PELACAKAN KESALAHAN DAN PERBAIKAN TV LCD (Bagian 3)

Board Inverter

Board inverter bertanggung jawab untuk menaikan tegangan DC yang berasal dari salah satu keluaran SMPS menjadi suatu tegangan tinggi sebesar lebih kurang 1500V-1800V AC untuk menendang (start up) dan 500V-1000V AC untuk menghidupkan lampu CCFL yang merupakan lampu latar/ backlight dari panel LCD.

Selama bertahun-tahun perancang menggunakan topologi inverter buck-royer untuk menendang dan menyuplai tegangan bagi CCFL. Topologi ini pada dasarnya merupakan suatu kombinasi dari regulator step-down buck, suatu osilator royer dan sebuah trafo step-up.

Rangkaian Buck Royer yang disederhanakan

Regulator buck terdiri dari sebuah transistor power, lilitan choke buck, dioda buck, lilitan buck, induktor power, sebuah IC Inverter atau PWM dan sebuah capacitor.

Konverter Buck yang disederhanakan

Osilator royer terdiri dari dua transistor, capacitor, trafo HVT (High Voltage Transformer) dan sebuah kapasitor yang diseri dengan lampu disebut sebagai kapasitor ballast. Inverter buck royer menyuplai sebuah tegangan tinggi AC untuk mengendalikan lampu CCFL.

Sebagian besar rangkaian inverter yang anda temui dalam TV LCD yang ada saat ini akan menerapkan Inverter tipe PWM dengan topologi pengendalian langsung/direct drive.

Topologi Direct drive

Inverter direct drive menggunakan suatu topologi sederhana yang mengoptimalkan unjuk kerja, menghemat biaya dan menurunkan jumlah komponen dengan menghilangkan lilitan choke buck, dioda buck, kapasitor resonansi dan transistor yang ditemukan pada inverter Buck/Royer. Topologi direct drive menggunakan sebuah IC Power untuk mengendalikan sepasang MOSFET yang tersambung ke lilitan primer trafo Tegangan tinggi / High Voltage Transformer (HVT), men-switch MOSFET ON dan OFF pada waktu yang berbeda, mengijinkan arus mengalir melalui titik tengah (center tap) lilitan primer dan bolak-balik melalui lilitan primer dan salah satu dari MOSFET menuju hot ground. Tipe inverter direct drive juga dikenal sebagai suatu rangkaian push pull.

Inverter tipe lain yang umum dipakai adalah inverter full bridge.

Topologi Full bridge

Inverter full bridge mirip dengan inverter direct drive dengan pengecualian center tap lilitan primer tidak lagi diperlukan. MOSFET dipasang dengan topologi klasik H-Bridge yang digunakan untuk membalik aliran arus yang mengalir melalui lilitan primer trafo HVT. Anda akan menemukan tipe ini banyak diterapkan pada TV LCD. Perhatikan bahwa mungkin ada beberapa TV yang menggunakan PSU dengan inverter terintegrasi dalam satu board. Anda mungkin juga menemukan beberapa tipe inverter yang berbeda seperti inverter half bridge.

Inverter Half Bridge

Board Utama/ Main Board

Sesuai dengan namanya main board memiliki banyak fungsi dalam TV LCD.  Anda mungkin mendengar bahwa board ini disebut sebagai A/D board, logic board, digital board dan juga scaler board. Kegunaan dari main board adalah mengambil sinyal masukan video dan audio signals merubah sinyal video analog menjadi suatu sinyal digital sehingga board pengendali dapat menggunakannya untuk mengendalikan TFT di dalam panel dan mengatur gambar. Sinyal audio dialirkan menuju audio processor sebelum menuju penguat audio yang selanjutnya akan mengendalikan speaker. Kadangkala semua masukan video dan audio ditemukan pada main board dan kadangkala mereka dapat ditemukan pada board yang terpisah disebut jack pack, yang tersambung ke main board melalui kabel pita atau FFC (Flat Flexible Cable). Board ini juga merupakan rumah bagi audio processor dan IC penguat audio dan rangkaian yang terkait.

