Curso Online de Manutenção de monitores LCD

divisão do monitor lcd em blocos

no desenho abaixo vemos como se dividem as etapas dos monitores lcd e a
seguir temos a função dos seus circuitos:

conector db15 - este é igual ao do monitor convencional. leva os sinais rgb e
sincronismo ao monitor. os pinos 1,2 e 3 recebem os sinais rgb analógicos
vindos da placa de vídeo do computador e os enviam ao ci scaler. os pinos 13 e
14 recebem os sinais de sincronismo e os enviam ao micro junto com a
comunicação ddc (canal de dados do monitor) vinda dos pinos 12 e 15. a função
do ddc é fazer o computador reconhecer o modelo do monitor e instalar algum
drive para melhor desempenho do mesmo.

conector dvi - este é opcional e leva o sinal de vídeo já digitalizado do
computador ao monitor. lembrando que o monitor lcd é digital, ao contrário do
convencional que é analógico. assim a imagem reproduzida terá maior qualidade
do que a aplicada pelo conector db15. a desvantagem do db15 é que a placa de
vídeo do computador deve transformar o sinal digital em analógico e o monitor
passar de analógico para digital novamente. neste processo há perdas no sinal de
vídeo, o que não acontece quando se usa a conexão dvi entre o computador e o
monitor lcd.

ci scaler - é o maior e principal ci smd do monitor lcd. ele recebe os sinais
rgb vindos do conector db15 ou o vídeo digital do conector dvi e os transforma
em sinais digitais adequados à produção de imagens no display lcd. o scaler
fornece sinais correspondentes à 60 a 75 imagens completas por segundo para o
display lcd. os sinais são transferidos ao display através de um conector lvds.
dentro do scaler há memórias sdram que vão armazenando as imagens
completas processadas pelo ci. daí o ci lê cada imagem e solta estes dados
rapidamente ao display lcd. este ci também converte os sinais rgb analógicos
do conector db15 em digitais e faz o controle de contraste e demais correções
necessárias na imagem antes de mandá-las para o display. o ci scaler é
controlado pelo micro. uma falha no scaler deixa o monitor com a tela acesa,
porém sem imagem.

lvds - "low voltage diferencial signalizing" ou tráfego de sinais diferenciais
em baixa tensão - é um conector com vias de 0 ou 1,2 v que transfere os sinais
digitais do scaler ao display em alta velocidade e com o mínimo de ruídos.

ci micro (ou micom) - vai ligado no teclado e controla as funções do monitor
como brilho, contraste, etc. é um ci smd e vai ligado no scaler para controlar o
contraste e a taxa de transferência de imagens por segundo para o display
(resolução). o micro também está ligado na fonte inverter para ligar, desligar e
controlar o brilho das lâmpadas do display. em alguns monitores o micro está
junto com o scaler num único ci. a eeprom armazena os dados de controle do
monitor.

clock - é um sinal de relógio produzido a partir de um cristal de quartzo. é
necessário para sincronizar a transferência de dados entre cis digitais. sem o
clock os cis digitais não funcionam.

display lcd - converte os sinais vindos do scaler em imagens. conforme visto o
display recebe uma imagem completa de cada vez do scaler. são de 60 a 75
imagens por segundo dependendo da taxa escolhida dentro do windows. no
módulo do display há o ci de controle e os cis ldi que acionam os transistores
tft.

fonte inverter - transforma o +b entre 12 e 19 v numa tensão alternada entre
300 e 1300 v para acender as lâmpadas ccfl do display. é controlada pelo
micro.

fonte de alimentação - transforma a tensão alternada da rede (110 ou 220 v)
nas tensões contínuas necessárias ao funcionamento do monitor. normalmente
fornece um +b de 5 v para o display lcd e para a placa principal que depois
serão reguladas em 3,3 e/ou 1,7 v para alimentar o scaler e o micro, e outro +b
entre 12 e 19 v para alimentação da placa inverter.

