REVISTA# 61A

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Funcionamiento y clasificación de los tiristores .................................................... 5 Oscar Montoya Figueroa Servicio técnico Método alternativo para sustituir el fly-back .... 17  Armando Mata Domínguez Fallas provocadas por los circuitos de protección y barrido H en televisores Wega Segunda y última parte ....................................... 24 Javier Hernández Rivera Solución de fallas típicas en autoéstereos Pioneer ..................................... 35  Abel Flores Muñoz Minicurso de repararción de consolas PlayStation. Segunda de cuatro partes ............. 47  Alvaro Vázquez Almazán Fallas de encendido en televisores Sony KV-27TS29 ......................... 53 Rafael Ordónez Garrido Estructura de un DVD y cambio de región en reproductores Philips ................... 59  Armando Mata Domínguez Proyectos y soluciones Destellador múltiple con leds ............................. 64  Alberto Franco Sánchez

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Lic. Cristina Godefroy Trejo Electrónica y Servicio es una publicación editada por México Digital Comunicación, S.A. de C.V., Abril de 2003, Revista Mensual. Editor Responsable: Felipe Orozco Cuautle. Número Certificado de Reserva de Derechos al Uso Exclusivo de Derechos de Autor 04-2001-092412151000-102. Número de Certificado de Licitud de Título: 10717. Número de Certificado de Licitud en Contenido: 8676. Domicilio de la Publicación: Sur 6 No. 10, Col. Hogares Mexicanos, Ecatepec de Morelos, Estado de México, C.P. 55040, Tel (55) 57-87-3501. Fax (55) 57-87-94-45. [email protected]. Salida digital: FORCOM, S.A. de C.V. Tel. 55-66-67-68. Impresión: Impresos Publicitarios Mogue/José Luis Guerra Solís, Vía Morelos 337, Col. Santa Clara, 55080, Ecatepec, Estado de México. Distribución: Distribuidora Intermex, S.A. de C.V. Lucio Blanco 435, Col. San Juan Ixtlahuaca, 02400, México, D.F. y México Digital Comuncación, S.A. de C.V. Suscripción anual $540.00, por 12 números ($45.00 ejemplares atrasados) para toda la República Mexicana, por correo de segunda clase (80.00 Dlls. para el extranjero). Todas las marcas y nombres registrados que se citan en los artículos, son propiedad de sus respectivas compañías. Estrictamente prohibida la reproducción total o parcial por cualquier  medio, sea mecánico o electrónico. El contenido técnico es responsabilidad de los autores. Tiraje de esta edición: 11,000 ejemplares

No. 61, Abril de 2003

Sistemas informáticos Actualización del microprocesador en computadoras PC (primera de dos partes) ....... 69 Leopoldo Parra Reynada La señal de reloj ................................................... 75 Oscar Montoya Figueroa Diagrama Sección de audio del componente de audio Panasonic SA-AK33

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L e y es, d i sp o si t i v o s y c i r c u i t o s  

FUNCIONAMIENTO  Y CLASIFICACIÓN DE LOS TIRISTORES O s ca r M o n t o y a Fi g u e r o a  

Las aplicacio n es de los tir istor es se  en focan m ás a la electrón ica  ind ustrial, pu es contro lan gran des  c a n t i d a d e s d e co r r i e n t e y v o l t a j e . Si n   em bar go, tam bié n l os podem os  e n co n t r a r e n l o s l l am a d o s “d i m m e r s”   ( q u e so n c o n t r o l e s d e i l u m i n a c i ó n   par a lám par as incan descent es), en el  c o n t r o l d e l a p o t e n c ia d e u n a   b a t i d o r a d e m a n o y h a st a en e l   e n c en d i d o d e a l g u n o s d i sp o s i t i vo s   electr óni cos. Así, deb id o a qu e el   ár ea d e l a el ect r ón i ca i n d u st r i a l es  m u y i m p o r t a n t e e n n u e st r o s d ía s, h em os dedi cado este ar tícul o al  e st u d i o d e l t i r i s t o r .

Figura 1

ELECTRONICA y ser vi cio No. 61

¿Qué es un tiristor? Los tiristores, cuya aparición sucedió tiempo después del desarrollo de los primeros transistores, fueron creados a partir de los transistores PNP y NPN. La palabra "tiristor" significa "puerta". En muchas de las aplicaciones industriales, se requieren cantidades de potencia variable con el fin de controlar, por ejemplo, la intensidad de iluminación de un foco, la velocidad de un motor, el calentamiento de resistencias, etc. Y aunque tales funciones puede realizarlas un transformador variable, hay que recordar que este dispositivo es muy voluminoso, tiene un precio alto y  requiere de mantenimiento constante; o sea, es poco rentable. Por esta razón se recurre a los tiristores, que eliminan dichas limitantes. Un tiristor es un dispositivo que permite conmutar de manera muy precisa voltajes del orden de los 1000 volts, con corrientes de varios amperes (figura 1). Básicamente, un tiristor es un dispositivo formado por cuatro capas de material

