Download Tomo 3 LCD y Plasma

Reparando
Como
Picerno
Alberto H. Picerno
Tomo 3
LCD y Plasma
Acerca del
Ing. Picerno
El Ing Alberto Picerno, conocido en toda latinoamérica por sus cursos
de TV y LCD, es el autor más prolífico sobre Electrónica, con más de 40
libros técnicos y cientos de artículos publicados.
Se inició en el mundo de la electrónica de niño, ayudando a su padre
que era hobbysta y aficionado a la radio.
Su experiencia temprana le permitió recibirse con medalla de oro
al mejor promedio de “Técnico Nacional en Telecomunicaciones”
y posteriormente volvió a obtener la medalla de oro al mejor promedio
como “Ingeniero en Electrónica UTN”.
Se desempeñó como Ingeniero de Desarrollo en TONOMAC SA
(fábrica de radios y televisores ByN y Color), Gerente Técnico de
VIA RADIO (empresa de comunicaciones dedicada a los radios taxis) y
Gerente Técnico de Electronica San Charvel (fábrica de monocanales
telefónicos por radio).
Su amplia experiencia y su vocación en la electrónica le permiten
estar al tanto de todos los trucos para reparar las marcas y modelos
más populares del mercado.
Tabla de
Contenido
02
05
Capítulo 16 Lcd Philips 32Pfl5403/77 Con Sonido Y Pantalla Negra
07
Acerca Del Ing. Picerno
Reparando Como Picerno – Lcd Y Plasma – Tomo 3 – Prólogo
16.1 Primer Día
16.2 Segundo Día
16.3 Tercer Día
16.4 Cuarto Día
Capítulo 17 Lcd Hitech Lcd2227
17.1 Introdución
17.2 La Fuente Permanente
17.3 Los Mosfets De “IR”
17.4 El Resistor Shunt
17.5 Modificaciones Del Circuito
17.6 Como Se Mide Un Resistor Shunt
17.7 Fabricación De Resistores Shunt Caseros
17.8 Conclusiones
Capítulo 18 Reparando Trc Slim
18.1 Introducción
18.2 El Precaldeo De Filamento
18.3 Método Para Prolongar El Tiempo De Protección
18.4 Ejemplos De Diagnósticos Posibles De Realizar
18.5 Conclusiones
Capítulo 19 Tvs Con Conversor Cc/Cc Ap1534
19.1 Introducción
19.2 Especificaciones
19.3 Diagrama En Bloques Interno
19.4 Layout
19.5 Circuito De Aplicación
19.6 Tensiones Continuas Y Oscilogramas
19.7 Resumen De Funcionamiento Y Cálculos
19.8 Reparaciones
19.9 Conclusiones
08
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Capítulo 20 Sanyo Vizon Lcd 32Xh3
20.1 Introducción
20.2 El Puente De Rectificadores - Repaso
20.3 Diagrama En Bloques De Una Fuente Lcd Y Funcionamiento
20.6 Funcionamiento Del Preacondicionador Con Una Entrada Continua Pura.
20.7 Algunos Sistemas De Protección Y Control
20.8 La Realimentación De Tensión De Salida
20.9 El Funcionamiento Con Una Señal De Entrada Pulsante
20.10 Circuito Del Puente De Rectificadores Del Sanyo 32Xh3
20.11 Circuito Real Del Preacondicionador Del Sanyo 32Xh3
20.12 La Reparación – El Puente De Rectificadores
20.13 La Reparación – El Mosfet De Potencia
20.14 La Reparación – La Excitación Externa Del Mosfet De Potencia
Y Su Circuito Equivalente
20.15 Reparación Completa
20.16 Conclusiones
20.17Apéndice 1 - Generador De Onda Rectangular
Capítulo 21 La plaqueta T-COM
21.1 Introducción
21.2 Distribución De Plaquetas Sobre El Chasis
21.3 Comentarios Generales Sobre La T Com
21.4 Analisis De La Plaqueta T Com – Fuentes De Pantalla.
21.5 Boost Converter O Fuente Conmutada No Permanente Vs De 15V
21.6 El Buck Converter O Fuente De Vlogic De 3,3V
21.7 La Bomba De Carga Positiva
21.8 La Bomba De Carga Negativa
21.9 El Generador De Vgh
21.10 Reparaciones Del Boost Converter
21.11 Reparación Del Buck Converter
21.12 La Bomba De Carga Negativa
21.13 La Bomba De Carga Positiva
21.14 Generador De Señal Vgh
21.15 Apéndice 1 – Fabricación De Una Punta Para Tester
21.16 Apéndice 2 – Como Conectarse A La Plaqueta
21.17 Apéndice 3 – Cómo Leer El Circuito En Una Plaqueta De Doble Faz.
21.18 Apéndice 4 – Lectura Del Circuito Por Fotografías
21-19 Conclusiones
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REPARANDO COMO PICERNO
LCD Y PLASMA – TOMO 2
PRÓLOGO
Siempre pensé que no hay mejor modo de enseñar que con ejemplos. Y el tema
de la reparación de LCD y Plasmas es un verdadero desierto editorial. Nadie escribe
más que alguna pobre descripción de alguna reparación de fuente o de inverter;
pero nadie encara el verdadero drama del reparador: Tengo un equipo que no tiene
imagen, ya le saqué la tapa, ¿y ahora qué le reviso?
