Wykrywanie: diagnostyka usterek elektrycznych-ciekłokrystalicznych
Zasada działania segmentowego wyświetlacza LCD opiera się na właściwościach optycznych ciekłych kryształów: dostosuj rozmieszczenie cząstek ciekłokrystalicznych za pomocą pola elektrycznego, aby zmienić ilość światła przechodzącego przez wyświetlacz, co skutkuje wyświetlaniem. Wszystkie segmenty wyświetlacza mają jedną wspólną część, którą nazywamy COM (co, jak sądzę, oznacza „wspólny”), a także część, która będzie miała indywidualny adres lub SEG (prawdopodobnie krótka-odcinka „segmentu”, choć w rzeczywistości może to być tylko kilka liter, które przeoczyłem), ale tak czy inaczej wymagają one zasilania napięciem przemiennym (sygnałem sinusoidalnym). Unikaj polaryzacji ciekłego kryształu poprzez przyłożenie napięcia stałego. Jeśli jest jeden otwarty segment, obwody COM i SEG nie zostaną połączone, a segment ten nie będzie się świecił.
Główną logiką Deta jest to, że obwód kończy się tym, co mierzymy dla segmentu wyświetlacza (np. wartościami R, V lub I). Pomiary rezystancji, odczyty napięcia, obserwacja prądu i wstrzykiwanie sygnału oraz wybieranie tych, które wykazują objawy.
Narzędzia testowe: od podstawowego sprzętu po profesjonalne instrumenty
1. Podstawowe narzędzia
Multimetr: może sprawdzić rezystory i ciśnienie elektryczne, jest to także podstawowa metoda oceny, czy obwód nie jest uszkodzony. Należy wybrać model o wysokiej precyzji, taki jak Fluke 87V, aby mieć pewność, że błąd pomiaru będzie mniejszy niż 1%.
Oscyloskop, obserwując przebieg sygnału sterującego, możemy dowiedzieć się, czy sygnał ten dotarł do segmentów wyświetlacza. Do przechwytywania sygnałów sterujących o wysokiej- częstotliwości wymagana jest szerokość pasma wynosząca co najmniej 100 MHz.
Stanowisko sondy: LCD jest w ten sposób utrzymywany na miejscu; łączy punkty testowe i zapobiega ich poluzowaniu w wyniku wysiłku ręcznego.
2. Profesjonalny sprzęt
Tester LCD integruje zdolność wytwarzania sygnału sterownika oraz funkcję obserwacji napięcia/prądu, dzięki czemu może realizować automatyczne skanowanie segmentów wyświetlacza i tworzyć raport z dochodzenia. Taki jak dedykowany tester HT1621 obsługujący kontrolę dynamicznego trybu jazdy, nadaje się do ekranów kodów segmentowych o dużej gęstości.
Tester latającej igły może automatycznie przesuwać sondę, aby dowiedzieć się, które punkty powodują przerwanie obwodu w skomplikowanych. Jest to dobre rozwiązanie zarówno w przypadku różnych COM, jak i różnych kodów segmentów SEG, których potrzebujemy na ekranach kodu, a to zwiększa szybkość pracy o około 90%.
Kamera termowizyjna na podczerwień jest przyrządem, którego obwód nie przechodzi w obwodzie otwartym; nie będzie w ogóle wytwarzania ciepła. Wyszukiwanie usterek na podstawie temperatury. Odpowiedni ukryty obwód otwarty, uszkodzenie wewnętrznego okablowania PCB.
Procedura testowania to procedura przeprowadzania operacji i jej ważne części.
1. Kontrola wyglądu
Krok: użyj lupy lub mikroskopu i dokładnie sprawdź powierzchnię wyświetlacza LCD, sprawdź, czy niektóre jego części nie uległy uszkodzeniu, np. pęknięciu, zadrapaniom lub wygiętej szpilce.
Kluczowe punkty: Spójrz na połączenia z szpilką i szkłem. W tym miejscu zwykle może wystąpić fałszywe wiązanie lub pęknięcie w wyniku wstrząsów. Weźmy na przykład samochody, jeśli wyświetlacz LCD tablicy przyrządów samochodu ulegnie awarii. 70% otwartych obwodów ma miejsce, gdy styki na płytce drukowanej nie są wystarczająco dobrze przylutowane.
2 Metoda pomiaru rezystancji
Kroki:
Odłączanie zasilania wyświetlacza LCD, aby uniknąć uszkodzenia wyświetlacza LCD przez napięcie prądu stałego.
Ustaw go na rezystory 2 kΩ i zmierz za pomocą multimetru rezystancję między stykami COM i SEG w docelowym segmencie wyświetlacza.
Porównując wartość rezystancji sekcji normalnej z sekcjami uszkodzonymi, powinna ona wykazywać niewielką różnicę w zakresie 0 (połączenie-przewodzące klejem) i kilkuset (połączenie-stalową igłą). Jednakże, gdy jest to część obwodu otwartego, wówczas rośnie ona do milionów, a nawet miliardów, ponieważ jeśli nie ma ścieżki, działa jak nieskończoność.
Kluczowy punkt: jeśli chcemy uniknąć wpływu przyrządów testujących, a także problemów z kontaktem, wymaga to od nas jednoczesnego przetestowania normalnego sąsiedniego segmentu obu stron.
