- Что такое плазменный телевизор и технологии
- Как образуется плазма телевизионного экрана?
- Революционное открытие
- Как формируется картинка плазменного экрана телевизора?
- Как работает плазменный телевизор?
- В чём заключается принцип работы?
- Устройство плазменного телевизора
- Конструкция
- Разбор характеристик
- Диагональ, разрешение
- Соотношение сторон
- Контрастность и яркость
- Интерфейсные разъёмы
- Преимущества и недостатки
- Иная цена
- Характерные неполадки и их вероятные причины
- Алгоритм определения неисправности и ремонт
- Непосредственный ремонт
- Чистка экрана
- Стоит ли брать плазму?
Что такое плазменный телевизор и технологии
Схемы современных плазменных телевизоров при наличии схожести с жидкокристаллическими телевизорами имеют свои особенности.
Как образуется плазма телевизионного экрана?
Если вы возьмете и нагреете кусок льда, который является твердым веществом, вы получите воду, жидкое состояние вещества. Продолжая нагреваться, легко получить пар, газообразное состояние. Чем больше тепла прикладывается, тем больше энергии передается, тем более энергично движутся молекулы (атомы).
Относительно твердое вещество, такое как вода, характеризуется тесной связью молекул друг с другом. В этом случае молекулы имеют доступ к фазе движения (так вода течет). Состояние пара (газообразная вода) характеризуется большей свободой молекул — энергией дисперсии, благодаря которой пар заполняет все доступное пространство.
Однако, если вы продолжите нагревать пар, молекулы и атомы начнут распадаться с последующим высвобождением некоторых электронов. В моменты распада атомов подобным образом образуются положительно заряженные частицы — ионы.
Смешивание положительно заряженных ионов с отрицательно заряженными электронами способствует образованию проводящего состояния электричества. Вещество в этом состоянии — это плазма, особый вид газа, в котором некоторые атомы становятся ионами (ионизированный газ).
Процессы изменения состояния вещества: 1 — твердое; 2 — жидкость; 3 — паровой; 4 — плазма; А — атом; Я ядро; Е — электрон; Т — шкала повышения температуры
Революционное открытие
Первое открытие было сделано в 1843 году естествоиспытателем А. Беном, построившим устройство из вощеных металлических пластин. Его изобретение было способно передавать изображения на расстояние. Однако главное открытие принадлежит У. Смиту, который во второй половине 1873 г установил, что полупроводниковые элементы обладают способностью изменять сопротивление при изменении яркости освещения.
Как формируется картинка плазменного экрана телевизора?
Наверное, многие знакомы с энергосберегающими люминесцентными лампами (CFL — Compact Fluorescent Lamp), а также с неоновыми лампами (уличные фонари). Оба типа устройств излучают свет, передавая электричество через область газа. Итак, плазменный экран телевизора, по сути, состоит из миллионов микроскопических КЛЛ (или неоновых ламп), каждый из которых управляется электронной схемой.
Он контролирует и управляет отдельными пикселями (подсветкой цветных точек) на экране телевизора. Плазменное телевидение основано на этом основном принципе, и тот же принцип существенно отличает плазменную технологию от других типов телевизионных технологий. Например, в случае ЖК-экрана (жидкокристаллического телевизора) включение / выключение пикселей активирует луч света, который проходит через поляризующие кристаллы.
Пиксельные элементы экрана плазменного телевизора имеют некоторые общие характеристики с неоновыми (или CFL) лампами. Как и в случае с неоновой лампой, каждая ячейка заполнена небольшим количеством неонового или ксенонового газа. Как и в случае с КЛЛ, каждая ячейка изнутри покрыта химическими веществами на основе фосфора. Внутри КЛЛ люминофор представляет собой мелово-белое покрытие внутри стеклянной трубки и действует как фильтр.
Примерно такие же «лампочки» составляют внутреннюю структуру плазменного экрана телевизора, только с одной разницей в размере и цвете
Когда электричество проходит через стеклянную трубку, атомы газа рассеиваются внутри и генерируют невидимый ультрафиолетовый свет. Покрытие из белого люминофора на стенках трубки преобразует невидимый ультрафиолетовый свет в видимый белый свет.