Cuando salió la edición 1 de esta serie el mercado de las reparaciones de LCD y
Plasma estaba muy enrarecido. Nadie sabía si tenía que ponerse a estudiar o podía
seguir esperando porque aun llegaban pocos equipos para su reparación. Y además
estaba la gran duda de los plasmas: ¿Se seguirán fabricando o ya son historia?
Un año después todo está aclarado. Los LCD y los Plasma comenzaron a caer
como moscas y las estanterías de mi laboratorio parecen un Museo donde conviven
TRC de 14” de hace 25 años con plasma Slim de 55” de hace 1 año (y hasta estoy
viendo un vetusto videograbador entre tantos monstruos que seguramente usan
como sintonizador de canales).
Hay de todo en la “viña del Señor”, diría mi abuela. Y todo es negocio y todo
se debe arreglar y a un precio acomodado, porque la electrónica sigue bajando de
precio y nadie puede pronosticar hasta cuando. Antes se podía realizar un análisis
económico del mercado; pero durante una crisis económica mundial no hay análisis
posible; el mercado asiático es totalmente dependiente de la electrónica y si EEUU
o Europa dejan de comprar un 20% se les acaba el mundo y comienza a tener crisis
internas.
Nosotros, simples reparadores, no podemos cambiar este mundo pero tenemos
la obligación de “cuidar nuestro jardincito” de modo que esté preparado para cualquier
eventualidad. Esto significa estudiar y armar los dispositivos que nos permitirán
realizar acertados diagnósticos.
Ud. sabe que ya tenemos “La Biblia del LCD y el Plasma II Edición” en donde
agregamos 8 capítulos a la primera edición que son realmente de gran importancia.
La “Biblia” cumple la función de explicar la teoría de funcionamiento de los LCD y
los Plasmas; los ejemplos de reparación se explican en esta serie “Reparando como
Picerno”, de la cual ya estoy terminando de escribir el tercer tomo.
Digamos algo referente a la modalidad de mi tratamiento de los temas. Usted
puede estar acostumbrado a los libros de reparaciones del tipo:
TV LCD Sanyo 32R56PT no funciona cambiar R1044. Esto es una falacia aun
para los TRC. Ni que decir tiene que un monstruoso Plasma puede tener 10.000
componentes que producen la misma falla. Amigo reparador, si aun no se
convenció de que no puede reparar un LCD o un Plasma cómo se reparaba un TRC
(por probabilidad y cambiando y probando) le volvemos a repetir que ese tiempo se
acabó. Ahora para reparar, hay que medir pensar y volver a medir y volver a pensar
y así hasta llegar a realizar un diagnóstico claro y preciso. Yo lo invito, con mi forma
de escribir a que siga mi pensamiento, yo le abro mi cerebro y le indico cómo pienso
para orientarme en una reparación. No le prometo que reparar estos equipos va a
ser tarea fácil; por lo contrario le indico que son los equipos más difíciles de reparar
de toda la historia de la electrónica; pero no son imposibles de reparar y mi intención
es ayudarlo para empezar a reparar y verá cómo “se hace camino al andar”.
En los productos actuales falla prácticamente todo por igual, no hay estadística
posible, sino piense que una falla muy común son los problemas de soldaduras en
los circuitos integrados BGA y SMD, a tal extremos que nuestros cursos de soldadura
son de lo más concurridos.
Si Ud. compró este Ebook es porque ya está decidido a estudiar; ahora me toca
a mi responderle con todo mi esfuerzo para que Ud. siga viviendo de su profesión.
Ing. Alberto Picerno
DEDICATORIA:
A Gordillo y Leguizamón dos de mis primeros alumnos de la vieja
Escuelita de Tonomac y amigos desde hace más años que los que
quisiera contar.
Capítulo
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(O cómo reparar sin
documentación ni
repuestos)
En este capítulo describimos un
service de un tv con nombre de
fantasía con una falla muy evidente
de fuente. El valor de este capítulo
no es tanto la ubicación de la falla
sino cómo hacer para reparar una
falla con poca documentación y sin
repuestos.
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(O cómo reparar sin documentación ni repuestos)
17.1 INTRODUCIÓN
Recibimos para reparar un TV LCD de 32” marca HITECH modelo LCD2227
que simplemente no daba muestra alguna de vida. Tenía la pantalla oscura, el piloto
apagado y no tenía sonido. De inmediato llegamos a la conclusión de que tenía una
falla de fuente debido a que el piloto apagado así lo indica. Un piloto puede estar
totalmente apagado, titilando regularmente (indica que el TV entro en protección) o
marcando un código de falla que puede leerse del manual de servicio si lo tuviera.
Algo que nos llamó la atención era el peso del TV, mucho mayor que
cualquier otro que nos tocara reparar.
