Download TV_HD Unidad 2 Semana 3 y proyecto_2015

UNIDAD 2
REPARA RECEPTORES DE TELEVISIÓN DE HD
SEMANA 3
Planeación Didáctica
3to. Semestre
Repara Receptores de
Televisión HD
Modulo 2, submodulo 2
Competencia profesional.- Desarrolla innovaciones y propone soluciones a
problemas a partir de métodos establecidos
Aprendizajes Esperados (como se va a hacer): Comprensión del
funcionamiento de las fuentes conmutadas en sus dos secciones caliente y fría,
por medio de la medición de voltajes y frecuencias.
Contenidos (proceso de ejecución).- Conocimiento teórico del sistema de
control de la fuente conmutada.
-Diferenciar las secciones
-Mide e interpreta los diversos voltajes existentes en cada etapa
-Colocar una "carga falsa", para observar el comportamiento de frecuencias
-Aplicar voltajes diferentes a la fuente para observar su comportamiento
-Construye circuitos análogos didácticos del funcionamiento real
Situación Didáctica (Producto a elaborar).- Analizar y explicar en forma
escrita lo observado en el funcionamiento de la fuente conmutada, así como
sustentarlo con evidencia fotográfica o diagramas o imágenes
Pruebas a Fuentes conmutadas
Una gran variedad de fuentes de alimentación en marcas de televisores de origen chino
están circulando actualmente en el mercado y están ingresando a servicio técnicos con
diversas fallas.
Comentaremos aquí las características y funcionamiento, de diversos circuitos de las
fuentes de alimentación más frecuentemente encontradas en los televisores de procedencia
china.
Es importante comprender adecuadamente el funcionamiento de la mismas, pues a veces,
se pueden presentar fallas o síntomas que induzcan a pensar que la causa está en la
fuente, cuando en realidad es otra etapa o circuito del TV que origina el problema. Por
ejemplo: una reducción gradual del voltaje del +B o un consumo excesivo en la etapa de
salida horizontal. Son detalles que se deben verificar antes de diagnosticar una falla de
fuente.
TIPOS DE FUENTES
Existe diferentes tipos de fuentes conmutadas, desde las que usan solo transistores, hasta
las más compactas que utilizan circuitos integrados reguladores. Veremos los dos tipos
comentando las fallas más frecuentes con las que nos encontramos en el servicio técnico.
Prof. Martín Hernández Macías
México, Oct./2015
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Fuente con transistores
La figura 1 muestra el diagrama completo de una fuente típica con transistores, usada en
diversas marcas de televisores de origen chino, como Apex, Hi Tech, Hyundai, Imaco,
Imperial, Lenco, Continental, Emerson y otras, en ella podemos ver el transistor regulador o
conmutador SW V513, el cual en algunos modelos, puede ser un Mosfet de potencia,
también se detalla el detector de error V553 y el opto-acoplador VD515.
Fallas frecuentes
Una de las fallas más comunes y frecuentes es el cruce (o cortocircuito) del transistor
regulador o conmutador, provocado generalmente por un pico en la entrada de línea de AC
o por la desvalorización de los filtros electrolíticos en primario de la fuente, por ello se
recomienda el cambio o chequeo de los mismos, cada vez que este se encuentre el
transistor en corto.
Alimentación para el sistema de control o Syscon
Esta misma fuente provee de 5V para alimentar el microcontrolador y la memoria EEPROM,
para lo cual toma el voltaje de Stand By de 9V del pin 15 del transformador chopper y a
través de un regulador de 5V N503 provee la alimentación para el sistema de control.
Fuente con circuito integrado
En la figura 2, vemos otro diseño de fuente bastante utilizado en diversos modelos de TV
chinos que emplea un circuito integrado regulador. Uno de los que encontramos más
frecuentemente en esos televisores es el STR-G6653, el cual posee en su interior un
MosFet de potencia y un circuito oscilador PWM (Pulse Wide Modulation). Esta fuente tiene
un detector de error que está compuesto por un transistor Q2602 y un opto-acoplador como
medio de realimentación y control entre el secundario y el primario.
Fallas frecuentes
Al igual que el modelo a transistores, este diseño de circuito electrónico, también está
expuesto a variaciones en el voltaje de entrada que pueden provocar su destrucción, más
aun cuando este regulador posee un Mosfet interno como elemento conmutador.
Excesivo voltaje en el secundario: Una mala operación, componentes alterados o una
referencia inexacta en el circuito detector de error que está constituida por el Q2602 sus
componentes periféricos y el opto-acoplador, son las principales causas que provocar este
problema en la fuente de alimentación.
