Electrónica y servicio no. 85

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• Corrientes eléctricas y señales electrónicas

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Temas para el estudiante

Corrientes eléctricas y señales electrónicas (primera de dos partes) ............................................................5 Oscar Montoya Figueroa

Servicio técnico

Combos, funciones y circuitos compartidos .........................15 Leopoldo Parra Reynada Nuevas tendencias en fuentes conmutadas de televisores de reciente generación .............................................................25 Armando Mata Domínguez

La fuente de alimentación en televisores de proyección RCA/GE con chasis CTC195/197 .............................................37 Javier Hernández Rivera

Localización de fallas en la etapa de encendido de un televisor ..........................................................................47 Javier Hernández Rivera

Fallas resueltas y comentadas en televisores Samsung ...........................................................58 Alvaro Vázquez Almazán

Localización de fallas en la etapa de encendido de un televisor ..........................................................................63 Javier Hernández Rivera

Electrónica y computación

Las impresoras láser por dentro .............................................72 Leopoldo Parra Reynada

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Televisor a color Daewoo, chasis CN-001M (se entrega fuera del cuerpo de la revista)

CONTENIDO

Mayo 2005PRÓXIMO NÚMERO (86)

Nota importante:Puede haber cambios en el plan editorial o en el título de algunos

artículos si la Redacción lo considera necesario.

Perfi l tecnológico• Lo nuevo en memorias y transferencia de

archivos informáticos

Temas para el estudiante• Corrientes eléctricas y señales electrónicas

Servicio técnico• Teoría para el servicio a televisores de pantalla

LCD• Fallas resueltas y comentadas en fuentes de

alimentación de televisores Hitachi

Búsquela consu distribuidorhabitual

• Circuitos electrónicos de lavadoras de ropa

• Más sobre el nuevo mecanismo Panasonic de CD tipo escalera

• Consejos prácticos para un desempeño de calidad

Electrónica y computación• Lo que debe saber sobre el servicio

a computadoras

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FundadorFrancisco Orozco González

Dirección generalJ. Luis Orozco Cuautle([email protected])

Dirección editorialFelipe Orozco Cuautle([email protected])

Dirección técnicaArmando Mata Domínguez

Subdirección técnicaFrancisco Orozco Cuautle([email protected])

Subdirección editorialJuana Vega Parra

([email protected])

Administración y mercadotecniaLic. Javier Orozco Cuautle([email protected])

Relaciones internacionalesAtsuo Kitaura Kato([email protected])

Gerente de distribuciónMa. de los Angeles Orozco Cuautle([email protected])

Gerente de publicidadRafael Morales Molina([email protected])

Editor asociadoLic. Eduardo Mondragón Muñoz

Colaboradores en este númeroArmando Mata DomínguezLeopoldo Parra ReynadaJavier Hernández RiveraOscar Montoya FigueroaAlvaro Vázquez Almazán

Diseño gráfi co y pre-prensa digitalNorma C. Sandoval Rivero

Apoyo en fi gurasSusana Silva CortésMarco Antonio López Ledesma

Agencia de ventasLic. Cristina Godefroy TrejoElectrónica y Servicio es una publicación editada por México Digital Comunica-ción, S.A. de C.V., Abril de 2005, Revista Mensual. Editor Responsable: Felipe Orozco Cuautle.

Número Certifi cado de Reserva de Derechos al Uso Exclusivo de Derechos de Autor 04 -2003-121115454100-102. Número de Certifi cado de Licitud de Título: 10717. Número de Certifi cado de Licitud en Contenido: 8676.

Domicilio de la Publicación: Sur 6 No. 10, Col. Hogares Mexicanos, Ecatepec de Morelos, Estado de México, C.P. 55040, Tel (55) 57-87-35-01. Fax (55) 57-87-94-45. [email protected]. Salida digital: FORCOM, S.A. de C.V. Tel. 55-66-67-68. Impresión: Impresos Publicitarios Mogue/José Luis Guerra Solís, Vía Morelos 337, Col. Santa Clara, 55080, Ecatepec, Estado de México. Distribución: Distribuidora Intermex, S.A. de C.V. Lucio Blanco 435, Col. San Juan Ixtlahuaca, 02400, México, D.F. y México Digital Comuncación, S.A. de C.V. Suscripción anual $540.00, por 12 números ($45.00 ejemplares atrasados) para toda la República Mexicana, por correo de segunda clase (80.00 Dlls. para el extranjero).

Todas las marcas y nombres registrados que se citan en los artículos, son pro-piedad de sus respectivas compañías.

Estrictamente prohibida la reproducción total o parcial por cualquier medio, sea mecánico o electrónico.

El contenido técnico es responsabilidad de los autores.Tiraje de esta edición: 11,000 ejemplares

No. 85, Abril de 2005

5ELECTRONICA y servicio No. 85

T e m a s p a r a e l e s t u d i a n t e

CORRIENTES ELÉCTRICAS Y SEÑALES ELECTRÓNICAS

Primera de dos partes

Oscar Montoya Figueroa

LAS CORRIENTES ELÉCTRICAS

Introducción

El estudio de las corrientes eléctricas es de suma importancia para aquellas personas que de una forma u otra han decidido estu-diar electrónica.

Existen básicamente dos tipos de corrien-tes eléctricas: la corriente directa que es la que proporcionan las pilas, y la corriente alterna que es la que se obtiene de la toma domiciliaria.

La mayoría de los aparatos eléctricos (una plancha, por ejemplo) y electrónicos (una videograbadora) trabajan con CA, en tanto que artículos como las lámparas sordas y al-gunos juguetes lo hacen con CD. Sin embar-go, existen equipos que pueden funcionar con ambos tipos de corriente (por ejemplo, las radiograbadoras y las videocámaras).

En este artículo dividido en dos partes, estudiaremos los

fundamentos de las corrientes eléctricas y de las señales

electrónicas. Por lo tanto, veremos temas como las características

básicas y unidades de medida de la corriente directa y de la corriente

alterna; también explicaremos el concepto y características de

las señales electrónicas (que no son sino corrientes eléctricas

con la capacidad de transportar información), así como los

principales tipos de emisiones electromagnéticas.

6 ELECTRONICA y servicio No. 85

Una de las principales ventajas de la co-rriente alterna es que su valor de voltaje puede aumentarse o disminuirse mediante un dispositivo llamado transformador y es más fácil transmitirla a grandes distancias. Sin embargo la corriente directa es más efi -caz, porque puede generar más trabajo que la corriente alterna.

En el presente artículo, además de anali-zar estos dos tipos de corriente se explican algunos términos útiles en el campo de la electrónica.

Corriente directa

La corriente directa (CD) es aquella co-rriente eléctrica en la que los electrones via-jan siempre en una sola dirección; ejemplo

de ella es la que proporcionan las pilas, los acumuladores y los eliminadores.

En muchos aparatos de procedencia ex-tranjera que emplean corriente directa, la abreviatura viene marcada como DC (del inglés Direct Current).

Debido a que la corriente directa puede presentar o no variaciones en su voltaje, se le divide en tres categorías: continua, varia-ble y pulsante (tabla 1).

Corriente directa continuaLas pilas o baterías desarrollan en su interior un proceso químico que permite generar una fuerza electromotriz (voltaje), misma que a su vez provoca el movimiento de los elec-trones a través de un conductor (corriente eléctrica). A este proceso que se mantiene más o menos constante hasta que las re-acciones químicas se agotan se le conoce como corriente directa continua.

Si representáramos en una gráfi ca el vol-taje que proporciona una pila y el tiempo que éste dura, observaríamos algo similar a la fi gura 1. Esta gráfi ca corresponde a una corriente continua (CC), término utilizado en electrónica para designar a la corriente eléctrica que, al igual que su voltaje, no pre-senta interrupciones (es constante) y viaja en una sola dirección.

Este tipo de corriente se puede generar utilizando diferentes métodos: por fricción, con el experimento de la regla y la varilla de vidrio, por proceso químico como el de la pila, el fotoeléctrico y el térmico (fi gura 2).

El método fotoeléctrico consiste en generar la corriente eléctrica a partir de un rayo de luz que debe llegar a dos semicon-ductores que se encuentran en contacto.

Por su parte, el método térmico con-siste en calentar la unión entre dos metales diferentes (A y B por ejemplo). Por la acción del calor, los electrones del metal A pasan al B, en donde son almacenados; de esta

CO

RR

IEN

TE

S

ELE

CT

RIC

AS

CORRIENTE DIRECTA

(CD)

CORRIENTE ALTERNA

(CA)

a) Corriente directa continua: los electrones viajan en una sola dirección y sin interrupciones.

b) Corriente directa variable: los electrones presentan rápidas variaciones de voltaje, observablesen los diferentes tipos de onda (sinuoidal, cuadrada y triángulo).

c) Corriente directa pulsante: variaciones de voltaje pronunciadas que provocan una ausencia momentánea de voltaje.

a) Los electrones viajan primero en un sentido y después en el otro. El voltaje y polaridad del circuito cambian totalmente.

Figura 1

VPila nueva

Gráfica y oscilograma de la corriente continua

Pila casi agotada

t

Tabla 1


manera, al quedar el metal A con carga po-sitiva y el B con carga negativa, se genera una fuerza electromotriz (fem). A este arre-glo de dos metales diferentes se le denomi-na termopar.

En este sentido, un ejemplo puede dar-se cuando enrollamos un alambre de cobre en un clavo de acero. Al calentarlos con un cerillo, generarán unas cuantas milésimas de volt; obviamente, al retirar el cerillo y en-friarse el dispositivo, éste dejará de produ-cir electricidad.

Corriente directa variableCuando la corriente directa tiene rápidas variaciones de voltaje (como la que propor-cionan los eliminadores que se venden de manera comercial), se dice que es una co-rriente directa variable; ésta puede re-presentarse mediante una gráfi ca donde se muestra cómo el voltaje varía conforme pasa el tiempo (fi gura 3).

Para grafi car una corriente directa va-riable se utiliza “diferentes forma de on-

das dependiendo del comportamiento de la misma:

• Onda sinusoidal o seno. El voltaje cre-

ce y decrece periódicamente en forma gradual, conforme transcurre el tiempo (fi gura 4A).

• Onda cuadrada. El voltaje suministrado disminuye y aumenta súbitamente, por ciertos intervalos de tiempo (fi gura 4B).

• Onda triangular o de diente de sierra. La corriente crece de manera gradual y de-crece súbitamente (fi gura 4C).

FricciónQuímico

Fotoeléctrico Térmico

Figura 2

Figura 3

Gráfica y oscilograma de la corriente directa variable

V

t

Gráficas y oscilogramas de la corriente directa variable

Onda cuadrada

Onda triangular o de diente de sierra

V

t

t

t

Onda sinusoidal

V

V

V

A

B

C

Figura 4


Corriente directa pulsanteCuando la corriente directa tiene variacio-nes lo sufi cientemente marcadas como para no proveer voltaje en ciertos momentos, se dice que se presenta en forma de pulsos; por eso se le llama corriente directa pulsan-te. Estos pulsos también se representan en una gráfi ca dependiendo de la forma en que la corriente es interrumpida; es decir, según el tipo de ondas que la corriente tenga:

• Pulsos en forma sinusoidal o seno. El vol-taje crece y decrece de manera progresi-va conforme transcurre el tiempo, hasta llegar a su valor máximo y después a cero respectivamente (fi gura 5A).

• Pulsos cuadrados. El voltaje es suministra-do e interrumpido súbitamente, por cier-tos intervalos de tiempo (fi gura 5B).

• Pulsos en forma triangular o de diente de sierra. El voltaje crece de manera gradual, y luego súbitamente decrece hasta llegar a cero (fi gura 5C).

Corriente alterna

La corriente alterna (CA) es aquella co-rriente eléctrica en que los electrones via-jan primero en un sentido y posteriormente en otro; por eso el voltaje y la polaridad del circuito cambian constantemente.

Si pudiéramos observar el movimiento de los electrones en un circuito conectado a una fuente de CA, notaríamos que prime-ro se mueven en un sentido (por ejemplo de izquierda a derecha), se detienen por un ins-tante y circulan en sentido opuesto (de dere-cha a izquierda), y así sucesivamente.

La energía eléctrica que proporcionan los contactos en una toma domiciliaria es pre-cisamente CA y cambia de sentido unas 120 veces por segundo.

Cuando se oprime el interruptor para en-cender un foco se aplica un voltaje de 127 V; entonces la corriente circula por los cables conductores, llega al fi lamento del foco y lo-gra encenderlo (fi gura 6A). Luego, la canti-dad de corriente comienza a disminuir has-ta que fi nalmente cesa (6B).

Al circular una gran cantidad de corriente durante ese breve lapso (aproximadamente 8 milésimas de segundo) se provoca que el fi lamento del foco se caliente hasta alcanzar la incandescencia. Después, cuando cambia la polaridad de los conductores que alimen-tan al foco, la corriente empieza a despla-zarse en dirección opuesta; pero la incan-descencia sigue siendo la misma (6C).

Este proceso se repetirá indefi nidamente mientras el circuito se encuentre cerrado; tan frecuente y rápida es la manera en que se desarrolla, que no da tiempo para que el fi lamento se enfríe (por lo que pareciera que el foco esta encendido de forma continua). La gráfi ca que representa la relación volta-je-tiempo de una onda de corriente alterna se muestra en la fi gura 7.

Pulsosen forma

sinusoidal

Pulsoscuadrados

Pulsosen formatriangular

Graficas y oscilogramas de una corriente directa pulsante.

v

t

v

t

v

t

A

B

C

Figura 5


Por otra parte, el método más usual para generar CA es el magnético; consis-te en generar una fuerza electromotriz en un alambre conductor, mediante el despla-zamiento de éste en un campo magnético (fi gura 8). Este efecto, conocido como in-ducción magnética, se aprovecha para ge-nerar grandes cantidades de energía eléc-trica; por ejemplo, la que se produce para las ciudades.

Características de la corriente alternaSi comparamos las gráfi cas donde se mues-tra los procesos de cambios de la CA (vea fi gura 7) con la gráfi ca de la CC (vea fi gura 1) podemos apreciar que presentan claras diferencias.

La gráfi ca para la corriente alterna se realiza sobre tres ejes. En el eje marcado como V se indica el valor de la corriente

eléctrica que viaja en un sentido dentro del circuito; el eje marcado como -V indica el valor de la corriente eléctrica que se despla-za en dirección opuesta y el eje horizontal marcado como t indica el tiempo. El ciclo se

Corriente eléctrica

+

-

Voltaje en el circuito alcanza los 127V

Corriente eléctrica

+

-

Voltaje en el circuito alcanza de nuevo los 127V

Al oprimir el interruptor,la corriente circula a través

del circuito.

Después que el voltajealcanza su nivel máximo,

existe una ausenciatemporal del mismo

y la corrienteno circula.

El voltaje vuelve a circular,pero ahora con polaridad

opuesta y la corriente circulaen sentido inverso.

v

t

v

t

v

t

Ciclo de la corriente alterna

A

B

C

Figura 6

Gráfica de la corriente alterna

Valor máximo positivo

Voltaje cero

Valor máximo negativo

V

t

-V

Figura 7


inicia desde cero, la corriente empieza a au-mentar progresivamente hasta alcanzar un valor máximo y luego se reduce hasta llegar a cero. Nuevamente, a partir de cero, la co-rriente aparece pero ahora circula en senti-do inverso, alcanza un valor máximo y una vez más se reduce hasta llegar a cero. Este ciclo se repite indefi nidamente.

A esta gráfi ca que representa los distintos valores que adquiere la corriente eléctrica se le llama ciclo de la corriente alterna. Cada ciclo de la corriente alterna está for-mado por dos semiciclos, los cuales repre-

sentan los dos sentidos en que las corrientes circulan por el circuito. Es importante pun-tualizar que durante cada ciclo de corriente alterna, los valores de voltaje que proporcio-na la fuente varían desde cero hasta un de-terminado valor máximo. Los tipos de on-das que la CA puede presentar en un circuito son similares a los que se encuentran en la corriente directa variable (fi gura 9).

Valores Como ya se mencionó, el valor de voltaje que proporciona una fuente de alimentación de CC siempre es el mismo y la corriente via-ja en un solo sentido. En cambio, en la CA el voltaje varía en cantidad y en polaridad a cada momento. ¿Cómo se puede saber en-tonces cuál es exactamente el voltaje que proporciona una fuente de alimentación de corriente alterna? Para saberlo se utilizan los valores pico, pico a pico y valor efi caz.

Valor pico El valor pico es el más grande que puede alcanzar uno de los ciclos. Por ejemplo, en la gráfi ca de la fi gura 10 se observa que en el inicio del ciclo, el valor del voltaje es de 0 V; después aumenta paulatinamente (3 V, 6 V, 9 V) y fi nalmente llega al punto más alto (12 V), en ese momento podemos decir que la corriente ha alcanzado su valor pico.

Después la onda empieza a decrecer y regresa a su punto de partida (0 V), rebasa

S N S N

Movimiento delconductor

fem inducid

a

Los imanes inducen un voltaje en el alambre, sólo cuando éste se mueve dentro de los campos magnéticos

Gráfica y oscilogramas de una corriente alterna

V

-V

t

Onda cuadrada

t

-V

V Onda triangular

V

-V

t

Onda sinusoidalVA

B

C

Figura 8

Figura 9


este límite para iniciar un “crecimiento” en dirección opuesta que termina cuando lo-gra alcanzar el valor pico del lado contra-rio (también -12 V). Este valor de voltaje que se presenta en sentido inverso durante el ciclo CA, se representa anteponiéndole el signo menos (-).

Valor pico a picoEl valor pico a pico es el valor que re-sulta de sumar los dos valores pico de una corriente: el valor del sentido ascendente (positivo) y el otro de manera descenden-te (negativo). Por lo tanto, el valor pico a

pico para la onda del ejemplo anterior es de 24 V.

