8位的、插片式的屏线，SXGA（1280x1024）的分辨率，屏供电电压为5V。

图3 液晶屏背面标签

（2）准备待烧写的数据文件

对于型号为M170EG01液晶屏，可以用乐华的RTMC1B（RTD2120）的驱动板来点亮这个屏。

在RTMC1B的文件夹里找到一个数据[7]：M170EG01_V3_DO8L_SXGA_RTD2120L_NA_5key_20091211_L.hex

数据说明：M170EG01_V3为液晶屏型号；DO8L为双8数据位，LVDS接口；SXGA为屏的分辨率:1280x1024；RTD2120L:适用于乐华2025(RTMC1B)驱动板；NA表示该驱动板无集成音频功能；5key表示该按键板有5个按键；20091211表示数据的建立日期[8]。

（3）程序烧写

运行驱动板烧写程序，加载准备好的液晶面板驱动程序文件，进行烧写。向驱动板写入驱动程序的过程中，编程器的红、绿指示灯会交替闪烁，当烧写结束后指示灯一般呈常亮状态。同时软件会进行自动校验，数据正确会提示“OK”或“success”字样[9]。如果未出现提示，说明编程器连接不正确或接口接触不良，重新检查连接正常后可再次烧写。

特别需要说明的是：驱屏程序有很多都是兼容的，并不一定要找原型号的，在暂时没找到原程序情况下，一般可以根据屏型号、分辨率、屏供电电压、屏的数据位数等找可能兼容的程序来烧写。一次如果不成功，可试着用编程器向驱动板中多写几次，直到把屏点亮为止。能点亮液晶屏的这张通用驱动板就可以用于代换原液晶显示器损坏的驱动板了。另外，很多驱动板烧写程序软件的操作界面可能不相同，但操作方法基本相同。

5 结语

目前，有些液晶显示器电源和高压是一体的，可以将电源和高压部分分别替换；驱动板是图像处理电路模块，硬件部分替换完成后还需要写入屏驱动。驱动程序的获得有多种途径，购买通用驱动板时厂家一般会提供，也可从网络资源下载。由于ISP功能可靠性的关系，有时会出现部分驱动板即使程序选择正确，还是会遇到烧死的情况，可降低速度重复烧写，或者插拔驱动板供电二次烧写，一般可解决问题[10]。笔者对于电源板和驱动板的研究成果得到日常实践检验是可行的，改装替换具有较好的可操作性。如能推广应用，这将对目前广泛应用的液晶显示器乃至液晶电视的售后服务水平都将产生深远的影响，并将产生可观的经济和社会效益。

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