En nuestro taller todos están entrenados para comenzar el trabajo reuniendo
toda la información posible sobre el TV antes de sacarles la tapa. Si no conseguimos
información llamamos al cliente y le explicamos que deberemos trabajar corriendo
un riesgo mayor al normal. En casos como este en donde el TV no da muestras de
vida, se puede evitar la llamada que puede asustar a algunos clientes; pero si el TV
funciona con algún detalle (por ejemplo una barra negra vertical) es imprescindible
deslindar responsabilidades, porque seguramente si el TV deja de funcionar el
cliente va esgrimir el viejo latiguillo “cuando yo lo dejé funcionaba y lo quiero en las
mismas condiciones” y tiene razón cuando la reparación es posible; pero si no hay
repuestos, información, servicio técnico autorizado y además el TV fue toqueteado
por varios reparadores inescrupulosos no hay garantía posible ni derecho a protestar.
Esta forma de operar lo va a salvar de la posibilidad de juicios y otros problemas
y es una forma adoptada hasta por otros profesionales que suelen tener toda la
información requerida para realizar su trabajo pero igual se protegen.
Por supuesto, no pudimos conseguir ninguna información por lo que consideramos
al TV como un genérico Asiático. Antes de sacarle la tapa controlamos los tornillos
para comprobar si ya había sido abierto y encontramos que los tornillos estaban
gastados. No podía ser de otra forma pensamos, nunca nos va a tocar un aparato
virgen. Ahora si llamamos al cliente porque según el no había sido tocado; nos dijo
que en realidad un amigo que era reparador había tenido la buena intención de repararlo
y fue el que le indicó que viniera con nosotros al no tener éxito.
Sacando la tapa encontramos la razón del peso extra. Todas las plaquetas
estaban dentro de una caja cerrada de hierro que hacían de blindaje. Le sacamos
las tapas de blindaje y aparecieron las plaquetas que inmediatamente ubicamos por
ser comunes a muchos TVs de supermercado.
La fuente era igual a la que describimos en esta misma serie como fuente genérica
China, y este artículo va a servir como conclusión del capítulo anterior dando un
método de service general.
Reparando Como Picerno: LCD y Plasma - Tomo 3
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17.2 LA FUENTE PERMANENTE
No importa la marca, ni la procedencia, ni el tipo de un TV. Todos los dispositivos que
poseen microprocesador deben tener una fuente permanente para el funcionamiento del
mismo. Y esto vale aun para los dispositivos que no tienen control remoto, como
por ejemplo los monitores de PC salvo que posean llave mecánica de encendido
que ya es un componente raro. Cuando el usuario conecta el cable al tomacorriente
inmediatamente el micro debe tener 3,3 o 5V. Me gusta considerar a estas fuentes como
el aliento vital del dispositivo. Es similar al sueño del hombre; cuando dormimos no
estamos muertos sino inconscientes; no mantiene en cierto estado de atención el
aliento vital que maneja todas las funciones automáticas de nuestro cuerpo para
mantenernos con vida y un cierto estado de conciencia que permite que el equipo
pueda recibir la orden de encender remota o local.
Por lo general la plaqueta de fuente posee indicaciones escritas de las tensiones
de salida donde pueden medirse los 3,3 o 5V, pero es más seguro medirla donde se
usa, es decir en el microprocesador (y tomando masa en el mismo microprocesador
para evitar problemas de masa cortada). Hacerlo así es más difícil porque no hay
indicaciones escritas sobre la plaqueta del microprocesador, pero es más seguro
porque no faltó un caso donde encontramos un conector puesto en un zócalo equivocado
que conectaba los 5V pero dejaba al aire la masa.
Si la medición es una tensión nula, no significa que sea un problema de fuente.
Bien podría ser un problema de carga; en efecto, el o los microprocesadores u otro
dispositivo conectado a la fuente permanente en cortocircuito puede tirar abajo la
tensión.
Se puede desconectar la carga y medirla con el tester como óhmetro. Si encuentra
valores menores a 2 o 3 Ohms puede considerar que la carga está en corto circuito.
Pero esta no es la mejor prueba porque el tester mide a muy baja corriente.
Se debe realizar una prueba de la fuente; con una carga mínima sobre la salida
permanente de 3,3V para realizar un diagnóstico preciso. No se preocupe por saber
cuánto consume el micro en realidad ya que es un consumo muy variable. Tenga
armada una carga resistiva de 10 Ohms con un resistor de alambre de 5W y dos
cables con cocodrilos, desconecte la carga del TV y conecte su carga simulada.
Desconectar el conector y dejarla fuente sin carga no es recomendable
en
algunos casos. Algunos TVs pueden dañar una fuente cuando se los prueba
descargados por completo. Ud. está en un mundo nuevo donde no se deben tomar
riesgos y donde se puede recuperar la pérdida de tiempo con unos buenos ingresos.
Tenga preparado siempre su resistor de carga de 10 Ohms 5W con sus dos cables
rojo y negro que terminen en clips cocodrilos chicos. Y manténgala a mano siempre.
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Esta carga es apta tanto para la salida de 3,3V como para la de 5; con el tester
conectado sobre ella. Y es una carga mínima con la que la fuente siempre debe
contar cualquiera sea su tensión de trabajo.
Conecte el cable a la red de 220 o 110V y compruebe la tensión. Si no hay
tensión se confirma el diagnóstico de fuente dañada. Sin más dilación, saque la
fuente y olvídese del TV. Vamos a reparar el daño de la fuente sin utilizar el TV ni
como carga ni como generador de señal de encendido.