Valor efi cazEl valor efi caz es el voltaje útil de una onda de CA comparada con una de CD. Al valor efi caz también se le conoce como valor RMS (raíz media cuadrática).

Para comprender mejor qué es el valor efi -caz, comparemos un ciclo de CA con uno de CC (ambos de 10 amperes) como se mues-tra en la fi gura 11.

Durante el ciclo de CA, sólo en dos oca-siones la corriente registra un valor de 10 A; en todos los demás puntos de la onda, la corriente está por debajo de ese valor. En cambio, la señal de CC presenta un valor constante de 10 A. Por lo tanto, si ambas señales alimentan a un circuito, la corrien-te continua podrá generar más trabajo que la corriente alterna.

Ahora bien, una CA de tipo senoidal de 10 A es equivalente en trabajo con una se-ñal de CC de 7.07 A. Se deduce que el va-lor efi caz de una onda de CA es 70.7 % de su valor pico (por lo que el factor multipli-cador es 0.707).

El valor efi caz de una señal de tipo senoi-dal puede ser calculado para voltaje o co-rriente, a partir del valor pico; la fórmula se expresa así:

Valor CA efi caz = (valor pico) x (0.707)

Por ejemplo, para determinar cuál es el va-lor efi caz de una onda de CA de 3 A pico, lo único que hay que hacer es multiplicar 3 A por el factor multiplicador:

Valor efi caz = (3 A) x (0.707) = 2.121 A

Esto signifi ca que una señal de corriente al-terna de 3 A pico, será capaz de producir

Valorpico a pico

-V

Valor picoV

12

9

6

3

3

6

9

12

0

El valor pico de esta gráfica es de 12 V, mientrasque su valor pico a pico es de 24 V.

Corriente alterna

Comparación gráfica entre una corriente alternay una corriente directa continua.

Corriente directa continua

10A

-10A

Figura 10

Figura 11


tanto trabajo como una señal de corriente continua de 2.121 A.

Ahora bien, para calcular el voltaje o co-rriente pico a partir del valor efi caz, se em-plea la siguiente fórmula:

Valor CA de pico = (Valor efi caz) x (1.414)

Cabe señalar que tanto esta fórmula como la empleada para calcular el valor efi caz, son aplicables únicamente en señales de tipo si-nusoidal (toma domiciliaria). Para una onda cuadrada de CA el factor multiplicador es más grande, ya que es mayor el voltaje o co-

rriente máximo aplicado cada instante a lo largo de la señal. Para una señal de diente de sierra el factor multiplicador es menor, ya que su onda decrece más rápidamente que la de una señal tipo sinusoidal.

Características de onda Cada una de las ondas que forma una co-rriente CA presenta características impor-tantes, las cuales se denominan como fre-cuencia, amplitud, periodo y fase.

FrecuenciaEs el número de ciclos que una onda de CA completa en un segundo (fi gura 12). La uni-dad básica de medición de la frecuencia es el ciclo por segundo o Hertz (Hz).

Por ejemplo, si una corriente eléctrica tie-ne una frecuencia de 60 Hertz, signifi ca que en cada segundo se producen 60 ciclos de onda completa.

Los múltiplos más usuales del Hertz son el kilohertz (kHz), el megahertz (MHz) y el gi-gahertz (GHz), cuyas equivalencias se mues-tran en la tabla 2.

t

1 Seg

3 ciclos/segundo (3 Hz)

1 Ciclo

1 Ciclo

1 Seg


1 Ciclo


t

t

1 Seg

Ciclo de una señal de corriente alterna

20 Hz 1kHz 20 kHz 30 kHz

Aplicación de los rangos de frecuencia en el área de la electrónica

Frecuencia de potencia 30 a 1000 Hz

Audio frecuencias (AF) 20 a 20.000 Hz

Frecuencias ultrasónicas 25 a 1.000 kHz

Radiofrecuencias muy bajas

(Very Low Frecuency) VLF 10 a 30 kHz

Radiofrecuencias bajas

(Low Frecuency) LF 30 a 300 kHz

Figura 13

Figura 12


Por otra parte, en la fi gura 13 se mues-tran algunos rangos de frecuencia y el uso que se da a cada uno de ellos en el área de la electrónica.

AmplitudEn una onda de corriente alterna, la ampli-tud representa el valor más grande que ésta puede tomar; es lo que ya conocemos como valor pico a pico (fi gura 14).

PeriodoEs el tiempo que tarda una señal en com-pletar un ciclo. Expresado en segundos, se calcula fácilmente mediante la siguiente fórmula:

Periodo = 1 / Frecuencia

300 kHz 3 MHz 30 MHz 300 MHz 3 GHz 30 GHz 300 GHz

Radiofrecuencias medias

(Medium Frecuency) MF 300 kHz a 3 MHz

Radiofrecuencias elevadas

(High Frecuency) HF 3 MHz a 30 MHz

Radiofrecuencias muy elevadas

(Very High Frecuency) VHF 30 MHz a 300 MHz

Radiofrecuencias ultra elevadas

(Ultra High Frecuency)UHF 300 MHz a 3 GHz

Radiofrecuencias super elevadas

(Super High Frecuency) SHF 3 GHz a 30 GHz

Radiofrecuencias extremadamente

elevadas

(Extremely High Frecuency) 30 GHz a 300 GHz

Amplitud

Amplitud

Amplitud

Amplitud de onda

X ztrHe tzreholKi tzrehagMe tzrehagiG

ztreHztreholiK

ztrehageMztrehagiG

1000,1000,000,1000,000,000,1

100,01000,1000,000,1

100000,0100,01000,1

100000000,0100000,0100,01

renetboaesedeuqaicnelaviuqealedrolavleropdaditnacaleuqilpitluMX

Tabla 2

Figura 14

Por ejemplo, para determinar el periodo de una señal que tiene una frecuencia de 1,000 Hz, se procede de la siguiente forma:

Periodo = 1/1000 Hz = 0.001 segundos

Ahora, con cada una de las frecuencias que se indican en el ejercicio 2.2 (debe conver-tirlas previamente en Hz), calcule el perio-do de cada señal.

FaseEn una onda de CA, la fase representa el nú-mero de grados eléctricos en que una onda se retrasa o se adelanta con respecto a otra. Cuando se comparan dos señales (u ondas) y ambas inician y terminan al mismo tiem-

V

-V

V

-V

Señales en fase Señales desfasadas en 90º

t t

A B

Figura 15

po, se dice que “están en fase” (fi gura 15A). Pero cuando al compararlas se observa que una inicia y termina antes que la otra, se dice que “están desfasadas” (fi gura 15B).


S e r v i c i o t é c n i c o

COMBOS, FUNCIONES Y CIRCUITOS COMPARTIDOS

Leopoldo Parra Reynada

Una de las tendencias a las que nos enfrentamos en la actualidad, es la

compactación e integración de múltiples funciones en un mismo aparato. Los llamados “combos” constituyen una

muestra clara de esta situación.Hasta ahora, en los equipos que son

objeto de nuestra atención profesional, no hay una gran novedad en cuanto a lo que

podríamos llamar “fusión de circuitos”, pues las secciones en los combos siguen

siendo claramente diferenciables entre sí (en un combo TV + DVD las secciones

se pueden distinguir fácilmente); sin embargo, conforme avance la

digitalización de señales (que es otra gran tendencia de la electrónica actual),

creemos que habrá una convergencia tecnológica en la que no podremos hablar más del televisor o el DVD “a secas”, pues

los aparatos serán multifuncionales por defi nición, con posibilidades de conexión

a Internet, interfaz a la PC, etc.Por lo pronto, desde el punto de vista del

servicio la situación en los combos no representa ninguna difi cultad adicional;

basta con identifi car el módulo específi co y proceder a la reparación en la forma

acostumbrada.

Un rompecabezas prearmado

Como usted sabe, un componente de audio básico integra en un mismo aparato los si-guientes módulos: un receptor de radio AM/FM, un reproductor de discos compactos, una o dos grabadoras de casete (decks), un amplifi cador de potencia y un ecualizador. Los aparatos de audio con diversas funcio-nes integradas, constituyen una tendencia que se generalizó en la década de 1970; an-tes de esa época, los receptores de radio, las grabadoras magnéticas y las tornamesas o tocadiscos debían ser adquiridos por sepa-rado, dado que se vendían como unidades independientes. Y no es que a los fabrican-tes no se les hubiera ocurrido la idea de in-tegrar en un mismo mueble o gabinete apa-ratos distintos para funciones distintas, sino que resultaban muy costosos y volumino-sos, dado que por entonces predominaba la tecnología de válvulas de vacío (bulbos). La “consola” fue un ejemplo de este esfuer-zo de integración (fi gura 1).

Precisamente en la década de 1970, cuan-do los transistores habían alcanzado la ma-durez sufi ciente para incursionar masiva-


mente en el ámbito de los aparatos para consumidor, comenzó el boom de la minia-turización, y con él las consolas comenza-ron también su propio boom (¡eran el an-helo de toda familia de clase media!). Fue la incursión japonesa en la fabricación de aparatos electrónicos para consumidor, la principal fuerza que impulsó hacia la minia-turización e integración de funciones. ¿Us-ted conoció o ha visto alguna vez un radio a transistores japonés, ha visto una radio-grabadora de los años 70? Busque por ahí alguno de estos aparatos y desármelo si le es posible; será un ejercicio interesante para tener un panorama más claro de la tenden-cias que ahora nos tocan vivir.

En la siguiente generación de aparatos de audio se eliminó el mueble, quedando entonces un equipo de reducidas dimen-siones con las bocinas o altavoces por se-

parado, para ser ubicados y orientados por el usuario según sus preferencias. Y ya en-trados los años 80, hizo su aparición el mo-dular de audio que ahora conocemos con el nombre de “componente” (con sus variantes “mini” y “midi”; y aunque en la actualidad se trata de un aparato que poco tiene que ver en cuanto a prestaciones y calidad de audio con su contraparte de los años 70 (entonces no existía el reproductor de CD ni el control de sistema), el concepto físico sigue siendo el mismo: un gabinete y unos altavoces se-parados del cuerpo principal; en el gabine-te se dispone el panel (o paneles) de control y una serie de dispositivos de visualización para informar al usuario de los ajustes y se-lecciones en curso (e incluso para desplegar efectos de ambiente visual).

En sentido estricto, estos sistemas de au-dio pueden considerarse como los primeros

Figura 1

Radio-receptor portátil (aparato de los años 50)

Tocadiscos (aparato de los años 60)

Grabadora de cinta en carretes (aparato de los años 50)

Consola (aparato de los años 60)

Equipo estereofónico (década de 1970)

Componente de audio (principios de siglo XXI)


“combos” que aparecieron en la electrónica de consumo; mas si exploramos su interior, veremos que se trata de tres aparatos inde-pendientes, que sólo comparten una fuente de poder y una salida de potencia (fi gura 2). Por lo tanto, a menos que se trate de la fuen-te o del amplifi cador principal, cada falla que aparezca deberá solucionarse en el módulo específi co que acuse los síntomas.

De hecho, tan familiar se ha vuelto la ima-gen del minicomponente de audio, que ya no lo identifi camos como un combo, y los fabri-cantes tampoco lo anuncian como tal, pero en sentido estricto es un combo, por que es un sistema que integra funciones combina-das que en sus orígenes han procedido de otros aparatos claramente diferenciados en-tre sí. Sin embargo, existen otros sistemas que sí se conocen como combos, por ser muy evidente la integración de funciones a partir de aparatos separados. De ellos nos ocuparemos enseguida.

Una pareja “combo” pocas:televisor + videograbadora

Uno de los primeros aparatos que recibió el nombre de “combo”, es el conjunto formado por un televisor y una videograbadora. Este tipo de arreglo, fue muy popular en la déca-da de 1990 (fi gura 3). Con un solo equipo y un mismo control remoto, el usuario podía ver y grabar programas televisivos o repro-ducir películas pregrabadas.

Si observamos el diagrama a bloques tí-pico de este combo, veremos que estas dos módulos pueden tener en común varias eta-pas: la fuente de poder, el control de siste-ma, la etapa de sintonización, FI y separa-ción Y/C/audio; y de ahí en adelante, las señales respectivas circulan por los circui-tos de uno u otro sistema, ya sea para hacer una grabación o para expedir imagen en la pantalla (fi gura 4A).

Por el solo hecho de que comparten la etapa de sintonía, en ambos aparatos (tele-visor y videograbadora) se anulan las fun-ciones que normalmente efectúan cuando operan de manera independiente; por ejem-plo, la grabación de una película que se está transmitiendo por un canal, mientras se mira otro programa sintonizado en otro ca-nal. Para evitar la cancelación de funciones de uno y otro equipo, algunos fabricantes decidieron colocar dos etapas de sintonía

Etapas comunes

Sel

Amplificadorde potencia

ReproductorCD

SintonizadorAM/FM

Grabador/reproductor de

casetes

Control sesistema

Fuente depoder

Minicomponente moderno

Figura 2

Figura 3


(una para el televisor y la otra para la VCR). Y desde entonces, sólo comparten la fuente y el control de sistema (fi gura 4B).

La principal desventaja de estos combos (y de todos los que describiremos en el pre-

Combo TV + VCR (1)

SintoníaFI Sep

Y/C/Audio

Amp Audio

ProcesoY/C

SyncTRC

Control desistema

Fuentede

poder

ProcesoY/C/Audio

ServosVCR

TV

Etapascomunes

Reproducción

Grabación

Diagrama a bloques

Combo TV + VCR (2)

Amp Audio

ProcesoY/C

SyncTRC

Control desistema

Fuentede

poder

ProcesoY/C/Audio

ServosVCR

TV

Reproducción

Grabación

Sel

SintoníaFI

Sep Y/C/Audio

SintoníaFI

Sep Y/C/Audio

Etapas comunes

A

B

Figura 4

sente artículo), es que si falla uno de sus módulos básicos (el televisor o la videogra-badora en este caso), el usuario tendrá que desprenderse de las dos funciones mientras le entregan el aparato en el centro de servi-


quina, de ahí que este tipo de diseños hayan sido bien recibidos por cierto segmento de consumidores.

En realidad, se trata de tres equipos in-dependientes que comparten la fuente y el control de sistema; y, en ciertas ocasiones, el televisor y la VCR comparten la etapa de sin-tonía-FI-separación Y/C/audio (fi gura 6).

Figura 5

Combo TV + VCR + DVD

Amp Audio

ProcesoY/C

SyncTRC

Control desistema

Fuente depoder

ProcesoY/C/Audio

VCR

TV

SelSintonía

FISep Y/C/Audio

SintoníaFI

Sep Y/C/Audio

Etapas comunes

DecodificadorMPEG

Salida A/VOPU DVD

DVD

REC

PB (VCR)

PB (DVD)

Figura 6

cio. No obstante, los combos tienen su nicho de mercado, y conforme avanza la minia-turización de circuitos y se expande la ten-dencia hacia la compactación e integración de funciones, su aceptación va en aumen-to, en parte motivada por el abaratamiento relativo de este tipo de aparatos.

Tercia de ases: televisor + videograbadora + reproductor de DVD

En esta misma línea de diseños, hace algu-nos años comenzó a fabricarse un aparato que combina tres módulos: televisor, video-grabadora y reproductor de DVD (fi gura 5). Hay que tener en cuenta que las VCR ya van de salida y que los reproductores de DVD do-minan el mercado de películas pregrabadas, pero que la cantidad de cintas que los usua-rios tienen no les impide desechar esta má-


También se fabrica en la actualidad un combo que sólo integra televisor y repro-ductor de DVD (fi gura 7); aunque como los equipos de grabación de DVD ya son cada vez más comunes, una tendencia en un fu-turo cercano seguramente será la combina-ción TV + DVD Recorder.

Dos para el camino: pantalla de cristal líquido + reproductor de DVD

Desde hace algunos años, existen en el mer-cado unos combos que incluyen una peque-ña pantalla de cristal líquido (LCD) y un equi-po reproductor de DVD (fi gura 8).

La fuente de poder, el control de sistema y –por supuesto– la etapa con la que el repro-ductor de DVD entrega su señal a la panta-lla de cristal líquido, son módulos compar-tidos (fi gura 9). La ventaja del conjunto, es que como existe una conexión directa entre

el reproductor y la pantalla, si ésta cuenta con la capacidad sufi ciente, podrá desplegar la imagen con la misma calidad de resolu-ción de la señal proveniente del disco. En el caso del sonido, hay que tomar en cuen-ta que las reducidas dimensiones del com-bo impiden colocar unas bocinas grandes; pero esto puede compensarse, si se utilizan unas bocinas externas.

Para ver doble: reproductorde DVD + videograbadora

Este es un equipo también de amplia acep-tación como aparato hogareño, precisa-mente porque las familias conservan nu-merosas películas grabadas en casetes VHS (fi gura 10).

Estos sistemas en los que se combina un módulo de VCR con un módulo de DVD, comparten las etapas de fuente de alimen-tación y de control de sistema; en todo lo demás, funcionan de manera independien-te. La única ventaja de este arreglo, es que, si el usuario desea grabar el contenido de

Figura 7

Recuperadoróptico

DVD

Amp.Audio

Control depantalla

DecodificadorMPEG

Controlde

sistema

Fuentede

poder

PantallaLCD

Aud

io a

nálo

go

Vid

eodi

gita

l

Figura 8

Figura 9


un DVD en una cinta VHS, no requiere de conexiones externas; el manejo de la se-ñal se controla desde el interior del com-bo, para garantizar su grabación adecua-da (fi gura 11).

