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[海信] 海信UOC3+GM5221机芯液晶电视原理及维修说明

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发表于 2009-7-15 10:31:00 | 显示全部楼层 |阅读模式

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UOC3+GM5221液晶电视原理维修简要说明


——LCD2003EU/TLM1588/TLM2077
一、方案概述
本机采用LG-PHILIPS公司的20.1英寸高亮度、高对比度、宽视角电视专用液晶屏。图像处理部分由GENESIS公司的嵌入式芯片GM5221(其中包括CPU、A/D转换、SCALER、DEINTERLACE部分),PHILIPS的模拟解码,图文,丽音处理芯片UOC3,成都旭光的频率合成式高频头TDQ-6FT/W124H等组成。
二、原理说明(参照电路
(一)、电源部分
本机工作时有12V、5V、3.3V、1.8V、33V等多组电压
(1) 12 V部分
由内置电源直接供给直流12V,由于内置电源是作为一个部件采购,这里就不在详细描述其工作原理。本机需要12V供电的部分有:伴音功放N601(解码板TDA1517P)、耳机功放N600(解码板TDA2822M)、逆变器(INVERTER)、升压模块N401(解码板BA6161N)。
(2) 5V部分
本机由集成电路U9(主板LM2576-5.0)及其外围电路构成了一个降压型开关电源。通过这个开关电源,将12V直流电压变为5V直流电压为整机供电。在这个电路中,U9相当于一个起开关作用的功率晶体管,L10(100μH)为储能电感,D3(1N5822)为续流二极管,由于工作于开关方式,使其输出负载电流大(3.0A),电源转换效率高(77%),发热量小,可以采用铜箔散热的方式。同时,本电路还具有输出限流,及在故障状况下提供完全保护的热关断功能。
(3) 3.3V部分
本机3.3V是通过两个低压差线性电压稳压器U11(主板LM1117-3.3)、N400(解码板LM1117-3.3)、对5V直流电压进行稳压来得到。此外该芯片还具有内部限流和热关断的功能,LM1117-3.3的最大输出电流为800毫安。
(4)1.8V部分
本机1.8V是通过两个低压差线性电压稳压器U13(主板LM1117-1.8)对5V直流电压进行稳压来得到。此外该芯片还具有内部限流和热关断的功能。
(5)33V部分
本机33V电压是通过升压模块N401(解码板BA6161N)及其外围电路对输入电压12V进行升压转换为33V来完成,主要给高频头提供调谐电压用。
(二)背光驱动部分
本机背光电源驱动板的作用就是将12V直流电压变为频率约为60kHz、有效值约为760VRMS(20”)的正弦交流电压来驱动作为本机背光源的六根冷阴极射线管(CCFL)。
(三)图像信号处理部分
本机支持射频、视频、S端子、YCbCr/YPbPr、VGA多种图像输入方式,下面针对不同的输入方式进行说明。
(1)射频信号
广播电视射频信号输入频率合成电子调谐器A400(TDQ-6FT/W124H),IF端输出38M中频信号分成两路,分别送到Z100(伴音声表)和Z101(图象声表),这就是我们常说的准声像分离方式。从Z100 和Z101的#4、#5脚分别输出伴音中频(SIF)信号和图象中频(PIF)信号,分别进入模拟解码芯片N100(TDA12021H即UOC3)的#29,#30(声音)和#24,#25(图像)。图像信号经UOC3内部解码,从N100的#85,#86。#87脚输出模拟RGB信号。行同步脉冲从N100的#67脚输出,经N300(74HC123)整形后从N300的#13脚输出需要的行同步脉冲。场同步脉冲从N100的#85输出,经N301(74HC123)整形后从N301的#5脚输出需要的场同步脉冲。从N100的#31脚输出高放AGC电压至高频调谐器AGC端,从而控制信号高放增益。UOC3输出的模拟RGB信号、行场同步信号到数字板与VGA输入的模拟RGB信号、行场同步信号均需由U5(GM5221)进行模/数转换,故在U5之前加了两个由CPU控制的电子切换开关U3(PI5V330)、U4(74HC4053),U4负责行场同步信号的切换,U3负责模拟RGB信号的切换。模拟RGB信号及行场同步信号在U5(GM5221)内部进行模/数转换、隔行变逐行、图像缩放等处理后,输出数字RGB、行场同步、时钟等信号来驱动液晶屏显示图像。

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 楼主| 发表于 2009-7-15 10:32:00 | 显示全部楼层
(2)视频、S端子、SCART、YCbCr/YPbPr信号
外部视频信号输入经过射随电路输入到模拟解码芯片N100(TDA12021H即UOC3)的#58脚,与内部视频信号在UOC3内进行选择,输出一路复合视频信号,其后的信号通路与射频信号相同,这里不再赘述。
S端子信号的Y和视频信号复用,C信号经过射随后输入到N100的#59脚,其后的信号通路与射频信号相同,这里不再赘述。
SCART端子的SCART1-VIDEO-IN经过射随输入到N100(UOC3)的#51, SCART1的R,G,B直接输入到#78,#79,#80脚。SCART1的Y信号是和SCART1-VIDEO-IN复用,C信号和SCART1的R信号复用。经N100(UOC3)内部解码后均输出模拟RGB信号及行场同步信号,其后的信号通路与射频信号相同,这里不再赘述。
YCbCR/YPbPr信号与N100(UOC3)输出的R、G、B信号经过N500(PI5V330)开关切换后进入U5(GM5221)进行处理,其后的信号通路与射频信号相同,这里不再赘述。
(3)VGA信号
外部输入的VGA信号输入U5(GM5221)进行模/数转换,其后的信号通路与射频信号相同,这里不再赘述。
(4)视频输出
     射频信号经N100(UOC3)内部解调出的视频信号,从#48脚输出,经射随后输出到SCART端子。本机的视频输出仅为射频信号内容。
(四)        音频信号处理部分
声表Z100的#4、#5脚输出伴音中频(SIF)信号进入模拟解码芯片N100(TDA12021H即UOC3)的#29,#30脚,在I2C总线控制下,在芯片内部进行音量、高低音、平衡,均衡等处理后输出三路,其中从#60、#61脚输出的一路到伴音功放N601(TDA1517P),经放大后驱动扬声器。第二路从#62、#63输出到耳机功放N600(TDA2822M),经放大后驱动耳机。第三路从#36,#37输出到SCART1端子。
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 楼主| 发表于 2009-7-15 10:32:00 | 显示全部楼层
(五)        控制部分
(1)微处理器部分
本机主芯片U5(GM5221)内部嵌入一个微处理器,因此 U5同时兼具微处理器的功能。
微处理器包括以下部分:
? 中断控制器
? 80X86架构的CPU
? 时钟与复位部分
? 定时器
? 外部存储器端口
? 通用异步收发器(UART)
? 遥控信号处理器(IR)
? 通用I/O口(GPIO)
(2)GM5221 存储器部分
本机使用了一片2Mb闪存U7(SST39SF020-90-4C-NH)存储本机程序。U7的#24,#31脚分别与U5的#5,#6脚相连,进行程序的读写控制。寻址和数据传输则分别通过18位的地址线和8位的数据线来完成。系统开始工作时,主芯片U5通过8位数据线将闪存中的程序读到U5中的RAM中运行。 由于闪存是可擦写的,所以本机芯片无需掩膜,只需在生产前用烧码器将程序烧入闪存U7。另外,还可以由计算机通过U5(GM5221)的通用异步收发器(UART),直接将程序写入闪存U7内,实现软件的升级。
本机还使用一片E PROM  U8(24LC16B)用来存储亮度、对比度、音量等用户数据。
(3)GM5221  I/O口部分
下面将对GM5221的I/O口做一下介绍。
MCSCL(#92),MCSDA(#93)脚是GM5221的I2C总线的时钟线和数据线。INPUT SW(#88)用于控制解码板上的电子开关N500(PI5V330)实现UOC3输出的模拟RGB与高清信号之间的切换。MUTE(#89)用于控制解码板上的伴音功放N601(TDA1517P)的静音脚。IR(#90)是遥控信号的输入脚。LED1(#91)是待机指示灯的控制输出脚。ADC IN1(#173)是按键信号的ADC输入脚。SCART-SWITCH(#175)是SCART1的慢切换输入脚,用于用于AV/TV信号切换。PWM0(#98)用于控制背光灯的亮度。SEL_RGB(#99)用于控制主板上的U3(PI5V330)和U4(74HC4053)来切换解码板传过来的RGB,行场同步和VGA端子的RGB,行场同步之间的切换。DPWR(#69)来控制主板上的U12(IRF7314)实现控制给解码板的5V,12V的通断。PPWR_PANEL_POWER(#67)是控制U14实现给液晶屏供电的通断。PBIAS_ON/OFF(#68)用于控制背光灯的通断。
由于本机所用的模拟解码芯片UOC3有自己的CPU,因此就涉及到GM5221和UOC3之间的双机通信问题。本机通过5个I/O来实现:ReqReadEvent(#83) 请求读事件,ReqComm(#84)请求通信,ReadyComm(#85) 通信准备好,SCL(#82) 虚拟I2C总线时钟线,SDA(#81) 虚拟I2C总线数据线。具体软件如何实现,这里不再赘述。
(4)UOC3  I/O口部分   
下面介绍UOC3的I/O口。
    SAW1(#123)控制声表K6257,实现彩色制式的选择。SAW2(#128)控制声表K9453实现声音制式的选择。SCART1-FB-IN(#77)接收SCART1的快切换信号,用于RGB信号FB使能信号输入。IR(#97)是UOC3的遥控信号输入端,只有在图文状态下,才起作用,其余状态下是屏蔽状态。用于双机通信的5个I/O口ReqReadEvent(#107),ReqComm(#106),ReadyComm(#105),SCL(#108),SDA(#109)同GM5221。
(5)电源管理
本机待机时除主芯片U5(GM5221)及其外围部分电路保持工作状态外,其他部分电路的电源均需切断以降低功耗,本机是通过两个双P沟道的MOS管集成电路来进行电源控制的。DPWR(#69)来控制主板上的U12(IRF7314),待机时DPWR(#69)为低电平,从而将给解码板的5V,12V的切断。PPWR_PANEL_POWER(#67)是控制U14,待机时为低电平,将给液晶屏供电的12V电压切断。通过上述控制,可以极大地降低功耗。
(6)背光电源控制
本机背光驱动部分的开关是由U5(GM5221)的PBIAS_ON/OFF(#68)来控制的。,当PBIAS_ON/OFF为高电平时,背光驱动部分处于工作状态,当信号变为低电平时,背光驱动部分将停止工作。
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