Jack pack/masukan atau signal board pada TV LCD

Selanjutnya kita akan mendiskusikan komponen penting yang terdapat pada main board.

VPU(Video Processing Unit)

Video processing Unit (VPU) merupakan suatu IC yang berisikan sebuah CPU(Central Processing Unit), dekoder video dan audio HD (High Definition)/SD (Standard Definition), decoder video NTSC, filter sisir OSD (On Screen Display), sebuah video scaler dan de-interlacer. Penjelasan menyeluruh mengenai VPU berada diluar cakupan buku ini dan saya menyarankan kepada anda untuk mempelajarinya lebih lanjut jika anda ingin memahami VPU dengan lebih baik. Hal yang harus dipahami adalah bahwa VPU ini mengubah informasi video menjadi sinyal digital yang dapat dikirimkan oleh IC LVDS menuju board pengendali/T-Con board.

 VPU pada main board TV LCD

Unit Pengendali Mikro/ Micro Controller Unit (MCU)

Suatu pengendali mikro/micro controller adalah sebuah komputer kecil yang terdapat pada sebuah IC tunggal terdiri dari suatu CPU yang cukup sederhana dengan fungsi pendukung seperti oscillator crystal, timer, watchdog timer, I/O serial dan analog dan lain-lain. Memori terprogram seperti NOR flash atau OTP ROM dapat termasuk kedalam chip sebagaimana sejumlah kecil RAM. MCU mengerjakan beberapa tugas terdedikasi kecil/small dedicated tasks dalam TV LCD.

MCU di dalam main board TV LCD

EEPROM(Electronically Erasable Programmable Read Only Memory)

EEPROM adalah suatu tipe memori non-volatile yang digunakan dalam perangkat elektronik. Sesuai dengan namanya sebuah EEPROM dapat dihapus dan diprogram kembali dengan menggunakan sinyal listrik. EEPROM digunakan untuk menyimpan informasi seperti setelan yang dapat dirubah oleh user dan beberapa preferensi lain. Ketika anda merubah kecerahan gambar di layar MCU akan menyimpan informasi tersebut di dalam sebuah EEPROM eksternal.

EEPROM pada main board TV LCD

IC Regulator Tegangan

IC regulator tegangan menyediakan tegangan yang selalu stabil bagi IC dan rangkaian lain yang pada mainboard.

Flash Memory

Flash memory bersifat non-volatile dan merupakan suatu tipe spesifik dari EEPROM yang dapat dihapus dan diprogram dengan blok yang besar. Flash memory lebih murah daripada EEPROM yang dapat diprogram per byte dan mendominasi dimana sejumlah besar memori non-volatile diperlukan. Perangkat lunak TV LCD biasanya disimpan dalam sebuah flash memory dan perangkat lunak ini kadangkala dapat ditingkatkan/diupgrade melalui sebuah USB atau pembaca memory card pada TV.

Pemroses Suara/Audio Processor

Audio processor menerima masukan sinyal audio digital dan analog ke TV dan merubah mereka menjadi suatu sinyal yang dapat digunakan oleh penguat audio untuk mengendalikan speaker dan juga mendecode dan mengirimkan audio ke peripheral.

Penguat Suara/Audio Amplifier

Audio amplifier sebagaimana namanya bertanggung jawab untuk menerima sinyal dari keluaran pemroses suara yang memiliki amplitudo kecil dan menggunakan untuk mengendalikan sinyal dengan amplitudo yang lebih besar dengan modulasi sama melalui speaker TV.

IC LVDS (Low Voltage Differential Signaling)

IC LVDS menggunakan pensinyalan beda tegangan rendah (low voltage differential signaling) untuk mengirimkan sinyal video dari the main board menuju board T-Con/pengendali LCD. LVDS merupakan suatu sistem pensinyalan diferensial, yang berarti bahwa LVDS mentransmisikan dua tegangan yang berbeda yang kemudian dibandingkan pada ujung akhir penerimaan. LVDS menggunakan perbedaan tegangan ini untuk mengkodekan/encode sinyal video.