Nadie se salva: cámarade video + cámara digital

Las cámaras de video digital ofrecen al usua-rio la posibilidad de extraer cuadros inde-pendientes del video grabado, para disponer de tomas fi jas como si se hubieran captado con una cámara fotográfi ca. Aquí el pro-blema tiene que ver con la calidad en píxe-les de la toma fi ja, pues el dispositivo cap-

tor utilizado en una videocámara, suele ser de muy baja resolución (aproximadamente 640 x 480 píxeles), lo cual es sufi ciente para imágenes en movimiento, pero no para fo-tografías digitales de alta resolución.

Considerando esta situación, Samsung lanzó al mercado una máquina que combi-na cámara de video y cámara fotográfi ca (fi -gura 12). Con este nuevo equipo digital, el usuario puede grabar películas con la reso-lución normal; pero si desea tomar una fo-tografía, sólo tiene que activar al módulo correspondiente, para activar un sensor de imágenes de alta resolución (más de cua-tro megapixeles) y así obtener fotografías de gran calidad.

Las dos secciones que forman este com-bo, funcionan de manera independiente; en la sección de cámara de video, existe un sensor, una lente zoom, unos circuitos digi-tales y un mecanismo para grabar el video en cinta; en la sección de cámara fotográfi -ca, se cuenta con unos circuitos especiales y –como medio de almacenamiento– unas placas de memoria fl ash (fi gura 13). Esto quiere decir que lo único que comparten ambas máquinas, es la fuente y el sistema de control; y no hay mayor comunicación entre ellas.

Para ver, oír y hablar: teléfonocelular + cámara fotográfi ca digital

Otro tipo de combo que está teniendo gran aceptación, es el que consta de un teléfo-

DVD

Sintonía+ FI +

Sep Y/C/AudioSel

ProcesoY/C

Audio

OPUDecodificadorMPEG

A/V Out(VCR)

A/V Out(DVD)

A/V OUT

SEL

REC

VCR + DVD

Figura 10

Figura 11

Figura 12


no celular y una pequeña cámara fotográfi -ca digital, además de otras prestaciones (fi -gura 14). Aunque permite tomar fotografías rápidas de cualquier escena, su resolución deja mucho que desear y su lente suele ser de baja calidad (foco fi jo de gran apertura). Además, este conjunto tiene una limitada capacidad de almacenamiento de fotogra-fías y sólo algunos modelos aceptan tarjetas de memoria externas (que se usan precisa-mente para aumentar dicho espacio).

A pesar de todo, los teléfonos celulares con cámara fotográfi ca integrada se han convertido en el “juguete favorito” de mu-chos jóvenes. A nadie debe extrañar, en-tonces, que pronto haya nuevos avances en este campo y que se solucionen las li-mitaciones mencionadas. De hecho, ya hay una extraordinaria cantidad de modelos que combinan prestaciones que hasta hace poco eran inconcebibles: directorio y agen-da, juegos, correo electrónico, calculado-ra, radio, comunicación inalámbrica hacia

la computadora, video streaming e incluso envío de fax. Es precisamente en esta línea de aparatos, en los que más podemos ver esa tendencia de la que hemos hablado en este artículo: compactación e integración de múltiples funciones.

Combos increíbles

La tendencia a combinar en un solo equipo diversas funciones, está llegando a niveles realmente inconcebibles; por ejemplo, LG comercializa desde hace algunos años refrigeradores con acceso a Inter-net; y recientemente lanzó

Control desistema

Fuentede poder

Procesodigital

codificadorJPEG

Etapas comunes

Lente

Ampaudio

CCD (Baja resolución)

CÁMARA DE VIDEO

Memoriaflash

Lente

CCD(Alta resolución) CÁMARA DIGITAL

Procesodigital de

señal

ProcesoY/C/A

Figura 13

Figura 14


al mercado unos modelos que llevan inte-grada una pantalla de televisión (fi gura 15). Además de navegar por Internet, estos mo-delos permiten controlar diferentes activida-des domésticas, como encender y apagar lu-ces, controlar un televisor, manejar equipo de limpieza automática, etcétera.

Aún es muy pronto para afi rmar si este aparato será un éxito o un fracaso. Mien-tras llega el momento de juzgarlo, veámoslo como un primer paso para hacer realidad el largamente acariciado sueño de contar con una “casa automática”.

Y en el mundo de las computadoras, tam-bién existe cierta tendencia a reunir varios equipos en un solo bloque; es el caso de los “multifuncionales”, que son aparatos peri-féricos que hacen las funciones de un escá-

ner, copiadora, una impresora y hasta una máquina de fax (fi gura 16). Para una empre-sa pequeña que no necesita de todos estos aparatos, y que no realiza muchas labores de copiado y escaneo, ésta podría ser una solución económica y funcional.

Conclusiones

Seguramente veremos nuevos tipos de com-bos, cuando se logren más avances en la tec-nología electrónica y en la construcción de componentes de reducidas dimensiones. De esta manera, será posible fabricar equipos cada vez más pequeños y con mejores pres-taciones. Es posible que dentro de algunos años, se construyan equipos dotados con un televisor, un minicomponente de audio, un reproductor-grabador de DVD, etcétera. De hecho, algunos analistas predicen que ha-brá una gran “confl uencia digital”; y que en cada hogar existirá un solo equipo central, que servirá para reproducir audio y video, navegar por Internet, y hacer trabajos que hoy se hacen en una PC. Si se cumple todo esto, los técnicos en electrónica también vi-viremos tiempos muy interesantes; y –¿por qué no?– quizá nos convertiremos en un “combo humano”, formado por un especia-lista en sistemas de audio y video y un ex-perto en equipo de computación.

(Y por cierto, aunque en Cuba y Vene-zuela se le llama “combo” a ciertos grupos musicales, en el caso de este último país el signifi cado de la palabra es: “Lote de varias cosas que vienen juntas o que se venden por el precio de una”. Es decir, no cambia mu-cho la acepción de la palabra, si tomamos en cuenta que siempre hace referencia a un grupo de elementos que se reúnen para lo-grar un determinado fi n).

Figura 15

Figura 16



NUEVAS TENDENCIAS EN FUENTES CONMUTADAS DE TELEVISORES DE RECIENTE

GENERACIÓNArmando Mata Domínguez

En este artículo, hablaremos de las confi guraciones de los circuitos de alimentación que se están usando

tanto en los televisores de cinescopio de nueva generación, como en los receptores de pantalla plana LCD. Explicaremos también las razones

por las que se están utilizando los nuevos tipos de confi guración

que revisaremos. Aprovecharemos también la oportunidad, para

recordar brevemente cómo funcionan los circuitos de alimentación de

generaciones pasadas de televisores.

Clasifi cación de las fuentesde alimentación de televisores

La fuente de alimentación de un televisor se encarga de proporcionar 5.0 voltios para el modo de espera y 135.0 voltios para el fun-cionamiento total del equipo. Estos nive-les de voltaje se obtienen mediante distin-tas versiones de circuitos, dependiendo de la generación a la que pertenece el aparato receptor; por ejemplo, algunos televisores utilizan una fuente de alimentación regu-lada de tipo lineal, y otros cuentan con una fuente conmutada del tipo PWM o PAM. En-seguida las describiremos.

La fuente de alimentaciónregulada de tipo lineal

Una fuente lineal tiene pocos elementos. La mayoría de las veces, consta básicamente de dos o tres transistores o en un circuito integrado y de algunos componentes exter-nos (fi gura 1).

Las principales secciones de este tipo de fuente, son las siguientes:


1. Puente rectifi cadorSe encarga de recibir la corriente alterna de la línea y de convertirla en una corriente di-recta pulsante.

2. Red de fi ltroEl condensador fi ltra la corriente directa pulsante suministrada por el puente rectifi -cador. Y el trabajo conjunto del puente rec-tifi cador y de la red de fi ltro, permite sumi-nistrar una corriente directa con un nivel de rizo lo más bajo posible.

3. Sección reguladoraEl voltaje obtenido en la sección anterior, se aplica a una etapa reguladora compues-ta por transistores o un circuito integrado. Dicha etapa, estabiliza el nivel de voltaje de salida.

4. Sección de retroalimentaciónPara hacer su función, el circuito regulador emplea un circuito de retroalimentación.

Este último informa sobre los cambios en el nivel del voltaje de salida, y procede a co-rregirlos de inmediato, para compensar el voltaje de salida.

5. Salida de voltaje reguladoEs la línea de voltaje que se conoce como B+ regulado, que se obtiene del proceso descri-to en los cuatro puntos anteriores.

Hace algunos años, las fuentes reguladas lineales tenían una gran demanda; pero hoy ya casi no se usan. Una de las principales razones de esto, es su incapacidad de regu-lar frente a variaciones considerables en el voltaje de entrada, o cuando en la carga se presentan altos picos de corriente de con-sumo. Esto último sucede, cada vez que se modifi ca la brillantez de la imagen reprodu-cida en el cinescopio.

Por la sencillez de la estructura de las fuentes de alimentación lineales, su repara-ción no es una tarea muy complicada. Con

Figura 1ERRORAMP

CONTROL

1

RY901CE SK006-003DC 48V RELAY

R795 5.6K2W 0MRORG029J-562AJI

LF901CE41506-008JI

F901SA 125VQMP66UI-5R05

POWERCORDAC 120V60HZQMP1480-200J3

C906.1

AC250VMF

QFZ9025-104M

12 11

C907.047

AC250V MFQFZ9025-473W

C902.0047

AC125VQCZ9014

-472JI

C903.0047AC125VQCZ9014-472JI

R901 1.87W UNFRQRF 074K-IR8JS

D903

D903

D904

D902

D901

R906160

20WUNFR

QRF204J-161JS

F9021.25A

QMF53UI-IR255

+

C904560/200QEZ0110-567R

C901.0047AC125VQCZ9014-4172JI

TN901CE40595-0017W-PIC D901-D904

IS1887A-T3

156V

B1 129.3V

0w/0.2v


tres mediciones, se puede saber cuál es el componente dañado.

A la fecha, algunos televisores de la línea económica todavía emplean una fuente de alimentación de tipo lineal. Sin embargo, la mayoría de los equipos de fabricación actual utilizan una fuente de alimentación conmu-tada. Por tal motivo, enseguida describire-mos esta última.

Características y estructura de la fuente de alimentación conmutada

La mayoría de los televisores modernos uti-lizan una fuente conmutada. Esto se debe, entre otras cosas, a que es muy pequeña y liviana y a que irradia poco calor. Por esta razón, la fuente emplea un pequeño disi-pador capaz de funcionar con voltajes que cambian en rango muy amplio; y algunas fuentes conmutadas, pueden trabajar con rangos de 80 a 240 voltios de entrada de lí-nea y con frecuencias de 50 a 60Hz; además, es muy alta su capacidad de regulación del voltaje de salida.

Si hace memoria, recordará usted que, dependiendo de la estructura de las fuen-

Figura 2

BASECONTROL

SHARE

2 3 4 5

129.3V

+

131V 153.2V

130V

R902220

C90510/160

R9032.73WMFRQRX039J-2RZAJI

R905220K

R90410K 1/2QRDIZIJ-1035V

-T3

D905IS1887A

TP-91

B1

IC901STR30130-APOWERREGULATOR

tes conmutadas, éstas pueden ser de tipo PWM o de tipo PAM. Las que más se utili-zan en la actualidad, son las PWM (fi gura 2). Enseguida describiremos sus distintas sec-ciones (fi gura 3):

1. Circuito protector de entrada en la línea de corriente alterna (CA)Esta protección se forma con un fusible (que se abre cuando es atravesado por un exce-so de corriente), un VDR y un capacitor. Es-tos elementos impiden el paso de repenti-nas variaciones de voltaje hacia el circuito rectifi cador. Si la variación en la entrada es muy alta, el fusible se abre (fi gura 4).

2. Filtro de RFEn la fi gura 5 se muestra el fi ltro de RF (ra-diofrecuencia), que bloquea las señales de alta frecuencia que pueden existir en la línea de corriente alterna. También evita que las señales de alta frecuencia generadas en el conversor (etapa que se localiza más ade-lante) lleguen hasta la línea de corriente al-terna (si llegan hasta ella, provocarán inter-ferencia en otros aparatos).

3. Rectifi cación y fi ltrajeEste bloque es idéntico al que se utiliza en fuentes lineales. Utiliza diodos rectifi cado-res estándar, ya sea en forma discreta o in-


tegrada, que quedan en una confi guración de onda completa o en un sistema de do-blador de voltaje (fi gura 6).

4. Circuito osciladorEsta sección se encarga de generar una os-cilación de alta frecuencia, mediante un cir-

Figura 4

Figura 5

Figura 3


Figura 6

cuito oscilador, un auto-oscilador o un ele-mento de conmutación (transistor).

Este circuito alimenta a la bobina prima-ria del transformador de poder, el cual en-trega en cada uno de sus devanados secun-darios un voltaje inducido de alta frecuencia (fi gura 7).

5. Circuito de control de regulaciónEn esta etapa, existen circuitos que se en-cargan de regular el voltaje de salida. Y para realizar dicho trabajo, toman una muestra del voltaje que sale (regularmente el más alto); y lo devuelven al circuito primario, con el fi n de controlar la frecuencia del pul-so (fi gura 8).

Figura 7

Figura 8


6. El transformador de poderEl transformador de poder utilizado en la mayoría de las fuentes conmutadas, cuenta con un núcleo de ferrita que es pequeño y de poco peso; pero trabaja con altas frecuen-cias que van de 24 a 200KHz, dependiendo de la fuente de alimentación conmutada en que se encuentre (fi gura 9).

7. Rectifi cador de voltaje secundarioLa rectifi cación de voltaje secundario se hace en alta frecuencia. Para esto, se em-plean diodos de recuperación rápida, tam-

Figura 9

Figura 10

Figura 11


bién conocidos como “diodos de alta ve-locidad de conmutación” (fi gura 10). Los condensadores utilizados como fi ltros son de menor capacidad y, por lo tanto, de me-nor tamaño. El rizado que se obtiene a la salida es de un nivel extremadamente bajo; y la mayoría de las fuentes, utilizan en ella unos choques de fi ltro. Estos componentes son bobinas que sirven para fi ltrar aún más el voltaje entregado por la fuente.


Nuevas tendenciasen fuentes conmutadas

CaracterísticasLa principal innovación en fuentes de ali-mentación conmutadas de los televisores de reciente generación, es que utilizan transis-tores de tipo MOSFET de poder como ele-mentos de conmutación, en combinación con un circuito integrado de control. En sis-temas anteriores, comúnmente se utilizaban transistores de tipo bipolar.

Otra innovación tiene que ver con la fre-cuencia de operación, debido a que actual-mente operan en un rango aproximado de 80 a 150KHz, siendo que anteriormente se ubicaba entre 20 y 120KHz. Este cambio obedece a los nuevos niveles de voltaje que debe suministrar en el modo de espera, pues el 90% de los televisores de ultima genera-

ción utilizan un circuito único, en el que se incluye tanto el sistema de control como el circuito jungla de croma y luminancia; di-cho circuito único requiere de 3.3 voltios de alimentación para su funcionamiento, y no los 5.0 voltios que se aplicaba en los mi-crocontroladores de la generación anterior. Sin embargo, el nivel de voltaje de 5.0 vol-tios también se requiere para producir la or-den de Reset, así como la polarización del teclado, del sensor del control remoto y del circuito EEPROM.

Ejemplos en televisores de cinescopioUn ejemplo de esta nueva tecnología, es el caso de los televisores Sony de última ge-neración, en cuya fuente de alimentación se emplea el circuito integrado IC600 ma-trícula MCZ3001D (fi gura 11). Este circuito funciona como un oscilador local y circuito

Figura 12


de protección OVP y OCP; incluso sirve de elemento de excitación para los transisto-res Q600 y Q601 (matrícula 2SK2640), que hacen la función de elementos de conmuta-ción. Éstos son del tipo MOSFET, y reempla-zan a los tradicionales transistores bipola-res empleados en la mayoría de las fuentes de alimentación de los televisores Sony de generación anterior.

Un sistema similar a los televisores Sony de última generación, es el televisor Philips modelo 20LW22 (fi gura 12). Su fuente de ali-mentación utiliza un circuito integrado que hace casi lo mismo que el circuito utilizado en la fuente de dichos televisores; es decir,

Tarjeta H2

Tarjeta A

Tarjeta AA

Tarjeta TU

Tarjeta B

Tarjeta D1

Tarjeta H1

Tarjeta H3

sirve de oscilador local, circuito de protec-ción de OCP y OVP y excitador del elemen-to de conmutación (en este caso, se trata de un solo transistor tipo MOSFET cuya matrí-cula es MP6NA60).

Un ejemplo en un televisorde pantalla LCDPero el cambio más radical en la fuente de alimentación de los televisores modernos, se observa en la mayoría de los aparatos con pantalla plana LCD. Estos equipos utili-zan un adaptador de CA, similar a los adap-tadores incluidos en las computadoras per-sonales. Y por tal motivo, estos televisores tienen un borne de entrada rotulado como DCIN, al que se le aplican 16.5 voltios de corriente directa (nivel de voltaje que inter-namente se distribuye entre varios circuitos reguladores).

En el diagrama del televisor LCD de marca Sony modelo KLV17HR1, podemos ver que este receptor utiliza varias tarjetas de cir-cuito impreso (fi gura 13). En la tarjeta prin-cipal, señalada con la letra A, se localiza el conector correspondiente al borne de entra-da DCIN; y a este borne se le aplican 16.5 voltios, que internamente son distribuidos entre varios reguladores de tipo lineal.

