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10
Funcionamiento del circuito LED Driver global en TV LCD ¡Pero qué fácil! Prof. Francisco Orozco Cuautle
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ELECTRÓNICA Y SERVICIO
Colaboradores de este número
Prof. Francisco Orozco Cuautle Prof. Armando Mata Domínguez
Electrónica y Servicio es una publicación editada por México Digital Comunicación, Comunicación, S.A. de C.V., (mayo 2014) Revista Mensual. Editor Responsa ble: Felipe Orozco Orozco Cuautle. Número Certifcado de Reserva de Derechos al Uso Exclusivo de Derecho de Autor 04 – 2003121115454100-102. Número de Certifcado de Li citud de Título: 10717. Número de Certifcado de
Licitud en Contenido: 8676. Domicilio de la Publicación: Ecatepec de Morelos, Estado de México, CP 55040, Tel. 01 (55)29731122. Fax. 01 (55) 2973-1123.
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o parcial por cualquier medio, sea mecánico o electrónico.
Servicio técnico Circuitos de luminosidad local o Local Dimmer
PRÓXIMO NÚMERO (194)
No. 193, Mayo de 2014
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SERVICIO TECNICO
FUNCIONAMIENTO FUNCIONAM IENTO DEL CIRCUITO CIR CUITO LED DRIVER GLOBAL EN TV T V LCD LCD
! l i i c á f é u q ro o ¡P e r P En esta ocasión reconoceremos la circuitería y el funcionamiento de la etapa que excita al ensamble de retroiluminación LED de un televisor LCD. Revisaremos la operación del sistema LED driver con iluminación global o global dimmer. No pierda la oportunidad de actualizar sus conocimientos en este terreno.
Introducción Como su nombre lo indica, la etapa excitadora de LEDs (LEDs driver) se encarga de excitar a los diodos que se utilizan como sistema de retroiluminación en un panel LCD LED. En la figura 1 se muestran los dos tipos de retroiluminación existentes a la fecha: de borde ( Edge Edge ), ), y directa ( Full Array ). ).
Figura 1
Retroiluminación de borde (EDGE)
Prof. Francisco Orozco Cuautle
Retroiluminación
directa
4
ELECTRONICA y servicio No. 193
Funcionamiento del circuito led driver global en TV LCD ¡Pero qué fácil!
TV LCD con retroiluminación LED 1 Retroalimentación LED
El Bravia X4500 usa retroalimentación retroalimentación LED (Light Eming Diode) RGB. Los LED
para rojo, verde y azul crean colores más intensos, puros y realistas que los LED blancos usados por otras marcas. 2
Difusores
3
Polarizadores
4
Panel LCD
5 Capa andeslumbrante 6
Pantalla
Figura 2
Sistemas de retroiluminación
• Placa de contraste anti-reflectiva • Moldura o marco de plástico
1. Retroiluminación de borde (Edge) El sistema de retroiluminación de borde tiene modali-
2. Retroilumi Ret roiluminació nación n directa direc ta (Full (Ful l Array)
dades o variantes:
En este caso, se dist ribuyen “cadenas” o series de LEDs en toda el área visible de la pantall pantalla a en una matriz X/Y
• Borde inferior o superior: Se emplea en monitores de computadoras
(figura 3). En las pantallas de mayor tamaño, se utilizan 1400 LEDs aproximadamente.
• Bordes izquierdo-derecho: Se utiliza en televisores y desplegadores comerciales • Los cuatro bordes: Se utiliza en televisores y despledesple -
Figura 3 Cadenas o series de LED
gadores comerciales Mediante una placa acrílica, la luz generada por los LED se distribuye de manera uniforme en toda la superficie i nterna del display. display. Y así, éste tiene una correc ta retroiluminación y puede desplegar imágenes bri-
Sin encender
llantes y de gran colorido.
En la figura fig ura 2 se muestran los componentes de una pantalla LCD LED típica: • Arreg lo de diodos emisores de luz • Placa difusora (distribuye uniformemente la luz en toda la cara interna de la pantalla) • Filtros polarizadores de luz vertical / horizontal • Display LCD
Encendidos
ELECTRONICA y servicio No. 193 5
SERVICIO TÉCNICO taje suministrado varía en proporción a la intensidad
Control de brillo global
luminosa de la imagen que se está reproduciendo en cada momento (figura 4).
El oscurecimiento global ( global ( global dimming ), ), es una acción realizada por el panel de retro-iluminación. Con-
siste en disminuir o en aumentar su nivel de brilla ntez, en función de la escena que se despliega en cada mo-
Cómo funciona el sistema de retroiluminación por LEDs con global dimming
mento y de la intensidad lumínica de la misma. Esto significa que cuando una escena tiende a ser
De los sistemas de retroilumin ación, este es el más sen-
mayoritariamente oscura (por ejemplo, una persona
cillo. Su arquitectura no está espe cialmente hecha para
entrando en una habitación en penumbras), disminuye
tal fin; más bien, está pensada para simplemente con-
la intensidad o nivel de brillo de los LEDs. Y así el ni-
trolar el nivel de i ntensidad de la luz proporcionada por
vel de contraste mejora sensiblemente, porque la luz de
los LEDs: de menos a más, y viceversa; eso es todo.
retro-i luminación no permanece en el nivel de luminosidad pre-ajustado por el usuario (como sucede en los
Existen dos maneras de controlar el nivel de brillo de estos diodos:
primeros televisores LCD).
Supongamos que la escena cambia, y que la misma persona abandona la oscura habitación; digamos que
1. Modificando directamente el nivel de DC que los polariza. Este método se utiliza pocas veces.
se dirige a la calle, y que es un día soleado. Ahora se requiere que la imagen sea más brillante, para que se
2. Alimentando señales pulsantes moduladas en anan-
note el efecto luminoso del exterior. Para que esto sea
chura (PWM) a los LEDs, a través de su lado neganega -
posible, aumenta el nivel de brillo de los LED.
tivo. Según el valor activo de estas señales, se manman -
Esta acción es ejecutada mediante una instrucción
tiene proporcionalmente a los diodos en per iodos de
de la línea dimming , que sale de la tarjeta de procesa-
operación o de re poso, es decir, encendidos o apaga-
miento de señal (es decir, la tarjeta MB o o Main Main Board ) Board )
dos. Así, cuando una señal PW M es ancha, el diodo
y que llega hasta la tar jeta LED drive. Entonces, el vol-
Figura 4 B
Contraste Dinámico local normal (Normal Local Dimming) A
C
Control de brillo y contraste normales (global dimming)
Contraste Dinámico local segmentado (Local Dimming High Segment)
6
ELECTRONICA y servicio No. 193
Comparación Comparación de los sistemas de control de brillo denominados: Global, local normal y local segmentado.
Funcionamiento del circuito led driver global en TV LCD ¡Pero qué fácil!
La señal PWM más
La señal PWM más
ancha, manene más empo
delgada, manene menos empo
encendidos a los LEDs. Y con esto, se logra una mayor iluminación de la pantalla.
encendidos a los LEDs. Por tal movo, es menor la
iluminación de la pantalla.
Figura 5
permanece más tiempo encendido y produce más
brillo bri llo global glob al ( global dimming ). ). Observe que la fuente de
luz. Y cuando el pulso es corto, el diodo se mantie-
alimentación proporciona una tensión de +12V hacia
ne encendido por menos tiempo y su luminosidad
el circuito reforzador DC-DC. A su vez, este circuito
general disminuye (figura 5).
hace aumentar dicha tensión de t rabajo, rabajo, hasta a lcanzar, como se señaló, a +70V e incluso +150V.
La terminal positiva de los diodos se polariza con un
Por su parte, el circuito LED driver se encarga de
voltaje de la misma polaridad. Esta tensión actúa de
amplificar la señal PWM que recibe desde la tarjeta
manera fija, y en algunos casos es de +70V; y en los
MB. Y con la señal PWM, se excita al conjunto de
equipos de mayor ta maño, hast a de +150V. 150V.
LEDs. Estos diodos muestran entonces mayor o menor
En la figura 6 se muestra el diagrama de bloques
mínimo del circuito excitador de retroiluminación con
nivel de luz, en función de la anchura de los pulsos PWM precisamente. precisamente.
Figura 6 +70v
+12v
Fuente alimentación principal
Reforzador DC-DC
Tensión de polarización DC fija Señal PWM para control de brillantez Ensamble de LEDs
IC DC-DC Booster & LED Driver POWER ON BL ON Tarjeta principal o Main Board PWM DIMMER
Excitador ensamble LEDs (LED DRIVE)
ELECTRONICA y servicio No. 193 7
SERVICIO TÉCNICO Figura 7 + V 2 4 d r V V
L 9 3 5 1
L 9 4 5 1
C 9 4 5 5
V F C H 4
P D W I M M 4
L á m p a r a L E D ( E D G E )
1 5
R E & F P D O W R R Z M I V A E D R O R
1 9
C 9 2 5 5
P D W I M M 2
V F C H 2
S E D Ñ I A M L P C W H M 4
ELECTRONICA y servicio No. 193
P D W I M M 1
Q Q D 9 9 R 2 2 I V 1 1 2 ,1 E B L _ O N
9 7
B L _ O N
L á m p a r a L E D ( E D G E )
S I L C C 4 9 0 2 1 5 1 1 M S 2
Q 9 4 5 3
8
C 9 3 5 5
V F C H 3
D 9 2 5 1
Q Q D 9 9 R 3 3 I V 1 1 2 ,1 E
1 1
B Q Q O 9 9 1 1 O 5 5 S 2 ,1 T
B Q Q O 9 9 2 2 O 5 5 S 2 ,1 T D 9 3 5 1
P D W I M M 3
Q Q D R 9 9 4 4 I V 1 1 2 ,1 E B L _ O N
L 9 1 5 1
B Q Q O 9 9 O 3 3 5 5 S 2 ,1 T
B Q Q O 9 9 O 4 4 5 5 S 2 ,1 T D 9 4 5 1
L 9 2 5 1
L á m p a r a L E D ( E D G E )
B L _ O N
1 5
1 1
1 9
S E D Ñ I A M L P C W H M 2
9 7
L á m p a r a L E D ( E D G E )
S I L C C 4 9 0 1 1 5 1 1 M S 2
Q 9 2 5 3
S E D Ñ I A M L P C W H M 3
C 9 1 5 5
V F C H 1
Q Q D R 9 9 1 1 I V 1 1 2 ,1 E
R E & F P D O W R R Z M I V A E D R O R
Q 9 3 5 3
D 9 1 5 1
Q 9 1 5 3
S E D Ñ I A M L P C W H M 1
D i a g r a m a d e b l o q u e s p a r c i a l d e l a t a r j e t a B N 4 4 0 0 4 2 8 B _ S A M S U N G
Funcionamiento del circuito led driver global en TV LCD ¡Pero qué fácil!
Análisis de la tarjeta BN44-004 28B de Samsung
2 y 19 de los los mismos circ uitos, con destino a los amplificadore s MOSFET asociados (Q915 (Q9153, 3, Q9253, Q9353
y Q9453). Y desde estos MOSFET, MOSFET, las señ ales pasan al En la figura 7 tenemos el diagrama de bloques de la
multiconector CNL801A; y de éste, se transfieren haha-
tarjeta BN44-00428B de Samsung. Esta placa es utiliutili -
cia el sistema de retroiluminación Edge.
zada en algunos televisores de la misma marca y de
Los circuitos ci rcuitos ya señalados (9151 (9151S S y 9251S), 9251S), llevan lleva n
modelo UN55D6500. El sistema de retroiluminación
interconst ruidos unos sens ores de sobre-voltaje (OVP), (OVP),
es de borde o Edge o Edge .
unos sensores de sobre-corriente (OCP) y unos circuicircui-
En el diagrama distinguimos cuatro estructuras de reforzamiento de tensión (DC-DC boosters), así como
tos de realimentación que sirven para estabilizar a la etapa de MUTE o SHUTOFF (auto-apagado).
cuatro drivers para otras tantas señales PWM-di mmer.
