32 Reemplazo de fly-back y plaquetas universales completas
Si Ud. cambia un fly-back por otro de diferente modelo y el ancho queda perfectamente bien no es más que una casualidad que seguramente no se va a volver a repetir. En efecto los fly-backs difieren uno de otro en la relación de transformación del primario al bobinado de alta tensión y en la inductancia del primario.
Es decir que muy probablemente la alta tensión sea diferente y hay que corregirla de algún modo con componentes que podamos cambiar fácilmente. El resto de los bobinados se corregirán tal como lo indicamos en la entrega anterior.
En los últimos tiempos arribaron por los negocios de electrónica las llamadas plaquetas universales. Son plaquetas completas de TV que se utilizan cuando la plaqueta original ha quedado dañada por una tormenta eléctrica o porque no se consigue un componente fundamental como el microprocesador.
Estas plaquetas universales se caracterizan por tres cosas:
- Una calidad deplorable de sus componentes
- problemas de soldadura
- falta de una información adecuada para adaptarlas realmente a la combinación yugo/tubo particular de cada equipo
Si Ud. sigue nuestro curso no va a tener inconvenientes en entender como se relacionan los parámetros más importantes de una etapa de deflexión horizontal que son el yugo, el fly-back, la tensión de fuente, el capacitor de retrazado y el capacitor de acoplamiento al yugo.
Medición de la linealidad y el ancho
Un TV debe tener un ancho del barrido que sobrepase la pantalla en un 5%; es decir 2,5% de cada lado. No es fácil determinar este porcentaje sin tener un generador de cuadros de prueba para TV o un DVD de prueba grabado con un generador prestado.
La señal adecuada para medir el ancho es la retícula punteada que se puede observar en la figura 31.2.1. Pero hay que aclarar que las indicaciones son para una señal normalizada de 10 rectángulos de ancho. Muchos generadores tienen una cuadricula levemente diferente y no son validas las indicaciones porcentuales marcadas en la figura.
Fig.1 Señal de prueba de cuadrícula
Nota: Las líneas rojas indican el borde de la pantalla para un sobrebarrido del 2,5% de cada lado.
Para cualquiera de los trabajos a efectuar Ud. deberá primero analizar la linealidad horizontal del TV, ya que no tiene sentido ajustar el ancho cuando existe un problema de linealidad.
- Los TVs modernos de procedencia Asiática no tienen ajuste de linealidad y por lo tanto el ancho de los rectángulos se van achicando a medida que no acercamos a la derecha de la figura debido a que un yugo teórico debería tener una resistencia interna nula. En este caso se acepta que el triangulo de la derecha tenga un ancho 5% menor que el de la izquierda. Esto implica otro error que es el deficiente centrado de la imagen. Como un tubo de color no tiene imanes de centrado este problema solo se puede corregir con el control de fase horizontal por preset o modo service.
- Los TV Europeos suelen tener una bobina de linealidad en serie con el yugo que posee un núcleo de ferrite y un imán que lo satura cuando se produce el semiciclo positivo del diente de sierra (en realidad la saturación ocurre porque se suma el campo de la propia bobina con el del imán en un semiclo y se cancela en el otro). En caso de tener bobina de corrección primero se debe ajustar la linealidad horizontal antes de juzgar el ancho.
Si existe alinealidad es fundamental estimar el tipo que se presenta en la pantalla.
- Si todos los rectángulos tienen el mismo ancho salvo el último que esta comprimido no se trata de una característica del TV sino de un problema de service. Seguramente el transistor de salida horizontal está desbeteado o mal excitado. Realice las mediciones indicadas en la entrega anterior.
- Si el problema ocurre con los rectángulos de la izquierda se trata de un problema de recuperación y probablemente este dañado el diodo recuperador o simplemente está abierto y la recuperación la realiza la juntura base colector del transistor de salida horizontal a través del secundario del driver.
En cualquiera de los dos casos aunque el culpable no sea el transistor el mismo tiene los días contados y seguramente trabaja a una temperatura muy elevada.
El caso de falla el ancho o la linealidad pueden depender del brillo y el contraste. Por esta razón no se debe conformar con realizar una medición a brillo normal.
- Mida a mínimo y a máximo brillo y contraste y utilice el ajuste de screen si fuera necesario.