5

semiconductor dopado. De estas capas, emergen tres terminales; mediante un potencial llamado voltaje de disparo o pulso de disparo, una de estas terminales se encarga de controlar el paso de la corriente eléctrica por las otras dos. La característica más importante del tiristor, es que, una vez aplicado el voltaje de disparo, conduce electricidad de manera indefinida hasta que se corta la alimentación del circuito. A continuación hablaremos del funcionamiento y aplicación de los principales tiristores. Pero antes, conviene aclarar que los tiristores se clasifican en dos grandes grupos: tiristores unidireccionales y tiristores bidireccionales. Los primeros conducen la corriente eléctrica en un solo sentido, y  los bidireccionales –como su nombre lo indica– lo hacen en ambas direcciones. Entre los tiristores unidireccionales, se encuentra el SCR, el SCS, el foto-SCR y el diodo de cuatro capas. Entre los bidireccionales, está el TRIAC, el DIAC y el transistor de unijuntura. A pesar de que el diodo de cuatro capas, el SUS, el DIAC, el SBS, el SIDAC y el UJT están considerados como tiristores, no trabajan como tales. La razón es que se les emplea como "componentes auxiliares" de los SCR, SCS, foto-SCR y TRIAC, según veremos más adelante en la sección "Controladores de disparo".

Figura 2 + CA

 –

Semiciclos de CA

Por supuesto, este principio sólo es valido para circuitos que se alimentan con corriente alterna. A continuación describiremos los tiristores más importantes, comenzando por el SCR.

Rectificador controlado de silicio El rectificador controlado de silicio o SCR  (Silicon Con tro lled Rectifier ), es un dispositivo semiconductor de cuatro capas; tiene tres terminales llamadas "cátodo", "ánodo"  y "compuerta" (figura 3). Figura 3 Símbolo electrónico

Encapsulado

 Anodo

A

Lente

Compuerta  A

¿Cómo logran los tiristores controlar el voltaje? Para controlar el voltaje de corriente alterna aplicado a una carga, los tiristores permiten el paso de una cantidad específica de los semiciclos de dicha corriente (figura 2). Con esta acción, la potencia o el voltaje aplicado a la carga se reduce.

6

K G Cátodo

Un SCR se comporta básicamente como un interruptor. Luego de aplicarle voltaje por primera vez, queda abierto y entonces impide el paso de la corriente eléctrica; pero si se aplica un pulso de disparo a la terminal compuerta, el SCR se cierra y entonces permite que la corriente lo atraviese. ELECTRONICA y servi cio No. 61

Figura 4

Figura 5

 Anodo

Circuito equivalente de un SCR con polarización

A p

Compuerta

Rc

n

Compuerta

E

p

Rc

+

T1

+

VCC

n

B

C

 – C

Cátodo

 A

B

=

 –

T2

B

Compuerta

VCC

E

C

p n

n

G A p

p

GK n

K

Funci onami ent o del SCR  Con el propósito de que se comprenda de la mejor manera posible el funcionamiento del SCR, lo hemos dividido en dos partes como se observa en la figura 4A y 4B. De

esta forma se obtienen dos transistores unidos: uno PNP, y el otro NPN. El diagrama de esta nueva configuración de dos transistores que forman un SCR, se muestra en la figura 4C. Vamos ahora a suponer que el SCR es polarizado conforme a la nueva configuración, para lo cual hay que conectarlo en serie con una batería VCC y una resistencia RC. Entonces se comportaría como un interruptor abierto, tomando en cuenta que los "transistores" no conducen –puesto que no están polarizados correctamente– y que no circula corriente eléctrica a través del circuito (figura 5). Como ya se dijo, para que

Figura 6 Circuito equivalente de un SCR con polarización

A

Circuito equivalente de un SCR en conducción

B Rc

C Rc

Rc +

T1

+

T1 VCC

VCC

 –

 –

 – T2

+

T2

+ Vp

 –

ELECTRONICA y ser vi cio No. 61

7

el arreglo conduzca corriente A eléctrica, es necesario aplicar un pulso de disparo a la terminal Rc compuerta. Dicho pulso puede suministrarse por medio de una batería VP (figura 6A). De esta manera la batería polariza directamente la unión base-emisor del transistor T2, poniéndolo en estado de saturación (o sea, de máxima conducción). Cuando la corriente de colector de T2 ingresa a la base del transistor T1, polariza también la unión emisor-base; a su vez, esta polarización provoca que T1 esté en saturación. A partir de este momento, el voltaje VP  ya no es necesario; de ahí que cuando es retirado del circuito, éste continúa conduciendo. Ello se debe a que la corriente de colector de T2 mantiene polarizada directamente la unión base-emisor de T1; y a su vez, la corriente de colector de T1 mantiene la polarización directa de la unión baseemisor de T1 (figura 6B). Entonces, cuando el SCR se encuentra conduciendo, funciona simplemente como un interruptor cerrado (figura 6C). Para hacer que los transistores pasen nuevamente del estado de saturación al estado de corte (de interruptor cerrado a interruptor abierto) con el propósito de que el circuito ya no conduzca corriente, es necesario que sea cero la corriente que los atraviesa. Y para conseguir esto último, hay  que desconectar la alimentación de la fuente VCC o colocar –a manera de puente– un interruptor entre el emisor de T2 y el emisor de T1 (figura 7A). Así, cuando se oprima el interruptor SW1, se obligará a los transistores a pasar del estado de saturación al estado de corte (puesto que toda la corriente eléctrica a través del T1 y T2 pasa por SW1). 8