Las señales PWM se envían al lado negativo del
En una de ellas, se tiene como carga un ensamble o tira
ensamble de diodos. Y con esto, se regula el nivel de
de LEDs.
bri llo de los mismos, mi smos, tal t al como com o lo señala se ñalamos. mos.
La tensión Vdrv, proveniente de la fuente de alimentación, t iene un valor de +24V. +24V. Es aplicada a c ua-
Por último, le recomendamos que descargue de InIn-
tro reforzadores DC-DC, cuya estructura es muy se-
ternet el paquete de figuras y diagramas que ref uerzan
mejante a la de los circuitos PFC que se usan en casi
el tema abordado en este artículo. En las figuras e stán
todas las fuentes de televisores LCD.
señalados los principales componentes de la etapa de
Esta etapa cuenta con un circuito oscilador, aloja-
retroiluminación.
do en los circuitos integrados 9151S y 9251S. De las
terminales 9 y 11 de estos dos circuitos, salen las seña-
Descargue guras y
les que excitan a los MOSFET Q9153, Q9153, Q9253, Q9353 y
diagramas complementarios en:
Q9453. Por efecto de las bobinas asociadas L9151, L9251, L9351 L935 1 y L9451, los diodos rect ificadores if icadores D915 D 9151, 1, D9251, D9251,
hp://goo.gl/aS7n01.
D9351 D9351 y D9451, así como los capacitore s electrol íticos C9155, C9255, C9355 y C9355, estos MOSFET generan las tensiones positivas denominada denom inadass VF_CH1, VF_CH1, VF_CH2, VF_CH3 y VF_CH4.
Comentarios finales
Dichas ten siones tienen un valor promedio de +70V, +70V, y son aplicadas a las líneas de ánodos de cada ensam-
Para facilidad nuestra, al disponerse de cuatro etapas
ble de LEDs. LED s. Y así se faci lita la polari pola rizació zación, n, en sentisent i-
prácticamente idénticas, podemos saber cuál de ellas
do directo, de estos diodos.
no está operando; y en consecuencia, es posible deter-
Por otra parte, desde la tarjeta principal (MB) se
minar qué tira de LEDs no enciende. Además, con el
reciben cuatro señales PWM; sirven para regular el nini-
intercambio de piezas de estas etapas, podemos iden-
vel de luminosidad o dimmer del sistema de retroilu-
tificar a los componentes dañados.
minación; y luego de ser aplicadas a los drivers MOSMOS -
En una próxima entrega, revisare mos el sistema de retroiluminación por LEDs con local dimming .
FET Q9151_Q9152, Q9251_Q9252, Q9351_Q9352, y Q9451_Q9452, se envían a los pines 7 y 15 de los cir cir cuitos integrados 9151S y 9251S. Las señales PWM que ingresan a este par de cir cuitos son preamplificadas; y salen por las terminales
ELECTRONICA y servicio No. 193 9
SERVICIO TÉCNICO SERVICIO TECNICO
CASO DE SERVICIO SE RVICIO E N COMPONENTE DE AUDIO AIWA
Introducción
La frecuencia con la que los componentes component es de audio llegan al centro de servicio, ser vicio, es mayor que la de otros aparatos electrónicos. Por tal motivo, en este artículo ar tículo describiremos describiremos un caso representativ representativo o del tema, que tiene que ver con un sistema de audio Aiwa, una marca que ha salido del mercado pero que se sigue recibiendo en el taller con regular frecuencia. Veremo Veremos s que los síntomas, la causa de la falla y el método de aislamiento de la misma son iguales a los de otros casos de servicio de sistemas de otras marcas.
En el panel frontal de los aparatos de lo que fue la última generagenera -
ción de Aiwa, encontramos una entrada esp ecial de audio análogo para la conectividad con equipos portátiles de almacenamiento de audio en formato MP3. Y justamente el aparato que serv irá de base para nuestra descripción, tiene dicha entrada; se trata del componente modelo CX-JDS22 (figu ra 1). 1).
Desensamblado y secciones La reparación i nicia con la remoción de las tapas del apa rato. Una vez hecho esto, podemos reconocer sus secciones e identificar el sitio que cada una ocupa (figura 2). Para tener acceso a las secciones localizadas en la tableta de circuito impreso frontal y en la tableta lateral, es necesario desmontar el ensamble de la unidad de reproducción de CD. Este en-
samble se compone de un compartimiento plástico, una placa metálica y la unidad de reproducción de discos (figura 3). En esta unidad caben tres discos, y pueden cambiarse dos mientras se reproduce uno. El mecanismo de esta unidad es igual al que se utiliza en la unidad de reproducción de CD incluida en algunos componentes
Prof. Armando Mata Domínguez
10
ELECTRONICA y servicio No. 193
de audio Sony. Sony. La sincron ización mecánica s e explica en la edición
especial de mecan ismos de la unidad de reproducción de CD, pro-
Caso de servicio en componente de audio AIWA
Entrada especial de audio frontal
Subcontrol de volumen exclusivo para el control del nivel de potencia del equipo de audio portál.
Control de volumen principal
Aunque se indica que hay una entrada de audio MP3, la señal que se inyecta a través de un “plug” estéreo de 1.5 mm ene que ser análoga.
Entrada de audio para equipos Figura 1
portáles (celular, iPod, etc.)
Figura 2
El desmontaje de cubiertas inicia con la remoción de los tornillos de las dos tapas laterales.
Para rerar la
cubierta superior, es necesario quitar estos y otros tornillos.
En estas líneas se localizan los tornillos de jación posterior de
las cubiertas laterales.
Para acabar de liberar la cubierta superior y para quitar las tapas laterale laterales, s, hay que rerar los tornillos
ubicados en la parte posterior del equipo.
ELECTRONICA y servicio No. 193 11
SERVICIO TÉCNICO Figura 2
Unidad de reproducción de CD
Parte frontal del equipo Tableta de circuito impreso lateral
Zona en la que se localiza el transformador de poder
ducida por esta casa editorial (No. 19 de las ediciones espe ciales).
Figura 3
matrícula STK403-120. Este circui-
equipo A iwa modelo CX-JDS22 es
to se aloja en una pequeña tableta
de tipo lineal; incluye un transfor-
de circuito impreso ubicada sobre
madorde poder, un transformador
el transformador de poder (figura
para la generación de voltajes de es-
4B).
pera, así como un relevador de en-
El disipador de calor del circui-
cendido. Todos estos elementos se
to integrado de potencia funciona
asocian en una tableta de circuito
junto con un ventila vent ilador dor ext ractor. ract or.
impreso (figura 4A).
Este último se energiza cada ca da vez que
Placa metálica
Unidad de reproducción de CD desprovista del comparmiento comparmient o plásco y la placa metálica
Cubierta protectora de charolas
Charola receptora de discos
cuenta con un circuito integrado
La fuente de alimentación del
Ensamble completo
Parte frontal del ensamble
La etapa de potencia de audio
Zona de reposo de charolas
Comparmiento plásco
Clamping sujetador de disco 12
ELECTRONICA y servicio No. 193
Caso de servicio en componente de audio AIWA
Fuente de alimentación A del componente de audio Aiwa CX-JDS22 Capacitores de ltraje de voltajes VL/VH correspondientes a la alimentación de la etapa Reguladores de potencia de audio. de voltaje
Diodos rectfcadores
Transformador de poder principal
Circuito generador de voltaje de espera
Sección amplicadora de B potencia de audio Disipador de calor del circuito integrado Venlador
extractor de calor
Amplicador de
potencia de audio CI matrícula STK403-120
amplicador de
potencia
Transformador de poder
Figura 4
el nivel de volumen supera las 10
protección contra sobrecarga, el cir-
tarios para el encendido y apagado
unidades gráficas.
cuito de DC-DC, los preamplifica-
del equipo (figura 4C).
En la tableta de circuito impre-
dores de audio, el selector de entra-
Por lo general, en la tableta de
so lateral se ubican los circuitos re-
das de audio y sintonización de ra-
circuito impreso frontal de estos
guladores de voltaje, el circuito de
dio, así como circuitos complemen-
equipos se localizan el microcon-
Ensamble si sin el comparmiento de plásco
Vista in inferior de de la unidad de de re reproducción de CD
Zona en la que se localizan los engranes pláscos del
mecanismo
Sección electrónica para carga y descarga de discos
Sección electrónica para reproducción de discos ELECTRONICA y servicio No. 193 13
SERVICIO TÉCNICO Figura 4
C
trolador de funciones, el visual izador, el control de vo-
Vista de la tableta de circuito impreso lateral
lumen y los pulsadores de funciones (figura 4D).
Caso de servicio
Tableta de circuito impreso frontal
Recibimos en el taller un componente Aiwa modelo
Circuito selector de entradas de audio
CX-JDS22. El cliente señaló que no fu ncionaba el pulpulsador de encendido. Primeras Primer as actividad ac tividades es de servi s ervicio cio
Tal como lo hacen todos los representantes técnicos, lo primero que hicimos fue probar el aparato en presencia del cliente. Primeramente, conectamos el aparato
a la línea de CA; desc ubrimos que encendían todos los indicadores luminosos, y que e n el display se desplega ban indicaci ind icaciones ones de la función fu nción “Demo”. Pero al opri opr imir el pulsador de encendido, notamos que no encendía. En el ámbito técnico, esto significa que el equipo se encuentra bloqueado (figura 5).
1
2
Sintonizador
de estaciones de radio
3
Aislamiento Aislam iento de la avería avería
Tableta de circuito impreso lateral
Luego de reconocer las secciones y de identificar su respectiva ubica-
1
Zona en la que se localizan los circuitos de protección
ción, intentamos desbloquear el
2
Zona en la que se localizan los reguladores de voltaje
equipo mediante el procedimiento
3
Zona en la que se localizan los circuitos de protección
de inicialización de fábrica (figura 6A). Sin embargo, esto no resultó; la falla persistía. Por lo anterior, fue necesario
Vista de la tableta de D circuito impreso frontal
verificar si había conmutación de
Líneas de terminales del visualizador Microcontrolador del visualizador (display) Microcontrolador Microcon trolador principal Por medio de este conector exible se
intercomunican la tableta de circuito impreso frontal y la tableta lateral.
14
ELECTRONICA y servicio No. 193
Caso de servicio en componente de audio AIWA Figura 5
voltaje en el pulsador de encendido. Esto se hizo en el lado de soldaduras de la tableta de circuito impreso frontal; hicimos manualmente la conmutación, y no-
En el display aparecían únicamente indicaciones de modo “Demo”. Botón de encendido
tamos que todo estaba correcto (figura 6B). Para probar si era correcta la respuesta del micromicro -
En el visualizador se desplegaban indicaciones de la función “Demo”.
controlador, se verificó la conmutación de Power On (PON); es decir, el cambio de 0.0 a 5.0V. Esto se hizo
en el pin 7 del conector CN101, CN101, por el lado de soldadusoldaduras de la tableta de circu ito impreso frontal (figura 6C). Descubrimos que no se producía el cambio de vol-
Todos los l os indicadores luminosos encendían; pero la intensidad de su luz variaba en modo “Demo”.
taje señalado. Determinamos, por lo tanto, que el microcontrolador no estaba entregando dicha orden de conmutación. En ocasiones, el microcontrolador deja de funcionar. Sucede cuando se daña este circuito, o cuando se daña algún componente ubicado en la tableta de cir cuito impreso frontal. La ac tivación de la orden de pro-
La iluminación de fondo del control de volumen cambiaba en modo "Demo"
tección, es otra causa de que el microcontrolador deje de operar. Lo primero que verificamos, fue el nivel de voltaje de la orden de
protección. Esto se hizo en el pin 5 I-Safet y = = Entrada de nide CN101 ( I-Safety
Figura 6A
Procedimiento de inicialización de fábrica
vel de seguridad). Descubrimos que había 0.8 voltios en vez de 3.2 volvol -
1
tios (que es lo mínimo mín imo que debe ha-
Desconecte el equipo Desconecte de la línea de CA.
ber en esa termi te rminal). nal). Por esta razón no encendía el aparato. Pero faltaba investigar la causa del decrecimiento del nivel del voltaje de protección (figura 6D). 6D). Para saber cuál de los circuitos de protección era el causante del problema, aislamos una por una las
2 2
Una vez que el equipo esté desconectado de la línea de CA, oprima el botón de encendido.
secciones de protección hasta ver en qué momento el nivel de voltaje I-Safety I-Safet y volvía volvía a su normalidad. Primero desconectamos la ter minal DC-Det (pin 8 de CN171),
asociada al módulo del circuito integrado amplificador de potencia (figura 6E).
