数控彩电I2C总线故障的分类与检修

        I2Ｃ总线是由飞利浦公司最先开发出来的，目前已被各彩电生产厂家广泛用于彩电中的功能控制电路和参数调节电路。由于它是一项全新的控制技术，其电路形式及控制方式均与普通彩电的系统控制电路不同，故检修采用I2C总线的彩电故障时，特别是检修I2C总线自身故障时不能照搬普通彩电的故障检修方法，而应针对不同的I2C总线故障现象，灵活地选用是从硬件方面进行检修还是从软件方面着手检修，以免事倍功半。
　　大部分数控彩电利用I2C总线可实现自检功能，但不同机芯的数控彩电，其自检功能的显示方式不一样。有的采用屏显方式；有的用指示灯的闪烁次数来报告自检结果；有的采用二者结合显示的方式,如长虹NC－6、东芝F5DW机芯彩电。因此，对不同机芯数控彩电的I2C总线故障也应采用不同的检修方法。
　　另外，有些数控彩电特别是采用指示灯的闪烁次数报告自检结果的数控彩电，往往还具有I2C总线保护功能。不清楚这一点，检修有关I2C总线故障时便无从下手。
　　下面分类介绍数控彩电I2C总线故障的产生原因和检修方法，供参考。
　　一、与I2C总线有关的某功能（或参数）失常，但光栅及字符显示基本正常。
　　在数控彩电中都有一个存储容量大的电改写只读存储器，用来存放CPU对含有I2C总线接口的集成块（或组件）实施控制的数据。若这些数据中的某项出错，即使硬件无问题，机器也会出现对应的故障。此时如果参照普通彩电故障的检修方法而头痛医头，脚痛医脚，那只会劳而无功。因此检修光栅基本正常而与I2C总线有关的某故障时，一般应本着“先软后硬”的原则，首先检查软件设置是否正常。其方法是：调出I2C总线特有的设置界面，检查与故障对应的软件参数是否改变。若已改变，则将其调回原值后一般即可排除故障。若没改变，对于如场幅异常和枕形失真等参数性故障，可试变软件参数，若能恢复正常，这是机器硬件参数略有改变，暂时不必检修硬件；若不能恢复正常，则是硬件部分出现明显故障。
　　对于采用屏显方式报告自检结果的数控彩电，可利用其I2C总线的自检功能区分故障是出在I2C总线电路还是其以外部分。自检时，若屏幕出现故障代码（如飞利浦G88AA机芯彩电）或故障标记（如长虹NC－6、东芝F5DW机芯彩电），则说明故障出在对应的I2C总线支路及其受控电路，这部分电路损坏引发上述故障的原因，是对应的I2C总线支路或挂在其上的受控电路内的I2C总线接口开路或轻微漏电。若屏幕未出现故障代码或故障标记，则表示故障出在I2C总线电路以外的对应功能电路，此时可按常规方法往下查。
　　对于只采用指示灯闪烁次数报告自检结果的数控彩电，一般可直接检查I2C总线电路以外的对应功能电路。
　　若I2C总线的某一受控电路损坏时，机器既不会显示自检信息也不会自保，此时应全面检查对应的I2C总线支路及其以外的对应功能电路。
　　〔例1〕松下2140彩电图像模糊，且偏红。
　　该机图像模糊和偏红色是两个独立的故障。检修时，先查图像模糊的故障原因。检查聚焦极与加速极电位器调节手柄上的固定胶完好无松动，据此估计故障是显像管座聚焦极漏电引起。但将聚焦极引线焊开，用万用表R×10k挡测电阻，却未发现漏电。试换一新管座，图像依然模糊，故断定故障是工厂调节不佳所致。仔细调节聚焦极电位器果然能使图像清晰，再用胶将聚焦极电位器调节手柄重新固定。
　　接着，查图像偏红色的故障原因。仔细观察，发现光栅亮度越亮时图像偏红色越明显，说明该机白平衡调节不良。为证实判断是否有误，在进行白平衡调节之前，将机器置于AV状态，测三只视放管各极电压，发现仅红视放管Q351基极电压比图标值高01V，说明故障不在视放板上，证实故障确是因白平衡调节不当所致。将机器预热10分钟，然后同时按下机上的音量“－”键和遥控器上的“屏显（＋）”键，使电视机进入维修状态。再按“定时”键使机器进入白平衡调节状态。检查发现R—光标处于左起第四格，而G—和B—则处于第五格。当把R—光标调至左起第三格、而G—和B—光标不动时，故障现象有所减轻。经反复试验，将B—与G—光标调至左起第六格、R—光标调至左起第三格、加速极电压调至250V时，亮暗平衡为最佳状态。最后，按遥控器上的“N”键两次，故障彻底排除。[Page]