El circuito integrado IC301, matrícula PQCZ21H2ZP, es un regulador de 5.0 voltios (fi gura 14). Por su parte, el circuito integra-do IC302, matrícula PQCZ21H27P, es un re-gulador de 9.0 voltios. Y el transistor Q301, matrícula 2SA1585STPR, consiste en un re-gulador conmutado de 5.0 voltios, que pro-porciona voltaje sólo cuando es habilitado por el transistor MOSFET Q302 (matrícula 2SK2158). Este último recibe la orden de en-cendido proveniente del microcontrolador, cada vez que se pulsa el botón de encendi-do. El complemento de la fuente de alimen-tación es la tarjeta de circuito impreso B, en la que se encuentra el conector CN801.

Figura 13

Figura 14


Figura 15

En dicho conector se reciben los voltajes de 16.5 y 5.0 voltios de espera. El circuito integrado IC801, matrícula PQ1CZ21H2ZP, convierte los 16.5 voltios en 3.3 voltios re-gulados. Y el circuito integrado IC801, matrí-cula PQ018EZ01ZP, convierte los 5.0 voltios

en 1.8 voltios. El transistor Q801, matrícula 2SB1690KT146, es un regulador conmutado de 5.0 voltios, que son suministrados cada vez que llega la orden de encendido desde el microcontrolador (fi gura 15).


vo en corto asociado al circuito integrado IC8001, la fuente dejaría de operar, elimi-nando el riesgo de daño de algún elemen-to de la propia fuente de alimentación, con la actuación del circuito OCP (protector de sobrecorriente). Y en caso de que alguna de las lámparas dejara de funcionar, al incre-mentarse el nivel de voltaje de corriente al-terna, comenzará a operar el circuito OVP (protector de sobrevoltaje), provocando en-tonces que deje de trabajar la fuente.

Como es de suponerse, las nuevas fuen-tes de alimentación que incluyen fuente de alto voltaje, eliminan al transformador de lí-nea (fl y-back) y a las bobinas de desviación (yugo). Esta es una diferencia radical entre los televisores de pantalla plana del tipo LCD y los receptores de cinescopio.

Consideraciones sobre el servicio

Para el aislamiento de averías, se recurre a la técnica convencional de diagnóstico en la generación de altos niveles de voltaje de corriente directa; se requiere, por lo tanto, de un osciloscopio de 20 MHz como míni-mo. Este instrumento es necesario, ya que para verifi car la fuente de alimentación de corriente alterna (Inverter) y para comprobar el nivel de alto voltaje, la mayoría de multi-metros digitales no tiene las características necesarias que permitan medir niveles de voltaje de CA de más de 750 voltios. Ade-más, su frecuencia interna de operación no se adapta a la frecuencia de operación de esta fuente, debido a que opera en un ran-go de frecuencia de 40 a 120 KHz.

Por todo lo que acabamos de ver, hay que diagnosticar problemas en fuentes de alimentación conmutadas de CD y CA. Am-bas fuentes pueden ser sujetas a reparación, pero el especialista debe estar conscien-te de las tendencias de las que acabamos de hablar.

Por otra parte, la fuente de alimentación de alto voltaje de los televisores de pantalla plana LCD, debe producir una polarización especial para hacer funcionar a la lámpara o lámparas de iluminación de la pantalla. Estas lámparas requieren para su operación de 1000 voltios de corriente alterna, nivel de voltaje que se obtiene de una fuente es-pecial denominada Inverter o circuito inver-sor (fi gura 16); éste tiene la característica de recibir voltaje de corriente directa y sumi-nistrar voltaje de corriente alterna, proceso que se logra mediante el trabajo conjunto de cada uno de los elementos que integran al circuito.

El diagrama de la fi gura 16 también co-rresponde al televisor LCD de la marca Sony, modelo KLV17HR1. Este tipo de fuente de alimentación, es una versión de fuente con-mutada formada por un circuito de control y elementos de conmutación asociados a reactores; éstos suministran el nivel de vol-taje de corriente alterna, a diferencia del sis-tema tradicional de fuentes conmutadas, que hacen uso de un transformador que en combinación con sistemas de rectifi cación y redes de fi ltro, proporcionan niveles de vol-taje de corriente directa.

La fuente de alimentación en cuestión, utiliza al circuito integrado IC8001 matricu-la OZ967SN (el cual es el circuito de control) y a los circuitos integrados Q8001 y Q8002, que en combinación con los transistores de tipo MOSFET Q8004 a Q8007 forman al cir-cuito conmutador. Se obtiene así el nivel de voltaje para cada una de las lámparas en el juego de conectores CN8002 a CN8005, los cuales se asocian a los devanados secunda-rios de los reactores T8001 a T8004.

Cada uno de los elementos descritos for-man al ya mencionado circuito Inverter. Pero a su vez, dentro del integrado se incluyen varios circuitos de protección OCP y OVP, de tal manera que si hubiese un dispositi-


Figura 16



LA FUENTE DE ALIMENTACIÓN EN

TELEVISORES DE PROYECCIÓN RCA/GE CON

CHASIS CTC195/197Javier Hernández Rivera

El chasis CTC195/197, es uno de los más modernos que se utilizan en

televisores RCA. El chasis CTC197, se usa en televisores de proyección directa

con cinescopio de 27 a 35 pulgadas; y el chasis CTC195, con apoyo de algunos circuitos adicionales, se usa en pantallas de retroproyección de 46 a 61 pulgadas.

En artículos anteriores, hemos descrito el funcionamiento y el proceso de servicio

del chasis CTC203 (también utilizado en sistemas RCA); y en varios aspectos, es muy parecido a los dos tipos de chasis

que ahora estamos analizando.En el presente artículo, veremos la fuente

de poder conmutada de estos chasises, porque es un buen punto de partida para conocer estos aparatos; además, por sus

condiciones operativas, esta sección es una de las que suelen tener más fallas.

La fuente de poder

Descripción generalLa fuente de poder del chasis CTC195/197 produce sus voltajes con el simple hecho de conectar la clavija del televisor al tomaco-rriente. Es una fuente permanente de tipo conmutado, que realiza funciones propias de una fuente de poder y de una fuente de Stand by (fi gura 1).

Es una fuente de alta efi ciencia, que tra-baja correctamente en líneas de voltaje de alimentación de 90VCA a 270VCA. Posee protección interna contra exceso de corrien-te y de voltaje.

El conmutador principal de poder es un transistor de tipo MOSFET. Se controla por medio de un circuito integrado, el cual re-cibe diferentes referencias para modifi car la


frecuencia y el ancho del pulso de la señal que controla al conmutador de poder.

Circuito de entrada

Protección principal y fi ltro de entradaEn la entrada de la línea de CA se encuen-tra el fusible F14201, que es la protección general del aparato. Después está un fi ltro del tipo PI de radiofrecuencia, que se encar-ga de bloquear señales de alta frecuencia que puedan interferir en el funcionamiento del aparato. Este fi ltro está formado por la bobina L14201, y los capacitores C14202 y C14209 (fi gura 2A).

Fuente de B+ no regulado

El voltaje de CA libre de interferencias, se aplica al puente de diodos CR14210; y la sa-lida, al fi ltro C14208. Estas acciones sirven, respectivamente, para rectifi car y fi ltrar el voltaje alterno y para obtener un voltaje de CD que será suministrado al regulador de voltaje (fi gura 2B). Este voltaje se llama “B+ no regulado”.

OscilaciónEn la fi gura 3 se muestra la sección del cir-cuito que se encarga de iniciar el funciona-miento de la fuente de poder. Una vez que el voltaje de B+ no regulado aparece, se aplica primero a la terminal drenadora del transis-

140V B+ reguladosalida horizontal

33V Sintonizador

31V Audio

16V Stand by

5 VCD Stand by

De 90 VCAa 270 VCA

Tierrafría

Tierracaliente

U14101

Q14101

GND

Fuente CTC 195/197

Fuente de poder + fuente de Stand by

EY14203EY14213

C142020.22

125VAC

5A1

1

4

4 6

2

3

3L14202

L14201

C142090.1

125VAC

F14201

C142036801KV

R142030.82

C142056801KV

C142046801KV

C142106801KV

CR14210 4

2

3

1B

+

+

-

C14208680uF200V

B+ No regulado

15W, 10%A

B

Figura 1

Figura 2


U14

101

PW

MC

ON

TR

OLL

ER

CO

NT

RO

L &

OV

ER

LOA

DA

MP

RE

FV

OLT

AG

E

LOG

IC

CU

RR

EN

TS

OU

RC

ES

LOW

STA

RT

ZE

RO

CR

OS

SIN

GD

ET Z

ER

OD

ET

OU

TP

UT

&

CU

RR

EN

TC

ON

TR

OL

CU

R S

IMV

IN M

ON

FB

GN

DV

CC

OU

T

ALI

ME

NTA

CIO

NY

MO

NIT

OR

DE

VO

LTA

JE

48

67

23

1

P01

2

0u s

ec13

Vp-

pP

02

20u

sec

406V

p-p

R14

125

36

[R14

111]

10K

HE

AT

SIN

K

PO

3

20u

sec

37V

p-p

Q14

101

SW

ITC

H

S 0.2V

B

R14

124

0.27 2W

R14

135

18

1/2W

B

B

/C14

103

2200

/

[CR

1411

1]

C14

127

100u

F35

V

[JC

1211

9]

B1

12.1

V(1

0.2V

)

3 4 8 9

D5

R14

104

100K

1/2W

BB

B+

No

regu

lado

T14

101

4.6V

G

Fig

ura

3


tor MOSFET a través del devanado primario del transformador de poder T14101.

Para que el circuito integrado U14101 co-mience a funcionar, tendrá que recibir por su terminal 6 un voltaje de CD; y se le su-ministra por medio de la resistencia R14104 (de arranque). Este voltaje proviene de la lí-nea de B+ no regulado.

La terminal 6 de U14101 es la terminal de alimentación; y se le aplica dicho volta-je para hacer que entre en operación; con esto, la señal de excitación sale por la termi-nal 5; y por medio de la resistencia R14125, es aplicada a la terminal de compuerta del transistor de poder MOSFET. De esta mane-ra, el transistor se activa y permite que cir-cule corriente por el devanado primario del transformador.

Esta corriente permite la inducción de voltajes en todos los devanados secundarios del transformador de poder T14101.

En las terminales 9 (GND) y 8 del trans-formador se toma una referencia del voltaje, con el fi n de aplicarla a un circuito sencillo (formado por R14135, CR14111 y C14127). Y este circuito convierte el voltaje pulsante del transformador en un voltaje de corrien-

te directa, el cual se aplica a la terminal 6 del circuito integrado U14101; de esta for-ma, se reemplaza al voltaje proporciona-do por la resistencia de arranque R14104; y de una manera más efi ciente, se alimenta al propio U14101. Entonces éste permane-ce autoalimentado y oscila de manera per-manente.

RegulaciónPara efectuar la regulación de los voltajes entregados por la fuente de poder, se veri-fi ca el voltaje generado en las terminales 9 (GND) y 8 de del transformador de poder. El circuito que se utiliza para lograr esto, apa-rece en la fi gura 4; observe que para obtener una referencia de voltaje se utiliza un divisor de tensión de precisión (formado por las re-sistencias R14147, R14149 y R14150).

La salida de este voltaje se aplica a la ter-minal 1 (realimentación o regulación) del circuito integrado U14101, la cual, enton-ces, recibe una referencia de los voltajes que se generan en los devanados secunda-

U14101PWM

CONTROLLER

CONTROL &OVERLOAD

AMP

REFVOLTAGE

LOGIC

CURRENTSOURCE

SLOWSTART

ZEROCROSSING

DET

ZERODET

OUTPUT &CURRENTCONTROL

CUR SIMVIN MON

FB

GND VCC

OUT

ALIMENTACIONY MONITOR DE

VOLTAJE

47 86

23

1

R1412536

[R14111]10K HEAT

SINK

Q14101SWITCH

S0.2V

B

R141240.272W

B

B

/C141032200

/

/C1414410

/

/R141503.3

/

[CR14111]B1

12.1V(10.2V)

3

4

8

9

D5

B

T14101

C141471.5uF100V

R14149169

0.1%

R141475490

0.1%

2KV 1/2W

[R14154]100

4.6V G

0.4V(0.4V)

P05 20u sec850mVp-p

Figura 4


rios del transformador de poder. Y cuando el circuito integrado detecta las variacio-nes de voltaje, en su interior se realizan los cambios necesarios de frecuencia/ancho de pulso; y así, se regulan los voltajes que ge-nera la fuente.

Encendido retardadoEn la terminal 7 de U14101 se encuentra un capacitor C14124 (fi gura 5), que va conecta-do a los circuitos internos del controlador. De manera que cuando la fuente comienza a funcionar, la acción de carga de este ca-pacitor permite que los voltajes secunda-rios producidos por ella aparezcan en for-ma gradual.

Circuitos adicionalesde efi ciencia energéticaDe las mismas terminales 9 (GND) y 8 del transformador de poder, nuevamente se toma una muestra del voltaje pulsante que se genera (fi gura 6) a través de las resisten-cias R14135 y R14105. Y dicha muestra in-

U14101PWM

CONTROLLER

CONTROL &OVERLOAD

AMP

REFVOLTAGE

CURRENTSOURCE

SLOWSTART

VIN MON

FB

GND47

3

B1

1.7V(0.9V)

C141240.1

63V

A la terminal de encendido retardado

gresa al circuito integrado U14101, por su terminal 8.

Cuando se inducen voltajes en los de-vanados secundarios del transformador de poder, la energía generada en ellos tiende a bajar de manera gradual. El propio volta-

Figura 5

LOGIC

ZEROCROSSING

DET

ZERODET

0.3V(0.3V)

OUTPUT &CURRENT CONTROL

CUR SIM

VCC

OUT


VOLTAJE

86

2

PO3 20u sec37Vp-p

PO4 20u sec1.2Vp-p

R1413518

1/2W

B

/R1410520K

/

[CR14111]

12.1V(10.2V)

8

9

5

B B

U14101

T14101

Figura 6


je aplicado a U14101 por su terminal 8, le “avisa” a éste en qué momento sucede todo esto; así, el IC está “enterado” de que los vol-tajes del transformador cruzan por cero vol-tios, y cada vez que esto sucede, el circuito integrado excita al transistor de poder; con esto, se optimiza la efi ciencia energética de la fuente de poder.

Protecciones

Cualquier situación de emergencia que pon-ga en riesgo la integridad de los circuitos del aparato o de la propia fuente, hará que dis-minuyan los voltajes de ésta. Enseguida se describe el funcionamiento de estos circui-tos de protección.

Protección de voltaje bajoen la línea de ACEste circuito de protección vigila que el vol-taje alterno que se suministra al aparato, no tenga un valor demasiado bajo (que pudiera provocar mal funcionamiento de la fuente

de poder principal; y es que esto, a su vez, provocaría problemas operativos en los cir-cuitos que ella alimenta).

Para hacer este trabajo de vigilancia, el circuito integrado U14101, por su terminal 3, verifi ca la línea de B+ no regulado; y es que esta terminal, sufre todas las variaciones del voltaje de alimentación (fi gura 7).

El voltaje de B+ no regulado se aplica a la terminal 3 por medio del divisor de tensión resistivo (formado por R14145 y R14122). Estas resistencias, junto con el diodo zener CR14108, permiten que aparezcan 3VCD en la terminal 3 de U14101. Y dentro de este componente, existe un circuito que verifi -ca el valor de dicho voltaje; y si detecta que ha bajado a aproximadamente 1VCD, el IC controlador corta la excitación hacia el tran-sistor MOSFET de potencia, y la fuente deja de funcionar.

Protección contra sobrevoltajeLa protección contra sobrevoltaje inclui-da en esta fuente de poder, se realiza en la misma terminal de alimentación. El nivel del voltaje de alimentación del circuito inte-grado, es verifi cado por un elemento inter-no de éste; y cuando este elemento (el cir-cuito integrado U14101) detecta que dicho nivel ha aumentado de manera excesiva, el

U14101PWM

CONTROLLER

CONTROL &OVERLOAD

AMP

REFVOLTAGE

LOGIC

CURRENTSOURCE SLOW

START

ZEROCROSSING

DET

ZERODET


CUR SIMVIN MON

/R141225100

FB

GND VCC

OUT


VOLTAJE

47 86

23

1

5

A B+ no regulado

//C14143 1000

/

B1

R14145270K

2.0V(2.0V)BB

CR141083V

Figura 7


propio circuito integrado, como medida de protección, deja de emitir la señal de exci-tación por su terminal número 5; y la fuen-te se apaga y entra en modo de protección (vea nuevamente la fi gura 3).

En la terminal de realimentación del cir-cuito integrado existe un circuito que se en-carga de verifi car que los voltajes de la fuen-te no alcancen valores elevados.

Protección contra sobrecorrienteEn la terminal número 2 del U14101 (fi gu-ra 8), se encuentra conectado el capacitor C14146. Por uno de sus extremos, este úl-timo recibe un voltaje que se genera en la resistencia R14124 (localizada en la trayec-toria de la corriente I, que circula por el pri-mario del transformador).

En caso de que los circuitos del televi-sor demanden de la fuente de poder una corriente excesiva, el transistor de poder MOSFET permanecerá conduciendo por más

tiempo; y entonces, la caída de voltaje en R14124 aumentará; por lo tanto, el capaci-tor C14146 se cargará con más de 3VCD. Y, fi nalmente, el circuito de control interno de U14101 interrumpirá de inmediato la exci-tación hacia el transistor de poder.

Voltaje de espera o Stand byCon el fi n de generar los 5VCD de Stand by o de espera, se aprovecha el voltaje de 16V de Stand by de la fuente.

En la fi gura 9 se muestra que por medio del circuito integrado U14601, que es un regulador, se obtienen los 5VCD de Stand by.