- Si observa que se producen alinealidades o que se reduce el ancho al aumentar el brillo debe medir la tensión de fuente de la salida horizontal mientras vuelve a realizar la medición. La misma no debe cambiar mas que un 1% entre brillo cero y máximo. Por supuesto deberá usar un tester digital para hacer esta medición.
- Como es posible que la falla se deba a un mal funcionamiento del ABL le aconsejamos medir la tensión de ABL sobre el retorno de la alta tensión.
- Sin brillo la tensión debe ser igual a la de fuente de la salida horizontal (aproximadamente 100V).
- Con brillo la tensión debe reducirse en función del valor del resistor de ABL.
Generalmente se trata de un resistor de 100 KOhms de modo que la tensión llegue a cero cuando circula 1 mA por la suma de los tres cátodos. Posteriormente el brillo y el contraste no deberán cambiar.
Si Ud. tiene dos incógnitas; tensión de ABL y corriente por los cátodos no va a poder resolver el problema.
- Mida la resistencia de ABL, su valor le permitirá saber la corriente que circula por el tubo
- Anote el valor
- Ahora conecte el tester sobre el resistor de ABL y suba el brillo.
- Mida la tensión y haga el siguiente calculo Ik = VABL/RABL . Si la corriente Ik supera 1 mA el ABL está fallando.
Ajuste del ancho al cambiar un fly-back
Este apartado sirve tanto si Ud cambió un modelo de fly-back por otro o si compro un fly-back del tipo económico y el ancho es incorrecto.
El ancho es función de la tensión extra alta entre otros factores. Pero como los únicos factores que cambian cuando se cambia el fly-back son los relacionados con él, podemos asegurar que el problema es un cambio en la relación de transformación o en la inductancia del primario.
Un fly-back tiene un costo que depende en buena medida del nucleo de ferrite. Los núcleos usados en los fly-back de reposición de bajo costo suelen tener medidas bastardas en su sección para que pese menos y así ahorrar unos centavos. Esto supone una inductancia de primario menor.
En la figura 3 se puede observar el circuito simplificado de la etapa de salida horizontal para poner en evidencia como se modifica la tensión de retrazado al modificar la inductancia del primario del fly-back.
Fig.2 Etapa de salida horizontal con ABL
El primario del Fly-Back esta conectado entre colector y fuente que obviamente está derivada a masa con C3. El yugo está conectado entre el colector y masa teniendo en cuenta el valor muy elevado del capacitor de acoplamiento C2 (capacitor de distorsión en “S”). Por lo tanto ambos componentes están en paralelo y resuenan durante el retrazado con C1.
En la práctica la inductancia de primario debe ser por lo menos 4 veces mayor que el yugo de modo que sus variaciones de producción no afecten al circuito. En nuestro caso es muy probable que llegue a modificarse sustancialmente el valor de inductancia paralelo.
Si cambia la inductancia a un valor inferior, el pulso de retrazado se hace de mayor amplitud y el fly-back genera mas AT reduciéndose el ancho. Si el fly-back tiene la relación de espiras correcta (y por lo general la tiene) el cambio de C1 parece resolver todo en forma mágica porque si el circuito resuena a la misma frecuencia que con el fly-back original, la tensión de retrazado también vuelve al valor original.
Eso es cierto pero hay un cambio muy importante. La corriente creciente de colector durante el trazado circula en parte por el yugo y en parte por el primario del fly-back. Si el primario tiene menos inductancia circula más corriente durante el trazado y sobre todo aumenta la corriente a la cual debe cortar el transistor y este se calienta por la perdida de conmutación.
Es decir que la solución puede no ser duradera; pero si no hay otra posibilidad habrá que controlar la temperatura del transistor con un disipador mayor, si el original no estaba sobredimensionado.
Observe que también hay otro problema. La corriente de colector al final del trazado determina la corriente de excitación de base; es decir que podría faltar excitación y como consecuencia se produciría una compresión a la derecha y un sobrecalentamiento muy alto del transistor.
Por lo tanto la solución mágica debe ser empleada con precaución.
- Primero se agrega el capacitor para ajustar el ancho
- Si aparece una compresión a la derecha del tipo de la figura 3 se debe aumentar la excitación reduciendo el valor de R8 hasta que desaparezca la compresión
- Luego verificar que no este muy caliente el driver Q2
Fig. 3 Compresión a la derecha
Nota: por lo general la zona comprimida es más brillante que el resto de la pantalla
Tenga en cuenta que el capacitor a agregar debe ser por lo menos de 1500V. Puede ser un cerámico disco de 1.000 pF de los que se usan en la entrada de antena de los TVs con chasis vivo que son de 1800V. Como es un valor algo pequeño es probable que se deba emplear más de uno en paralelo.