3
Sin soltar el botón de encendido, conecte el equipo a la línea de CA; y con esto, se “reseteará” de
1
forma automáca
(inicialización de fábrica).
ELECTRONICA y servicio No. 193 15
SERVICIO TÉCNICO Figura 6B
Prueba de conmutación de voltaje del pulsador de encendido Para probar la operación del pulsador o botón de encendido, se requiere de un mulmetro digital
con el que se hará lo siguiente: a) Coloque la punta de prueba roja (posiva) en uno de los dos pines
del pulsador de encendido; la punta de prueba negra (negava) se coloca en línea de erra chasis.
c) Observe lo que indica el mulmetro. Debe marcar un valor de 5.0 volos, el cual ene que disminuir más de 1 volo volo cada
vez que se oprime el pulsador de encendido: • Si no cambia este voltaje, quiere
decir que no sirve el pulsador • Si el voltaje varía y lo hace de forma correcta, signica que el
pulsador está funcionando bien.
b) Oprima el pulsador.
Figura 6C
Zona en la que se localizan los 31 pines del conector CN101.
Cuando desconectamos la línea de protección de AC-Det, se normanormalizó el nivel de voltaje del pin 5 de CN101 ( I-Safety ). Entonces, esta sec I-Safety ). ción era la causante del problema (figura 6F). Revisamos todos los componentes de la etapa de protección ACDet, para saber cuál tenía daños.
La punta de prueba roja (posiva) va colocada
Descubrimos que un transistor SMD se encontraba totalmente en corto.
en la terminal 7 (rotulada como PON). La punta de prueba negra se coloca en un punto
Luego de que lo reemplazamos por
común de erra chasis.
un componente nuevo y armamos el equipo, se solucionó el problema de la falta de encendido (figura 6G).
Conclusiones para el servicio
Figura 6D
Comprobación del nivel del voltaje de protección Tableta de circuito impreso lateral
Pines de CN101
Este síntoma es muy común en los componentes de audio. Pero la falla puede solucionarse aislando la falla descrita en este artículo; basta con identificar el pin de protección y medir su nivel de voltaje.
16
ELECTRONICA y servicio No. 193
La punta de prueba roja se coloca en el pin 5 de CN101. Esta terminal se encuentra rotulada como Safety In.
Caso de servicio en componente de audio AIWA Figura 6E
Tableta de circuito impreso lateral
Figura 6G
Con la eliminación de su soldadura, la terminal 8 de CN171 quedó aislada de la pista de circuito impreso correspondiente.
Este es el transistor que se encontraba dañado. Aquí se especica la función
de cada terminal de CN171.
Zona en la que se localizan los componentes del circuito de protección de CA.
Figura 6F Aquí se especica el
rótulo de cada terminal del conector CN101 de la tableta de circuito impreso lateral.
CN101 ene dos las de pines. Una la es de
pines con número non, y la otra es de pines con número par par..
La terminal 5 correspondee a la correspond línea de protección I-Safety.
Si es anormal (como en el caso
la causa del problema está en la ta-
do directriz o algún indicador lulu-
que vimos), se debe a la habilitación
bleta de circ c irc uito impreso impr eso en la l a que q ue
minoso; y para saber cuál, hay que
o daño de algún ci rcuito de protecprotec-
se aloja el microcontrolador. En ta l
desconectarlos uno por uno.
ción; y si el voltaje del pin de pro-
caso, signif ica que se ha dañado este
tección es correcto, quiere decir que
circuito, algún pulsador, algún dio-
ELECTRONICA y servicio No. 193 17
SERVICIO TÉCNICO SERVICIO TECNICO
CASO DE SERVICIO EN COMPONENTES DE AUDIO SONY Introducción Nuestra explicación se basa en el sistema Sony modelo MHC-EC68, que aún tiene un compartimiento para la reproducción ¡de audioaudio -
La mayoría de los componentes component es de audio de reciente generación pueden reproducir música a través de un puerto USB o de una entrada para reproduct reproductores ores digitales de audio inteligentes. Sin embargo, algunos equipos todavía cuentan con un módulo de reproducción de discos compactos, que sigue siendo muy demandado por el público. El caso de servicio ser vicio que describiremos en el presente artículo, tiene que ver precisamente con esta sección.
casetes!, así como un módulo de reproducción de discos con tres charolas. También cuenta con una entrada de audio para reproreproductores digitales de música inteligentes (teléfono celular, iPad).
Este aparato tiene una potencia 140 watts RMS y 1500 PMPO en versión estereofónica (figura 1).
Desmontaje de cubiertas del equipo Antes de describir el caso de servicio, veremos el desmontaje de cubiertas y reconoceremos las secciones del equipo (figura 2). 1. En componentes de audio Sony, lo que se hace primero es, por
lo general, retirar los tornillos de cada una de las cubiertas laterales. 2. Estas cubiertas se deslizan hacia la parte posterior del sistema.
3. Se quitan los tornillos sujetadores de la unidad de reproducción de casetes; y luego se desconectan todos sus cables, para poder extraerla jalándola jalándola hacia a rriba. 4. Para extraer la unidad de reproducción de CD, hay que retirar
Prof. Armando Mata Domínguez
sus tornillos sujetadores y desconectar los cables flexibles asociados a la PWB frontal y a la PWB lateral.
18
ELECTRONICA y servicio No. 193
Caso de servicio en componentes de audio Sony
Conexionado de bocinas, canales derecho e izquierdo.
Comparmiento para
reproducción de casetes
Aquí se especica la potencia acúsca: 140 was RMS, 1500 was PMPO.
Figura 1 Figura 2
Zona en la que se localiza el mecanismo de la unidad de reproducción de casetes.
Estos cuatro tornillos sujetan a la cubierta lateral derecha. La cubierta lateral izquierda está sujeta también por cuatro tornillos como los señalados.
En cada orilla de la cubierta posterior se encuentran varios tornillos.
Zona en la que se localiza la unidad de reproducción de discos. Una vez rerados los tornillos de sujeción
tanto de la cubierta lateral derecha como de la cubierta lateral izquierda, ambas deben ser deslizadas en la dirección que indica la echa.
ELECTRONICA y servicio No. 193 19
SERVICIO TÉCNICO Secciones del sistema Sony modelo HCD-EC68
Microcontrolador
Tableta de circuito impreso lateral Circuito integrado amplicador de
potencia de audio
Tableta de circuito impreso frontal
Transformador de poder
Figura 3
Estructu ra del equipo equipo
• Las etapas de sintonización de rara-
Caso de servicio
dio, circuitos selectores, preamPara facilitar la reparación del equiequi -
plificadores y de control de audio,
• Síntoma: Había un disco atorado
po, primero debemos identificar la
se ubican en la tableta de circuito
en una de las charolas de la un idad
ubicación de cada una de sus sec-
impreso lateral.
de reproducción de CD.
ciones (figura 3):
• La fuente de alimentación y la secsección amplificadora de potencia
• Pruebas realizadas : Al verificar el
• En el sistema Sony modelo MHC-
son de tipo lineal y análogo. AmAm-
funcionamiento del aparato, se de-
EC68, la sección de control, el mimi-
bas se enc uentran uent ran en e n un pequeño pequ eño
tectó que cuando estaba en función
crocontrolador de funciones y el
subchasis, sujeto en la lámina in-
de CD aparecía en su display dis play el men-
display se localizan en la tableta
ferior del gabinete.
saje MECHA ERROR (figura 4).
de circuito impreso frontal.
Así que se oprimió el pulsador
Figura 4
Cuando hay un problema en el mecanismo de la unidad de reproducción de CD, aparece en display la palabra MECHA y enseguida la palabra ERROR. Segundos después, el aparato se bloquea y no responde a ninguna orden en modo de reproducción de discos compactos.
20
ELECTRONICA y servicio No. 193
Caso de servicio en componentes de audio Sony OPEN/CLOSE, pero ninguna de las tres charolas sal ía de su compar-
Figura 5
timiento; además, no se percibía el típico sonido que los engranes hacen al girar. Por lo tanto, determidetermi -
namos que el mecanismo se encontraba “trabado”. “trabado”. • Aislamiento: Dadas las circunstan-
La apertura del engrane CAM es mínima con respecto al engrane secundario
cias, nos vimos obligados a extraer el mecanismo de la unidad de reproducción de discos. Una vez separado del resto del equipo, ya podíamos manipular el mecanismo. Para hacer que las charolas salieran de su compartimiento, primero giramos el engrane CAM en sentido antihorario hasta conseguir la mínima apertura con respecto al en-
Engrane para entrada y salida de las charolas
grane secundario (figura 5). Después, giramos el engrane que
sirve precisamente para hacer que las charolas entren y salgan de su
compartimiento. Cuando logramos hacerlas salir, descubrimos que en la charola 3 había u n disco atorado. • Diagnóstico: Después de retirar el disco atorado, se hizo una inspec-
ción visual del mecanismo para de-
Figura 6
Charola número 3
En esta zona estaban los discos atorados
tectar si había alg una pieza plástica dañada (figura 6). Como todas estaban bien, procedimos a revisar motores, sensores ópticos y compo-
nentes del PWB de la unidad de rereproducción de C D. Aunque todo estaba en regla,
notamos que el engrane CAM giragira-
La charola estaba fuera del riel de este lado
ba con dific di fic ultad, ulta d, que algo lo obs-
truía; además, la charola número 3 estaba fuera de uno de sus rieles de deslizamiento. Por tal motivo, se
determinó que había que desarmar
ELECTRONICA y servicio No. 193 21
SERVICIO TÉCNICO Figura 7
y revisar cada par te mecánica; ha bía que colocar coloca r en su riel a la charola 3.
Estaba desprendida la equeta del disco
• Reparación: En el número 184 de
colocado en la charola 3; por eso ésta se salió en uno de sus rieles de deslizamiento.
esta revista explicamos los procedimientos de desensamblado, ensam-
blado y puesta a tiempo ti empo de este meme canismo. Al igual que en esa ocaocasión, en el caso que ahora nos ocupa se concluyó que una de las causas
de que se trabe es la falta de limpie-
Charola número 2
za y lubricación de los engranes plásticos.
Sin embargo, la principal causa de que la charola número 3 se enencontrara fuera de uno de sus rieles,
Figura 8
es que se despegó la etiqueta del disco insertado. La etiqueta ocasionó
Por este cable exible viajan
las órdenes de expulsión e introducción introducc ión de las charolas (movimientoss mecánicos). (movimiento
Por este cable
que la charola se atorara, diera un
exible viaja la orden
“brinco” y finalmente saliera de uno
de lectura de discos.
de sus rieles de deslizamiento (figura 7). • Complemento de la reparación: Una vez resuelto el problema mecánico de la unidad de reproducción de discos, hay que probar su funcionamiento. Esto puede hacerse estando
ella dentro o fuera del componente de audio (figura 8). Pese a haber solucionado el propro blema, e s muy probable proba ble que a l propro bar e sta unid ad aparez ap arezca ca de d e nuevo nue vo
el mensaje MECHA ER ROR. Para Para eliminarlo y evitar que reaparezca, se ejecutará el proceso de inicialización de fábrica del equipo.
En este caso, el mecanismo de la unidad de reproducción de discos se probó luego de colocar ésta dentro del aparato. Ya sea que la unidad se pruebe dentro o fuera del componente de audio, siempre habrá que conectar los cables mencionados.