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Cómo probar la fuente
Para realizar una prueba dinámica a nuestra fuente de alimentación, nos apoyaremos de la
figura 3.
Entonces proceder a encender
la fuente (en nuestro caso será
la de un televisor) siguiendo la
siguiente secuencia. 1.- SW de
foco
abierto,
multímetro
colocado en el punto de
medición. 2.- Se conecta la
fuente a línea y se verifica el
voltaje en el multímetro si esta
dentro de los valores teóricos de
regulación de la fuente, cerrar el
SW con lo cual el foco
encenderá y el voltaje podría tener una disminución de 5V que se considera aceptable.
Dejarlo en prueba durante unos minutos.
Aplicación para Televisores
Control de Fuente en Standby desde el microcontrolador
Existen diseños de fuentes cuyo funcionamiento es controlado por el microprocesador
(microcontrolador o "micro") en forma total, o en forma parcial.
Control Total: Actúa a través de un relay en la entrada de AC, el cual determina el ingreso
del voltaje de AC hacia la fuente, en este caso el voltaje de +B presentará las siguientes
condiciones:
En Standby el +B = 0V
En On (encendido) el +B = voltaje normal
Descripción: En este tipo o diseño de fuente, la alimentación principal depende
directamente del estado del Relay, pues este tendrá que estar necesariamente cerrado
para obtener el voltaje de +B. Ver Figura 4
En este caso, la alimentación del microcontrolador (generalmente 5V o 3.3V) y para la
activación del relay (generalmente 12V) se obtienen desde otra fuente totalmente
independiente a la fuente de alimentación principal, en algunos casos constituida por un
transformador, diodos rectificadores y un regulador de 5V, y en otros tomando la tensión
directamente de la línea de entrada de AC a través de resistencias, un diodo rectificador y
el respectivo condensador de filtro.
Al conectar a línea de AC, el circuito de control (microcontrolador) ya se encuentra
alimentado por su propia fuente y mantiene en ese instante 0V en el pin power (PW) por lo
cual el transistor que controla el relay se encuentra en el estado de corte, y la alimentación
para el relay es nula. Con el relay abierto no hay paso de AC para la fuente principal.
Al presionar Power, el micro cambiara a 5V en su salida de power (PW) por lo cual la base
del transistor drive del relay quedara alimentado, y este entrará en el estado de la
saturación, realizando la conducción entre colector emisor con lo cual la bobina del Relay
quedara alimentada, cerrando sus contactos y permitiendo la circulación de corriente de AC
hacia la fuente principal, para que esta entregue finalmente la tensión de +B que será
enviada hacia la carga horizontal.
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Algunas fallas
Existe una gran variedad de fallas en este sistema de control de encendido, de las cuales
podemos destacar:
· Bobina de Relay abierta.- generalmente tiene una resistencia que esta entre 82 ohms y
120 ohmios.
· Transistor Relay Drive en corto o abierto.- puede ser que en frío tenga una correcta
medición, se recomienda el cambio por otro similar.
· Falta los 12V en un extremo del relay.- se tendrá que revisar la fuente de Standby
responsable de esta alimentación.
· Microprocesador defectuoso.- Pese a tener alimentación, este no entregara los 5V por el
pin PW.
Control Parcial. A través de una llave electrónica el cual tiene efecto en el secundario de la
fuente. Este efecto podría provocar que el voltaje de +B descienda gradualmente de tal
forma que el TV no trabaje (TV en Stand By), pero la fuente siempre está en operación. En
este caso el voltaje de +B se podría presentar en las siguientes condiciones:
Fuente
en
Standby
=
Voltaje
muy
bajo,
entre
10
y
50V
Fuente en On = Voltaje de +B normal
Descripción: En condiciones normales el opto-acoplador administra una corriente de
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control cuyo valor dependerá del voltaje de +B que está en función al consumo de la carga
horizontal, en el grafico lo podemos visualizar con el color verde (ver figura 5), pero sobre
esta corriente de control puede predominar otra que la llamaremos corriente de modo
Standby, que estará controlada por un transistor y desde el pin power del
microprocontrolador, en el grafico se encuentra indicado de color rojo. Cuando el modo de
Stand By se encuentra activado la corriente de control tendrá un valor fijo ya prefijado por el
fabricante lo que ocasionara que el voltaje de +B baje radicalmente su valor. Este voltaje de
Stand By puede ser, según el diseño del circuito entre 10V y 50V
Fallas comunes
Justamente una de las fallas más comunes es cuando el voltaje de la fuente se encuentra
muy por debajo de su valor ideal. Si el técnico de servicio no cuenta con la información
respectiva o desconoce el sistema de control parcial, seguramente cambiara todos los
componentes de la fuente y no solucionara la falla, pues esta, puede estar en el sistema de
control. Como ya explicamos el "micro" tiene un control total sobre la tensión de modo
Standby. Por ejemplo un efecto de falla bastante común en televisores de marca Recco,
Miray, TCL, Hyundai, RCA y otras marcas de origen chino, que utilizan el mismo chasis con
Microjungla TCLA21V05, es que la fuente se encuentre en 10V fijos y lógicamente el TV no
funciona, pues la falla radica en el sistema de control, generalmente en la EEPROM
(Electrically Erasable Programable Read Only Memory), la cual debe ser remplazada por
una original o una grabada.