　　〔例2〕一台飞利浦新视霸（G88AA机芯）彩电图像正常，但左、右声道均无声。
　　该机伴音电路主要由音频信号解调电路7112（TBA120U）、TV/AV转换电路7503（HEF4052）、音频信号前置电路7628（UPC1853）、音频信号扩展电路7679（PCF8574）及功放电路7670（TDA8218AII）组成。
　　其中音频信号的处理过程为：中放电路输出第二伴音中频信号，由陷波器1110、1107、1117、1120选频后，加至7112{14}脚，在7112内部经放大检波后，从其8脚输出音频信号，送至TV/AV转换电路。该机TV/AV转换电路如图1所示。外部输入的音频信号加至75031、{12}、4、{11}、5、{14}脚，调谐检波输出的音频信号加至75032、{15}脚，这四路信号在加到750310、9脚的逻辑电平控制下进行选择。选择后的音频信号从75033、{13}脚输出，送到7628{26}、{27}脚，经7628及7679、7681、7685作高音、低音、音量、平衡控制及扩展后，再送到7670作功率放大以推动扬声器发声。
　　上述电路有问题时，最常见的故障是无伴音。根据电路分析可知，在7269之后，音频电路是左、右声道分离的，若只是信号通道问题不会引起两声道均无声，只有音频信号电路左、右声道的公共软硬件条件不满足才会引起此故障。音频信号电路左、右声道的公共工作条件有：1)电路本身及其供电、复位电压正常；2）I2C控制及有关转换电平正常；3）静噪电路未动作。另外，由于该机一方面具有AV功能，另一方面具有自检功能，因此在检修接收电视信号无伴音故障时，还可根据接收AV信号时伴音的有无及利用自检结果来区分故障范围。
　　检修时，先利用AV2端子输入信号，结果无伴音，说明故障在其后。打开机器后盖，按下测试键，使机器进入自检状态，发现屏幕出现“ERR07”字样，说明7679出错。但印象中7679只是音频扩展器件，它出错是否会引起无伴音，则不得而知。分析电路发现，送到TV/AV电路的转换电平是由7679输出的。测75039、10脚电压，发现无论是TV状态还是AV状态，一直处于0V。至此断定故障原因是7679出错，试换7679后故障排除。
　　〔例3〕一台索尼KV－K25MH11彩电主画面正常，但无子画面。
　　该机画中画信号处理电路主要由解码电路IC1401〈TDA9160）、A/D转换电路IC1403（SDA9187）、D/A转换电路IC1404（SDA9188）、主画面/子画面切换电路IC1406（TDA8443）组成。分析电路可知，子画面信号与主画面信号是由IC14049脚输出，并经Q1406反相后再加到IC14063脚F－SELECT信号控制切换的。其中IC1404要输出F－SELECT信号，必须具备以下条件：1）IC14043、{28}脚的5V供电正常；2）由IC14031脚加到IC14041脚的BLN信号正常；3）IC1405（SDA9086）提供的时钟信号正常；4）I2C总线的软件参数设置和硬件通信正常。据此进一步分析该机出现无画中画故障的原因有：1）IC1404产生F－SELECT信号的条件不具备或其自身损坏；2）F－SELECT信号的传送电路损坏；3）IC1406内主/子画面切换开关损坏。由此可见，该故障既有软件方面的原因，又有硬件方面的原因，故在检修硬件之前，应查软件设置方面是否有问题。检查的步骤为：1）在待机状态下，依次按压遥控器上的“DISPLAY”、“5”、“VOL＋”及“POWER”键，使机器进入维修状态；2）利用遥控器上的数字键“1”或“4”改变调节项目号码，先调出机型参数选择项OP0，检查其数据为“6D”，说明机型参数选择项中设置有画中画功能；再调出IC1404的画中画开/关选择项EPL，检查其数据为“01（ON）”，亦正常。至此认定故障出在硬件部分。检修硬件时，按压画中画开启键，用示波器测IC14063脚的F－SELECT信号波形是否正常，以判断硬件故障范围。此处测得IC14063脚的F－SELECT信号波形正常，说明IC14063脚以前的F－SELECT信号产生和传送电路无异常，断定故障是因IC1406内的主/子画面切换开关损坏所致。更换IC1406后，故障排除。[Page]