Figura 7 B Rc +

T1

+

T1

VCC

VCC

 – T2

 – T2

 – +

Otra forma de hacer que el circuito se abra, consiste en aplicar un pulso negativo a la compuerta (a la base de T2). La polarización inversa en la unión emisor-base de T2, obliga a este transistor a pasar al estado de corte (no conducción); en tal caso no hay corriente eléctrica para polarizar la base de T1, lo que a su vez provoca que éste también pase al estado de corte. Bajo estas circunstancias, el circuito dejará de conducir la corriente eléctrica y se volverá a comportar como un interruptor abierto (figura 7B). En la figura 8 se observa el símbolo electrónico para representar al rectificador controlado de silicio; vemos que la terminal ánodo se abrevia con la letra A, el cátodo con K y la compuerta con G. Como puede apreciarse, el símbolo es muy parecido al del diodo de unión (puesto que el SCR también tiene la propiedad de conducir la co-

Símbolo electrónico del SCR G

Figura 8

K (-)

 A (+)

ELECTRONICA y servi cio No. 61

Tabla 1 Parámetro

VDRM

Descripción

Es el voltaje máximo repetitivo (en forma de pulsos) en sentido directo, que puede ser aplicado al SCR en estado de no conducción.

VRRM

Es el voltaje máximo repetitivo (en forma de pulsos) en sentido inverso, que puede ser aplicado al SCR es estado de no conducción.

ITSM

Es el valor máximo de corriente que puede conducir el SCR para un valor específico de frecuencia.

IT (RMS)

Es el valor de corriente máxima que puede conducir el dispositivo en valor RMS o eficaz.

Corriente de disparo de IGT

Voltaje de disparo de VGT

TJ

TC

Es el valor máximo de corriente requerido para hacer la compuerta que el SCR pase de estado de no conducción a estado de conducción. Es el valor del voltaje de corriente directa la compuerta requerido para producir la corriente de disparo a la terminal compuerta. Es la temperatura de unión; o sea, la temperatura que puede operar el SCR como resultado del calor ambiental y las condiciones de carga. Temperatura del encapsulado bajo las condiciones de operación especificadas.

rriente eléctrica en un solo sentido, según acabamos de analizar). Obviamente, el SCR requiere de un voltaje mínimo de polarización para romper la barrera de potencial y pasar al estado de conducción o no conducción (interruptor abierto o cerrado). A final de cuentas, podemos decir que el estado de un SCR es controlable cuando se emplea la terminal compuerta. Si se aplica un pulso positivo, el SCR conduce; si se aplica un pulso negativo, no conduce.

Por ejemplo, el SCR con matrícula 2N6238 (fabricado por Motorola) tiene las características que se muestran en la figura 9. Según se observa, el voltaje máximo de conducción es de 100 volts, la corriente alterna de conducción a una frecuencia de 60 Hertz es de 25 amperes, la corriente para que el SCR pase de estado de corte a saturación es de 0.2 miliampers, el voltaje mínimo aplicado a la compuerta (para hacer que el SCR conduzca) es de 1 voltios, el rango de temperatura dentro del cual se ase-

Par ámetros del SCR  Al igual que cualquier otro componente electrónico, los SCR poseen ciertos parámetros. Estos valores siempre deben tomarse en cuenta, cuando se vaya a hacer la sustitución de uno de estos dispositivos. Y, por supuesto, para cada tipo de SCR el fabricante proporciona la información necesaria (tabla 1).

Figura 9

ELECTRONICA y ser vi cio No. 61

VDRM = VRRM = 100V

Tipo de encapsulado

ITSM (a 60Hz) = 25A IGT = 0.2mA

2N6238    

VGT = 1V TJ = de -40˚C a +110˚C TC = 93˚C cuando conduce 4A de CD

9

gura la operación del SCR abarca de -40°C a +110°C, y un valor de referencia es el de que cuando el SCR conduce 4 amperes de corriente directa, su temperatura interna es de 93°C.

Con st r ucci ón de un SCR  con t ra nsi st ores  Con el fin de que se entienda mejor la operación del SCR, proponemos llevar a cabo un experimento; consiste en armar un SCR  a partir de dos transistores. Lo único que debe conseguirse es un transistor NPN 2N3904, un transistor PNP 2N3906, un foco para lámpara de 3V y dos pilas tipo "AA" (de 1.5V). La asignación para las terminales de los transistores está dada en la figura 10.