como abrir os monitores lcd

a maioria dos monitores lcd possui travas na tampa às quais devem ser
liberadas para abrir o aparelho. devemos tomar o máximo de cuidado para não
quebrar tais travas e/ou amassar a caixa do monitor ao tentar destravar usando
chaves de fenda ou outros objetos metálicos. após retirar os parafusos da tampa
abra uma fresta entre a tampa e a parte da frente do monitor. introduza nesta
fresta um pedaço de placa de fenolite ou madeira. arraste a madeira ou fenolite
pela fresta forçando levemente as regiões onde estão as travas até elas irem
soltando. após basta retirar a tampa. veja abaixo uma seqüência de
desmontagem de um monitor lcd da "samsung":

circuitos do monitor lcd

ao abrirmos um monitor deste encontraremos uma placa ligada no display lcd.
está é a placa principal. também encontraremos uma plaquinha ligada nas
lâmpadas do display. este é a placa da fonte inverter. há casos em que a fonte
inverter está na placa da fonte de alimentação geral do monitor. também teremos
a placa do teclado ligada na principal através de um conector. em alguns
monitores encontraremos uma placa onde entra o cabo ac. esta é a placa da
fonte. veja abaixo um monitor lcd desmontando mostrando suas placas em
destaque:

identificação dos principais componentes na placa da fonte

abaixo temos a foto da placa da fonte de um monitor samsung com seus
principais componentes identificados:

após a entrada do cabo de força temos uma bobina e alguns capacitores grandes.
são os filtros de rede que deixam a tensão da rede entrar e não deixam a
freqüência da fonte chaveada sair para não interferir em outros aparelhos. a
seguir temos o fusível, a ponte retificadora e o eletrolítico de filtro principal. após
este temos a fonte chaveada formada pelo ci oscilador e chaveador, o
transformador chopper, diodos retificadores e os eletrolíticos de filtro das linhas de
+b que irão alimentar os circuitos do monitor.

identificação dos principais componentes da fonte inverter

na foto abaixo vemos o circuito inverter de um monitor samsung pela parte
superior e inferior do circuito impresso:

localizamos um transformador grande no meio da placa. ele fornece a tensão
alternada para alimentação das lâmpadas do display. podemos observar que o
conector de ambas as lâmpadas estão ligados no trafo citado. às vezes há dois
trafos, sendo um para cada lâmpada (no caso do display usar duas lâmpadas). o
primário do trafo vai ligado em dois transistores (normalmente mosfets) que ligam
e desligam o enrolamento na freqüência de 40 a 80 khz. assim o trafo transfere
uma grande tensão alternada para o secundário (que tem muito mais espiras que
o primário). tal tensão vai acender a lâmpada. os mosfets são controlados por um
ci oscilador. a alimentação do circuito inverter é controlada pelo micro da placa
principal, assim como a freqüência de oscilação para ajustar o brilho da lâmpada.

tome o cuidado de não tocar nas soldas desta placa quando a mesma estiver
energizada. o choque na alta tensão não é fatal, mas dói bastante.

identificação dos principais componentes na placa principal

na foto abaixo temos a placa principal de um monitor samsung destacando suas
principais peças:

em primeiro lugar encontramos os dois maiores cis smd. o maior deles é o
scaler e o menor é o micro. inclusive este último está perto do conector do teclado
e tem o ci eeprom de 8 terminais ao lado. próximo ao scaler temos o cristal de
clock. de um lado do scaler temos o conector db15 que leva os sinais ao monitor
e do outro lado temos as saídas lvds para o display lcd. próximo do conector
da fonte temos os cis reguladores de tensão e os respectivos eletrolíticos de filtro.
os reguladores fornecem +b de 3,3 e 2,5 v para alimentação do scaler, micro e
display lcd.

ci mosfet - é um mosfet chaveador ou regulador montado dentro de um ci
contendo vários terminais de source e dreno e um terminal de gate para controle.
desta forma se consegue uma boa dissipação de calor num espaço reduzido. este
tipo de componente é comum nos monitores e televisores lcd.

telas lcd do tipo tft usadas em monitores e televisores

a tela lcd é o equivalente ao tubo de imagem dos monitores tradicionais. ela é
formada por várias camadas e abaixo de todas temos o difusor de luz, sendo este
uma placa branca de plástico que distribui a luz de duas ou mais lâmpadas
fluorescentes de catodo frio (ccfl) de maneira uniforme por trás da tela. também
dentro do módulo do display lcd encontraremos os cis drivers dos pixels que
formarão as imagens em tal display. na figura abaixo temos a foto de um display
retirado de um monitor mostrando em detalhes os terminais de uma das lâmpadas
ccfl:

importante : o display de lcd é um módulo só, portanto qualquer defeito que ele
vier a apresentar, tais como manchas, pixel morto, vidro quebrado, ci ou lâmpada
queimada, ele deve ser trocado inteiro, assim como acontecia com os tubos dos
monitores convencionais quando estes enfraqueciam, queimavam o filamento ou
entravam em curto.