22
ELECTRONICA y servicio No. 193
Inicialización de fábrica Habiendo llegado a este punto, la
memoria del equipo quedará vacía;
Caso de servicio en componentes de audio Sony se habrán borrado todas las preferencias o programacionesdel usuario, así como los códigos y mensaje de
error que había en ella; lo único que se conservará son
Figura 9
Pulsadores que se deben presionar para colocar al aparato en modo de "Reinicio de fábrica".
las condiciones de operación determinadas por el fa bricante. bric ante. Para inicializar el sistema Sony HCD-EC68, se rere -
Pulsador de POWER
Pulsador de STOP
Pulsador de función
quiere hacer lo siguiente (figura 9):
1. Conecte el aparato a la red de CA, y oprima el botón POWER (equipo encendido). Suelte este botón. 2. Oprima al mismo tiempo el botón STOP, el botón
FUNCTION y el botón POWER en el panel del sissistema. Manténgalos opri midos por 10 segundos. Con esto, el equipo deberá apagarse (el display se apaga por unos segundos) y se percibirán los sonidos de apertura y cierre de los contactores del relevador de Stand-by. Pocos segundos después, volverá a iluminarse el
Figura 10
display; y al mismo tiempo, se percibirá el r uido que
Es común que al oprimirse un botón, el
el mecanismo de la unidad de reproducción de dis-
equipo realice una función que nada ene
cos hace cuando se est á reposicionando. Es todo. El
que ver con la función que se controla a travéss del botón accionado. travé Esto indica que el botón está carbonizado y que debe reemplazarlo.
aparato ha sido inicializado.
Actividades de servicio finales Para dar por terminado el servicio, debe solucionarse el problema de los pulsadores resistivos que causan f unciones erróneas; hablamos de que un pulsador hace la
función de ot ro (figura 10). Luego de todo esto, pruebe las funciones del equipo. Si ya no hay nada anormal, puede devolverlo al usuario.
Comentarios finales El servicio de reparación de mecanismos de sistemas de audio, aún tiene demanda. Pero para realizarlo de forma correcta, se requiere exper iencia e información técnica que no siempre se encuentra en el manual de
servicio. Precisamente en esto radica la util idad de este artículo.
Es recomendable sustuir la mayoría de los botones,
para prevenir que el equipo realice una función en vez de otra.
ELECTRONICA y servicio No. 193 23
SERVICIO TÉCNICO SERVICIO TECNICO
Introducción
EL CIRCUITO ELÉCTRICO EN REFRIGERADORES
Durante el servicio a un refrigerador, es conveniente ubicar su diagrama eléctrico.
De este modo podremos reconocer la circuitería asociada, así como el color del forro del cable cable que se utiliza en cada conexión. Esto nos ahorrará tiempo de diagnóstico y reparación. Exceptuando la parte electrónica, la parte eléctrica es en general muy sencilla;
con facilidad, podemos identificar la posible causa del defecto del equipo. Un refrigerador básico se compone de un par de sistemas que están asociados
entre sí, que dependen u no del otro en su operación:
• Circuito eléctrico: Se encarga del sumisuministro eléctrico, control y protección del refrigerador.
• Sistema de enfriamiento: Produce el ciciclo de refrigeración, con el que se en-
frían fría n las cabinas de congelación y frío. Para los refrigeradores más modernos y
costosos, habría que considerar un tercer sistema: el sistema electrónico. elect rónico. Estos equipos disponen de una tar jeta electrónica,
la cual hace más “inteligente” su funcionamiento; tanto, que llegan a alcanzar el rango Smart y tener una pantalla LCD e incluso conexión a Internet.
Ahora bien, antes de analizar la opeope-
Por la alta incidencia de averías en el circuito eléctrico de los refrigerador refrigeradores es domésticos comunes, conviene aprender en detalle su funcionamiento. funcionami ento. Esto permitirá acercarnos un poco a la comprensión del funcionamiento de los refrigeradores de control electrónico.
Prof. Francisco Orozco Cuautle
24
ELECTRONICA y servicio No. 193
ración general del circuito eléctrico, describiremos sus principales componentes: • Termostato • Timer o defrost timer • Resistor calefactor para deshielo • Interruptor bimetálico
El circuito eléctrico en refrigeradores
Componentes básicos básicos del circuito circ uito eléctrico 1. Termostato
2. Timer o defrost timer
El termostato de un refrigerador es
Este dispositivo funciona como un
En el mismo lapso, se conecta o
un interr uptor térmico, que dispone
mecanismo de reloj. Aunque puede
cierra otro contacto que, a través
de una sonda de medición o sensor.
tener varias formas físicas, su fun-
del bimetálico, alimenta tensión de
En el extremo opuesto de este sen-
ción es la misma: marcar dos tiem-
corriente alterna (AC) al calefactor
sor, hay un contacto eléctrico que
pos.
para deshielo.
Por cada 6 horas de operación
Para revisar el defrost timer , hay
en fase de enfriam iento, iento, el timer ac-
que verificar el valor óhmico de la
De acuerdo con la posición me-
tiva un ciclo de descongelación. Este
bobin a y su resisto res istorr inte rno asoci a sociaa-
cánica de la perilla del termostato
ciclo dura más o menos 20 mi nutos,
do. Si con un desarm ador movemos
(mínimo, medio o máximo), es po-
tiempo durante el cual tanto el com-
el eje de rotación de éste hasta que
sible ajustar la sensibilidad de dis-
presor como el motor ventilador o
se escuche un clic, podremos probar
paro (cierre o apertura) del interrup-
forzador permanecen fuera de ser-
el cierre o apert ura del interruptor
tor interno. Desde luego, también
vicio o apagados.
de un polo y dos tiros (1P/2T).
abre o cierra según el rango de temperatura que se m ide.
se puede ajustar el periodo general de operación del ciclo de enfriamien-
to o reposo. Esto se hace a través de
la condición asociada del dispositivo defrost timer . Polo Tiro Tiro
Resistor de deshielo
Línea 127 VCA
Motocompresor
Neutro
3. Calefactor para deshielo Es un resistor aislado eléctricamente, con una cubierta de aluminio que le perm ite distribuir el calor generado. Cuenta con un conector en sus extremos. Con el simple hecho de desenchufar el conector de alimentación, podemos probar su funcionamiento sin necesidad de desinstalarlo. Le recomendamos que mida el valor óhmico de la resistencia, que puede ubicarse entre 150 y 250 ohmios (dependiendo del modelo de esta pieza).
ELECTRONICA y servicio No. 193 25
SERVICIO TÉCNICO Para realizar una comprobación
y de inmediato, éste deberá comen-
Cuide que un cable sea un poco más corto. De este modo, es menor el riesgo de contacto accidental entre los extremos. Sobre la línea viva, coloque en serie un interruptor o
zar a calentarse. Sea muy cuidado-
switch de mbre.
so en esta prueba; puede sufrir una
Sea muy cuidadoso al ejecutar esta prueba. Absténgase de realizarla, si usted no es profesion profesional al en la materia.
dinámica, aplique una tensión de 120 VAC a los extremos del resistor;
descarga eléctrica, si no toma las precaucio prec auciones nes per p erti tinente nentes. s.
Switch Timbre
Normalmente, en el cuerpo del calefactor vienen grabados el valor de su potencia y el valor de su vol-
117v AC
taje de trabajo.
Interruptor ruptor bimetálico 4. Inter Estructura de un interruptor bimetálico, el cual abre y cierra por temperatura. No es reparable. Aquí lo presentamos sólo para su conocimiento. El dispositivo bimetálico puede te-
tor bimetálico. Con esto, se cerrará
ner varios diseños. Pero su función
el circuito del foco y éste encenderá.
sufrir una severa descarga eléctrieléctrica .
es la misma: abrirse o cerrarse en
Es necesario que tenga las condi-
En condiciones de temperatura
función de la temperatura que le
ciones de seguridad eléctrica per-
ambiente, el interruptor bimetálico
afecta.
tinentes; de lo contrario, puede
se abre y el foco se apaga.
Con más calor, este interruptor se abre; y entonces, impide el paso de la corriente. Con más frío, este
FRIO (bajo cero) Interruptor cerrado
interruptor se cierra; y entonces,
FRIO (bajo cero) Interruptor cerrado
permite el paso de la corriente.
En condiciones de temperatura ambiente, este dispositivo no debe marcar continuidad; y más o menos
Interruptor bimetal 117v AC
Foco
entre -2 y -5ºC, debe marcar continuidad. Para probar el funcionamiento de este interr uptor, conéctelo en serie a la alimentación de un foco de 60W y 120VAC. Luego aplique un poco de refrigerante líquido, para que baje la temperatura del interrup-
26
ELECTRONICA y servicio No. 193
Para enfriar al interruptor bimetal, puede aplicarle un trozo de hielo o mantenerlo unos minutos en el congelador. A temperatura ambiente, el interruptor se abre y el foco se apaga, y viceversa. Para medir su estado, también se puede ulizar un óhmetro como medidor de connuidad.
Absténgase de realizar esta prueba, si no es profesional en la materia.
El circuito eléctrico en refrigeradores
Circuito eléctrico típico
Por lo general, el diagrama eléceléc-
son simples conectores eléctricos, co-
trico de un refrigerador de este tipo
locados en los extremos del arnés
Ahora que ya conocemos los comcom-
viene impreso en una etiqueta ad-
BLACK-BLUE-PINK BLACK-BLUE-PINK (figura 2). 2).
ponentes básicos o principales del
herida en la parte posterior del pro-
Cada vez que el usuario abre la
circu ito eléctrico de un refrigerador
pio aparato. Nunca hay que desprendespren-
puerta del ref rigerador, y por la po-
moderno, revisaremos el funciona-
derla; de manera que si usted nece-
sición mecánica del interruptor inter ruptor SW1,
miento de este módulo. Para dicha
sita el diagrama, tome una fotogra-
éste cierra la posición referida; de
explicación, nos servirá de base el
fía de él y de las partes del equipo
este modo, permite el flujo de AC
equipo Dae woo modelo FR-280.
que considere relevantes. Conserve esa información.
hacia la lámpara, misma que entonces enciende. Una de las fallas comunes de
Circuito eléctrico del refrigerador
Circuito eléctrico de la lámpara de la cabina de frío
Daewoo Daewo o FR-280 Por su sencillez, elegimos este apaapa-
este circuito, es que la lámpara L1 no enciende; o enciende, pero su luz
no es fija sino parpadeante. Ambas
rato para el estudio del sistema eléctrico típico de un refr igerador mo-
Se trata de un ci rcuito muy sencillo,
condiciones tienen alguna de las si-
derno. Las explicaciones que vere-
constituido p or la lámpara L1. Este
guientes causas (en el orden señala-
mos enseguida, pueden ser extrapo-
circuito se cierra, cuando el inte-
do):
ladas hacia unidades más complejas.
rruptor SW1 es colocado en las popo -
Y para que sea más fácil entender-
siciones 2 y 3.
• La propia lámpara se ha dañado.
las, hemos agregado una nomencla-
Para armar este circuito se usan
tura a cada componente (figura 1).
lámparas de 25 a 40 watts. CC2 y CC3
• El interruptor SW1 está abierto, o funciona de modo interm itente. itente.
Daewoo FR-280
Figura 1 BLACK
BLACK L/BL
CC4
CC3 SW1 2
BLACK
FT1
BLACK
3 1
CC2
CC5
PINK
BM1
BI-METAL
L1
M
CC1
LAMP WHITE
BLUE 3
CAL1 D HEATER
GRAY
WHITE
CC6 BROWN
TM1
OL
PTC
P-RELAY
2 BROWN
PINK
BROWN
CC9
YELLOW
WHITE
CC7 THERMOSTAT
CM1 A
Figura BLUE 1
BLUE PINK
TEMP. FUSE 77ῡC
COMPRESSOR
BLACK
RED
V1 F/M
WHITE
GR/YW
RED
YELLOW
CM1
POWER CORD
CC8 YELLOW
BROWN
WH-BL WHITE 1 3
M
2
DT1 RED
4
DEFROST TIMER
RED YELLOW
BROWN
ELECTRONICA y servicio No. 193 27
SERVICIO TÉCNICO Figura 2
Daewoo FR-280
BLACK
BLACK L/BL
CC4
CC3 SW1 2
BLACK
3 1
FT1
CC2
BLACK
BLACK
BLUE PINK
BLUE PINK
TEMP. FUSE 77ῡC
CC5
CM1 A L1
BI-METAL
M
CC1
LAMP WHITE
BM1
BLUE 3
CAL1 D HEATER
WHITE
CC6 BROWN
TM1
OL
PTC
P-RELAY
2 BROWN
CC7
PINK
BROWN
CC9
YELLOW
WHITE
GRAY
THERMOSTAT
COMPRESSOR
RED
V1 F/M
WHITE
GR/YW
RED
YELLOW
CM1
POWER CORD
CC8 YELLOW
BROWN
WH-BL WHITE 1
M
3
2
DT1 RED
4
DEFROST TIMER
• Se dañó el arnés eléctrico.