　　二、开机后无光栅（或光栅极暗）、无伴音，且各项调节不起作用或有其它孪生现象。
　　这种故障是数控彩电I2C总线工作异常的常见故障，故障原因是I2C总线工作进入死锁状态而对整机不起控制作用，但一般不影CPU的工作。
　　1对于可用屏显方式来报告自检结果（或不能自检）的数控彩电。
　　在确定电源和行电路无问题后（光栅极暗则无需确定），测“I2C总线电压，若在正常值左右波动，则说明I2C总线基本正常。此时故障原因主要是控制图像显示的核心元件的I2C总线内接口工作不正常，一方面造成控制图像显示的核心元件工作不正常而导致无光栅（或光栅极暗），但可能有字符显示；另一方面由于其始终占用I2C总线通信通道，而造成CPU不能通过I2C总线控制其他功能。
　　需检查的主要是：1）控制图像显示的核心元件与CPU之间的I2C总线是否开路；2）I2C总线的SCL、SDA线之间是否短路；3）控制图像显示的核心元件是否损坏；4）检查存储器是否损坏。测I2C总线电压，若很低，则故障原因有：1）I2C总线供电不正常；2）I2C总线短路。其中I2C总线对地短路有两种情况。一种是硬短路，其原因有：I2C总线或挂在其上的某一受控电路的内接口、配载电容（又称抗干扰电容）对地击穿或严重漏电；挂在I2C总线上的保护电路控制管击穿。另一种是软件短路，其原因有：挂在I2C总线上的保护电路动作或误动作，导致I2C总线电压下跌；挂在I2C总线上的某一受控电路内的接口电路供电或复位电压不正常，导致I2C总线电压下跌；对于控制图像显示的核心元件所需的行逆程脉冲异常，也可能引起I2C总线电压下跌。检修时逐一脱开挂在I2C总线上的保护电路、受控电路并测I2C总线电压是否恢复正常，以区分故障范围。但在脱开受控电路之前最好粗测一下行逆程脉冲及I2C总线接口供电是否正常，以免乱焊而损坏线路板。脱开挂在I2C总线上的受控电路或保护电路后，若I2C总线电压恢复正常，则说明I2C总线短路是由对应的受控电路或保护电路引起的。当确定故障出在挂在I2C总线上的某一受控电路时，可根据故障出现时I2C总线电压的高、低来进一步区分故障范围。若故障出现时I2C总线电压很低，故障是对应受控电路的内接口击穿；若故障出现时I2C总线电压为正常值的三分之二左右，则故障一般是挂在I2C总线上某一控制电路的内接口供电或复位电压不正常所致，对于控制图像显示的核心元件也可能是行逆程脉冲丢失或异常。脱开挂在I2C总线上的全部受控电路和保护电路后，若I2C总线电压不能恢复正常，则故障是I2C总线的供电不正常、上拉电阻开路或配载电容击穿。
　　特别说明两点：1）若是场扫描电路异常引起I2C总线电压降低，则往往会出现水平一条亮线且所有操作不起作用的故障；2）对于长虹NC－6、东芝F5DW等机芯彩电，在出现光栅极暗故障时，若控制显示正常则尽量采用自检功能帮助检修，同时可根据电源指示灯的闪烁情况来判断I2C总线是否出现短路故障。
　　2对于只采用电源指示灯闪烁次数来报告自检结果的数控彩电。
　　这类彩电的代表是索尼G3F机芯彩电。与采用屏显方式来报告自检结果的数控彩电相比，该机芯彩电的I2C总线工作进入死锁状态的故障原因只是I2C总线电压下降。其故障表现除为无光、无声外，还有一个特有的现象，即消磁继电器反复吸合。检修方法可参照上述I2C总线电压降低故障的检修方法，在此不再赘述。
　　〔例1〕一台飞利浦新视霸（G88AA机芯）彩电开机后绿色指示灯亮，但无光、无声。