Crystal

Fungsi dari crystal yang dikombinasikan dengan komponen lain menghasilkan sinyal litrik dengan frekuensi yang sangat presisi. Frekuensi ini digunakan untuk menyediakan suatu sinyal clock yang stabil bagi IC. Tipe crystal yang sering digunakan dalam TV LCD adalah quartz crystal oscillator.

Perlu diingat bahwa tidak semua TV LCD itu sama. Contoh yang saya berikan adalah TV LCD yang banyak terdapat di pasar saat ini. Anda akan menemukan bahwa  beberapa TV mungkin menggunakan teknologi yang berbeda pada mainboard-nya. Semuanya tergantung kepada anda apakah akan langsung mempelajari hal yang diperlukan seperti membaca manual service dan langsung ke skema dari TV yang bersangkutan jika mungkin, , atau dengan mempelajari elektronik dan rangkaian elektronik sehingga anda dengan cepat dapat mengidentifikasi rangkaiannya begitu melihat boardnya dan melakukan pelacakan kesalahan dengan cepat karena mengetahui bagaimana cara kerjanya.

Board Pengendali LCD/ LCD Controller Board

Pengendali LCD atau T-Con PCB menerima sinyal LVDS dari Main Board yang kemudian memprosesnya menjadi sinyal pengendali TFT dan meneruskannya melalui board pengendali untuk mengendalikan IC pengendali Panel LCD. Pada PCB T-con anda akan menemukan IC Ram Dinamik yang merupakan perangkat penyimpan berkecepatan tinggi untuk menyimpan data hingga waktunya tiba untuk dialamati.  Tegangan 12V biasanya menyuplai Board T-con melalui kabel dari main board. Tegangan ini dapat dengan mudah diukur pada picofuse dalam board T-con.

Sinyal keluar menuju board pengendali panel

Sinyal masuk dari main board

Board Pengendali LCD/ T-Con

Board pengendali panel LCD

Board pengendali panel LCD terikat secara langsung pada panel LCD dengan board rangkaian fleksibel/ flexible printed circuit (FPC). Board pengendali meneruskan sinyal dari pengendali LCD menuju IC pengendali yang terpasang langsung pada FPCB yang menyatukan board pengendali dengan panel LCD dan pada FPCB di belakang panel. Kadangkala anda akan menemukan konfigurasi yang berbeda seperti Board pengontrol T-CON dan driver panel LCD yang terintegrasi dalam satu board.

board driver                     ic driver

Rangkaian Standby

Rangkaian standby digunakan untuk menyuplai daya pada MCU dan komponen lain di dalam TV LCD ketika TV dalam kondisi OFF, yang disebut sebagai mode standby.

Sebenarnya TV tidak dalam kondisi off sepenuhnya kecuali kita melepas colokan AC-nya.  Itula mengapa anda bisa meng-ON-kan TV ketika berada pada mode standby. Ketika anda menekan tombol power pada remote control atau pada keybord yang berada pada pesawat TV, sebuah sinyal dikirimkan menuju MCU yang memerintahkan MCU untuk mengirim sinyal start up pada IC power untuk mulai mengendalikan MOSFET power  yang menyebabkan TV menjadi ON. Rangkaian standby ditemukan pada board SMPS dan dengan mudah diketahui dengan melihat trafo switching kecil. Tegangan stanby umumnya adalah 5V DC. Power suplai standby biasanya berupa sebuah SMPS dengan IC PWM and MOSFET terintegrasi dalam sebuah IC daya standby tunggal, trafo switching kecil, dioda sekunder, kapasitor filter, rangkaian umpan balik, dan lain-lain. Merupakan suatu SMPS yang berfungsi penuh meskipun kecil, sebuah SMPS di dalam SMPS.

(bersambung...............................)