NOTA: Muchas veces, esta falla es provocada por el mismo usuario, generalmente por una
mala operación del control remoto, el cual puede hacer que la memoria pierda datos, o
simplemente el panel del TV quede bloqueado a través de la función Loock Key, lo que
significa que no se podrá encender el TV desde el panel frontal, solo desde el control
remoto. Si no cuenta con el control remoto original intente desde un universal, programando
el código para un TV PHILIPS (082 en algunos), así podrá encender y liberar el TV del
Stand by, así como acceder a funciones básicas en algunos modelos de TV chinos.
Procedimientos de reparación
Lo primero que se debe verificar al conectar una fuente a la línea de AC es la alimentación
del sistema de control. Recordemos que esta alimentación puede tener el valor de 5V o
3.3V. Luego debe comprobar la orden de power en pin PW del microcontrolador, midiendo
el voltaje, al mismo tiempo que pulsa el micro switch de encendido o a tecla Power (ONOFF) en el control remoto. De no tener resultado favorable en esta prueba se deberá de
seguir el procedimiento de verificación del sistema de control, el cual detallaremos
posteriormente en otro artículo. También puede cambiar la EEPROM para descartar que
sea la causa.
Si la señal u orden de Power en el pin PW, está correcta, el siguiente punto a revisar es el
detector de error y todo componente que se relacione con la corriente de control.
Circuitos de protección de fuentes de alimentación
Protección
contra
sobre
voltaje
u
OVP
(Over
Voltage
Protect)
Protección
contra
sobre
corriente
u
OCP
(Over
Current
Protect)
Estos circuitos monitorean el nivel de voltaje y corriente de la fuente, y se activan cuando
existe una excesiva elevación de voltaje +B el cual podría dañar la etapa horizontal inclusive
la pantalla; o cuando existe un excesivo consumo que podría dañar la fuente.
Existen dos tipos de protección:
Protección Pasiva. Es la que usa generalmente un solo componente el cual tiene que ser
remplazado cada vez el nivel de la fuente sobrepase el límite permitido. Uno de los
componentes más conocido es el diodo de avalancha que suelen ser del tipo R2KY, R2M o
NTE570. Ver figura 4.
Prof. Martín Hernández Macías
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El voltaje de ruptura de este
tipo de diodos está entre los
135V a 160V, lo que significa
que voltajes en sus extremos,
mayores a estos, provocaran
que el diodo conduzca hasta
que finalmente se ponga en
cortocircuito, enviando este
excesivo potencial a tierra
protegiendo de esta forma el
circuito de salida horizontal.
Protector
activo Podemos
diferenciar, los que funcionan
en el primario de la fuente y
los
que
lo
hacen
en
secundario.
Protector activo en primario.
(ver figura 6) Este se encarga
de bloquear la oscilación de la
fuente si se detecta un
cortocircuito o sobre consumo
en la carga, la cual podría
dañar
al
regulador.
Un
incremento en el nivel de la
corriente de +B (color azul)
provocara un incremento en la
corriente en el primario (color verde), la cual genera un mayor voltaje en la resistencia
sensora de corriente y este es enviado al pin PROT del circuito integrad oscilador (color
rojo), lo que provocara que se cancele la operación del OSC, quedando la fuente bloqueada
o en protección. Este diseño de circuito protector solo se presenta en algunas fuentes.
Protector activo en secundario Este circuito se activa cuando se detecta un sobre consumo
de la etapa de salida horizontal, la resultante de este protector generalmente es enviado al
microprocesador o Microjungla dependiendo el diseño y la marca de TV, generalmente lo
que se bloquea es la oscilación horizontal. Una de las razones más frecuente de activación
de este protector, es el cortocircuito en el Flyback, Yugo, ó el transistor de salida horizontal.