Внутри экрана плазменного телевизора ячейки напоминают структуру КЛЛ с той лишь разницей, что покрытие каждой отдельной ячейки выполнено из красного, синего или зеленого люминофоров.
Следовательно, задача ячейки состоит в том, чтобы использовать невидимый ультрафиолетовый свет, генерируемый газом неоном или ксеноном внутри ячейки, и преобразовывать его в видимый красный, синий, зеленый свет. Комбинация этих основных цветов традиционно образует рабочий оттенок над областью экрана.
Как работает плазменный телевизор?
Принцип работы плазменного телевизора основан на явлении свечения газа в ячейках при прохождении через него электрического тока. По сути, плазменная панель — это серия миниатюрных люминесцентных ламп. Каждая ячейка представляет собой своего рода электродный конденсатор и состоит из трех микроламп с ионизированным газом.
После наложения разряда плазма излучает ультрафиолетовый свет. Загорится красная, зеленая или синяя микролампа. Ультрафиолетовое излучение задерживается стеклом, а видимый свет преобразуется через сканирующий электрод в изображение, которое появляется на экране плазменного телевизора.
Электрическое поле контролируется компьютером. Яркость каждой ячейки определяет уровень приложенного напряжения. Таким образом, из трех основных цветов получается практически любой цвет и оттенок.
Изображение, полученное по этой технологии, яркое и четкое. Каждая ячейка излучает свой собственный свет независимо, и нет необходимости в дополнительном освещении от плазменного телевизора, в отличие от его жидкокристаллических аналогов.
Плазматическая ячейка достаточно большая. Изготовить небольшой плазменный телевизор высокого разрешения технологически очень сложно и экономически невыгодно. В основном устройства производятся с диагональю от 42 дюймов и более.
В чём заключается принцип работы?
Электрогравировальный прибор, принцип работы и подбор инструментов
Принцип работы таких систем основан на процессе накаливания газа в ячейках при пропускании электрического тока. Можно сказать, что плазменная панель — это матрица, составленная из огромного количества миниатюрных люминесцентных ламп.
Каждая из ячеек действует как конденсатор с электродами и состоит из трех крошечных ламп, заполненных ионизированным газом. В результате воздействия заряда плазма начинает излучать ультрафиолетовый свет. Один из индикаторов загорится и загорится, то есть красный, синий или зеленый. Благодаря наличию стекла ультрафиолетовое излучение блокируется, а видимый нам свет преобразуется с помощью сканирующего электрода, и мы получаем изображение на экране.
Устройство плазменного телевизора
Панель плазменного дисплея (PDP — Plasma Display Panel) состоит из миллионов ячеек пикселей, заполненных газом (ксеноном или неоном). Ячейки помещают между двумя стеклянными пластинами. Когда к клеткам прикладывается электрический заряд, газ переходит в агрегатное состояние, которое в физике называется плазмой. Вот что означает плазменный телевизор. Отсюда и название технологии.
Конструкция
Плазменная панель представляет собой серию заполненных газом ячеек, заключенных между двумя параллельными стеклянными поверхностями. В качестве газообразной среды обычно используются неон или ксенон.
Газовый разряд проходит между прозрачным электродом на передней части экрана и адресуемыми электродами, проходящими вдоль его задней стороны. Газовый разряд производит ультрафиолетовое излучение, которое, в свою очередь, вызывает видимое свечение фосфора.
В цветных плазменных панелях каждый пиксель экрана состоит из трех идентичных микроскопических полостей, содержащих инертный газ (ксенон) и снабженных двумя электродами, передним и задним. После подачи на электроды сильного напряжения плазма начнет двигаться. При этом он излучает ультрафиолетовый свет, который попадает на люминофоры на дне каждой полости.
Люминофор излучает один из основных цветов: красный, зеленый или синий. Затем цветной свет проходит через стекло и попадает в глаз зрителя. Поэтому в плазменных технологиях пиксели работают как люминесцентные лампы, но создать из них панели довольно проблематично.
Первая трудность — это размер пикселя. Субпиксель плазменной панели имеет объем 200 мкм x 200 мкм x 100 мкм, и несколько миллионов пикселей должны быть размещены на панели один за другим.
