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ELECTRONICA y

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Cisternas y tinacos de agua con sistema de control lógico

Fundador

Francisco Orozco González



4

Dirección General

José Luis Orozco Cuautle [email protected]

SERVICIO TÉCNICO

17

Dirección Editorial

Felipe Orozco Cuautle [email protected]

Arquitectu Arquitectura ra y funcionam funcionamiento iento del circu circuito ito led driver local en TV LCD ¡Pero qué fácil!

17

Dirección Técnica

Francisco Orozco Cuautle [email protected] Apoyo Editorial

Eduardo Mondragón Muñoz [email protected]

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23

Prof. Francisco Orozco Cuautle

Caso de servicio en un televisor Samsung LN32C350 Prof. Francisco Orozco Cuautle

Administración y Operaciones Operaciones

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Electrónica y Servicio es una publicación editada por México Digital Comunicación, Comunicación, S.A. de C.V., (junio 2014) Revista Mensual. Editor Responsa ble: Felipe Orozco Orozco Cuautle. Número Certifcado de Reserva de Derechos al Uso Exclusivo de Derecho de Autor 04 – 2003121115454100-102. Número de Certifcado de Li citud de Título: 10717. Número de Certifcado de

Licitud en Contenido: 8676. Domicilio de la Publicación: Ecatepec de Morelos, Estado de México, CP 55040, Tel. 01 (55)29731122. Fax. 01 (55) 2973-1123.

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ELECTRONICA Y COMPUTACIÓN COMPUTACIÓN

LG: TV chasis MC059D, cine en casa FB162 y TV chasis CW62C

Las fuentes de poder en computadoras portátiles

No. 194, Junio de 2014

36

Ing. Leopoldo Parra Reynada

Manuales en descarga: SERVICIOS DE INSTALACIÓN INSTALACIÓN

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Soluciones prácticas en videovigilancia Ing. Leopoldo Parra Reynada

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PRÓXIMO NÚMERO (195)

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Julio 2014

Electrónica y computación  Diagnósco de la fuente de poder y

reemplazo de componentes en una computadora portál

Electrónica automotriz

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30

Colaboradores de este número


REFRIGERACIÓN

30

Norma C. Sandoval Rivero [email protected] Susana Silva Cortés

Teclados LCD Samsung con sensores capacitivos

 Análisis de sensores y actuadores en un

Nota importante: Puede haber cambios en el plan editorial o en el título de algunos artículos si la Redacción lo considera necesario.

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TEMAS PARA ESTUDIANTES

El control lógico de nivel de agua es un sistema automático que permite mantener un control sobre el volumen de agua en un tanque de agua (o tinaco, como se le conoce en algunos países, México incluido). Cuando éste se llena, el control hace que la bomba o el motor de llenado dejen de funcionar. Como este artículo va dirigido dirigido a estudiantes y a profesores de electrónica, repasaremos diversos conceptos básicos antes de entrar de lleno al tema.

CIS TERNAS Y TINACOS DE AGUA CON

SIS TEMA DE CON TROL LÓGICO nguez ín a Dom í ta f.. Armando Ma t Pro f

Conceptos básicos

circuito (figura 2). Es frecuente utilizar la palabra resistencia como sinónimo de resistor .

Existe una gran var iedad de controles electrónicos, electrónicos, pero

los más complejos operan con mayor exactitud y segu-

Condensadores

ridad, porque se basan en el uso de circ uitos digitales

También se les de nomina capacitores. Son dispositivos

(figura (figu ra 1). 1).

compuestos por dos conductores o armaduras, que ge-

Para el control electrónico digita l se emplean diversos componentes.

neralmente tienen forma de placas o láminas separadas por un material dieléctrico (aislante). Sometidas a una diferencia de nivel de voltaje, estas láminas adquieren

Resis tores tore s

una determinada carga eléctrica.

Los resistores se diseñan para presentar oposición al

Los condensadores son componentes pasivos dise-

paso de la corriente eléctrica entre dos puntos de un

ñados para almacenar energía eléctrica (figura 3). A

4

ELECTRONICA y servicio No. 194

Cisternas y tinacos de agua con sistema de control lógico Figura 1

1 1 R

o t 9 9 l R A D

1 Q

2 C

a b m e o d b r o e d d a r c o t i d o n I m

1 C I

+

4 D

1 D

3 D

6 0 6 + 1 R T +

F F O / N O e d r o t p u r r e t n I

1 F

8 R

o i d 8 7 e D R M

2 R

3 Q

6

2 0 1 D 0 N A 4 5 G

1 C 2 D

4 Q

6 D

3 R

+

A 5 . 1

0 1 R

5 D

K 1 2 R . 1

A U G A E D O D A N E L L E D L A T I G I D L O R T N O C E D O C I T A M E U Q S E A M A R G A I D

5 Q

n a e n r l e e t v s i i N C

y a l e R

e D d C r e o d d e a j c a i t d l o n I v

0 1 D

4 1 0 2 2 R 0 0 O 6 5 G 3 2

6 R

a u g a e d l e v i n e d s e r o d a c i d n I

o i r e p m a 0 . 1 a s o s  l D o E s s v L o o 0 .  l  2 l 1 o o 1 1 : 5 D 8 v v r 0 0 , . 0 . o 8 0 4 0 5 t 7 c 1 1 5 4 2 D N / / u 1 d C , 0 9 1 0 0 e r I a 0 0 e D l , u 1 1 1 j a 8 í t c - - R D r 1 2 T l o t r , C o v 7 a C r r d e D M o o a d , - d d 6 5 a a m r o D D s s r o d n n f s a e s l o o e d n u d d d n n o r g i o i o o a e D D C C T R • • • • • •

1

3

1 0 1 D 0 N A 1 2 G

2 0 R O G

2

1 4 0 T 3 3 0 O 0 N 1 G 3

1 A L n ó e N

o t l A

A C V 0 2 1

o c a n i T

o i d e M

o j 7 5 a D R B

2 Q

2 0 T O N G

4 R

3 0 T O N G 5 3 0 9 3 8 0 4 0 T O N G

o j a B

a n r e t s i C

8 2 0 0 4 4 o 7 7 d a a l a  l u r a  u í c g c e w a í r t r e w t t n d e a a i m m o ¼ d i o t s ¼ o d u o d a c i s r o 4 a i r r m i 0 g 8 g e C 4 h m 0 e 5 o h 4 t t ) n i C 0 o N n 4 i B 0 0 1 o y o a t - 0 2 l , i t i u 3 1 2 u 5 u c , : : í c Q 0 c r 2 1 r r , i i 1 1 , 4 R R t a C C 1 ( Q , , M - ) , 8 9 : ) 2 T s 2 R R O 3 y e , , 4 Q t y N , 6 7 D 1 s n 1 ( 2 R R , e ( , , 3 Q 4 r n D R e , R 5 D o o O , 1 , R p N - s r , A G Q 2 3 2 4 m s s e 0 s R R D o a a v , 4 e s s 1 c t t n i r s 7 r e e e r o D e r r a t d e s s o u u o o i i l t t s p p t o u s s s u c n i i d e í r m m c s s o o o o r i r t a r e e i l a C C C a T R R D V • • • m • • • •

ELECTRONICA y servicio No. 194 5

TEMAS PARA ESTUDIANTES Figura 2 IC1 2

C2

+

R1 1.2 K Indicador de voltaje de CD

+

C1 4

Relay R3

4

D6

R2

6 01

5

Fragmento del circuito eléctrico del sistema de control digital para llenado de agua.

D5

Indicador de motor de bomba

Q1

G-AND 02

R7

R9

Medio

Alto

D8

D9

R8

Nivel en Cisterna

Q4

R D

R10 Q5

Q3

Algunos aparatos electrónicos ulizan resistores tubulares. En el caso de los equipos de reducidas dimensiones, por razones obvias, se emplean resistores de po SMD.

IC1 2

C2

+


+

C1 4

Relay R3 D5


D6

Resistores 4 5

R2

6 01

Q1

G-AND 02

Resistores tubulares

R7

R9

Medio

Alto

D8

D9

R8

Q4

Q3

6


Nivel en Cisterna

R D

R10 Q5

Resistor de tpo SMD

Cisternas y tinacos de agua con sistema de control lógico Figura 3 Condensadores Diferentes pos y símbolos de capacitores IC1 D1

D2

C2

+


+

C1 6-0-6

D3

+

D4

R1 Relay R3 3 2

02


1

D5 D6

G-OR 01 6 4

4

R2

6

esta propiedad de almacenam iento

Figura 4

de carga, se le denomina capacidad y se mide en faradios (F); pero como

Forma fsica

un faradio es u n valor muy grande,

de un diodo matrícula

para fines de circuitos electrónicos,

IN4004

la capacidad de la mayoría de los

condensadores utilizados es del orden de los microfaradios (milloné-6

sima de faradio: µF = 10 faradios),

IC1 D2

R1

+

1.2 K

C1

nanofaradios (mil millonésima de faradio: nF = 10 -9 faradios) y pico-

C2

+

Ind vol

Diodos

D4

faradios (millonésima de millonésima de faradio: pF = 10-12 faradios).

R3

Las placas o armaduras y mate-

D5


rial aislante (dieléctrico) se fabrican con diversos materiales.

4

Algunos condensadores se com-

5

ponen de placas que usualmente son

D6

R2

6 01

Q1

G-AND 02

de aluminio y están separadas por materiales de cerámica, mica, poliéster o papel (o incluso por una

capa de óxido de aluminio obtenido a través de la electrólisis). Transistores El transistor es un dispositivo elec-

R7

R9

Medio

Alto

D8

D9

R6

R8

Transistores

Q4

Q3

trónico que se utiliza como amplificador o conmutador electrónico (figura 4). Es un componente clave

Transistor BC547

en la electrónica moderna; es am


TEMAS PARA ESTUDIANTES gura 5). El color de la luz emitida depende del materia l

Figura 5

utilizado en su construcción. Transformadores En la circuitería de control digital de nivel de agua se utilizan transformadores (figura 6). El transformador es un dispositivo eléctrico que sirve para transformar el voltaje y amperaje. Consiste en dos enrollamientos de alambre, a los que se denomina bobinas. Y las bobinas están eléctricamente ais-

ladas entre sí, y enrollad as sobre un núcleo común. Por medio de campos magnéticos, la energía eléctrica se transfiere de una bobina a otra. La bobina que recibe la energía de la fuente de la

línea de corriente alterna, se llama devanado primario pliamente utilizado, formando parte de con mutadores

o simplemente primario; y la bobina que proporciona

electrónicos, compuertas lógicas, memorias de ordena-

la energía, se llama devanado secundario o simple-

dores y otros dispositivos.

mente secundario.