Ya con la plaqueta en la mano y un lugar bien iluminado, procedemos a realizar
una verificación visual detallada completa, pero sobre todo de la fuente permanente
alrededor del circuito integrado U2.
Lo siguiente es probar la plaqueta sola. Para probar la plaqueta completa separada
del TV se requeriría otra carga resistiva para la fuente de back-light y tal vez otra para
la fuente de audio y tensión de uso general (tantas cargas como circuitos integrados
de fuente, sin incluir el preacondicionador); porque si estas fuentes arrancan sin carga
es probable que se quemen. Pero la plaqueta tiene una entrada de ON-OFF para
sacar a la fuente del stand-by; como no conectamos nada en esta entrada la fuente
arrancará en stand-by y no se requerirán más cargas que en la fuente de arranque.
Nota: Es posible que la fuente tenga dos fallas, de modo que la primera anula
el funcionamiento en la salida de 3,3V o 5V y la segunda altera el funcionamiento
del sistema de control, que hace arrancar el resto de las fuentes produciéndose un
daño por falta de carga.
En la figura 3.2.1 se puede observar el circuito de la fuente permanente de 5
y 3,3V en la zona del circuito integrado. Le recordamos al lector que el dibujo de
Q4 está mal hecho ya que es un MOSFET de canal N y no un P como lo indica el
circuito. Además es un MOSFET de ensanchamiento y el dibujante lo hizo de
estrangulamiento.
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Figura 3.2.1 se puede observar el circuito de la fuente permanente de 5 y 3,3V
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Como la fuente tiene un fusible, lo más lógico es verificar su estado y lo
encontramos cortado. No se ilusione en un caso como éste; si el fusible está
quemado por algo es y en efecto cambiando el fusible y realizando una prueba
con una lámpara serie de 300W indica un bonito cortocircuito sobre la entrada.
En este caso lo más probable es que alguno de los MOSFET que opera como
llave controlada se encuentre en cortocircuito y que los resistores shunt asociados
no se llegaron a abrir. Puede ser cualquiera de los tres que tiene el circuito, pero
como los tres se miden del mismo modo elegimos el correspondiente a la llave de la
fuente permanente que es donde se encuentra el problema.
Si Ud. conecta el tester sobre el drenaje de Q4 va a indicar circuito abierto o
cortocircuito. Si indica circuito abierto significa que el cortocircuito está en el
preacondicionador. Si indica cortocircuito puede ser que el mismo esté generado
por Q4 pero cualquier otro MOSFET en cortocircuito puede generar esa indicación
porque se interconectan por el primario de los transformadores de pulsos, al banco de
capacitores que oficia de fuente de 400V y que no está visible en el circuito parcial
(conexión que sale de la pata 1 de T1 y + de C16 hacia arriba).
Debe desoldar la pata 3 o la 1 del transformador T1 para aislar la falla y si el
drenaje sigue en cortocircuito significa que el MOSFET está quemado, si no está en
cortocircuito conecte el tester entre el drenaje y masa porque podría estar abierto el
resistor shunt R13. En nuestro caso daba circuito cerrado prácticamente, pero sobre
el terminal de fuente seguía en cortocircuito por lo que la falla quedaba circunscripta
a la fuente permanente y precisamente a Q4; si la lámpara serie sigue encendiendo
aun con la pata 1 o 3 de T1 desconectada se debe hacer lo propio con los otros
transformadores (pueden quedar uno o dos transformadores más dependiendo del
modelo de TV).
Cuando el MOSFET aparece en cortocircuito es muy probable que se produzca un
efecto dominó con sus componentes asociados, el resistor shunt R13 y el circuito
integrado. Todo depende de lo que haya pasado con R13. Si se salvó del desastre
es probable que el circuito integrado siga vivo (pero no hay un 100% de seguridad).
Si está abierto aparecieron los 400V en el terminal de fuente y se puso en
cortocircuito la compuerta enviando 400V al CI por la patita de excitación.
En nuestro caso R13 estaba abierto, por lo que casi seguro el circuito integrado estaba
quemado. Vamos a empezar a tratar el problema en orden. Es decir que primero debemos
probar si funciona el circuito integrado luego el resistor shunt y luego el MOSFET indicando
en cada caso los posibles reemplazos de componentes o las modificaciones de circuito
correspondientes.
Para probar el circuito integrado sólo hay que desconectar el gate del MOSFET
(que de cualquier modo estaba en cortocircuito y hay que sacar) y poner una tensión
de fuente de 13V entre la pata 6 y 4 (masa del 1203P60) con el cable de la red sin
conectar y conectando un osciloscopio o una sonda de RF versión de audio, entre el
terminal de gate y masa del MOSFET. La señal debe tener una amplitud pico a pico
de unos 12V con el período de actividad más alto que puede entregar el integrado
(el límite máximo está fijado en 70% aproximadamente por el propio integrado) ya
que no le está llegando ninguna tensión realimentada (FB) desde el optoacoplador
PH1 por la pata 2. En esta condición el circuito integrado supone que la tensión de
salida sobre el regulador TL431 esta baja y el LED del opto está apagado.