Во-вторых, передний электрод должен быть максимально прозрачным. Для этого используется оксид индия и олова, так как он проводящий и прозрачный. К сожалению, плазменные панели могут быть настолько большими, а оксидный слой — настолько тонким, что при протекании больших токов будет падение напряжения на сопротивлении проводников, что значительно уменьшит и исказит сигналы. Поэтому необходимо добавить промежуточные соединительные проводники из хрома — он намного лучше проводит ток, но, к сожалению, непрозрачен.
Наконец, вам нужно найти подходящие люминофоры. Они зависят от необходимого цвета:
• Зеленый: Zn2SiO4: Mn2 + / BaAl12O19: Mn2+
• Красный: Y2O3: Eu3 + / Y0.65Gd0.35BO3: Eu3
• Синий: BaMgAl10O17: Eu2+
Эти три люминофора излучают свет с длинами волн от 510 до 525 нм для зеленого, 610 нм для красного и 450 нм для синего.
Последняя проблема — это адресация пикселей, потому что, как мы уже видели, чтобы получить требуемый оттенок, интенсивность цвета должна быть изменена независимо для каждого из трех подпикселей. На плазменной панели с разрешением 1280×768 пикселей около трех миллионов субпикселей, что дает шесть миллионов электродов. Как вы понимаете, невозможно организовать шесть миллионов дорожек для независимого управления субпикселями, поэтому дорожки должны быть мультиплексированы.
Передние гусеницы обычно выровнены сплошными линиями, а задние — столбцами. Электроника, встроенная в плазменную панель, использует матрицу трасс для выбора пикселя, который будет освещен на панели. Операция выполняется очень быстро, поэтому пользователь ничего не замечает, например, сканирование луча на ЭЛТ-мониторе.
В ЖК-панелях принципиально иной принцип формирования изображения: там источник света расположен за матрицей, а для разделения цветов в RGB используются фильтры.
Разбор характеристик
Принцип дальнейшего повествования будет следующий: возьмем типовую табличку технических характеристик плазменной панели и проанализируем те строчки, на которые стоит обратить внимание. Нравится:
Диагональ, разрешение
Диагонали плазмы начинаются с 32 дюймов и заканчиваются 103 дюймами. Из всего этого ассортимента, как уже говорилось выше, 42-дюймовые панели с разрешением 853 × 480 пикселей по-прежнему являются самыми продаваемыми в России. Это разрешение называется EDTV (Extended Definition Television) и означает «телевидение высокой четкости». Такого телевизора хватит для комфортного времяпрепровождения, ведь бесплатного телевидения высокой четкости (HDTV) в России до сих пор нет.
Однако телевизоры высокой четкости, как правило, более технически продвинуты, имеют лучшую обработку сигнала и даже способны поднять ее до уровня HDTV. Получается, конечно, немного, но эти попытки ценны сами по себе. Также в магазинах уже можно купить фильмы, записанные в формате HD DVD.
При покупке HDTV обратите внимание на формат сигнала, который он поддерживает. Наиболее распространенным является 1080i, то есть 1080 строк с чересстрочной разверткой. Чересстрочная развертка считается не очень хорошей, так как будут заметны неровные края, но этот недостаток сглаживается высоким разрешением. Поддержка самого современного прогрессивного формата 1080p пока имеется только в очень дорогих телевизорах 9-го поколения.
Существует также альтернативный формат 1080i, то есть 720p с более низким разрешением, но с прогрессивной разверткой. На глаз сложно отличить разницу между двумя изображениями, поэтому при прочих равных предпочтительнее 1080i. Однако большое количество телевизоров одновременно поддерживает как 720p, так и 1080i, поэтому у вас не должно возникнуть проблем с выбором в этом отношении.
Скажем несколько слов о различных технологиях улучшения изображения. Технологически так сложилось, что качество изображения панели во многом зависит от множества изменений программного обеспечения. У каждого производителя свои и бывает, что только их грамотная эксплуатация определяет все видимые различия изображения между двумя телевизорами разных марок, но одинаковой стоимости.