　　开机绿色指示灯亮，说明电源电路工作正常。观察显像管灯丝亮，说明行扫描电路也已工作。据此断定该机控制图像显示的核心元件7551（TDA4681）工作不正常。实测7551、{20}、{22}、{24}脚电压均为0V，正常为38V左右，证实判断正确。由于同时无伴音，说明造成7551不能正常工作的原因也与伴音有关，故检修时应从这一点入手。检修时测75515脚8V供电正常，用示波器测其{14}脚沙堡脉冲信号也正常，但{27}、{28}脚的I2C总线电压分别为36V、02V，正常时应为36V、33V，说明串行时钟信号线SCL对地短路。这样CPU7222虽然能进行有关操作，但除开、关机功能外的各种操作指令均不能送到相应功能电路，从而引发本故障。检查上拉电阻3231及配载电容2231、2277等未见异常。分别脱开各受控电路后复测SCL线电压，仍未恢复。再检查SCL线的铜箔走线，没有发现断点，至此检修陷入困境。[Page]
　　后来分析如图2所示实绘电路，发现该机供给7222的5V电压电路一方面采用双重稳压，分别为6174、7174等与6223组成的两组5V稳压电路；另一方面为了保护I2C总线接口电路及整机，在SCL线上挂有7271、7270、6271等组成的保护电路。在该保护电路中，由6271、3273对10V电压分压得到56V基准电压加到7270基极，CPU的5V供电则直接加到7270发射极。正常时7270、7271截止，对SCL线无影响。当CPU的5V供电的双重稳压电路均损坏导致CPU的5V供电过高时，7270、7271则导通，从而将SCL线对地短接，以实现保护性停机。若该保护电路自身损坏或10V电压过低，则将引起误保护。因此这一部分电路出现问题时也会引发本例故障。脱开7271集电极，试机故障消失，说明故障就在这一未引起注意的地方。测10V、CPU的5V电压均正常。测7271基极电压为07V，正常为0V。测7270基极电压为43V，正常为56V。拆下6271测量已开路，更换后故障排除。
　　〔例2〕一台东芝2518彩电开机后光栅极暗，且无图、无声、无字符。
　　引起光栅极暗的原因较多，但该机由于同时无图、无声、无字符，故初步确定故障出在IC501（TA8783N）及其外围电路。判断IC501工作是否正常的关键测试点是其{41}、{42}、{43}脚电压，这三脚的正常电压为32V左右。若这三脚电压降低过多，则会引起光栅极暗故障。实测IC501{41}、{42}、{43}脚电压只有04V左右。拔下插座P511A，测这三脚电压仍不正常，说明故障确是IC501工作异常所致。
　　由于IC501要正常工作，必需具备的条件有：1）其6脚供电及7脚的I2C总线接口供电正常；2）{35}脚（行逆程脉冲输入和沙堡脉冲输出端的脉冲正常；3）{10}、{11}脚的I2C总线控制正常。其中IC5017脚供电异常及{35}脚脉冲不正常，又可能使I2C总线电压降低。
　　先检查IC5016脚的供电未见异常，测IC501{10}、{11}脚电压为3V，与正常值5V相比明显偏低，断定IC501工作不正常的原因就是I2C总线控制异常。在脱开挂在I2C总线上的各受控电路来判断故障范围之前，测IC501{35}脚电压及各受控电路的I2C总线接口供电，发现IC501{35}脚电压接近0V，而正常值为06V。IC501{35}脚经R219、D403、C410、C415、R410接于行输出变压器T461{10}脚，沿线检查发现接T461{10}脚的铜箔断裂。连好后，通电测IC501{35}、{10}、{11}脚电压均恢复正常，同时故障排除，说明故障是行逆程脉冲异常引起I2C总线电压变低所致。
　　小结　注入IC501{35}脚的行逆程脉冲一方面控制着图像显示；另一方面通过控制I2C总线的控制时序来控制整机。因此该脚脉冲异常时会出现多种故障。若该脚脉冲丢失或脉冲上的沙堡后移，则会不能进行逆程消隐而使光栅变亮，最终导致保护停机。在开机前，若该脚脉冲形成电路就已损坏，则开机时CPU不能通过I2C总线进行开机自检。该机开机时CPU先检测IC501是否具备显现图像的条件，待IC501回送确认正常的应答信号后，CPU再检测其他电路。若这一关通不过，则开机后图、声电路均不能进入正常工作状态。其中行逆程脉冲异常而使IC501开机自检通不过的方式，是使IC501的I2C总线接口呈现软短路，从而将I2C总线电压下拉。因此同样是IC501{35}脚脉冲丢失，在开机时就不会有光栅渐亮尔后熄灭的过程，只会呈现本例现象。
