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Fuentes conmutadas
Capítulo 4
FUENTES CONMUTADAS EN
TELEVISORES SONY CHASIS BA -3
39
INTRODUCCION
Los televisores Sony KV-21RS50 utilizan el chasis
BA-3 (figura 4.1), el cual tiene un diseño que ha servido de inspiración para crear las nuevas generaciones de receptores.
En el presente capítulo analizaremos la fuente
conmutada de este modelo de aparatos, ya que
debido a su alta difusión comercial suelen llegar al
banco de servicio con cierta regularidad (figura 4.2).
Figura 4.1
DIAGRAMA A BLOQUES
En la figura 4.3
de la fuente de referencia. En el lado inferior izquierdo está señalada la conexión a la línea de voltaje de
CA, que ingresa al circuito y atraviesa el fusible
F601 hasta llegar a un sistema de filtraje (compuesto por el choke de filtro T602 y otros componentes
que más adelante describiremos).
La función básica de este sistema de filtraje es
eliminar las interferencias de RF que provengan de
la línea de CA, o bien, las señales de oscilación de
la propia fuente de alimentación.
Abajo de la toma de corriente se localizan las bobinas de desmagnetización, las cuales son activa-
Figura 4.2
se muestra el diagrama a bloques
Page 2
40 Capítulo 4
B CLK
B DAT
B INT
GND
CN203
NVM 1K BIT
MEMORY
IC003
B-DAT
B-CLK
5
6
VOLUMEN
-
VOLUMEN
+
CANAL
-
CANAL
+
TV/VIDEO
POWER
STBY
+5V
2
SELECTOR
IC103
1
15
CN601
AC
DGC
DGC
2
1
2
1
CN602
F601
T602
+12V
RY601
CONTROLADOR
DE RELAY
Q601
RECT
D601
38
36
35
9
0-B CLK
0-B -DAT
I-BINT
I-KEY
MICROPROCESADOR
4
32
I-POWER
I-RMCN
STB LED
34
0-DGC
25
24
47
7
30
I-RESET
O-RELAY
0-ADJ
CF901
CONVERTER
Q603
CONVERTER
Q602
VDR601
DAMPER
D604. 614
DAMPER
D603. 615
11
9
5
4
3
2
1
4
6
1
2
3
7
8
1
2
3
POWER
CONTROL
IC601
PRT
T604
115V
RECT
D607-D610
+12V
RECT
D605. 606
2
54
RESET
REQULATOR
IC693
SPOT
KILLER
Q610
STANDBY
+5V
SWITCH
Q605
INVERT
Q615
+115V
STBY
Q614
SWITCH
Q613
9V-REC
Q606
SET +5V
REC
Q607
+9V
H-COMP
Q612
H DRIVE
H DRIVE
Q550
SALIDA
HORIZONTAL
Diagrama a bloques televisor Sony KV 21RS50
PIT T603
12 VOLTIOS
Excitación horizontal
de jungla
Del ABL
R618
C614
Figura 4.3
Page 3
Fuentes conmutadas
41
das por el relevador marcado como RY601 y por el
transistor Q601. Cuando se enciende el televisor,
por la terminal 34 del microcontrolador (O-DGC)
sale una señal que sirve para activar al interruptor
del relevador y hacer que la corriente alterna empiece a fluir a través de las bobinas de desmagnetización; y con esto, será eliminada cualquier mancha que haya en el cinescopio.
El sistema de filtraje T602 entrega un voltaje de
CA, que es dirigido hacia el puente rectificador
D601. Y en este puente se origina una rectificación
de onda completa, y se entrega un voltaje de CD al
circuito convertidor (conocido con el nombre de cir-
cuito de oscilación o convertidor).
Dicho circuito de oscilación está formado básicamente por los transistores Q603 y Q602 (figura
4.4). Ambos dispositivos inician una oscilación que,
posteriormente, es enviada a las terminales 11 y 9
del transformador T603 PIT (Power Input Transfor-
mer o transformador de entrada de alimentación,
figura 4.5). Cuando este transformador recibe la oscilación, se genera una inducción hacia los embobinados secundarios. Del primer embobinado (terminales 4-6) sale una corriente alterna que, al ser
rectificada por los diodos D607-D610, genera un
voltaje de B+ de 115 voltios, utilizados para polarizar principalmente a la etapa de deflexión horizontal.
El segundo embobinado, que se localiza entre
las terminales 1, 2 y 3, envía hacia el sistema de rectificación (D605 y D606) un voltaje de corriente alterna, para entregar 12 voltios que se aplicarán a
IC693.
En este circuito se generan tanto el pulso de
Reset como el voltaje de 5 voltios. Este último se
aplica a las secciones del televisor que requieren
estar alimentadas cuando el usuario, por medio del
teclado frontal o del control remoto, activa la función de encendido.
Por otra parte, los 12 voltios generados por los
diodos D605 y D606 también se dirigen hacia un
sistema de regulación de 9 voltios (Q606). El voltaje que de ahí se obtiene, ingresa al regulador Q607
y se transforma en un voltaje de 5 voltios. Ambos
voltajes (9 y 5 voltios) se utilizan para polarizar al
circuito de audio y al circuito de jungla.
Sin profundizar aún en el tema, diremos que en
esta fuente de alimentación también se incluye un
circuito integrado marcado como IC601, el cual se
conecta en la terminal 8 del transformador T604
PRT (transformador de regulación de la alimenta-
ción). Y es precisamente gracias a este circuito que
se lleva a cabo el proceso de regulación.