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En nuestro caso no solo no había pulsos de excitación, sino que el circuito
integrado se calentaba mucho. Es decir que el efecto dominó se había cumplido al
máximo posible y debíamos reemplazar los tres componentes.
Normalmente hay dos fuentes de suministros de circuitos integrados: los
comercios de venta de productos generales de electrónica y las empresas dedicadas
a la importación de circuitos integrados en pequeñas cantidades. Cuando un circuito
integrado es popular se consigue en todos lados a un precio muy accesible. En el
caso del MCP1203 no era popular en Argentina y en las casas especializadas tenía
un costo de 40 U$S. Un alumno averiguó en Brasil y allí era popular con un costo de
3 U$S y nos hizo un envío por correo.
Realizado el reemplazo observamos adecuados pulsos de excitación en el
terminal para el gate, lo que nos llevó a pensar en el reemplazo del MOSFET.
Comenzamos buscando el MOSFET original que es un FQP7N80 pero por
supuesto no lo pudimos encontrar. Es muy difícil encontrar componentes discretos
por su verdadero código, porque la variedad sería enorme ya que los distintos
fabricantes tienen el mismo componente con un código que solo varía en sus
letras iniciales. Por lo general hay que realizar una compra genérica comenzando
por el tipo de MOSFET de canal N de ensanchamiento de X voltios por X amperes
con una resistencia interna al conducir llamada Ron menor o igual al valor del
original, y verificar luego si los otros parámetros son aceptablemente similares;
como por ejemplo la velocidad de conmutación representada por la capacidad de
Compuerta a Fuente o Cin y las características térmicas o el encapsulado.
No tiene importancia que le digamos cual fue el MOSFET utilizado porque
su código varía constantemente comprado aun en la misma casa de electrónica.
En realidad mi ayudante llamó a nuestro proveedor (un mayorista de electrónica)
y solicitó un MOSFET enumerando las características y el vendedor técnico le
ofreció uno levemente mejor.
Pero como en muchas ciudades no existe esta posibilidad, por eso vamos a
entregarle con este capítulo un detalle de los MOSFET más conocidos de plaza que
son los IRFxxxx de International Rectifier para que el lector pueda elegir desde allí
el más parecido al original.
17.3 LOS MOSFETS DE “IR”
El fabricante más conocido del mercado de los MOSFET es “IR”, por lo tanto
este capítulo no estaría completo si entregar un listado completo de los mismos. El
listado está organizado por número de la serie IRFxxxx y cuenta con las siguientes
columnas: Las dos primeras son la corriente y la tensión de pico repetitivas, que
es el primer dato que le va a pedir su proveedor (la corriente está indicada a
una temperatura de 25ºC y 100ºC; el valor que se considera en el comercio para
ofrecer una alternativa es el de temperatura ambiente, es decir a 25ºC). Luego esta
la columna de la resistencia interna de saturación RDs(ON) que es el valor que
tiene el MOSFET cuando está conduciendo (el reemplazo debe ser igual o menor).
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La siguiente columna es la capacidad de entrada del MOSFET que lo califica para
trabajar a alta frecuencia (menor capacidad mas velocidad de conmutación). Luego
viene la columna IDM que es pico máximo no repetitivo que soporta el componente
y por último la potencia máxima y el tipo de encapsulado. Ver las figuras 3.3.1 3.3.2
y 3.3.3.
Fig.3.3.1 Tabla desde el IRF120 hasta el IRF351
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3.3.2 Tabla desde el IRF352 hasta el IRF632
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Fig.3.3.3 Tabla desde el IRF633 hasta el IRFP453
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Es importante realizar una aclaración con referencia a la columna de la capacidad
de entrada Ciss. Si la misma es más grande que la del transistor original, la
conmutación se realiza a menor velocidad, pero el MOSFET no deja de trabajar
sino que lo hace a mayor temperatura. Esto muchas veces se maneja aumentando
el tamaño del disipador, reduciendo el valor del resistor R10 y utilizando un diodo
D7 con menor resistencia interna (puede ser un diodo Schotky).
17.4 EL RESISTOR SHUNT
El resistor shunt R13 parece un componente muy fácil de reemplazar pero es
uno de los que más problemas traen al reparador. En principio parecen ser simples
resistores de carbón o de film metálico pero no lo son. Son resistores especiales
de baja inductancia. No pueden ser bobinados en alambre, ni espiralados en film
metálico o de carbón. Son resistores de óxido metálico sobre un cilindro de cerámica
que no tiene ninguna posibilidad de ajuste luego de fabricados.
Por lo general los comerciantes ignoran que estos resistores shunt deben ser de
baja inductancia y entregan resistores comunes espiralados o peor aun de alambre.
Para entender la construcción de los resistores no inductivos debemos estudiar
primero los resistores comunes de carbón deposititado. Los resistores básicos o
protoresistores están construidos sobre un cilindro de cerámica cubiertos de una
capa de carbón (o un metalizado en los de menos valor) que forman el cuerpo del
resistor. En los extremos se colocan casquillos metálicos estañados sobre los que
se sueldan los terminales de alambre. Ver la figura 3.4.1.
Fig.3.4.1 Resistor de carbón o metal básico
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Variando el espesor del depósito y su composición se fabrican los resistores
cabeza de serie, de valor de 100 mOhms, 1 Ohm, 10 Ohms, 100 ohms, etc hasta 10
MOhms.