Однако выбирать телевизор исходя из количества этих технологий не стоит — лучше внимательно присмотреться к качеству их работы, ведь в любом обычном магазине видеотехники можно любоваться плазмой сколько угодно.
Выбирая диагональ, в первую очередь учитывайте: чем она больше, тем дальше от телевизора нужно сесть. В случае 42-дюймовой панели ваш любимый диван должен находиться на расстоянии не менее трех метров от нее. Можно, конечно, сесть поближе, но особенности формирования изображения на панели наверняка будут вас раздражать и мешать просмотру.
Соотношение сторон
Все плазменные телевизоры имеют панели с соотношением сторон 16: 9. Стандартное ТВ-изображение 4: 3 на таком экране будет выглядеть нормально, только неиспользуемые области экрана по обе стороны изображения будут заполнены черным цветом. Или серый, если ваш телевизор позволяет изменять цвет заливки. Телевизор может попытаться растянуть изображение, чтобы заполнить экран, но результат обычно мрачный. В некоторых магазинах в этом режиме «транслируется» плазма — видимо, персоналу просто лень искать в меню галочку для отключения функции масштабирования. Формат 16: 9 уже запущен в России.
По умолчанию это соотношение сторон используется только в телевизорах высокой четкости.
Контрастность и яркость
Хотя эти показатели считаются одними из самых важных, их роль при выборе плазменной панели не следует переоценивать. Дело в том, что нестандартный метод определения контраста и яркости не позволяет сравнивать реальные значения. Как правило, в характеристиках модели фиксируются максимально возможные, или пиковые, показатели контрастности и яркости.
Следовательно, их следует просто принимать во внимание, а не руководствоваться этими цифрами как фундаментальными.
Однако чем выше значения контрастности и яркости, тем лучше для плазменной панели и, следовательно, тем насыщеннее и ярче воспроизводимое изображение.
Интерфейсные разъёмы
Подавляющее большинство плазменных телевизоров имеют как минимум SCART, VGA, S-Video, компонентное видео и обычные аналоговые аудиовходы и выходы. Рассмотрим подробнее эти и другие разъемы:
- SCART — этих разъемов может быть до трех. Когда-то они считались самыми продвинутыми, пока не появился HDMI. Аналоговый видеосигнал и стереозвук передаются одновременно через SCART.
- HDMI: некоторые могут назвать его эволюционным преемником SCART. HDMI может передавать видео высокой четкости 1080p вместе с восьмиканальным звуком. Благодаря исключительной пропускной способности и миниатюрному разъему HDMI уже поддерживается некоторыми видеокамерами и DVD-плеерами. А Panasonic снабжает своей плазменной панелью дистанционное управление с функцией HDAVI Control, которая позволяет управлять не только телевизором, но и другим оборудованием, подключенным к нему через HDMI.
- VGA — это распространенный аналоговый разъем для компьютеров. Через него компьютер можно подключить к плазме.
- DVI-I — это цифровой интерфейс для подключения одного компьютера. Однако есть еще один метод, который работает с DVI-I.
- S-Video — чаще всего используется для подключения DVD-плееров, игровых консолей и, в редких случаях, компьютера. Обеспечивает хорошее качество изображения.
- Компонентный видеоинтерфейс: интерфейс для передачи аналогового сигнала, когда каждый из его компонентов проходит через отдельный кабель. Это делает компонентный сигнал самым качественным из всех аналоговых сигналов. Для передачи звука используются аналогичные разъемы RCA и кабели: каждый канал «проходит» по своему проводу.
- Композитный видеоинтерфейс (на разъеме RCA) — в отличие от компонентного обеспечивает худшее качество передачи сигнала. Используется кабель, в результате возможна потеря цвета и четкости изображения.Читайте также: Принцип работы гайковерта: устройство пневматического инструмента
Преимущества и недостатки
Стоит учесть достоинства и недостатки такой техники. Как известно, контрастность — одна из основных, определяющих качество изображения. Изображение, отображаемое на высококонтрастном экране, будет иметь реалистичный характер, передавая пространственность. Это одно из главных преимуществ данной технологии. Перечислим основные положительные особенности:
- Высокая контрастность.
