BEDAH JEROAN LCD& LED

Plasma Display mati protek

Menjumpai kasus Plasma TV mati protek, maka kemungkinan-kemungkinan penyebabnya adalah problem pada unit modul power suply :

· Salah satu board driver ada yang rusak short, maka coba lepas semua dahulu semua konektor-konektor pada modul power suply yang menuju ke modul-modul panel driver.

· Kerusakan pada salah satu bagian dari macam2 power suply yang ada, sehingga mengakibatkan salah satu tegangannya over, drops, atau short sama sekali. Mungkin juga hanya disebabkan karena adjustment VR yang berubah.

· Kerusakan elko-elko pada bagian power suply atau sistim protek yang ada pada modul power suply. Cek secara visual maupun menggunakan ESR-meter.

LCD stand-by tidak mau “on”

KASUS :

LG LCD 32inc
Problem stand-by, power tidak mau “on”

SOLUSI :

Coba di power lewat tombol panel maupun remote tidak mempan semuanya
…………….“Wah…….pasti modul digitalnya yang problem !”……”pasti sulit nih…”
Berpikir sejenak, pikir-pikir dulu langkah apa yang akan dilakukan
Coba lepas konektor kabel board tombol-tombol panel, …………………kemudian hidupkan dengan remote…………dan….. “pet” lampu indikator stand-by langsung padam…….dan sebentar kemudian byaaaar…..layar langsung nyala dengan noise.
Pasang antena dan cek gambar maupun suara…semuanya OK.
Langsung periksa board tombol-tombol panel….diketemukan tombol untuk “POWER” short……..
Wah…wah….wah kok jadi hanya enak begini……tidak jadi berpikir keras.

Apa yang perlu dilakukan jika ketemu LCD mati

Kami sering mendapat pertanyaan teknisi pemula yang baru belajar reparsi LCD. Apakah yang harus dilakukan pertama kali jika menjumpai LCD (1) Mati total atau (2) Stand-by atau (3) Layar gelap. Menjawab pertanyaan seperti ini, maka perhatikan cara kerja LCD dengan contoh gambar blok diagram yang kami ambil dari training-manual LCD LG seperti gaambar dibawah.

Saat listrik dicolokkan – yang pertama terjadi adalah sebuah sub power-supply kecil akan menyediakan tegangan stand-by 5v untuk bagian mikrokontrol pada Main pcb.
Mikrokontrol jika telah menerima tegangan 5v – maka lampu stand-by akan menyala merah.
Jika tombol power ditekan – maka mikrokontrol pertama kali akan mengecek setiap bagian apakah telah bekerja secara normal yaitu dengan ditandai lampu indikator yang kedip-kedip.
Jika ada sesuatu yang tidak beres, maka lampu akan kembali menyala stand-by
Jika semuanya normal, maka mikrokontrol akan memberikan perintah “on” yang biasanya berupa tegangan “high” ke bagian power-supply sehingga SMPS Utama akan mulai bekerja menghasilkan tegangan 12v/24v untuk Main pcb dan Inverter pcb (ballast). Sirkit kontrol on-off ke SMPS Utama umumnya dilakukan melalui sebuah Photo-coupuler
Lampu backlight segera akan menyala setelah menerima (1) tegangan supply 24v, (2) perintah “inverter On” dan (3) tegangan PWM-DIM dan BRITanalog-DIM

Fungsi PWM-DIM atau BRITanalog-DIM

Kedua sistim ini fungsinya sama, hanya cara kerjanya yang sedikit berbeda. Biasanya Inverter hanya menggunakan salah satu dari dua macam sistim ini. Sistim berfungsi untuk mengatur gelap-terangnya lampu back-light. Pada LCD klas murah umumnya menggunakan Analog-dim dengan tegangan tetap sehingga nyala lampu backlight tidak bisa diadjust.

Inverter-Backlight protek.
Pada model tertentu kadang diperlengkapi sistim protek jika ada masalah pada Inverter pcb.
Pada LCD yang tidak diperlengkapi sistim inverter-backlight protek, maka LCD akan tetap hidup tetapi layar tetap gelap jika inverter-lampu backlight bermasalah.
Pada LCD yang diperlengkapi sistim protek, maka LCD akan kembali mati stand-by jika inverter atau lampu backlight ada yang bermasalah. Ada satu jalur kabel tambahan yang dinamakan “ERROR” dari Inverter pcb ke Main pcb sebagai kontrol protek.

Data tegangan :

Kontrol power on-off St-by 0v, Power-on 4v
Inverter on-off St-by 0v, Inverter-on 4v
PWM-DIM St-by 0v, Power-on 1 ~ 3.3v
Analog-DIM St-by 0v, Power-on 1.8v
Error out St-by 5v, Hidup normal 0v, protek 4v

TROBELSHUTING

Mati total

Cek apakah ada tegangan 5v ke mikrokontrol pada Main pcb.
Kemungkinan SMPS kecil untuk stand-by rusak

Mati stand-by

Periksa apakah sudah ada tegangan kontrol “power-on” dari Main pcb
Jika tidak ada berarti mikrokontrol atau Main pcb rusak
Jika telah ada maka kemungkinan SMPS utama belum mau bekerja sehingga belum keluar tegangan 12v/24v

Layar gelap, suara ada

Berarti Inverter belum bekerja sehingga lampu backlight belum menyala.
Periksa apakah telah ada (1) tegangan supply 24v, (2) tegangan ”inverter on” dan (3) tegangan Dimming.
Jika semua tegangan telah ada berarti Inverter rusak.