ANALISIS DEL CIRCUITO
Con base en el diagrama mostrado en la figura 4.3,
estudiaremos más detalladamente el funcionamiento de cada dispositivo de la fuente que nos
ocupa, incluyendo los flujos de corriente eléctrica
que se generan a través del sistema.
Los 125 VCA que ingresan al circuito cruzan el
fusible F601, encargado de proteger a la propia
fuente de alimentación. Y luego el voltaje llega hasta las bobinas T602 que, en conjunto con los capacitores C601, C638, C636 y C605, filtran el voltaje y
permiten que fluya únicamente el voltaje de CA de
60 Hz. Si alguna interferencia entrara al circuito de
RF, el funcionamiento de la fuente se vería afectado.
Este filtro también evita que salga de la fuente
parte de la frecuencia de oscilación. Si algún equipo está conectado en la misma línea de corriente,
su funcionamiento podría alterarse.
El voltaje de CA llegará al puente rectificador
D601 y al capacitor de filtraje C609, para proporcionar finalmente el B+ no regulado con que alimentaremos al circuito conversor.
Las bobinas de desmagnetización
En la figura 4.4 se especifica la ubicación de las bobinas de desmagnetización que están conectadas
en las terminales 1 y 2 del conector CN602. En la
terminal 2 se encuentra el termistor THP601, que
cuenta con un coeficiente positivo; o sea que cuando este elemento se calienta, su valor óhmico sube.
A su vez, en la terminal 1 se conecta un interruptor formado por el relevador RY601; cuando este
relevador se cierra, el voltaje de CA es aplicado a
las bobinas desmagnetizadoras y entonces inicia el
proceso de desmagnetización.
Proceso de desmagnetizaciónProceso de desmagnetización
Proceso de desmagnetización
Proceso de desmagnetizaciónProceso de desmagnetización
Cuando el usuario presiona el botón de encendido,
la orden ingresa por la terminal 15 del microcontrolador (figura 4.3). Y por la terminal 34 (marcada
como O-DGC o salida de desmagnetización) sale un
nivel alto, lo cual hace que una corriente eléctrica
fluya a través del transistor Q601, de emisor a base
y de emisor a colector. Es entonces cuando el
Page 4
42 Capítulo 4
Figura 4.4
Diagrama de la fuente de alimentación del televisor Sony KV21RS50
Los valores de voltaje para Q602 y Q603 son
medidos, tomando como referencia al emisor
Q602
R600
JW613
5MM
R601
JW614
5MM
C601
0.0022
250V
E
T602
C640
125V
F601
6.3A
250V
C638
0.0022
250V
E
C652
VDR640
THP601
THERMISTOR
D-601
D3SB60F
AC-RECT
C636
2200p
250V
JW611
5MM
C605
2200p
250V
R603
*
10W
JW
612
5MM
RY601
C609
200V
C611
500V
C610
*
500V
+
C653
C654
R624
81.0
PROTECTOR
165.3
Q603
81.0
*
Q602
D602
1SS133
*
CONVERTER
CONVERTER
R645
R606
1/2W
FPRD
FB606
0.45UH
R643
270K
FB607
0.45UH
78.8
-2.3
R611
*
R646
270K
R641
R642
D614
ISS119
DAMPER
D604
ISS119
DAMPER
R644
D615
ISS119
DAMPER
D603
ISS119
DAMPER
12.3
*
C614
630V
C613
0.33
R612
C612
0.33
RELAY-DRIVE
0
R610
1W
C615
500V
R609
1W
12 V
Q601
2SD601A
R602
10K
VDR601
ERZV1QD47
R635
1/4W
C641
0.15
C642
0.15
R605
2.2K
115V-RECT
D609
D1NL20
115V-RECT
D610
D1NL20
D607
T603
:PIT
12
11
9
8
7
5
4
3
2
1
4
5
6
1
D606
D2S4M
12V-RECT
2
3
6
7
8
T604
PRT
D605
D2S4M
12V-RECT
R652
10K
R619
10
R651
47K
D1NL20
115V-RECT
C643
470P
500V
STBY 5V
D608
D1NL20
115V-RECT
FB605
0.45UH
R656
47K
3.7
0.9
R653
4.7K
12 V
8.6
3
2
IC601
µPC1093J-1-T
POWERCONTROL
C644
470P
500V
+
Q612
25D601A
H-COMP
0.4
R615
1
C622
1000
25V
R654
10K
R655
2.5
FB601
FB602
33K
C617
2
DGC
1
DGC
CN602
2P
WHT
2
1
TO
CA
DGC
CA
"0"-DGC
del micro
terminal 34
Page 5
O-ADJ
Fuentes conmutadas
43
RESET REGULADOR
C691
+
470
25V
C645
470P
500V
C646
470P
500V
L612
22µH
C619
200
R616
2.2K
IC693
MM1319
GND
1
R690
3.3
1W
C623
33
160
+
R618
100K
D619
1SS119
PROTECTOR
R617
22K
6
78
CD
RESET
3
2
4.9 12.5
4.9
+
Q610
2SB709A
KILLER
-0.3
TP95
STBY 5V
5
OUT
GND
IN
4
C690
0.47
L551
47µH
TP91
B+
D613
EZO150V1
PROTECT
R620
0
0
R639
47K
C633
2.2
10K
+
C693
.47
12 V
R695
JW (10)
R640
33K
Q605
2SD601
SWITCH
Reset
al micro
R627
10
C632
0.47
R621
JW (10)
0
R630
68K
+
R629
10K
0.6
R623
10K
R622
10K
C625
100
25V
+
R682
10K
R554
2.2k
R684
10K
C685
1
Al AFC
19
R625
4.7 2W
R681
HD
C575
0.015
200V
Q550
2SD3209
H.DRIVE
TP86
2SD601A
SWTCH
0
47k
0.6
Del micro
"0" Relay
0
Q613
R555
6.8k
3W
0
2SD601A
0
60
Q614
STBY
9.6
Q615
2SD601A
INVERT
Ter m inal 7
115 V
20
C553
470p
500V
B
10.7
T551
3
2
1
R683
15K
3W
Q606
2SD2137-OP
9V-REG
9.0
9.6
D611
MTZJT-10B
9V-REF
6
4
C628
47
25V
Del
FLY-BACK
ABL
22
Q551
2SD1877S
H.OUT
0
21
TP93
SET +9V
R628
680
110 .3
0
FB501
0.45UH
C554
0.0057
2KV
SET 5V
Q607
2SD1292
SET+5V-REG
9.0
5.8
D612
MTZJT-5.6C
+5V-REF
FLY-BACK
C555
330
2KV
5.0
B
C631
47
25V
Page 6
44 Capítulo 4
Figura 4.5
PIT
relevador se activa, y se lleva a cabo el proceso de
desmagnetización.
