第3章　液晶电视机维修

3.1　液晶电视机的结构和工作原理

3.1.1　液晶电视机的结构特点

液晶电视机的外部结构相对比较简单，从外观上看，液晶电视机的外部是由液晶显示屏、外壳和底座构成的，图3-1为典型液晶电视机的外部结构图。

打开液晶电视机外壳，即可看到其内部结构，如图3-2所示，液晶电视机内部是由主电路板、开关电源电路板、操作显示电路板、液晶显示屏组件和背光灯等部分构成。

液晶电视机是由液晶显示屏和多个电路板组合而成的。液晶电视机的各单元电路不是独立存在的，在正常工作时，各电路因相互传输信号而存在一定的联系，如图3-3所示。

从图3-3中可以看出，液晶电视机各电路板之间的信号传输关系为：直流电压由开关电源电路板传输到主电路板及背光灯等部分，为其提供工作条件。操作显示电路和遥控接收电路向液晶电视机输入人工指令，经主电路板处理后，由微处理器输出各种控制信号，使液晶电视机进入工作状态。

（1）电视信号接收电路

液晶平板电视机的电视信号接收电路包括调谐器和中频电路两部分，如图3-4所示。调谐器用于接收外部天线信号或有线电视信号，进行处理后输出中频信号；中频电路则用于将调谐器输出的中频信号进行视频检波和伴音解调后输出视频图像信号和第二伴音中频信号，送往后级电路中。

（2）视频解码电路

液晶电视机中，视频解码电路的主要功能就是将电视信号接收电路或接口电路输入的模拟视频图像信号进行解码处理，变为亮度和色差信号或者是数字视频信号后再输出，如图3-5所示。

（3）数字图像信号处理电路

液晶电视机的数字图像信号处理电路用于进行数字图像处理、输出数字视频信号，并驱动液晶显示屏工作。除此之外，该电路具有多个输入信号接口，可接收外部视频设备的AV信号、S-视频信号和YPbPr分量视频信号等，图3-6为典型液晶电视机中数字图像信号处理电路的实物外形。

（4）音频信号处理电路

液晶电视机的音频信号处理电路一般由音频信号处理集成电路和音频功率放大器两大部分构成，该电路主要是用于完成第二伴音中频信号的解调、数字音频处理并输出多组音频信号去驱动扬声器发声，图3-7为典型液晶电视机中音频信号处理电路的实物外形。

（5）系统控制电路

系统控制电路是整个液晶电视机的控制核心，整机的动作都是由该电路进行控制。系统控制电路中的核心是一只大规模集成电路，该电路通常称之为微处理器（CPU），该电路外围设置有晶体、存储器等特征元器件，如图3-8所示。

（6）开关电源电路

开关电源电路是整机工作的动力源，它是将市电交流200V变成+12V、+24V、+5V等多路直流电压，为液晶电视机各电路板供电，如图3-9所示。

（7）逆变器电路

在液晶电视机中，逆变器电路专门用于为液晶电视机的背光灯管供电。该电路用于将开关电源电路输出的一路直流电压（12V或24V）逆变为交流电压后，为背光灯管提供工作条件，如图3-10所示。

（8）液晶显示屏及驱动电路

液晶显示屏及驱动电路构成一个不可分割的组件，接收来自数字图像信号处理电路输出的图像数据信号及相关的同步信号，并将这些分配给液晶显示屏的驱动端，使液晶显示屏显示图像，如图3-11所示。

（9）接口电路

液晶电视机的接口电路主要包括与各种外部设备或信号进行连接用的各种接口及接口的外围电路部分，是液晶电视机与外部设备之间进行联系的信号通道，图3-12为典型液晶电视机中各种接口的实物外形。

3.1.2　液晶电视机的工作原理

（1）液晶电视机的整机工作原理

液晶电视机接收天线或有线电视接口送来的射频信号或外接接口等输送的音频、视频数字信号，经过内部功能电路处理后，形成用以控制液晶屏显示图像的数字信号和控制扬声器发声的音频信号，数字图像信号通过显示屏驱动电路在液晶屏上显示出动态图像，而音频信号则经音频信号处理电路后驱动扬声器发声。

液晶显示屏是液晶电视机上特有的显示部件，该部分主要由液晶显示板、显示屏驱动电路和背部光源组件构成，如图3-13所示。目前，常见的液晶显示屏驱动是采用有源开关的方式来对各个像素进行独立的精确控制，以实现更精细的显示效果。

（2）液晶显示屏的显色原理

在液晶层的前面，设计有由R、G、B栅条组成的彩色滤光片，光穿过R、G、B栅条，就可以看到彩色光，如图3-14所示。在每个像素单元中，都是由TFT（薄膜晶体管）对液晶分子的排列进行控制，从而改变透光性，使每个像素都显示不同的颜色。

由于每个像素单元的尺寸很小，从远处看就是由R、G、B合成的颜色，与显像管R、G、B栅条合成的彩色效果是相同的。这样液晶层设在光源和彩色滤光片之间，每秒液晶层的变化与图像画面同步。

（3）背部光源组件的工作原理

液晶屏的背部光源组件如图3-15所示，背光灯灯管所发的光是发散的，而反光板将光线全部反射到液晶屏一侧，光线经导光板后变成均匀的平行光线，再经过多层光扩散膜使光线更均匀更柔和，最后照射到液晶中。

当背光灯的两端加上700～1000V的交流电压后，灯管内部的电子将会高速撞击电极，产生二次电子，水银受到电子撞击后产生波长为253.7nm的紫外光，紫外光激发涂在内壁上的荧光粉产生可见光。

（4）液晶电视机的信号处理过程

液晶电视机中各种单元电路都不是独立存在的。在正常工作时，它们之间因相互传输各种信号而存在一定的联系，从而实现了信号的传递，使液晶电视机可以对相应的信号进行处理，显示出图像和发出声音。

图3-16为典型液晶电视机的整机电路信号流程图。由图可知，该电视机主要是由一体化调谐器N100、微处理器／数字图像处理／音频信号处理集成电路N500、音频功率放大器N600、电源电路、逆变器电路和液晶显示屏组件等构成的。

天线所接收的电视信号或有线电视信号经接口送入一体化调谐器中，由调谐器及外围元器件构成的电视信号接收电路完成射频信号的放大、变频以及音、视频信号的解调等处理，由①脚输出音频信号，③脚输出视频图像信号送往微处理器／数字图像处理／音频信号处理集成电路N500中。由VGA接口以及视频分量接口输入的信号也送入N500中，在N500内部对两路视频信号进行切换和处理。

本机接收的视频信号与外部接口输入的视频信号，经N500内部切换、数字图像处理后，形成低压差分信号（LVDS），经屏线送往液晶屏驱动电路中，从而使液晶屏显示图像。

第二伴音信号经N500内部的音频处理部分处理后，输出L、R音频信号，该信号被分别送往音频功率放大器N600和音频放大电路N200中，经放大处理后，再分别送往本机左右声道扬声器以及耳机接口。

数字图像处理／音频信号处理电路N500内部集成的微处理器电路，通过SDA（串行数据线）和SCL（串行时钟线）传输控制信号。数据存储器N503、程序存储器N402和DDRAM存储器N501作为图像存储器和程序存储器使用，配合N500芯片工作。

整机的待机、电源指示灯、静音、背光灯的亮度、背光灯电源供电等的调节控制都是由N500芯片中的微处理器进行控制的。

交流200V电压在开关电源电路中进行滤波、整流、开关振荡、稳压等处理后，输出多路直流电压，作为电路板上的各电路单元及元器件提供基本的工作条件。