Por lo general no se suelen dar casos en que la relación de transformación sea incorrecta y si lo es difiere muy poco de la correcta, salvo que por error se halla colocado un fly-back de un tamaño de tubo diferente. Las pequeñas variaciones de la relación de transformación pasaran desapercibidas con el ajuste de ancho variando C1.
Es muy difícil que haya que reducir el valor de C1. Este caso se podría presentar si el TV tenía colocado un fly-back original con poca inductancia de primario y lo reemplazamos por un fly-back recuperado de otro TV (esto puede ocurrir si el TV es de marca genérica). Aquí el problema es que el capacitor C1 es muy especial tanto por su tensión de aislación, como por su construcción ya que debe ser del tipo de poliéster no metalizado o MPK.
La solución más simple es utilizar un capacitor común de poliéster metalizado de 630V en serie con C1. Por ejemplo si se desea variar el valor un 5% debe utilizarse un capacitor de 680 nF aislado a 630V que por su considerable tamaño soportará la corriente de unos 5A que lo atravesará.
Ajuste del ancho con una plaqueta universal
Las plaquetas universales vienen en dos tamaños: 14” y 20” o 29” y 33”. Por lo general nunca tienen el ancho correcto, sobre todo las de menor tamaño que no tienen ajuste de ancho. Es que con el mismo fly-back no se puede pretender una AT adecuada para diferentes tamaños de tubo y para diferentes yugos. Si bien es cierto que existen TVs de marca que tienen la misma plaqueta para 14” y 20” se puede observar que no tienen el mismo fly-back, porque las AT son de 22 y 25 KV respectivamente.
Como las plaquetas de 29” y 33” poseen lo que se denomina modulador horizontal (que será analizado mas adelante) el reparador tiene un modo de ajuste de ancho por modo service, que le permite una adaptación de la plaqueta a diferentes tubos y yugos.
Son las plaquetas de 14” y 20” las que suelen necesitar un ajuste de los componentes relacionados con el horizontal. Aquí vamos a indicar como afecta cada componente al ancho del barrido.
Un trabajo bien hecho implica un riguroso control de la linealidad con una señal de prueba con una cuadrícula. Las distorsiones a observar son la ya conocida compresión a la derecha debido a que el yugo puede tener una inductancia baja para la plaqueta que se queda con poca excitación del transistor de salida horizontal. La solución es la indicada en el punto precedente. Pero hay otra llamada efecto “S” que genera una compresión o expansión de los cuadros centrales con respecto a los de las columnas exteriores. En la figura siguiente observamos una compresión en el centro.
Fig.4 Efecto en “S” debido la planitud de la pantalla
Esta compresión se debe a que la pantalla es prácticamente plana y el yugo genera un barrido con un ángulo proporcional a la corriente que circula por él. Por lo tanto se obtiene ángulos de deflexión proporcionales a las corrientes circulantes. Si la corriente es un diente de sierra esto significa que en el centro de la pantalla, que está mas cerca que del yugo se barren secciones mas pequeñas que en los bordes de la misma, que están mas alejados.
Es evidente que esta falla depende del tubo y del yugo, ya que la plaqueta se usa en tubos con curvaturas diferentes hasta llegar a los absolutamente planos. También depende del yugo, porque hay tubos de diferente ángulo de deflexión total.
La corrección de este error se realiza cambiando el valor del capacitor de acoplamiento al yugo C2, que genera una segunda resonancia en el circuito (a frecuencias muy bajas) provocando una curvatura en la tensión de trazado tal como se observa en el oscilograma rojo de la figura siguiente.
Fig.5 Oscilograma de tensión sobre el yugo horizontal
En muchos circuitos el capacitor C2 se encuentra entre el yugo y masa. Eso no tiene importancia alguna mientras oscile en baja frecuencia con L1, realizando la compensación del efecto “S” que consiste en aumentar la tensión de barrido en el centro de la pantalla con referencia a los bordes.
Debido al efecto resonante, el valor del capacitor de acoplamiento cambia el ancho del barrido. Por esa razón es el componente que se debe modificar primero ya que todas las otras correcciones dependen de el.