La imagen tarda en aparecer aproximadamente
5 segundos. Es el mismo lapso que emplea el cinescopio para calentarse y dar inicio a la desmagnetización; pero la corriente que circula por las bobinas
empieza a disminuir lentamente, debido a que el
termistor se va calentado poco a poco. Este comportamiento es necesario, tomando en cuenta que
si se cortara abruptamente la corriente que fluye a
través de las bobinas, el cinescopio podría quedar
magnetizado; y esto provocaría manchas sobre la
pantalla. Por último, la corriente es suspendida por
completo cuando el relevador deja de operar y se
abre el circuito.
Remítase a la figura 4.4, y observe que en la parte inferior del puente D601 se ubica una resistencia
marcada como R603, cuyo valor es de 1 ohmio a 10
watts. Aquí debemos hacer un paréntesis, para enfatizar que cuando esta resistencia sufra daños
NUNCA se le coloque un puente. Recuerde que
pese a que maneja un valor muy bajo, su función
es evitar que el fusible F601 se dañe. Veamos cómo
funciona entonces.
Operación de la resistencia R603
Antes de conectar por primera vez el equipo, se encuentra descargado el capacitor C609 (que se localiza en la salida del puente rectificador, y se emplea
en tareas de filtraje). Y al momento de conectar el
televisor, la corriente empezará a fluir rápidamen-
te a través del C609; y si la resistencia R603 no estuviera presente, el fusible F601 resultaría dañado,
debido a que esta corriente inicial alcanzaría momentáneamente un valor elevado. Por eso no se
debe “puentear” esta resistencia.
Aprovechamos la oportunidad para recordarle
que ningún elemento de la fuente de alimentación
debe ser sustituido por otro de distinto valor. Siempre que vaya a hacer una reparación en estos circuitos, utilice dispositivos del mismo valor. Los transistores sustitutos también deben ser exactamente iguales a los originales.
Transistores osciladores o conversores
Antes de llegar al transistor-convertidor Q603, el
voltaje de CD atraviesa una protección integrada
por las resistencias R624 y R606. Recuerde que los
transistores Q602 y Q603 se encargan de convertir
la CD en una señal oscilante de tipo de onda cuadrada que, como ya mencionamos, sirve para inducir a los secundarios del transformador T603.
Una característica que debemos resaltar, es que
los transistores Q602 y Q603 presentan un montaje simétrico: ambos cuentan con resistencias, capacitores y diodos del mismo valor. Esto les permite
desempeñarse como un circuito oscilador, pues
operan de manera alternada. Y dado que disipan
potencia durante su funcionamiento, se encuentran
montados sobre un disipador de calor (figura 4.6).
Otro dispositivo que forma parte de esta fuente
de alimentación, es el componente marcado como
VDR601. Su principal característica, es que conduce sólo cuando recibe en sus extremos un voltaje
muy elevado. Y esto se aprovecha para absorber
picos de voltaje que en un momento dado pueden
causar daños a los transistores de oscilación.
PROCESO DE OSCILACION
Ahora analicemos cómo opera el sistema de oscilación. Los transistores Q602 y Q603 hacen que por
el primario del transformador T603 (terminales 11
y 9) fluya una corriente alterna; es decir, uno de
ellos genera la fase positiva y el otro la fase negativa.
Para comprender mejor el funcionamiento de la
fuente, es importante conocer los flujos de corriente que atraviesan el circuito. Así será más fácil localizar fallas.