Los valores intermedios se realizan colocando estos resistores básicos en un
torno que realiza un canal helicoidal en el cuerpo de carbón. La máquina robotizada
realiza una medición de resistencia mientras va realizando el canal y se detiene en
el valor programado. Ver la figura 3.4.2.
Fig.3.4.2 Resistor de carbón depositado de valor intermedio
Luego se procede a pintar el resistor y marcarlo con sus rayas de colores
características. Es obvio que los resistores construidos con esta tecnología
presentan carácter inductivo dependiendo de su valor. Los cabezas de serie
no tienen inductancia en tanto que los anteriores en la serie tienen inductancia
máxima.
Esto puede ser aplicado en nuestro beneficio para construir resistores no
inductivos por paralelo de resistores comunes si elegimos los cabezas de serie.
Como casi todos los resistores shunts son menores a 1 Ohm debemos comprar
una buena cantidad de resistores de 1 Ohm para unir en paralelo de acuerdo a la tabla
de la figura 3.4.3.
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Tabla 3.4.3 Resistencias de 1 Ohms en paralelo
El problema de este procedimiento está en que no todos los fabricantes
eligen a los resistores de 1 Ohms como cabeza de serie sin ranurar. Por eso
antes de comprar los resistores hay que quitarles la pintura y observar si están
ranurados.
El otro problema es que no se pueden fabricar todos los valores de la serie del
5% y sólo podemos construir resistores aproximados al valor deseado. En este caso
lo que se debe hacer es aproximar por debajo del valor deseado ya que de este
modo el corte por sobrecorriente de la fuente se realizará a un valor mayor y nunca
a uno menor.
La solución correcta es utilizar resistores especiales sin ranuras de un tipo
llamado “Resistor de óxidos metálicos”. Como dijimos; la tecnología del cilindro de
cerámica metalizada es excelente como resistor shunt no inductivo para el valor de
100 mOhms. El problema es que cuando se desea un valor superior y se recurre
al ranurado se genera una inductancia y en este caso del peor tipo porque posee
espiras metálicas de baja resistencia; en una palabra que estamos fabricando un
inductor de alambre plano como el indicado en la figura 3.4.4.
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Fig. 3.4.4. Resistor metálico ranurado (muy inductivo)
Como lo que pretendemos es aumentar el valor de resistencia se debe
encontrar un método alternativo al ranurado que es la oxidación del baño metálico.
En una palabra que transformamos parte del metal en oxido aislador y por lo tanto
estamos aumentando el valor de la resistencia cabeza de serie.
El procedimiento requiere una oxidación controlada al mismo tiempo que se
mide el resistor y eso se consigue de un modo muy simple. Se hace circular una
corriente controlada que caliente el baño del resistor cabeza de serie, mientras se
mide la caída de tensión y por la ley de Ohm se calcula la resistencia; sólo basta
controlar el tiempo durante el cual se aplica la corriente, para conseguir el grado
deseado de oxidación. Posteriormente se realiza un proceso de pintado y marcación
del valor y el producto está terminado.
El problema es que estos resistores no se encuentran fácilmente en el
mercado y entonces debemos recurrir a suplantarlos de diferentes modos o a
modificar el circuito para poder utilizar resistores inductivos.
17.5 MODIFICACIONES DEL CIRCUITO
Los que me conocen saben que soy reacio a modificar circuitos. Pero cuando
un componente no se consigue vale la ley de la selva; hay que hacer funcionar el
equipo como sea. Por respeto a nuestros clientes no vale el clásico latiguillo “no
se consiguen los materiales” porque esa es la mentira preferida del reparador
incompetente y nuestro cliente debe considerarnos siempre como los mejores.
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¿Se puede modificar el circuito para que acepte un resistor común del tipo
inductivo? Sí, se puede, aunque no es conveniente hacerlo porque se retrasa la
protección por sobrecorriente. Sólo hay que hacerlo como caso extremo y si no
hay otra posibilidad.
¿Cuáles son las formas de señal de corriente por los transistores llave MOSFET de un
circuito de fuente? No hay varias formas de señal; siempre es la misma señal, una rampa
con un descanso como la que podemos observar en la figura 3.5.1.
Fig.3.5.1 Rampa de corriente por un transistor llave de fuente
Esta rampa se genera cuando se cierra la llave porque en ese momento se
conecta un inductor a una batería y la corriente debe crecer lentamente en función
de la inductancia del inductor y de la tensión de la batería.
Pero cuando la llave se abre la corriente por el inductor deja de crecer y se va a
cero en forma instantánea. Esta rápida variación de corriente genera sobretensiones si
el resistor R1 posee una componente inductiva. En la figura 3.5.2 se puede observar
la forma de señal de tensión en un resistor puro con un inductor agregado del tipo de
carbón espiralado que representamos como el circuito serie RL1. Cuando más rápido
corta la llave mayor es el pulso de tensión generado en RL1.