Un transformador cuyo voltaje secundario es supe-

Los transistores llegaron para sustitu ir a los bulbos,

rior al primario, se llama transformador elevador . Y

que se usaban hace muchos años.

si el voltaje secundario es inferior al primario, hablamos de un transformador reductor .

Diodos Un diodo es un dispositivo que permite el paso de la

Relevadores (relay)

corriente eléctrica en u na sola dirección. Los diodos tienen muchas aplicaciones: como rec-

El relevador o relay es un componente con contactos,

tificadores, limitadores, fijadores de nivel, protección

los cuales son accionados mediante un sistema de pla-

contra cortocircuitos, etc.

cas (figura 7). A su vez, un campo electromagnético

Una variante del diodo es el LED, es decir Light

hace que se muevan estas placas; se abren, cuando se

Emitting Diode o “diodo emisor de luz”. El LED es un

interrumpe la corriente eléctrica en la única bobina que

dispositivo semiconductor que emite luz monocromá-

tienen; y se cierran las placas, cuando se hace fluir co-

tica cuando es at ravesado por la corriente eléctrica (fi-

rriente eléctrica en su bobina.

Figura 6 Transformador reductor Transformador

de 120 a 12 voltos

. D1 F1

D2

+ C1

+ 6-0-6

Neón LA1

D3

+

D4

TR1

1 2

01

3

G-AND 01

8


3 02

2 -

1

Indica motor

Cisternas y tinacos de agua con sistema de control lógico Figura 7

Cada vez que se energiza el relay, el contacto central hace contacto con la terminal ON. Esto hace que funcione el motor bomba.

Relay o relevador Relay R3

Bobina del relay

D5 On

D6

Off

M

Q1

Contactos del relay Motor bomba

120 VCA

Compuertas lógicas

Figura 8

Cuando hablamos de “cisternas y

tinacos de agua con sistema de control lógico”, nos estamos refiriendo

Símbolo de la compuerta AND

Símbolo de la compuerta NOR

a que el circuito emplea varias “compuertas lógicas”. Dichas compuertas son dispositivos electrónicos que operan en estados de niveles lógicos altos y bajos (0 = 0.0 voltios y 1 = 5.0 voltios). El nivel lógico de salida de-

pende de la condición lógica de sus terminales de entrada. En el circuito que nos está sirviendo de referencia, se emplean

1 2

3

01

G-AND 01

1

03

2

G-NOT 01 3 4 03

3 2

02

1

G-OR 01 6 5 02

4

G-OR 02

4 5

6 01

G-AND 02

Circuito integrado de compuerta AND, matrícula SN7408

G-NOT 02

Símbolo del inversor o compuerta NOT

tres tipos de compuertas: NOR,

AND y un inversor NOT (figura 8). Circuitos ip-ops El sistema de control debe funcionar secuencialmente en diferentes

lapsos. Por tal motivo, es necesario incluir circuitos que operen de esta manera. Y esos circuitos, son los llamados flip-f lops.

Las compuertas se localizan dentro del circuito. Cada una ene comunicación con sus respecvas terminales.

Vcc

74lS08 Gnd

Para que funcione una compuerta, se debe alimentar un voltaje posivo en su terminal VCC y una línea negava en su terminal GND.


TEMAS PARA ESTUDIANTES Siempre y cuando se le esté suministrando alimen-

Descripción básica del sistema

tación, un circuito fl ip-flop se mantendrá en estado binario; y así seguirá, en tanto no se cambie la orden por

El sistema de control lógico de llenado de agua que es-

una nueva señal de entrada para cambiar estados (fi-

tamos proponiendo tiene varios sensores.

gura 9).

Para que estos sensores detecten si hay o no hay

agua en el ti naco, sus terminales van colocadas dentro del tinaco (vuelva a ver la figura 1). Entonces, cuando las terminales no hacen contacto con el agua (pues el Figura 9

nivel o volumen de ést a es bajo), envían un voltaje a las compuertas lógicas. Y cuando estas compuertas reci ben los niveles lógicos, “determinan” si se energiza o no a la bomba de llenado. Para que el control lógico funcione, se requiere de cinco terminales sensoras: • La primera terminal es la conexión de masa , o sea, tierra . Está localizada en el fondo del tinaco, para que a través del agua haga contacto con la masa.

Circuito integrado matrícula 7402, con cuatro compuertas po NOR.

• La segunda terminal se encuentra en el nivel denominado alto. Su posición en la parte alta del tinaco, depende del nivel máximo de agua que se desee. • La tercera terminal, llamada medio, se ubica precisa-

Circuito flip-flop del circuito de control

mente en la parte media del tinaco. Sirve para indicar el nivel medio de llenado. • La cuart a terminal se ubica en el punto denominado

3 2

Terminal de entrada

02

bajo. Su posición en la parte baja del tinaco, depende

1

del nivel mínimo de agua que se desee. • La quinta terminal sirve de referencia. Va colocada

G-OR 01 6 4 5

en la cisterna, para detectar si en ella hay agua o no.

4

02 5

6 01

G-OR 02 G-AND 02

Cuando hay agua en la cisterna, hay también conducción; y cuando hay conducción, se produce un

nivel bajo y se hace que el motor bomba no funcione.

Terminal

Cuando no hay agua, no hay conducción; y cuando

de salida

no hay conducción, el circuito abierto se convier te en un nivel alto y el motor bomba empieza a funcionar. En resumen, esta es la forma en que funciona el sistema de control lógico de llenado de agua:

Mediante la interconexión de compuertas NOR se integra un ip-op de po R-S.

R Q

nivel bajo sean 1 = alto = circuito abierto. Q S

10

• El motor bomba funcionará, cuando el nivel alto y el


Cisternas y tinacos de agua con sistema de control lógico • El motor bomba no funcionará, cuando el nivel alto

Tabla 1

y el nivel bajo sean 0 = bajo = circu ito cerrado envia-

Tabla de verdad

do a masa. • El motor bomba deberá apagarse, cuando el nivel bajo y el nivel alto sean = 0.

Nivel de

Nivel de

agua alto

agua bajo

Salida operación del motor bomba

0

0

0

1

0

1

1

1

1

• Si el motor está apagado, para que empiece a funcionar es necesario que el nivel alto y el nivel bajo sean = 1. Estas condiciones se explican mejor en la tabla1. En ella se especifican los cambios de estado entre las dos

• Salida operación del motor bomba = 1 (funciona el

posibles condiciones de secuencia.

motor bomba). • Nivel de agua alto = 0 (el nivel de agua está por de-

Modo de operación

bajo de este nivel). • Nivel de agua alto = 1 (el nivel de agua está por arri-

No hay agua en el tinaco

ba de este nivel).

Cuando no hay agua en el tinaco, las terminales sen-

• Nivel de agua bajo = 0 (el nivel de agua está por de-

soras no están en continuidad con masa. Por lo tanto,

bajo de este nivel).

no existe nivel bajo sino nivel alto en las líneas de en-

• Nivel de agua bajo = 1 (el nivel de agua está por arri-

trada de la compuerta AND pines 1 y 2 (G-AND-01).

ba de este nivel).

Y en la termi nal de salida de esta compuerta, el nivel

• Salida operación del motor bomba = 0 (no funciona

es alto.

el motor bomba).

Figura 10

R

R Q

Q

Q´

FF-RS

Flip-op po R-S con compuertas NOR.

S Q

S

En el caso del circuito que estamos analizando, se considera terminal de salida a Q complementada (terminal 4 de G-OR-02).

Símbolo de ip-op de po R-S y asíncrono.

Tabla de verdad del ip-op R-S asíncrono R

S

Q

Q negada

0

0

X

X

0

1

0

1

1

0

1

0

1

1

0

0

Comentarios

Manene el estado anterior


TEMAS PARA ESTUDIANTES El pin 2 de la compuerta AND se asocia a un in-

ber voltaje en dicho punto, no le llega volt aje al resistor

versor. Por lo tanto, su línea de salida tiene un nivel

asociado (R2); a su vez, dicho resistor no le envía la

bajo, el cua l se entrega a la entrada de la compuerta

tensión necesaria al transistor Q1, con lo cual éste no

OR pin 5 G-OR-02.

conduce; y por lo tanto, no se activa el relay del motor

La compuerta OR está asociada a otra del mismo

bomba de ag ua.

tipo. Están conectadas de tal manera, que forman un

En este momento, el circuito correspondiente a los

flip-f lop. Y según la tabla de verdad de funcionamien-

LEDs indicadores de nivel de agua, que permite cono-

to (tabla 1), cuando la primera entrada del f lip-f lop (pin

cer el nivel de agua en el tinaco o en la ci sterna, detec-

3) se encuentra en estado alto y la segunda entrada

ta que el nivel es alto (1) en la terminal de nivel de agua

(pin5) en nivel bajo, se obtiene a su salida (pin 4) un

“bajo”, teniendo presente que no hay agua (fig ura 11).

nivel alto (fig ura 10).

Y como dicha terminal se asocia a un inversor G-

Esta salida va conectada a l pin 4 de la segunda com-

NOT-03(pin 5), en su salida habrá un estado de nivel

puerta AND G-AND-02. Y si no hay agua en la cis-

bajo (0) (pi n 6). Este últi mo pin se asocia al resistor

terna, tendremos la terminal sin conducción; y como

(R3), el cual forma parte de un pequeño amplificador

va asociada a un inversor, en el pin 3 de este inversor

integrado por Q2, D7, R4. Y como no hay voltaje en el

G-NOT-02 habrá un nivel alto; y en su salida (pin 4),

resistor R4, no hay voltaje en la base del transistor; en-

el nivel será bajo.

tonces se nulif ica la conducción del transistor; y por lo

El circuito inversor G-NOT-02 va conectado a la

tanto, no enciende el LED (D7).

segunda compuerta AND en el pin 5 G-AND-02. A

Lo mismo sucede con los demás LEDs indicadores

su salida, esta compuerta sumi nistra el estado de nivel

de nivel de agua de tinaco, porque están indirectamen-

bajo; entonces, no hay voltaje en este punto; y al no ha-

te asociados a las terminales de nivel de agua de la cis-

Figura 11

Indicadores de nivel de agua

Cada LED se enciende para indicar una determinada condición

Cuando este LED se enciende, es porque el nivel de agua en el naco es alto.

Cuando este LED se enciende, es porque el naco está medio lleno.

Cuando este foco neón se enciende, es porque el sistema está siendo alimentado con CA.

Cuando este LED se enciende, es porque se ha acvado el motor de la bomba de agua.