Page 7
Figura 4.6
C611
500V
C610
500V
R624
165.3
81.0
Q603
81.0
Q602
CONVERTER
CONVERTER
R606
1/2W
FB606
0.45UH
R643
270K
FB607
0.45UH
78.8
R611
270K
R641
D604
ISS119
R642
D614
ISS119
R644
D615
ISS119
D603
ISS119
C612
0.33
C614
630V
C613
0.33
R612
C615
500V
R609
1W
R610
1W
VDR601
ERZV1QD47
Fuentes conmutadas
45
"0"-Adj del micro
IC693
MM1319
RESET REGULADOR
Los valores de voltaje para Q602 y Q603 son
medidos tomando como referencia al emisor
JW611
C609
R645
200V
+
C653
R603
10W
200V
C654
R606
1/2W
FPRD
R624
5MM
JW
612
5MM
C605
2200p
250V
RY601
2
1
DGC
DGC
FB606
165.3
0.45UH
C611
500V
78.8
81.0
*
Q603
CONVERTER
R643
270K
FB607
81.0
0.45UH
C610
500V
*
Q602
CONVERTER
R611
D602
1SS133
PROTECTOR
D-601
D3SB60F
AC-RECT
JW614
5MM
JW613
5MM
R601
R600
C601
0.0022
250V
C640
125V
F601
250V
C638
C636
0.0022
2200p
250V
250V
E
E
C652
*
T602
:LFT
*
VDR640
*
6.3A
THP601
THERMISTOR
2
1
AC
AC
Q602
VDR601
ERZV1QD47
R635
1/4W
C641
0.15
C642
0.15
R605
2.2K
12
11
5
4
3
2
1
9
8
7
"0"-DGC
del micro
terminal 34
T603
4
5
6
1
D606
D2S4M
12V-RECT
2
D605
D2S4M
12V-RECT
3
T604
PRT
6
7
8
R651
47K
R652
10K
R619
10
R646
C614
630V
270K
R641
R642
C613
0.33
D614
ISS119
R610
1W
D604
ISS119
C615
R644
500V
C612
0.33
R609
D615
1W
ISS119
D603
ISS119
12 V
Q601
12.3
2SD601A
RELAY-DRIVE
R602
10K
0
115V-RECT
STBY 5V
115V-RECT
FB605
0.45UH
R656
47K
3.7
0.9
R653
4.7K
12 V
8.6
2
IC601
µPC1093J-1-T
POWERCONTROL
D607
D1NL20
C643
470P
500V
D608
D1NL20
3
C644
470P
500V
+
Q612
25D601A
H-CHIP
R615
1
C691
+
470
25V
D1NL20
115V-RECT
FB601
C645
470P
500V
C646
470P
500V
FB602
D609
D1NL20
115V-RECT
C622
L612
1000
22µH
25V
R654
10K
0.4
R655
33K
C619
200
PT
C617
R616
2.2K
2.5
R690
3.3
1W
D610
C623
33
160
+
R618
100K
1SS119
PROTECTOR
R617
22K
TP95
STBY 5V
Al micro
6
5
78
OUT
GND
IN
CD
GND
RESET
4
1
3
2
4.9 12.5
4.9
C693
.47
+
C690
:MPS
0.47
R630
68K
L551
47µH
TP91
B+
D613
EZO150V1
PROTECT
Q610
2SB709A
0
R639
D619
47K
-0.3
C633
2.2
+
C632
0.47
R629
10K
12 V
R627
JW (10MM)
R620
10K
R695
R621
JW (10)
JW (10)
0
R623
0.6
10K
R640
0
33K
Q605
R622
2SD601
10K
+
SWITCH
Al AFC
HD
115V
R555
6.8k
3W
20
C575
0.015
19
200V
0.8
C553
0
470p
Q550
500V
2SD3209
H.DRIVE
TP86
R554
Q613
2.2k
2SD601A
SWTCH
0
0
R625
4.7 2W
Q614
R682
10K
+
C625
100
25V
2SD601A
STBY
9.6
0
R681
47k
R684
Q615
10K
2SD601A
INVERT
0.6
C685
1
Del micro
Terminal 7
"0" Relay
3
2
1
2SD2137-OP
9V-REG
10.7
D611
MTZJT-10B
9V-REF
Del
FLY-BACK
ABL
22
Q551
T551
2SD1877S
:HDT
H.OUT
6
0
4
21
R683
15K
3W :RS
Q606
9.0
C628
47
9.6
R628
25V
TP93
SET +9V
680
110.3
0
FB501
0.45UH
C554
0.0057
2KV
Q607
2SD1292
SET+5V-REG
9.0
5.8
D612
MTZJT-5.6C
+5V-REF
FLY-BACK
SET 5V
5.0
C555
330
2KV
C631
47
25V
Page 8
46 Capítulo 4
Flujo de corriente por el transistor Q603
Observe nuevamente el diagrama que se muestra
en la figura 4.4. Al conectar el equipo por primera
vez, aparecen 170 voltios en el colector del transistor Q603. Dicho voltaje permite que la corriente
eléctrica fluya a partir de tierra, y que a través de
la terminal 2 del transformador T604 ingrese a éste;
y luego sale de él por su terminal 1, con destino a
la terminal 9 del transformador T603; y de este mismo sale por la terminal 11, para cargar al capacitor
C614.
Por último, la corriente llega al emisor del transistor Q603, el cual recibe una polarización positiva en su base a través de las resistencias R641 y
R642; por lo tanto, se permite el flujo de corriente
de emisor a base y por medio de las dos resistencias se cierra el circuito hacia el lado positivo. Esto
permitirá que fluya la corriente de emisor a colector.
La corriente que pasa por las terminales 1 y 2
del transformador PRT (que funciona como embobinado primario) induce un voltaje sobre las bobinas secundarias (terminales 2-3, 4-5). Por la terminal 4 del propio PRT sale un voltaje positivo, el cual
atraviesa la resistencia R610 con destino al capacitor C613; y continúa su recorrido, hasta llegar a la
base del transistor Q603.
En el instante en que el transistor recibe un voltaje positivo en su base, genera un mayor nivel de
corriente, tanto de emisor a base como de emisor
a colector. Como resultado, este dispositivo se satura plenamente.
Cuando la corriente fluye de emisor a base, se
carga momentáneamente el capacitor C613 y se
aplica un voltaje negativo en la base del transistor
Q603.