　　三、进入I2C总线自保状态。
　　这种故障是具有I2C总线保护功能的数控彩电（如索尼G3F机芯彩电）所特有的。与普通的无光、无声故障相比，最大的不同点就是故障出现后电源指示灯有规律闪烁。
　　具有I2C总线保护功能的数控彩电，在开机自检时，若某个受控IC不能向CPU反馈表示该受控IC工作正常的应答信号，或应答信号不能被送至CPU，则CPU就判断该受控IC有故障，从而使机器进入保护状态，同时用电源指示灯的闪烁次数表示故障位置。由于I2C总线能检测到故障元件，说明CPU及I2C总线通信无问题，故检修时只要根据指示灯的闪烁次数就能确定故障位置，一般不需测量I2C总线电压。待故障位置确定后，再从两个方面进行检修：一是检查该受控IC的供电、复位信号、其他工作条件是否正常，或其自身是否损坏；二是检查该受控IC的数据线、时钟线与I2C总线之间是否有开路或轻微短路。[Page]
　　〔例1〕一台夏普29FN1彩电开机后无光、无声，但能听到继电器吸合又释放的声音，且红、绿色电源指示灯交替发光后变为红色指示灯连续闪亮（以七次为一周期）。
　　估计此故障是保护电路动作所致。开机瞬间实测主开关电源有输出，行电路能工作。但随后CPU IC1001{33}脚（保护电路控制端）电压从0V迅速上升至5V，{22}脚（电源控制指令输出端）电压从5V跌至0V，导致继电器RY701释放、电源无输出，说明故障确是保护电路动作所致。逐个断开各保护电路控制点，直至将IC1001{33}脚完全与外电路脱离，但故障依旧，将IC1001{33}脚悬空时仍高达5V。将Q1003c、e极短接，强制开机，测主电源各路输出正常，观察显像管灯丝已亮，但仍无光、无声、无屏显，且全部操作失效。
　　该机自保时出现红灯有规律闪烁的现象，分析该机与索尼G3F机芯彩电一样具有I2C总线自保功能，并可用电源指示灯闪烁次数来确定故障位置。由此进一步判断，本例故障应是I2C总线自保动作所致。测IC1001{42}脚（SCL串行时钟端子）、{43}脚（SDA串行数据端子）电压均为46V，正常时SCL、SDA端子电压应以1s的周期在42～45V间起伏变化，说明判断正确。由于不知电源指示灯闪烁次数与故障位置之间对应关系，故检修时先检测I2C总线线路，未见有开路点。再逐个检测挂在I2C总线上的受控电路的工作条件，发现IC1302{15}脚供电电压只有3V左右，而正常值为11V左右。IC1302{15}脚供电由12V电压经D1310降压后供给，测12V电压正常。拆下D1310测量，已开路。更换后，故障排除。
　　〔例2〕一台索尼K25彩电开机后无光、无声，稍后自动转为待机状态，且电源指示灯随之闪烁5次。
　　分析此故障系I2C总线自保所致。根据自检信息，初步判断几何失真校正电路IC561（CXD2018Q）工作不正常。检查IC561工作条件，发现其{27}脚电压不稳定。IC561{27}脚是I2C总线内接口电路的复位端，该脚通过R568接5V电源，再通过C546接地，利用R568对C546的充电时间常数对IC561进行复位。复位期间为低电平，复位完成后为48V。这部分电路有问题，往往会影响到I2C总线电压，从而使I2C总线工作进入死锁状态而自保待机。检修时，拆下C546、R658，检查发现C546不稳定漏电，更换之故障排除。
　　小结　由于IC561{27}脚电压还会影响到场扫描锯齿电压的形成，因此C546损坏还会引起以下故障现象：1〉若C546损坏后，未使I2C总线保护起控，但却能使场保护电路启动，则开机后无光、无声，且自动转为待机状态；2〉若上述场保护电路动作较迟，则开机后呈水平一条亮线，稍后自动转为待机状态；3〉若C546损坏导致I2C总线电压下跌，影响到CPU对CXA1587S的检测，则在场保护电路动作之前，CPU会误认为CXA1587S出现问题，从而在I2C总线自保待机时，电源指示灯只闪烁4次；4〉若C546损坏导致I2C总线电压严重下跌，则I2C总线工作将进入死锁状态而不能正常开机，且消磁继电器反复吸合。