RED YELLOW
BROWN
Dicho dispositivo protege al mo-
Hold ) o es para la bobina de sostén ( Hold
• Los enchufes CC1, CC2 y CC4 es-
to-compresor, cuando éste “t rabaja
tán oxidados. Esto hace que ten-
en exceso” (lo cual puede da ñarlo). ñarlo).
La bobina de arranque se ali-
gan falsos contactos, y que, por lo
La intensidad de corriente sos-
menta a través de un resistor depen-
tanto, la lámpara L1 no encienda
tenida en este dispositivo bimetáli-
diente de la temperatura (o termis-
o su luz sea intermitente.
co, finalmente produce calor; y el
tor), en coeficiente positivo. Cuando
calor, calor, a fi nal de cuentas, puede ha-
este resistor se encuentra frío, su
cer que se abra el circ uito; con ello, ello,
resistencia es mínima y per mite que
el sistema se detiene.
la corriente f luya luya primero hacia la
Circuito eléctrico del motocompresor
De manera natural, al enfriarse,
bobin a M.
bobin a A o bobina bobin a de arranq ar ranque. ue.
Por sus extremos, el moto-compremoto-compre-
el bimetal regresa a s u condición de
Y a medida que esta bobina con-
sor CM1 recibe alimentación de AC
“cerrado”. “cerrado”. Pero cua ndo esto no susu-
duce corriente y el motor comienza
(figura 3). 3). La terminal 1 del dispo-
cede, hay que reemplazar la un idad
a girar, la corriente que circula a
sitivo M1 o arrancador, conecta a
CM1; no intente repararla.
través del termistor hace que el va-
la línea de AC por la clavija. Esta
El moto-compresor dispone de
lor de resistencia de éste aumente
línea pasa por un resis tor de protec-
dos entradas más de AC; una de
con gran velocidad. Dicho aumento
ción o fusistor interno (fusistor =
ellas es para la bobina de arranque
sucede con tanta rapidez, que prác-
resistor-fusible), y por un dispositivo
(Start ) o bobina A; la otra entrada
ticamente hace que se “abra” “abra” el cir-
bimetál bime tálico ico o f usible térmico. tér mico.
28
ELECTRONICA y servicio No. 193
cuito de esta bobina; y que la ali-
El circuito eléctrico en refrigeradores Figura 3
Daewoo FR-280
BLACK
BLACK L/BL
CC4
CC3 SW1 2
BLACK
3 1
FT1
CC2
BLACK
BLACK
BLUE PINK
BLUE PINK
TEMP. FUSE 77ῡC
CC5
BM1
BI-METAL
CM1 A L1
M
CC1
LAMP WHITE
BLUE 3
CAL1 D HEATER
GRAY
WHITE
CC6 BROWN
TM1
OL
PTC
P-RELAY
2 BROWN
PINK
BROWN
CC9
YELLOW
WHITE
CC7 THERMOSTAT
COMPRESSOR
RED
V1 F/M
WHITE
GR/YW
RED
YELLOW
CM1
POWER CORD
CC8 YELLOW
BROWN
WH-BL WHITE 1
M
3
2
DT1 RED
4
DEFROST TIMER
RED YELLOW
BROWN
mentación permanezca solamente
Entonces, Entonces, si le piden que repare
impulsando el aire frío desde la ca-
en la bobina M o bobina sostén del
un refrigerador que “nunca encien-
bina de congelami congel amiento ento en la par te
moto-compresor.
de”, antes de sospechar del moto-
superior, hasta los comparti mientos
La AC proviene del dispositivo
compresor sospeche usted del TER -
de frío inferiores. Y cuando el refri-
de reloj de deshielo o DEFROST TI-
MOSTATO MOSTATO TM1 o de su p rotector
gerador se abra, el interruptor de
MER DT1, mismo que, cuando está
CM1; o bien, del DEFROST TIMER
puerta SW1 detectará este movimovi-
en la función de enfriamiento, cierra
DT1 o incluso del interruptor bimebime -
miento e interrumpirá el suministro
la terminal 3 con la terminal 4.
tálico.
de la tensión de AC al motor del ventilador V1; entonces, inmedia-
Por uno de los extremos de su terminal 3, el DEFROST TIMER DT1 conecta con el dispositivo concon trolador de temperatura o TER -
Circuito eléctrico del ventilador de distribución de frío
tamente se apagará el ventilador y se encenderá la lámpara L1. El circuito del ventilador V1 opera al mismo tiempo que el cir-
MOSTATO MOSTATO TM1. Y por el otr o exextremo de la misma termin al, el DE-
En el extremo superior del motor del
cuito del moto-compresor. Recuer-
FROST TIMER DT1 está unido a
ventilador V1, se aplica la tensión de
de que ambos circuitos se rigen por
la línea de AC.
AC que ingresa por los conectores
las condiciones del DEFROST TITI -
CC4, CC2 y CC3 (figura 4).
MER DT1 y del TERMOSTATO
Todo esto es e s posible, a través del conector o enchufe CC 9.
En tanto el refrigerador se man-
TM1. A través de los dispositivos
tenga cerrado, el ventilador seguirá
ELECTRONICA y servicio No. 193 29
SERVICIO TÉCNICO Figura 4
Daewoo FR-280
BLACK
BLACK L/BL
CC4
CC3 SW1
BLACK
3
1
FT1
CC2
2 BLACK
BLACK
BLUE PINK
BLUE PINK
TEMP. FUSE 77ῡC
CC5
CM1 A L1
BI-METAL
M
CC1
LAMP WHITE
BM1
BLUE 3
CAL1
WHITE
CC6
D HEATER
BROWN
TM1
OL
PTC
P-RELAY
2 BROWN
CC7
PINK
BROWN
CC9
YELLOW
WHITE
GRAY
THERMOSTAT
COMPRESSOR
RED
V1 F/M
WHITE
GR/YW
RED
YELLOW
CM1
POWER CORD
CC8 YELLOW
BROWN
WH-BL WHITE 1
M
3
2
DT1 RED
4
DEFROST TIMER
RED YELLOW
BROWN
DT1 y TM1, se suministra AC a la
nimo, el cual no produce calor sig-
mite el flujo de una intensidad de
terminal inferior del ventilador V1.
nificativo en la resistencia de des-
corriente, suficiente para que el ca-
hielo o calefactor CAL1.
lefactor genere la temperatura apro-
Circuito eléctrico del dispositivo DEFROST DEF ROST TIMER
piada para el deshielo. Aunque no
Circuito eléctrico del resistor de deshielo o calefactor
haya condensación de hielo, este ciclo se llevará a cabo. La secuencia se mantiene du-
El dispositivo DEFROST TIMER
Cuando el dispositivo DEFROST
rante el tiempo de operación para
DT1, es un reloj que controla los inin -
TIMER DT1 alcanza su cuenta de
el que está diseñado el DEFROST
tervalos de operación del moto-com-
tiempo, cambia mecánicamente la
TIMER DT1. Y una vez que este
presor (y por ende, de enfriamiento). enfr iamiento).
posición del interruptor asociado.
lapso se cumple, el interruptor aso-
También También regula regul a los periodos de desdes-
De este modo, se interrumpe la ali-
ciado cambia mecánicamente a la
hielo, porque permite la operación
mentación de AC al moto-compremoto-compre-
posición posición que alimenta al moto-com-
del circuito de deshielo (figura 5).
sor CM1 y al ventilador V1, para
presor CM1 y al ventilador V1. Y de este modo, se repite el ciclo de
dispositivo tiene un valor óhmico
conectar al extremo del interruptor bimetál bime tál ico BM1 (fig (f igura ura 6).
de entre 10 y 12 k ilo-ohmios aproxi-
Cuando este interruptor se en-
La operación del sistema de des-
madamente. Este valor limita su in-
cuentra frío, permanece cerrado y
congelamiento es vital. Cuando no
tensidad de corriente a un n ivel mí-
tiene mínima resistencia. Esto Esto per-
funciona bien, el hielo se condensa
En sus terminales externa s, este
30
ELECTRONICA y servicio No. 193
enfriamiento.
El circuito eléctrico en refrigeradores Figura 5
Daewoo FR-280
BLACK
BLACK L/BL
CC4
CC3 SW1 2
BLACK
3 1
CC2
BLACK
BLACK
BLUE PINK
BLUE PINK
TEMP. FUSE 77ῡC
FT1
CC5
COMPRESSOR
CM1 A L1
BI-METAL
BLUE 3
CAL1
WHITE
CC6
D HEATER
BROWN
OL
PTC
TM1
P-RELAY
2 BROWN
CC7
PINK
BROWN
RED
V1
CM1
F/M
WHITE
CC9
YELLOW
WHITE
GRAY
THERMOSTAT
CC1
LAMP WHITE
BM1
M
GR/YW
RED
YELLOW
POWER CORD
CC8 YELLOW
BROWN
WH-BL WHITE 1
M
3
2
DT1 RED
4
DEFROST TIMER
RED YELLOW
BROWN
Figura 6
Daewoo FR-280
BLACK
BLACK L/BL
CC4
CC3 SW1 2
BLACK
3 1
FT1
CC2
BLACK
BLACK
BLUE PINK
BLUE PINK
TEMP. FUSE 77ῡC
CC5
BM1
BI-METAL
CM1 A L1
M
CC1
LAMP WHITE
BLUE 3
CAL1 D HEATER
GRAY
WHITE
CC6 BROWN
TM1
OL
PTC
P-RELAY
2 BROWN
PINK
BROWN
CC9
YELLOW
WHITE
CC7 THERMOSTAT
COMPRESSOR
RED
V1 F/M
WHITE
GR/YW
RED
YELLOW
CM1
POWER CORD
CC8 YELLOW
BROWN
WH-BL WHITE 1
M
3
2
DT1 RED
4
DEFROST TIMER
RED YELLOW
BROWN
ELECTRONICA y servicio No. 193 31
SERVICIO TÉCNICO Figura 6
El motor del temporizado temporizadorr o Defrost Timer, se encuentra conectado en
Fusible térmico
paralelo al disposivo bimetal. El ujo de
Calefactor deshielo
corriente para el primero es menor, de acuerdo al valor resisvo que exhibe.
Mientras el segundo permite mayor paso de corriente, que es la corriente principal para el calefactor de deshielo cuando se da este proceso.
A.C. M Defrost timer 10 Kohms
Bimetal 100 ohmios Regulador termostato
Figura 7 Venlador de
distribución
Disposivo
bimetálico Evaporador cubierto de hielo
Resistor de deshielo (calefactor)
32
ELECTRONICA y servicio No. 193
Evaporador libre de hielo
El circuito eléctrico en refrigeradores sobre el vaporizador; y entonces se
Conclusión
de deshielo operan de manera a lter-
congela incluso el refrigera nte, y se detiene el ciclo de refrigeración.
nada (nunca al mismo tiempo). Vea De acuerdo con la condición de tem-
la figura 8.