Figura 10 Transistor NPN 2N3904

Transistor PNP 2N3906

IC = 0.8 A

IC = -1

VCEO = 40V

VCEO = -80V

VCBO = 75V

VCBO = -80V

VEBO = 6V

VEBO = -5V

NFE = 200

NFE = 50-200

E

B

C

E B

C

Arme el circuito de acuerdo con el diagrama esquemático de la figura 11. Las pilas deben colocarse en serie, para proporcionar 3V al circuito. El punto marcado como G servirá de compuerta; y si lo conecta por un momento al polo positivo de la batería, la polarización positiva pondrá en estado de conducción al SCR (puesto que 10

Foco 3v

Figura 11  A

2N3904

+

 –

Pilas "AA" en serie (3v)

2N3906

G

K

se le ha proporcionado el pulso de disparo). Entonces encenderá el foco, y seguirá encendido aun y cuando se haya retirado la conexión. Ahora bien, para abrir el circuito conecte la terminal G con el polo negativo. Esto provocará la polarización inversa de la unión base-emisor, obligando a los transistores a pasar al estado de corte; por lo tanto, el foco se apagará. Aunque este es el principio de operación del SCR, el prototipo que acaba de realizarse no es muy estable debido a que puede conmutar espontáneamente a estado de conducción, simplemente por tocar la terminal G.

Compr obaci ón d el  fu ncionami ent o del SCR  La familia C106 de los SCR de Motorola, es de las de mayor consumo para aplicaciones de control de temperatura, luz y velocidad, circuitos de control remoto y equipos de seguridad en donde la confiabilidad de la operación es muy importante. En la tabla 2 se muestran los datos más importantes de algunos SCR de esta familia. Puede servirle como referencia cuando tenga que elegir alguno, ya sea para realiELECTRONICA y servi cio No. 61

Tabla 2

Foco 3v

Figura 12

Matrícula

VDRM VRRM

IT (RSM)

VGRM

IGFM

ITSM (a 60Hz)

C106F C106A C106B C106D C106M

50V 100V 200V 400V 600V

4A 4A 4A 4A 4A

6V 6V 6V 6V 6V

0.2A 0.2A 0.2A 0.2A 0.2A

20A 20A 20A 20A 20A

K

G

SCR

zar sus propias aplicaciones o para reparar determinado equipo. El tipo de encapsulado para estos dispositivos es del tipo TO91. Para comprobar el funcionamiento de los SCR, se puede utilizar el SCR C106B. Este, además, es aprovechable en futuros circuitos. Arme el circuito que se exhibe en el diagrama esquemático de la figura 12. Al principio, el foco se encontrará apagado (pues el SCR se encuentra en estado de no-conducción). Pero al conectar por un momento la terminal G (compuerta) con el polo positivo de las pilas, el foco encenderá incluso después de que se haya retirado la conexión (puesto que la polarización directa aplicada al SCR lo obliga a pasar al estado de conducción). Si se conecta la terminal G (compuerta) al polo negativo de las pilas, la polarización inversa obligará al SCR  a pasar del estado de conducción al estado de corte; entonces el foco se apagará.

ELECTRONICA y ser vi cio No. 61

Pilas "AA" en serie (3v)

+

 A

M a i n Ter m i n a l   1

y M a i n Ter m i n a l   2 = terminal principal 1 y terminal principal 2). La estructura básica del TRIAC se muestra en la figura 13B, y su estructura equivalente en la figura 13C. Se aprecia que está formada por dos SCR en paralelo, pero con sus polaridades invertidas.

Figura 13 Símbolo electrónico del Triac MT2

A

MT2

B SCR1

G

TRIAC El TRIAC es un dispositivo semiconductor de tres terminales, al que se considera bidireccional porque puede conducir la corriente eléctrica en ambos sentidos. En cambio, como ya se dijo, el SCR puede hacerlo en un solo sentido. El símbolo electrónico del triac se muestra en la figura 13A. Como puede observarse, las terminales ánodo y cátodo han sido sustituidas por MT1 y MT2 (abreviaturas de