- Угол обзора на очень высоком уровне.
- Черный цвет выполнен насыщенным.
- Отличная цветопередача.
- Действительно качественное изображение.
- Скорость редактирования изображений на высоком уровне.
- Срок службы до 35 лет.
Это основные положительные параметры оборудования, использующего данную технологию. Рассмотрим недостатки:
- Вы не найдете в магазинах моделей с маленькой диагональю, зачастую это очень неудобно.
- При длительной работе техника имеет свойство нагреваться.
- Высокая энергоемкость.
- Недостаточная яркость по сравнению с ЖК-технологией.
ВАЖНЫЙ. Стоит отметить, что на преобразование инертного газа в плазму уходит много электроэнергии. То есть основная функция телевизора потребляет большое количество энергии. Для охлаждения оборудование включает в себя вентиляторы, а также потребляет энергию.
Во время работы контраст плазмы будет уменьшаться. В результате через несколько лет эксплуатации вы заметите, что изображение перестало быть таким ярким, цветопередача будет временами блекнуть по сравнению с результатом, который вы видели в начале использования телевизора.
Когда, например, прикладывается статическое напряжение? при подключении к компу плазма могла сжигать пиксели. Если вы используете оборудование только по прямому назначению, этого может никогда не случиться.
ССЫЛКА. Современная техника защищена от вероятности исчерпания пикселей, устройство может сломаться, но это случается очень редко, ведь работа тщательно продумана.
Иная цена
Я действительно не хочу поднимать этот вопрос. Стоимость «прочих» телевизоров высока: от 400 долларов за самый простой и маленький ЖК-дисплей до нескольких десятков сотен «зеленых» телевизоров «большой диагонали» со всеми возможными ноу-хау. Продавцы утверждают, что за последние два года цены на ЖК-модели (а они даже дороже, чем «плазма») упали почти в три раза, а «плазма» дешевеет, поскольку конкуренция в этом сегменте рынка становится тяжелее всего.
Стоимость некоторых моделей ЖК-телевизоров
|
Стоимость некоторых моделей плазменных телевизоров
|
Ведущие производители видеооборудования — Samsung, Toshiba, LG, Sony, Panasonic, Sharp и многие другие наращивают производство (например, LG будет производить плазменные и ЖК-дисплеи в нашей стране), с каждым годом совершенствуя технологии. Так что хотя о массовом распространении «плазменных» и ЖК-телевизоров в нашей стране говорить рано, с каждым годом они становятся все более доступными и совершенными. И не за горами тот день, когда «другой» телевизор станет таким же домашним животным, как сегодняшний старый добрый ЭЛТ.
Характерные неполадки и их вероятные причины
Наиболее частые неисправности, которые часто возникают в устройствах, оснащенных плазменными панелями, делятся на следующие типы:
- Нарушение свечения экрана, проявляющееся в полном или частичном исчезновении ранее воспроизведенного изображения.
- Отсутствие четко различимого изображения (при этом свечение вообще не пропадает, а на экране виден только муар или характерная интерференция).
- Самопроизвольное отключение панели при воспроизведении изображения устройством.
- Механическое повреждение рабочей части дисплея.
- Неисправность соединительных планок, подающих напряжение и управляющие сигналы на панель.
Каждая из перечисленных неисправностей требует более детального рассмотрения.
Причина неравномерности свечения экрана дисплея — повреждение отдельных ячеек или исчезновение управляющего сигнала, генерируемого видеопроцессором.
Примечание: частным случаем рассматриваемой неисправности является выгорание отдельных пикселей матрицы (обычно эта неисправность классифицируется как повреждение слоя люминофора).
В ситуации, когда видно «белое» поле (изображение полностью отсутствует), неисправность может быть скрыта в узле генерации и усиления сигнала с материнской платы (см. Изображение ниже).
Самопроизвольное отключение панели в большинстве случаев происходит из-за перегрузок в блоке питания устройства, в том числе дисплея (обычно это происходит из-за резкого скачка тока в цепях питания).
Повреждение дисплея или потерю контактов в шнуре питания можно устранить, просто заменив эти компоненты телевизора или ноутбука.