Trik melepas elko aluminium smd aman dan cepat

Melepas elko aluminium smd (tempel) yang sering dijumpai pada Kontrol-board LCD atau PLASMA kalau belum berpengalaman kadang makan waktu lama dan beresiko merusak printed board. Kerusakan printed tentu akan menambah beban pekerjaan tersendiri karena kadang jalur printednya sangat lembut dan butuh waktu lama untuk menyambungnya kembali. Apalagi kalau jumlahnya sangat banyak seperti dijumpai pada PLASMA model lama.
Sering melakukan hal ini, maka menurut pengalaman kami teknik yang paling aman dan cepat adalah sebagai berikut :

Kedua kaki elko diberi timah dahulu.
Pekerjaan selanjutnya perlu dilakukan oleh 2 orang.
Satu orang menyolder salah satu kaki elko dan memegang sebuah pinset untuk mencabut (gunakan pinset yang kaku dan kuat)
Satu orarng lainnya membantu menyolder kaki elko lainnya.

Dalam hitungan kurang dari 15 detik biasanya elko sudah tercabut.

----------------------------------

Pengalaman SarifTv (Spesialist LCD Electronics Clinics) :

Tanpa solder.
Dengan tang lancip - cukup dipelintir diputar searah jarum jam.
Kaki elko akan patah dan tidak merusak jalur printed.

Kasus LCD Sanyo mati total.

KASUS :
LCD Sanyo 24 inch mati total

PENYELESAIAN :

Cek tegangan 5v untuk st-by tidak ada
Cek diode pada sekunder switching regulator ada yang short. Kode diode SR 515 yang yang artinya mempunyai kemampuan 5A. Ganti dengan diode B+ yang biasa diketemukan TV 29 inch yang bentunya mirip transistor dengan pendingin (…….diode serupa juga dapat diperoleh dari bekas power suply CPU computer)
Setelah penggantian diode, tegangan 5v st-by dan lainnya OK…..tapi lampu indikator tetap belum nyala……..wah Kontrol-board bermasalah nih ???????
Cek tegangan pada kaki osilator X-tal kontrol board dan beberapa elko lainnya…..tidak ada tegangan semua……..wah kalau seperti ini rasanya ada tegangan yang belum masuk……..ada sepercik harapan kasus bisa diselesaikan.
Cek kontrol-board secara visual…….diketemukan ada sebuah ic smd (tempel) yang retak……beruntung nomor part masih kelihatan…yaitu H1117…….input sudah masuk tegangan 5v, tetapi pada outputnya tidak ada tegangan keluar………cari data-sheet ic tersebut lewat “datasheet4u.net”……..ic merupakan regulator yang dapat diajust 1.8v/2.5v/3.3v/5v

SUMBER ARTIKEL http://bedahelsidi.blogspot.com

Susah cari ic demikian (atau mungkin malah tidak ada yang jual?)…….berpikir
sejenak…..kenapa tidak dicoba “di-drop” pakai diode saja?.........Maka diseri 3 buah diode IN4001…..dipasang antara Input dan Output agar mendapatkan tegangan sekitar 3v, karena sebuah diode silikon akan menurunkan tegangan sekitar 0.6~0.7v
Coba dihidupkan…….lampu indikator st-by langsung nyala…….tekan tombol power……indikator langsung berubah hijau……kemudian byaaarrrr….. LCD langsung nyala dan keluar gambar

Modifikasi Universal power suply pada Toshiba 32PB10E

KASUS :

Toshiba LCD 32PB10E mati total

PEMERIKSAAN :

Pertamakali periksa konektor pada board Power supply untuk mengetahui tegangan-tegangan keluaran (biasanya tertulis disitu). Tegangan keluaran 5v (tentunya untuk stand-by) dan tegangan 13v yang dikontrol on-off. Switching regulator menggunakan STR-W6025.B
Cek tegangan stand-by tidak keluar, tegangan pada elko besar ada - Artinya STR-W tidak kerja.
Karena skema tidak ada, maka perlu lihat data-sheet STR-W6025 lewat “datasheet4u”, hasilnya seperti gambar dibawah.

Cek tegangan pada pin-4 Vcc tidak ada. Kalau dilihat dari blok gambar ke.2 diatas – maka pin-4 ini perlu mendapat tegangan “START” dari pin-1 secara internal.
Kesimpulan STR-W rusak.

EKSPERIMENT MODIFIKASI

Menggunakan Universal Power Suply Hanaya .
Lepas dulu modul power supply, dan lepas STRW yang rusak.
Pasang hanya kabel merah dan hitam – hasilnya tegangan keluaran goyang-goyang.
Pasang kabel biru pada pin-6 – tegangan keluaran masih goyang-goyang.
Setelah coba-coba tegangan keluaran baru bisa stabil setelah pasang beban R 100ohm/2w pada jalur tegangan 13v dan R 270ohm/1w pada jalur tegangan 5v, masing-masing dihubungkan ke ground.
Pasang kembali modul power-suply……….dan langsung coba hidupkan………..hasilnya langsung joooos
Tinggal pasang tambahan aluminium pendingin – dan diakalin cara menaruh Universal power supply

Catatan tambahan :

Power supply model ini mempunyai 3 buah photo-coupler.
Photo-coupler.1 digunakan untuk STR-W6025.
Photo-coupler.2 digunakan untuk sirkit PFC
Photo-coupler.3 digunakan untk kontrol on-off sirkit PFC.
Power FET untuk inverter langsung mendapat tegangan dari elko besar, bukan dari sekunder tranfo switching. Maka Universal power supply cukup menggunakan Ampere yang paling kecil.
kalau mau ganti STR-W6025 sebenarnya dapat dipesan lewat “solectv”, karena dipasaran sepertinya belum ada.