 –

SCR2

G

MT1

MT1

C

MT2

Estructura del triac Metal n

p n n

MT1

p

n

G

11

Así, cuando se aplica el Figura 14 pulso de disparo en la terFuncionamiento del triac polarizado minal compuerta del triac, RC RC no importa la polaridad A B MT2 MT2 aplicada a las terminales  – + MT (ya que uno de los dos SCR2 SCR2 "SCR" se encontrará pola+  – G rizado directamente y  G conducirá la corriente). SCR1 SCR1 Vamos a suponer que el MT1 SCR1 se encuentra polariMT1 zado en forma inversa, y  el SCR2 en forma directa (como en el circuito de la figura 14A). Lo que sucede entonces, es que La única diferencia es que el VRRM (o volcuando se aplica el pulso a la compuerta taje inverso) no existe en los triac, pues no (G), sólo el SCR2 conduce. Y si se invierte importa la polaridad en sus extremos. la polaridad de la batería (ahora el SCR1 En la tabla 3 se muestran los datos técestá en polarización directa y el SCR2 en nicos de algunos TRIAC de la serie MAC fapolarización inversa), lo que pasará es que bricados por Motorola. Estos triac se emcuando se aplique el pulso de disparo en la plean como relevadores de estado sólido, compuerta, sólo el SCR1 podrá conducir (ficontrol de motores, control de temperatugura 14B). ra, fuentes de alimentación y, en general, Así pues, el efecto total del TRIAC es el en aplicaciones donde se requiere control de permitir el paso de la corriente eléctride onda completa. El encapsulado de estos ca, independientemente de la polaridad del dispositivos es de tipo TO-220 (figura 15). voltaje aplicado a las terminales MT. Es por Es muy importante cuidar en todo lo poello que las aplicaciones principales del sible a los TRIAC, cuando se empleen con triac se llevan a cabo en circuitos que opevoltajes elevados; hay que recordar que la ran con CA. terminal MT2 se encuentra conectada Otra característica importante de los eléctricamente a la parte metálica del cuerTRIAC, es que pueden ser disparados por po de este dispositivo. pulsos negativos o positivos aplicados a la Controladores de disparo terminal compuerta. Los parámetros a considerar en los triac son los mismos que se aplican a los SCR. Un tiristor puede conducir electricidad, siempre y cuando aparezca en su terminal G un voltaje de disparo. En el momento en Tabla 3 que se abra el circuito o aparezca un pulso negativo en la misma terminal, dejará de ITSM Matrícula VDRM IT (RSM) VGRM IGFM (a 60Hz) conducir. MAC15-4 200V 15A 10V 1A 150A Según hemos visto, el procedimiento MAC15-6 400V 15A 10V 1A 150A para lograr lo anterior consiste en colocar MAC15-8 600V 15A 10V 1A 150A un interruptor en el circuito o en conectar MAC15-10 800V 15A 10V 1A 150A 12

ELECTRONICA y servi cio No. 61

Figura 15 Encapsulado TO-220 para la familia de triacs de la serie MAC MT2

MT1 MT2

G

la terminal G en cada polo. Sin embargo, ambos métodos resultan imprácticos. Para que de forma automática el tiristor reciba el pulso adecuado en su compuerta, es necesario utilizar circuitos digitales. Estos son dispositivos lógicos capaces de tomar decisiones, de acuerdo con las señales de entrada al circuito. Pero si el tiristor se emplea para controlar la cantidad de corriente eficaz aplicada a un dispositivo eléctrico (por ejemplo, un motor), se deben emplear otros dispositivos que controlen el pulso de disparo; estamos hablando precisamente de algunos tipos especiales de tiristores, mismos que analizaremos enseguida.

D i odo de cuat r o capas  Además de estar considerado como tiristor, el diodo de cuatro capas o diodo Shockley se cataloga como diodo. La razón, es que sólo dispone de dos terminales (en cuyo caso no hay que confundirlo con el diodo Schottky) y conduce corriente en un solo sentido cuando se le aplica un cierto volta je de polarización en sentido directo. El diodo Shockley, cuya principal finalidad es controlar los pulsos de disparo que se dirigen a otros tiristores, se estructura con cuatro capas de material semiconductor (figura 16A). Por eso también se le conoce como diodo PNPN, en cuyos extremos se ELECTRONICA y ser vi cio No. 61

ha colocado un par de terminales (figura 16B). Si cortamos el diodo PNPN de igual manera que se ha hecho con los otros tiristores, descubriremos que consta también de dos transistores en configuración de retroalimentación, y que carece de compuerta. Por tal motivo, este diodo se mantendrá sin conducir (o sea, en estado de corte) si es polarizado de forma directa; o sea, si la terminal negativa de la batería se conecta al emisor de T1 y el polo positivo al colector de T2. Esto obedece a que no existe a través de los colectores corriente alguna que pueda polarizar las bases; sin embargo, cuando el valor del voltaje aplicado en sus extremos alcanza cierto límite (que depende del tipo de diodo), la polarización inversa aplicada a los colectores (unión basecolector) de los transistores hace que fluya una corriente en sentido inverso, misma que es suficiente para polarizar las uniones base-emisor de ambos transistores; en consecuencia, éstos pasan del estado de corte al estado de saturación (es como si se hubiese aplicado un pulso de disparo). Al voltaje de activación que se requiere para que el diodo PNPN pase al estado de Figura 16 Estructura del diodo Shockley

A

 Anodo

p

 Anodo

B

p T2

n

n

n

p

p

p

n

Cátodo

T1

n

Cátodo

13

saturación, se le conoce como voltaje brea-  kover  . Para que el diodo vuelva a dejar de conducir, lo único que queda es reducir la corriente que lo atraviesa, hasta un valor inferior a la corriente de mantenimiento (valor mínimo de corriente requerido para que el dispositivo se mantenga en estado de conducción). Los diodos Shockley se fabrican para manejar voltajes de operación en un rango de 10 a 400 volts y de hasta 100 amperes de corriente alterna o directa pulsante.