Procedimiento de servicio

La fuente no entrega voltajesCuando suceda esto, revise que no haya da-ños en el transistor de salida horizontal, en el transistor MOSFET de la fuente, en el fu-

LOGIC

ZEROCROSSING

DET

ZERODET


CUR SIM

100V

VCC

OUT


VOLTAJE

86

2

P02 20u sec406Vp-p

R1412536

[R14111]10K

Q14101

S

R141240.272W

B

3

4

D5

B+ No regulado

T14101

4.6V G

151V

C141264701KV

C141110.01

[R14123]470

C141466800

1.2V(1.0V)

R14146360K

I

I

I

I

I

4.6V(0.8V)

[R14121]1000

U14101

Figura 8


sible de protección de la entrada de voltaje de corriente alterna y en el circuito integra-do U14101. También hay que revisar la fuen-te de poder, para saber si hay otros compo-nentes dañados (por ejemplo, la resistencia de arranque R14104).

Es necesario hacer mediciones de voltaje en esta sección cuando la fuente sea ener-gizada y no proporcione voltajes a la sali-da; así será posible detectar componentes

dañados (por ejemplo, el circuito integra-do U14101).

Si el fusible de línea F14201 tiene algún daño, no lo reemplace sin antes haber me-dido por lo menos el transistor de salida ho-rizontal, el transistor MOSFET de poder de la fuente, el puente de diodos rectifi cadores de la línea de B+ no regulado y el fi ltro prin-cipal C14208.

U14601

5V Reg.1

2

3

CR14604R16V de

Stand by

5 VCD

Stand by

C13163

!! !

!!

!

!!

!

!

!

!

!

!

!

!

!

!

!

!

WIDE BLADE SIDEOF POWER CORD

PW14201 J14201 EY14211F14201

5A

EY14213EY14203

EY14210

EY14212

EY14204

SG142014

3

2

1

C142020.22

125VAC

2

3

3

4

4 6

1

1L14202

L14201

C14206470

120V

R14200120K1/2W20%

R142022.7Meg

1/2W20%

“HOT”

“HOT”

“COLD”

“COLD”

G G G

G

AC_HI

AC_LO

RAW_B+

EY14207

EY14208

/R14150 3.3

/

/R14144 10

/

/R14106 3900

/

/C14103 2200

/

/R14105 20K

/

/R141444700

/

/C14143 1000

/ /R14122 5100

/

/C14111 0.01

/

R14149189

0.1%

PO5 20u sec850mVp-p

P04 20u sec1.2Vp-p

P01 20u sec13Vp-p

R141475490

0.1%

C141471.5uF100V

B1

C141480.22

C141240.1

65V

63V

0.4V(0.4V)

1.7V(0.9V)

C14136470

2kV

CR14102

JC12119CR14111

R14123470

R14154100

C14127100uF

35VB

B

B

CURRENTSOURCE

CONTROL &OVERLOAD

AMPREF

VOLTAGE

SLOWSTART GND

FB

SUPPLYVOLTAGEMONITOR

VCC

12.1V(10.2V)

B1

1

3 2

5

7 4 6

R1414847

1/2W

R1413510

1/2W

0.3V(0.3V)

ZERODETB

ZEROCROSSING

DET

LOGICOUTPUT &CURRENTCONTROL

VIN MON CUR SIM

OUT4.6V(0.6V)

R1412536

EY14201

EY14207

C142090.1

125VAC

EY14205

R142030.82

15W 10%

EY14206

CR141083V

C142036801kV

C142056801kV

B

CR14210

2

3

4

1- +

C142106801kV

C142046801kV

R14104100K

1/2WR14145

270K

2,0V(2,0V) B1

R14146360K

1.2V(1.0V)

C141466800

100V B1

EY14418

C14208680uF200V

EY14417

TP14201

B

U14101PWM

CONTROLLER

+

+

+

B1

B

Figura 9

Figura 10Diagrama esquemático de la fuente de alimentación


!

!

!

!

!

!

!

!

!

“HOT” “COLD”

P02 20u sec406Vp-p

P09 20u sec28Vp-p

P08 20u sec43Vp-p

P07 20u sec82Vp-p

P06 20u sec356Vp-p

P03 20u sec37Vp-p

R141211000

C14140470

C14110470

C14141470

R14111 10K

B

R141240.27

22

HEATSINK

4.6V G

0.2VS

151V0

B

C141074702kV

Q14101SWITCH

FB14105

B1

R1412630K2W

C141264701KV

NC

NC

NC 1

4

3

2

7

8

9

C141220.033400V

T14101

15

11

13

12

10

14

16

18

17

5

B

B1

EY14109JW14104

B

C142075000

120V X

E14123NC

X

500V

500V

C1414247uF35V

X

E14122

R141071.0 FB14114

EY14121

EY14114

EY14120

CR14113 FB14115R14170

10JW12166

JW12167

JW12128

C146040.2263V

X

X

X

AUD

EY14110CR14107

FB14108

C148012200uF

25V

TP14601

L141016.8uH

L1480110uH

FB14116

FB14118

CR14114

CR14116

FB14117

FB14119

500VR14153

2.0

3W

C14139100uF250V

R1415912K3W

X

EY14105

FB14106

C14109470

2kV

C14137470

2kV

CR14106FB14107

L1410222uH

TP14101

+

+

+

Corto en el transistorde salida horizontalCuando el transistor de salida horizontal se pone en corto, provoca que la fuente de po-der emita un sonido audible (chillido) aproxi-madamente dos veces por segundo. Esto se debe a dos cosas: la manera en que funcio-na el circuito (que va conectado a la termi-nal 2 del U14101), y el hecho de que la fuen-te se protege y después trata de reactivarse cuando se le pide una excesiva corriente de carga. Por eso se recomienda medir la re-sistencia en las líneas de voltaje secunda-rias, para verifi car si hay algún corto en –por ejemplo– el transistor de salida horizontal o en alguna de las líneas de voltaje. Verifi que también los diodos de la fuente, los capa-citores, los fi ltros o cualquier elemento que haga que se le solicite a la fuente de poder una fuerte demanda de corriente.

Comentarios fi nales

En la fi gura 10 se muestra el diagrama es-quemático (completo) de la fuente de poder. Consúltelo, para que tenga una idea más cla-ra sobre el funcionamiento completo de la misma, y para que se le facilite la ejecución de las pruebas y mediciones que necesita. Y no lo olvide: para que su trabajo de repara-ción de estos aparatos sea más profesional, utilice refacciones originales; las de reem-plazo, raras veces tienen la calidad sufi cien-te para restaurar el funcionamiento satisfac-torio de este tipo de aparatos (que manejan una potencia considerable, comparada con la de los televisores convencionales). Si no procede de esta manera, el aparato no recu-perará su operación normal; incluso puede provocar que se dañen los nuevos compo-nentes instalados en el equipo, y otros con los que ya contaba.

La electrónica en el tiempo

Qué es y cómo funciona

Servicio técnico

Sistemas Informáticos

Diagrama

Perfil tecnológico

Leyes, dispositivos y circuitos

Servicio técnico

Sistemas informáticos

Diagrama

No

. 74

No

. 75

un númerosorpresa





LOCALIZACIÓN DE FALLAS EN LA ETAPA DE ENCENDIDO

DE UN TELEVISORJavier Hernández Rivera

Hace algunos años, para dar servicio a televisores que no encendían, la

experiencia indicaba que la falla normalmente se localizaba en las fuente de alimentación o en la etapa de salida horizontal. Pero cuando los fabricantes

empezaron a incluir circuitos integrados para el control y funcionamiento de dichas secciones, este problema se complicó. Poco tiempo después, se

incluyó en estos aparatos una sección de control muy sofi sticada; de tal manera

que cuando hay fallas en ella, puede no encender el televisor. Por tales motivos, el proceso de diagnóstico puede llegar a

convertirse en un “laberinto”.En este artículo, presentamos una

secuencia efi caz para identifi car más fácilmente la causa que puede originar una falla y provocar que el televisor no

encienda.

Introducción

Con base en las características del televisor RCA con chasis CTC203, haremos nuestras explicaciones sobre el problema de encen-dido en equipos de esta marca. Hay que se-ñalar que en este televisor existen diferen-tes secciones que pueden provocar que el equipo no encienda; y que cada una de estas secciones consta de diversos componentes susceptibles de fallas, lo cual signifi ca que son varios los componentes que estarían provocando este tipo de falla.

Por eso es muy importante que sepamos cuál es la ruta o secuencia correcta para determinar con precisión y rapidez en qué sección se encuentra el problema y cuál es el componente dañado. Si usted hace las pruebas que se requieren en cada etapa, di-fícilmente se perderá en el “intrincado ca-mino” del trabajo de diagnóstico. Y con el fi n de que esto se le facilite, en el presente


artículo describiremos la secuencia de en-cendido de los televisores objeto de nues-tro estudio y las pruebas que deben llevarse a cabo. Recuerde que la secuencia de repa-ración de un televisor, comienza con una minuciosa inspección de su chasis; y que los componentes que se encuentran noto-riamente dañados, pueden ser una buena guía para saber qué secciones están afecta-das y cuál es el procedimiento simplifi cado que entonces debe ejecutarse para obtener un diagnóstico.

Fuente de poder

La fuente de poder incluida en el chasis CTC203, es una fuente permanente (fi gura 1). Esto signifi ca que se mantiene trabajan-do, durante toda la vida útil del televisor; y que con el solo hecho de conectar la clavi-ja del aparato en el tomacorriente, la fuen-te genera todos sus voltajes.

Además, esta fuente puede funcionar como fuente de alimentación de poder y como fuente de alimentación de Stand-by.

Generación de voltajes principales

En la fi gura 2, se muestra un diagrama sim-plifi cado de los voltajes producidos por esta fuente:

• B+ regulado de 135VCD, que alimenta prin-cipalmente a la sección de barrido hori-zontal.

• 33VCD para el sintonizador.

• 16VCD, llamados de Stand-by, que alimen-tan a varias secciones.

• 12VCD para alimentar al relevador de des-magnetización.

• 5.2VCD para alimentar principalmente al microcontrolador, a la memoria y al re-ceptor de rayos infrarrojos.

Pruebas en la fuente

La fuente de poder, es una de las secciones del televisor que más a menudo provoca que no encienda el aparato. Por la forma en que esta fuente trabaja, tiene cierta propensión a fallar. Recuerde usted que esta sección reci-be el voltaje de alimentación proveniente de la red comercial, y que soporta las variacio-nes del suministro eléctrico durante toda la vida útil del aparato. Para saber si la fuen-te se encuentra trabajando correctamente, haga las dos pruebas que describiremos en-seguida (fi gura 3).

Fuente de poder

Fuente de Stand by

135VB+ regulado

5.2VStand by

CA

Fuente conmutada

+

SAL DEPOTENCIA

Q14101

TRANSFDE SAL

DE POTENCIAT14101

Tierra aislada

Tierra no aislada

B+ sin regulador

Reg B+ Vs

+33 Vs

-12 Vs

+5.2 Vs

+16 Vs

Figura 1

Figura 2


B+ regulado• Conecte en el tomacorriente la clavija del

aparato.• Localice la línea de voltaje de B+ regula-

do. Para el efecto, conecte un voltímetro de corriente directa en esta línea y mida el voltaje, el cual debe de ser de 135VCD. Si no se registra dicho voltaje, signifi ca que hay un problema en la fuente.

• Para ubicar dicho el origen de dicho pro-blema, mida los demás voltajes que pro-porciona la fuente. Si éstos tampoco están presentes, aísle los componentes relacio-nados y que pueden estar provocando el problema. Pero si todos los voltajes exis-ten, pase a la siguiente prueba.

Fuente de Stand-by• Localice el circuito integrado U14103, y

mida el voltaje en su salida. Si existen

5.2VCD, pase a la siguiente prueba en la sección de control.

• Si no hay tal voltaje, para localizar el com-ponente dañado, apóyese en el diagrama simplifi cado que se muestra en la fi gura 3.

Sección de control

La sección de control está formada básica-mente por el microcontrolador, la memoria y unos circuitos de apoyo (fi gura 4). Esta sec-ción se encarga de controlar todas las fun-ciones que realizan el televisor y otros cir-cuitos importantes.

Enseguida veremos la ruta que debe se-guirse para localizar fallas en la etapa de control. Recuerde que en la secuencia suge-rida en la fi gura 5, hay que corregir cual-

+

+

+

+

+

+

+

8

9

10

# T1410116

14

15 FB14114

13

10

11

.1112

.02

.02

.1

.03

.2

FB14107 CR14106 FB14108

R1411930K2W

CR1410733.0V

R141243.3

2W

L14102

CR14110NC

CR14109

C14115680pF

1kV

C14112.01

C14111100uF

63V

# #

L14105

L14103

R1411833K3W

C14110100uF250V

C1412233uF200VFB14110

130VSOURCE

130V.SOURCE

16.5VSOURCE

15.5VSOURCE

5.2VSOURCE

5.2VSOURCE

5.2VSOURCE

CR14108 FB14106

C14159100pF

NPO

C141581uF

100V

C141213300uF

C141143300uF

IN

GND

OUT

U14103 L7852CV+5V REC

1

2

3

L13106

L13105

C13163.01

C13113.1

C13116100uf

C13165.01

Figura 3


quier problema que se encuentre duran-te la realización de cada prueba.

Voltaje de alimentaciónCon la ayuda del voltímetro de corriente di-recta, verifi que que las terminales 16, 29 y 32 estén recibiendo su voltaje de alimenta-ción (5.2VCD).

ResetVerifi que que la terminal 51 esté recibiendo un voltaje de RESET de 5VCD. En artículos anteriores de esta revista, hemos descrito la operación del circuito de protección que existe en dicha línea.

Señal del cristalEsta señal de referencia, es como el “cora-zón” de las actividades que se realizan den-tro del microcontrolador. Esta señal es pro-porcionada por el cristal que va conectado en las terminales 40 y 42. Para medirla, hay que usar un osciloscopio; y si no aparece la oscilación, sospeche del cristal Y13101 y de los capacitores C13106 y C13107.

IR13101 U13101 U13102

5.2 VStand by

RRI

MICRO

MemoriaEEPROM

24C08

Teclado

Circuito dereset +

protección

5.2 VCD

5.2V Stand by

16V Stand by

C1310756 pf

C1310656 pf

Y131014 Mhz

5.2V

5V

2.5V

2.6V

42

40

51

16, 29, 32

MICRO

9

STBY12C DAT

5.2V

STBY12C CLOCK

5.2V

EEPROM EN4.6V

23

24

20

R131351000

R131811000

R13128100K

4.3V4.9V

5.2V

R13136100

R1317610K

R131341000

5

6

8

SWITCH

DAT5.2V

CLK5.2V

VCC5.1V

A0

A1

A2

TEST

VSS

2

1

3

7

4

24C08U13102

EEPROM

C13119.1

Q13104

MICRO

Figura 4 Figura 5

Figura 6


Memoria

Una vez cumplidas las tres condiciones an-teriores, lo primero que hace el microcon-trolador es actualizar los parámetros que se requieren para ajustar el funcionamiento de los demás circuitos que controla. Enseguida el microcontrolador se comunica con la me-moria para solicitar los datos que tiene al-macenados, y entonces por medio del tran-sistor Q13104, el microcontrolador energiza a la memoria (terminal 7) para que entre en actividad y suministre la información reque-rida (fi gura 6).

PruebasAunque la comunicación entre el microcon-trolador y la memoria es un proceso pura-mente digital, se pude realizar una prue-ba práctica para hacer un diagnóstico de la memoria.

En efecto, si ocurre algún problema pocos segundos después de haberse establecido la comunicación entre la memoria y el micro-controlador, este circuito cortará el voltaje que alimenta a la memoria; y posteriormente el microcontrolador volverá a comunicarse con ella para solicitarle la información re-

querida. Si la memoria no responde, el ciclo se repetirá una y otra vez.

Para saber con exactitud qué falla tie-ne la memoria, coloque un voltímetro de CD en su terminal 7 y un trazador de audio en su terminal 5 (que es por donde circulan los datos). Conecte en el tomacorriente la clavija del televisor, y observe los resulta-dos (fi gura 7).

Si el voltímetro marca un voltaje de 5VCD que aparece de forma continua, y en el tra-zador de audio se escucha momentánea-mente un chasquido, quiere decir que la me-moria se encuentra trabajando bien. Si nota que aproximadamente cada tres segundos el voltaje de la terminal 7 disminuye y vuel-ve a subir, y que al aumentar el voltaje que alimenta a la memoria se oye un chasqui-do proveniente de la terminal 5 y que este proceso es continuo, signifi ca que existe un problema en la memoria. Reemplácela por un circuito que sea para el mismo modelo de televisor, o que al menos sea compatible con ella por el chasis en que se usa; si co-loca una memoria de otro tipo, el televisor seguirá sin encender.

Pero si hasta aquí no ha encontrado pro-blema alguno, pase a la siguiente sección.

Protecciones en el microcontrolador

En el microcontrolador, existen dos protec-ciones adicionales que están relacionadas con dos voltajes de la fuente. Dichas pro-tecciones son:

1. Protección en la línea de 16 V de Stand-byEs una protección que se encuentra conec-tada en la línea de 16VCD de Stand-by de la fuente de poder. A través del circuito que se muestra en la fi gura 8, el microcontrolador está monitoreando el voltaje de esta línea.

Nivel

Entrada

GND

A la terminal5 de la memoria

Voltímetro análogo

10VCD

GND

A la terminal7 de la memoria

Trazador de audio

Figura 7


El microcontrolador verifi ca su propio ni-vel de voltaje; si aumenta de manera des-proporcionada, es porque seguramente hay un problema en los voltajes que se generan en la fuente de poder; entonces, como me-dida de seguridad, el microcontrolador im-pedirá que el televisor encienda.