Esto hace que el transistor deje de conducir y
que, en consecuencia, deje de fluir por todo el sistema la corriente eléctrica. La carga de C614 también provoca el corte de Q603.
Cuando no circula corriente, se provoca que el
campo magnético generado en el transformador
T604 regrese a los embobinados y que se alterne la
polaridad de voltaje inducido en los extremos de las
bobinas secundarias (terminales 2, 3, 4 y 5). Entonces, por la terminal 3 sale un voltaje positivo que,
por medio de R609 y C612, llega a la base de Q602;
y en respuesta, éste comienza a conducir.
Flujo de corriente por el transistor Q602
Debido a que el capacitor C614 se ha cargado con
el flujo de corriente anterior, comienza un proceso
de descarga (figura 4.6).
En la parte superior del capacitor, que ahora es
negativo, empieza a fluir la corriente hacia la terminal 11 de T603, para después salir por su terminal
9 y llegar a la terminal 1 de T604. De ahí sale por
la terminal 2, para contactar al emisor del transistor Q602; esto provoca una corriente eléctrica tanto emisor-base como emisor-colector, que es la corriente que llegará a la terminal positiva del capacitor C614.
Por su parte, en la base de Q602, el capacitor
C612 se empieza a cargar y entonces lleva a corte
al convertidor Q602. En ese momento, el capacitor
C613 se descarga a través de los diodos Damper
D614 y D604, de la resistencia R612, del embobinado de T604 (terminales 5 y 4) y de la resistencia
R610. Y cuando el convertidor Q603 vuelve a conducir, el capacitor C612 se descarga a través de los
diodos Damper D615 y D603, de la resistencia R611,
del embobinado T604 (terminales 2 y3) y de la resistencia R609.
Dado que ambos procesos se repiten cíclicamente, se mantiene un estado de oscilación. Y así,
a través de las terminales 11 y 9 del embobinado
T603 fluye una corriente alterna que sirve para inducir en los embobinados secundarios (terminales
4-6 y 1-2-3) una corriente eléctrica.
El puente formado por D607-D610 se encarga de
rectificar esta corriente y entregar un voltaje de B+
de 115 voltios ya regulados. El otro sistema de rectificación, formado por los diodos D605 y D606, entrega 12 VCD (figura 4.4).
PROCESO DE REGULACION
La función primordial de la fuente de alimentación
conmutada es mantener constante el voltaje que
entrega, independientemente de los cambios que
lleguen a existir en el voltaje de línea de CA o en el
consumo de corriente por parte de la carga.
Para empezar a hablar del proceso de regulación, es necesario haber leído el capítulo 2 de este
libro. Ahí se explica el comportamiento de los transformadores; y se describe la manera en que un
transformador, cuando recibe una corriente eléctrica de frecuencia igual a la de su resonancia, rinde
al máximo y ofrece en su salida más voltaje del que
Page 9
Fuentes conmutadas
47
daría en caso de recibir una frecuencia inferior o
superior.
Para la siguiente explicación, es necesario partir del supuesto de que la fuente que nos ocupa ha
estado funcionando con una frecuencia de oscilación superior a su frecuencia de resonancia. En tal
caso, es preciso ejecutar el proceso de regulación;
y para ello, por medio de las terminales 7 y 8 del
transformador PRT, debe modificarse la frecuencia
de operación de los transistores osciladores de la
fuente.
En la terminal 7 del PRT se encuentra conectado IC601; y por su terminal 8, recibe una polarización positiva.
IC601 es un dispositivo que opera con un circuito similar al que se muestra en la figura 4.7. Con la
finalidad de regular el voltaje de 115 voltios para
que permanezca estable en la salida, este circuito
integrado modifica dos factores: la corriente eléctrica que fluye por las terminales 7 y 8 del embobinado del transformador T604, así como la frecuencia de oscilación del circuito.
Figura 4.7
1
3
IC601
2
Remítase a la figura 4.4, y observe que en la salida del puente rectificador está conectada la resistencia R618, la cual forma una divisora junto con
R617. Entonces una parte del voltaje de salida de
115 voltios se aplica a la terminal 1 de IC601, el cual
refleja los cambios que existen en esta tensión.
De lo anterior se deduce que si los 115 voltios aumentaran a causa de una disminución en el consumo de la carga, el voltaje de la terminal 1 de IC601
también aumentaría. Y de ser así, la corriente que
pasa por este circuito y por el embobinado T604 se
incrementaría; el campo magnético producido influiría en la frecuencia de oscilación del circuito, la
cual, a su vez, se incrementaría; y como resultado,
en la salida del transformador T603 habría una disminución de voltaje en sus secundarios; esto sucede porque el transformador se ve obligado a trabajar muy por arriba de su rango de resonancia.
La suma de todas estas causas y efectos, provocaría que la salida de 115 voltios (que había aumentado originalmente) disminuyera hasta ajustarse a
su valor adecuado.
Naturalmente, al disminuir el voltaje de 115 voltios, se daría inicio a un proceso inverso.
Sistema de regulación por el ABL
El transistor Q612 se encarga de amplificar una
muestra del voltaje de ABL (limitador automático
de brillo) que proviene del fly-back (figura 4.4), con
la finalidad de estabilizar los 115 voltios positivos
que entrega la fuente.
El transistor Q612 trabaja como un amplificador
en clase A; y después de recibir el voltaje ABL, lo
amplifica para entregarlo, a través de su colector, a
la resistencia R655; y de aquí, pasa a la terminal 1
del IC601.