D i odo bidi recci onal de di sparo  El diodo bidireccional de disparo o DIAC (D i o d e A l t er n a t i n g C u r r en t  ), es un dispositivo semiconductor muy parecido al diodo Shockley. La única diferencia, es que permite el paso de la corriente eléctrica en ambos sentidos; su valor de voltaje de conducción (breakover ) es el mismo en ambos sentidos. La estructura equivalente del DIAC es un par de diodos Shockley puestos en paralelo, pero con polaridades opuestas (figura 17 A). Cuando se aplica una tensión en los extremos del DIAC, éste se mantiene en estado de no conducción mientras no se supere el voltaje nominal de conducción. Realmente no importa la polaridad aplica-

da al DIAC. Por su propia configuración, siempre uno de los dos "diodos" se encontrará polarizado directamente y el otro estará en polarización inversa. Cuando se alcance el voltaje de conducción, un diodo del DIAC que se encuentra polarizado directamente, conducirá y se mantendrá en tal estado (siempre y cuando, por supuesto, la corriente no esté por debajo del valor de la corriente de mantenimiento). Si se invierte la polaridad de la tensión, el otro diodo es el que conducirá y  el primero dejará de hacerlo. Por ser un dispositivo de tipo bidireccional, el DIAC es utilizado como disparador de compuerta en los triacs. Su símbolo electrónico se muestra en la figura 17B.

Figura 18  Anodo 1

A R2

Q1 D1

Q3

Compuerta (G) Q2 D2

Q4

R1

Figura 17 A

B Símbolo electrónico del DIAC  Anodo 2

 Anodo 2 (A2)

B Compuerta

 Anodo 1 (A1)

14

ELECTRONICA y servi cio No. 61

I nterr uptor bil ateral de sil icio  El interruptor bilateral de silicio o SBS (Silicon Bilateral Switch ), es un dispositivo de control del disparo de la compuerta en tiristores TRIAC. Como su nombre lo indica, tiene la propiedad de conducir la corriente eléctrica en ambos sentidos, siempre y cuando la tensión aplicada alcance el valor de conducción; ésta es muy pequeña (generalmente cerca de 8V), comparada con la del DIAC. Un SBS es realmente un semiconductor avanzado, porque está formado por un con junto de dispositivos (figura 18A). Su proceso de fabricación se asemeja más al de los circuitos integrados. El SBS cuenta con una terminal extra llamada "compuerta", que proporciona mayor flexibilidad en el disparo. Su símbolo electrónico se muestra en la figura 18B. D i sparador bil ateral de alt o voltaj e  El disparador bilateral de alto voltaje (H i g h   Voltage Bilateral Trigger ), también denominado SIDAC es un dispositivo electrónico de reciente aparición. Dado que permite la manipulación de voltajes altos de disparo, se amplía la gama de aplicaciones de los dispositivos disparadores; además, reduce gastos en componentes adicionales que antes eran necesarios para ciertas clases de circuitos. Los voltajes de conducción del SIDAC fluctúan en un rango que va de los 100 a los 300 volts, y la corriente que el circuito puede conducir es grande. La estructura equivalente del SIDAC y su símbolo electrónico, se muestran en las figuras 19A y 19B, respectivamente.

Figura 19 A

R TRIAC

SBS C

dispositivo semiconductor de conmutación por ruptura. El UJT es muy utilizado en circuitos industriales, temporizadores, osciladores y  generadores de onda. Además, por supuesto, se le emplea como circuito de control de compuerta en tiristores TRIAC y SCR.

Figura 20 Base 2

A Base 2

ELECTRONICA y ser vi cio No. 61

Emisor 

B R2

T1

n Emisor 

T2

p R1

Base 1

C

Tran si st or un i un i ón  El último de los controladores de disparo que analizaremos es el transistor uniunión o UJT (Un ijun ction Tran sistor ), el cual es un

B

ZL

Base 1

Base 2 Emisor 

Base 1 Símbolo electrónico para representar al transistor uniunión

15

La estructura básica de un transistor de uniunión se muestra en la figura 20A. La zona P del emisor está altamente dopada, mientras que la zona N del semiconductor tiene un dopado pobre; por lo tanto, cuando el emisor del transistor no está conectado a ningún circuito externo, la resistencia entre las terminales base1 y base 2 es de unos 4,000 a 10,000 ohms. La estructura equivalente del UJT está formada por un par de transistores en configuración de retroalimentación y un divisor de tensión entre el colector y el emisor de uno de los transistores, tal como se ve en la figura 20B. El UJT tiene la característica de presentar resistencia negativa; es decir, si se au-

menta la corriente, se genera una disminución de voltaje en las terminales del dispositivo. El símbolo electrónico para representar al transistor uniunión, se muestra en la figura 20C.

¿Cómo trabajan juntos los controladores de disparo y los tiristores? Ya sabemos que los controladores de disparo proporcionan los pulsos necesarios en la terminal G de los tiristores, para que éstos puedan conducir electricidad o dejen de conducirla. ¿Pero cómo lo logran? Esto lo estudiaremos en el siguiente número.