PruebaColoque un voltímetro de CD en la terminal número 39 (16V Stand-by) del microcon-trolador U13101. Y después, conecte el ca-ble del televisor en la línea de corriente al-terna. Observe el valor de voltaje marcado por el voltímetro; debe marcar 5VCD ±20%. Cualquier valor que se encuentre fuera de este rango de tolerancia, será interpretado por el microcontrolador como un problema en la fuente de poder.

Revise dicho voltaje, y los demás volta-jes proporcionados por la fuente de poder. Si no encuentra problema alguno, revise los componentes que están conectados en la terminal 39. Observe que el voltaje llega a esta terminal, por medio de un divisor de

124.5K1%

C13129.01

R13123100K

1%

C13169.001

R1314510K

39

+16VA/D5.0V

STBY

MICRO16V

Stand by

tensión resistivo que utiliza componentes de precisión.

2. Protección en la línea de 12VEsta protección, que impide que el televisor encienda, se encuentra en la terminal 38 (fi -gura 9). Su funcionamiento es igual al de la protección en la línea de 16 V de Stand-by, pero con la diferencia de que el microcontro-lador está sensando el voltaje de 12Vrun.

PruebaConecte un voltímetro en la terminal 38 del microcontrolador; debe marcar un volta-je de 0VCD. Enseguida oprima el botón de encendido del televisor; si no hay proble-mas en esta línea, el voltaje registrado de-berá subir hasta unos 4.5VCD con una to-lerancia de ±20%.

Si no aparece este voltaje o se encuentra fuera del rango de tolerancia, el microcon-trolador, como medida de protección, impe-dirá que el equipo encienda.

En caso de que se detecte algún proble-ma al momento de realizar esta medición, mida las resistencias que forman el divisor de tensión conectado en esta terminal, así como el voltaje de 12Vrun.

Líneas de DATA y CLOCKde encendido

Cuando haya un corto en las líneas de DATA o CLOCK de alguno de los componentes

Figura 8

R1312762K

R13121100K

R1316710K

MICRO

12V RUN

+ 12V R/SW A/D

4.4V 38

Figura 9

A otroscircuitos

MICRO

SINTONIZADORSELECTOR

DEENTRADA

JUNGLA

Lineas deDATA Y CLOCK

de encendido

DATA

CLOCK

Figura 10


que van conectados en las líneas de DATA y CLOCK de encendido (localizadas en las terminales 4 y 3 respectivamente), el micro-controlador impedirá que el televisor en-cienda (fi gura 10).

PruebasSi sospecha que hay un problema en estas líneas, conecte un voltímetro de CD en las terminales de DATA y CLOCK. Oprima el bo-tón de encendido del televisor; y si no hay componentes dañados, el voltaje deberá su-bir hasta 5VCD.

Si nota que el voltaje sube momentánea-mente unas décimas de voltio, quiere decir que algún componente conectado en dichas líneas está en corto. Por lo tanto, tendrá que revisar el sintonizador, el selector de entra-

das de línea, el procesador de audio y el cir-cuito jungla (Chip T4).

Voltajes de alimentación del Chip T4

Si hasta este punto no ha encontrado pro-blemas, verifi que la alimentación que reci-be el circuito jungla. Para hacer esto, apóye-se en la fi gura 11; ahí se muestra la sección del circuito encargada de alimentar al Chip T4 (jungla) del televisor.

Este circuito se alimenta de la línea de 16V de Stand-by de la fuente de poder y energiza a la jungla cuando se enciende el aparato. Sus voltajes de salida, se controlan por medio de la orden de encendido (RUN/STANDBY) proveniente de la terminal 19 del microcontrolador.

IN12.0V

GND

OUTU14103

L7852CV+5V REC

1

2

3

+

+

+

+

+

+

Q14105

.71V.1V

SWITCHR14123

470

1W

Q14104

15.7V

R1412210K

16.5V

16.3V

SWITCH KA7812

GND

IN OUT+12V REGU14104

1

2

3C12712

.068C14118

10µF63V

12.0V

R1415768 Q14115 +5V REG

R14158820

11.6V

5.7V

C14160100µF

NPO

L14101

C14155220µF

5.0VSOURCE

R1415947

C14154.22

CR141155.6V

R141518.2

1W

C1415110µF

C141504.7µF

L12705

C12708.22

C12707220µF

L12305

C12312.22

C12314.33µF

7.5VSOURCE

7.5VSOURCE

7.5VSOURCE

A la jungla

#

16VStand by

RUN22A

27

28

29

30

PIN 19DEL MICRO

Figura 11


PruebasPara verificar si está apareciendo la se-ñal de encendido, conecte su voltímetro de CD en la terminal 19 del microcontrola-dor. Este aparato deberá marcar un volta-je de 0VCD.

Después oprima el botón de encendido del televisor, y observe si el voltaje sube a 5VCD y si se mantiene en este nivel. Si el voltaje sube, proceda a localizar al transis-tor Q14105 y a medir el voltaje existente en su base; debe haber 0.7VCD.

Verifi que que el transistor Q14104 se en-cuentra en buen estado, y además que el circuito regulador reciba 16VCD en su ter-minal de entrada y que en su salida entre-gue 12V.

Asegúrese que este último voltaje, ingre-se a la entrada del regulador de 7.5V; y que este regulador, entregue en su salida un vol-taje de 7.5V.

Finalmente, verifique la existencia de los tres últimos voltajes de 7.5 V; son los que alimentan a la jungla.

Consejo para el servicioSi el voltaje de 7.5V no sube a este valor; pese a que el circuito mostrado en la fi gu-ra 11 se encuentra trabajando de mane-ra normal, es probable que el Chip T4 ten-ga un problema interno que este bajando el voltaje.

Sección jungla

Generación y trayecto de la señalde excitación horizontal

Si hasta aquí no se ha encontrado ningún problema se debe de verifi car que la señal de excitación horizontal esté presente y que esté realizando su recorrido de mane-ra completa.

Recordemos que la interrupción del viaje de la señal de excitación horizontal desde

22A

2

R143101000

Q14302 HORIZ AMP

3.5V5.2V

12.0V

R143092400

R143043600

CR14301

C14309.0047

C14302.1

C1431015pF Q14301

C14303470pF

NPO

230VNPO 1% .06V

72.5V

C14304470pF250V

HORIZ DRIVE

C14306.047

250V

C14305.0022250V

R1430612K1W

R143062400

3W2%

230V10µs

NC

1.8V10µs

7.0V10µs

8.1V10µs

#

Terminal 22Chip T4

Figura 12


T14301

.2

38.4

6

5

L14401

R1440291 C14401

470pFNPO

Q14401 HORIZ OUTPUT

.07V130V

16V10µs

FB14401

C14406470pF

2kV

3

2

#

# #Al Fly back

que sale de la jungla hasta que llega al fl y-back, provoca que el televisor no encienda. En la fi gura 12 se muestra la secuencia de este recorrido.

PruebaCon la ayuda de un osciloscopio o de un medidor de Vpp, verifi que que la jungla esté emitiendo la señal de excitación horizontal; y que después, esta señal recorra toda la sección de excitación hasta que fi nalmente llegue al fl y-back.

Para hacer estas pruebas, tome como re-ferencia la fi gura 12. Posteriormente, trace la señal, para que observe en dónde es in-terrumpido su trayecto. Los oscilogramas que aparecen en la misma fi gura, le servi-rán de referencia.

Consejos para el servicioCon frecuencia, el capacitor C14302 o el transistor Q14302, ambos de montaje su-perfi cial (vea nuevamente la fi gura 12), pre-sentan un daño total o intermitente. Esto

provoca que el televisor no encienda; y si logra encender, se apagará y encenderá de manera intermitente.

Si sospecha de C14302 o de Q14302, de-berá cambiarlos.

Conclusiones

Las pruebas sugeridas en este artículo, per-miten localizar con facilidad el origen de la falta de encendido de los televisores objeto de nuestro estudio. Hágalas en el orden in-dicado, para que pueda diagnosticar la si-tuación.

Es un método sencillo, que el autor del artículo ha aplicado con éxito en el banco de trabajo. Y permítanos recordarle que no siempre será necesario ejecutar todas las acciones especifi cadas; en cualquier punto de la secuencia, cabe la posibilidad de en-contrar la causa que provoca que el apara-to no encienda.



FALLAS RESUELTAS Y COMENTADAS EN

TELEVISORES SAMSUNGAlvaro Vázquez Almazán

En el presente artículo, que está basado en la experiencia directa del banco de

servicio, se indica el procedimiento seguido en la localización de cinco fallas

no comunes en televisores de la marca Samsung; cabe hacer mención de que

los aparatos a los que nos referiremos, ya habían sido intervenidos por otros técnicos, lo que difi cultó un tanto su

reparación.

Caso 1

• Modelo: CT29D4.

• Falla: No encendía.

• Pruebas realizadas:1. Se comprobó el estado del transistor de

salida horizontal en busca de un posible corto entre emisor y colector, no existien-do corto alguno.Figura 1


2. Se verifi có el voltaje regulado de la fuen-te de alimentación; había 0 voltios de co-rriente directa.

3. Se verifi có el voltaje de alimentación en la terminal 1 del circuito integrado IC801; había 160 voltios de corriente directa, lo cual era correcto (fi gura 1).

4. Se procedió a medir el estado de los dio-dos, capacitores y resistencias involucra-dos en la sección, y se encontró que la bo-bina L812 estaba abierta y el diodo D812 en corto.

• Solución: Fue necesario reemplazar el diodo D812 y la bobina L812, para que el televisor recuperara su funcionamien-to normal.

• Comentarios: El corto ocurrido en el dio-do D812, hizo que aumentara demasia-do la corriente que circula por la bobina D812 y que se abriera la bobina. Cuando suceda esto, reemplace también al capa-citor electrolítico C806 de 330uF/200 vol-tios, pues generalmente las fugas en este componente son la causa principal de que D812 se ponga en corto.

Caso 2

• Modelo: CT501EBZ.

• Falla: A veces encendía y a veces no.

• Pruebas realizadas:1. Cuando el televisor no encendió, se veri-

fi có el voltaje de B+ regulado; había 130 voltios, lo cual era correcto.

2. Se verifi có el voltaje de alimentación en la terminal 34 del sistema de control IC901; había 5 voltios de corriente directa.

3. Se verifi có el voltaje de la señal de reini-cio en la terminal 33; era correcto.

4. Con la ayuda de un frecuencímetro, se ve-rifi có la señal de reloj y se descubrió que había 33.5KHz; pero este valor era inco-rrecto, porque en el cristal se indicaba que debía ser de 32.768KHz (fi gura 2).

Figura 2

12

34

56

78

910

1112

1314

1516

1718

1920

21

2223

2425

2627

2829

3031

3233

3435

3637

3839

4041

42N.C.

N.C.

N.C.

N.C.

N.C.

N.C.

N.C.

N.C.

N.C.

N.C.

N.C.

N.C.

MUTE

KEY IN1

KEY IN2

AFT

HOLD

SND

ST-BY LED

TIMER LED

POWER

D-COIL

IDENT-AV

SPOT

CCD

SDA

SCL

BUS STOP

GND

IR-IN

VDD

RESET

XTAL-OUT

XTAL-IN

OSC-OUT

OSC-IN

V-SYNC

H-SYNC

OSD-BLANK

OSD-R

OSD-G

OSD-B

IC901*Z89933412PSC (SDIP)

SZM - 354ET1

MTCOM


5. Pese a que se reemplazó el cristal, el pro-blema no desaparecía; es decir, el tele-visor seguía encendiendo unas veces y otras no; y al medir la frecuencia de la señal de reloj, se encontró que había 33.2Khz.

• Solución: Se reemplazaron los capaci-tores C908 y C909 (fi gura 3). Con esto, el problema quedó solucionado.

• Comentarios: Al igual que el cristal, es-tos capacitores tienen la función de man-tener en su valor correcto a la señal de re-loj. En el caso que vimos, estaba alterada la frecuencia y –por lo tanto– el sistema de control no reconocía las señales de entra-da y de referencia; por eso el televisor en-cendía unas veces sí y otras no.

Caso 3

• Modelo: CT766.

• Falla: Imagen blanca, con líneas de re-torno.

• Pruebas realizadas:1. Se verifi có el voltaje de corriente direc-

ta en los cátodos del cinescopio; había 0 voltios en cada uno.

2. Se verifi có el voltaje de alimentación en la terminal 6 del circuito integrado amplifi -cador de color IC501; había 198 voltios de corriente directa, lo cual era correcto.

3. Se verifi có la presencia de las señales de color en las terminales 1, 2 y 3 del circui-to integrado amplifi cador de video IC501; todas estaban presentes (fi gura 4).

• Solución: Se reemplazó el circuito inte-grado amplifi cador de color.

• Comentarios: Esta falla es común en te-levisores que utilizan este tipo de circui-tos integrados. Sin embargo, esto no sig-nifi ca que siempre que se presente dicha falla y se utilice circuito integrado en la salida de color, éste tenga que ser reem-plazado; es importante realizar las medi-ciones antes mencionadas antes de pro-ceder a su reemplazo

Caso 4

• Modelo: CT501EBZ.

• Falla: Al bajar el volumen, se escuchaba un zumbido.

• Pruebas realizadas:1. Se bajó el nivel de volumen al mínimo,

para verifi car la presencia del zumbido; efectivamente, se escuchaba un zumbi-do de baja frecuencia.

2. Con la ayuda de un osciloscopio, se veri-fi có la presencia de una señal en la termi-nal 1 del circuito integrado amplifi cador de salida de audio (fi gura 5); como no ha-bía ninguna señal, se dedujo que el pro-blema estaba en la sección de salida.

3. Se midió el voltaje de alimentación en la terminal 5 del circuito integrado amplifi -cador de salida de audio, encontrándose que era correcto.

X901*32.768KHZ

RU06*180K

RU07*10M1/2W

C907*

4. 7uF50V

+

C909*470

50V (CH)

10050V (CH)

C908*

RESET

XTAL - OUT

XTAL - IN

N.C

OSC - OUT

33

32

31

30

29

Figura 3


4. Se verifi có la presencia de rizo en el vol-taje de alimentación; no había rizo algu-no.

5. Pese a que se reemplazó el circuito inte-grado de salida de audio, el problema no desaparecía.

6. Se midieron los voltajes en las terminales del circuito integrado amplifi cador de sali-da de audio; todos eran correctos, excep-to el voltaje de la terminal 3. El diagrama indica que dicha terminal debe estar co-nectada a tierra, al igual que la terminal 2; sin embargo, en la terminal 2 existían 0 voltios, mientras que por la terminal 3 existían 0.9 voltios.

• Solución: Se reparó la pista de circuito impreso que conecta a la terminal 3 con la terminal 2 y con tierra.

!

!

5

3

3

4

4

2

2

1

1

CUT

B-OUT

G-OUT

R-OUT

1 2

2

3

3

4 5 6 7 8 9

VIDEO-AMP IC

1

V1 V2 V3 GND VDD PROBE3 PROBE2PBOBE1

C50639150V

R5061K*

R5041K*

R5051K*

C50539150V

HEATHER

C3-200V

J502JUMPER

R5250.18

2W (RF)

C501104250V (MP)

C51010uF250V

6.3VAC

C50439150V

C52039150V

R503200

R502200

R501200

R523472W (RF)

D51

1TV

R10

G

D51

2TV

R10

G

D51

3TV

R10

G

V999DHE-A93-700MS

R519

R5171-8K1/2K (RC)

1.8K1/2W (RC)

R518 1.8K 1/2W (RC)

TDA61070(ASSY-H/S)

IC501

SOCKET-CRT

C5034.7uF250V

D5031N4004400V

R5201M

1/2W

N.C

RK

BK

GK

HEATHER

GT5011P

GT502*1P

GT503*1P

CRT

CRTA68KSA30X

TO MAIN-BOARD

CN502B5P

CN501B4P

TO POWER-PCB

+

C3-

200V

C5171033KV

SCR

EEN FO

CU

S

HIG

H-V

R5244.7K - K1/2W (RC)

(19V/20V)

N.C

• Comentarios: Cuando mida el voltaje de alimentación de un circuito integrado, ve-rifi que también la terminal de tierra. Basta que una de las terminales (incluyendo a la de tierra) no esté conectada, para que, tal como sucedió en el caso recién descrito, aparezca un zumbido de baja frecuencia;

Figura 4

4

5

32

1

+ C6512.2uF50V

IC601LA4425

(ASSY-H/S)

MONO

Figura 5


así ocurre en los decks o caseteras, cuan-do les falta el cable de tierra.

Caso 5

• Modelo: CT766.

• Falla: Había audio, pero no video.

• Pruebas realizadas:1. Se verifi có que encendieran los fi lamen-

tos del cinescopio; sí encendían.2. Se midió el voltaje en las terminales de

los cátodos del cinescopio; había 180 vol-tios, lo cual indicaba que este dispositivo no estaba trabajando.

3. Se verifi có la presencia de las señales de video RVA en las terminales de salida del circuito integrado jungla de croma y lu-minancia; no había señal alguna (fi gura 6).

4. Antes de hacer pruebas en este circuito, se procedió a aumentar ligeramente el voltaje de screen por medio del control del transformador fl y-back.

15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

MPX

2

B-O

UT

G-O

UT

R-O

UT

CU

T

ABL

R -

IN

G -

IN

B - I

N

F/B

R222470

*

3.3V

3.3V

3.3V

3.0V

2.6V

3.0V

3.1V

3.4V

3.1V

7.1V

3.7V

C213104

63V (MP)

C214103

50V (P)

R213 R216 R214 R215

FILTERTUNNING

PAL/NTSCDECODER

HUE

R - Y B - Y R - Y B - Y

DELAY+PRAKING+CORING

G - Y MATRIX+SAT. CONTROL

SAT

RGB CONTROL+OUTPUT

RGB - MATRIXRGB - INPUT

+ SWITCH

2019

• Solución: Se ajustó el voltaje de screen, por medio del control del fl y-back.