Apa fungsi sirkit PFC pada LCD dan Plasma display

Gambar.1

Tegangan listrik ac (PLN) secara grafis dapat ditunjukkan seperti gambar.1, yang dinamakan tegangan “sinus”. Pertama tegangan nol dan berubah naik – setelah sampai puncak – kemudian turun lagi hingga nol – setelah itu tegangan berbalik arah dan naik – setelah sampai pucak kemudian turun lagi kembali ke nol. Hal ini diulang-ulang – dimana jumlah pengulangan adalah 50 kali/per detik (atau frekwensi 50 Hz)

Gambar.2

(Gambar.2) - Jika tegangan ac diumpankan ke beban yang sifatnya resistif (misalnya solder, lampu dop, setrika), maka (I) arus yang mengalir juga berbentuk sinus seperti halnya (V) tegangan. Jika tegangan naik arus juga ikut naik, jika tegangan turun arus juga ikut turun secara bersamaan. Atau dikatakan (I) dan (V) se-irama atau mempunyai “phase” yang sama.

Gambar.3

(Gambar.3) - Jika tegangan diumpankan pada beban yang sifatnya induktif, seperti misalnya tranfo, motor, kompresor - Maka (I) arus tetap juga berbentuk sinus, tetapi naik turunnya tidak seirama dengan (V) tegangan. Atau dikatakan (I) dan (V) phasenya tidak sama.

Gambar.4

(Gambar.4) - Jika tegangan diumpankan pada beban yang sifatnya kapasitif, misalnya switching regulator, lampu hemat enersi. Maka antara (I) dan (V) phasenya juga tidak sama.

Apa akibatnya jika phase (I) dan (V) tidak sama?

Kilowatt meter atau meteran listrik bekerja berdasarkan pengukuran besarnya (I) arus.
Sedangkan Daya listrik atau watt adalah hasil perkalian (V)Tegangan x (I) Arus.
Akibatnya jika beban listrik bersifat induktif atau kapasitif - maka seumpama kita menggunakan daya listrik 100w maka yang akan “kita bayar” ke PLN menjadi lebih besar dari dari sesungguhnya (…….misalnya saja kita bayarnya jadi 120w tergantung dari besarnya pergeseran phase) karena dalam hal (I) jadi makin besar.
Untuk menghindari kerugian semacam ini, maka LCD maupun PDP dengan ukuran besar “di-syaratkan” agar bagian power supply diberi tambahan sirkit “PFC” (power factor correction). Tanpa sirkit PFC maka pemakaian listrik makin boros

Dapatkah sistim protek backlight-inverter dilumpuhkan.

Gejala backlight-inverter mati protek.

Karena setiap LCD memunyai cara kerja yang sedikit berbeda, maka gejala backlight-inverter mati karena protek dapat ditunjukkan sebagai berikut :

Layar nyala sebentar terus gelap, led indikator tetap nyala hijau dan suara tetap ada.
Layar nyala sebentar terus pesawat mati, dan led indikator berubah merah kedip2.
Lampu backlight kedip-kedip (….kaya disco gitu lho)

Penyebab CCFL Inverter mati protek ada beberapa macam, antara lain adalah :

Salah satu tranfo HV (high voltage) ada yang rusak. Secara visual kadang tranfo yang rusak terlihat gosong kawat emailnya. Tranfo yang rusak kalau dicek resistansi pada kumparan sekundernya (bagian tegangan tinggi) biasanya berbeda nilainya dengan tranfo lainnya yang masih bagus (dapat tambah besar atau sebaliknya dapat pula tambah kecil)
Salah satu lampu CCFL tidak nyala karena rusak atau los kontak
Salah satu kapasitor tegangan tinggi rusak
Ada solderan pada bagian tegangan tinggi HV yang los kontak
Kerusakan pada bagian sirkit protek pada board inverter

Apakah sirkit protek dapat dilumpuhkan?

Pada saat backlight nyala pertama kali, tegangan backlight belum stabil. Dan hal ini dapat memicu sirkit protek aktip bekerja. Maka pada umumnya sirkit protek ditunda dulu beberapa detik kerjanya pada saat pertama kali inverter dihidupan.

Dibawah ini adalah contoh pin-out sebuah ic driver inverter CCFL OZ9983

Lamanya penundaan sistim protek ditentukan oleh besarnya nilai kapasitor pada pin-3 TIMER. Makin besar nilai kapasitor kama makin lama penundaan kerja sistim protek. Jika pin ini langsung dishort ke ground…..maka sistim protek akan tidak bekerja sama sekali.

Awas : Mematikan sirkit protek mungkin dapat berakibat Power FET inverter rusak jika ternyata tranfo HV rusak (short)

Beberapa contoh lainnya pin protek IC Driver Inverteryang perlu dishortkan ke ground (catatan ini kami peroleh dari blognya orang luar sono….jadi bukan pengalaman sendiri) :

TL5001 pin-5
TL1451 pin-15
TL5451 pin-15
BA9741 pin-15
BA9743 pin-15
MB3775 pin-15
AT1741 pin-15
AT1380 pin-2
KA7500 pin-1 dan 16
TL494 pin-1 dan 16
FA3629 pin-15 dan 16
FA3630 pin-7 and 10
OZ960 OZ962 pin-2
OZ965 pin-4
OZ9RR pin-8
AAT1100 pin-8
AAT1107 pin-15

Kapasitor pada pin ini diopen (dilepas)

BIT3101 pin-2 dan 15
BIT3102 pin-5
BIT3105 pin-4
BIT3106 pin-4 dan 27
BIT3107 pin-4
BIT3193 pin-15

Untuk mencari kaki pin-protek tipe lain, maka datasheet ic driver dapat dicari lewat “datasheet4u.net”

Cara kerja LED Driver pada LED LCD

LCD lama yang masih menggunakan lampu CCFL menggunakan modul Backlight Inverter untuk menyalakannya, maka LED LCD menggunakan modul yang dinamakan LED DRIVER untuk menyalakan sejumlah “rentengan Diode LED” LED Driver mempunyai 2 bagian utama, yaitu

DC-DC Converter (Buck Boost Inverter)
FET Led-Driver

Sama seperti Inverter CCFL, maka modul Led driver mempunyai konektor kontrol yang terdiri dari :

Suply Vcc
BL-on
PDIM
Protek-out
Gnd

Kami berikan contoh Led Driver LG 32LE450

Modul mendapat supply tegangan dc 24v dari bagian Power supply
Tegangan 24v ini kemudian dinaikkan menggunakan “Buck Boost Inverter” menjadi tegangan dc yang lebih tinggi (untuk setiap model besarnya tegangan tidak sama) untuk menyalakan sejumlah diode led (model ini mempunyai 4 buah dc-dc converter).
Sejumlah Diode Led diseri sehingga menjadi beberapa “rentengan diode led” (model ini mempunyai 4 buah rentengan diode led).
Masing-masing rentengan diode led disambung langsung ke tegangan (+) dc supply.
Untuk arah ground setiap sebuah rentengan diode led dilewatkan dulu pada sebuah FET driver, yang berfungsi untuk mengatur “pencahayaan diode led” (jadi total ada 4 buah FET driver)

Pengaturan kerja dikontrol oleh sebuah IC Led Driver Kontroler yang berfungsi antara lain sebagai :

Pembangkit pulsa-pulsa Buck Boost Converter (dc-dc converter)
Pembangkit pulsa-pulsa FET driver (PDIM)
Kontrol protektor over voltage (tegangan dc-dc converter over)
Kontrol protektor output short (tegangan otput dc-dc converter short)
Kontrol protektor output open ( rentengan diode led putus atau tidak nyala)

Dibawah ini adalah contoh kerja sebuah IC Led driver Kontroler.

VIN mendapat tegangan input dari power supply
L1, D1, Q1, C0 merupakan sirkit dc-dc converter
Q2 dipakai untuk mengontrol besarnya arus yang melalui rentengan diode led
Pin-RT merupakan pin osilator
Pin-OVP merupakan sensor overvoltage dan output shorted
Pin-FDBK merupakan sensor arus rentenagn diode led dan sensor protek jika rentengan diode led tidak nyala

DC-DC Converter (Buck Boost Inverter)
FET Led-Driver

Sama seperti Inverter CCFL, maka modul Led driver mempunyai konektor kontrol yang terdiri dari :

Suply Vcc
BL-on
PDIM
Protek-out
Gnd

Kami berikan contoh Led Driver LG 32LE450

Modul mendapat supply tegangan dc 24v dari bagian Power supply
Tegangan 24v ini kemudian dinaikkan menggunakan “Buck Boost Inverter” menjadi tegangan dc yang lebih tinggi (untuk setiap model besarnya tegangan tidak sama) untuk menyalakan sejumlah diode led (model ini mempunyai 4 buah dc-dc converter).
Sejumlah Diode Led diseri sehingga menjadi beberapa “rentengan diode led” (model ini mempunyai 4 buah rentengan diode led).
Masing-masing rentengan diode led disambung langsung ke tegangan (+) dc supply.
Untuk arah ground setiap sebuah rentengan diode led dilewatkan dulu pada sebuah FET driver, yang berfungsi untuk mengatur “pencahayaan diode led” (jadi total ada 4 buah FET driver)

Pengaturan kerja dikontrol oleh sebuah IC Led Driver Kontroler yang berfungsi antara lain sebagai :

Pembangkit pulsa-pulsa Buck Boost Converter (dc-dc converter)
Pembangkit pulsa-pulsa FET driver (PDIM)
Kontrol protektor over voltage (tegangan dc-dc converter over)
Kontrol protektor output short (tegangan otput dc-dc converter short)
Kontrol protektor output open ( rentengan diode led putus atau tidak nyala)

Dibawah ini adalah contoh kerja sebuah IC Led driver Kontroler.

VIN mendapat tegangan input dari power supply
L1, D1, Q1, C0 merupakan sirkit dc-dc converter
Q2 dipakai untuk mengontrol besarnya arus yang melalui rentengan diode led
Pin-RT merupakan pin osilator
Pin-OVP merupakan sensor overvoltage dan output shorted
Pin-FDBK merupakan sensor arus rentenagn diode led dan sensor protek jika rentengan diode led tidak nyala

CCFL Backlight inverter (materi training P Hello)

materi training anggota P Hello Jogja 9 Juni 2013 Gejala kerusakan BL-inverter :

Ada suara –layar gelap (pesawat tidak menggunakan sirkit BL-error protek)
Layar nyala sebentar – terus pesawat mati sendiri (pesawat menggunakan sirkit BL-error protek)
Layar kedip-kedip

Contoh pin-out konektor BL-inverter kontrol :

1	Gnd	Ground
2	Vcc	(input) Suply tegangan Vcc
3	BL-on	(input) Kontrol on-off BL-inerter 0v=off 3v=on
4	ADim	(input) Kontrol terang-gelap lampu BL 2 – 3v
5	PWM Dim	(input) Kontrol terang gelap lampu BL berupa pulsa PWM
6	Err/SOS	(output) Normal=0v . Jika ada tegangan maka pesawat akan mati protek

Catatan :

Suply tegangan Vcc untuk setiap pesawat belum tentu sama
Adim/PWM dim hanaya salah satu yang digunakan

Blok BL-inverter terdiri dari :

IC Driver : sebagai pembangkit pulsa osilator untuk mendrive bagian FET output amplifiter.
FET output amplifer (half-bridge atau full bridge)
Tranfo HV, sebagai pembangkit tegangan tinggi (menggunakan tunggal atau beberapa tranfo)
Sirkit protektor

Sirkit protektor :

OVL = Over Voltage protektor - jika tegangan tinggi dari tranfo HV over, maka ic drive akan tidak bekerja
OLP = Open Lamp protektor – jika salah satu lampu tidak menyala maka Ic drive akan tidak bekerja

OVP ===> VS (voltage sensor)
FB ===> IS (current sensor)/feedback agar ccfl stabil
S3 ===> IS (current sensor)/open lamp

Beberapa penyebab BL-inverter tidak kerja (lampu CCFL tidak nyala) :

Nyala lampu CCFL bisa diintip dari lubang yang ada dibelakang panel
Cek tegangan Vcc
Cek tegangan kontrol BL-on
Cek tegnagn kontrol dimmer

Beberapa penyebab BL-inverter mati protek.