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Fig.3.5.2 Forma de señal de tensión en un resistor inductivo
Al pulso característico se lo llama impulso de tensión y como se puede observar es
de muy corta duración. Por lo general se acopla al terminal detector de sobrecorriente
del circuito integrado por intermedio de un circuito RC diseñado para atenuar el impulso
de tensión sin afectar la rampa de corriente. En efecto, aun usando resistores no
inductivos siempre existe una mínima componente inductiva que genera problemas
en el disparo del detector de sobrecorriente y por eso se usa un acoplamiento con
corte de altas frecuencias. En la figura 3.5.3 se puede observar el circuito con el
sensor de sobrecorriente y el acoplamiento RC.
Fig. 3.5.3 Sensor de corriente y acoplamiento RC
Como se puede observar el capacitor es suficientemente chico como para que
no modifique la forma de señal en rampa.
Pero si el resistor es muy inductivo el impulso de tensión se hace
proporcionalmente más grande y debe incrementarse el valor del capacitor
C13. Entonces se distorsiona la rampa y el detector de pico existente en
la pata 3 es menos efectivo. En la figura 3.5.4 mostramos un circuito con
un resistor shunt común con un gran impulso de tensión, que requiere un
capacitor mayor que llega a modificar la forma de la rampa.
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Fig. 3.5.4 Capacitor de filtro C13 más grande
La conclusión más importante es que se puede aumentar el valor de C13 hasta
un límite que no sea peligroso. Como dato práctico se puede tomar un máximo de
5 veces en el peor de los casos; en nuestro TV específico que tiene un capacitor de
100 pF se podría colocar 470 pF y obtener un oscilograma como el indicado en la
figura 3.5.5.
Fig.3.5.5. Oscilograma con el capacitor de filtro aumentado
Como se puede observar el límite de corriente de pico máximo por la llave
está aumentando en un orden del 20% con referencia al oscilograma de la figura
3.5.1, y por lo tanto esta solución de resistencia shunt algo inductiva funciona
satisfactoriamente.
Pero, ¿cómo sabemos que debemos cambiar el valor de capacidad luego de
haber reemplazado un resistor shunt y eventualmente una llave MOSFET y un circuito
integrado? Porque el circuito sigue sin entregar la tensión de 5V aunque ahora no se
quema el fusible ni enciende la lámpara serie y el circuito integrado no calienta. En
este caso, lo más probable es el resistor shunt sea inductivo y vale el agregado de un
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capacitor sobre C13. Si con el capacitor la fuente de 5V arranca significa que la tensión
sobre el resistor shunt tiene un impulso de tensión que hace cortar a la pata 3 del
circuito integrado pero que debidamente filtrada por C13 no afecta al funcionamiento
del circuito.
Si el agregado del capacitor no soluciona el problema significa que la fuente de
5V tiene más componentes quemados probablemente en su circuito secundario.
17.6 COMO SE MIDE UN RESISTOR
SHUNT
Algunos resistores shunt del tipo de óxidos metálicos no se abren pero se corren
de valor hacia arriba cuando sufren un exceso de corriente. Si no tenemos forma de
medirlos nunca sabremos cuál es la falla del aparato que estamos reparando. En la
reparación que estamos analizando el resistor shunt estaba decididamente abierto
pero podría ocurrir que simple haya aumentado de valor, lo cual no es improbable
porque su proceso de fabricación consiste en calentarla para oxidarla y aumentar
su valor.
¿Y qué ocurre si el resistor shunt aumenta de valor? Que la fuente de 5V
arranca se supera el límite de tensión de pico sobre ella y se apaga. Y todo está
bien salvo el resistor shunt.
Todo esto indica que debemos pensar en un instrumento que mida resistores de
100 mOhms a 1 Ohms por lo menos y con buena precisión. Este instrumento será
uno de los más usados del taller porque no hay nada que lo suplante y todos los
equipos están llenos de resistores de ese tipo. Vamos a construir un óhmetro serie
utilizando dos instrumentos que seguramente existen en nuestro taller, a saber: el
tester digital y una fuente regulada de 0 a 30V 1A.
Seguramente Ud. se debe estar preguntando: ¿Y por qué no usamos el tester
digital simplemente para medir estos resistores? Porque un tester digital sirve para
medir resistores superiores a 5 Ohms con cierta precisión. Los cercanos a 1 Ohms
no se pueden medir empezando porque el cable de las puntas ya suele tener
más de 1 Ohms de resistencia y falsean la medición. Y aunque los cables sean
reforzados el circuito del óhmetro utilizado en el tester es el paralelo que no tiene
precisión con bajos valores de resistencia.
En la figura 3.5.1 se puede observar el circuito de un óhmetro serie muy sencillo
usando los componentes nombrados.
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Fig. 3.5.1 Construcción de un óhmetro serie
La fuente es una fuente regulada de 0 a 30V ajustada en 22V que puede
ser obtenida del Ebook de “instrumentos especiales” o comprada ya armada si
es que no tiene ya alguna en su taller. La corriente tomada de la fuente será
de 22V/220Ohms = 100 mA por lo que cualquier fuente estable sirve. El resistor
limitador de corriente es un simple resistor de alambre de 5W ya que la potencia
disipada realmente es de aproximadamente 22V x 100 mA = 2,2W y el tester se
utilizará como voltímetro en la escala de 200 mV corriendo la coma una posición a
la derecha y leyéndola en mOhms.