• Comentarios: Generalmente, esta fa-lla aparece cuando se activa el circuito de protección de corriente de cátodos; de manera que antes de hacer mediciones de voltaje y verifi car la presencia de señales en los circuitos involucrados, hay que au-mentar ligeramente el voltaje de screen; es normal que con el uso constante del te-levisor y con el paso del tiempo, el cine-scopio se vaya agotando poco a poco; y en ocasiones, puede ocurrir el problema aquí descrito.

Cuando medimos el voltaje de screen en la base del cinescopio, encontramos cer-ca de 280 voltios; al ajustar el control de screen, este voltaje aumentó a 305 voltios de corriente directa.

Recuerde que el voltaje de screen es va-riable, y que depende en gran medida de la luminosidad de cada imagen que apa-rece en pantalla.

Figura 6


S e r v i c i o e l e c t r ó n i c o

LA ELECTRÓNICA DE LOS APARATOS

ELECTRODOMÉSTICOSArmando Mata Domínguez

El uso de circuitos electrónicos en equipos de línea blanca es cada vez

más frecuente; se usan, por ejemplo, en refrigeradores, lavadoras de ropa,

hornos de microondas, sistemas de aire acondicionado, lavavajillas, etc. En general, la electrónica que se aplica en los electrodomésticos tiene el propósito de hacer más efi cientes las funciones de estos aparatos, así como ofrecer nuevas

prestaciones, ahorrar energía, brindar mayor seguridad y facilitar el manejo

al usuario con una serie de tareas automatizadas.

En este artículo, hablaremos de la aplicación de sistemas electrónicos en los aparatos electrodomésticos, y explicaremos los circuitos de tres aparatos de la marca Daewoo: un

refrigerador, un equipo de aire acondicionado y una lavadora de ropa.

Tal vez usted sea requerido en algún momento para dar servicio a un

electrodoméstico con control electrónico, y qué mejor forma de comenzar a

familiarizarse con estos aparatos que conociendo sus circuitos.

Hasta la cocina y más allá

Así como la tecnología de los aparatos de audio y video han evolucionado hacia lími-tes sorprendentes, algo similar viene ocu-rriendo desde hace varios años con los apa-ratos electrodomésticos (también llamados “de línea blanca”). Posiblemente usted ha observado esta tendencia en su hogar, o si va con frecuencia a grandes mueblerías o a exposiciones de aparatos para consumi-dor, habrá advertido que en los refrigerado-res, lavadoras de ropa, lavadoras de trastos, secadoras, equipos de aire acondicionado y aun en las estufas, los fabricantes han incor-porado funciones y refi namientos diversos que descansan en el uso de sistemas elec-trónicos. En efecto, la electrónica ya se me-tió “hasta la cocina” –literalmente hablan-do–, y más allá.

La irrupción de la electrónica en el mun-do de los electrodomésticos empezó en los años 1980, con el horno de microondas, cuyo dispositivo central –el magnetrón– ha-bía sido patentado décadas antes, pero cuya


tecnología de fabricación, a su vez, no ha-bía madurado lo sufi cientemente como para salir de los laboratorios de investigación. Es decir, el horno de microondas fue un arte-facto resultado de la revolución electrónica del siglo XX, pues su principio de funciona-miento se basa en la generación de campos electromagnéticos de magnitud considera-ble, para inducir la fricción entre molécu-las que produce fi nalmente la cocción de los alimentos.

Por esta razón, el horno de microondas no puede ser considerado un electrodomés-tico clásico, pues su principio de operación es de carácter electrónico, aunque en su tra-bajo específi co (calentamiento y cocción) no se precisen de señales electrónicas (como en un televisor o un equipo de audio). Este no es el caso –por supuesto– de los electrodo-mésticos tradicionales, cuyas funciones bá-sicas no necesariamente precisan de tecno-logías de tipo electrónico. Mas no obstante que el horno de microondas es un advene-dizo en el mundo de los aparatos de línea blanca, ahí está y es ahora una fuente de trabajo en nuestro sector.

De la teoría de operación y del servicio a hornos de microondas, nos hemos ocupado en diversos números de Electrónica y Servi-

cio, de ahí que en esta ocasión mencione-mos sólo algunas generalidades de este apa-rato, para concentrar nuestras explicaciones en tres equipos que consideramos son los de mayor uso en nuestros países: un refri-gerador, un sistema de aire acondicionado y una lavadora de ropa. Sin embargo, cabe precisar que, en general, la electrónica que se aplica en los electrodomésticos tiene la función de dotarles de un sistema de con-trol para hacer más efi cientes sus funciones, ofrecer nuevas prestaciones, ahorrar ener-gía, brindar mayor seguridad y facilitar el manejo al usuario con una serie de tareas automatizadas; por lo tanto, para entrar al tema de la electrónica de los aparatos de lí-nea blanca, basta de momento con los cir-cuitos que aquí describiremos.

En el caso de las lavadoras de ropa, el sistema de control permite determinar los ciclos de lavado y enjuague, el centrifuga-do, el bombeo de agua e inclusive los nive-les de temperatura y agua según cada carga de ropa. En los refrigeradores, posibilita un mejor control de la temperatura, mantener una temperatura diferencial entre las cavi-dades de refrigeración y congeladora, res-ponder a las instrucciones del usuario para producir hielos, enfriar agua conforme se

Lavadora de ropaA B

Refrigerador con televisor de pantalla de cristal líquido

C

Equipo de aire acondicionado

con control remoto

Figura 1


vaya consumiendo, mantener cierto nivel de humedad, etc. En un equipo de aire acondi-cionado, permite funciones como diferentes velocidades de enfriamiento, ventilación y fl ujo de aire; encendido y apagado automá-tico; funciones de sleep y reinicio automá-tico; uso de control remoto; etc. Y así po-dríamos citar funciones específi cas en otras máquinas como secadoras de ropa, lavado-ras de trastos y aun en el horno de micro-ondas, que en la actualidad ofrece presta-ciones más sofi sticadas que no incluía en los primeros modelos, por disponer enton-ces de un simple control electromecánico. Comenzamos.

Los sistemas de control

A simple vista, podemos saber que un elec-trodoméstico tiene incorporado un siste-

ma electrónico, si incluye un panel como los que se muestran en la fi gura 1. Puede ver que, independientemente de su dise-ño y complejidad, normalmente se incluye un visualizador (display) y un teclado para el acceso a las funciones. Por supuesto, un sistema de este tipo funciona con lenguaje digital y requiere de circuitos codifi cador de entrada y decodifi cador de salida; además, y dependiendo del aparato y del diseño espe-cífi co, de un conjunto de sensores que aquí no indicamos.

El codifi cador de entrada traduce las ins-trucciones del usuario en niveles lógicos, en tanto que el decodifi cador de salida convier-te los pulsos respectivos en niveles de vol-taje listos para su visualización; la unidad central de proceso es la que interpreta y or-dena la ejecución de las órdenes del usua-rio, y controla las operaciones automáticas

Diagrama simplifi cado de un sistema de control

Estufa de gas

D

E

F

Secadora de ropa

Horno de microondas moderno

1 2 3 4 5

6 87 9 0

TECLADO

Codificadorde

entrada

Unidadcentral deproceso

Decodificadorde salida

Display

G


de la máquina en cuestión, en función de un programa almacenado. Cabe mencionar que las funciones de tiempos y acciones en equipos de generaciones pasadas, se con-trolaban mediante temporizadores (timers) mecánicos.

En la fi gura 2 mostramos los paneles de un refrigerador, un equipo de aire acondi-cionado y una lavadora, para que aprecie la diversidad de controles que son susceptibles de incorporarse en un electrodoméstico. En la práctica, tanto el teclado como el display y los circuitos de control se alojan en una o varias tarjetas de circuito impreso.

Los hornos de microondas actuales tam-bién están dotados con teclas y visualizador (fi gura 3), que a su vez se asocian en una tarjeta de circuito impreso, en donde se lo-caliza la unidad central de procesamiento (fi gura 4); en la jerga técnica, se le denomi-

na microcontrolador o microprocesador a dicha unidad, que en este caso se encarga específi camente de controlar la potencia de calentamiento, cocción, descongelamiento y otras potencias programadas. Obviamen-te, el equipo requiere para su funcionamien-to de voltaje de operación para cada uno de estos elementos, mismo que es propor-cionado por una fuente de alimentación de bajo voltaje (fi gura 5). A su vez, para los seg-mentos del visualizador, esta fuente genera un voltaje de fase negativo de entre 12 y 24 voltios; y también produce 5.0 o 3.3 voltios para el microcontrolador.

Al igual que en el caso de los hornos de microondas, y como ya mencionamos, la operación de los refrigeradores, sistemas de aire acondicionado, lavadoras de ropa y otros equipos de línea blanca, es contro-

Room Air-conditioner

FAN

TURBO

COOLING

ROOM TEMP

TEMPDESIRED TEMP

TIMER

SENSOR

MODE POWERFAN

SPEEDAUTOSWING

88BUBBLE WASHING MACHINE

WATERLEVEL

WASHTEMP.

RES. WASH SPINCOURSE

COURSE

FUZZYOE

HOURMIN.

REM. RES

IELEUE

BLANKET

LIGHT

HEAVYS

SUITSTARTHOLD

POWER

HOT COLD

HIGHT

MEDIUM

LOW

E.LOW

WASH SOAK

FEEDRINSE

SPIN

DETERGENT

RINSE

ECO.

Figura 2

Figura 3

Figura 4

Display de refrigerador

Display de aire acondicionadoDisplay de lavadora de ropa


lada por un circuito microcontrolador. Para el efecto, este circuito se apoya en sensores de diferente tipo (de temperatura, de pre-sión, etcétera, según el aparato en cuestión). Con base en su respectivo diagrama, ense-guida describiremos cómo funcionan tres electrodomésticos de la reconocida mar-ca Daewoo.

Circuitos electrónicosen equipos de línea blanca

RefrigeradorEn los refrigeradores convencionales se in-cluye un sensor de temperatura del tipo Ti-mer, a través del cual se determina la tem-peratura deseada. Por lo tanto, la única manera de conocer la temperatura alcan-zada es abrir la puerta y palpar el grado de enfriamiento de algún recipiente con ali-mentos o bebidas, para, en caso necesario, reajustar manualmente la temperatura. En modelos más avanzados de refrigeradores, se incluye un circuito electrónico que per-mite indicar al usuario el nivel de tempera-tura que existe en la cavidad; tal es el caso del refrigerador Daewoo modelo FR4506, el cual, a través del microcontrolador IC01, y con la ayuda de unos sensores colocados en el conector CN3, se encarga de regular

el enfriamiento (fi gura 6). Y por medio de unos diodos emisores de luz (LED) asocia-dos al conector CN4 y ubicados en la parte superior de la puerta principal, se le indica al usuario la temperatura alcanzada.

En el diagrama se observa que en el co-nector CN2 van conectados el interruptor de puerta, la lámpara de iluminación, el ven-tilador dispersor, el sensor de temperatura, el interruptor térmico y el relevador (relay) de habilitación de compresor. Cada uno de los elementos es polarizado por la unidad de alimentación del sistema, la cual recibe un voltaje de corriente alterna en el conec-tor CN1. Esta fuente de alimentación cuenta con un transformador reductor, diodos recti-fi cadores y reguladores de 5.0 y 12.0 voltios, los que hacen funcionar a los dispositivos ubicados en la tarjeta de circuito impreso. Dichos circuitos de alimentación son muy familiares para el especialista en electróni-ca, al igual que el sistema de control y los periféricos del mismo.

Sistema de aire acondicionadoEn modelos antiguos de aparatos de aire acondicionado (también conocidos como climas artifi ciales), el encendido y nivel de temperatura se producía mediante un Ti-mer de actuación manual. Sin embargo, en modelos recientes se han incluido circuitos electrónicos a microcontrolador, a través de los cuales se programa el tiempo de en-cendido y el nivel de temperatura automá-tico; se indica la temperatura programada, se ordena el tipo de aspersión y, en gene-ral, el usuario obtiene el acceso a las diver-sas funciones del aparato, ya sea a través del teclado frontal o del control remoto. Un ejemplo es el sistema de aire acondiciona-do de marca Daewoo modelo DWA-182R, el cual utiliza al microcontrolador IC1 (fi gura 7), mismo que, por medio del conector CN1 y del circuito integrado previo, se comuni-

Figura 5


12.0V+

7805 7812

10MFD16V

5.0V+

100MFD25V

1000MFD35V

VCA

CN1

RESET

XTAL

5.0V

.01

.01

.01

220Ω

220Ω

220ΩCN3

2.2KΩ

2.2KΩ

2KΩ

2.2KΩ

5V

SENSORESDETEMPERATURA

MICROCONTROLADORIC01

TMP87C408N

VDD

RST

XTAL

CIRCUITOEXCITADOR DEINDICADORES

CN4

CONJUNTO DE LED’SINDICADORES DE TEMPERATURA

QUICK

HIGH

MID

LOW

VENTILADORDISPERSOR

LÁMPARA

CN2

INTERRUPTOR DE PUERTA

TEMP.

FAM

TEMP- SWITCH

RELEVADORCOMPRESOR

12.0V+

12.0V+

EXCITADOR

DIAGRAMA A BLOQUES DEL CIRCUITO ELECTRÓNICO DEL REFRIGERADOR MARCA DAEWOOMODELO FR5406

ca con el display y con la bocina indicadora de funciones (buzzer). El teclado se conec-ta en el conector CN2.

Por su parte, el sensor de control remo-to se asocia a una de las terminales del mi-crocontrolador a través del conector CN3. Y por medio del conector CN4, se hace fun-cionar al motor de giro de aspas del motor de aspersión de viento. Gracias al uso de un circuito de excitación, el microcontrolador controla a este dispositivo.

El conector CN5 se asocia al ventilador. El conector CN7 suministra corriente alterna al circuito rectifi cador y a la red de fi ltro. A través de los reguladores de 12.0 y 5.0 vol-tios, este conector suministra los niveles de

voltaje que el microcontrolador y los circui-tos excitadores necesitan para hacer su res-pectiva función.

Lavadora de ropaEn modelos antiguos de lavadoras, la tina o recipiente tenía que ser llenado de agua en forma manual, a través de una conexión de manguera o con el auxilio de una cube-ta. La cantidad de litros necesaria para de-terminada carga de ropa, era calculada por experiencia, lo mismo que el tiempo de la-vado, según la suciedad de las prendas. Y una vez concluido el proceso de lavado, se tenia que desaguar inclinando la mangue-ra de vaciado para agregar de nueva cuen-

Figura 6


12V+

7805 7812

100MFD16V

5.0V+

470MFD25V

2200MFD35V

MIC

RO

CO

NT

RO

LAD

OR

CIRCUITOEXCITADOR DE

DISPLAY

DIAGRAMA A BLOQUES DEL EQUIPO DE AIRE ACONDICIONADO

DAEWOO - MODELO DWA - 182R

DISPLAY

BUZZER

TECLADO CN2

CN3

SENSOR IR

CN1

CN7

BZ

XTAL

5.0V RESET

5.0V+

CTO.EXCITADOR

DE RELEVADORES

RE

LEV

AD

OR

ES

CN6

CN4

CN5

COMPRESOR

MOTORDE ASPAS

VENTILADOR

M

X

VENTILADORDE COMPRESOR

VCA

D1 - D4

1KΩ

IC1

ta más agua para el enjuagado de la ropa; el procedimiento continuaba con el des-agüe fi nal y fi nalizaba al exprimir cada una de las prendas, pasándolas una a una a tra-vés de rodillos.

Actualmente, cada uno de los procesos descritos se realiza en forma automática gracias a la aplicación de circuitos electró-nicos, limitándose el ama de casa a colocar la cantidad de ropa y a ordenar la ejecución de funciones. De hecho, y dependiendo del modelo y marca de lavadora, son mínimas las decisiones que debe tomar en cuanto a

tiempo y ciclos de lavado, pues a través de una serie de sensores comunicados con el microcontrolador se determina automática-mente el nivel de llenado de agua y el tiem-po de lavado según el tipo de ropa o el ni-vel de suciedad; de igual forma, al término del proceso de lavado la máquina se des-agua automáticamente y se vuelve a llenar de nueva cuenta para el enjuague. Por últi-mo, al concluir el enjuague viene un proce-so de centrifugado automático (que semi-seca la ropa) para concluir todo el proceso con el vaciado fi nal de la tina.

Un ejemplo de cómo se controla electró-nicamente esa serie de rutinas mecánicas, Figura 7


Fig

ura

8


podemos verlo en la lavadora Daewoo mo-delo DVF-106DP. La responsabilidad princi-pal del control recae en el circuito integra-do de 64 terminales IC1 (fi gura 8). Por medio de sus terminales 19 a 23, este componen-te se comunica con el teclado y, por medio de sus terminales 1 a 17, excita al visuali-zador para que despliegue mensajes e in-dicaciones.

Los triacs TRC1 a TRC9 hacen funcionar a diferentes dispositivos, tales como el mo-tor principal de lavado y centrifugado, los solenoides de llenado y vaciado de agua y las bombas de llenado y desagüe. Estos ele-mentos se conectan en los conectores VT, YW, DR, BL y WH.

De manera similar al caso de los dos equi-pos antes mencionados, la fuente de alimen-tación para la sección electrónica de esta lavadora de ropa consta de un circuito de entrada de corriente alterna, un sistema de rectifi cación (formado por diodos), una red de fi ltro, unos circuitos reguladores de 9.0 y 6.0 voltios (que polarizan al microcontrola-dor) y unos circuitos excitadores.