En cualquier sección demasiado brillante de la
imagen, se produce un mayor flujo de corriente del
cinescopio. Y como esto provocaría que los 115 voltios disminuyeran, el control automático de brillo
ABL “informaría” sobre el suceso a la base del transistor Q612. A su vez, este transistor envía la información a la terminal 1 de IC601, con lo cual se modifica la frecuencia de oscilación y se mantiene estable el voltaje de 115 voltios.
Este método sirve para que no sean alterados de
ninguna manera los 115 voltios en la salida de la
fuente de alimentación conmutada, independientemente del nivel de brillo de las escenas. De esta forma se previenen distorsiones en el tamaño de las
imágenes y que éstas se reproduzcan con mucho
brillo.
Ajuste fino de B+ (O-Adj)
El propósito de este ajuste es modificar el voltaje de
B+ regulado de 115 voltios, por medio del modo de
servicio.
De manera digital, los parámetros de este ajuste se almacenan en la EEPROM (IC003, figura 4.8).
Y la información es enviada al microcontrolador,
mismo que la procesa y, por la terminal 47, envía al
capacitor C632 una serie de pulsos que lo cargan.
Page 10
48 Capítulo 4
Figura 4.8
El propio C632 entrega un voltaje de CD, que
varía en forma proporcional con los pulsos entregados por el microcontrolador. O sea que cuando se
entra a modo de servicio, es posible modificar la frecuencia de los pulsos entregados por la terminal Oadj; y con esto, también se logrará que varíe el voltaje en la terminal 1 de IC601, para modificar finalmente el valor del voltaje B+.
El voltaje entregado por C632 llega a la terminal
1 de IC601, a través de R629 (figura 4.4).
Como referencia, le sugerimos que consulte el
modo de servicio. Este ajuste viene marcado como
P ADJ.
ARRANQUE SUAVE
Soft start se traduce como arranque suave. Es el
tipo de arranque que los voltajes de la fuente de
alimentación reciben en el momento de iniciar sus
operaciones.
El proceso comienza cuando se conecta la clavija a la línea de corriente alterna y los transistores
de oscilación Q602 y Q603 inician su trabajo. Sin
embargo, en un principio la salida del transformador PIT no entrega voltaje; por lo tanto, la línea de
115 voltios no provee tensión; y esto, a su vez, provoca que la terminal 1 de IC601 tampoco reciba
voltaje.
Para compensar esta situación, los 115 voltios
aumentan a un valor elevado y entonces ocasionan
que se active el circuito shutdown (protector de rayos X).
Para evitar este problema, se utiliza el transistor
Q610 (que sirve para mantener el voltaje de 115 voltios en un nivel bajo durante los momentos iniciales).
Cómo trabaja el arranque suave
Cuando la línea de 12 voltios comienza a elevarse,
se aplica al emisor del transistor Q610 una tensión
que permite que la corriente fluya desde la conexión del chasis (la llamada tierra fría) y que el
capacitor C633 se cargue a través de la resistencia
R639. Luego, esta misma corriente continúa su recorrido por la unión base-emisor de Q610 y por las
resistencias R695, R621 y R620, hasta llegar al punto de 12 voltios.
La polarización de Q610, permite que el voltaje
que llega a su emisor pase hacia su colector, cruce
el diodo D619 y finalmente llegue a la terminal 1 de
IC601. Por tal motivo, este circuito integrado, que es
el control de regulación, interpreta que existe un
voltaje de 115 voltios de salida, aunque todavía no
esté presente en dicha tensión. Una vez que el capacitor C633 se ha cargado, el transistor Q610 deja
de operar; para entonces, los 115 voltios ya estarán
presentes y se efectuará la regulación tal como explicamos en su momento.
Encendido del televisor
Cuando la tecla de encendido del televisor es activada, la terminal 7 de microcontrolador (O-Relay)
entrega un nivel alto para provocar la conducción
del transistor Q615 y, con ello, motivar que el transistor Q606 inicie sus operaciones. El resultado de
esta activación, son los 9 voltios que se utilizan
para polarizar al circuito jungla. Recuerde que en
este circuito se encuentran los circuitos osciladores
de salida vertical y horizontal.
Con la salida del voltaje alto en la terminal 7 del
microcontrolador, también se provoca que el transistor Q605 funcione; y a su vez, esto permite que
el capacitor C633 se descargue a través del emisor–
colector del transistor y de los resistores R695, R640
y R639.
Así que cuando el televisor se desconecta y luego de un lapso se vuelve a conectar, el transistor
Q610 y el capacitor C633, junto con los resistores
asociados, permiten el arranque suave.
Es importante aclarar que los voltajes que aparecen marcados en el diagrama (figura 4.4), son los
Page 11
Fuentes conmutadas
49
que se producen cuando el televisor está encendido; y por eso el emisor de Q610 presenta un valor
de 0 voltios, porque interpreta que el transistor
Q605 está conduciendo.
NOTA:
Recuerde que a partir del instante en que son conectadas a la línea, las fuentes de alimentación de este tipo
funcionan en todo momento. Sin embargo, el encendido
se lleva a cabo por medio de la cancelación de los pulsos de excitación horizontal que la jungla (HD) entrega
al cancelar la polarización de los 9 voltios que la alimentan; en consecuencia, el televisor no generará alto voltaje y se apagará, pese a que los 115 voltios de la fuente estén presentes.
El transistor asociado que sirve para asegurar que
el equipo se apague, es Q613. En el diagrama de la
figura 4.4, observe que está marcado como switch.