LED indicador de nivel de agua en la cisterna Cuando este LED se enciende, es porque el nivel de agua en el naco es bajo.

Indicadores de nivel de agua en el naco

12


Interruptor de encendido y apagado del sistema

Cisternas y tinacos de agua con sistema de control lógico terna (que también están asociadas a circuitos inverso-

el motor bomba de agua. El LED D6 sir ve de indicador

res).

de funcionamiento. Como vemos en la figura 13, cuando la terminal

El nivel de agua de la cisterna está por encima de la

sensora de nivel bajo de agua del tinaco entra en con-

terminal sensora

tacto con el agua, en la entrada de la pri mera compuer-

Y ahora, veamos la figura 12. Observe que el nivel de

ta AND (pines 1 y 2) hay un nivelo lógico bajo (0). Pero

agua de la cisterna está por encima de la terminal sen-

el nivel de salida permanece en nivel alto (1), porque

sora; debido a esto, hay continuidad a masa, equiva-

los niveles lógicos no han cambiado en las ter minales

lente a un estado de nivel bajo (0). En este punto, la

de salida de las compuertas OR (fl ip-flop); por ejemplo,

terminal sensora de la cisterna en continuidad va aso-

si los niveles lógicos son bajos (0), seguirán así; y si son

ciada al pin 3 del inversor G-NOT-02. Y en ese mo-

altos (1), igual se mantendrán. Debido a esto, seguirá

mento, este inversor tiene un nivel lógico bajo (0); por

en funcionamiento el motor bomba de agua.

lo tanto, en su terminal de salida (pin 4) hay un nivel lógico alto (1), que se refleja en el pin 5 de la segunda

El nivel de agua sobrepasa al sensor de nivel alto

compuerta AND G-AND-2.

Ahora bien, cuando el nivel de agua sobrepasa al sen-

En tales condiciones, en el pin de salida de esta

sor de nivel alto del ti naco, en los pines 1 y 2 de la pri-

compuerta existe u n nivel lógico alto (1), de entre 3.0 y

mera compuerta AND hay estados lógicos bajos. Por

5.0 voltios. Este voltaje se aliment a al resistor R 2 y a la

lo tanto, también habrá un nivel lógico bajo (0) en la

base del transistor. Y entonces, este transi stor comie n-

terminal de salida de esta compuerta. Y considerando

za a conducir a través de la bobina del “relay”; y con

que el primer inversor recibe un n ivel lógico bajo (0) en

ello, hace que se cierren los contactores y que se ac tive

Figura 12

12.0 V+

Relay R3

F-F

3 2

02

D5 1

D6

G-OR 01 6 5 02 G-NOT 01 3 4 03

G-OR 02

4

4 5

6 01

R2 Q1

G-AND 02

Cisterna


TEMAS PARA ESTUDIANTES Figura 13

12.0 V+

Relay R3

Tinaco

1 2 Alto

3

01

3 2

G-AND 01

1

02

D6

G-OR 01 6 4

5 02

2

03

D5 1

4 5

G-OR 02

R2

6 01

Q1

G-AND 02

Medio

Bajo

su entrada (pin 1), entonces en su salida (pin2) habrá

la segunda entrada (pin5) está en un nivel alto (1), en

un nivel lógico alto (1).

el pin de salida (pi n4) habrá un nivel lógico bajo (0). Y

Este nivel se refleja en el pin de entrada (pin 5) de la compuerta OR; y como la primera entrada del f lip-

este nivel, se refleja en el pin 4 de la seg unda compuerta AND.

flop (pin 3) se encuentra en un nivel lógico bajo (0) y

Figura 14

Relay R3

Tinaco

1 2 Alto

G-AND 01

1 Medio

3

01

03

2

G-NOT 01 3 4 03

3 2

D5 02

1

D6

G-OR 01 6 5 02 G-OR 02

4

4 5

6 01

R2 Q1

G-AND 02

G-NOT 02 Bajo

Cisterna

En este momento se enciende el LED indicador de cisterna llena

Nivel en Cisterna

R11 D10

R10 Q5

14


Cisternas y tinacos de agua con sistema de control lógico En el mismo inst ante en que hay continuidad en la

El nivel de agua del tinaco desciende por completo

terminal sensora de la cisterna (la cua l se asocia al in-

Para concluir nuestra explicación, veamos la figura 16.

versor G-NOT-02), en su pin 3 hay un n ivel lógico bajo

Cuando desciende por completo el nivel de agua del

(0) y en su termin al de salida (pin 4) un nivel lógico alto (1). Este nivel se refleja en el pin 5 de la segunda com-

tinaco (debajo del nivel bajo), en los pines 1 y 2 de G-

puerta AND, lo cual ocasiona un nivel lógico bajo en

respectivamente); y entonces, a la salida de la compuer-

su pin de salida (pin 6). Como este nivel bajo equivale

ta G-AND-01 habrá un estado alto (1).

AND-01 se manifiestan los estados lógicos altos (1 y 1,

a 0 voltios, el relay NO funcionará y el motor bomba

Al mismo tiempo, como el pin 2 de la compuerta

de agua quedará desconectado (figura 14).

AND va conectado a un inversor, se tiene a su salida (pin 2) un nivel lógico bajo (0). Este nivel se entrega a

El nivel de agua desciende en los pines 1 y 2 de la

la entrada de las compuertas OR ( pin 5).

primera compuerta AND

Teniendo en cuenta que la primera entrad a del flip-

Pero cuando el nivel de agua desciende en los pines 1

flop (pin 3) se encuentra en un nivel lógico alto (1) y

y 2 de la pri mera compuerta AND, hay en ellos un es-

que la segunda entrada (pin 5) es un nivel lógico bajo

tado 0 y 1, respectivamente (fig ura 15). Por lo tanto, en

(0), en el pin de salida (pi n 4) se obtiene un nivel lógico

el pin de salida de esta compuerta obtendremos un ni-

alto (1). Este nivel se refleja en el pin 4 de la segunda

vel bajo (0). Tomando en cuenta que en la entrada del

compuerta G-AND-02, con lo cual en el pin 3 del in-

primer inversor (pin 1) hay un nivel lógico alto (1) y en

versor G-NOT-02 habrá u n nivel lógico bajo (0).

su salida (pin 2) hay un nivel lógico bajo (0), el nivel

Por lo tanto, en la salida (pi n 4) de este inversor ha-

bajo (0) se ref leja en la entrad a (pi n 5) de la compuerta

brá un nivel lógico alto (1), lo cual se ref leja en el pin 5

OR.

de la compuerta G-AND-02; y entonces, en el pin de

Ahora bien, si consideramos que la primera entra-

salida de esta compuer ta se obtiene un nivel lógico alto

da del flip-flop (pin 3) se encuentra en nivel lógico bajo

(1). A su vez, esto se traduce en un nivel de 3.0 a 5.0

(0) y la segunda entrada (pin 5) es 0, en su termi nal de

voltios en su terminal de salida (6) y pone a funcionar

salida (pin 4) habrá un nivel de salida bajo. Esta salida

al transistor de Q1. Con ello, nuevamente, se activa el

va conectada al pin 4 de la segunda compuerta AND.

motor bomba.

La terminal de salida de esta compuerta se man-

Así, una y otra vez, se repite el ciclo de funciona-

tendrá en un nivel lógico bajo (0), con lo cual hará que

miento del sistema.

el motor bomba siga apagado.

Figura 15 12.0 V+

Relay R3

Tinaco

1 2 Alto

G-AND 01

1 Medio

Bajo

3

01

03

2

G-NOT 01 3 4 03

3 2

D5 02

1

D6

G-OR 01 6 5 02 G-OR 02

4

4 5

6 01

R2 Q1

G-AND 02

G-NOT 02


TEMAS PARA ESTUDIANTES Figura 16

Relay R3

Tinaco

1 Alto

3

01

2

G-AND 01

1

03

2

G-NOT 01 3 4 03

Medio

3 2

D5 02

1

D6

G-OR 01 6 5 02

4

4 5

G-OR 02

R2

6 01

Q1

G-AND 02

G-NOT 02 9 Bajo

G-NOT 04

03

5 03

G-NOT 03

8

R5

R7

R9

R11

D7

D8

D9

D10

Cisterna R4

R6

R8

Q2

Q4

R10 Q5

Q3

Bajo

Alto

Medio

Nivel en Cisterna

Indicadores de nivel de agua

Comentarios finales

Otras precisiones La fuente de alimentación es de tipo lineal (figura 17). Suministra 12.0 y 5.0 VCD a cada uno de los elemen -

Sin grandes problemas, el circuito analizado en el pre-

tos.

sente artículo puede armarse e instalarse en un sistema Las compuertas AND, NOR y NOT son de la fa-

de agua para el hogar. Se trata de un sistema seguro,

milia T TL (lógica de transistor a t ransistor). Para fun-

económico y eficiente. No se requiere de grandes co-

cionar, requieren una alimentación de 5.0 voltios. El

nocimientos de electrónica o plomería.

relevador de encendido del motor bomba de agua se alimenta con 12.0 voltios.

En próximos artículos veremos cómo se construye la placa de circuito impreso para el armado de este u

otro proyecto. Mientras tanto, podemos armarlo en una protoboard .

Figura 17

FUENTE DE ALIMENTACIÓN DE TIPO LINEAL Interruptor de ON/OFF

D1 F1 120 VCA

+ + TR1

16


D2

+

C2

+

C1 6-0-6

Neón LA1

5.0 V

IC1

1.5 A

D3

D4 12.0 V

R1 1.2 K

Indicador de voltaje de CD

SERVICIO TECNICO

ARQUITECTURA Y FUNCIONAMIENTO DEL CIRCUITO LED DRIVER LOCAL EN TV LCD ¡Pero qué fácil!

Introducción Hay que recordar que el sistema de retroiluminación global, descrito en el número anterior de esta revista, c uenta con un ensam-

ble o panel de diodos cuyo brillo aumenta o disminuye en térm inos generales dependiendo de la escena. Sin embargo, aun en escenas

Aprenda el funcionamiento del sistema de retroiluminación más avanzado que hoy se emplea en televisores LCD. Actualice sus conocimientos y resuelva con mayor rapidez y exactitud los casos de servicio que se le presenten.

de oscuridad absoluta, el nivel no es totalmente negro; persiste un tenue brillo que afecta a la imagen.

En este aspecto, el sistema de retroiluminación local tiene u na mejor respuesta. Esto se debe a que el nivel de brillantez es controlado por secciones y de manera dinámica; o sea, el nivel de claroscuro puede “moverse”, según el desplazamiento de una imagen por ejemplo. El sistema de retroiluminación local se utiliza en los televisores más modernos, de gran tamaño y alto costo.

Este sistema permite obtener los m áximos niveles de contraste en los claroscuros de la imagen, reforzando así su calidad y su realismo (figura 1).



SERVICIO TÉCNICO

Imagen en nivel de display

Luminosidad de la imagen en nivel del backligth Figura 1

Sistemas de retroiluminación local

posición de los LEDs, no es posible controlar sectores más pequeños.

Un sistema de retroiluminac ión local puede ser normal o segmentado. En el sistema normal se controlan grandes bloques de LEDs; en el sistema seg mentado se con-

Arquitectura del televisor LG modelo 47LG90

trolan bloques más pequeños en el panel de diodos. En ambos casos, los bloques en que está subdividi-

En la figura 3 se muestra la vista posterior del televisor

do el panel integran una matriz X/Y. La brillantez de

LG modelo 47LG90. Destacan la tarjeta de la fuente

un sector es independiente de la de los sectores adya-

de alimentación, la de procesamiento principal (M B),

centes (figura 2).

la tarjeta T-Con y dos tarjetas inversoras.

Cuando las partes más brillantes u oscuras de la

En los televisores con pantalla de 42 o más pulga-

imagen se desplazan, el panel de ret roiluminación lo-

das se emplean dos tarjetas inversoras; una es la maes-

cal “desplaza” también sus niveles de luminosidad u

tra (master ), y la otra es la esclava ( slave ). Esto permite

oscuridad al m ismo tiempo.

excitar adecuadamente a los numerosos diodos del sis-

Los sistemas de retroluminación de borde pueden lograr únicamente el control local normal; por la dis-

tema de retroiluminación. El televisor LG del que estamos hablando cuenta con 1536 LEDs de luz blanca de alta luminosidad.

Figura 2

Contraste dinámico local normal (normal local dimming )

18


Contraste dinámico local segmentado (local dimming high segment )

Arquitectura y funcionamiento del circuito led driver local en TV LCD ¡Pero qué fácil!

Conectores flexibles (Se dirigen a las tarjetas Inverter maestra y esclava)

Tarjeta T-Con

LVDS Cables

Tarjeta Inversor Maestro

Tarjeta principal

M

MB

Tarjeta de fuente de alimentación

Tarjeta Inversor Esclavo S

Tuner RCA RCA

Teclado

CONTROL LFT

Vista posterior del televisor LCD marca LG, modelo 47LG90 Figura 3

Cómo funciona el sistema de retroiluminación local

De este modo, las tarjetas inverter “saben” a qué bloque de diodos deben excita r con mayor intensidad y a qué bloque deben excitar con menor intensidad. Y

El sistema se basa en lograr la modulación de la luz

entonces, algunas porciones de cada escena son más

emitida por el ensamble backlight . Esto se hace median-

bri llantes o más oscuras.

te el análisis en tiempo y espacio de la señal de video. Y el análisis es realizado por la tar jeta T-Con, la mis-

Estructura del backlight

ma que excita al display. Recuerde que esta tarjeta recibe la señal de video

El panel de retroiluminación utilizado en televisores

digital proveniente de la tarjeta pri ncipal (MB). Antes

LG modelo 47LG90 dispone de 128 bloques de LEDs.

de llegar al display LCD, dicha señal es analizada; y la

Por la cantidad de diodos asociados, es necesario con-

señal resultante se codifica, y luego, como un bus de

tar con dos unidades INVERSORAS (master y slave )

datos, se sumin istra a la tarjeta drive del sistema de re-

que se encarguen de excitar “paquetes” de ocho bloques

troiluminación (figuras 4 y 5).

por cada salida activa o DRIVE SIGNAL. Estos pa-


SERVICIO TÉCNICO Conectores exibles (Se dirigen a las tarjetas Inverter maestra y esclava) Conectores exibles del display LCD

Figura 4

Tarjeta T-Con Televisor LG Modelo 47 LG90

Conectores LVDS (proceden de la tarjeta MB)

Figura 5

quetes están dispuestos en un subpa-

Diagrama funcional de un sistema de retroiluminación con brillo local

nel derecho y en un subpanel izquierdo (figura 6). La tensión de trabajo es de 39

Fuente de alimentación

+Vcc

INVERTER LED DRIVER LOCAL DIMMING

VDC, que inician con los +24 Vcc ingresados en las tarjetas inverso-

ras. Esto significa que existe un sis-

Diodos LED Back-ligth

tema reforzador DC-DC, el cual

incrementa la tensión hasta el punto nominal de trabajo señalado.

Hay un total de 1,536 diodos en todo el ensamble, sumando los del

SDA / SCK Señal moduladora del Back-light

DISPLAY LCD

lado izquierdo y los del lado derecho. Este panel puede utilizarse indistintamente en televisores LCD

+Vcc

TARJETA T-CON

con sistema GLOBAL o con sistema LOCAL. De esto depende la

configu ración de conexionado y ex-

20


+Vcc

TARJETA PRINCIPAL MB

Arquitectura y funcionamiento del circuito led driver local en TV LCD ¡Pero qué fácil! citación que realiza el fabricante, según la versión del

Cuando se utilizan amplificadores clase D, estos

televisor.

IC generan muy poco calor. Por medio del disipador

colocado en la parte baja de cada uno de estos disposi-

El IC LED7707 realiza las funciones DRIVER o de excitación de los bloques de LEDs.

tivos, el calor se impulsa hacia la tarjeta inverter. Di-

Este IC cuenta con 16 salida s o canales. Entonces,

cho disipador se encuentra soldado sobre la tarjeta se-

con sólo un par de estos circuitos integrados es posible

ñalada. Por lo tanto, no siempre es fácil retirar estos

excitar al conjunto de diodos del backlight del televisor

circuitos integrados para reemplazarlos.

LG modelo 47LG90.

Para realizar el encendido o el apagado de los diodos colocados en bloques, se cuenta con un excitador

Figura 6

Inverter (S)

Cada conector excita a ocho bloques

Cada conector excita a ocho bloques 128 bloques en total

El lado izquierdo dispone de ocho bloques en ocho columnas. Hacen un total de 64 bloques.

Inverter (M)

El lado derecho dispone de ocho bloques en ocho columnas. Hacen un total de 64 bloques.

Cada bloque dispone de 12 LEDs. Y como cada lado conene 768 LEDs, el backligth ene un total de 1536 LEDs 1 BLOCK

Drive Signal

39V B+

En el sistema global dimming todos los LEDs brillan o se atenúan al mismo empo. En el caso del sistema local dimming, la brilllantez o atenuación de los LEDs se controlan por cada bloque.


SERVICIO TÉCNICO en particular. Una vez que éste es habilitado, permite

mentar a 1536 LEDs se requiere forzosamente este ni-

que por su salida (canal) circule una intensidad de co-

vel de tensiones (figura 7).

rriente que se sum inistra a la carga. Entonces, podemos considerar que puede manejarse de forma independien-

Comentarios finales

te la habilitación de cada bloque de LEDs; y con ello, se logra el denominado LOCAL DIMM ING.

Bien, pues estamos terminando la revisión del sistema

Cada driver responde a una señal PWM, la cual

de retroiluminación LOCAL. Aunque su operación es

hace que la cadena de diodos se mantenga en conduc-

realmente compleja, permite obtener excelentes resul-

ción por más o por menos tiempo. De esta manera se

tados en la calidad de la imagen.

obtiene el nivel de brillo deseado, según la escena que se reproduce.

Ahora, cuando le encomienden la reparación de un equipo que cuenta con esta tecnología, usted deberá

La mayoría de los IC de excitación o DRIVERS

hacer las comprobaciones pertinentes. Tendrá que ve-

cuentan con su propio reforzador de tensión tipo FBT.

rificar si la falla es por una mala señal entregada por

Este reforzador recibe una tensión media de +24 Vcc,

la T-Con a los inversores maes tro y esclavo; o si alguno

y entrega hasta +160 Vcc aproximadamente. Para ali-

de éstos se encuentra dañado, y por eso el display no se ilumina.

Figura 7

+40Vcc +14Vcc

LEDs apagados

LEDs encendidos

Excitadores

de LEDs (Driver LED)

Drivers deshabilitados (pagados)

22


Driver habilitado (encendido)

SERVICIO TECNICO

CASO DE SERVICIO EN UN TELEVISOR SAMSUNG LN32C350

Introducción La imagen negativa es una avería recurrente que por lo general es causada por un defecto en la tarjeta T-Con. Esto se confirma si la sintonía de canales es correcta, si el sonido es normal y si el nivel de brillo es uniforme e intenso. Esto último, es indicativo de que las señales involucradas se procesan de forma correcta en la tarjeta principal (Main) y que es adecuad a la operación del sistema de

Encuentre aquí la solución a una avería clásica en televisores Samsung modelo LN32C350: imagen negativa o solarizada, pero buena sintonía de canales y sonido correcto. Una solución sencilla, ¡para una causa poco común!

retroiluminación. En las tarjetas T-Con de Samsung, a veces ocurre que en un

principio la ima gen es normal y luego poco a poco se va saturando de color. Sin embargo, no es el mismo caso del que estamos ha blando.

Procedimiento Como una rutina de servicio, cada vez que encuentro una avería que desconozco, busco la ayuda y opinión de colegas que participan en foros de técnicos en electrónica. De este modo, busco una pista o información que me resulte útil.


Entonces, para fortuna mía y del dueño del equipo, esta falla

o una muy sim ilar se había comentado en un boletín de fábrica; se le mencionaba como un cortocircuito en la tarjeta


SERVICIO TÉCNICO T-Con, ocasionado por un torni llo mal colocado en

Considerando que la tarjeta pudo haberse reaco-

ella. Había que desmonta r el panel LCD, para tener ac-

modado con la presión que le apliqué, volví a encender

ceso a la ta rjeta T-Con (colocada de manera longitudi-

el televisor. Para mi sorpresa, descubrí que se habían

nal ahí).

normalizado el nivel de brillo, contraste y color de la

Con este indicio acerca de la falla y su solución,

imagen. ¡Ahí estaba la causa de la falla!

traté de revisa r el conector múltiple LVDS que interco -

Como la tarjeta T-Con no estaba atornillada correc-

necta a la tarjeta de ci rcuito impreso principal (MB) y

tamente, y con la intención de no causarle un d año ma-

a la tarjeta T-Con. Oprimí el conector contra la tar jeta

yor, desconecté el televisor de la línea de AC; lo hice

T-Con, y desc ubrí que ésta se movía mucho (figu ra 1);

con mucho cuidado, y luego retiré la tarjeta de la fuen-

por supuesto, esto es anormal. Figura 1

Movimiento de la tarjeta T-Con

Presión sobre el conector LVDS

24


Caso de servicio en un televisor Samsung LN32C350 En casos como este en que la tar jeta T-Con se mue-

te de alimentación y la tarjeta de circuito impreso prin-

ve de su lugar, entra en contacto con el marco metál ico

cipal (MB).

Una vez retirada la cubierta o m arco plástico fron-

que la cubre. Esta es la causa de la falla señalada.

tal del televisor, logré quitar la parte del marco metá-

Por lo tanto, decidí aplicar sobre la mis ma moldura

lico del panel LCD que cubre justamente a la tarjeta

metálica unos puntos gruesos y altos de silicón; al en-

T-Con. En este punto, me encontré frente a frente con

durecerse, empujan a la tarjeta T-Con hacia su respal-

ella, y vi que ¡se encontraba perfectamente atornil lada

do de plástico y hacen que se mantenga en posición

en sus extremos! (figura 2).

correcta.

La tar jeta T-Con tiene unos 60 cm de largo por unos

Resuelto el caso, arme el televisor para probar su

2 cm de ancho. El calentamiento ocasionado por la

funcionamiento. Lo mantuve en operación por var ias

operación del televisor, hizo que la tarjeta se deforma-

horas, y comprobé que ya estaba en buenas condicio-

ra en su parte media y que se desprendieran por com-

nes, que se habían normalizado su imagen y sonido.

pleto sus grapas plásticas de s ujeción. Esto explica porque se encontraba muy floja en su parte media, justo a la altura del conector LVDS.

Figura 2

Tornillo

Display LCD

Tarjeta T-Con sin el marco metálico del panel Tornillo

Tornillo

Tarjeta T-Con Cable LVDS

Marco metálico


SERVICIO TÉCNICO SERVICIO TECNICO

TECLADOS LCD SAMSUNG CON SENSORES CAPACITIVOS

Por su amplia aplicación en la industria, no es raro que los sensores capacitivos hayan llegado finalmente a ser utilizados también en televisores LCD; se usan para reemplazar a los viejos y tradicionales interruptores de presión; y de este modo, mejoran la estética del propio aparato y acaban con las inestabilidades típicas de dichos interruptores. Aprenda aquí cómo funciona esta moderna aplicación.

Introducción De unos años a la fecha, en el teclado de los televisores Samsung, LG y otros se incluye un sistema electrónico avanzado cuya ope-

ración se basa en el empleo de sensores capacitivos. Estos sensores detectan la orden que el usuario proporciona a través del teclado del aparato. Entonces, en vez de las tradicionales teclas de presión (tacts witch, push key o microswitch) se emplea este sistema; no dispone

de botón alguno, sino de señalamientos de cada función en la moldura frontal del equipo (figura 1).

Una de las principales ventajas de este sistema, es su funcionamiento siempre estable. Como prescinde de interr uptores mecánicos, no hay riesgo de falsos contactos y condiciones erróneas.

Principio de operación de los sen sores capacitivos Cada uno de estos sistemas sensores consta de:  Unos


 Un

electrodos capacitivos

circuito integrado que lleva interconstruido un montaje os-

cilador de RF  Un

26


detector

Teclados LCD Samsung con sensores capacitivos circuito se le llama “sensor capacitativo al toque, de TV LCD, LN32C350 Ch.N83B Samsung

siete canales”.

Este IC tiene siete terminales de entrada y siete terminales de salida; y de este manera, puede manejar las funciones de POWER, Canal+, Canal-, Volumen+, Volumen-, Video/TV y Menú. Entonces, cada salida codifica la instrucción u or-

den que el usu ario desea sea ejecutada por el televisor. Una vez que el IC Syscon recibe la orden, la hace llegar a la etapa electrónica que finalmente se encarga de su cumplimiento.

Con un osciloscopio colocado en las terminales de salida de este IC, es posible determinar si todas responden correctamente a las órdenes recibidas. Si registran “el toque” de cada función señalada, signif ica que están respondiendo bien. Los sensores capacitivos se localizan en la cara frontal de la tarjeta de teclado; en la otra cara (parte

Figura 1

posterior), encontramos la electrónica asociada. Por cierto, la cara frontal está impregnada de una sustan Un

disparador Schmitt

cia adhesiva; de manera que si se requiere retira rla, hay

 Un

driver, que va conectado a cada terminal de en-

que proceder con mucho c uidado; de lo contrario, pue-

trada del IC de sistema de control (Syscon).

de romperse (figura 3). En algunos televisores LG, cuando disminuye la

Cuando el usuario se acerca o toca a la superf icie que

sensibilidad de estos sensores, basta con retirar la tar-

protege al “capacitor sensor”, el campo eléctrico de éste

jeta de teclado y con volver a colocarla. Con esto se so-

es afectado. Y con ello, se produce un disturbio en el

luciona el problema. Pero debemos asegurar nos de que

circuito oscilador al que el capacitor se encuentra aso-

la tarjeta quede bien adherida en su superficie de so-

ciado (figura 2). Además, ocurre un cambio en la fre-

porte.

cuencia de trabajo del mismo circuito oscilador. Y a

Por su parte, Samsung recom ienda el reemplazo de

partir de tal cambio, se genera la instrucción eléctrica

la tarjeta completa, es decir, junto con los electrodos

para el IC Syscon.

sensores y demás dispositivos asociados.

En los televisores LCD de Samsung se utiliza un

Y ahora, veamos la figura 4. Es el diagrama fun-

IC de matrícula CT1N07. En dicha compañía, a este

cional de un televisor LCD Samsung. Obser ve la posición de la tarjeta de teclado con respecto al entorno general. Por medio del conector C N701, esta tarje ta se

Figura 2

comunica con la tarjeta MB. Oscilador

C. recficador

Etapa de salida

Con el diagrama de aplicación básica proporcionado por el fabricante del c ircuito integrado CT1N07 (figura 5), podemos realizar la s comprobaciones que sean necesarias.

Potenciómetro

C. disparador


SERVICIO TÉCNICO Sensor de control remoto infrarrojo

Sensor SOURCE

Sensor MENU

Sensor VOL-

Sensor VOL+

Sensor CH-

Sensor CH+

Sensor POWER

Figura 3

Aplicación de los sensores capacitivos

 Equipos

médicos e industriales: paneles de control,

dispositivos médicos portátiles.

En la actu alidad, los sensores capacitivos sustituyen a l

 Controles

botón de uso general que normalmente encontrábamos

 Pantallas

de iluminación y controles remotos.

t áctiles de baja resolución para marcos de

fotografías y sistemas GPS.

en netbooks y smartbooks.

 Teléfonos

Estos sensores se usan en u na gran variedad de apa-

móviles e inalámbricos conectados a pa-

neles táctiles de dispositivos.

ratos:  Electrodomésticos:

Comentarios finales

encimeras de cocina, hornos, re-

frigeradores, máquinas de lavado, etc. portátil y de consumo: reproductores,

Es necesario mantenerse al tanto de los avances en dis-

sistemas de video/audio, TV, PC, monitores, note-

positivos y sistemas electrónicos, para poder responder

books, reproduc tores MP3, cámaras, e tc.

mejor a las exigencias del trabajo. Esperamos que este

 Electrónica

artículo contribuya a ese fin. Figura 4 CN701:

DIAGRAMA FUNCIONAL TV LCD, LN32C350 Ch. N83B Samsung

IC AUDIO

1) IR 2) GND

AMP_RESET

TUNER

3) A3.3v

STA335WBS

KS1411

4) SCL 5) n/c NRESET_TU

6) SDA 7) KEY 1

GPIO94

GPIO86

PANEL LCD

8) KEY 2 9) LED STB

KEY INPUT1,2 IR/KEY

GPIOPM2

SW_PVCC B5V or B13V

Teclado

PANEL

GPIOPM1

SW_POWER Reset Switch CPU_nRESET

LVDS_OUT

HWRESET MSD3003

RT9818C

POWER_DET

GPIOPM6

SW_INVERTER GPIO44

SW INVERTER

Stand-by

INVERSOR

TARJETA PRINCIPAL MB SMPS B+ Power

FUENTE DE ALIMENTACION

28


RT9818C POWER_DET

Teclados LCD Samsung con sensores capacitivos

Figura 5

APLICACIÓN BÁSICA DEL IC CT1N07 Líneas para ajuste de sensibilidad

Vdd

Vdd

JP2

C1

1 2 3 4

0.1u

R I

3 2 1 C C C D D D A A A

1 2 3 4

GND VDD SCL SDA

TEST PIN Vdd Vdd Vdd Vdd Vdd Vdd Vdd

U1

4 3 2 1 0 9 2 2 2 2 2 1

1

GND 2

D R B 3 2 1 C C C D T T S D D D V C _ R A A A R I

R8 PAD1 PAD

PAD2 PAD

PAD3 PAD

PAD4 PAD

PAD5 PAD

PAD6 PAD

PAD7 PAD

1 1 1 1 1 1 1

3 4 5 6

R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 18

SCL SDA

CS0

D6

CS1

CT1N07

D5

CS2

D4

CS3

D3

10k 10k 10k 10k 10k 10k 10k

17 16

Out 7

15

Out 6

14

Out 5

13

Out 4

4 5 6 S S S 0 1 2 C C C D D D 7

8

Terminales de salida al IC YSCON

Out 3 Out 2

9 0 1 2 1 1 1

Out 1

Sensores Capacitavos

IC Sensores Capacitavos de 7 canales

Revisión de terminales del circuito CT1N07

• Las terminales 3 a 9 son terminales de entrada al circuito CT1N07. • Conecta aquí el juego o PAD de sensores capacivos. Las terminales 10 a 16 son de salida y se dirigen al IC Syscon en la tarjeta principal (MB). • Las líneas 19, 20 y 21 se ulizan para determinar el grado de sensibilidad de respuesta del PAD sensor. En aplicaciones industriales del circuito CT1N07 con tres interruptores mecánicos, es posible lograr hasta 27 niveles de sensibilidad. En televisores LCD, la sensibilidad se controla por medio de unos resistores jos. En este caso, el nivel de la sensibilidad no puede ser modicado de modo manual; lo único que queda, es reemplazar su valor. • Terminales 18 y 19, bus de datos y señal de reloj. • Terminales 22 y 24, línea de alimentación *Vcc y terminal 1, GND.


REFRIGERACIÓN La “máquina de h ielo”


En los manuales de servicio en inglés, se le llama Ice Maker a la unidad dispensadora de hielos de un refrigerador. Es un ensamble que realmente sorprende por su sencillez.

Tales unidades las encontramos tanto en refrigeradores domésticos convencionales como en sistemas independientes diseñados para tal fin. Estas últimas se utilizan sobre

todo en la industria restaurantera y en bares, aunque también existen versiones menores para el hogar; y también se las conoce como fábricas de hielo (figura 1).

Estructura La máquina de hielo se compone de los siguientes elementos (figura 2): • Recipiente con el molde para hielo. • Ensamble de paletas rotatorias, las cuales extraen del molde los cu-

bos y los descargan en el contenedor general de hielo.

Para los usuarios, es una gran comodidad que su refrigerador cuente con dispensador de hielo; para ellos, el procedimiento es rápido e higiénico; y cuando falla esta función, desean que su equipo sea reparado a la brevedad. ¿Sabe usted cómo funciona este sistema automático? Si no lo sabe, descúbralo aquí.

• Ducto, válvula y sensor que dosifican el nivel de agua en el recipiente. • Resistor eléctrico calefactor para la liberación del hielo. • Motor eléctrico para accionar a las paletas rotatorias, e interruptor rotatorio (switch CAM) para el

control de la secuencia mecánica. • Termostato para el c ircuito del re -


30


sistor eléctrico calefactor.

La máquina despachadora de hielos Figura 1

Principio de funcionamiento La secuencia de fotogramas le permirá conocer paso a paso el funcionamiento del sistema ice marker:

2

1

Punto de arranque.

3

Llenado total del recipiente.

6

Carga o llenado del contenedor con agua.

4

5

Congelación del agua.

Enciende la resistencia para desmolde.

7

La paleta de desmolde gira y empuja la pieza de hielo.

8

El hielo cae en el recipiente contenedor de “cubos” y

Retorno a punto de arranque.


REFRIGERACIÓN Figura 2 2 1

Paletas rotatorias

Molde de hielo

Cable mulconector Moldura

3

Ducto interior de suministro de agua

Módulo Cubierta

Válvula de agua interior

Brazo de salida 5

6

Termostato

Ajuste del tamaño de cubo

Ducto de suministro de agua del exterior

4

Terminal calefactor

Válvula principal

Ducto de suministro de agua potable

En algunos casos, el consum idor no

Los refrigeradores con máquina

abre para permitir el paso del agua

conecta su refr igerador a la toma de

de hielo incorporan también un fil-

hacia el recipiente de congelación,

agua potable; prefiere conectarlo a

tro purificador de agua. De este

y después se cierra por efecto de la

un garrafón de agua purif icada, para

acción electromecánica que le pro-

lo cual se requiere de una pequeña

modo se eliminan bacterias y se impide la entrada de cualquier impu-

bomba que impulsa este líquido ha-

reza.

cia el ducto de entrada del propio equipo (figura 3).

32


porciona un solenoide. Los periodos de apertura y cie-

En cualquier caso, el ducto de

rre de esta válvula son controlados

entrada conecta a la válvula de ali-

por el switch CAM del mecanismo

mentación de agua. Esta válvula se

de control.


Averías comunes Estas son las pr incipales averías que

Figura 3

llegan a ocurrir en un a unidad despachadora de hielo: • Daños en la válvula de sumini stro de agua y en el motor que impulsa a las paletas rotatorias y el switch

de posición mecánica o CAM. • Ocasionalmente, se produce algún daño en el termofusible. Debido a esto, se abre el circuito de la resistencia eléctrica que por medio

de calor hace que se desprenda el hielo. Y entonces, no es posible desplazar el hielo a su recipiente o depósito. • Otra avería común, consiste en la formación de depósitos de minerales

en el fondo del recipiente o molde. Esto hace que el hielo salga “su-

cio” o que “se pegue” y no pueda salir de su recipiente; o bien, que se trabe el mecanismo de expulsión. • Se ensucian o se oxidan los pines de contacto del switch CAM. A causa de esto, se altera el funcionamiento general de esta unidad productora de cubos de hielo. dará bien colocada en su sitio oriDurante la labor de servicio es im-

ginal y hará correctamente las co-

portante que antes de desmontar el

nexiones del mismo.

Comentarios finales Son muy pocas las herramientas es-

engrane CAM u sted señale la posi-

Una vez desarmado el en samble

peciales que se necesitan para repa-

ción del mismo (figura 4). Incluso

referido, hay que medir el va lor óh-

rar la máquina de hielo o unidad

conviene que con una cámara foto-

mico del calefactor para conocer su

despachadora de hielo. Pero convie-

gráfica capte las escenas de cada

estado eléctrico; su valor es de aproxi-

ne tener siempre a la mano una cá-

paso del proceso de desarmado del

madamente 400 ohmios.

mara fotográfica, para conservar

mecanismo de toda la unidad. Y así,

Finalmente, estando desmonta-

imágenes del proceso de desarmado

cuando tenga que armar este meca-

da la fábrica de hielo, muévala para

de su mecanismo y luego poder ar-

nismo, cada una de sus partes que-

verificar si f unciona bien.

marlo correctamente.


REFRIGERACIÓN Figura 4

Es recomendable documentar grácamente con los recursos de fotograa y video que ofrece el teléfono celular, las condiciones en que se encuentra un sistema en reparación, así como las tareas que se van ejecutando, para tener una memoria de trabajo.

Sales minerales

Válvula de admisión de agua

Desmontado de la unidad

Pistas eléctricas

Engrane CAM

Revisión de conexiones

34



Mediciones eléctricas

Cambio de motor

Este recurso, derivado de los procedi-

mientos de ingeniería inversa, es muy val ioso. Acostúmbrese a aplicarlo con frecuencia. Le recomendamos la grasa fina para meFigura 5

canismos LUBRIM-22 (figura 5), distribuida

por esta casa editorial. Con ella, se logra una

Grasa para mecanismos Lubrim-22

lubricación suave y permanente en el mecanismo señalado.

Ciertamente, las averías en la despachadora de hielo de un refrigerador no son las

más graves que puede tener este aparato. Sin embargo, debemos conocer su origen y su

solución para tener una formación más completa en esta área del servicio.

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Estructura de los televisores de LCD Smart TV La fuente de stand by El circuito PFC, fallas y soluciones La fuente de alimentación de 12, 24 y 50 volos en la Smart TV Fallas en la tarjeta Main Board o tarjeta principal El circuito de audio en Smart TV Fallas y soluciones en la tarjeta T-con La fuente de alimentación en TV LCD con lámparas uorecentes Sony Los circuitos inversores en TV LCD con lámparas CCFL Sony Reemplazando lámparas CCFL por diodos Led

Incluye: 23 videos, fotografías y material de lectura ELECTRONICA y servicio No. 194 35

ELECTRÓNICA Y COMPUTACIÓN

En este número damos inicio al estudio de los circuitos de las computadoras portátiles que con mayor frecuencia tienen fallas. Y el primer circuito que veremos, es el de las fuentes internas de estos equipos.

LAS FUENTES

DE PODER EN COMPUTADORAS PORTÁTILES Ing. Leopoldo Parra Reynada

Introducción

A esto nos referimos, cuando se habla de las fuentes internas de una portátil. Y debido precisamente a

Cuando nos referimos a la “fuente de poder” en com-

que estos circuitos suelen trabajar con altas frecuencias

putadoras portátiles, lo primero que viene a la mente

y manejar grandes cantidades de corriente, su índice

es el elimi nador-cargador externo. Sin embargo, cuan-

de fallas es relativamente alto. Por eso conviene cono-

do hablamos de las fuentes de poder de una portátil en

cerlas lo mejor posible.

realidad nos referimos a las fuentes internas.

Además, en una portátil existen numerosas fuentes

La necesidad de estas fuentes se vuelve evidente,

independientes. En la figura 1 se muestran los bloques

por un detalle: si revisa la etiqueta de un ca rgador típi-

de una tarjeta madre; observe que el grupo más nume-

co, encontrará que el voltaje que suministra normal-

roso es el de las fuentes de poder.

mente es de entre 18 y 20 VDC. Pero recordemos que

casi todos los circuitos digitales modernos se alimentan

¿Por qué se necesitan tantas fuentes?

con 5 VDC o menos (por ejemplo, el microprocesador requiere menos de 1 VDC para realizar sus cálculos).

En primer lugar, porque cada tipo de circuito digital

Entonces, si los casi 20 voltios que el cargador en-

requiere cierto voltaje para funcionar adecu adamente;

vía fuesen aplicados directamente a los circuitos de

por ejemplo, ya se dijo que el microprocesador necesi-

procesamiento, éstos se dañarían de inmediato. Por lo

ta un voltaje que rara s veces excede de 1VDC; en cam-

tanto, debe haber diversas fuentes que tomen este vol-

bio, las memorias DDR3 requieren una tensión de 1.5V

taje y lo conviertan en las tensiones adecuadas para que

para funcionar bien. La mayoría de los circuitos de

funcionen bien todos los circuitos de procesamiento y

procesamiento intermedio de señal (dentro del puente

manejo de señales análogas y digitales de la computa-

norte del chipset) necesitan 2.5V; en tanto, el puente

dora.

sur necesita normalmente 3.3V.

36


Las fuentes de poder en computadoras portátiles Figura 1


ELECTRÓNICA Y COMPUTACIÓN Figura 2

38


Las fuentes de poder en computadoras portátiles Vin

Vin

Regulador de voltaje

Vout

Vout Oscilador de control

Figura 3

Aún existen chips digitales que requieren 5V (por ejemplo, el controlador de puertos USB o los chips de

Figura 4

Estructura típica de una fuente utilizada en sistemas portátiles

redes). Incluso, algunos todavía necesita n voltajes relativamente altos como 12V; es el caso del ch ip de audio.

Fuentes de poder tradicionales

Esto significa que se necesita una f uente para cada va-

Para incorporar fuentes reductoras de voltaje en una

lor de voltaje; es decir, se requieren por lo menos seis

computadora portátil, los diseñadores tuvieron proble-

fuentes independientes.

mas muy serios; sobre todo, problemas relacionados

Además, cada vez que se enciende una computa-

con la eficiencia de estos bloques. Para explicar mejor

dora portátil el sistema comienza con un proceso de

esto, veamos la figura 3; es el diagrama típico de una

activación gradual. Esto significa que se echan a andar

fuente de poder tradicional; se tiene un voltaje de en-

algunos bloques fundamentales, y que se revisa si no

trada, que normalmente debe estar por lo menos 3V

hay problemas; en caso de no haberlos, se activa otra

por encima del valor del voltaje de salida; este último

serie de bloques secundarios y se vuelve a revisar; y así

llega a una de las terminales de un circ uito regulador

sucesivamente, hasta conseguir el encendido total del

de voltaje, en cuya salida se tiene finalmente el valor

equipo.

de tensión deseado.

Vea la figura 2. Es un diagrama, en el que están in -

Esta estructura tradicional es muy sencilla de en-

dicados los bloques de fuentes de poder de una portátil

tender. Pero en el caso de las computadoras portátiles,

típica. En la esquina inferior derecha se muestra el pro-

un inconveniente muy grave impide el uso de u na con-

ceso de arranque; de manera gradual, se encienden di-

figuración de este tipo: su eficiencia es muy pobre. En

versos grupos de circuitos; y después de ocho pasos,

efecto, en este tipo de fuentes, toda la caída de voltaje

todos los circuitos internos de la máquina están fun-

que ocurre en el regulador se transforma en calor; y

cionando y ella se encuentra totalmente encendida.

cuando hablamos de voltajes muy bajos en la salida, se

Entonces, tener una gran cantidad de fuentes inter-

puede dar el caso de que el desperdicio en forma de ca-

nas es algo común en las máquinas portátiles. Y como

lor sea mayor que la potencia útil suministrada por la

cada fuente puede fallar, son más los riesgos de que haya problemas. Pero el hecho de falle alguna fuente, no implica cambiar la tarjeta madre completa; en vez de esto, hay que verificar qué es exactamente lo que

Figura 5 Vin

Vout

pasó y reparar la motherboard en nivel de componentes; y para esto, conviene conocer la estructura de una

fuente típica de computadora portátil; y así, podremos reconocerla en la superficie de la placa. Precisamente

Oscilador de control

de esto hablaremos enseguida.


ELECTRÓNICA Y COMPUTACIÓN fuente. Por tal motivo, estos circu itos no se utilizan en computadoras portátiles.

Entonces, cuando son anchos los pulsos que pro-

vienen del conmutador, el voltaje en la salida del condensador es relativamente alto (parecido al voltaje

Fuentes conmutadas

original). Y a medida que los pulsos se van adelga-

Hace poco surgió un nuevo tipo de fuente, que ha ve-

zando, el voltaje en la salida también va disminuyen-

nido a revolucionar por completo la industria electró-

do.

nica en general: hablamos de las fuentes conmutadas,

Esto significa que si se calibra cuidadosamente la

que permiten manejar altas corrientes, con una eficien-

frecuencia de encendido-apagado del conmutador

cia excepcional. En la figura 4 se tiene el diagrama t í-

(función a cargo del oscilador de control), es posible

pico de una fuente de este tipo; seguramente, ya es muy

tener en la salida casi cualquier voltaje que se desee:

conocido por nuestros lectores.

desde 0, hasta el valor del voltaje original de entrada.

Estas fuentes res uelven el problema de la eficiencia. Sin embargo, la necesidad de incluir un tran sformador

• Cuando se tiene un valor de voltaje original variable

reductor las hace poco prácticas para espacios muy re-

(como es el caso de una batería que se va descargan-

ducidos (como los de las computadoras portátiles).

do poco a poco), el oscilador detecta este fenómeno;

Ante la imposibilidad de colocar fuentes tradicio-

nales o conmutadas en estos pequeños aparatos, los di-

y hace var iar la relación ON/OFF, para que el volta je en la salida siempre sea el mismo.

señadores decidieron usar un distinto tipo de fuente conmutada; coloquialmente, se conoce como fuente tipo chopper o de recorte de señal.

• Las fuentes tipo chopper son muy eficientes; operan con una eficiencia de 90% o más; algunas son capa-

Diagrama de bloques simplifcado El diagrama en bloques simplificado de este tipo de fuentes se muestra en la f igura 5. Observe que tienen

Figura 6

apenas cuatro dispositivos básicos: un elemento con-

Pulse Width Modulation

mutador (representado por un switch capaz de abrirse

0% Duty Cycle - analogWrite(0)

y cerrarse rápidamente); un oscilador de control, una bobina y un condensador. Veamos cómo funciona este

5v 0v

conjunto: 25% Duty Cycle - analogWrite(64)

• En primer luga r, el voltaje de entrad a debe ser mayor

5v

o igual que el voltaje de salida. Recordemos que el

0v

principio de operación de las fuentes tipo chopper estriba precisamente en recortar la señal inicial y en convertirla en un tren de pulsos. Los pulsos serán más anchos, si se requ iere un voltaje alto; o más del-

50% Duty Cycle - analogWrite(127) 5v 0v

gados, si se necesita un voltaje bajo (figura 6). • Este tren de pulsos se suministra al conjunto bobinacondensador, el cual funge como una especie de in-


tegrador. Y lo que hace este integrador, es obtener el promedio de la señal que tiene en su entrada.


40


Las fuentes de poder en computadoras portátiles ces de dar entre 95 y 96% de efi-

Figura 7

ciencia. Esto quiere decir que de toda la potencia que entra a la

fuente, un 5% o menos se desperdicia en forma de calor. Esta condición es ideal para computadoras

portátiles, e incluso para tabletas, teléfonos, reproductores MP3, etc.

Fuentes reales Por supuesto, el diagrama anterior (figura 7) está excesivamente simplificado. La realidad es mucho más compleja, como podemos ver en la figura 7; es el diagrama de una fuente real de computadora; específicamente, de la fuente para el CPU.

Obsérvelo bien, y notará lo siguiente: • Se tiene un voltaje de entrada, que puede ser desde 4.5 hasta 28V (normalmente, aquí entra el vol-

Figura 8


ELECTRÓNICA Y COMPUTACIÓN Figura 9

rantiza una señal perfectamente cuadrada a la entrada de la bobina, sin transitorios que pudieran modificar el comportamiento del conjunto. Incluso existen chips osciladores que contienen el dispositivo conmutador. Vea ahora la figura 8; es el

Figura 11

Figura 10

taje de la batería o del eliminador). También se usa un chip oscilador Maxim, de la serie MAX17xx. • El conmutador principal es el t ransistor MOSFET co-

nectado a la terminal DH. La señal recortada llega a una bobina y un condensador, y sale como un volta je regu lado que va de 0.925 a 2 V. Para f ijar el va lor de esta salida, se tienen cinco entradas: D0 a D4. • El otro transistor MOSFET incluido, sirve para for -

zar el apagado de la señal de entrada. De manera que cuando el transistor superior está encendido, el de abajo se encuentra apagado; y cuando el superior se apaga, el inferior se enciende. De este modo se ga-

42


Las fuentes de poder en computadoras portátiles diagrama de una fuente de baja potencia, en la que el

utilizados; se prefiere el uso de t ransistores que sirven

voltaje de entrada llega directamente a una de las ter-

de elementos conmutadores; así, según la potencia que

minales del oscilador; la señal recortada sale de otra

maneja dicha fuente en particular, es posible elegir el

de sus termin ales, con destino a la bobina y el conden-

transistor más adecuado.

sador. Sin embargo, los arreglos como este no son muy


ELECTRÓNICA Y COMPUTACIÓN

Identificando las fuentes

Figura 12

¿Cómo se reconocen las f uentes de poder dentro de u na tarjeta madre? Se podría decir que basta con identifica r los transistores conmutadores. Pero esto no es tan fácil, debido a que, para ocupar menos espacio, los fabricantes emplean un tipo especial de transistores de monta je superf icial. Y resu lta que estos t ransistores tienen el aspecto de un chip SMD de ocho terminales, y son idénticos a chips amplificadores, comparadores o con funciones muy diversas (figura 9). Las bobinas Por suerte, existe un elemento que es casi exclusivo de las fuentes de poder y que resulta relativamente sencillo de identificar: la bobina. Y todas las f uentes chopper necesitan una bobina para obtener el promedio de

Figura 13

la señal recortada. Entonces, basta con localizar la bo bina de cada una de las fuentes de poder, para ubicar éstas en una tarjeta madre de computadora portátil. En la figura 10 se muestran diversos encapsulados

de bobinas típicas que se utili zan en computadoras portátiles. Una de las principales características de estas bobinas es que poseen sólo un par de terminales. Y el encapsulado se compone de ferrita, que es una sustancia muy particular e idónea para el manejo de señales de alta frecuencia. Generalmente, estas bobinas se encuentran rodeadas por el oscilador, el conmutador y el condensador. A veces, un chip único sirve de oscilador para dos o

ubicamos a tres bobinas: dos cuadradas en la parte su-

más fuentes y se utili za más de un transistor conmuta-

perior, y una redonda casi enfrente de ellas.

dor. No es raro encontrar grupos de cuatro transistores que operan en conjunto; y lo mismo se puede decir de

Los condensadores

los condensadores (f igura 11). No obstante, una vez lo-

Los condensadores que se emplean en computadoras

calizadas las bobinas, es relativamente fácil identificar

portátiles no son como los que encontramos en la elec-

al resto de los componentes. Pero debemos tomar en

trónica convencional. Son elementos de tipo SMD, fa-

cuenta que las tar jetas madre de computadoras portá-

bricados de tantalio (fig ura 13). Su desempeño es mejor

tiles son dispositivos de doble cara; entonces, es muy

que el de los condensadores electrolíticos tradicionales;

probable que la bobina esté en una de las caras, y que

además, ocupan menos espacio y son mucho más esta-

los otros elementos de la fuente se encuentren en la cara

bles en condiciones de altas frecuencias y a ltas tempe-

opuesta de la placa.

raturas.

En la figura 12, donde se muestra una sección de una tarjeta madre de un sistema portátil, fácilmente

44


Las fuentes de poder en computadoras portátiles

Comentarios finales

del mismo, se localizan cuatro transistores MOSFET de tipo SMD; y entre ellos, está la bobina; y más a la

Con base en las descripciones anteriores, usted podrá

derecha encontramos un par de condensadores de tan-

identificar fácilmente a las bobinas y los condensado-

talio, lo cual completa la estr uctura básica de la fuen-

res que se utilizan en las f uentes de poder de computa-

te.

doras portátiles; y con ello, reconocerá cada una de las

Cuando haya aprendido a reconocer cada fuente

propias fuentes. Por ejemplo, en la esquina superior

de poder dentro de la placa base, estará en posibilidad

izquierda de la placa madre que se muestra en la f igu-

de diagnosticar su f uncionamiento. Es un tema del que

ra 14, se encuentra el chip oscilador (es un pequeño

hablaremos en la siguiente entrega.

dispositivo cuadrado de 24 terminales); a la derecha

Figura 14

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SERVICIOS DE INSTALACIÓN

SOLUCIONES PRÁCTICAS EN VIDEOVIGILANCIA Ing. Leopoldo Parra Reynada

Ante el clima de inseguridad, los sistemas de videovigilancia se han vuelto de lo más común. En el presente artículo revisaremos algunas de las últimas tendencias en este campo; verá que la instalación de un sistema de este tipo es cada vez más accesible.

Introducción Durante mucho tiempo, los sistemas de videovigilancia

fueron muy costosos y difíciles de instalar y mantener. Generalmente, eran de uso exclusivo en instituciones bancarias, joyerías, casas de cambio, oficinas de gobierno, etc. En efecto, los sistemas de CCTV (circuito cerrado de TV), estaban ca si fuera del alcance del consumidor promedio. Sólo en hogares de clase alta se los podía encontrar.

Sin embargo, esto ha cambiado en los últimos años, gracias a la aparición de nuevas tecnologías que han perm itido reducir el costo inicial, el mantenimiento y la operación continua del conjunto. Y en la ac tualidad, casi cualquier per-

sona puede tener un sistema de v ideovigilancia digital con múltiples cámaras. Veamos cuáles son las tecnologías que han permitido este avance en los sistemas de vigilancia por video. Es posible que entonces se anime usted a incursionar en estos servicios de instalación.

46


Soluciones prácticas en videovigilancia

Las cámaras de video

a un ladrón ocasional de cometer

Lo extraordinario del caso es

un robo o un crimen, ante la posi-

que, gracias a los avances en la tec-

Sin duda alguna, el avance más no-

bilidad de que lo estuvie ran graban-

nología electrónica e informática,

table en el mundo de la videovigi-

do.

una cámara de alta resolución mo-

lancia está en las cámaras fabrica-

En la actualidad, las cámaras

derna cuesta una fracción de lo que

das especialmente para tal propósi-

de vigilancia son pequeñas, discre-

costaba una cámara an áloga. Y por

to. Las cámaras antiguas eran gran-

tas y poderosas, capaces de captar

sus reducidas dimensiones, puede

des, pesadas y estorbosas, fáciles de

imágenes de alta resolución. Algu-

instalarse en casi cualquier rincón

ubicar y neutralizar (figura 1A); y

nos equipos pueden guardar video

oculto del sitio que se desea vigi lar,

como producían una señal de v ideo

en Full-HD, que es 1920 x 1080 pi-

de modo que no sea descubiert a por

análoga, obligaban a usar un siste-

xeles de resolución (fig ura 1B). Por

el intruso (figuras 1C y 1D).

ma de grabación en cintas magné-

lo general, incluyen LED inf rarrojos

Este proceso de miniaturi zación

ticas que era costoso y poco ef icien-

que permiten grabar incluso en la

parece estar a punto de dar otro “sal-

te. Además, la calidad de imagen

oscuridad. Producen una señal de

to”, con el desa rrollo de una nueva

dejaba mucho que desear (de hecho,

tipo digital, que puede ser grabada

tecnología llamada WLC; son las

la mayoría sólo eran ¡en blanco y

por medios informáticos (discos du-

siglas en ing lés de “cámara en nivel

negro!). Entonces, más que para

ros o unidades de memoria) o ser

de silicio” (figura 1E). La cámara

identificar a personas sospechosas,

transmitida a través de Internet.

se construye casi al mismo tiempo

estas cámaras servían para disuadir Figura 1

Diversos pos de videocámaras

A Angua cámara de videovigilancia

B Moderna cámara de videovigilancia

C Videocámaras en miniatura


SERVICIOS DE INSTALACIÓN en que se está grabando la oblea de

Por otra parte, la tecnología

el procesamiento de imagen (figura

silicio con los semiconductores ne-

CMOS es aplicada para fabricar los

2A). Prácticamente, lo único que

cesarios. De esta manera se obtiene

captores de imagen porque permite

hay que hacer es alimentar al chip,

una cámara de dimensiones increí-

un increíble grado de integración de

blemente reducidas, sin que ello im-

funciones en sus chips. Y así, es po-

el cual produce como salida una secuencia de imágenes procesadas.

plique un sacrificio en la calidad de

sible construir cámaras en cuyo cap-

Y entonces, las dimensiones de

la imagen.

tor se encuentran los circ uitos para

las cámaras pueden reducirse toda-

Figura 1

Diversos pos de videocámaras

D Microcámaras de video

E Videocámaras de tecnología WLC

48


Soluciones prácticas en videovigilancia

Videocámaras de tecnología CMOS

B

A

Figura 2

vía más. Incluso existen soluciones

almacenar ese tipo de señal recor-

muy rápido y que la calidad de la

de tipo “todo e n uno”; por ejemplo,

señal fuese mala.

en un gabinete relativamente peque-

tada, se requería una videograbadora especial que era muy costosa.

ño (cuyo tamaño equivale al de un

Por suerte, este equipo podía

las cámaras de seguridad se guar-

par de casetes de aud io apilados) se

grabar en cintas VHS comunes; así

dan por medios informáticos: pri-

tiene la cámara, los circuitos de pro-

que el mantenimiento del equipo no

mero, la señal de video es converti-

cesamiento y de manejo de señal,

era tan costoso. Sin embargo, había

da en datos digitales; y así, se pue-

los de almacenamiento y despliegue

un inconveniente: para evitar un

den guardar en discos duros, en

de imagen (como es el caso del sis-

gasto excesivo en cintas, los usua-

tarjetas de memoria o en discos óp-

tema mostrado en la figu ra 2B, que

rios solían grabar en ellas una y otra

ticos; o pueden ser enviados por c a-

puede instalar se en el parabrisas del

vez; y por el constante uso, era ló-

bles de red, o subirse a Internet (vea

automóvil).

gico que las cintas se desgastaran

en la figura 3 una grabadora digital

Actualmente, las imágenes de

Formatos de grabación Tal como se mencionó, las cámaras

Figura 3

antiguas manejaban sus señales de

forma análoga y había que usar medios de almacenam iento capaces de guardar ese tipo de información. Debido a que era muy costoso gra bar video en tiempo real, la mayoría de los sistemas de vigilancia reducían el número de cuadros que tomaban por segundo; en vez de los 30 tradicionales, se utilizaban 10 o

hasta 5 cuadros por segundo; y para


SERVICIOS DE INSTALACIÓN moderna típica de un sistema de vi-

éstas se comunican con la grabado-

poco tiempo cuando se presenta un

gilancia). Esto ha abaratado consi-

ra mediante señales radiales (figura

suceso inesperado.

derablemente el mantenimiento de

4A). Esto evita el tendido de largos

Y prácticamente en tiempo real,

un sistema de videovigilancia, y lo

cables a través de todo el inm ueble,

el usuario puede vigilar su s propie-

pone más al alcance del público en

y facilita labores como la reubica-

dades cuando está de vacaciones en

general.

ción de las cámaras. Sin embargo,

el otro lado del mundo.

hay que cuidar que las cáma ras y la

Tecnología inalámbr ica

grabadora estén dentro del rango de

Comentarios finales

cobertura de la señal de radio; en Los avances tecnológicos en este

tanto esto se cumpla, las cámaras

En la actualidad, podemos estar li-

campo, también son evidentes en la

podrán ser ubicadas en cualquier

teralmente rodeados de cámaras de

facilidad con la que se instala todo

sitio y se garantizará su comunica-

video que registran nuestros movi-

el conjunto; se lo debemos a la inte-

ción con la grabadora digital.

mientos sin que siqu iera nos demos

gración de la tecnología inalámbri-

Este aspecto ha traído consigo

cuenta. Incluso en pequeñas tien-

ca tanto en las cámaras de seguridad

una ventaja adicional: generalmen-

das, papelerías, mueblerías y otros

como en la grabadora digital.

te, para la transmisión-recepción de

negocios pequeños, ya se utilizan

En efecto, aunque todavía es po-

señales se aprovecha la red WiFi del

de manera común los sistemas de

sible instalar un sistema tradicional

hogar o negocio. Entonces, es fácil

videovigilancia.

en el que mediante cables de video

hacer que las señales de las cámara s

Es por ello que vale la pena con-

las cámaras se comunican con el

se envíen a través de Internet, de

siderar los servicios de instalación

equipo de grabación, esto ya no es

modo que un usuario pueda estar

y mantenimiento de sistemas de vi-

estrictamente necesario. Cada vez

verificando el estado de su propie-

deovigilancia como una opción de

son más populares los sistemas de

dad a través de su teléfono inteligen-

trabajo. Hay muchas posibilidades

vigilancia inalámbricos, en los que

te o de su tablet conectada a la red

de que contraten nuestros serv icios

únicamente hay que suministrar

(figura 4B); y así, puede actuarse en

en pequeños negocios y en los ho-

voltaje a cada una de las cámaras;

gares.

Figura 4

A Sistema de vigilancia inalámbrico

B Vigilancia por Internet a través del teléfono celular

50


Si te dedicas o te vas a dedicar a la

electrónica automotriz… Estos equipos son para ti Simulador de sensores análogos y actuadores ECU-22

Pulsador de inyectores de última generación

Simulador de pulsos de CKP y CMP CKP-22

INYEC-22

Simulador de sensores de tipo análogo, como TPS, CMP, MAF, ECT y MAP; también simula actuadores. Ideal para el banqueo de computadoras y el diagnóstico automotriz. Incluye manual de manejo. Utilícese de preferencia con el CKP-22.

Probador digital de bobinas de encendido BOBI-22

Equipo de última generación para el diagnóstico y limpieza de inyectores. Puede ser utilizado en sistemas MPFI, TBI, VORTEC, Magneti-Marelli, Motronic, etc., sin importar el tipo de conector del inyector a verificar o activar.

Punta lógica y probador digital VCD

Probador universal multimarcas de IAC, cuerpos y pedales

LAMP-22 Probador de bobinas de encendido tipo COP, DIS, etc. Prueba bobinas con y sin transistor; y con frecuencias desde 1 rpm a 10,000 rpm, para los diagnósticos más exigentes. Se puede utilizar combinadamente con multímetro u osciloscopio.

Genera señales de CKP sincronizadas tipo Hall y del tipo generador empleadas en vehículos Ford , Chrysler, VW, GM, etc. Este instrumento es actualizable y cuenta con manual de instrucciones. Utilícese de preferencia con el ECU-22.

Check-22

Herramienta de diagnóstico diseñada para realizar mediciones de voltaje en corriente directa, mediciones de señales de baja frecuencia y polaridades. Ideal para el taller mecánico.

Equipo 3 en 1: válvulas de marcha mínima, cuerpos de aceleración y pedales electrónicos. Probador universal y multimarcas, fácil de utilizar.

Revisa sus características en el canal de Electrónica y Servicio de

Diseñado por los expertos de:

www.youtube.com/user/electronicayservicio

www.electronicayservicio.com

Tel: (0155) 29 73 11 22

EySer-194.pdf

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