El parámetro mas evidente que tiene que ver con el ancho, es la tensión de fuente de la etapa de salida horizontal. En la mayoría de los casos se ajusta con un preset. Sin embargo no podemos abusar de este ajuste porque arrastra a todas las tensiones auxiliares y a la AT.
Por supuesto la capacidad de retrazado es el ajuste más simple pero muchas plaquetas universales tienen un medio idóneo para ajustar el ancho que es la adaptación de la impedancia del yugo mediante derivaciones del primario del fly-back, aunque increíblemente, el fabricante no lo menciona. Suponemos que dado el mercado al que va dirigido (que no se caracteriza por poseer grandes conocimientos) la premisa es hacerle suponer al técnico que solo tiene que colocar la plaqueta en el gabinete y no tiene que modificar nada.
Fig.6 Circuito de salida horizontal con adaptador de impedancia
La plaqueta tiene un sistema de puentes en ubicados en los puntos “C” (colector) o Y (yugo) que se pueden conectar a “1” “2” o “3” según la inductancia del yugo.
- Si el yugo es de baja inductancia y toma mucha corriente “C” se conecta a “3” e “Y” se conecta “1” para conformar un transformador reductor y reducir la tensión aplicada al yugo.
- Si el yugo es de mucha inductancia y toma poca corriente “Y” se conecta a “3” y “C” se conecta a “1” para conformar un transformador elevador.
- El terminal “2” se utiliza para casos intermedios.
La alimentación del filamento y otras funciones del fly-back
Un tubo tiene un filamento que debe alimentarse con 6,3V eficaces. Este filamento consume unos 600 mA y lo habitual es que se alimente directamente con un bobinado del fly-back con tensión alterna para reducir los costos que significarían un diodo auxiliar de alta corriente y un capacitor electrolítico de elevado valor. Por lo general 2 o 3 vueltas al núcleo del fly-back, resuelven el problema con la mayor economía.
Pero en general es improbable que un bobinado presente la tensión exacta que necesita el filamento con una cantidad entera de espiras. Por lo tanto el circuito se suele completar con un resistor en serie que ajusta la tensión del filamento en 6,3V exactos.
Es evidente que el bobinado de filamento va tener la misma forma de señal que el colector del transistor y puede tener cualquier fase. El pulso de retrazado hacia arriba o hacia abajo. En general se lo elige hacia arriba y el mismo bobinado se utiliza para otras funciones accesorias, como por ejemplo generar la señal de referencia para el segundo lazo de CAFase horizontal que generalmente se utiliza también como señal de borrado horizontal.
También se lo utiliza para una protección que está normalizada en el Mercado Común Europeo y que es la protección por rayos “X”. Los rayos “X” se producen cuando los electrones del haz se desaceleran muy rápidamente en el vidrio frontal del tubo, en su capa aluminizada y sus fósforos. Estos electrones generan una radiación ionizante que atraviesa los cuerpos opacos y es peligrosa para el ser humano y los animales. Para que se produzca una cantidad peligrosa de rayos X los electrones deben chocar con una gran velocidad, que solo se produce cuando la AT supera los 35 KV aproximadamente.
Cuando una etapa de deflexión funciona correctamente lo hace con una AT que para los TRC más grandes ronda los 30 KV. Una falla podría generar sobretensiones peligrosas; por ejemplo si el capacitor de retrazado es doble y uno se desuelda, teóricamente se duplicaría la tensión de retrazado y con ella la AT pasaría a un valor de 50 KV. En realidad esto es imposible porque al superarse los 33 KV se producen arcos en el TRC que cortan el funcionamiento de la fuente.
A pesar de todo, en muchos países se legisló al respecto y los fabricantes están obligados a colocar circuitos de protección que limiten la generación de AT a valores inferiores a 33 KV.
Como tomar una muestra de la AT es algo muy complejo, se hace una medición indirecta sobre un bobinado auxiliar y como no es imprescindible que sea un bobinado específico, se suele utilizar el de filamento.
El bobinado de filamento tiene una forma de señal que podemos observar en la figura siguiente.