Con los cuidados pertinentes,
peratura señalada en el termostato
El servicio a refrigeradores do-
usted puede acelerar el deshielo del
y la condición de tiempo (6 horas /
mésticos es una labor muy lucrativa,
vaporizador; para lograrlo, necesita
30 minutos) del DEFROST TIMER
que seguramente le reportará gran-
una pistola de aire caliente y quizá
e incluso del inter ruptor bimetálico,
des satisfacciones. No dude en inin-
un poco de agua caliente (figura 7).
el moto-compresor y el calefactor
gresar a este campo de trabajo.
Figura 8 O
C
Bajo Medio Máximo
Interruptor bimetálico
Sensor de temperatura
Calefactor de deshielo
Posición de deshielo (30 minutos) O
C
DEFROST TIMER
M TERMOSTATO Motocompresor
M
A.C. Motor del disposivo: DefrostTimercon ciclo 6 horas / 30 minutos
Posición de enfriamiento (6 horas)
Diagrama funcional de un refrigerador básico
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ELECTRÓNICA Y COMPUTACIÓN
ESTRUCTURA de la
Introducción
TARJETA MADRE
ten elementos estándar (por ejemplo, las
de una COMPUTADORA PORTÁTIL
Si bien en computadoras portátiles exisexismemorias, las unidades de disco duro o los lectores-escritores ópticos), la mayoría de los componentes se fabrican con características muy precisas para la marca y modelo de cada equipo en cuestión. cues tión. Esto imposibilita el uso de piezas genéricas para una reparación; sobre todo en el caso de las tarjetas madre, que no son inter-
cambiables, como sucede con las computadoras de escr itorio, por lo menos en las máquinas genéricas o clones. Para cada marca y modelo de portáportátiles hay un tipo de motherboard exclusiva; exclusiva;
por ello, cuando hay un daño en esta tar jeta, el usuar us uario io casi siempre prefie pr efiere re com-
prar una máquina nueva en vez de pagar el alto precio que implica cambiar esta placa. Por lo tanto, es recomendable que el técnico haga cuanto esté a su alcance para repararla; y si es necesario, debe intentar una intervención en nivel de componentes. De ahí la importancia del tema que nos ocupa en este artículo.
El técnico en computadoras portátiles port átiles debe tener un buen conocimiento de la estructura e structura típica de una tarjeta madre; debe conocer y ubicar sus secciones y saber cómo repararlas cuando ello es posible. Y justamente para apoyarlo en estas tareas, el autor ha preparado el presente artículo, artículo, en el que se explica la estructura típica de una motherboard y se ofrecen algunos consejos para intentar hacer un aislamiento de fallas. Cabe señalar que el autor tiene más de 20 años dedicados a la reparación de computadoras.
La estructu ra tradicional tradicional de tres chips Prácticamente desde que se popularizapopularizaron las computadoras personales, los fa bricante bric antess diseña di seña ron una u na estr es truct uct ura en la que se utilizan dos chips grandes para comunicar al microprocesador con el resto de los elementos del equipo. A esto se le conoce como “estructura de tres chips”, porque al revisar la tarjeta madre pueden apreciarse tres circu itos integrados relarela-
tivamente grandes; uno de ellos, es precisamente el microprocesador (figura 1).
Ing. Leopoldo Parra Reynada
34
ELECTRONICA y servicio No. 193
Estructura de la tarjeta madre de una computadora portátil Por la razón que explicaremos
enseguida, hubo que dividir en dos grandes bloques el manejo y trans-
Figura 1.
Tarjeta madre de una computadora portál Compaq
misión de datos. Los chips chi ps auxiliares auxi liares Desde la aparición de los micropro-
Socket para el microprocesador
cesadores 486, los fabricantes desdes -
cubrieron que podía incrementarse notablemente su velocidad velocidad inter na. Pero esto servía de poco, porque los
Chip del puente norte
demás componentes de la PC sese-
guían funcionando con una velocidad muy inferior; y entonces, se formaban fuertes “cuellos de botella” en el desplazamiento de la informa-
Chip del puente sur
ción.
Para contrarrestar e n la medida de lo posible este problema, los fa bricante bric antess decidie dec idieron ron divid d ividir ir e n dos grupos a los bloques periféricos de la máquina; y así, por una parte, teníamos a aquellos que requieren una alta velocidad de proceso; y, por
Figura 2.
otra, a los que no necesitan un ancho de banda tan amplio. Con base en esto, decidieron
producir dos grandes chips auxiliares que servir ían para comunicar al
procesador precisamente con todos sus periféricos. A uno de estos cir cuitos, el que maneja las comunica-
ciones de alta velocidad, se le dio el nombre de north bridge o “puente norte”; y al otro circuito, que es el que maneja las comunicaciones de baja velocidad, se le denominó south bridge o o “puente sur” (figura 2). Por lo general, a estos chips se les conoce como el “chipset” de una máquina. Pero se les deben añadir otros circuitos auxiliares, que rea-
ELECTRONICA y servicio No. 193 35
ELECTRÓNICA Y COMPUTACIÓN lizan labores muy específ icas; poco a poco, poco, hablaremos de ellas más adelante.
Observe que en la parte superior del diagrama se encuentra el microprocesador; y que exactamente de-
El chip puente norte se encarga, básicamente, de
bajo de él aparece apa rece el nor th brid b ridge. ge. Este Est e pue nte ma neja
comunicar al microprocesador con dos de sus princi-
las señales de video (lado derecho) y la comunicación
pales bloques periféricos: la memoria RAM y el proceproce -
con los módulos de R AM (lado izquierdo). Y, Y, tal como
sador de video. Además, sirve de enlace para comunicomuni-
mencionamos, sirve de enlace para comunicarse con el
carse con el puente sur. Esto significa que todas las se-
puente sur. En este último, se encuentran conectados
ñales que entran o salen del microprocesador pasan
los demás componentes de la PC: teclado, tarjeta de
forzosamente por el puente norte. Por su parte, al pue n -
red, tarjeta de audio, controladora USB, discos de alal-
te sur se le conectan casi todos los demás per iféricos de
macenamiento, etc.
la PC: los discos duros, el teclado, la tarjeta de audio, la tarjeta de red, los controladores USB, etc.
Los fabricantes de chips para portátiles
Diagrama Diagra ma en bloques bloq ues
En la figura 1 mostramos la tarjeta madre de una por-
En la figura 3 se muestra el diagrama en bloques de
tátil Compaq. Es una clara muestra de la tradicional
una tarjeta madre de este tipo. Fácilmente podemos
disposición de chips; se puede ver el socket en donde
distinguir la estr uctura de tres chips mencionada. Des-
se monta el microprocesador; a su izquierd a el chip co-
de hace mucho tiempo, es común que dentro del puenpuen -
rrespondiente al puente norte; y debajo de éste, el puen-
te norte se i ncluya el chip controlador de video; así que
te sur. Esta estruc tura se uti lizó durante mucho tiempo,
de él salen directamente las señales que llegan al blo-
y recientemente ha sufrido un cambio muy notable.
que del mon itor (como en este caso).
Figura 3.
36
ELECTRONICA y servicio No. 193
Estructura de la tarjeta madre de una computadora portátil Si usted inspecciona una tarjeta madre y no está
seguro de cuáles chips corresponden al chipset, recuerde que, en la actualidad, prácticamente existen sólo
Figura 4.
Chipsets de Intel, AMD y Nvidia
tres fabricantes de estos ci rcuitos: Intel, AMD y Nvidia (figura 4). En máquinas antiguas, todavía se usan chipsets de ATI, VIA o SiS; pero es casi imposible enconencontrarlos en equipos relativamente modernos.
Una última aclaración: por la enorme escala de inintegración alcanzad a con los chips digitales, es muy común encontrar sistemas portát iles en los que se emplea apenas un chip grande y el microprocesador. Esto se
debe a que en un integrado único se concentran las ca racterísticas funcionales tanto del north bridge como
del south bridge. Y en este ca so, se dice que se tiene un “chip de sistema”. Esta situación es muy común en má quinas con chips de Nvidia y AMD (vea en la figura 5 el diagrama en bloques de una portátil que prec isamente usa este enfoque de chip auxiliar único). Los fabricantes de chipsets han hecho un gran esfuerzo por i ntegrar en sus ci rcuitos la mayor mayor cantidad
red, la síntesis de sonido, el enlace con el teclado y el
posible de prestaciones. Sin embargo, lo normal es que
touchpad, el puente hacia los dispositivos USB, etc.)
la ejecución de ciertas tareas (la comunicación con la
esté a cargo de chips más pequeños de terceros fabri-
Figura 5.
ELECTRONICA y servicio No. 193 37
ELECTRÓNICA Y COMPUTACIÓN
Figura 6.
Diversos chips de audio
cantes. Enseguida veremos cuáles
sible encontrar chips de VIA, CreaCrea-
de estos circu itos son los más comu-
tive Labs, Yamaha, etc. (figura 6).
nes, y qué tareas realizan en la tar-
Dado que muchos de estos cir-
jeta madre. mad re.
cuitos ya incorporan la tarjeta de sonido, en ocasiones no se localiza
Otros chips auxiliares
un chip exclusivo para audio.
Pese al empeño de los fabricantes
Chips de red
de chipsets, existen ciertas tareas
También en este campo, la marca
que prefieren dejar en manos de
más conocida es Realtek. Pero tiene
compañías más especializadas. Y
competencia por parte de conten-
por este motivo, alrededor del puen-
dientes como Atheros, Conexant,
te sur encontramos una amplia va-
etc. (figura 7). Cada vez es más co-
riedad de chips secundarios que eje-
mún que la comunicación con la red
cutan tareas indispensables indispensables para el
esté integrada en el puente sur del
buen bue n f uncion unc ionam amient iento o del equ ipo.
chipset.
Enseguida mencionaremos algunos de los más reconocidos, y que con
Chips multi-I/O
mayor frecuencia se incluyen en tar-
Normalmente, este chip se encargaencarga -
jetas jeta s madre mad re de computadora comput adora s por-
ba de manejar mane jar el teclado, tecla do, el ratón, ratón ,
tátiles.
los puertos serial y paralelo y algu-
Por supuesto, existen otros chips
nas otras señales auxi liares (inclu-
para estas máquinas; de hecho, el
yendo a veces el manejo de los puer-
mercado es tan dinám ico, que cons-
tos IDE).
tantemente aparecen circuitos de
En este campo, es común enconencon-
otras marcas (mientras que otros
trar chips de ENE, ITE, U MC, SiS,
Figura 7.
desaparecen del escenario). Enton-
etc. (figura 8).
Diversos chips de red
ces, siempre debemos estar al pendiente.
Chips para discos SATA SATA Aquí, las marcas que predominan
Chips de audio
son Silicon Image, Fintek, marcas
En este apartado, sobresale la em-
propias como Gigabyte, etc. (figura
presa Realtek. Pero también es popo-
9). Sin embargo, cada vez es más raro encontrar estos chips; después
de todo, casi siempre, la función de control de discos SATA viene inincluida en el south bridge. Chips para señales inalámbricas Las máquinas portáti les modernas deben ser capaces de conectarse a redes WiFi y a dispositivos BlueBlue-
38
ELECTRONICA y servicio No. 193
Estructura de la tarjeta madre de una computadora portátil Figura 8.
Diversos chips mul I/O
tooth. Esto implica el uso de circui-
Chips para fuentes de poder
habrá notado que las últimas ver -
tos especiales.
Estos circuitos se fabrican en una
siones de AMD y de Intel incorpoincorpo -
En este ámbito, destacan los
amplia variedad. Es común enconencon-
ran en el propio chip los bloques de
chips de Broadcom y Qualcomm;
trar chips de Maxim, N XP, XP, ON SeSe-
control de memoria y de video. An-
pero también Atheros fabrica chips
miconductor, ICS, etc. (figura 11). 1).
tes, estas dos funciones estaban a
para señales inalámbricas (figura
En este aspecto del manejo de
cargo del north bridge. Pero entonenton-
potencia, es donde más rotación de
ces, como este chip ya no tiene ra-
fabricantes encontramos. Por lo tantan -
zón de ser en máquinas modernas,
to, es difícil mencionar sólo unas
se ha modificado el aspecto de las
marcas.
tarjetas madre de los últimos momo -
10).
Figura 9.