Su colector está conectado en la base de Q550,
que es el driver horizontal. Cuando Q613 es activado, se corta la excitación horizontal y toda la etapa
del horizontal deja de trabajar Cuando el televisor
se apaga, el transistor Q613 queda polarizado en el
sentido de la conducción; por eso envía a tierra la
señal que llega a la base del transistor Q550 (driver
horizontal).
INSTRUMENTOS Y MATERIALES
NECESARIOS PARA EL SERVICIO
Para que sea más profesional su trabajo de reparación de estas fuentes, le recomendamos que emplee el siguiente instrumental electrónico:
1. Multímetro digital1. Multímetro digital
1. Multímetro digital
1. Multímetro digital1. Multímetro digital
Como usted sabe, este instrumento sirve para medir voltajes de CD, CA, resistencias, diodos, transistores, etcétera.
Por reunir todas las funciones necesarias para
reparar fuentes conmutadas, el multímetro más
completo es el Protek 506 (figura 4.9).
2. Capacitómetro2. Capacitómetro
2. Capacitómetro
2. Capacitómetro2. Capacitómetro
Es muy útil para comprobar los capacitores y filtros
de la fuente. Si su multímetro cuenta con esta función, ya no tiene que conseguir un capacitómetro
(figura 4.10).
Figura 4.10
Figura 4.9
3. Fuente variable de CD3. Fuente variable de CD
3. Fuente variable de CD
3. Fuente variable de CD3. Fuente variable de CD
La fuente variable que se requiere para dar servicio a fuentes conmutadas, debe entregar un voltaje de entre 2 y 35 VCD y tener una capacidad de corriente de entre 1 y 1.5 amperes (figura 4.11).
4. Variac o Dimmer4. Variac o Dimmer
4. Variac o Dimmer
4. Variac o Dimmer4. Variac o Dimmer
Con objeto de aplicar a la fuente un voltaje variable
de 0 a 120 voltios, se utiliza cualquiera de estos dos
instrumentos (figura 4.12). Siempre es más recomendable emplear un variac, aun y cuando su precio sea mayor al de un dimmer; pero si usted pre-
Page 12
50 Capítulo 4
Figura 4.11
fiere este último, sólo tiene que colocarle un foco de
25 watts permanentemente en su salida.
En ambos instrumentos, la salida ha de ser al
menos de 300 watts.
5. Transformador de aislamiento5. Transformador de aislamiento
5. Transformador de aislamiento
5. Transformador de aislamiento5. Transformador de aislamiento
Un transformador con relación 1 a 1, y con un mínimo de 300 watts, es útil para dar servicio a televisores. Tome en cuenta que disminuye el riesgo de
sufrir una descarga eléctrica, sobre todo cuando
trabajamos con televisores que emplean tierra caliente en todo el circuito (figura 4.13).
6. Frecuencímetro6. Frecuencímetro
6. Frecuencímetro
6. Frecuencímetro6. Frecuencímetro
Es recomendable contar con este instrumento independiente. Mas si lo prefiere, puede aprovechar que
algunos multímetros digitales son capaces de hacer la misma función (figura 4.14).
Figura 4.12
Figura 4.13
7. Termómetro7. Termómetro
7. Termómetro
7. Termómetro7. Termómetro
Es un instrumento muy útil. Sirve para comprobar
la temperatura de los transistores y circuitos integrados, a fin de verificar si se encuentran por arriba del rango normal.
Si bien es cierto que usted puede adquirir un termómetro independiente, le recomendamos que utilice el termómetro que viene incluido en algunos
multímetros digitales; éstos deben incluir también
el par termoeléctrico, que es la punta sensora de
temperatura.
8. Probador de transformadores8. Probador de transformadores
8. Probador de transformadores
8. Probador de transformadores8. Probador de transformadores
Puede adquirir uno ya armado, o construirlo usted
mismo con el diagrama que le proporcionamos en
este libro.
La alta frecuencia generada por este instrumento, permite inducir voltaje en los secundarios de los
transformadores de poder de ferrita. Y de esta manera, podemos saber el estado en que se encuentra nuestro transformador.
Figura 4.14
Page 13
Fuentes conmutadas
51
Figura 4.15
9. Osciloscopio9. Osciloscopio
9. Osciloscopio
9. Osciloscopio9. Osciloscopio
Prueba de simetría con el osciloscopio
Es el aparato más poderoso que podemos tener en
el banco de servicio. Permite observar directamente las formas de onda que se generan en los circuitos sujetos a prueba, así como medir su voltaje de
pico a pico, su frecuencia, etcétera. Ya hasta existen osciloscopios que se pueden conectar a la computadora, para guardar en el disco duro las formas
de onda obtenidas.
10. Diagramas10. Diagramas
10. Diagramas
10. Diagramas10. Diagramas
Son las guías más útiles para saber qué componentes deben verificarse, y sobre todo cuando el equipo en cuestión tiene fallas muy graves o se dificulta encontrar el origen de las mismas.
ObservacionesObservaciones
Observaciones
ObservacionesObservaciones
El uso de los instrumentos y materiales recién señalados, no sólo hace posible encontrar los componentes dañados durante el proceso de reparación.
También permite verificar el funcionamiento de la
fuente ya reparada, mediante la medición de
parámetros tales como la simetría, la temperatura
y la regulación, entre otros. Y gracias a estas mediciones, se puede determinar si la fuente ha sido
bien reparada y si a corto plazo no volverá a fallar.