Por ejemplo para el tester de la figura 3.5.1 que indica 49,887 mV debemos leer
498,87 mOhms o aproximadamente 500 mOhms.
Este milióhmetro tiene un pequeño error de lectura que se magnifica con el
valor del resistor a medir Rx. Por ejemplo cuando se intenta medir un resistor de
2,2 Ohms la corriente circulante por el circuito se reduce en un 1% y la medición del
tester indicaría 2,178 Ohms para un resistor nominal de 2,2 Ohms. Este error puede
considerarse despreciable hasta la medición de resistores del orden de los 5 Ohms.
La potencia a la cual se somete el resistor a medir Rx para un resistor de
1 Ohms es de P= 100mV x 200 mA = 0,1 x 0,2 = 0,02W o 20 mW que puede
considerarse despreciable.
Toda la precisión del sistema depende de la exactitud del resistor de alambre
R1. Por eso recomendamos medirlo con el mismo tester y tenerlo en cuanta al
ajustar la tensión V1. Por ejemplo si el resistor es de 218 Ohms ajuste la fuente
en 21,8V. Si el resistor es de 223 Ohms ajuste la fuente en 22,3V.
El resistor a medir Rx debe estar debidamente conectado al circuito. Por lo que
aconsejamos que lo suelde y que no utilice cables largos para conectarlo.
Si Ud. desea construir su propia fuente regulada le aconsejamos utilizar un
circuito integrado LM317 en la disposición indicada en la fig.3.5.2.
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Fig.3.5.2 Fuente regulada de 22V
17.7 FABRICACIÓN DE RESISTORES
SHUNT CASEROS
Por último vamos a tratar una posibilidad casi desconocida para los reparadores
que es construir por sí mismo los resistores shunt no inductivos del valor adecuado,
utilizando el medidor de bajas resistencias que le acabamos de enseñar a construir.
De los elementos que son necesarios utilizar para construir un resistor shunt hay
sólo uno que puede resultar difícil de conseguir y que es el alambre para bobinados
de cobre esmaltado de un diámetro de aproximadamente 0,10 mm. Le aconsejamos
al reparador que se haga amigo de algún rebobinador de motores o transformadores
y le pida restos de carreteles ya que es un material que utilizaremos en pequeñas
cantidades.
El punto de partida es un resistor de carbón depositado de la potencia adecuada
solicitada en el circuito que se utilizará solo como forma del nuevo resistor. El valor
no tiene importancia mientras sea superior a 1K. Ver la figura 3.6.1.
Fig.3.6.1 Resistor usado como forma de bobina
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En las patitas vamos a soldar las dos puntas de un trozo de alambre esmaltado
que tenga la resistencia buscada. Para cortar ese trozo vamos a hacer una regla
de tres simple sabiendo que la resistencia por metro del alambre de 0,10 es de 670
mOhms por metro. Long. = Rx/670 con RX medida en mOhms y Long. medida en
metros. Este es por supuesto un valor aproximado así que se debe soldar el valor
calculado a las patas de resistor base y medirlo con el milióhmetro según lo indicamos
en la figura 3.6.2 y cambiar el valor de Long. en consecuencia hasta construir un resistor
del valor buscado.
Fig.3.6.2 Trozo de alambre calculado soldado al resistor listo para la medición
y el reajuste del largo.
En cuanto consiga la resistencia adecuada sólo queda bobinar el alambre sobre
la base, pero de modo que no tenga componente inductiva es decir que hay que
hacer un bobinado especial.
Estire el alambre de modo que tenga un recorrido paralelo de ambos lados según
la figura 3.6.3.
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Fig.3.6.3 Alambre con camino paralelo de ida y vuelta para compensar los
campos magnéticos.
La corriente que baja por un alambre se compensa con la que sube por el otro
porque se generan campos iguales y opuestos y por lo tanto resulta una componente
inductiva nula.
Ahora debe tomar el alambre de ida y vuelta y retorcerlo sobre si mismo para
asegurarse que ambos caminos estén juntos en todo el recorrido. Ver la figura
3.6.4.
Fig.3.6.4 Retorcido de los alambres de ida y vuelta
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Ahora hay que tomar los alambres retorcidos y enrollarlos sobre la forma del
resistor para reducir el tamaño del resistor shunt. Ver la figura 3.6.5.
Fig.3.6.5 Resistor bobinado doble sobre el cuerpo del resistor de base
Finalmente hay que recubrir el resistor terminado con una pistola de adhesivo
térmico para evitar que se desbobine como se observa en la figura 3.6.6.
Fig.3.6.6. Resistor recubierto con adhesivo térmico
17.8 CONCLUSIONES
Siempre hay que desarmar y observar antes de decir: “este aparato va a ser
un clavo”. Muchas veces las marcas y los modelos no dicen nada y si, la memoria
fotográfica o el listado de componentes importantes como los circuitos integrados.
Este TV es uno de esos casos que se resuelven ordenada y tranquilamente
dando los pasos lógicos y evidentes. Fue una reparación de unas 3 horas de trabajo
con muy poco gasto de materiales (casi todo ganancia) y que nos dejó una buena
enseñanza que es el valor agregado más importante de nuestro trabajo.
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