Алгоритм определения неисправности и ремонт
Специалисты по ремонту высокотехнологичного оборудования разработали специальные алгоритмы поиска типичных неисправностей, возникающих при работе плазменной панели в составе отдельного устройства. Согласно этим разработкам, его местонахождение связано с причиной неисправности. Как только это будет связано с конкретным оборудованием, источник повреждения можно будет определить быстрее.
Дополнительная информация: Причиной большинства простейших неисправностей являются нарушения в работе источника питания, который его запускает (см. Фото ниже)
Самый простой способ проверить напряжения от блока питания — с помощью тестера, включенного в режим измерения.
Их сравнивают с типовой диаграммой напряжения, приложенной к устройству, содержащему поврежденную панель. Следующим шагом является проверка сигналов с главной платы управления («ГЛАВНАЯ плата»). Для этого удобнее использовать осциллограф с высокой чувствительностью и расширенным частотным диапазоном. Только убедившись, что все напряжения питания и управляющие сигналы присутствуют, можно переходить к следующему этапу: осмотру и проверке цепей подключения.
Непосредственный ремонт
Ремонт плазменных панелей с учетом выявленных неисправностей сводится к следующей последовательности действий:
— замена «неработающих» модулей на новые блоки;
— при обнаружении механических повреждений или признаков растрескивания потребуется полная замена панели;
— если причиной обнаруженной неисправности являются планки подключения, сначала следует попробовать восстановить недостающий контакт;
— если это не поможет, легче будет заменить ленту на новый соединительный элемент.
Примечание: в ситуации, когда ни одно из предпринятых действий не приводит к желаемому результату, необходимо будет обратиться к специалисту.
В специализированной ремонтной мастерской при наличии необходимого измерительного оборудования опытным мастерам будет намного проще найти и устранить обнаруженную неисправность.
В заключение отметим, что при ремонте плазменной панели необходимо быть очень осторожным и постараться не повредить ее чувствительные элементы (пиксели), случайно коснувшись их острыми предметами.
Чистка экрана
Неправильный уход за телевизором приведет к появлению на экране различных пятен, отражений, царапин, что не будет способствовать комфортному просмотру. Пыль на экране создает статическое электричество. При этом следует учитывать, что экран плазменного устройства состоит из нескольких слоев, каждый из которых чувствителен к воздействию агрессивных химикатов.
Общие советы по очистке поверхности плазменного экрана телевизора:
- проводить уборку в помещении с достаточным освещением;
- отключить телевизор от сети — правило безопасности, дождаться полного остывания;
- для удаления пыли используйте мягкую безворсовую ткань: хлопок, флис или фланель;
- используйте рекомендованные очистители для удаления грязи;
- не нажимайте на экран, используйте скребки;
- не распыляйте специальное оборудование прямо на экран. Используйте ткань из микрофибры или мягкую ткань без ворса. Салфетка делается влажной, но не мокрой;
- не включайте телевизор, пока экран полностью не высохнет.
Корпус телевизора также следует регулярно чистить мягкой тканью.
В специализированных магазинах продаются влажные салфетки для ухода за ЖК-экраном. Салфетки, пропитанные специальным составом, не содержат спирта и абразивных компонентов и подходят для всех типов экранов.
Как почистить плазменный телевизор в домашних условиях. Сделайте мыльный раствор из детского мыла. Хозяйственное мыло не рекомендуется из-за высокого содержания щелочи. Протрите экран мягкой тканью без ворса, смоченной в растворе. Используйте хорошо отжатую ткань, чтобы удалить остатки мыла и высушить экран.
Стоит ли брать плазму?
Panasonic представила самый большой плазменный телевизор в 2010 году на выставке Consumer Electronics Show в Лас-Вегасе. Модель TH-152UX1: диагональ — 152 дюйма (386 см), вес — 580 кг. Плазменная панель обеспечивает разрешение 4096 × 2160 пикселей и может отображать 3D-контент.
Плазма — хороший выбор, если пользователю нужен экран с большой диагональю по разумной цене. Плазменное изображение с хорошим антибликовым покрытием будет лучше смотреться в ярко освещенном помещении, чем на глянцевом ЖК-экране.