Diversos chips para discos SATA
delos de portátiles. Estos son los chips auxiliares
Y ahora, vea la figura 12A. Es
más comunes que encontramos en
el diagrama en bloques de una tar-
una tarjeta madre moderna. Varios de ellos corren el riesgo de desapa-
jeta madre mad re que utiliz uti liza a uno de los
recer, pues sus funciones están sien-
nejo del video y de la memoria es-
procesadores más modernos. El ma-
do incorporadas en chipsets cada vez más versátiles; y esto, naturalmente, simplifica el trabajo de diseño del fabricante de computadoras (además de que ya no tiene que gastar en chips adicionales).
El fenómeno de la reducción en
Figura 10. Diversos
chips para señales inalámbricas
el número de chips se ha visto acenacen tuado por la incorporación de algunos bloques importantes en el propio microprocesador. De esto ha blare mos enseg en seguida uida..
Las computadoras actuales Si usted ha seguido de cerca la evoevo lución de los microprocesadores,
ELECTRONICA y servicio No. 193 39
ELECTRÓNICA Y COMPUTACIÓN Figura 11.
Figura 12.
Diversos chips para fuentes de poder
A Diagrama en bloques de una tarjeta madre con muy alta escala de integración de funciones.
B Microfotograa de la paslla de un
tán a cargo del propio microprocesador.
microprocesador moderno.
Vea en la fig ura 12B una micromicro fotografía de la pastilla de sil icio de un micro moderno; notará que se le han incorporado el control de
C
A Tar je ta
cer
e s. s grand p ip i h c s o do con só l lo
gráficos y de la l a memoria; y por esto, cada vez es más común encontrar
bién llam l lamado ado Companion chip, chip, es de-
complejos chips, que pueden llegar
tarjetas madre con sólo dos chips
cir, “chip compañero”). Por lo tanto,
a fallar. Por suerte, un buen porcenporcen -
grandes (ejemplo de ello, es la tar-
a medida que pase el tiempo, las
taje de los problemas que ocurren
jeta Acer mostrada en la figura fig ura 12C). 12C).
placas base serán más y más senci-
en estas placas suelen estar concen-
llas (y más di fíciles de reparar).
trados en etapas específ icas; y una
Estas máquinas aún requieren de una buena cant idad de chips auxiliares (como los mencionados en
de las etapas con fallas más recu-
Comentarios finales
el apartado a nterior). Sin Sin embargo,
rrentes, es el bloque de manejo de potencia (las fuentes de poder inter-
cada vez son más las funciones que
Las tarjetas madre de computadocomputado-
nas). Pero de esto hablaremos en
se integran en el System-chip (tamSystem-chip (tam-
ras portátiles utilizan numerosos numerosos y
una próxima entrega.
40
ELECTRONICA y servicio No. 193
ELECTRÓNICA AUTOMOTRIZ
Y S E R O S N E S E D S S I S S I L Á N A N E S E R O D A U A C T
L L I V Ó M O T U A N U a r te s o s p d e d a r e m m P r i
Prof. Francisco Orozco Cuautle Introducción Los automóviles son máquinas altamente comple jas, en las la s que coincide coi nciden n aplicac iones de muy dive rsas tecnologías: mecánica, electricidad, electrón ica, neumática, etc. Pero con una o más unidades de
Ingresar en el área del servicio automotriz como técnicos en diagnóstico diagnóstico electrónico, no es tan difícil. Nuestra experiencia en el seguimiento seguimiento de averías en equipos electrónicos, nos allana prácticamente prácticamente más de medio camino. Si conocemos el funcionamiento básico y la arquitectura arquitectura electrónica de un automóvil, podremos introducirnos introducirnos en esta importante área del servicio. ser vicio. No pierda detalle de este artículo, en el que, terminal por terminal, revisaremos la ECM o computadora automotriz.
control electrónico, se realiza y mantiene el óptimo funcionamiento de sus sistemas. Precisamente, una de las principales partes del
ncione s control electrónico, es el bala nce de las fu nciones del motor . Y esta función de control es realizada por una computadora o ECM. Para entender con
facilidad las aplicaciones de la elect rónica y el control en los automóviles, primero debemos revisar los bloques de la ECM y reconocer el flujo de efectos o acciones que se dan en todo el automotor. Vea la figura 1. Es un diagrama en el que se representan los principales procesos que se llevan a
cabo en un automóvil cualquiera. Para facil idad de usted, tales procesos se muestran en forma de diagrama de bloques (tal como lo hacemos para estudiar equipos electrónicos).
ELECTRONICA y servicio No. 193 41
ELECTRÓNICA AUTOMOTRIZ MODULO DE CONTROL ELECTRONICO ECM
Inmovilizador Llave de encendido
Control de mezcla aire-gasolina
Alternador Recarga DC Motor de arranque (marcha)
Gasolina
Palanca Velocidades
Volante
Ruedas Delanteras X2
Bujías Avance Mezclador airegasolina
FILTRO DE AIRE
Batería
Ignición (chispa)
Tanque gasolina
Bomba gasolina
+Vcc
Mezcla
Explosión
Movimiento
Motor
Caja de velocidades
Movimiento
Sistema de dirección
Aire Clutch Avance Bomba de aceite
Gases de la combustón
Deposito de aceite
Freno X4
Diagrama funcional de un automóvil
Pedal del acelerador
Pedal del freno
Pedal del clutch
Converdor catalíco
Figura 1
Podemos reconocer que el flujo de procesos se da
Qué es una ECM
de izquierda a derecha; y que todo “comienza”, cuando se acciona la llave de encendido; y que la gasolina
La unidad que ejecuta el control de un automóvil mo-
y el aire se mezclan y así pasan al motor. Luego, por
derno, recibe varios nombres genéricos: ECM ( Elect Elect ro-
medio de una chispa eléctrica generada por la bujía o
nic Control Module ), ), PCM ( Power train Control Cont rol Module ,
por el sistema de encendido electrónico, esta mezcla
Engine Control Unit ), ECU ( Engine ), unidad de mando o de algún
explota; y de este modo se hace funcionar al motor,
modo similar (figura 2).
cuyo giro es transmitido a la caja de velocidades.
La ECM es un ensamble cerrado que ejecuta órde-
Dependiendo de la velocidad seleccionada, se trans-
nes basadas en un software y en las instr ucciones ucciones o sese-
mitirá mayor o menor potencia de tracción a las ruedas
ñales de entrada y de salida. Desde este punto de vis ta,
del automóvil automóvil (las ( las cuales son gobern adas por el sistema
es más fácil comprender la acción que la ECM ejerce
de dirección y frenos).
sobre el motor. Y por lo tanto, entender su interrelación
Sabemos que esto es materia conocida por usted.
con todas las partes a las que gobierna.
Pero para formalizar la enseñanza que aquí se pretenpreten-
Precisamente, un sistema de control se encarga de
de, había que hacer una revisión básica de la forma en
controlar las funciones de otra unidad, que puede ser
que funciona un automóvil.
de tipo eléctrico o incluso elect rónico. Justamente a los
42
ELECTRONICA y servicio No. 193
Análisis de sensores y actuadores en un automóvil
Figura 2
elementos que están bajo el mando de la ECM, se les
por las bobinas circula una intensidad de corr iente que
llama actuadores; se les da este nombre, porque ejecu-
proviene del driver de inyección interconstruido en la
tan las órdenes proporcionadas por ésta. A su vez, la
ECM.
ECM trabaja mediante un programa operativo o firmware . En la figura 3 se muestra el diagrama eléctrico de
Si alguna señal PWM no está saliendo, debemos sospechar de dicho transistor driver (normalmente es un MOSFET de canal N).
la ECM de un automóvil Nissan 2002. Este vehículo utiliza utili za el motor Q G18DE. G18DE.
Relevador Power ON / OFF
Inyectores electrónicos
Las term inales 31, 31, 42 y 69 corresponden a las lí neas de +Vcc que ingresan directamente a la ECM (figura 5).
Las terminales 1, 2, 3 y 4 de la ECM habilitan a los
Por la terminal 15 sale una instrucción ON / OFF
cuatro inyectores de combustible (figura 4). La señal
(alto-bajo) (alto-bajo) que mantiene mantie ne corriente en l a bobina del ECM
entregada en estos pi nes es de tipo PWM, y controla el
relay. Esto obliga al relevador a mantener abiertos o
lapso en el que cada inyector permanece abierto. Cuan-
cerrados a los dos interruptores asociados. Esta instruc-
do el motor se encuentra en ralentí, dichas terminales
ción se da tan pronto como se cierra el interr uptor o Sw
entregan una señal muy delgada, por lo que la inyec-
de ignición.
ción de combustible es mínima (lo justo para mantener en funcionamiento el motor).
A medida que la aceleración aumenta, la señal pulpulsante que llega es más ancha; y entonces, permite que la bobina se mantenga activa por más tiempo. A su vez,
La tensión que conecta el SW1, es llevada a varios componentes (entre ellos, bobinas de ignición y diversos sensores) sensor es)..
La tensión de +Vcc Vcc conmutada por el SW2, se apliaplica a la ECM a través de sus terminales 107 y 108.
esto permite que se inyecte más combustible, para soportar la condición exigida ahora al motor.
Bobinas de ignición ign ición o “chispa”
Es fácil verificar la salida y la llegada de las señales
PWM señaladas; por medio de un osci loscopio, loscopio, se pue-
Las terminales 9, 10, 11 y 12 habilitan a los drivers in i n-
de revisar su trayectoria en las terminales 1 a 4 de la
terconstruidos en cada bobina de ignición. Con un prin-
ECM y en los conectores y las bobinas del sistema in-
cipio de operación de tipo Fly-Back, cada bobina enen -
yector.
trega a su carga una tensión considerada como alto
Observe que, por su otro extremo, cada bobina inyectora se conecta a la terminal +Vcc. Debido a esto,
voltaje (en algunos casos es de 12 Kv, y en otros hasta de 30 Kv).
ELECTRONICA y servicio No. 193 43
ELECTRÓNICA AUTOMOTRIZ Figura 3
SIST SISTEM EMA A GENER ENERAL AL DE CONT CONTR ROL DEL MOTO MOTOR R Y EMIS EMISIO ION NES Nissan 2002, con motor QG18DE
44
ELECTRONICA y servicio No. 193
Análisis de sensores y actuadores en un automóvil Figura 4
Interruptor o Switch de Ignición
OFF A CC CC
ON
ST
FUSE
INJECTOR NO.1
63 1 NO.2
2
NO.3 IGNITION SWITCH
3 NO.4
4
FUSE
31 42
En las terminales 1, 2, 3 y 4 debe medirse la señal modulada en anchura o PWM.
Figura 5
Instrucción de encendido-apagado (ON/OFF) +Vcc NO. 4 4
FUSE
31 42 69 15
ECM RELAY
107 108 9 10
LOOP WTRF
SW1
Tales circuitos excitan a las bujías 1, 2, 3 y 4, las
SW2
+VccSW
Válvula IAC
cuales producen una descarga eléctr ica o chispa en sus electrodos (figura 6). Esa descarga o chispa enciende
Cuando el motor está si n acelerar o en es tado “ralentí”, “ralentí”,
la mezcla de aire y gasolina en la cámara de combus-
la compuerta de aire (mariposa) permanece cerrada; y
tión de cada pistón. Por lo tanto, cuando la bujía o alal-
se abre, cuando el motor es acelerado. Es obvio que si
guno de los driver-bobina tiene defectos, un pistón no
no entra aire, el motor se apaga. Y precisamente la vál-
puede funcionar.
vula IAC controla la entrada de aire mínima para el
Desde luego, es posible que la ECM no entregue alguna de las señales de ignición. Para descartar que
funcionamiento en ralentí; esta válvula se localiza en el múltiple de admisión.
está dañado un arnés o un conector, estas señales de-
Cuando el émbolo de la válvula IAC se ensucia o
berá n revisa rev isarse rse dire d irecta ctamente mente e n la salida sa lida de d e la ECM EC M y
se oxida, no puede desplazarse con libertad. Y cuando
en la entrada de cada bobina de ignición. También es
este émbolo no se desplaza libremente en el sentido de
posible que la ECM tenga un daño interno (específica-
su eje, puede hacer que el motor del automóvil funcio-
mente, en la parte que gobierna a esta función).