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S e r v i c i o

t éc n i c o  

MÉTODO ALTERNATIVO PARA SUSTITUIR EL FLY-BACK  A r m a n d o M a t a D o m ín g u e z  

La función del TH1

A v eces, el t é cn ico especi al iza d o en  l a r e p a r a c i ón d e t el e v i so r e s n o p u e d e   conseguir las piezas de reem plazo  or igin ales qu e n ecesita. Esto es m ás  g r a v e e n e l c a so d e d i s p o si t i v o s   e sp e c i a l e s, t a l e s c o m o e l f l y - b a c k . E n t r e u n a y o t r a m a r c a o c l a se d e fl y -   ba ck , va r ían su s car act er ística s d e  c a b l e a d o y su s n i v e l e s d e v o l t a j e d e   su m in istro . Y com o m u cho s té cni cos  sa b e n q u e e st e el e m e n t o f u n c i o n a   con alto volta je, la m ayor ía de las  v e ce s d e c i d e n r e e m p l a z a r l o . P er o   e st o s ól o p u e d e h a c e r se en a l g u n o s   c a so s . Ju st a m e n t e p o r t a l m o t i v o , e n   e st e a r t íc u l o p r o p o n d r e m o s u n   p r o c ed i m i e n t o q u e p e r m i t e a d a p t a r   u n f l y- b a c k d e p r u e b a a cu a l q u i e r   televisor. ELECTRONICA y ser vi cio No. 61

El TH1 es una herramienta de diagnóstico (figura 1). Con el solo hecho de usarlo en vez del fly-back  normal del televisor, sabremos si este componente es causa de la desaparición del alto voltaje o del calentamiento y daño del transistor de salida horizontal; si es así, confirmarems que es la causa de

Figura 1

17

averías que pudieran adjudicarse a dicho elemento. Es decir, el TH1 actúa por simple sustitución del fly-back original, permitiendo hacer conjeturas respecto a su estado operacional antes de sustituirlo y de realizar el gasto inútilmente y, obviamente, de distraer nuestra atención de la falla real.

Cómo hacer la adaptación Para adaptar el TH1, es preciso conocer la estructura y función de los devanados de cualquier otro fly-back. Para ello, nos basaremos en el diagrama del fly-back de un televisor de marca LG (figura 2). Describamos sus partes:

Figura 2 T401 154-179M

FBT 3 1

COL

1. Podemos ver la bobina primaria (terminales 1, 2 y 3), los devanados secundarios de alto voltaje (terminales HV, FO, SC y ABL) y los devanados secundarios de bajo voltaje (terminales 7, 9, 4, 5 y 6). 2. Una de las terminales de la bobina primaria se conecta al colector del transistor de salida horizontal. Otra terminal se conecta a la línea de B+. Y la tercera terminal, comúnmente se encarga de proporcionar el voltaje de polarización de los cátodos del cinescopio (220V). A veces, esta terminal se conecta a las bobinas horizontales del yugo. 3. Las terminales del devanado secundario de alto voltaje se conectan al segundo ánodo de aceleración (HV), al ánodo de enfoque (FO), a la rejilla Screen  (FS) y al circuito de protección (ABL).

Figura 3 HT

B+

T505

1

HV 9

HEATER

4 200V 7

GND

2 115V

10 NB

FT

7 GND

?

4

8 5

NC

9

D562 6

27V 8

 ABL FO

 ABL

R562 0.47 1/2W FPRD

0

11 H

1

SC 2

18

200V

H

0 OF

5

ELECTRONICA y servi cio No. 61

4. Los devanados secundarios de bajo voltaje se asocian a circuitos de rectificación y de filtraje. Por medio de ellos se obtienen 12 voltios positivos, que se suministran a las secciones de audio y video; y 24 voltios positivos para la sección de salida vertical, que a veces, en vez de esto, requiere de 12 voltios negativos y 12 voltios positivos (que son proporcionados por devanados especiales del fly-back). 5. Algunos devanados secundarios no se asocian a circuitos rectificadores y de

H-SYNC

C401 0.0068 MN

filtraje, porque suministran voltajes de corriente alterna; por ejemplo, la alimentación del filamento del cinescopio y los pulsos de retroceso que se hacen llegar al circuito de AFC en la sección de sincronía horizontal. Para el funcionamiento de la mayoría de televisores, se utilizan las líneas señaladas en los puntos anteriores. Pero en ciertas marcas y modelos de receptores no se emplean todas ellas, como vemos en la figura

R431 3.3K

Figura 4

H-SYNC ZO419 9.1V

T401 154-177B FBT

C411 470/500B FR401 0.47 FT-25V C412 1000MK 35B

 ANODE (HV)

10

+ C401 TVR06J FR402 0.47

C414 330MK 35V

 AFC

GND 4

C413 470/500B

24V 6

+

16V

C402 TVR06J

5 40V

C416 470/500B

7 FT-33V R434 1.2K ZD401 33V D404 1NA148

C418 4.7 MK 50B

+

FR403 0.47

H D403 TVR06J

C403 TVR06J

9 COL

C418 330MK 35B

1 160

FR404 0.47

SCREEN

2 FR405 0.47

B+ 3

B+ (112B)