Fig.7 Tensión del filamento del TRC
Nota: V(rms) significa raíz media cuadrática o valor eficaz de la tensión
Las protecciones de la etapa de salida horizontal
La etapa de salida horizontal posee una protección intrínseca debido a que la fuente de alimentación posee un corte por sobrecorriente. Esta protección no es especifica del horizontal porque cualquier tensión auxiliar provista por la fuente, que este mas cargada que lo normal, genera el corte.
Pero existe otra protección (esta vez específica de la etapa de salida horizontal) que se llama protección por rayos “X” y que generalmente opera sobre el bobinado que alimenta al filamento del tubo.
En la figura siguiente se puede observar un detalle completo del bobinado de filamento con sus protecciones.
Fig.8 Sección del bobinado de filamento y protección de rayos X
La generación del diente de sierra de referencia para el segundo lazo de CAF se basa en recortar el pulso de retrazado en un nivel de 5,6V mediante el diodo zener D2 y luego realizar una integración de la señal cuadrada resultante con R5 y C3.
Señales en la sección de referencia para el segundo lazo de CAF
La sección de protección contra rayos X solo posee un rectificador de pico positivo y un comparador con una tensión continua en su entrada (-) de 25V. Cuando la tensión rectificada supera los 25V, la salida de U1 pasa un estado alto y corta la salida horizontal del jungla.
La reparación de las etapas de salida horizontal
Con el conocimiento adquirido podemos encarar la reparación de una etapa de deflexión horizontal clásica (sin modulador E/O que estudiaremos por separado) con todo tipo de falla incluyendo las mas complejas. Pero el conocimiento es solo una de los componentes que forma parte de un buen reparador. Si no tiene un adecuado instrumental es difícil que pueda realizar un buen trabajo.
Parte del instrumental ya lo conocemos.
Una etapa de salida horizontal se repara utilizando una fuente que no es la propia del TV.
La fuente propia aplica una tensión fija y corta cuando observa una sobrecarga; y ese es un adecuado método de protección cuando el TV no está siendo observado de cerca por un reparador. Pero para la reparación, esa fuente de corte automático es un verdadero problema porque no permite ubicar materiales con fugas dependientes de la tensión.
El otro problema es la señal del jungla. Aunque no lo parezca, la etapa de deflexión es una etapa fuertemente realimentada por dos vías:
- una es el corte de la fuente por sobrecorriente
- la otra es la protección por rayos X
Trabajando con el super Evariac evitamos el primer lazo de realimentación
Para evitar el segundo y trabajar con todo el tiempo del mundo, se requiere una fuente de pulsos horizontales que actúe en reemplazo del jungla. De este modo no hay corte si se producen sobretensiones de retrazado.
Un generador de frecuencia horizontal es un instrumento sencillo que se construye con un 555, para que genere una señal rectangular de 15625 Hz, con un 40% de tiempo de actividad.
Con los dos instrumentos, se puede trabajar por el método de ir levantando paso a paso la tensión de salida que también alimenta al driver, mientras se observa con el osciloscopio o con la sonda rectificadora de salida horizontal la tensión de retrazado .
Por supuesto que la etapa está funcionando sin ninguna de las dos protecciones; es el reparador quien opera como protección, subiendo la tensión de fuente paso a paso. Ya con tensiones de 10V se puede predecir el funcionamiento con tensiones más altas.
- Si la forma de onda o la tensión medida por la sonda no son correctas detenga el incremento.
- Inclusive si la falla depende de la tensión (por ejemplo por fugas en el fly-back o en el capacitor cerámico ubicado entre colector y masa del transistor de salida o en el yugo) se puede subir la tensión de fuente por escalones de 5 V y dejar funcionando el circuito por 10 minutos en cada escalón, tocando todos los materiales nombrados para observar si alguno comienza a calentarse.
Conclusiones
Esta fue una entrega eminentemente práctica donde terminamos de explicar el resto de los circuitos de una etapa de deflexión clásica. El tema no está terminado ni mucho menos. En la próxima entrega nos quedan por encarar lo que yo llamo las variantes Philips de excitación sin transformador y con realimentación de excitación tomada desde el fly-back. Nadie sabe muy bien porque Philips se complicó en modificar una etapa, que parece no necesitar variante alguna; pero lo cierto es que lo hizo y eso nos obliga a estudiar esas variantes.
Y por último nos queda aun analizar las etapas de salida con modulador E/O que forman parte de los TV de pantalla grande de 29” y 33” y probablemente alguna deflexión de un TV a TRC de 16/9.