ELECTRONICA y servicio No. 193 45
ELECTRÓNICA AUTOMOTRIZ Figura 6
ne de manera incorrecta justo en los momentos en que
Válvula EGR
no se presiona el pedal de acelerador.
Intente dar serv icio a la válvula IAC. Si después de
La válvula EGR ( Exahust Gas Recirculation Recirc ulation o o “recircu-
esto no se obtiene una marcha estable y silenciosa, reem-
lación de gases de escape”) permite que el motor sea
place la válvula.
más eficiente y queme todo el combustible. Esto se lo-
El pin central de cada devanado del motor interconstruido en la válvula IAC, se conecta con la línea
gra mediante la recirculación de una parte de los gases de la combustión; son devueltos prácticamente desde
de +12V +12V a través del SW2 del d el ECM R ELAY (fig (figura ura 7).
la cámara de salida hasta la cámara de entrada.
Por su parte, las líneas de excitación de los devanados
Esto da lugar a una quemadura más completa del
del motor (term inales 101, 101, 103, 103, 102 y 104) llegan hast a
combustible, y hace que disminuyan las emisiones no-
la ECM. Si no hay excitación excitación hacia est as bobinas, quiequie-
civas del automóvil.
re decir que la falla se encuentra en la propia ECM.
La terminal 38 de la ECM muestra la salida hacia el solenoide de la válvula EGR (figura 8). Podemos memedir el valor óhmico del solenoide, para saber si se en-
Figura 7
cuentra abierto o en buenas condiciones. Por su parte,
12V +Vcc SW2
la válvula puede tener daños internos ocasionados por
IACV-AAC VALVE
101
la acumulación de carbón precisamente en su interior.
103
Desde luego, si nunca existe excitación eléctrica para
102
M
esta válvula, debemos sospechar de la ECM.
Resistor de ajuste CO 104
Esta resistencia semifija se utiliza para cambiar la re-
lación aire-combustible de la mezcla aire-combustible. La mezcla al ralentí se ajusta con esta resistencia.
Válvula IAC
Si movemos el tornillo de ajuste hacia la derecha, aumentará el valor de la caída de tensión que ingresa
a la ECM por su term inal 55 (figura 9). Y si giramos el tornillo en sentido contrario al de las manecillas del reloj, disminuirá el valor de dicha tensión.
46
ELECTRONICA y servicio No. 193
Análisis de sensores y actuadores en un automóvil 12V +Vcc SW2
Conexión eléctrica Solenoide
Terminal TIERRA 0v
Zona de contacto con los gases de escape
12V +Vcc SW2
EGAC-SOLENOID VALVE X3
38
El ajuste del resistor semijo CO es vital para
lograr un balance correcto en la mezcla airecombusble y para que la unidad produzca el
mínimo de gases nocivos de CO. 12V +Vcc SW2
Figura 9
sensor de tipo Hall, que conecta de extremo a extremo con las líneas de +12V +12V y tierra. El pin centra l ingresa a la terminal de la ECM señalada como *2 (ver indicación en la figu ra 10); 10); y le aplica una señal cuadrada con
Figura 8
amplitud de 5 Vpp. Cuando el sensor CKP está dañado, no hay señal hacia la ECM; y entonces, esta unidad no puede coor-
Cuando aumenta el voltaje señalado, se incremen-
dinar la señal de ignición a ning una bobina-bujía. bobina-bujía.
ta ligeramente el volumen de inyección; y de este modo,
Con frecuencia, este sensor opera de forma inter-
la mezcla aire-combustible se hace un poco más rica.
mitente. Esto ocasiona diversas fallas, que confunden
Cuando disminuye ese voltaje, disminuye también
con facilidad al técnico. Hay que medir con osciloscooscilosco -
el volumen de inyección; y entonces, la mezcla aire-
pio la señal de este componente, para determinar sus
combustible se hace un poco menos rica.
condiciones.
Las terminales 34 y 35 de la ECM conectan a tierra.
Sensor CMP
Sensor CKP
Se encarga de sensar la posición del árbol de levas. Per mite sincronizar a la ECM con la apertura y cierre de
El dispositivo Crankshaft Position Sensor (CKP) (CKP) es el sen-
las válvulas de entrada y salida, en las cámaras de ex-
sor de la posición del cigüeñal. Se puede utilizar un
plosión del motor.
ELECTRONICA y servicio No. 193 47
ELECTRÓNICA AUTOMOTRIZ
Área de sensado magnéco
12V +Vcc SW2
Terminal del ensamble
Terminal TIERRA 0v
HALL EFFECT SENSOR
+5V +5V 1K OHM 0V SIGNAL
Terminal del conector a ECM
GROUND
A la terminal CKP (*2) de la ECM
Figura 10
Por su eficiente respuesta, en estos casos se utiliza también un dispositivo Hall; en sus extremos es apliaplicada la tensión de +12V +12V y tierra; y de su pin central s ale una señal cuadrada de 5 Vpp, Vpp, con destino a las term inales seña ladas como *3 y *4 (ver fig ura 11). 11). El sensor CMP se encuentra instalado en el extreextre mo de la cabeza del motor. Y cuando este sensor falla, ocasiona los siguientes síntomas: • Explosiones en el arranque • El motor no enciende • Se enciende la luz Check Engine
Control de ventiladores Las terminales 13 y 14 se encargan de habilitar a los
dos ventiladores que se emplean en el circuito de refrigeración o enfriamiento del motor y de aire acondicionado (AC). Como se observa en la figura 12, hay dos motores que cierran circuito eléctrico a través de los relevadores 1, 2 y 3. Existe una lógica combinatoria en las terminales 13 y 14: en el estado 0-0 de estas terminales, ningún motor enciende; enciende; y cuando el es tado es 0-1 o 1-0, enciende solamente uno de los motores. Entonces, puede ser que cuando el motor del automóvil esté en operación,
48
ELECTRONICA y servicio No. 193
Figura 11
Terminal TIERRA 0v 12V +Vcc SW2
Análisis de sensores y actuadores en un automóvil 12V +Vcc directos de la batería
12V +Vcc del interruptor de ignición o Sw de llave
Pin 13 ECM
Pin 14 ECM
Figura 12 se habilite el motor de enfriamiento del refrigerante en
determinar la cantidad de combustible que tiene que
el radiador; o que cuando el vehículo se encuentre es-
inyectarse, para saber en qué momento debe ser encen-
tacionado, se mantenga funcionando el motor del aire
dido el cilindro y en qué momento se hará el cambio
acondicionado; y que finalmente operen ambos moto-
de marcha en la transmisión.
res eléctricos, de acuerdo con la condición de funcio-
El sensor de f lujo lujo de aire se encuentra directamente en el f lujo lujo de ai re de admisión; específicamente, en-
namiento del automóvil.
tre el filtro de ai re y el cuerpo de aceleración o cuerpo
Sensor MAF
de la mariposa; ahí puede medir per fectamente el volumen o masa de aire que entra.
El sensor MAF o sensor flujo de aire, convierte en una señal de voltaje a la cantidad de aire que entra al mo-
La salida de la señal del MAF debe ser proporcioproporcional a la cantidad de aire que ing resa.
tor. A través través de este sens or, la ECM recibe la señal que
El sensor de f lujo de aire se compone de un hilo ca-
mide el volumen de aire que ingresa a l motor, motor, para po-
liente que recibe corriente eléctrica a través de las ter-
der calcula r la carga del motor. Esto es necesario, para
Figura 13 12V +Vcc SW2 14 13 MASS AIR FLOW SENSOR
60 56
109
Avcc, pin 109
ELECTRONICA y servicio No. 193 49
ELECTRÓNICA AUTOMOTRIZ minales 60 y 56 de la ECM (figura 13). Y la propia
Avcc del ECM
Figura 15
ECM, controla la temperatura de este hilo. Cuando el aire de admisión rodea a este hilo, su calor disminuye. Cuanto más aire pasa, mayor es la
pérdida de calor que sufre el hilo. Por lo tanto, cuando se incrementa el flujo de aire, la ECM suministra más
corriente eléctrica para que el hilo se mantenga calien-
Terminal GND del ECM 0v
te. Mediante los cambios de esta corriente, la ECM de tecta el flujo de aire.
Sensor TPS El sensor de posición de la mariposa o TPS (Throttle (Throttle Position Sensor Sen sor ) se localiza en el cuerpo de aceleración.
posa (la convierte en un voltaje de salida), que repre-
Básicamente, Básicamente, consiste en un resistor variable cuya caícaí -
senta el nivel de aceleración señalado hacia la ECM.
da de tensión es proporcional a su posición o giro. A
Además, el sensor detecta la velocidad de apertura y
través de su terminal 57, la ECM recibe el voltaje de
cierre de la válvula de mariposa, y alimenta una señal
muestra. Por su parte, la terminal 109, se conecta a la
de voltaje a la ECM.
línea Vcc provista por la ECM. La terminal 48 de la ECM, es la línea GND (figura 14).
La ECM determina la posición de ralentí de la válvula de la mariposa. Y para ello, la ECM recibe una
El sensor de la mariposa responde al movimiento
señal por parte del sensor TPS. Este sensor controla la
del pedal del acelerador. Este sensor es un potencióme-
operación del motor; por ejemplo, el corte de combus-
tro que transforma la posición de la válvula de mari-
tible. El “interruptor de posición de la mariposa total-
mente abierta y totalmente cerrad a”, a”, que está constr ui-
Figura 14
do dentro de la unidad del sen sor de posición de la mariposa, no es utilizado para el control del motor.
Sensor RPS TPS
El sensor de presión del refrigerante (RPS) se localiza
en el depósito de líquido del sistema de aire acondicio nado (figura 15).
Para convert convertir ir la presión del refr igerante en un volvol-
Avcc del ECM 60 56
FLOW SENSOR
taje, este sensor utiliza un transductor electrostático de presión. La señal de voltaje es enviada a la ECM, la cual controla al sistema del motoventilador de enfria-
109
THROTTLE POSITION SENSOR
57 48
miento. La señal eléctrica de este sensor i ngresa a la ECM por su termi nal 58. Con cualquier multímetro, puede medirse una tensión de DC.
Terminal GND del ECM 0V
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ELECTRONICA y servicio No. 193
Finaliza en el próximo número
Si te dedicas o te vas a dedicar a la
electrónica automotriz… Estos equipos son para ti Simulador de sensores análogos y actuadores ECU-22
Pulsador de inyectores de última generación
Simulador de pulsos de CKP y CMP CKP-22
INYEC-22
Simulador de sensores de tipo análogo, como TPS, CMP, MAF, ECT y MAP; también simula actuadores. Ideal para el banqueo de computadoras y el diagnóstico automotriz. Incluye manual de manejo. Utilícese de preferencia con el CKP-22.
Probador digital de bobinas de encendido BOBI-22
Equipo de última generación para el diagnóstico y limpieza de inyectores. Puede ser utilizado en sistemas MPFI, TBI, VORTEC, Magneti-Marelli, Motronic, etc., sin importar el tipo de conector del inyector a verificar o activar.
Punta lógica y probador digital VCD
Probador universal multimarcas de IAC, cuerpos y pedales
LAMP-22 Probador de bobinas de encendido tipo COP, DIS, etc. Prueba bobinas con y sin transistor; y con frecuencias desde 1 rpm a 10,000 rpm, para los diagnósticos más exigentes. Se puede utilizar combinadamente con multímetro u osciloscopio.
Genera señales de CKP sincronizadas tipo Hall y del tipo generador empleadas en vehículos Ford , Chrysler, Chrysler, VW, GM, etc. Este instrumento es actualizable y cuenta con manual de instrucciones. i nstrucciones. Utilícese de preferencia con el ECU-22.
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Robertco Sáez (Uruguay)
“…encontré una nueva posibilidad económica” Domingo Castro (Guatemala)
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