 ABL

R437 100K

ELECTRONICA y ser vi cio No. 61

19

3 (diagrama de televisor Sony modelo KV21FV10). Expliquemos esto: 1. Las terminales 1, 4 y 2, corresponden a la bobina primaria. La forma en que van conectadas, es igual a la que explicamos en el caso del televisor LG en la figura 2 (colector, B+ y 200 voltios para los cátodos del cinescopio). 2. La nomenclatura de los devanados secundarios de alto voltaje, también es igual a la que se usa en el televisor LG. 3. Con respecto a los devanados secundarios de bajo voltaje, la única coincidencia entre ambos aparatos (LG y Sony) es el devanado que alimenta al filamento del cinescopio. En el caso del televisor Sony, se utilizan devanados que suministran voltajes de fase negativa y fase positiva al circuito amplificador de salida vertical. 4. La coincidencia de terminales que existe entre ambas marcas de televisores, no está precisamente en el número de identidad de las mismas sino en su nomenclatura, líneas útiles, función y asociación con los circuitos. Como práctica, en la figura 4 presentamos el diagrama del televisor LG modelo Figura 5 LG chasis MC83AGL 1) Colector  2) 180 Vcd

6 5

3) B+

7

4) Tierra

4 8

5) NC 6) 24 Vcd 7) NC

3 9

8) ABL 9) Filamento 10) AFC

2 10 1

20

C414 = .0068 6174V - 8004D ó Z

Figura 6 Terminales de fly back de prueba (TH1)

6

TH1 Cañón grueso

5

1) 16.5 V

7

2) AFC 4 8

3) Filamento TRC 4) 24V 5) 180 VCD

3 9 2 10 1

6) Tierra 7) NC 8) ABL 9) B+ 10) Colector 

CF20A80V. Analícelo, y trate de encontrar las similitudes que tiene con los dos casos anteriores.

Cómo conectar el TH1 El fly-back de prueba TH1, reúne la mayoría de las características que ofrecen los flybacks empleados en televisores de 14, 19, 20, 21 y 27 pulgadas y de diferentes marcas. En la figura 5 se muestran las terminales del fly-back de un televisor LG que utiliza el chasis MC83. Si recordamos lo dicho en párrafos anteriores, deduciremos fácilmente la función de cada una de ellas. En la figura 6 se describen las terminales del fly-back de prueba TH1. Observándolas y comparándolas con las del fly-back de dicho televisor, se concluye que no debe haber problema alguno para realizar la adaptación del TH1. Suelde los cables de este dispositivo de prueba en las terminales equivalentes de la tarjeta de circuito impreso, cuidando la relación entre ellas (figura 7). El TH1 puede adaptarse a cualquier otro televisor, siempre y cuando se tenga el cuidado de analizar la conexión de cada una de las terminales. ELECTRONICA y servi cio No. 61

Figura 7 Terminales de fly back de prueba (TH1)

LG Chasis MC83AGL

1) Colector 

TH1 Cañón grueso

6

6

1) 16.5 V

5

7

5

8

4

9

3

2

10

1

9

6) Tierra 7) NC

2

8) ABL

10

1

9) B+ 10) Colector 

5) NC 6) 24 Vcd 7) NC 8) ABL 9) Filamento 10) AFC C414 = .0068 6174V - 8004D ó Z

Cabe señalar que esta herramienta de prueba es exclusiva para televisores con cinescopio de cañón “grueso” (perímetro de 9.6 mm), y es posible que la imagen aparezca con falta o exceso de anchura. Sin embargo, permite diagnosticar si la desaparición del alto voltaje o el daño o sobrecalentamiento del transistor de salida horizontal se deben a daños en el fly- back original. Cuando se desee dejar definitivamente instalado al TH1, en televisores de 19, 20 ó

DYH

21 pulgadas será necesario realizar algunas modificaciones; por ejemplo, habrá que retirar la base plástica de color amarillo de conexiones, si es que falta espacio. Y si falta o sobra anchura, lo único que deberá hacerse es ejecutar cualquiera de los siguientes trucos o modificaciones: 1. Para modificar la anchura de la imagen, haga variar los valores de los capacitores que se conectan en serie con las bobinas horizontales (figura 8). Los valores

DYH

Figura 8

D401 ESC011M-15

Q401 2238A

Q402 2SD1879

R414 2.2K/0.5

R415 240

R417 1.8K/0.5 (RS)

C408 680P/2KV

C405 2200P/500 (0K)

R416 1K/2W (RS)

4) Tierra 8

4) 24V 5) 180 VCD

3

3) B+

7

2) AFC 3) Filamento TRC

4

2) 180 Vcd

L401 TIN

C409 2200P/500 (CK)

Capacitador  en serie a las bobinas horizontales

+ C406 2.2/160

ELECTRONICA y ser vi cio No. 61

T402 151-002F

L402 150-L02N

C416 0.56/250 MPP

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