a divisão do display lcd e os tfts

pixel - é a menor parte que forma a imagem. cada pixel é formado por 3
subpixels, um vermelho (r), outro verde (g) e outro azul (b). a tela de lcd é
dividida em pixels e subpixels. por exemplo: uma tela svga tem resolução de 800
colunas x 600 linhas. daí ela é formada por 480.000 pixels. como cada pixel tem 3
cores, então dá um total de 1.440.000 divisões nesta tela. já uma tela xvga tem
resolução de 1024 x 768, possui 786.432 pixels e 2.359.296 divisões. quanto
maior a resolução da tela, mais divisões ela deve ter. cada divisão (subpixel) da
tela é controlada por um minúsculo transistor mosfet montado num vidro
localizado atrás do bloco de cristal líquido. cada transistor deste chama-se
tft.

tft - "thin film transistor" - ou transistor de filme fino é um transistor montado
num substrato de vidro. conforme explicado, o monitor lcd possui milhões de
transistores mosfets tft num vidro localizado entre o polarizador 1 e o bloco de
cristal líquido. uma tela lcd de resolução 800 x 600 possui 1.440.000 transistores
destes montados no vidro. cada transistor é responsável por fazer o seu subpixel
deixar passar a luz (aceso) ou bloquear (apagado). veja abaixo a estrutura básica:

cada transistor tft é acionado pela linha de gate e pela linha de source através
de pulsos digitais de nível "0" ou nível "1". quando o gate e o source recebem
nível 1 (tensão), o tft conduz e deixa a luz passar pelo subpixel, este
aparecendo verde, vermelho ou azul bem claro na frente da tela. quando o gate
ou o source recebem nível 0 (sem tensão), o tft não conduz e o subpixel fica
apagado. para cada imagem formada no painel lcd, cada tft recebe oito bits

"0" e "1" de cada vez. se todos os bits forem 1, aquele subpixel apresenta brilho
ao máximo. se todos os bits forem 0 aquele subpixel fica apagado. se alguns bits
forem 0 e outros forem 1, o subpixel se acende e apaga oito vezes bem rápido de
modo que o nosso olho enxergará um brilho mais fraco.

como cada subpixel (cor) recebe 8 bits de cada vez, ele pode apresentar 256
níveis de brilho. como cada pixel tem três cores, multiplicando os 256 níveis
de brilho para cada uma, resulta que este pixel pode reproduzir 256 (r) x 256
(g) x 256 (b) = 16.777.216 cores, ou seja, mais de 16 milhões de cores.

os capacitores "storage" armazenam por alguns instantes a informação de brilho
daquele subpixel.

as telas lcd usando transistores tft são chamadas de matriz ativa e
proporcionam maior vivacidade à imagem, sendo usadas por todos os monitores
de computador e televisores lcd da atualidade.

como o cristal líquido controla a luz

cristal líquido - é uma substância com características entre a dos sólidos e
líquidos. no sólidos as moléculas são bem próximas e organizadas em estruturas.
já nos líquidos as moléculas são bem mais separadas e se movem em direções
diferentes. no cristal líquido as moléculas são organizadas em estruturas, mas
não tão próximas como nos sólidos. veja abaixo:

quando um feixe de luz passa pelas moléculas do cristal líquido, sua direção é
alterada. então basta colocar a placa de cristal líquido entre dois polarizadores,
aplicar tensão entre eles e fazer a luz passar por um dos polarizadores, através do
cristal líquido até chegar no outro polarizador.

polarizador - filtro de vidro formado por ranhuras que só deixa a luz passar numa
direção. os polarizadores são colocados nas extremidades do cristal líquido com
as ranhuras a 90º um em relação ao outro. entre eles vai uma fonte de tensão que
pode ser ligada ou desligada. veja a estrutura na figura abaixo: