Fallas en la Etapa de Barrido Horizontal

Teoría y Servicio Electrónico

LOCALIZACION Y REPARACION DE FALLA EN LA ETAPA DE BARRIDO HORIZONTAL Prohibida la reproducción total o parcial de este libro, así como su tratamiento informático y transmisión de cualquier forma o medio, sea electrónico; mecánico o fotocopia, sin el permiso previo y por escrito del titular de los derechos. DERECHOS RESERVADOS © 2000 Distribuido por: Editorial Centro Japonés Norte 2, No. 4, Col. Hogares Mexicanos, Edo. de México, C.P. 55040 Tel. (5) 7•87•17•79, fax (5) 7•70•02•14

Clave 1201 ISBN 968-7799-48-X

Director General: Profr. J. Luis Orozco Cuautle Director Adminsitrativo: Lic. Javier Orozco Cuautle Director Editorial: Lic. Felipe Orozco Cuatle Negociaciones Internacionales y Proyectos Especiales: Ing. Atsuo Kitaura Kato Editor responsable: Lic. Eduardo Mondragón M. Autor: Profr. Alvaro Vázquez Almazán Diseño Gráfico: D.C.G. Norma C. Sandoval R. Diagramación: Gabriel Rivero Montes de Oca DIbujos: D.C.G. Ana Gabriela Rodríguez López

Centro Japonés de Información Electrónica

INDICE Capítulo 1. El barrido horizontal (bajo voltaje) ¿Qué es el barrido horizontal? ................................................................................................... 7 Diagrama a bloques de la etapa de salida horizontal. .................................................................. 7 El separador de sincronía horizontal........................................................................................... 7 La etapa de barrido horizontal ............................................................................................. 9 ¿Qué es la sincronía horizontal? .......................................................................................... 9 Importancia del separador de sincronía horizontal ................................................................ 9 ¿Cómo trabaja el separador de sincronía horizontal? ............................................................ 9 Teoría de operación del separador de sincronía horizontal ..................................................... 10 El control automático de frecuencia (AFC) ................................................................................. 10 Teoría de operación ............................................................................................................ 12 El oscilador horizontal ............................................................................................................... 14 Principios de la oscilación ................................................................................................... 14 Tipos de osciladores ........................................................................................................... 16 El excitador (driver) horizontal ................................................................................................... 17 Teoría de operación ............................................................................................................ 17 Capítulo 2. La salida horizontal (alto voltaje) ¿Qué es la salida horizontal? ..................................................................................................... 19 Importancia ....................................................................................................................... 19 Operación .......................................................................................................................... 20 Barrido horizontal del centro a la derecha de la pantalla ........................................................ 20 Barrido horizontal de derecha a izquierda de la pantalla (retorno) .......................................... 20 Barrido horizontal de izquierda al centro de la pantalla .......................................................... 22 Operación del circuito básico .................................................................................................... 22 Situación 1: Cuando se presenta la alternancia positiva de la señal de barrido horizontal, proveniente de la etapa excitadora a través del transformador excitador horizontal (T501)....... 23 Situación 2: Cuando se presenta la alternancia negativa de la señal de barrido horizontal ........ 24 Generación del alto voltaje y voltajes secundarios ....................................................................... 24 Los circuitos de protección ........................................................................................................ 25 Protector contra emisión excesiva de rayos X (X-RAY) ........................................................... 25 Protector contra exceso de corriente .................................................................................... 25 Protector contra exceso de voltaje ....................................................................................... 25 Limitador de brillo automático (ABL) ................................................................................... 25 Capítulo 3. Análisis de una etapa de salida horizontal Introducción ............................................................................................................................. 27 Televisor Sony Modelo KV-21RS50 ........................................................................................... 27 Análisis del circuito ............................................................................................................. 31 Comentarios finales .................................................................................................................. 32

Capítulo 4. Circuitos de prueba para la localización de fallas Nota preliminar ........................................................................................................................ 33 1. Punta medidora de ALTO VOLTAJE ........................................................................................ 33 Diagrama esquemático ....................................................................................................... 34 Operación .......................................................................................................................... 34 2. Punta probadora de señal de barrido horizontal ...................................................................... 35 Diagrama esquemático ....................................................................................................... 35 Operación .......................................................................................................................... 35 3. Probador de yugos y flyback .................................................................................................. 36 Diagrama esquemático ....................................................................................................... 36 Operación .......................................................................................................................... 36 4. Generador de onda cuadrada ................................................................................................ 37 Diagrama esquemático ....................................................................................................... 38 Operación .......................................................................................................................... 38 Capítulo 5. Localización de fallas en la etapa de barrido horizontal Diagrama general de flujo ......................................................................................................... 39 Localización de fallas en la etapa osciladora horizontal ................................................................ 39 Localización de fallas en el excitador horizontal .......................................................................... 42 Localización de fallas en la salida horizontal ............................................................................... 44 Probador de yugo y flyback ....................................................................................................... 47 Prueba del flyback .............................................................................................................. 47 Prueba del yugo horizontal .................................................................................................. 48

INTRODUCCION Si usted es un técnico que durante su labor de servicio ha tenido contratiempos o dudas relacionados con el funcionamiento y las fallas de la etapa de barrido horizontal de un televisor (por ejemplo, que el aparato no encienda o se dañe constantemente el transistor de salida horizontal), seguramente esta publicación será de su interés. El presente volumen de Teoría y Servicio Electrónico está dedicado, por una parte, a analizar el funcionamiento de la etapa de SALIDA HORIZONTAL de un televisor; y por otra, a proponer acciones concretas para la localización de fallas en ella. Con este último objetivo, se explica cómo utilizar instrumentos y otros recursos que comúnmente existen en un taller de electrónica; y en caso de que no existan, se ofrecen alternativas viables. Los capítulos de este fascículo son: • En los capítulos 1 y 2, hacemos una descripción del funcionamiento de la etapa de barrido horizontal; para el efecto, se empieza con la explicación de la etapa de sincronía y se termina con la de la etapa amplificadora. • En el capítulo 3 se explica el funcionamiento de la etapa de salida horizontal de un circuito representativo, contenido en el televisor Sony modelo KV 21RS50. • En el capítulo 4 proponemos el armado de algunos circuitos que lo auxiliarán en la localización de fallas. • Finalmente, en el capítulo 5 se muestran en detalle los puntos clave a verificar para la localización de fallas. Se explica cómo hacer mediciones con/sin osciloscopio y con multímetro; y a falta de estos instrumentos, cómo se pueden aplicar los circuitos alternativos propuestos en el capítulo 4. De tal forma, pretendemos no sólo disipar algunas de las principales dudas que con más frecuencia surgen cuando se trabaja en la reparación de televisores (especialmente en la etapa de salida horizontal), sino también sentar las bases teórico-prácticas que por su procedencia (los conocimientos adquiridos en la escuela de electrónica y las experiencias vividas en el banco de servicio) son verdaderamente aplicables y útiles en nuestro medio.

Capítulo 1 EL BARRIDO HORIZONTAL (bajo voltaje)

¿Qué es el barrido horizontal? El proceso de descomposición de una imagen en sucesivas líneas horizontales recibe el nombre de exploración horizontal; y la señal eléctrica necesaria para que este proceso se realice adecuadamente, recibe el nombre de barrido horizontal.

oscilador horizontal, un excitador, un amplificador de salida, un transformador de alto voltaje (flyback), un yugo de deflexión, una protección contra alto voltaje (hold down) una protección contra corriente excesiva (OCP), un bloqueador horizontal y un protector contra emisión excesiva de rayos X. Pero veamos en detalle cómo funciona cada uno de estos bloques.

Diagrama a bloques de la etapa de salida horizontal

El separador de sincronía horizontal

Para analizar el funcionamiento del barrido horizontal, es necesario conocer el diagrama a bloques de la etapa de salida horizontal (figura 1.1). Observe que se encuentra un bloque separador de sincronía horizontal, un control automático de frecuencia (AFC), un

Todos sabemos que para transmitir una imagen en movimiento por televisión, es necesario descomponerla en cuadros; a su vez, los cuadros se deben descomponer en campos y éstos en líneas de exploración horizontal (figura 1.2A).

Figura 1.1 Yugo de deflexión horizontal

Del amplificador de luminancia

Separador de sincronía

AFC

Oscilador horizontal

Excitador horizontal

Amplificador de salida horizontal

Transformador de alto voltaje

Bloqueador horizontal

Protector contra emisión excesiva de rayos X

OCP

Hold down

Fuente de alimentación

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TEORIA Y SERVICIO ELECTRONICO

Figura 1.2

A

Es necesario descomponer en líneas horizontales una imagen para transmitirla por televisión, así como al redactar una carta hay que escribirla línea por línea. México 12 de Julio 1996 Srita. Alejandra Rodríguez Presente Estimada amiga. Recibe un caluroso saludo de alguien que a la distancia advierte lo que vales. El motivo de esta carta es para decirte que proximamente viajaré...

B

1

2

3

4

El recorrido de la señal de TV inicia en el estudio (1), donde se toma y graba una imagen para su posterior modulación y amplificación (2); enseguida se le da a la señal la forma y potencia necesarias para su transmisión por la antena (3). La señal viaja a través de ondas electromagnéticas y llega a la antena receptora (4) y finalmente al televisor, donde se recupera la imagen y el sonido originales del estudio de grabación.

Una vez que la imagen es completamente explorada por la cámara de televisión, se envía a la antena de transmisión para ser propagada entre los equipos receptores (figura 1.2B). Después que la señal es captada por la antena receptora, pasa a un bloque sintonizador que la modula y convierte en una frecuencia de menor valor para su posterior manejo en un bloque de frecuencia intermedia; de éste se extrae la señal de video y la señal de audio. La señal de audio pasa por un bloque demodulador estéreo, luego por un bloque amplifica-

Figura 1.3 Demodulador estéreo

Sintonizador

Amplificador

R

Frecuencia intermedia (FI)

Separador de croma y luminancia (Y/C)

L

Y C

Localización y reparación de fallas en la etapa de barrido horizontal

dor de potencia y finalmente por las bocinas; por su parte, la señal de video se dirige hacia el separador de croma y luminancia (figura 1.3). La señal de croma se dirige hacia un proceso de demodulación de color, donde se extraen los componentes de las señales del rojo, verde y azul (demodulador RGB). Luego de esto, las señales de RGB pasan por los amplificadores de color y finalmente llegan hasta los cátodos del cinescopio (figura 1.4).

Figura 1.4

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bloque oscilador horizontal, pasa por el excitador horizontal y finalmente llega hasta la salida horizontal.

La etapa de barrido horizontal Esta etapa es la responsable de garantizar que, en el receptor de televisión, el haz electrónico “pinte” horizontalmente la pantalla del cinescopio con la ayuda del yugo de deflexión horizontal. Se encarga de generar el alto voltaje que se necesita para excitar al ánodo del cinescopio (con el fin de producir brillo en la pantalla del televisor), y los voltajes secundarios indispensables para alimentar otras secciones (audio, barrido vertical, etcétera). ¿Qué es la sincronía horizontal? Es la acción de determinar en qué momento inicia y termina una línea de exploración horizontal. El circuito encargado de realizar esta función es precisamente el separador de sincronía. Importancia del separador de sincronía horizontal Si no existiese un circuito encargado de sincronizar al oscilador horizontal en el receptor de televisión, las imágenes desplegadas en pantalla no se podrían visualizar correctamente; entonces no se tendría un punto de referencia con el cual determinar dónde empieza y dónde termina una línea de exploración horizontal y, como resultado, la imagen desplegada en la pantalla del televisor se vería deformada.

La señal de luminancia se dirige hacia dos circuitos: la etapa de luminancia y el separador de sincronía; y desde este último, pasa a las etapas de barrido horizontal y de barrido vertical (figura 1.5). En la etapa de barrido horizontal se encuentra un bloque denominado control automático de frecuencia (AFC), que es desde donde la señal de luminancia se dirige hacia el

Figura 1.5 Luminancia

Hacia el cinescopio

Y Separador de sincronía

¿Cómo trabaja el separador de sincronía horizontal? Como ya mencionamos, la imagen transmitida se descompone en sucesivas líneas horizontales que contienen la información del momento en que inicia y termina una línea de exploración. Por tal motivo, en el equipo receptor debe existir un circuito capaz de reconocer en qué momento inicia y termina una línea de exploración horizontal; para ello, la señal de video contiene al principio y al final de cada línea de exploración horizontal un pulso que se denomina borrado horizontal; y montado en éste, se encuentra el pulso de sincronía horizontal (figura 1.6).

Etapa horizontal Etapa vertical

Pulsos de borrado y de sincronía horizontal. La función del pulso de borrado horizontal, es impedir que

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Figura 1.6 Oscilograma de una línea horizontal, mostrando el pulso de una sicronía (H sync) y la ráfaga de color.

Oscilograma de un pulso H sync ampliado, mostrando la ráfaga

Pulso H sync

Ráfaga de color

el haz electrónio que explora horizontalmente la pantalla del televisor “pinte” en ésta su trayecto de retorno (o sea, de derecha a izquierda) durante la exploración de un cuadro completo (una imagen completa). Y en este mismo proceso el pulso de sincronía horizontal desempeña un papel muy importante, pues le indica al circuito receptor el momento en que inicia y termina una línea de exploración horizontal. Precisamente, la función del separador de sincronía horizontal consiste en identificar los pulsos de sincronía y separarlos de los pulsos de borrado horizontal. Estos últimos pulsos, junto con la señal de video compuesta, son enviados por la estación transmisora para que, con respecto a la frecuencia y fase de su oscilador horizontal, se sincronicen la frecuencia y fase del oscilador horizontal (oscilador local) del aparato receptor; con este propósito, el separador de sincronía horizontal debe recibir la señal de luminancia (imagen en blanco y negro) en que se encuentran codificados los pulsos de borrado horizontal y los pulsos de sincronía horizontal.

Teoría de operación del separador de sincronía horizontal Acabamos de decir que para poder recuperar los pulsos de sincronía horizontal, es necesario aplicar la señal de luminancia al separador de sincronía horizontal. Este separador está constituido básicamente por

un circuito comparador, el cual –como su nombre lo indica– compara la señal de luminancia con un nivel de voltaje previamente establecido (por lo general, un 70% del valor del pulso de sincronía horizontal). Si observamos detenidamente la figura 1.7, nos daremos cuenta que el circuito utilizado como separador de sincronía es un amplificador operacional en configuración de comparador. Con este circuito, es fácil comprobar que mientras la señal de luminancia se mantenga en un nivel de voltaje mayor que el nivel del voltaje de referencia, la salida del comparador será igual a 0; y cuando la señal de luminancia se encuentre por debajo del nivel de referencia, la salida del comparador entregará un nivel de voltaje aproximado a su voltaje de alimentación (lógicamente que esto sucederá cuando en la señal de luminancia aparezcan los pulsos de sincronía horizontal, los cuales a su vez se localizan en los pulsos de borrado horizontal a una frecuencia de 15750 Hz).

Figura 1.7 Señal de luminancia

Voltaje de referencia

Y

-

Salida

+

Salida del comparador

El control automático de frecuencia (AFC) La siguiente “escala” que en su camino hacia el yugo de deflexión horizontal hace la señal de sincronía horizontal, es un bloque llamado control automático de frecuencia o AFC. El control automático de frecuencia es utilizado para mejorar la inmunidad al ruido del oscilador de deflexión horizontal. Esto es necesario, porque la salida del

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Figura 1.8 Señal de video compuesta Etapa de barrido vertical

Del amplificador de video

Separador de sincronía

Diferenciador

Detector de fase

Hacia los amplificadores de deflexion horizontal

Oscilador horizontal

Pulsos de sincronía Filtro Voltaje de correción

separador de sincronía contiene ruido ya sea de sincronía vertical o de sincronía horizontal. Los pulsos de sincronía horizontal y su correspondiente ruido, pueden alimentar al separador de sincronía; y como éste separa los pulsos de sincronía vertical de los de sincronía horizontal, el oscilador horizontal puede interpretar que el ruido que acompaña a estos últimos también forma parte de los pulsos de sincronía.

Dado que el separador de sincronía horizontal es básicamente un filtro pasa-altos y que los pulsos de ruido se encuentran en la gama de alta frecuencia, éstos pasarán fácilmente del separador de sincronía al oscilador horizontal. Desgraciadamente, la frecuencia del oscilador horizontal es muy sensible a cualquier pulso; así que cada uno de los pulsos de ruido puede llegar a modificarla.

B+

Figura 1.9 C9

+ R4 C1 + -

-

Del separador de sincronía

R3

C6

D1

R6

Q1 R2

D2

L1

C3

C2

R9 -

+

+ R1

R5

R7 C5 C4

R8

Voltaje de error hacia el oscilador horizontal

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mente es un pulso negativo, el cual se obtiene del separador de sincronía (figura 1.9). El inversor de fase Q1 es un amplificador que produce dos salidas de pulsos de sincronía, que son iguales en amplitud pero opuestas en fase. La salida del emisor se encuentra en fase con la señal de entrada, mientras que la salida del colector se encuentra invertida 180º con respecto a la misma. Cuando se hace presente la alternancia negativa del pulso de sincronía, la conducción del transistor se interrumpe y el inversor de fase deja de trabajar. A través del capacitor C1, la alternancia positiva de la señal de sincronía se acopla del colector del inversor (Q1) al ánodo de D1; al mismo tiempo, a través de C2, la alternancia negativa del pulso de sincronía se acopla al cátodo de D2. Como resultado de estos pulsos, la corriente de electrones que fluye de tierra pasa por R1, carga a C2, atraviesa los diodos D2 y D1, carga a C1, atraviesa R4 y cierra circuito con B+; y a final de cuentas, el flujo de corriente deja cargados a C1 y C2 con aproximadamente el voltaje de pico del pulso de sincronía.

Las características esenciales del circuito se ilustran en la figura 1.8. En ella, vemos que los pulsos de sincronía horizontal se obtienen del separador de sincronía y son comparados con la señal generada por el oscilador horizontal; la comparación entre estas dos señales da como resultado el bloque detector de fase. Este circuito convierte los pulsos de sincronía horizontal en un voltaje de error, el cual se dirige hacia un filtro para remover cualquier ruido que pueda estar presente. El voltaje de error se dirige hacia el oscilador horizontal y corrige la frecuencia de oscilación.

Teoría de operación La función de este circuito es desarrollar un voltaje de DC que sea proporcional a cualquier error que pudiera existir entre los pulsos de sincronía y la frecuencia del oscilador horizontal. El comportamiento de este circuito varía de acuerdo con tres condiciones: 1. Cuando únicamente se aplican pulsos de sincronía. La señal de entrada del inversor de fase general-

B+

Figura 1.10

C9

R4 +

-

C1

R3

D1

C6

R6

Del separador de sincronía

Q1 R2 D2

L1

C3

C2

R9 -

+

R1 R5

C5

R7

+

-

-

+

Voltaje de error hacia el oscilador horizontal R8

C4

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Durante el intervalo entre pulsos de sincronía, los capacitores se descargan. C1 se descarga a través de R3, pasa por R5, atraviesa R8, llega a tierra, atraviesa C9, alcanza el positivo de la fuente, atraviesa R4 y llega hasta el otro extremo del capacitor C1. Por su parte, C2 se descarga a través de R1, llega a tierra, alcanza a la resistencia R8, pasa por R5, llega a R2 y finalmente llega al capacitor C2 (figura 1.10). Ambos voltajes se desarrollan a través de R8, donde uno es negativo y el otro es positivo con respecto a tierra. Además, como cada caída de voltaje fue causada por una descarga de igual voltaje de los capacitores, los dos voltajes a través de R8 son iguales pero de polaridad contraria; por eso se neutralizan y dejan una caída de voltaje de 0 a través de R8. La descarga de C1 y C2 produce una caída de voltaje a través de los resistores R1 y R3, que polarizan en sentido inverso a los diodos D1 y D2 durante el tiempo que dura la señal de sincronía. 2. Cuando se aplica únicamente la señal del oscilador horizontal (es decir, sólo con señal diente de sierra). La señal diente de sierra que se toma de refe-

rencia, proviene del oscilador horizontal o de una retroalimentación de un embobinado del flyback (figura 1.11). Este embobinado proporciona un pulso positivo, el cual es integrado por C3 y R6 y forma el diente de sierra que alimenta la unión de D1 y D2. Si no se presenta el pulso de sincronía, el medio ciclo positivo de la señal diente de sierra permitirá que D2 conduzca cuando una corriente de tierra fluya y pase por R8, R5, R2, D2, R6 y finalmente regrese a la bobina del flyback L1. La dirección de la corriente a través de R8 produce una caída de voltaje opuesta al medio ciclo positivo; por consiguiente, la caída de voltaje a la salida de R8 es 0. 3. Cuando se aplican los pulsos de sincronía horizontal y la señal del oscilador horizontal al mismo tiempo (es decir, con los pulsos de sincronía y la señal diente de sierra). Cuando se aplican ambas señales al detector de fase, pueden ocurrir tres situaciones distintas:

B+

Figura 1.11 C9 R4

C1

R3

D1 R6

C6 Del separador de sincronía

Del flyback

Q1

-

D2

R2

C2

R9

C3

L1

+

R1 R5 Voltaje de error hacia el oscilador horizontal C5

R7 R8 C4

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Figura 1.12 A Oscilador en frecuencia Pulsos de sincronía Señal de referencia + 0

-

-

B Oscilador en baja frecuencia Pulsos de sincronía Señal de referencia

+ 0v

- Voltaje de error negativo

-

Cuando la señal diente de sierra se mantiene en voltaje negativo en el cátodo de D1 y el ánodo de D2, la conducción de D1 (causada por los pulsos de sincronía) hace que C1 se cargue con un voltaje elevado, tal como lo hizo antes. El voltaje negativo en el ánodo de D2 reduce la conducción de éste, y C2 se carga con un voltaje pequeño; y como las corrientes de descarga a través de R8 no son iguales, se produce un voltaje de error negativo. Este voltaje es filtrado por C4, R7 y C5, para posteriormente ser aplicado al oscilador horizontal y así forzar a la frecuencia de operación del oscilador a regresar a su valor normal (figura 1.12B). c) Si la frecuencia del oscilador horizontal tendiera a aumentar, la conducción de los diodos sería tal que C2 se cargaría con un voltaje mayor que C1. Durante el periodo de descarga de los capacitores, no son iguales los voltajes; por lo tanto, el voltaje de error desarrollado a través de R8 es positivo y, en consecuencia, la frecuencia del oscilador disminuye hasta regresar a su valor original (figura 1.12C).

C Oscilador en alta frecuencia Pulsos de sincronía

Señal de referencia

El oscilador horizontal

+ 0v -

-

Voltaje de error positivo

a) En operación normal, la frecuencia del oscilador y la frecuencia de los pulsos de sincronía son iguales. El pulso de sincronía ocurre cuando la señal diente de sierra está pasando por 0 durante el retorno; esto hace que el circuito se comporte como si cada señal se aplicara por separado, y entonces se produce un voltaje de error igual a 0; de tal suerte, la frecuencia del oscilador horizontal no cambia (figura 1.12A). b) Si el oscilador tiene la tendencia de disminuir la frecuencia en comparación con los pulsos de sincronía horizontal, la imagen desplegada no se visualizará correctamente; es decir, los pulsos de sincronía ocurren cuando la señal diente de sierra se encuentra en el medio ciclo negativo.

La función principal del oscilador horizontal es generar en el receptor de televisión una señal en forma de diente de sierra con una frecuencia de 15750 Hz. Esto se hace para que el haz electrónico generado en el interior del cinescopio recorra de izquierda a derecha la pantalla del mismo; si esto no se cumple, sólo se observará un punto luminoso. Como ya dijimos, los pulsos de sincronía horizontal se utilizan para garantizar que el oscilador horizontal genere una señal diente de sierra con una frecuencia de exactamente 15750 Hz y que ésta se encuentre sincronizada con la señal de video enviada por la transmisora. Aunque el oscilador horizontal puede prescindir de ellos para generar la señal diente de sierra, no es seguro que pueda colocar a ésta en fase con la señal de video; y al no lograr esto, provocará que la imagen recuperada no se mantenga estable en la pantalla del cinescopio (figura 1.13).

Principios de la oscilación Todo oscilador está formado por un capacitor y una bobina conectados en paralelo, los cuales integran lo

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Figura 1.13

que se llama un circuito tanque (también conocido como circuito resonante). Este circuito funciona de la siguiente manera (figura 1.14A): 1. Cuando a través de un interruptor se aplica un voltaje de alimentación a los extremos del circuito formado por el capacitor y la bobina, la corriente eléc-

Figura 1.14

trica fluye por ésta y la lleva a desarrollar un campo magnético. El comportamiento de este circuito depende directamente del flujo de corriente eléctrica; cuando ésta comience a aumentar, la bobina hará lo propio; mas si en ese momento se abre el interruptor (figura 1.14B), la corriente será interrumpida y el campo desarrollado en la bobina generará un voltaje (o sea, una autoinducción) proporcional al voltaje aplicado pero con polaridad inversa. El voltaje autoinducido provoca un flujo de corriente eléctrica en dirección del capacitor, con lo cual éste se carga eléctricamente; por lo tanto desaparece el voltaje generado en la bobina, y se transfiere hacia los extremos del capacitor. 2. Cuando el capacitor está totalmente cargado (figura 1.14C), una corriente de descarga empieza a fluir por la bobina (inicia desde el polo negativo del capacitor, pasa por la bobina y llega finalmente al polo positivo del capacitor). Después esta corriente de descarga comenzará a generar un campo magnético, conforme dicho capacitor se vaya descargando. Y cuando la corriente fluya por la bobina, se invertirá la polaridad del campo magnético generado en ella misma.

A

B Corriente de descarga Campo magnético generado

+

-

-

+

Voltaje autoinducido

+

-

-

+

D

+

+ -

Campo magnético

+ -

-

+

-

Corriente de descarga

+

C

Voltaje autoinducido

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Una vez que el capacitor ha sido totalmente descargado, el campo magnético generado en la bobina se autoinduce un voltaje de polaridad contraria. Esto provoca que el capacitor se cargue nuevamente, pero ahora en sentido contrario (figura 1.14D); entonces, una vez más, tenderá a descargarse a través de la bobina; y al suceder tal hecho, la bobina volverá a generar un campo magnético cuya polaridad será opuesta a la inmediata anterior. Siempre y cuando se aplique un voltaje de alimentación al circuito, este ciclo se repetirá una y otra vez, hasta que desaparezca el flujo magnético en la bobina y –en consecuencia– el capacitor no pueda cargarse de nuevo. Si dicho voltaje no es pulsante, el circuito dejará de oscilar por sí solo; la razón de esto, es que existen pérdidas de corriente durante el recorrido entre la carga del capacitor y el campo magnético generado en la bobina. En un circuito oscilador, el circuito resonante se coloca dentro del circuito de retroalimentación de un amplificador. El objeto de esto, es que la oscilación no se detenga. El proceso completo se repite a una frecuencia determinada (que se conoce como frecuencia de resonancia), la cual depende de los valores de

inductancia de la bobina y de la capacidad del capacitor. El método más eficaz para evitar que la oscilación se detenga, consiste en emplear parte del circuito resonante como un componente de la polarización del circuito amplificador.

Tipos de osciladores Si bien existen varios tipos de osciladores, los más comunes son los Hartley (figura 1.15A). Estos dispositivos utilizan un par de bobinas o una bobina con derivación, así como un capacitor en el circuito de polarización. Los osciladores Colpitts también son muy conocidos, aunque, a diferencia de los Hartley, utilizan una sola bobina y un capacitor de bloqueo de corriente directa (figura 1.15B). Por lo demás, hay una gran semejanza entre ambos tipos de osciladores. Por su parte, los osciladores a cristal emplean un cristal piezoeléctrico como sistema de retroalimentación (de ahí su nombre). Estos dispositivos permiten obtener una frecuencia de oscilación muy estable (figura 1.15C).

Figura 1.15 A Oscilador Hartley

B+

B+

B Oscilador Colpitts RL

RB1

C2

RL

Salida

Salida

CB L1

C1

R1 L2

C1 RB2 RE

B+ C Oscilador a Cristal

R2 C1

R1

XTAL

Salida

L3

CE C2

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El excitador (driver) horizontal

Figura 1.17

El siguiente bloque en el trayecto de la señal de barrido horizontal, es el excitador. Este bloque, cuya función es darle a la señal de barrido horizontal la forma y la potencia adecuadas para su posterior manejo, es un amplificador de mediana potencia y está constituido por un transistor amplificador, una red de amortiguamiento, una red desacopladora y un transformador de entrepaso (figura 1.16).

B+

+

R1 -

T1 C1 Del oscilador horizontal

C2

Q1 +

R2 -

C3

R3

B+

Figura 1.16 Del oscilador horizontal Amplificador

Red de amortiguamiento

Transformador de entrepaso

Etapa desacopladora

Teoría de operación El funcionamiento del circuito es el siguiente: R1 y R2 forman el circuito de polarización de base; R3 y el primario de T1 forman el circuito de alimentación al colector; C2 es el circuito de amortiguación; C3 es la red desacopladora; C1 es un circuito de acoplamiento. Una vez que han sido identificadas todas y cada una de las partes que forman al circuito, pasemos a analizar el funcionamiento de éste. Cuando se hace presente el voltaje de alimentación (B+) en los extremos de R1 y R2, empieza a fluir una corriente eléctrica desde el nivel de tierra, pasando por R2 y R1 y hasta llegar al voltaje de alimentación. Al suceder esto, la corriente deja una caída de tensión en los extremos de R2, lo cual sirve para polarizar a la base del transistor Q1. En ese momento empieza a fluir una corriente eléctrica a través del transistor, la cual va de tierra al emisor, atraviesa la base, llega a R1 y finalmente cierra circuito en la línea de alimentación. Al fluir una corriente eléctrica de emi-

sor a base, el transistor manifiesta una corriente eléctrica que fluye desde tierra, pasa por el emisor, el colector, el primario del transformador T1 y R3, para finalmente llegar al voltaje de alimentación (figura 1.17). Con esto, el transistor está listo para amplificar cualquier señal que le sea aplicada a su terminal de base; por lo tanto, cuando el oscilador horizontal genere la alternancia positiva de la señal de diente de sierra, el capacitor C1 acoplará la señal proveniente del mismo con el voltaje de polarización aplicado a la base del transistor Q1; de tal forma, aumentará el voltaje de polarización a la base del transistor y se provocará una mayor corriente de su emisor a su base a través de C1 (el cual se cargará eléctricamente). Dicho aumento de corriente en el transistor hace que éste aumente la corriente de emisor a colector, atravesando el transformador T1, pasando por R3 y finalmente llegando a la línea de alimentación. Al aumentar la corriente en el transistor, la resistencia interna de éste (emisor-colector) disminuye; esto provoca una menor caída de tensión en la terminal de colector, por lo cual disminuye el voltaje de este mismo. Como consecuencia de todo esto, el secundario del transformador T1 manifiesta en sus extremos la alternancia positiva de la señal del oscilador horizontal (figura 1.18). Cuando el oscilador horizontal genera la alternancia negativa, la corriente eléctrica de la señal fluye a través de C1; entonces éste se descarga a través de R2, llega hasta tierra y cierra circuito en el oscilador horizontal. Como el transistor queda polarizado en

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Figura 1.18

Figura 1.19

B+

B+ T1

Q1 C1 Del oscilador + horizontal

R1 -

C2

T1

Q1 C1 Del oscilador horizontal

R2 C3

+

C2

-

R3 + B+

R2 C3

R3

B+

sentido inverso, deja de conducir y entonces disminuye la corriente de emisor a base. Y la corriente de emisor a colector disminuye, porque crece la resistencia interna del transistor; y es que con esto, el voltaje de colector también aumenta (figura 1.19). Al disminuir la corriente en el transistor (de emisor a colector), la corriente que fluye a través del transformador T1 se reduce. Esto provoca que el campo magnético generado en la bobina primaria del transformador (T1) también disminuya, y que, en consecuencia,

se manifieste en los extremos del secundario del transformador T1 un menor voltaje; tal hecho significa que hasta este punto ha llegado la alternancia negativa de la señal del oscilador; dicha señal ha aumentado en corriente y voltaje, y se ha formado la señal adecuada (forma de onda) para que trabaje correctamente la etapa de salida horizontal.

Capítulo 2 LA SALIDA HORIZONTAL (alto voltaje)

¿Qué es la salida horizontal? La etapa denominada salida horizontal consta de un circuito que tiene una triple responsabilidad: generar el ALTO VOLTAJE con que se alimenta al segundo ánodo de aceleración del cinescopio, proporcionar los voltajes de alimentación para las diferentes secciones que conforman al televisor y hacer que el haz electrónico recorra de izquierda a derecha la pantalla del cinescopio.

Importancia La salida horizontal es una de las etapas más importantes en un televisor. Cuando ella no trabaje adecuadamente, el receptor no encenderá pese a que la fuente de alimentación esté operando de forma correcta. Este tipo de fallas casi siempre provoca incertidumbre en el personal con poca experiencia en el servicio técnico; pero cabe señalar que hasta algunos técnicos experimentados llegan a tener confusiones cuando trabajan en esta sección.

Figura 2.1

T2

DYH

T1

Del excitador horizontal

Q1

C1 C3 D1 C2 B+

R3 B+

20


damper, que C1 representa a los capacitores de RF (también llamados capacitores de sintonía) y que L1 representa a la inductancia del flyback y del yugo.

Figura 2.2 Circuito equivalente al amplificador de salida horizontal

S1 -

S2

C1

Capacidad distribuida

Equivale a la inductancia del yugo y del flyback L1

+

Circuito equivalente al damper

Si una falla no se soluciona adecuadamente aun y cuando se hayan cambiado los elementos que con más frecuencia se dañan en esta sección (transistor de salida horizontal, excitador, yugo y flyback) y se haya hecho esto con sumo cuidado, algunos de ellos sufrirán daños en cuanto el televisor se conecte a la red eléctrica. Puesto que el regulador puede resultar afectado, es importante conocer cómo trabaja la etapa de salida horizontal para que la reparación del mismo se facilite y se tenga el menor índice de daños posible en los componentes antes mencionados.

Operación Para explicar la forma en que trabaja la etapa de salida horizontal, es necesario analizar el funcionamiento de cada uno de sus componentes: transistor de salida horizontal, diodo damper, flyback y yugo de deflexión horizontal. En la figura 2.1 tenemos el circuito básico de una etapa de salida horizontal típica. Se puede observar al transformador de acoplamiento T1, entre la etapa de BAJO VOLTAJE y la etapa de ALTO VOLTAJE; al transistor de salida horizontal Q1; al diodo damper D1 (diodo amortiguador); a los capacitores de RF (radiofrecuencia) C1, C2 y C3; al transformador de alto voltaje T2 (flyback); y al yugo de deflexión horizontal (DYH). Para entender bien el funcionamiento de la etapa de salida horizontal, también es preciso hacer una analogía con un circuito equivalente (figura 2.2). Observe que el interruptor S1 está representando al transistor de salida horizontal, que S2 representa al diodo

Barrido horizontal del centro a la derecha de la pantalla Como todos sabemos, el haz electrónico recorre la superficie de la pantalla de derecha a izquierda; por lo tanto, el barrido horizontal comienza con la operación del amplificador horizontal (figura 2.3A). En el momento del inicio, el haz electrónico se encuentra en el centro de la pantalla. Si en ese instante se cierra el interruptor S1 y se mantiene abierto S2, significa que está aplicándose un voltaje constante a L1; y como la corriente fluye a través de L1, el campo magnético se expande (figura 2.3B) y, por consiguiente, el haz electrónico se dirige hacia el lado derecho de la pantalla. Cuando la señal diente de sierra se encuentra en su nivel máximo de voltaje (figura 2.3C), el campo magnético en L1 también alcanza su máximo nivel de fuerza magnética; en consecuencia, el haz es obligado a ir hasta el punto más lejano del lado derecho de la pantalla. Entonces puede decirse que en ese momento ha terminado el trayecto de exploración del lado derecho de la misma. Barrido horizontal de derecha a izquierda de la pantalla (retorno) Si luego del evento anterior se abre S1, la energía que en forma de campo magnético se ha almacenado en el yugo y el flyback obligará al circuito sintonizado a entrar en oscilación (figura 2.3D). La frecuencia de tal oscilación está determinada por los valores de inductancia equivalentes a L1 y al total de capacitancia distribuida en C1 (circuito que oscila aproximadamente a 100 KHz). Cuando el campo magnético que rodea a L1 comienza su colapso, el circuito sintonizado oscilatorio inicia el retorno del haz electrónico. En tales circunstancias L1 actúa como generador, donde el pico máximo de voltaje depende del campo magnético colapsado. En el momento que la frecuencia de oscilación llega a 100 KHz, el voltaje desarrollado a través de L1 tiene un pico positivo de miles de voltios. Si se utiliza

C1

S1

+

-

S1 cerrado S2 abierto

+

-

(A)

L1

C1

S1 + I

S

N

El campo magnético del yugo expande al haz moviéndolo hacia la derecha. S2 abierto

+

-

(B)

ro Cent

C1

S1 +

S

N

C1

S1 +

S

N

S1 se abre, el campo magnético se colapsa. El haz se mueve de la derecha hacia el centro. C1 se empieza a cargar S2 abierto

+

-

(D)

ida cend al en t n o riz a ho Salid

El máximo campo magnético envía al haz hacia el extremo derecho (S2 abierto)

+

-

(C)

Señal diente de sierra de deflexión horizontal

C1

S1

+

L1

C1 completamente cargado. El campo magnético ha desaparecido. S2 abierto

+

-

(E)

C1

S1

+ I

-

(F)

N

S

Izquierda

C1 se descarga. El campo magnético se invierte y se expande. El haz electrónico se mueve hacia la izquierda. S2 abierto

+

-

Centro

Derecha

C1

S1

+ I

-

(G)

S

N

ncen

C1 está totalmente descargado y el campo magnético en el yugo es máximo. S2 abierto

+

-

D

re a mp e

+

-

S1 S2 C1

(H)

+ I

S

N

El campo magnético se colapsa, S2 se cierra y el haz se mueve hacia el centro

dido


21

Figura 2.3

22

un transformador de subida, este pico de voltaje positivo puede ser incrementado fácilmente hasta valores de 30,000 voltios. Una vez que empieza a disminuir, la corriente que fluye a través del yugo viaja en la misma dirección que antes (figura 2.3D). Y en vista de que cuando esto sucede la polaridad del campo magnético colapsado es la misma que al principio, el haz electrónico se mueve del extremo derecho al centro de la pantalla. Cuando el haz electrónico es rechazado hacia el centro de la pantalla (figura 2.3E), el campo magnético que rodea al yugo y al flyback se colapsa por completo y C1 se carga totalmente; pero enseguida este mismo comienza a descargarse a través de L1 (figura 2.3F), en dirección opuesta a la de la corriente que atravesó el yugo durante el viaje del haz hacia la derecha. A causa de la expansión que en el campo magnético provoca la corriente de descarga de C1, el haz electrónico tiene que desplazarse del centro al lado izquierdo de la pantalla.

Barrido horizontal de izquierda al centro de la pantalla Cuando el haz electrónico es enviado hasta el extremo izquierdo de la pantalla (figura 2.3G), C1 se encuentra completamente descargado y la corriente que circula a través del yugo está en su punto máximo. El retorno horizontal se completa cuando finaliza medio ciclo de la señal de oscilación del circuito de sintonía, formado por L1 y C1. Si la oscilación generada por el circuito de sintonía continuara hasta desaparecer, el haz electrónico se movería y disminuiría hasta que la señal generada por el oscilador desapareciera también. Como resultado de este cambio en la dirección del haz electrónico, aparecerían líneas blancas en la pantalla (líneas de retorno horizontal). Para evitar que la oscilación generada por el circuito de sintonía (L1 y C1) continúe, es preciso amortiguarla; y para ello, hay que forzar al circuito oscilante a interrumpir rápidamente su funcionamiento; a su vez, esto se consigue mediante una pequeña resistencia conectada en paralelo, la cual debe tener cierta polaridad en un momento determinado; precisamente, esta


condición es cumplida por el diodo damper o diodo amortiguador. En el circuito equivalente, realizar esta función sería igual a que el interruptor S2 se cerrara inmediatamente después del retorno de la señal (figura 2.3H). La deflexión del haz electrónico de la izquierda hacia el centro de la pantalla del cinescopio es lineal, porque el circuito de sintonía ha sido amortiguado. Cuando el haz electrónico es rechazado hacia el centro de la imagen, el diodo damper deja de conducir; entonces S2 se abre, y el amplificador de salida horizontal comienza a funcionar (S1 se cierra). En ese preciso momento se completa una línea de barrido horizontal (un ciclo de la señal de oscilación horizontal), y el proceso inicia para la siguiente línea; y así sucesivamente, en tanto no se apague el televisor.

Operación del circuito básico Para la siguiente explicación tomaremos como referencia el circuito que se observa en la figura 2.4. Se trata de un circuito representativo de la etapa de salida horizontal.

HY

Figura 2.4

T501 Q503

C501 D503

C503

C502 B+ B+

R501

L501

FBT

En la figura encontramos al transformador T501, que es el transformador excitador horizontal y tiene la función de acoplar las impedancias de la etapa excitadora con la etapa amplificadora. Recordemos que la

23


Figura 2.5

HY

T501 +

Q503

+ -

C501

+ -

C502

D503

+ - C503

B+

B+

R501

L501

FBT

etapa excitadora cuenta con una impedancia de salida alta, y la etapa de salida con una impedancia de entrada baja. En la misma figura podemos ver dónde se encuentra el transistor Q503 (que actúa como amplificador de potencia o amplificador de salida horizontal), el diodo D503 (que es el diodo damper o diodo amortiguador), los capacitores C501, C502 y C503 (que son los capacitores de sintonía o de RF), el transformador FBT (Flyback Transformer) o flyback (encargado de generar los voltajes de alimentación secundarios así como el ALTO VOLTAJE necesario para el segundo ánodo de aceleración del cinescopio) y el yugo de deflexión horizontal (HY). Existen dos situaciones relacionadas con el funcionamiento del circuito:

Situación 1: Cuando se presenta la alternancia positiva de la señal de barrido horizontal, proveniente de la etapa excitadora a través del transformador excitador horizontal (T501) En el momento que esto sucede, el transistor de salida horizontal conduce de emisor a base. Esta corriente fluye desde la terminal del transformador excitador que se encuentra conectada a tierra a través de la resistencia R501 y la bobina L501; luego llega al emisor, a la base y finalmente al polo positivo de la señal, que

se encuentra en la parte superior del propio transformador excitador (figura 2.5). De igual manera, dicho flujo de corriente que va de emisor a base del transistor de salida horizontal, genera otro flujo del mismo tipo pero que va de emisor a colector de este mismo dispositivo. En este último caso, la corriente fluye desde tierra a través del paralelo formado por la resistencia R501 y la bobina L501; después llega al emisor, a la base, al colector del transistor de salida horizontal y finalmente a la bobina primaria del transformador de ALTO VOLTAJE (flyback); en este último punto, se une con dos corrientes: la corriente que fluye a través de tierra y pasa por los capacitores de sintonía C501, C502, y C503 (a los cuales deja eléctricamente cargados) y la corriente eléctrica que pasa a través del yugo de deflexión horizontal para finalmente llegar al polo positivo de la fuente de alimentación. Cuando circula corriente por la bobina del primario del flyback y por las bobinas del yugo, todas ellas empiezan a generar un campo magnético. En tales circunstancias, la bobina del primario del flyback genera un voltaje, en forma de campo magnético, en las bobinas secundarias de este mismo dispositivo; el propósito de ello, es que estas últimas empiecen a generar voltaje en sus extremos (voltajes secundarios). Al generarse el campo magnético, el yugo, por su parte,

24


Figura 2.6 8.5KVpp C1

D1

C3

D2

C2

D3

C5

D4

C4

D5

D6

cho embobinado tiene una porción negativa y una porción positiva, de las que esta última es la más grande. Cuando se presenta la porción negativa del pulso de borrado horizontal, el diodo D1 queda polarizado en sentido directo; por su parte, el capacitor C1 se carga exactamente con el nivel de voltaje de ella (figura 2.7).

C6

Figura 2.7 Se carga con la parte negativa del pulso de sincronía C1

-

obliga al haz electrónico a desplazarse del centro a la derecha de la pantalla del televisor.

-

Generación del alto voltaje y los voltajes secundarios El proceso mediante el cual se genera el ALTO VOLTAJE necesario para alimentar al segundo ánodo de aceleración del cinescopio, basa su principio de operación en los circuitos multiplicadores de voltaje. En la figura 2.6 se muestra el circuito representativo de un triplicador de voltaje utilizado para generar el ALTO VOLTAJE en un televisor. Puede apreciarse la forma en que se presenta el pulso de borrado horizontal de aproximadamente 8.5 Kv, los cuales son generados por uno de los embobinados secundarios del flyback; di-

D2

C5

D3

D4

D5

D6

D1 +

Situación 2: Cuando se presenta la alternancia negativa de la señal de barrido horizontal Al darse esta situación, el diodo emisor base del transistor de salida horizontal Q503 queda polarizado en sentido inverso; y puesto que entonces este transistor no conduce, la corriente desaparece y el voltaje que estaba almacenado en los capacitores de sintonía se elimina al fluir corriente a través de la bobina del primario del flyback. El campo magnético generado en las bobinas del yugo así como en la bobina del primario del flyback provoca diferentes efectos; mientras que el yugo de deflexión envía este campo al diodo damper en forma de corriente eléctrica, el flyback induce voltaje en sus propias bobinas secundarias con el propósito de generar los voltajes de alimentación secundarios.

C3

+

+

C2

C4

C6

Cuando se presenta la porción positiva del pulso de borrado horizontal, el voltaje almacenado en el capacitor C1 se suma al voltaje de pico de la misma. Y dado que esto provoca que el diodo D2 conduzca, C2 es cargado con el nivel de voltaje de pico a pico de la señal de borrado horizontal: 8.5 Kv (figura 2.8).

Figura 2.8 Se descarga

C1

+ -

C3

D2

D1

-

C5

+ D3

D4

D5

D6

+

C2

Se carga con 8.5kv de señal del flyback

C4

C6

25


Después de varios pulsos de borrado horizontal, los diodos restantes del circuito (D3, D4, D5 y D6) causan efectos similares a los provocados por D1 y D2. Los capacitores C3 y C5 se cargan con el pico negativo de la señal de borrado horizontal, y a su vez cargan a los capacitores C4 y C6, respectivamente. Si observa con cuidado, notará que los capacitores C2, C4 y C6 se encuentran conectados en serie y que cada uno está cargado con 8.5 Kv; por eso el voltaje total es de 25.5 Kv (figura 2.9).

Figura 2.9

Después de varios pulsos, C2, C4 y C6 quedan cargados con 8.5 Kv cada uno C1

C3

D2

D1

C2 8.5 Kv

D3

C5

D4

D5

C4 +

8.5 Kv

D6

C6 +

8.5 Kv

= 25.5 Kv

Los circuitos de protección Desde hace tiempo, todos los televisores modernos cuentan con sistemas de protección que en la actualidad se siguen utilizando: el protector contra emisión excesiva de rayos X (X-RAY), el protector contra exceso de corriente (Over Current Protector u OCP) y el protector contra exceso de voltaje (Over Voltage Protector u OVP), cada uno de los cuales tiene una función específica en el televisor. Veamos brevemente cómo trabajan.

Protector contra emisión excesiva de rayos X (X-RAY) Este circuito tiene la responsabilidad de evitar que el cinescopio emita una cantidad de rayos X mayor que la permitida por los estándares internacionales. Sobra decir que una emisión excesiva es perjudicial para la salud del ser humano.

Este circuito “trabaja en equipo” con el protector contra sobrecorriente y con el protector contra sobrevoltaje, de los cuales toma una pequeña muestra; así, permite o impide que la señal del oscilador horizontal llegue al circuito excitador horizontal, dependiendo de que la misma esté o no dentro de los parámetros especificados; de esta manera se suspende la generación de ALTO VOLTAJE y el televisor se apaga; y a su vez, con ello se evita que ocurra una falla más grave.

Protector contra exceso de corriente Este circuito toma una muestra del voltaje de alimentación que recibe el colector del transistor de salida horizontal y que se aplica a través de la bobina del primario del transformador flyback (135 voltios). Gracias a esto, dicho circuito protector determina si la corriente que existe en el colector se ubica dentro de los valores predeterminados por el fabricante; en caso de detectar que la misma está por encima de tal rango (generalmente a causa de un corto), este circuito le indicará al protector contra emisión excesiva de rayos X que suspenda la oscilación; la finalidad de ello, es evitar que cualquier otro circuito se pueda dañar (especialmente la fuente de alimentación) Protector contra exceso de voltaje Su forma de trabajar es parecida a la del circuito protector contra exceso de corriente, con la diferencia de que su misión es determinar en qué momento la fuente de alimentación entrega un voltaje superior al nominal (135 voltios). Este circuito detecta el instante en que se sobrepasa dicho nivel, y se lo “hace saber” al protector contra emisión excesiva de rayos X para que éste bloquee al oscilador horizontal y se suspenda con ello la oscilación. Todo esto es muy importante, si tomamos en cuenta que como el voltaje de dicha fuente va directamente al amplificador de salida horizontal, cualquier aumento en el voltaje de alimentación se traduce en una mayor producción de ALTO VOLTAJE; a su vez, esto trae consigo una mayor emisión de rayos X. Limitador de brillo automático (ABL) Aunque el ALTO VOLTAJE es requerido en la medida que aumenta la cantidad de luz reproducida por una imagen, existe una manera de supervisar y regular el

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nivel con que lo genera el flyback; esto es precisamente lo que hace el circuito limitador de brillo automático. Entonces éste, con tal propósito, toma una muestra del ALTO VOLTAJE producido por el flyback; y cuando detecta que está próximo a sobrepasar los límites per-


misibles, envía una señal al circuito jungla para que en éste se inhabilite al oscilador horizontal; y la misma señal se envía a la fuente de alimentación, para que ésta disminuya el voltaje de B+ (que generalmente es de 135 voltios).

Capítulo 3 ANALISIS DE UNA ETAPA DE SALIDA HORIZONTAL

Introducción En este capítulo vamos a analizar el circuito de un televisor SONY, el cual es representativo de la etapa de salida horizontal. Usted podrá observar que la configuración del circuito se ajusta a las especificaciones teóricas explicadas en los capítulos anteriores. Es importante que haga un seguimiento cuidadoso de las señales, ya que su correcta comprensión le ayudará a analizar y entender los circuitos de otros modelos y marcas de televisores.

Televisor Sony Modelo KV-21RS50 En el diagrama a bloques de la figura 3.1, puede identificar fácilmente los distintos bloques que constituyen la etapa de salida horizontal. En la parte superior izquierda se encuentra el circuito integrado jungla Y/C IC301, cuya matrícula es CXA1870S; observe que por su terminal 4 (VI-IN) recibe la señal de video proveniente del bloque sintonizador, misma que atraviesa un amplificador y sale por

la terminal 6 (SW-OUT) para dirigirse hacia el transistor seguidor Q301; aquí, la señal es dividida; y mientras una parte va hacia la etapa vertical, la otra viaja con destino a la etapa horizontal, entrando por la terminal número 40 (H-SYNC); ya por dentro, la señal atraviesa el separador de sincronía horizontal, se dirige hacia el detector de fase (equivalente al control automático de frecuencia) y pasa hacia un circuito divisor de 1/32 (cuya función es dividir la frecuencia generada por el oscilador controlado por voltaje, que trabaja a una frecuencia de aproximadamente 500 KHz). Una vez dividida, la señal pasa por un circuito de corrimiento de fase, por el excitador horizontal y de aquí sale, por la terminal 29 (HD), con destino al transistor excitador horizontal Q550; enseguida se dirige hacia el transformador de acoplamiento T551, el transistor amplificador de salida horizontal, el yugo de deflexión horizontal y la terminal 1 del flyback, con la finalidad de que este último genere el ALTO VOLTAJE necesario para alimentar al segundo ánodo de aceleración del cinescopio, el ALTO VOLTAJE para el enfoque, el ALTO VOLTAJE para la reja-pantalla, el voltaje para alimentar a los filamentos, un voltaje de 13 vol-

VIDEO OUT

BUFFER Q301

VIDEO

X303 3.58MHZ

VIDEO BUFFER Q205

40 41

1

9

6 7 22

4

H-SYNC SEP

SDA

37 38 39 H S/S

3.58M VCO

ACC

0/60B AMP

12C BUS DECODER

SCL

V-SYNC

H-SYNC

XTAL

C-IN

Y2-IN

Y-IN

SW OUT

V1-IN

AFC

HP

34 29 31

PHASE DETECT

PHASE DETECT

TOT

DELAY

33

CERA

SWUTCH Q610

VCO

1/32

OSD BLK

H DRIVE

PHASE DET

PHASE SHIFT

11 28

H DRIVE

VP

V DRIVE

OCP Q504

SWITCH D503

30

5

6

2

3

V DRIVE

H-PROT TP85

T551

7

1

H-PROTEC D510

SWITCH D507

+ -

+ -

V CONTROL HOLD IC502

V COUNT DOWN

ABL

+13V

-13V

TP90

TP99

+180V

TP96

H OUT Q551

+13V RECT D509

-13V RECT D504

115V

+180V RECT D512

H DRIVE

115V

TP87

TP82

9

8

7

2

4

1

H OUT

TP84

D515

V MID

V OUT

CN501

FBT T504

1

3 2

4

5

6

5

6

11

02

FV

HV

CN503 HEATER

ABL

H DY (+)

H DY (-)

V DY (+)

V DY (-)

4

115V

02

FV

HV

Figura 3.1

H COMP Q612

H DRIVE Q550

115V

HOLD DOWN REF D506

X RAY

V SYNC SEP

DY ASSY

30 TEORIA Y SERVICIO ELECTRONICO


tios positivos y 13 voltios negativos necesarios para alimentar a los circuitos de la etapa de barrido vertical y un voltaje que se llama B+ reforzado (indispensable para alimentar a los circuitos amplificadores de color RVA). Por la terminal 2 del flyback, se toma una muestra de señal que sirve de referencia para el circuito protector contra sobrecorriente (OCP). A través del transistor Q504, esta señal pasa por el diodo D503 y se dirige hacia la terminal número 30 (X-RAY) del circuito jungla Y/C; también esta última terminal recibe una señal proveniente del diodo D507, el cual, a su vez, recibe información del circuito de sobrevoltaje IC502. Una vez identificadas todas y cada una de las secciones involucradas en el proceso, y de conformidad con el diagrama a bloques (figura 3.1), así es el recorrido de la señal de barrido horizontal. Pero veamos con más detalle el funcionamiento del circuito de la etapa de salida horizontal; con este propósito, utilizaremos como referencia el diagrama que se muestra en la figura 3.2, que es propiamente el diagrama esquemático del televisor objeto de nuestro estudio.

Análisis del circuito Para que el televisor encienda, es preciso que el circuito jungla (IC301) entregue por la terminal 29 la señal de oscilación horizontal necesaria para que la etapa de barrido horizontal pueda generar ALTO VOLTAJE y los voltajes de alimentación secundarios que se requieren para alimentar a las diferentes etapas que conforman al propio aparato. Pero para que todo esto suceda, es imprescindible que el circuito jungla tenga en su terminal 3 un voltaje de alimentación y en su terminal 33 la señal del cristal X 300. Ponga especial atención en estas señales, porque basta que una de ellas falte para que el circuito IC301 no funcione y, en consecuencia, el televisor no encienda. Ahora bien, inmediatamente después de que el aparato es encendido, la señal que proviene de la estación transmisora es sometida al siguiente proceso: 1. En el bloque sintonizador, las señales de televisión captadas por la antena (la cual se localiza en la parte superior izquierda del diagrama) son procesadas y convertidas en una señal de audio y video.

31

2. Con destino a la base del transistor Q205 (seguidor), el audio sale por las terminales 26 y 27 de TU101 y el video por la terminal 18 de este mismo. 3. Desde tal sitio, la señal de audio y video sale por la terminal del emisor, pasa por R284, C205, R291, R312, C357, y finalmente llega a la terminal 4 de IC301; internamente, pasa también por un bloque amplificador y sale por la terminal 6 de IC301, atraviesa R307 y R301, llega a la base del transistor Q301 y sale por el emisor; por último atraviesa R362 y C383, para llegar a la terminal 40 de IC301 (donde internamente se encuentra el separador de sincronía horizontal). Después de pasar por el separador de sincronía horizontal, la señal de sincronía horizontal es procesada internamente, hasta salir como señal de oscilación horizontal por la terminal 29 de IC 301. Esto significa que internamente se hace la separación de sincronía horizontal y el control automático de frecuencia, y se genera la oscilación horizontal. Desde ahí (terminal 29 de IC301), la señal viaja hacia R347, pasa por C390 y se dirige hacia la base del transistor excitador horizontal Q550. A través de la terminal de colector, la señal sale para dirigirse hacia el transformador excitador horizontal T551. Luego es recogida por la terminal 6 del transformador T551, y se dirige hacia la base del transistor de salida horizontal Q551. La señal se obtiene amplificada en la terminal de colector, desde donde es enviada hacia el yugo de deflexión horizontal y hacia la terminal número 1 del transformador flyback; luego de recibirla, éste se pondrá a generar el ALTO VOLTAJE necesario para alimentar al segundo ánodo de aceleración del cinescopio, al enfoque y a la reja-pantalla, así como el voltaje de B + reforzado y los voltajes secundarios. A través del diodo D514, que se encuentra conectado en la terminal 2 del flyback, se toma una muestra de la corriente que el transistor de salida horizontal consume durante su operación normal. Cuando la corriente se encuentra en su valor nominal, el voltaje a la salida del diodo no sufre cambio alguno; mas si por algún motivo (corto en el transistor de salida horizontal, aumento del voltaje de alimentación, señal de oscilación horizontal fuera de frecuencia, desvalorización

32

de R549 conectada en el ánodo de D514, etcétera) la corriente aumenta, el voltaje a la salida del diodo D514 también aumentará; de esta manera el transistor Q504 (OCP o protector contra sobrecorriente) empezará a trabajar, pues, a través de R547, recibe directamente en su base el voltaje que proviene de D514. Observe que los voltajes de polarización aplicados al transistor mantienen a éste en estado de corte, pero sólo por una décima de voltaje; así que cualquier cambio en el consumo de corriente, por pequeño que sea, modificará el voltaje de polarización de base; y al modificarse este voltaje, el transistor entrará en estado de saturación y aumentará el voltaje de colector (el cual pasa por R545 y llega al ánodo de D503, mismo que trabaja como interruptor). Tras recibir voltaje, el diodo se comporta como interruptor cerrado; por tal motivo, el voltaje pasa por su propia terminal de cátodo, atraviesa R559, R590 y, con la finalidad de suspender la oscilación horizontal y así suspender también el consumo de corriente, finalmente llega a la terminal 30 de IC301 (protección contra emisión excesiva de rayos X). El circuito de protección contra sobrevoltaje está formado por la resistencia R519, el diodo D505, el diodo zener D506, la resistencia R520 y el capacitor C513. Estos componentes integran el circuito de referencia, mientras que D510, C528, R523, R527, C511 y R525 forman el circuito de protección horizontal. El circuito integrado IC502 es el comparador. Por otra parte, en condiciones normales, el circuito de referencia toma una muestra del voltaje de alimentación y entrega a la terminal 6 del comparador un voltaje de 9.8 voltios; en tanto, a través de la terminal 7 del flyback, el circuito de protección horizontal toma una muestra del voltaje generado por este mismo elemento. Para ser aplicado a la terminal 5 del circuito comparador, dicho voltaje, que es de apenas 8.8 voltios, se rectifica y se filtra. Con tales voltajes en las terminales del comparador, la salida de éste se vuelve negativa (aproximadamente -12 voltios); y el diodo D507 no conduce, pues se comporta como interruptor abierto. En el momento en que el voltaje generado por el flyback aumente, el voltaje del circuito de protección también lo hará; y cuando esto suceda, el voltaje en la terminal de salida del comparador se elevará a aproxi-


madamente +12 voltios; de tal suerte, el diodo D507 conducirá y el voltaje en la terminal 30 del circuito jungla aumentará y bloqueará al oscilador horizontal. Y si el voltaje de referencia fuese el que se modificara, el efecto a la salida del comparador sería el mismo; esto, siempre y cuando el voltaje de referencia disminuyera a un nivel menor que el voltaje del circuito protector horizontal. El circuito limitador de brillo automático (ABL) toma una referencia de la terminal 11 del flyback, la filtra y la envía a la terminal 23 del circuito jungla, para que éste modifique la magnitud de la señal de luminancia y así haga disminuir el brillo y la corriente de consumo. También esta señal (ABL) llega hasta la base de Q612, a través de R651. La señal sale por el colector de Q612, y se dirige, por un lado, hacia la terminal 34 del circuito jungla como señal de AFC, y por otro, hacia la terminal 1 del circuito integrado de control de potencia (IC601), que se localiza en la fuente de alimentación. La función principal del circuito de control de potencia es controlar la frecuencia de trabajo del oscilador de la fuente de alimentación, con la finalidad de bloquear a ésta para obligarla a aumentar o disminuir el voltaje que suministra o, definitivamente, para forzarla a que deje de trabajar.

Comentarios finales Como se podrá dar cuenta, basta conocer los principios de operación de la etapa de barrido horizontal, para entender fácilmente el funcionamiento de algún sistema en particular. Lo único que hace falta es tener un poco de paciencia para localizar todas y cada una de las secciones involucradas en la etapa, con el propósito de dar seguimiento a la señal y a sus procesos de operación. Le sugerimos que trate de analizar algunos sistemas de otros modelos y marcas de televisores. Verá que los circuitos básicos son y seguirán siendo los mismos, y que sólo cambia la forma en que se fabrican; tan es así, que mientras algunos equipos tienen las etapas en circuitos discretos (es decir, construidas con transistores, resistencias, capacitores, bobinas, diodos, etcétera), otros cuentan en la mayoría de ellas con circuitos integrados.

Capítulo 4 CIRCUITOS DE PRUEBA PARA LA LOCALIZACION DE FALLAS

Nota preliminar Durante su labor de servicio, todo técnico en electrónica ha enfrentado muchos y variados problemas; entre ellos, la ausencia de ALTO VOLTAJE o de barrido horizontal o la sospecha de que algún yugo o flyback no esté trabajando de manera normal y sea el causante de daños en el transistor de salida horizontal o en el regulador de la fuente del televisor. Precisamente para contribuir a facilitarle el diagnóstico de fallas en estos equipos, en este capítulo analizaremos cuatro circuitos muy sencillos pero a la vez muy útiles incluso para efectuar una reparación real.

1. Punta medidora de ALTO VOLTAJE Más que necesario, es indispensable medir el ALTO VOLTAJE que sirve de alimentación al segundo ánodo de aceleración del cinescopio de un televisor a color. Si este voltaje se encuentra por encima de su valor nominal (aproximadamente 1.1 Kv por pulgada diago-

nal del aparato), ocasionará que el televisor se apague o, en su defecto, que el transistor de salida horizontal se dañe; y al dañarse éste, también se dañarán los transistores de la fuente de alimentación. Sin embargo, llevar a cabo esta tarea no es algo fácil si tomamos en cuenta que los voltímetros de corriente directa (CD) no disponen de una escala capaz de medir voltajes tan elevados; por ejemplo, los voltímetros convencionales pueden medir un máximo de 1000 voltios. Así que la medición de este voltaje es posible únicamente con una punta especial que lo soporte, aunque en tal caso también se presenta un problema: el costo relativamente elevado de este instrumento; a favor de él, cabe señalar que su utilidad en el banco de servicio justifica el desembolso. Dadas tales circunstancias, le proponemos un circuito alternativo que, conectado al multímetro en función de voltímetro de CD y en una escala mayor de 300 voltios, sirve para obtener una lectura real del ALTO VOLTAJE generado en el flyback.

34


Figura 4.1

Al multímetro 10M

10M

10M

10M

10M

10M

10M

10M

10M

6.8M

2.2M

1M

(+) (-)

Punta de prueba GND

Diagrama esquemático En la figura 4.1 se muestra el diagrama esquemático del circuito de la punta medidora de ALTO VOLTAJE. Observe que se trata de 12 resistencias conectadas en serie. Operación Como usted recordará, en todo circuito de resistencias conectadas en serie el voltaje aplicado a sus extremos se divide tantas veces como número de resistencias se tengan conectadas; a la mayor resistencia le corresponde el mayor voltaje, y a la menor resistencia el menor voltaje. En vista de que el circuito que nos ocupa es un divisor de voltaje entre 100, este valor tendrá que multiplicarse por el que indique el voltímetro de CD, para determinar finalmente el nivel de ALTO VOLTAJE desarrollado en el circuito a prueba. Usted notará que el circuito consta de 9 resistencias de 10 MΩ (10 millones de ohms), una de 6.8 MΩ

(6.8 millones de ohms), una de 2.2 MΩ (2.2 millones de ohms) y otra de 1 MΩ (1 millón de ohms). Este circuito de resistencias conectadas en serie forma un circuito divisor de voltaje con un factor de 100 a 1. Esto significa que por cada 100 voltios que sean medidos por el circuito, la resistencia R11 entregará un voltio; de modo que si el multímetro marca 230 voltios, realmente se trata de 23 000 (230 voltios por 100 = 23 000). El caimán sirve para colocar en nivel de tierra la punta medidora de ALTO VOLTAJE. Es importante que usted tenga la precaución de aislar perfectamente al circuito, con la finalidad de evitar fugas o arcos de corriente entre el chasis y el circuito de prueba; si se presenta un arco de corriente, éste puede dirigirse hacia usted y causarle una desagradable sensación. En la figura 4.2 se muestra cómo deberá quedar armado el circuito con los materiales que se especifican en la tabla 4.1. Tabla 4.1

Figura 4.2

CANTIDAD

DESCRIPCION

9

Resistencias 10 M Ohms 1 Watt

1

Resistencia 6.8 M Ohms 1 Watt

1

Resistencia 2.2 M Ohms 1 Watt

1

Resistencia 1 M Ohm 1 Watt

1

Caimán negro, tamaño mediano

1

Banana negra

1

Banana roja

1

Punta de prueba

35


2. Punta probadora de señal de barrido horizontal

Figura 4.5 D1

C1

Figura 4.3

-

+

Con este circuito y un multímetro convencional es fácil medir los voltajes de señales pico a pico, porque la mayoría de multímetros sólo puede medir voltajes de señal RMS (efectivos). Si hace memoria, recordará que estos voltajes equivalen a un 70.7% del voltaje real de pico, es decir, de una alternancia (figura 4.3).

Operación El circuito funciona como un duplicador de voltaje, donde C1 se carga hasta igualar el nivel del voltaje de pico negativo que la señal adquiere cuando D2 está conduciendo (figura 4.5).

-

C2

D2 V. Pico V. P.P.

V. Medio

V.R.M.S.

+

Diagrama esquemático En el diagrama mostrado en la figura 4.4, usted puede apreciar que el circuito consta tan sólo de 2 diodos rectificadores y de 2 condensadores.

Cuando se presenta el pico positivo de la señal, C1 queda en serie con el voltaje del mismo y, en consecuencia, a través de D1, carga a C2 con el doble de voltaje. Finalmente este voltaje se aplica de forma directa al multímetro, el cual entregará una lectura equivalente al voltaje pico a pico de la señal medida. En la tabla 4.2 se especifican los materiales necesarios para armar el circuito.

Figura 4.4

D1

C1 Punto de prueba

C2 D2

36


Tabla 4.2 CANTIDAD

DESCRIPCION

2 (C1,C2)

Capacitor 0.01 microfaradios 2000 Voltios

2 (D1, D2)

Diodos NTE 558

1

Cable rojo calibre 18

1

Cable negro calibre 18

1

Caimán negro, mediano

1

Banana de aguja negra

1

Banana negra

1

Banana roja

Diagrama esquemático En la figura 4.6 tenemos el diagrama esquemático del circuito propuesto, donde se puede observar que se trata de un circuito generador de señal de alta frecuencia y un transistor amplificador de potencia. Operación El circuito integrado 555 es básicamente un circuito generador de pulsos, cuya frecuencia está determinada por los valores de los componentes periféricos a los que se encuentra asociado. Con el propósito de que quede bien entendido el funcionamiento de este dispositivo, enseguida señalaremos brevemente para qué sirve cada una de sus terminales:

3. Probador de yugos y flyback Gracias a las mediciones hechas con un amperímetro de corriente directa, este circuito nos indica si el flyback se encuentra en buen estado o ha sufrido daños. La lectura obtenida depende del tipo de flyback sujeto a verificación, pues el consumo de corriente que este elemento hace es mayor en un televisor de 20 pulgadas que en uno de 14, por ejemplo.

Figura 4.6 T1

D1

SW1

D2

• Terminal 1: Es la tierra general del circuito. • Terminal 2: Es la entrada del circuito; recibe el nombre de disparo, porque genera un nivel lógico alto a la salida cuando se le aplica un nivel lógico bajo a la entrada. A través de una resistencia, y con la finalidad de evitar falsos contactos, esta terminal debe estar conectada a la fuente de alimentación. • Terminal 3: Es la terminal de salida.

Interruptor push button

C2

R1

+ Multímetro en función de amperímetro

R2 D3

Led indicador

C1

-

D4

B+

FU4 4

8

R3 R4

100Ω 7

ICI 3 555

Salida de oscilación

R5 Q1

C3

Aquí se conecta el fly-back en prueba

2 5 6 1 C4

Para conectar a tierra la terminal de flyback correspondiente

37


• Terminal 4: Es la terminal de reinicio. Una vez que por la terminal 2 se ha disparado el circuito, la terminal 4 se mantiene en estado alto; así, el ciclo será completado hasta que se descargue el capacitor que se conecta a la terminal 6 (voltaje de control). Si se envía momentáneamente la terminal 4 a tierra, el voltaje de salida desaparece y el capacitor conectado a la terminal 6 se descarga. Cuando la terminal de reinicio no sea utilizada, es aconsejable conectarla al voltaje de alimentación, para que cualquier ruido externo no interfiera con el funcionamiento normal del circuito. • Terminal 5: Es la terminal de control, con la que, valga la redundancia, se puede controlar la frecuencia de oscilación del circuito (aunque a éste se le hayan agregado capacitores y/o resistencias). • Terminal 6: Es la terminal de entrada de voltaje de control; generalmente se le conecta un capacitor; Tabla 4.3 CANTIDAD

DESCRIPCION

1 (T1)

Transformador 127/24 voltios 0.5mA con tapa central

1 (Q1)

Transistor D1555 con disipador de calor

1 (R1)

Resistencia 15 ohms 1/2 Watt

1 (R5)


2 (R4, R2)

Resistencias 8.2 K ohms 1/2 Watt

1 (R3)

Resistencia 10 K ohms 1/2 Watt

3 (D1, D2, D3)

Diodos 1N4007

1 (D4)

LED rojo

1 (C1)

Capacitor 1000 uF 10 voltios

1 (C2)

Capacitor 1000 uF 35 voltios

1 (C3)

Capacitor cerámico 0.01 uF 50 voltios

1 (C4)

Capacitor cerámico 0.001 uF 50 voltios

1 (IC1)

Circuito integrado LM 555

1 (Sw1)

Interruptor “ Push Buton“

1 (FU1)

Fusible de 0.5 Amperes 250 voltios

1

Cable de línea con clavija

1

Gabinete de plástico

1

Tableta fenólica de 10 x 5 cm

cuando éste es cargado hasta alcanzar aproximadamente un 70% del voltaje de alimentación, la salida cambia de un Alto a un Bajo. • Terminal 7: Recibe el nombre de descarga, porque a través de ella es descargado el condensador de tiempo. Cuando está unida a la terminal 2 (entrada), permite que la terminal de disparo reciba un pulso de nivel bajo cada vez que el condensador se descargue al final de un ciclo. De este modo, el circuito oscilará indefinidamente. • Terminal 8: Es la terminal de alimentación. La salida del circuito integrado se dirige hacia la base del transistor Q1, el cual, a su vez, envía la señal amplificada a una de las terminales de salida; por su parte, la otra terminal de salida llega a través de la fuente de alimentación, el interruptor pulsador y el amperímetro de corriente directa. Ambas terminales se conectan en el primario del flyback; y precisamente para probar este elemento, es necesario conectar su primario a las terminales de salida y presionar el interruptor pulsador. En la tabla 4.3 se especifican los materiales requeridos para armar este circuito.

4. Generador de onda cuadrada El generador de onda cuadrada también hace uso del circuito integrado 555 como parte fundamental de su Figura 4.7 9v

100Ω

+ 5.1v

47Ω

10k 7 4

8

100k LM555 120 3

10k

1

Amperímetro de 0 a 500 mA

5

Bananas hembra

1

Banana roja

2

Bananas negras

2 6

1

BD132

5

0.1µf 390pf

-

0.01

1k

38

funcionamiento, y entrega una señal de 0 a 5 voltios con una frecuencia de 60 ó 15750 Hz.

Diagrama esquemático En la figura 4.7 se muestra el diagrama esquemático del circuito propuesto. Observe que hay un interruptor, el cual tiene la misión de hacer que el circuito trabaje con una frecuencia de 60 ó 15750 Hz; esto depende del valor del capacitor seleccionado.


Tabla 4.4 CANTIDAD

DESCRIPCION

1


1 1 1 1

Operación Como se podrá dar cuenta, la configuración de este circuito es igual a la del probador de yugos y flyback. Así que para no ahondar en el tema, sólo agregaremos que el generador de onda cuadrada tiene aplicaciones tanto en la etapa de barrido horizontal como en la etapa de barrido vertical. En la tabla 4.4 se especifican los componentes necesarios para armar este circuito.

1 1 1 1 1 1 1 1 1

Resistencia 120 ohms 1/2 Watt Resistencia 10 K ohms 1/2 Watt Resistencia 100 K ohms 1/2 Watt Potenciometro 10 K ohms Capacitor 0.1 uF 50 voltios Capacitor 390 pF 50 voltios Capacitor 0.01 uF 50 voltios Circuito Integrado LM 555 Diodo zener 5.1 voltios 1 Watt Transistor BD 132 Conector para bateria de 9 voltios Interruptor 1 polo 1 tiro Placa fenólica de 5 x 5 cm

Capítulo 5 LOCALIZACION DE FALLAS EN LA ETAPA DE BARRIDO HORIZONTAL

Diagrama general de flujo Localizar fallas en la etapa de barrido horizontal no es muy complicado, como pudiera parecer. El principal problema consiste en no disponer de los medios e instrumental adecuados para dar mantenimiento a esta sección del televisor, pues normalmente es alto el costo de los mismos o no se tiene acceso a la información técnica especializada. Por tal motivo, en este capítulo proponemos un procedimiento de localización de fallas en forma de diagrama de flujo, con el que usted podrá detectar fácilmente cualquier problema suscitado en la etapa de barrido horizontal; en cada caso se indican las mediciones a realizar con osciloscopio y con multímetro, así como los circuitos que servirán de alternativa para este propósito. Queremos dejar en claro que si bien estos circuitos son un gran apoyo para el servicio técnico, no son sustitutos totales ni permanentes de los equipos especia-

lizados. En la medida de sus posibilidades, procure ir adquiriendo éstos. Y si usted ejecuta con cuidado el procedimiento que vamos a describir, la confiabilidad de su trabajo de reparación será de un 95%. En la figura 5.1 se muestra el diagrama de flujo general de la etapa de barrido horizontal. Si usted tiene poca experiencia en este tipo de servicio, es recomendable que reciba la asesoría de un técnico experimentado. Tenga en cuenta que algunos circuitos de esta etapa requieren de voltajes elevados para operar; de ahí que si no se toman las precauciones adecuadas, pueden ocurrir desagradables “sorpresas”.

Localización de fallas en la etapa osciladora horizontal En la figura 5.2 se muestra el diagrama de flujo de esta etapa.

40

Figura 5.1


Diagrama general de flujo de la etapa de barrido horizontal ¿Existe voltaje de B+ (135V) en la fuente de alimentación?

No

Verifique fuente de alimentación

Sí ¿Existe alimentación en el colector del transistor de salida horizontal?

No

Compruebe flyback, yugo y transistor de salida horizontal

Sí ¿Existe alimentación en el oscilador horizontal?

No

Problema en la fuente de alimentación

Sí ¿Existe señal en la salida del oscilador horizontal?

No

Compruebe oscilador horizontal, cristal de referencia, circuito jungla

Sí ¿La señal llega a la base del transistor excitador horizontal?

No

Compruebe el estado de resistores y condensadores de acoplamiento

No

Compruebe elementos de polarización

Sí ¿El transistor excitador horizontal se encuentra alimentado? Sí ¿Existe señal a la salida del excitador horizontal?

No

Reemplace transistor excitador

Sí

¿La señal llega hasta la base del transistor de salida horizontal?

No

Compruebe el transformador excitador horizontal

Sí

¿Existe señal a la salida del transistor de salida horizontal?

No

Transistor dañado

Sí ¿Se ilumina completamente la pantalla?

No

Compruebe flyback, yugo

Sí ¿Se generan voltajes secundarios en el flyback? Sí Etapa OK

No

Flyback, diodos rectificadores

41


Figura 5.2

Figura 5.3

A

Pulsos de sintonía horizontal

Diagrama de flujo de oscilador horizontal

¿Existe alimentación al circuito jungla?

No

Problema en la fuente de alimentación

No

Compruebe cristal, circuito jungla

Sí ¿Existe señal en el cristal de referencia?

B Sí

Cristal de referencia

¿La terminal de X-RAY se encuentra en 0 voltios?

No

Revise circuitos de protección

No

Reemplace circuito jungla

Sí ¿La señal sale del oscilador horizontal?

Sí Etapa OK

C Oscilador horizontal

FALLA: El televisor no enciende, a pesar de que la fuente de alimentación de B+ (135 voltios) se encuentra operando correctamente. MEDICIONES A REALIZAR CON OSCILOSCOPIO: Las señales que se deben medir son los pulsos de sin-

Figura 5.4

A

B

C

D1

D

C1 Punto de prueba

C2 D2

42


cronía horizontal (figura 5.3A), la señal del cristal de referencia (figura 5.3B) y la señal del oscilador local (figura 5.3C). MEDICIONES A REALIZAR CON PUNTA DE PRUEBA: Ponga el multímetro en función de voltaje de corriente directa, y conéctele la punta de prueba (figura 5.4A). Efectúe las mismas mediciones que haría con el osciloscopio; de acuerdo con esto, si el multímetro marca algún voltaje, significa que existe señal; y si no indica nada, quiere decir que no existe señal en la terminal a prueba. MEDICIONES A REALIZAR CON MULTIMETRO: Las mediciones que se pueden realizar son básicamente de voltaje. Usted debe medir el voltaje de alimentación que recibe el circuito jungla (figura 5.4B), el voltaje de AFC (figura 5.4C) y el voltaje en la terminal de X-RAY (figura 5.4D).

oscilador horizontal es una etapa clave para el correcto funcionamiento del sistema, la etapa excitadora juega también un papel importante; si ésta no trabaja de forma adecuada, el transistor de salida horizontal puede verse afectado constantemente e incluso sufrir daños irreversibles. FALLA: La etapa excitadora tiene un funcionamiento anormal. MEDICIONES A REALIZAR CON OSCILOSCOPIO: En la figura 5.6 se muestra una imagen de la señal del oscilador horizontal. Esta señal, que debe ser cuadrada y tener una frecuencia de 15750 Hz, se toma en la terminal 29 del circuito jungla.

Figura 5.6

Localización de fallas en el excitador horizontal En la figura 5.5 se muestra el diagrama de flujo para la localización de fallas en esta etapa. Así como el

Figura 5.5 Diagrama de flujo del excitador horizontal ¿Existe señal en la base del transistor excitador horizontal?

No

Compruebe circuito jungla, oscilador horizontal, resistores y capacitores asociados

Sí ¿Existe voltaje de alimentación en el colector del transistor excitador horizontal?

No

Compruebe resistores de polarización, transformador de acoplamiento, transistor excitador horizontal

Sí ¿Existe señal en el colector del transistor excitador horizontal?

No

Sustituya al transistor excitador horizontal

No

Verifique Capacitores asociados

Sí ¿La señal presenta 3 oscilaciones como máximo en la parte positiva? Sí Etapa OK

Otro punto a medir es la terminal de base del transistor excitador horizontal (Q550), tal como se muestra en la figura 5.7. También hay que verificar la señal que proviene del colector del transistor excitador horizontal. La señal obtenida en la terminal 29 del circuito jungla debe tener un máximo de 3 oscilaciones; si no es así, habrá que sustituir los capacitores que se encuentran conectados tanto a la base como al colector; y si no se hace esta sustitución, la señal entregada a la etapa de salida horizontal no será adecuada y el transistor de salida horizontal sufrirá daños.

43


Figura 5.7

minal de tierra a la tierra del equipo, y su terminal de salida a la entrada (base) del excitador horizontal Q550. Si el televisor enciende, quiere decir que la falla está en el oscilador horizontal y elementos auxiliares; si no enciende, significa que el problema se locaFigura 5.8 A

MEDICIONES A REALIZAR CON PUNTA DE PRUEBA: Al igual que en la etapa osciladora, para realizar mediciones con la punta de prueba en la etapa excitadora es necesario utilizar el multímetro en función de voltímetro de corriente directa; también en este caso, lo que indique este instrumento de medición nos “dirá” si existe o no existe señal en los puntos sujetos a prueba. Las señales en que hay que poner más atención para localizar fallas en esta etapa son: la salida del oscilador (figura 5.8A), la entrada (base de Q550) del excitador (figura 5.8B) y la salida (colector de Q550) del excitador (figura 5.8C). MEDICIONES A REALIZAR CON MULTIMETRO: Es necesario medir el voltaje de alimentación que recibe la etapa excitadora, el cual, generalmente, se aplica a través de una resistencia conectada en serie con el transformador de acoplamiento hacia B+ (135 voltios entregados por la fuente). Vea la figura 5.9A. Verifique también el voltaje que existe en la terminal del colector; cuando la etapa trabaja correctamente, debe ser de aproximadamente la mitad del voltaje de B+ (figura 5.9B); además, debe existir un voltaje negativo en la base del transistor excitador Q550 (figura 5.9C). MEDICIONES A REALIZAR CON GENERADOR DE BARRIDO: La utilización de este circuito realmente es muy sencilla, pues sólo hay que conectar su ter-

B

C Tres oscilaciones como máximo

44


Figura 5.9 A

B

C

liza en la etapa excitadora o en la etapa de salida horizontal.

Localización de fallas en la salida horizontal En la figura 5.10A se muestra el diagrama de flujo para la localización de averías en esta etapa. Le recordamos que si no tiene suficiente experiencia en la reparación de esta etapa, debe pedir ayuda a alguien más experimentado; no olvide que si bien no es peligroso el ALTO VOLTAJE desarrollado en esta etapa, en caso de no tomar las medidas de seguridad necesarias puede sufrir una descarga eléctrica e incluso dañar al multímetro o al osciloscopio. Proceda de la siguiente manera: 1. Nunca toque con los dedos las terminales del flyback. 2. Nunca mida el voltaje en la terminal del colector del transistor de salida horizontal, pues éste maneja ALTO VOLTAJE (más de 1600 voltios).

3. Cuando vaya a medir la señal en la terminal del colector del transistor de salida horizontal, asegúrese de que el osciloscopio tenga la capacidad suficiente para registrar una señal de más de 1800 voltios de pico a pico. FALLA: No aparece ALTO VOLTAJE. MEDICIONES A REALIZAR CON OSCILOSCOPIO: Hay que trazar las señales en la terminal de base y en la terminal de colector del transistor de salida horizontal Q551 (figuras 5.10 B y 5.10C, respectivamente). Es importante verificar que la señal obtenida en la base del transistor de salida no presente oscilaciones en la parte superior; si las tiene, es recomendable resoldar las terminales del transformador de acoplamiento (figura 5.11); y si con esto no se eliminan las oscilaciones, remítase a la sección excitadora horizontal.

45


Figura 5.10 Diagrama de flujo de la etapa de salida horizontal

¿Existe voltaje de alimentación en el colector del transistor de salida horizontal?

No

Compruebe el flyback, resistencias de polarización,fuente de alimentación

Sí ¿Existe señal en la base del transistor de salida horizontal? No

Problema en la etapa excitadora, transformador de entrepaso

Sí A

¿La señal aparece amplificada en la terminal de colector?

No

Problema en el transistor de salida horizontal

Sí ¿Se genera alto voltaje?

No

Pruebe flyback

Sí ¿Se generan voltajes secundarios?

No

Sí B

Etapa OK

Pruebe flyback, diodos rectificadores

C

46


Figura 5.11

MEDICIONES A REALIZAR CON PUNTA DE PRUEBA: Se deben verificar las dos señales mencionadas en el apartado anterior. Y recuerde que si el multímetro registra un voltaje, significa que hay señal; y si no detecta nada, se debe a que no existe tal. MEDICIONES A REALIZAR CON MULTIMETRO: Realmente son pocas las mediciones que se pueden realizar en esta etapa, ya que en la terminal de base prácticamente existe un voltaje de 0 voltios y en la terminal de colector un voltaje de 135 voltios de corrien-

Figura 5.12

te directa. Pero no vaya a cometer el error de medir el voltaje en la terminal de colector, porque se trata de un voltaje de alimentación en el que va “montado” un voltaje de señal de más de 1600 voltios; de modo que si conecta el multímetro, éste será destruido inmediatamente si no cuenta con una escala de voltaje adecuada (más de 2000 voltios). Para medir este voltaje (135 voltios), es necesario desconectar la terminal de colector del transistor de salida y colocar en su sitio un foco de 60 watts (figura 5.12). Una vez que lo haya hecho, podrá medir sin ningún peligro el voltaje de alimentación. MEDICIONES A REALIZAR CON PUNTA MEDIDORA DE ALTO VOLTAJE: Con este circuito se pueden verificar voltajes elevados, de entre 600 y 30 000 voltios. Gracias a ello, esta punta medidora es muy útil para medir el ALTO VOLTAJE desarrollado por el flyback; en tal caso, se mide directamente en el ultor del cinescopio (figura 5.13).

Figura 5.13

B+

Desconecte la terminal de colector

Bobina primaria del flyback

*foco de 60w

135

B+

Y para medir el voltaje desarrollado en el colector del transistor de salida horizontal, simplemente se multiplica por 100 la lectura obtenida con el multímetro. Así de fácil, habremos medido ALTO VOLTAJE. Y recuerde que para evitar fugas de corriente, debe conectarse a tierra el caimán de la punta de alto voltaje.

47


Probador de yugos y flyback

C554 0.0057 2V

!

Q551 2SD1877S H.OUT

FB501 0.45UH

Figura 5.14

C559 330 2 B

!

!

C558 0.015 100V :PT

C55 330 2V B D505 1SS133 TEMP-CORRECT

D506 MTZJT-8.2B HOLDDOWN-REF

R520 620 P:NCP

C513 10

Prueba del flyback 1. Determine qué terminal se conecta a B+ y qué terminal se conecta al colector del transistor de salida horizontal (figura 5.14). Una vez que las haya identificado, conecte la terminal del probador marcada como “B+” a la terminal correspon-diente del flyback; y la terminal que va hacia el colector, debe conectarse a la terminal adecuada del flyback. 2. Conecte el amperímetro de corriente directa en las terminales del probador, y oprima el interruptor pulsador. 3. Observe la lectura registrada en la carátula del amperímetro, y determine si el flyback se encuentra o no en buenas condiciones:

R5159 56K 2W :RS

+ TP99 -13V

3

+

C505 33

IC501 LA7830 V.OUT

C507 0.09 500V E

D502 GP080 V.BOOST

4

IN 12.4

26

2

VCC 12.4

25

1

OUT 13.5

C504 0.033 :PT

C502 22

R518 1K

-13 0.1

6

C509 100

27

5

+13V 11.0

28

C508 0.001 500V E

R505 I 1W :RS

-13V

C512 0.01 F:CHIP

C

7

BOOST

C517 470 25V 115V

13V

R515 10K :RN-CP

C510 0.068 100V :PT

R501 10K :CHIP

TP90 +13V

R506 270 2W :RS

R512 10K :CHIP

+

C515 470 25V

R533 3.3 1W :RS

115V

C516 220p 500V B R531 I 1W :RS

C519 220 500V B

D504 RGP 10G 13V-RECT

C518 470 25V

!

D509 RGP10G 13V-RECT

R545 100K

115V + C522 33 160V :HR

R549 I 2W :RS

!

R543 330K :RN-CN

0.3

D512 RGP10G 180V-RECT

R504 330K

R547 10K

C520 10 250V

C527 22

!

!

!

+

112.5

112.0

D514 1SS133 TEMP.CORRECT

Q504 2SA1330-06 OCP

!

R544 1.6K :RN-CR

!

R532 33K :RN

R534 33K :RN

De un flyback diseñado para televisores de 14”, debe obtenerse un registro máximo de 90mA; de un flyback para televisores de 19”, 20” y 21”, no más de 120mA; de un flyback para televisores de 25”, 27” y 29”, un máximo de 160mA. Cualquier rebase de estos parámetros, indica que existe un problema interno en el flyback. Para probar un flyback con el circuito probador (figura 5.15), enrolle un cable en el núcleo del flyback (de modo que simule que éste tiene una bobina secundaria con su correspondiente par de terminales de conexión). Después, “ponga en corto” el cable enrollado; es decir, para simular que la bobina del flyback

C521 220p 500V B

!

!

L502 33H :EL0607

L503 33.0 :FLR88

115V

R563 C579 10 2W 0.01 200V :RS :PT

R548 470K :CHIP

Figura 5.15

200V

115V

T504 NX1744

FBT

! HV

02

11

6

5

FY

Terminal conectada al colector

1

4

2

7

8

3

9

4

Núcleo

Flyback

115V

ABL

H

H

R540 100K R704 1.8 2W :RS TP96 200V

4

3

2

1

E

HEATER

E

200V

48

Figura 5.16


da del voltímetro de corriente directa, medir el voltaje desarrollado (figura 5.16). Y si desea comprobar el voltaje de “focus”, también lo puede hacer. En este caso, el valor indicado por el voltímetro de corriente directa deberá variar entre 1800 y 4000 voltios; en tanto, el voltaje de “Screen” variará entre 0.8 y 7.5 voltios.

Prueba del yugo horizontal 1. Conecte el circuito probador al yugo horizontal, y el osciloscopio al yugo vertical. 2. Energice el circuito.

está en corto, junte las dos terminales de la misma y verifique si aumenta el valor de la medición proporcionada por el amperímetro. Con este mismo circuito, también es posible medir el ALTO VOLTAJE generado por el flyback. Lo único que hay que hacer es conectar la punta medidora de ALTO VOLTAJE al “chupón” del flyback, y, con la ayu-

La indicación de que el yugo horizontal se encuentra en buenas condiciones, es que el osciloscopio muestre un mínimo de 6 oscilaciones. Para probar un yugo vertical, repita el procedimiento; pero antes, asegúrese de conectar el circuito probador al yugo vertical y el osciloscopio al yugo horizontal. Igual que en el caso anterior, sólo hasta que el osciloscopio muestre un mínimo de 6 oscilaciones sabremos que el yugo vertical se encuentra en buenas condiciones.

Fallas en la Etapa de Barrido Horizontal

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