Al incrementarse la corriente por el primario del flyback (color rojo en la figura 7), aumenta la
caída de tensión en la resistencia, alcanzando el punto de conducción del transistor sensor
de sobre corriente a través de una corriente de base (color azul), generando una tensión
que será enviada como información de protección al sistema de control (color verde) con lo
cual se apagara el TV. El incremento de corriente en primario del flyback se puede deber a:
mal funcionamiento de la etapa de salida horizontal, o un cortocircuito en el propio flyback,
en los devanados del yugo horizontal, o en alguno de los circuitos que se alimentan de los
secundarios del flyback o una alteración de la frecuencia horizontal.
Fuente de información:
http://electgpl.blogspot.com/2009/03/inversor-ccft-o-ccfl-modulable.html
http://www.youtube.com/watch?v=7kRfXUe7I6c&feature=related
http://miqueridopinwino.blogspot.com/2007/11/cambiar-la-lmpara-ccfl-e-inversor-de.html
http://www.comunidadelectronicos.com/articulos/fuente-tv-chinos.htm
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Secuencia Didáctica
1.- Coloca el archivo de la semana en el blog del profesor, con la información de
las actividades a realizar, para que los alumnos puedan bajarlo, imprimirlo,
recortar y pegar en su cuaderno.
2.-Apertura.- Presentar el artículo en el salón de clases para socializar la
información, leer, resaltar textos y hacer resumen en 1 hoja
3.- Se presenta el conflicto cognitivo, ¿cómo poder probar las fuentes
conmutadas fuera del equipo instalado?
4.- Desarrollo.- Realizara un resumen de 1 hoja Word y apoyado con el andamio
cognitivo propuesto realizara una lista de materiales, herramientas y
componentes electrónicos necesarios para probar la fuente.
5.- Realizara las mediciones de voltaje apoyándose en un diagrama eléctrico
anotándolo
6.- Para comprender el flujo eléctrico, realizara en el diagrama el recorrido
coloreando con línea rojas el área caliente y amarillo la fría
7.- Realizaran pruebas con el osciloscopio de funcionamiento en diferentes
escenarios posibles colocando un foco o resistencia para simular una carga de
trabajo.
8.- Una vez terminado realizaran una demostración al profesor para socializar sus
observaciones, así como para detectar las mejoras posibles.
9.- Cierre.- Realizar un reporte de lo elaborado, tomando evidencias de su
cuaderno, colocando su conclusión con letra legible
y una descripción
cronológica de los trabajos realizados apoyándolas con imágenes o ilustraciones.
Herramientas para evaluar y producto
Heretoevaluación Lista de cotejo
Sí
No
Inserta los datos completos de la institución, profesor y alumno
Realiza el resumen en 1 hoja completa con letra legible y entendible
Describe en su andamio las medidas de seguridad tomadas para medir voltajes
Realiza el diagrama del área caliente (hot) de su fuente
Muestra el voltaje con y sin carga en el área caliente (hot)
Muestra el voltaje de 1 salida del área fría (cold) con y sin carga
Realiza pruebas con el osciloscopio en el transformador principal
Describe lo aprendido en la semana en el blog del profesor
Apoya a sus compañeros para realizar las actividades
Es original en su escrito y presentación
Lo
entregara
por
correo
electrónico
[email protected]
a
la
dirección,
La fecha límite de entrega será el día 17 de octubre de 2015
Prof. Martín Hernández Macías
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Andamios Unidad II semana 3
Describir las Medidas de Seguridad realizadas previamente a las
mediciones de voltaje
Diagrama electrónica del área caliente de la fuente conmutada
Imágenes de las mediciones de voltaje en el área caliente (hot) NOTA;
DEBIDO A QUE TRABAJARA CON VOLTAJES ALTOS, TOMAR TODAS LAS
MEDIDAS DE SEGURIDAD NECESARIAS PARA EVITAR UNA DESCARGA
ELECTRICA O DAÑAR A LA FUENTE
Prof. Martín Hernández Macías
México, Oct./2015
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SEMANA 3
Imágenes de las mediciones de voltaje en el área fría (cold)
Imágenes de los oscilogramas tomadas en el transformador principal, con
carga, sin carga y diferentes voltajes de alimentación.
Que aprendí esta semana?
Prof. Martín Hernández Macías
México, Oct./2015
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SEMANA 3
(Diagrama informativo del proyecto, será para la semana 4)
LISTA DE MATERIALES
C.I. 555
TR´s TIP31C o equivalente
1 Lámpara Fluorescente de 15 W
Transformador 127/9 V 300 mAmp., con derivación central
Pot. 100KΩ
C.I. 7805
Resistencias ½ W.;
1KΩ, (2),
4.7KΩ
10KΩ
Condensador de 4.7 nF, (472)
LED verde
Diodo rectificador 1 amp.
Hojas de transferencia, Cloruro férrico, Thinner, placa fenolica, estopa.
Prof. Martín Hernández Macías
México, Oct./2015