3. Metoda wykrywania napięcia
Kroki:
Podłącz do sterowników LCD, a następnie podaj normalne napięcie robocze około 3-5 woltów.
Użyj oscyloskopu, aby odczytać kształt fali napięcia COM i segmentu (SEG) docelowego segmentu wyświetlacza.
Używając tej normalnej sekcji, uzyskasz sygnał fali prostokątnej w tej części, który jest na tym poziomie i z częstotliwością dziesięciu lub setek Hz, a na sekcji otwartej nie powinno być sygnału lub występują jedynie nienormalne amplitudy.
Kluczowy punkt: upewnij się, że mamy dobry i niezawodny obwód sterownika, aby zapobiec wadliwym sterownikom, które sprawią, że pomyślimy, że nasz wyświetlacz (LCD) to problem z otwartym-obwodem, a nie po prostu wyłączony.
4. Bieżąca metoda monitorowania
Kroki:
Podłącz mikroamperomierz, taki jak Keysight 34401A, szeregowo z obwodem zasilania LCD, aby obserwować prąd roboczy.
Aktywuj każdy segment wyświetlacza z osobna i zobacz, co stanie się z prądem. Kiedy aktywujesz zwykły segment, spowoduje to wzrost prądu, a kiedy aktywujesz część z obwodem otwartym, nie powinno to mieć żadnego efektu.
Kluczowy punkt: Wybierz amperomierz o co najmniej równie dobrej czułości i rozdzielczości nie większej niż 0,1 µA, aby móc znaleźć niewielkie różnice w prądzie.
Metoda wstrzykiwania sygnału
Kroki:
Odłącz część sterownika LCD, użyj generatora sygnału, wprowadź sygnał AC, częstotliwość jest podobna do sygnału sterującego, siła wynosi 1 – 2 V w docelowym segmencie wyświetlacza COM i SEG.
Do sprawdzenia transmisji sygnału użyj oscyloskopu; cała fala jest widoczna w zwykłej części, a w-obszarze obwodu otwartego nie ma żadnej fali.
Kluczowa kwestia: upewnij się, że wstrzykiwany sygnał jest zgodny pod względem częstotliwości i amplitudy, w przeciwnym razie możesz dokonać błędnej oceny ze względu na różne parametry sygnału sterującego.
Analiza usterek: od wyników wykrywania do rozwiązań
1. Pozycjonowanie obwodu otwartego
Otwarty obwód okablowania PCB: użyj urządzenia-do testowania wolnych pinów lub narzędzia do obrazowania termowizyjnego w podczerwieni, aby znaleźć miejsce przerwania, a następnie napraw je za pomocą lasera lub drutu.
Otwarty obwód kleju przewodzącego: Oczyść obszar dotykowy COM i SEG, ponownie dociśnij przewodzące paski klejące i upewnij się, że nacisk styku jest większy lub równy 0,5 N/mm².
Otwarty obwód metalowej szpilki: zgrzewanie gorącym powietrzem: za pomocą opalarki na gorącą wiatrówkę podgrzałem wirtualne złącze lutowane, a następnie-przylutowałem je ponownie świeżym metalem, po czym nałożenie kleju izolacyjnego zapobiegło zwarciu.
2. Środki zapobiegawcze
Optymalizacja projektu: użyj nadmiarowych projektów tras, dodaj trasy zapasowe dla ważnych części wyświetlacza.
Ulepszanie procesu: użyj techniki lutowania klasy lotniczej (takiej jak bezołowiowy sn ag cu) i popraw jakość lutowania.
Kontrola środowiskowa polegałaby na zainstalowaniu wspornika amortyzującego w środowisku wibratynowym, abyśmy mogli zapobiec zmęczeniu złącza lutowniczego z biegiem czasu, ponieważ naraża się na wibracje przez długi czas.
Praktyki branżowe: typowe scenariusze i informacje dodatkowe.
Wykrywanie przerwy w obwodzie LCD na panelu przyrządów samochodowych
Przypadek: Tablica przyrządów samochodu elektrycznego ma uszkodzony wyświetlacz LCD, na którym nie można pisać piórem cyfrowym. Opierając się na tym, co zaobserwowałem z mojej igły, latanie wyglądałoby tak, jakby przewody łączące COM3 z SEG5 zostały rozłączone przez jakieś potrząśnięcie.
Rozwiązanie: Laserowe urządzenie do naprawy, spawanie pęknięć i dodanie elastomerowych podkładek amortyzatorów między płytką drukowaną a wyświetlaczem LCD zmniejsza wskaźnik awaryjności z 15% do poniżej 0,3%.
Testy wsadowe dla przyrządów przemysłowych LCD.
Obudowa: Spośród 1000 wyświetlaczy LCD przyrządów przemysłowych wyprodukowanych w jednej fabryce, 30 ma otwarte obwody w segmentach wyświetlacza. Podczas automatycznego-skanowania za pomocą testera LCD stwierdzamy, że wszystkie awarie wynikały ze złego przewodzącego-kleju-połączenia pasków.
Rozwiązaniem jest usprawnienie procesu produkcji przewodzących pasków samoprzylepnych poprzez zwiększenie ich siły docisku z 0,6 N/mm² do 0,8 N/mm², dodanie mechanizmu monitorującego, który wyszukuje błędy i zmniejsza częstotliwość pojawiania się problemów z 0,3% aż do 0,1%.