Salah satu lampu CCFL tidak nyala (lepas/rusak/los kontak)
Salah satu tranfo rusak (setengah short/setengah putus)
FET atau IC driver rusak
Keramaik kapasitor tegangan tinggi rusak
Solderan los kontak

BL-inverter error kode :

Panasonic : kedip 1x
Sharp : kedip 1x

Catatan contoh beberapa pin-out ic driver yang penting diketahui :

FB	Feedback mendapat input dari R-sense bagian output untuk mengkontrol agar arus CCFL stabil
ENA/STB	Input kontrol on-off
COMP	Mendapat input dari bagian output tegangan tinggi sebagai kontrol protek over voltage
IS	Mendapat input dari kontrol Dimmer
VS	Mendapat input dari bagian output tegangan tinggi sebagai kontrol agar nyala CCFL stabil
TIMER	Dipasang kapasitor untuk menunda kerja protek pada saat BL-inverter dinyalakan pertama kali. Jika dipasang langsung ke groung maka sistim protek akan lumpuh
ERR/SOS	Jika protektor bekerja, maka pin ini akan mengeluarkan tegangan

Kerja DIMMER pada penyalaan CCFL.

CCFL nyala redup CCFL nyala terang

FET AMPLIFIER HALF BRIDGE

HALF BRIDGE FET AMPLIFIER (non isolated). Disini Vcc mendapat tegangan rendah (misal 24v)

FULL BRIDGE FET AMPLIFIER (isolated), disini VCC mendapat tegangan 385v, ic driver ada pd bag sekunder (COLD chasis)

FULL BRIDGE FET AMPLIFIER (isolater), disini FET mendapat tegangan 385v (HOT Chasis), ic driver juga ada pd bag primer (HOT chasis)

FET AMPLIFIER FULL BRIDGE (menggunakan 2 buah ic)

Belajar LCD.8 – Timing-Control board

Layar LCD terdiri dari ratusan ribu elemen LCD (pixel = picture elemen). Makin tinggi resolusi layar LCD makin besar jumlah banyaknya pixel. Dalam bekerja menampilkan gambar, setiap pixel ini akan “menyala” secara bergantian dengan kecepatan yang sangat tinggi. Untuk penyalaan maka dibuat sambungan secara horisontal yang dinamakan “column drive” atau “X-drive” yang umumnya disambung menggunakan elektrode-elektrode yang dipasang pada bagian atas layar. Sedangkan sambungan secara vertikal yang dinamakan “row-drive” atau “Y-drive” dipasang pada bagian samping layar. Sambungan elektrode-elektrode ini biasanya berupa flat wire yang dapat dihubungkan ke konektor yang terdapat pada T-con board.

Gambar diatas menunjukkan sebuah contoh dari sebuah T-con board. Kabel LVDS disambungkan ke konektor yang ada dibagian bawah. Sedang kabel flatwire dari layar LCD disambungkan pada 2 buah konektor yang terdapat pada bagian atas.
Sistim pengaturan penyalaan setiap pixel menggunakan sistim yang dinamakan Active-Matrix dan dilakukan menggunakan sebuah modul yang dinamakan Timing-control ( T-con) yang umumnya bekerja dengan tegangan suply 12v, dan berfungsi untuk :

Mengatur penyalaan setiap pixel secara bergantian
Mengatur tingkat ke-“cerahan’’ nyala setiap pixel sesuai dengan gambar yang ditampilkan

RSDS
Dengan makin tingginya resolusi dari layar LCD, maka tentu saja membutuhkan makin banyak sambungan-sambungan elektrode X-Y drive. Untuk mengurangi banyaknya sambungan kabel dengan T-con board maka digunakan sirkit yang dinamakan RSDS (Reduced Swing Differetial Signaling).

Sirkit RSDS ini menggunakan beberapa IC Drive dan dipasang pada kabel flat-wire yang digunakan untuk menghubungkan T-con dengan layar LCD, dan umumnya bekerja pada tegangan suply sekitar 3v.

Belajar LCD.7 – Life time CCFL

LCD yang menggunakan backliht jenis CCFL (cold cathode flourecent lamp) umurnya tergantung dari umur lampu ini. Selama pemakaian kecerahan CCFL akan menurun secara kontinyu, disebabkan karena degradasi pada elemen elektrode dan lapisan phospor.

Life-time adalah umur pemakaian CCFL dari awal hingga terjadi penurunan kecerahan 50%

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi umur CCFL, antara lain adalah :

Design dari sirkit inverter seperti frekwensi, kapasitansi balast, dan kapasitor resonan, tegangan drive. Tegangan drive yang over akan memperpendek umur CCFL.

Jarak antara refelektor dengan CCFL, makin dekat jaraknya makin pendek umur CCFL

Diameter CCFL, makin kecil diameter makin pendek umurnya

Tekanan gas, makin kecil tekanan gas makin pendek umurnya

Temperatur lingkungan sekitar, makin panas makin pendek umurnya

Frekwensi inverter

Backlight inverter menghasilkan tegangan sinus dan umumnya bekerja pada frekwensi sekitar 30 hingga 60 Khz

Makin kecil diameter, dibutuhkan frekwensi drive yang lebih besar

Frekwensi yang terlalu besar menyebabkan kebocoran sinyal

Frekwensi terlalu rendah menyebabkan penyalaan menjadi kurang stabil

Gambar grafik diatas menunjukkan contoh sebuah hasil test umur pemakaian CCFL

Setelah pemakaian 2000 jam pertama, maka kecerahan akan turun berkisar antara 20 hingga 30%

Jika over drive maka setelah 10.000 jam kecerahan akan turun 50%. Dan setelah 20.00 jam akan turun hingga tinggal kurang dari 40% (grafik warna merah dan abu2)

Driving secara normal, maka setelah 20.000 jam kecerahan akan turun 50% (grafik warna biru)

Bagaimana memperpanjang umur CCFL

Umur CCFL akan lebih panjang jika inverter mempunyai sirkit PWM dimming

Seting britnes secukupnya (jangan terlalu terang)

Jangan meletakkan teve dilingkungan yang dekat sumber panas.

Matikan teve jika tidak ditonton

Belajar LCD. 6 - SCALER

Teve CRT biasa gambar dari siaran yang diterima maupun gambar dari AV-in setelah melalui proses demodulator menjadi sinyal RGB langsung dapat didisplaykan lewat ke tabung CRT. Berbeda dengan teve LCD - sinyal digital RGB sebelum diumpankan ke Front Panel Display (FDP) harus melalui proses “konversi” dahulu karena adanya perbedaan resolusi gambar dengan resolusi FPD. Sirkit yang digunakan untuk mengkonversikan perbedaan resolusi ini dinamakan ‘SCALER” yang merupakan sirkit paling penting pada proses teve maupun monitor LCD.

Scaler adalah merupakan sirkit digital yang berfungsi untuk mengkonversi data gambar dengan resolusi tertentu menjadi data gambar dengan resolusi yang lain yang berbeda
Input dari scaler adalah sinyal gambar, sinyal OSD, sinyal teletext, setelah melalui proses Analog to Digital Converter (A/D Converter)
Output dari scaler berhubungan dengan sirkit LVDS transmiter
Sirkit scaler biasanya dibantu oleh sebuah memori sejenis SDRAM
Istilah lain untuk sirkit scaler = Image Scaler = IP Converter = Graphic Signal Processor = Format Converter

Untuk lebih memahami masalah scaler, coba lihat tabel beberapa contoh resolusi format sinyal video dibawah :

Computer Standard FPD	Resolusi
VGA	640 x 480 (4:3)
SVGA	800 x 600 (4:3)
XGA	1024 x 768 (4:3)
WXGA	1280 x 768 (15:9)
SXGA	1280 x 1024 (5:4)
SXGA+	1400 x 1050 (4:3)
WSXGA	1680 x 1050 (16:10)
UXGA	1600 x 1200 (4:3)
UXGAW	1900 x 1200 (1.58:1)
QXGA	2048 x 1536 (4:3)
QVGA (quarter VGA)	320 x 240 (4:3)
Analog TV Standard	Resolusi
PAL	720 x 576
PAL VHS	320 x 576 (approx.)
NTSC	640 x 482
NTSC VHS	320 x 482 (approx.)
Digital TV Standard	Resolusi
NTSC (preferred format)	648 x 486
D-1 NTSC	720 x 486
D-1 NTSC (square pixels)	720 x 540
PAL	720 x 486
D-1 PAL	720 x 576
D-1 PAL (square pixels)	768 x 576
HDTV	1920 x 1080
Digital Film Standard	Resolusi
Academy standard	2048 x 1536

Contoh : Dari tabel diatas menunjukkan bahwa gambar dari siaran teve analog sistim PAL (yang sekarang kita pakai), paling bagus hanya dapat menampilkan gambar dengan resolusi 720 x 576. Jika sinyal gambar tersebut akan ditampilkan pada layar LCD jenis WXGA, maka resolusi gambar tersebut harus dikonversikan dahulu menjadi 1280 x 768.
Gambar-gambar dibawah adalah contoh blok diagram teve LCD

(gambar diambil dari LG training manual)

(gambar diambil dari Service Manual JVC)

Belajar LCD. 5 - LVDS

Data gambar-bergerak merupakan transfer-data yang membutuhkan kecepatan sangat tinggi. Makin tinggi resolusi gambar makin tinggi kecepatan transfer-data yang dibutuhkan. Hal ini menyebabkan timbulnya berbagai macam problem antara lain seperti (a) kebutuhan band-width yang lebih banyak, (b) pemakaian daya listrik yang lebih besar, (c) menimbulkan gangguan noise frekwensi tinggi. Ada beberapa macam teknologi sistim transfer-data seperti misalnya RS422, RS485, SCSI.
LVDS atau Low Voltage Differential Signaling adalah merupakan salah satu teknologi sistim data-tranfering yang mampu menjawab problem-problem seperti disebutkan diatas. LVDS mempunyai karakteristik seperti :

·Data-transfer dengan kecepatan tinggi
Amplitude sinyal data kecil, sekitar 200 hingga 300 milivolt
Kebutuhan daya listrik rendah
Sedikit menimbulkan noise
Bekerja pada tegangan sangat rendah rendah
Menggunakan sepasang kabel yang dipelintir (twisted) dan tidak menggunakan ground sebagai referensi sinyal
Data yang dikirim merupakan serial-data, sehingga dapat mengurangi jumlah kabel konektor
Relatip murah dibanding teknologi lain

Sirkit LVDS terdiri dari :

LVDS transmiter - sirkit ada pada bagian main-pcb
LVDS receiver – sirkit ada pada bagian pcb TCON yang merupakan kesatuan dari Front Panel Display
Konektor kabel LVDS

(gambar diambil dari Sanyo Training Manual)

Gambar dibawah merupakan blok diagram sirkit LVDS interface.

(gambar diambil dari Sanyo Training Manual)

Contoh gambar kabel LVDS

Kerusakan yang dijumpai pada bagian LVDS

Karena sinyal LVDS levelnya rendah, maka jika konektor mengalami oksidasi atau kurang kontak – akan menyebabkan gambar kadang hilang, gambar cacat atau hilang sama sekali
Kerusakan pada sirkit transmiter
Kerusakan pada sirkit receiver
Tidak ada tegangan suply Vcc

Belajar LCD.4 - Main-pcb

MAIN-PCB (main-board)
Funsi utama dari main-pcb pada teve LCD adalah memproses berbagai macam sinyal-analog video input menjadi sinyal digital-video agar “cocok “ untuk diumpankan ke layar FPD (Front Panel Display). Berbeda dengan teve CRT dimana sinyal analog-video RGB “tanpa konversi” dapat diumpankan langsung ke CRT, maka pada teve LCD sinyal digital-digital RGB “harus dikonversi” dahulu sebelum dapat diumpankan ke layar FPD
Main-pcb dapat dikategorikan menjadi 2 macam proses, yaitu

Bagian proses analog
Bagian proses digital

Bagian proses analog yang merupakan bagian yang tidak berbeda jauh dengan teve CRT, terdiri dari bagian-bagian ;

TV tuner – berfungsi untuk menerima siaran teve untuk mendapatkan sinyal CVBS dan audio
Audio-Video switch – merupakan switch untuk memilih macam-macam input yang tersedia
Video proses (video decoder) – untuk memproses sinyal video sistem PAL-NTSCmenjadi sinyal YUV (Y, Cr, Cb)
Audio proses – umumnya merupakan prosesor RF stereo seperti NICAM, A2 (Zweiton)

Bagian proses digital yang terdiri dari bagian-bagian ;

Mikrokontrol – berfungsi seperti pada teve CRT seperti untuk : front panel kontrol, remote kontrol, pembangkit sinyal RGB OSD, chanel memori, auto-search, kontrol on-off, kontrol AV switch, protektor dll.
Analog to Digital Converter (ADC) – berfungsi untuk merubah sinyal video-analog input menjadi sinyal video-digital
Scaler – merupakan “inti” dari bagain digital prosesor - berfungsi untuk menyesuaikan sinyal video-digital input menjadi sinyal video-digital output agar “cocok” dengan resolusi layar FPD.
LVDS transmiter (tx) – dipakai untuk menghubungkan sinyal video-digital dari bagian scaler dengan kabel (konektor) LVDS.

Teve LCD mempunyai konektor video-input lebih komplit dibanding dengan teve CRT biasa. Pada teve LCD yang berkualitas konektor video-in dapat meliputi ;

Antena atau RF input – untuk mendapatkan sinyal analog CVBS (composite) dari TV biasa.
CVBS (composite) input – biasanya kita sebut AV-in
Super VHS (S-VHS) atau Y/C input – merupakan sinyal Luminance (Y) dan sinyal warna yang terpisah – gambar yang lebih bagus dapat diperoleh dari DVD, Camera misalnya.
Analog Component (Y,Pb,Pr) input – gambar yang lebih bagus dapat diperoleh dari DVD misalnya
Analog RGB input – untuk dapat dihubungkan dengan Personal Computer PC lewat konektor konektor 15-pin D-SUB ( teve LCD sebagai pengganti layar monitor komputer)
Digital Component (Y,Cb,Cr)
DVI (Digital Visual Interface)
HDMI (High Definition Multimedia Interface)
Multimedia card reader

Siaran teve yang kita nikmati sehari-hari masih menggunakan sistim-analog. Untuk teve LCD yang dipasarkan dinegara yang sudah mengadopsi teve-sistim digital seperti Amerika, maka Antena RF input digantikan dengan Tuner-digital untuk dapat menerima siaran digital HDTV atau SDTV (siaran teve dengan kualitas gambar yang lebih bagus)

Belajar LCD.3 - Layar LCD dan Kontrol matrix

Teve CRT gambar dibentuk oleh tiga berkas sinar elektron. Agar menjadi gambar ketiga sinar elektron ini dikendalikan oleh kumparan def yoke untuk melakukan “scanning” secara horisontal dan vertikal. Sebenarnya raster CRT bukanlah menyala secara berbarengan, tetapi merupakan titik yang menyala dan bergerak dengan kecepatan tinggi, tetapi karena mata kita tidak mampu merespon kecepatan tersebut, sehingga kita melihatnya sebagai bidang gambar yang utuh. Disini sinyal gambar RGB diumpankan ke CRT dari main-pcb melalui pcb-CRT soket.
LCD yang digunakan pada penerima teve maupun layar monitor komputer biasa dinamakan TFT LCD (Thin Film Transistor Liquid Crystal display). Layar LCD terdiri dari ribuan elemen LCD atau pixel. Setiap pixel LCD memiliki sebuah transistor untuk mengendalikan hidup-mati atau gelap-terangnya penyalaan. Banyaknya jumlah transistor pengendali ini sama dengan banyaknya pixel-pixel dan disusun serta disambung-sambung pada lembaran transparan yang tembus cahaya yang dinamakan TFT film
Pixel-pixel ini saat menampilkan gambar seperti halnya CRT tidak menyala berbarengan, tetapi bergantian satu persatu dengan kecepatan tinggi. Untuk penyalaan pixel-pixel disusun dan disambung secara “ deret (row)” dan “kolom (kolumn)”. Penyalaan pixel ini dilakukan secara bergantian dengan kecepatan tinggi dikendalikan oleh sirkit pcb yang dinamakan “aktive matrix driver”atau “TCON” atau “FRC board”. TCON lah yang mengatur dan menentukan pixel mana yang akan menyala dan seberapa terang nyalanya.
Dari pabrikan TCON merupakan satu kesatuan dengan LCD panel dan mempunyai sebuah konektor yang dinamakan “konektor LVDS” untuk dihubungkan ke pcb bagian digital dari main-board. Biasanya pabrikan hanya menyediakan sebagai part sebagai satu modul bersama juga dengan lampu backlight dan modul inverter.
Lewat konektor LVDS ini dihubungkan macam-macam sinyal dan tegangan, seperti

Tergangan suply Vcc
Pulsa-pulsa digital sinyal gambar
Pulsa-pulsa pengendali aktive matrik drive.
Berbeda dengan CRT - jika makin tinggi resolusi layar LCD (makin banyak jumlah pixel), maka makin banyak membutuhkan sambungan jalur kontrol (makin banyak jumlah pin-konektor LVDS)

·Gambar diatas adalah merupakan contoh diagram sebuah pcb TCON LCD panel Philips 42 inch yang mempunyai resolusi 1366 x 768 pixel
CN1 adalah konektor LVDS 30-pin untuk dihubungkan dengan main-board
S1 sampai S1366 adalah merupakan sambungan-sambungan “kolom”
G1 sampai G768 adalah merupakan sambungan-sambungan “row”
Tabel dibawah menunjukkan fungsi masing-masing pin.

Konektor atau kabel LVDS ada beberapa macam (lihar gambar dibawah), demikian pula banyaknya jumlah pin-nya. Semuanya tergantung dari resolusi dan ukuran layar.
Gambar diatas menunjukkan sample hubungan antara main-pcb dengan pcb-TCON menggunakan kabel LVDS (warna putih).

Gambar panel LCD komplit dengan pcb-TCON dan kabel LVDS

Samsung LCD layar kecil. Kabel LVDS menggunakan jenis flat-wire

Beberapa istilah mengenai layar LCD yang perlu dipahami

Bad pixel.

LCD panel membutuhkan puluhan ribu thin film transistor dan LCD pixel. Karena itu ada kemungkinan terjadi cacat pada salah satu komponen ini pada saat produksi. Tentu saja kerusakan ini tidak bisa direpair lagi, sehingga akan mengakibatkan cacat gambar, terutama akan nampak jika menampilkan gambar diam. Cacat bisa nampak sebagai titk spot putih, merah, hijau, biru atau hitam yang disebabkan pixel nyala terus atau mati terus. Setiap merk LCD panel mempunyai kriteria sendiri-sendiri untuk menentukan banyaknya maksimum cacat pixel. Pada saat produksi LCD saat ini masih banyak diketemukan cacat seperti ini, sehingga menyebabkan harga LCD panel hingga saat ini relatip masih mahal.

Resolution

Resolusi layar LCD dinyatakan dengan banyaknya jumlah pixel, misalnya 1024 x 768. Makin besar angkanya berarti makin bagus resolusinya..

Standard Resolusi LCD Panel

VGA = 640 x 480
SVGA = 800 x 600
XVGA = 1024 x 76
WXGA = 1280 x 800
SXGA = 1400 x 1050
UXGA = 1600 x 1200
WUXGA= 1920 x 1200
QXGA = 2048 x 1536

Dotch pitch

Jarak antara center dua buah pixel yang terdekat. Makin kecil jaraknya berarti makin bagus.

Response Time

Waktu yang dibutuhkan setiap pixel untuk berubah dari mati-nyala-mati.
Makin kecil angkanya atau makin cepat maka hasilnya gambar bergerak makin bagus.
Jika respon time besar, maka LCD saat menampilkan gambar bergerak dengan kecepatan tinggi akan terlihat seperti ada bayangan yang mengikutinya.

Viewing angle

Lebar sudut kesrsh samping kiri-kanan layar dimana gambar masih dapat dilihat dengan baik. Makin lebar sudut- makin bagus.

Brightness

Kuatnya intensitas cahaya yang dapat dikeluarkan. Ditentukan oleh kualitas lampu backlight. Makin kuat - makin bagus.

Contras Ratio

Perbedaan antara intensitas cahaya yang paling terang dengan cahaya yang paling gelap. Banyak ditentukan oleh kualitas kontrol data digital sinyal gambar dan kecerahan lampu backlight

Beberapa contoh macam-macam gejala kerusakan LCD modul/pcb-TCON

Konektor LVDS kurang kontak

Cek backlight normal
Dapat menyebabkan Raster blank tidak ada gambar
Dapat menyebabkan gangguan gambar – gambar terkotak-kotak

Bad pixel

Ada satu atau beberapa pixel yang rusak sehingga menyala terus atau mati terus.
Disebabkan karena transistor drive pada pixel yang bersangkutan rusak.

V-line

Layar ada sebuah garis melintang secara horisontal
Disebabkan ada satu “kolom” kontrol drive tidak fungsi

H-line

Layar ada sebuah garis tegak melintang
Disebabkan karena satu “row” kontrol drive tidak fungsi

V-tab

Ada “blok” bagian dari gambar yang hilang secara tegak dari atas ke bawah layar
Disebabkan karena sekelompok “kolom” kontrol drive tidak fungsi

H-tab

Ada “blok” bagian dari gambar” yang hilang secara horisontal dari kiri ke kanan layar
Disebabkan karena sekelompok “raw” drive tidak fungsi

Ada spot (bercak) gambar yang kabur

Disebabkan kerusakan sekelompok pixel LCD karena handling yang kurang hati-hati. Misalnya layar terbentur atau kena tekanan

Ada retakan dibagian dalam

Disebabkan bahan dari gelas yang ada didalam panel display retak karena handling (kena benturan).

Kebocoran backlight

Pada saat raster gelap – pada sebagian pinggir-pinggir layar ada cahaya.

Scratch

Lapisan bagian luar luar panel LCD kena gores

Tidak ada gambar

Karena kerusakan pcb-TCON

LCD bocor

Didalam layar terlihat seperti ada cairan yang tumpah. Disebabkan cairan LCD bocor merembes keluar

Kerusakan pada LCD maupun kerusakan pada modul TCON tidak dapat direpair karena pabrikan umumnya tidak menyediakan part secara terpisah. Jadi harus ganti satu unit modul LCD panel.
Melihat dari gejala kerusakan cacat gambar kalau kita belum banyak berpengalam kadang sulit menentukan penyebabnya – apakah kerusakan disebabkan LCD panel atau kerusakan terjadi pada bagian main-board (bagian digital proses). Sehingga kadang kita baru tahu bagian mana yang rusak setelah coba-coba ganti modul.