En su tarea de control, el microcontrola-dor es apoyado por varios sensores opto-electrónicos y un presostato. De estos dis-

positivos especiales, hablaremos en otra ocasión.

Pruebas básicas

Es de suponerse que el sistema electrónico de los aparatos electrodomésticos no está exento de fallas; y éstas pueden ser desde que no trabaja completamente el equipo hasta que no cumpla alguna de sus funcio-nes, siendo necesario, por lo tanto, realizar un procedimiento de detección, el cual a su vez comienza verifi cando las condiciones de operación del aparato (fi gura 9). Hay que revisar el nivel del voltaje de alimentación del microcontrolador y el nivel del voltaje de la orden de reinicio (reset); también veri-fi car la presencia de la señal de reloj, de las órdenes de entrada y de salida (que pueden ser del tipo de conmutación lógica, es de-cir, cambios de voltaje de 0 y 5 voltios) y de la exploración continua (inyección de fre-cuencia de una a otra terminal del micro-controlador).

Los equipos Daewoo descritos no utilizan una vía de comunicación (bus) serial a tra-vés de las líneas DATA, CLOCK y ENABLE. Es decir, como son pocos los elementos a los que tienen que controlar, se trata de apara-tos realmente muy sencillos.

Conclusiones

Seguramente, usted ya observó que existe una gran similitud entre el sistema de con-trol utilizado en los aparatos recién descri-tos y el sistema de control de un equipo de audio o de video, por ejemplo. Sin embargo, algunas personas opinan que el primero es más sencillo que el de estos dos últimos. En todo caso, siempre hay que conocer la fun-ción de cada uno de los dispositivos espe-ciales y la teoría para el servicio del equipo sujeto a reparación.

Órdenes de teclado

Señal de reloj

Orden de reset

Nivel de voltaje de alimentación

Figura 9


El diodo láser (1) envía su haz luminoso hacia una lente

de enfoque (2), que lo hace rebotar en un espejo giratorio

(3). Entonces el haz se refl eja en forma de abanico, y

atraviesa una segunda lente de enfoque (4). Enseguida el haz

llega hasta un espejo inclinado 45º (5), que fi nalmente lo envía

hacia la superfi cie del tambor de selenio.

E l e c t r ó n i c a y c o m p u t a c i ó n

LAS IMPRESORAS LÁSER POR DENTRO

Leopoldo Parra Reynada

Sistema de rastreo del láser

En la fi gura 1 se muestra un panorama ge-neral del sistema de rastreo del láser. Y en la fi gura 2, se muestra la ranura que es atrave-sada por el rayo láser para llegar hasta la su-perfi cie del tambor de selenio (alojado en el cartucho de tóner). Observe que este sistema necesita un espacio relativamente grande, para funcionar de manera adecuada; preci-samente por esta razón, las impresoras lá-

En este artículo vamos a hacer un recorrido por los circuitos, sistemas y mecanismos de una im presora láser típica. Para el efecto, nos servirá de base una máquina Hewlett-Packard

de uso casero.Cabe mencionar que el presente

material forma parte de la lección 20 del curso “Mantenimiento PC”,

recientemente puesto a la venta por esta casa editorial. Usted puede

consultar los pormenores de esta obra en el sitio www.computacion-

aplicada.com, desde donde también podrá descargar sin costo y sin

compromiso tutoriales multimedia, videoclips y documentos técnicos.

5

4

1 2 3

Figura 1


El haz láser llega hasta el tambor fotosensible, a través de la ranura diseñada especialmente para tal fi n en los cartuchos de tóner. El cilindro, es el brillo verde que se aprecia al fondo.

Aspecto de la semi-rueda que captura las hojas de papel, para conducirla hasta el sistema de impresión.

1

4

3

5

2

6

7

12

11

10

98

Trayecto de papel “cara arriba”

Soporte de salida de documentos

Trayecto de salida “cara abajo”

Ranura de entrada de hoja sencilla

Bandeja de entrada de papel

Rodillo de captura

Palanca cara arriba/cara abajo

Unidad de fi jación

Rodillo de presión

Cartucho de tóner

Rodillo de transferencia

Rodillo de captura

En este diagrama, se muestra el recorrido de las hojas de papel dentro de una impresora láser.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

ser no pueden ser fabricadas con menores dimensiones (en cambio, las máquinas con un arreglo de LEDs, sí pueden fabricarse con dimensiones muy reducidas).

Mecanismo para avance de papel

El mecanismo encargado del desplazamien-to del papel, tiene una semi-rueda de goma

Figura 2

que “captura” a cada hoja colocada en el de-pósito o charola correspondiente (fi gura 3). Luego de esto, las hojas llegan a un rodillo de conducción que las hace pasar frente a una varilla; y esta varilla, las carga eléctri-camente. Entonces, cada hoja pasa frente al cilindro de selenio; y aquí, las partículas de tóner son atraídas para formar los caracte-res que se van a imprimir. Finalmente, las hojas pasan frente al calefactor (fi gura 4), el cual genera el calor necesario para fundir el

Figura 3

Figura 4


5

1

2

34

Rodillo para recoger papel, bandeja 1Solenoide para recoger papel, bandeja 1Solenoide para recoger papel, bandejaLevaBrazo elevadorPlaca elevadora

B

Corrección de inclinación

de hoja a la entrada

C

Rodillo de captura

Rodillo alimentador

Fuerza transmitida por el rodillo alimentador

Rodillo separador

Fuerza transmitida desde el mecanismo por el limitador de torque

Papel

Mecanismo de prevención de entrada de hojas

múltiples

Normal

Si tratan de entrar varias hojas

Métodos de alimentación:

De las hojas de papel colocadas en la charola manual

De las hojas de papel colocadas en las bandejas de almacenamiento

A

Método para evitar que se introduzcan varias hojas en la impresora

1

234

5

6

Figura 5


Bandeja 2

Bandeja 3

Trayecto del papel

Trayectoria de inversión para impresión por ambos lados

Unidad dúplex

Ensamble director

Bandeja de salida “boca arriba”

(Salida al separador de

hojas)

Ensamble de entrega, hoja “boca

abajo”

Bandeja de salida “boca abajo”

Rastreo del láser Cartucho de

tóner

Tambor fotosensibleRodillo de transferencia

Ensamble de registro (entrada)

Rodillo alimentador, bandeja 1

Alimentador de sobres

Bandeja 1

Ensamble excitador de bandeja 1

Rodillo alimentador superior

Rodillo de captura, bandeja 2

Rodillo alimentador, bandeja 2

Rodillo separador, bandeja 2

Trayecto de entrada de la unidad alimentadora de 2000 hojas

Rodillo alimentador inferior

Rodillo de separación, bandeja 3

Rodillo alimentador,

bandeja 3

Rodillo de captura, bandeja 3

Unidad de entrada de papel

adhesivo del tóner; y con esto, los caracte-res se fi jan a la hoja.

En impresoras más avanzadas, se tiene la posibilidad de mantener varias charolas con hojas de papel de distinto tamaño. Esto im-plica la existencia de un mecanismo que, de acuerdo con las instrucciones proporciona-das por el usuario y según el tamaño de im-presión deseado, puede tomar las hojas de una charola u otra. En la fi gura 5A se mues-tra la manera en que la hoja es jalada desde la charola de alimentación manual; y en la fi gura 5B, se muestra cómo es tomada una

hoja desde una de las charolas de almace-namiento inferiores. Por último, en la fi gu-ra 5C se especifi ca el método que se utiliza para evitar que varias hojas entren a la eta-pa de impresión.

En impresoras realmente grandes, el pa-pel puede tomar varias rutas distintas. Vea en la fi gura 6, todos los trayectos que pue-de seguir el papel en una impresora HP La-serJet 5SI.

Precisamente, en el mecanismo se en-cuentran los principales puntos en que debe darse mantenimiento periódico a una impre-sora láser. Al respecto, hay que aplicar pe-

Una vez alimentadas a la impresora desde las bandejas de almacenamiento o desde el alimentador manual, las hojas de papel hacen un recorrido que termina en alguna de las distintas bandejas de salida.

Figura 6


riódicamente un lubricante suave en los en-granes que transmiten el movimiento desde el motor principal hasta todos los rodillos in-ternos de la máquina (fi gura 7). Y periódica-mente, tiene que hacerse limpieza en la ca-vidad del cartucho de tóner (fi gura 8).

Una impresora láser puede funcionar co-rrectamente durante varios años, sin nece-sidad de reemplazar casi ninguna pieza. Lo único que debe hacerse con regularidad, es el par de acciones recién descritas.

NOTA:La excepción a esto es, quizá, la semi-rue-da que se encarga de recoger las hojas de papel. Este componente tiene una capa de goma, que con el paso del tiempo tiende a

cristalizarse y hacerse resbaladiza. Cuan-do esto sucede, la semi-rueda ya no pue-de introducir adecuadamente el papel en el equipo; y entonces, conviene reemplazar-la (fi gura 9).

Control de sistema

Una vez que hemos comprendido cómo se llevan a cabo las impresiones, veamos el cir-cuito que se encarga de controlar todos los movimientos dentro de la máquina: el con-trol de sistema.

Este circuito recibe por un lado las ins-trucciones de impresión que provienen de la computadora y, por otro, vigila que sean cumplidas. Veamos cómo hace todo esto.

El servicio de mantenimiento al mecanismo de la impresora, consiste en lubricar sus engranes con una grasa muy suave.

También hay que limpiar la cavidad en que se coloca el cartucho de tóner; sobre todo, la superfi cie por donde pasa el papel.

Aquí vemos al dispositivo encargado de recoger las hojas de papel. Con el paso del tiempo, su capa de goma se cristaliza, se quiebra y se hace resbaladiza; y como entonces deja de funcionar adecuadamente, hay que reemplazarlo.

Figura 7

Figura 8Figura 9


Para obtener una señal de sincronía mediante el espejo giratorio, es necesario realimentar una pequeña porción del barrido del láser hacia el control de sistema.

Aspecto de la placa de control digitalEl control de la mayoría de las etapas de procesamiento de las señales, es realizado por el circuito de alta escala de integración que aquí aparece.

Aspecto de la semi-rueda que captura las hojas de papel, para conducirla hasta el sistema de impresión.

Figura 11

Figura 12 Figura 13

El circuito de controlde una impresora láserEn comparación con una impresora de ma-triz de puntos o con una máquina de inyec-ción de tinta, es mayor el número de ele-mentos que tienen que revisarse en una impresora láser. Ejemplo de ellos, son los sensores internos que enseguida analiza-remos y que pertenecen al sistema elegido para hacer nuestras explicaciones (la impre-sora HP LaserJet 5SI).

En la fi gura 10 se muestran los detectores internos de una impresora láser. Básicamen-te, se clasifi can en los siguientes grupos:

• Sensores para control del rastreo del lá-ser

• Sensores de desplazamiento del papel• Sensores de “puerta abierta” y de presen-

cia de cartucho

Sólo explicaremos el funcionamiento del primero de estos sensores, ya que el de los dos últimos es muy evidente.

Para controlar adecuadamente el rastreo del rayo láser sobre todo lo ancho del tam-bor, es necesario que se sincronicen ade-cuadamente el motor de giro del espejo mul-ti-facetado y los pulsos enviados hacia el diodo láser. Y para lograr esto, se utiliza un foto-detector adicional que está colocado de manera que detecte el inicio y/o el fi nal de cada línea de exploración; y envía un pulso al control central, para avisarle qué ha de-tectado (fi gura 11). Con esto, el controlador puede compensar incluso pequeñas varia-ciones en la velocidad de giro del espejo; y así, se garantiza que las impresiones siem-pre serán correctas.


Circuitos de interfaz yde procesamiento de señalOtras funciones del control de sistema, con-sisten en traducir las órdenes que llegan desde la computadora, manejar los pulsos que se generan en el diodo láser, controlar el movimiento del papel, etc. Esto se reali-za en uno o más circuitos de muy alta esca-la de integración (fi gura 12); se trata de mi-croprocesadores muy complejos, que hace algunos años habrían servido para impulsar computadoras completas.

Si en la etapa de control digital hubie-se algún problema serio, cuyos síntomas muestren que hay algún daño en los circui-tos integrados, la reparación del equipo se complicará notablemente. Casi ningún fa-bricante de impresoras, vende circuitos in-dividuales al público en general. En estos casos, lo mejor es tratar de conseguir toda la placa, aunque no sea nueva, y reempla-zarla como un conjunto.

Memoria

Las impresoras láser, tienen muchas cosas que las diferencian de las máquinas de ma-

triz de puntos o de las de inyección de tin-ta. Y entre dichas cosas, sobresale el hecho de que requieren de cierta cantidad de me-moria RAM para poder funcionar adecua-damente (fi gura 13); esto es, que para poder imprimir correctamente una página, tienen que crear una imagen virtual de la misma y mantenerla en una memoria interna.

De manera que si usted sólo desea impri-mir texto o imágenes simples, lo más seguro es que con la memoria incluida desde fábri-ca en su equipo sea sufi ciente (normalmen-te, las impresoras láser ya incluyen 1 ó 2MB de RAM). Pero si quiere usar la impresora para hacer trabajos de alta resolución, de-berá aumentar su cantidad de RAM; sólo así, el control central tendrá espacio sufi ciente para almacenar toda la información que ca-racteriza a este tipo de impresiones.

Esto nos lleva directamente al tema de las actualizaciones que pueden hacerse en una impresora; y una de las más obvias, es pre-cisamente el aumento de RAM; por tal mo-tivo, los fabricantes suelen colocar conec-tores especiales para los nuevos módulos de memoria (fi gura 14). Y aunque la mayo-ría de los fabricantes han decidido utilizar

Para instalar módulos de memoria adicionales en una impresora LaserJet 5L, se utiliza este conector. Para hacer esta expansión de memoria, no es necesario abrir la máquina.

Para aprovechar al máximo la capacidad de una impresora, es recomendable que periódicamente se consulte la página Web de su fabricante. Busque y descargue las actualizaciones de software o fi rmware del equipo.

Figura 14

Figura 15


Sea muy cuidadoso cuando esté revisando esta etapa. Recuerde que en ella se generan voltajes muy altos (alrededor de ± 1000Vdc).

Figura 16

módulos estándar de memoria (para facili-tar a sus clientes esta tarea), algunos todavía emplean módulos de diseño exclusivo; esto, por desgracia, difi culta considerablemente la actualización de los equipos láser.

Otras actualizaciones posibles

En realidad, no existen muchos elementos susceptibles de actualización en impreso-ras. Por ejemplo, a algunos modelos de es-tas máquinas se les puede añadir la capaci-dad para comunicarse directamente con una red Ethernet, o quizá un puerto infrarrojo o Bluetooth. Sin embargo, existe algo que sí puede y debe actualizarse constantemente: los controladores de software.

En efecto, cuando un fabricante lanza al mercado una nueva impresora, la mayoría de las veces viene acompañada por un CD que contiene los controladores necesarios; pero al cabo de algunas semanas o meses, los diseñadores de la impresora comienzan a descubrir puntos que podrían optimizar-se, para mejorar la calidad de las impresio-nes o el desempeño general de la máquina. Por tal motivo, es conveniente que siempre que instale una impresora nueva, vaya a la página Web del fabricante y verifi que si hay actualizaciones para el software de confi gu-

ración; y en caso afi rmativo, descárguelas e instálelas. Verá que con esto, el equipo fun-ciona mejor que antes (fi gura 15).

NOTA:Si una impresora está trabajando sin proble-mas y descubre que ya existe alguna actua-lización de software, antes de cargarla en la PC tome la precaución de crear un “punto de retorno” mediante la utilería “Recuperación del sistema”. De esta manera, si la actuali-zación provoca más problemas que bene-fi cios, siempre podrá regresar su computa-dora a su estado original.

Fuente de poder

Como último punto de nuestro recorrido en la estructura de una impresora láser típica, revisemos el bloque fuente de poder. Esta fuente toma la alimentación que llega des-de la línea de AC (120VAC ó 220VAC, según el país de origen), y la transforma en los vol-tajes que el equipo necesita para poder fun-cionar (fi gura 16).

Aquí vale la pena hacer una observación: a diferencia de lo que ocurre en las impre-soras de matriz de puntos o de inyección de tinta, en las que rara vez encontramos vol-tajes mayores a 40-50VDC, en las impreso-ras láser encontramos voltajes considera-blemente más altos (alrededor de ± 1000V para las varillas y tambores de carga elec-trostática). Así que le recomendamos que no trate de explorar esta sección, a menos que cuente con sólidos conocimientos de elec-trónica y que esté consciente de todas las precauciones que se requieren para medir estos niveles de voltaje.

Fuera de esto, los voltajes que normal-mente encontramos en una fuente de po-der típica son: +5V, -5V y +24V. Todos ellos pueden medirse fácilmente, con la ayuda de un multímetro convencional.

FORMA DE PEDIDO

En los productos indicados diríjase a:

Opciones:

DEPOSITO / PAGO Dólares Moneda Nacional

Nombre del Cliente: Plaza No. de cuenta

Cruce sólo una opción y un tipo.

Inv. Inmdta./Nómina/Jr.

Tarjeta de Crédito

Depósito CIE

Plancomer Mismo Día

Plancomer Día Siguiente

Planauto

Hipotecario

Servicio a pagar:

Cuenta de Cheques Efectivo y/o Cheques Bancomer

Cheques Moneda Extranjera sobre:

Clase de Moneda:

En firme

Concepto CIE

Convenio CIE

El País E.U.A.

Resto delMundo

100 635741 7 BBVA BANCOMER, S.A.,INSTITUCION DE BANCA MULTIPLE GRUPO FINANCIEROAv. Universidad 1200 Col. Xoco03339 México, D.F.

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Importe Cheques

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