PROCEDIMIENTO DE REPARACION
El síntoma más común de una televisión que tiene
averiada la fuente, es que no enciende. Y aunque
VCD variable
Q603
Q602
a veces encienda para apagarse de inmediato, no
habrá más remedio que ejecutar las siguientes acciones:
1. Si el televisor está totalmente apagado, realice
una inspección visual en el área de la fuente y
salida horizontal. La idea es detectar las piezas
que pudieran estar dañadas; por ejemplo, fusibles, filtros vaciados o inflados, bobinas rotas o
fly-back deteriorado.
2. Con la ayuda del multímetro, verifique que no
haya corto en la línea del voltaje B+.
Recuerde que es muy común que el transistor de
salida horizontal se dañe.
3. Si descubre que el transistor de salida horizontal
está en corto, revise los transistores osciladores
y su protección (ésta suele ser una resistencia),
el VDR y los diversos capacitores existentes.
También compruebe la continuidad en los transformadores, y verifique que no estén quemados;
en su caso, sustitúyalos.
4. Sin instalar los transistores de la fuente, conecte
ésta a la línea de CA y compruebe que en la salida del puente rectificador del primario haya un
voltaje de CD (170 VCD en promedio). Y para verificar que este voltaje no tiene rizo, coloque dos
focos de 60 watts en serie como carga falsa.
5. Con la ayuda del voltímetro de CA, haga medicio-
nes en la salida del puente rectificador primario.
En este caso, la tensión de CA encontrada debe
ser menor de 2 voltios.
Page 14
52 Capítulo 4
Cuando haya un problema de filtrado, la tensión
será superior a 2 voltios e incluso podrá llegar a
ser de 10 VCA; y esto hará que se dañen los transistores; cuando sucede esto, el voltaje de corriente directa leído en este punto también estará por debajo de su valor nominal. Si usted ha encontrado esta situación, deberá cambiar de
inmediato el capacitor de filtro C609.
6. Después de haber sustituido los componentes dañados de la fuente, y sin colocar el transistor de
salida horizontal, aplique un voltaje de corriente
directa variable en los extremos del capacitor filtro (C609).
7. Esta tensión se irá incrementando gradualmente, para permitir que la fuente oscile. Para darnos
cuenta de ello y hacer las mediciones correspondientes, es necesario colocar el voltímetro en el
puente secundario del B+ regulado.
8. La fuente conmutada deberá comenzar a oscilar,
cuando apliquemos una tensión superior a 12
voltios. En ese momento, en la salida del puente
secundario debe haber aproximadamente 110
voltios.
9. Si la fuente no oscila (y por lo tanto no hay voltaje a la salida), se debe a que alguno de sus com-
ponentes todavía está dañado. En tal caso, vuelva a medirlos.
Si la fuente oscila, conecte el frecuencímetro en
las terminales 1 y 2 del transformador PIT T-603.
La señal de que ya no hay problema, es que la
frecuencia registrada por este instrumento varía
cuando, mediante la fuente de CD variable, se
modifica ligeramente el voltaje de CD aplicado a
la fuente conmutada.
10. Hagamos ahora una prueba de simetría. Para
comprobar que la fuente está operando normalmente, verifique que los transistores Q602 y
Q603 estén conduciendo de manera simétrica;
y para ello, coloque su multímetro en los extremos de cada transistor en las terminales emisorcolector; la tensión deberá ser igual en ambos
extremos; o sea, cada transistor estará aportando la mitad del voltaje total aplicado con la fuente variable.
La tolerancia que puede haber entre una medición y otra, es de 10%. En caso de que la diferencia sea superior a este porcentaje, significa que
hay problemas en la conducción de los transistores; como no es simétrica (o sea, igual), un
Figura 4.16
Prueba con transformador de aislamiento y variac
1:1
VCA ACA
Variac
Dimmer
25 W
TV
Salida
Page 15
Fuentes conmutadas
53
transistor se calentará más que el otro, y esto los
llevará finalmente a dañarse muy pronto.
11. La simetría también puede comprobarse con el
osciloscopio. Conecte este instrumento como se
muestra en la figura 4.15, y verifique que la forma de onda sea totalmente simétrica tanto en la
fase positiva como en la fase negativa.
12. Una vez comprobada la simetría en la fuente de
alimentación, desconecte la fuente de CD variable y conecte la fuente conmutada a la línea de
CA. Para esto último, coloque un dimmer o un
variac y el transformador de relación 1 a 1, tal
como se indica en la figura 4.16. Con el fin de
que la fuente tenga carga, en la línea de B+ regulado puede colocar como carga falsa un foco
de 40 watts.
13. Mediante el variac, mueva el voltaje de CA aplicado (de menor a mayor voltaje).
Verifique entonces que la línea de B+ regulada
se mantenga en un nivel fijo.
También compruebe que la temperatura de
transistores osciladores se mantenga en un nivel
máximo de 70 grados. La máxima diferencia de
temperatura que puede haber uno y otro, es de
7 grados; y si es así, quiere decir que hay buena simetría entre ellos.
14. Instale el transistor de salida horizontal (pero
primero quite el variac) y encienda el televisor.
Después de 10 minutos de haberlo instalado,
compruebe la temperatura del transistor; debe
tener 60 grados aproximadamente.
15. Como referencia final, verifique la temperatura
del núcleo del transformador PIT; debe ser de
unos 50 grados.
Si todo se encuentra en orden, podemos estar razonablemente seguros de que la reparación se ha
hecho de manera profesional y que, operado correctamente por el usuario, el televisor no tendrá problemas durante un largo periodo.
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