miércoles, 19 de enero de 2011

ARREGLO DE PANTALLA TFT

La fuente no funciona, pero todo mide y luce como nuevo.
Tal como te explicamos en la parte teórica, la fuente posee realimentaciones que le indican si hay en sus salidas consumos elevados, que pueden ser partes o componentes en cortocircuito directo a GND o tierra. Nunca digas “masa”. En electrónica no existe la masa; existen GND o Tierra, que son términos más apropiados.
Vista de una fuente SMPS clásica
Por ejemplo, si alguno de los rectificadores del secundario se ha cortocircuitado, o si el destino de alguna de las salidas se ha derivado a GND por cualquier motivo, las realimentaciones se encargarán de detectar el faltante de alguna tensión y el consumo elevado provocado por esta situación. Ellas actuarán instantáneamente deteniendo el funcionamiento de la fuente y evitando una rotura en el equipo de mayores consecuencias. Una de las acciones típicas es desconectar todas las salidas de tensión del secundario del equipo (en el destino, es decir, luego de los rectificadores y el filtrado) como medida inicial. Luego se conecta el equipo a la red y se controlan las tensiones de salida de la fuente. Si las mismas se hacen presentes, estarás ante una falla que se encuentra más allá de la fuente de alimentación, pudiendo ser alguno de los circuitos de carga los originarios de la “detención” del funcionamiento de la fuente.
Conclusión: tu problema no está en la fuente; búscalo fuera de sus límites.

Circuitos integrados en fuentes de alimentación.
Cuando algún agente externo los hace fallar, el 90% de ellos explotan directamente, rompiendo su encapsulado plástico de forma grosera y con un fogonazo muy visible. Es muy extraño que se deterioren sin evidencias físicas.
Las causales siempre son agentes externos: capacitores electrolíticos secos, variaciones bruscas de la tensión de entrada de línea, realimentaciones que no funcionaron o que también se rompieron en el origen de la falla y no pudieron salvar al circuito integrado. Debemos excluir los casos (cada vez más frecuentes) de un componente falsificado o de baja selección (*), que se sobrecalientan hasta su destrucción. (*) Se les llama componentes de baja selección a aquellos que son de tercera o cuarta categoría de calidad.
UC3842AN
Así como el TL494 siempre ha sido el circuito integrado más elegido por los diseñadores para materializar la fuente switching que hace funcionar al ordenador, en los monitores de ordenadores de la última década se ha utilizado generalmente el circuito integrado 3842B o 3842AN. Dado que muchos fabricantes de semiconductores han decidido comercializarlo, este componente ha adoptado la nomenclatura de acuerdo a su constructor. Es decir, podemos encontrar el mismo componente como AMC3842B, CS3842B, KA3842B, KIA3842B, TS3842B y UC3842B, siendo todos los dispositivos enumerados el mismo circuito integrado. También se los suele encontrar con la letra A al final de su nomenclatura. Este IC es un completo controlador SMPS en un solo chip de tan solo 4 pines por lado.
Ejemplo de aplicación del UC3842
El UC3842 posee un funcionamiento elemental y sencillo como te lo explicamos en la teoría: El bloque fundamental del componente es un oscilador libre ubicado al centro del esquema del IC, cuya frecuencia de trabajo se predefine por el pin 4. Posee además un sensor de sobreconsumo (OCP) que, en este ejemplo, se ubica en el Source de Q1 e informa al IC sobre la corriente de trabajo a través del pin 3. Otro punto importante de observar es la alimentación del IC, que es por pin 7 y que, a su vez, es monitoreada por los pines 2 y 1. Por último, destacamos la presencia de un generador de referencia fija que se hace presente en el pin 8 y es utilizada para predefinir la frecuencia libre del oscilador en el momento de arranque. Estas cuatro señales  - Vref, Oscilador, info de consumo y referencia de tensión – convergen en la simbólica compuerta OR para salir a través del pin 6 y activar la “llave” o “switch” Q1.

Del lado derecho del transformador T1 tenemos las salidas que el diseñador eligió para esta fuente de alimentación. Se puede notar en el esquema que no hay optoacoplador que informe la tensión presente en la salida para que el IC ajuste su régimen de trabajo. Tal como mencionamos antes esta tarea la realizan los pines 2 y 1 del IC que toman la referencia desde la alimentación propia del IC que es generada por T1 una vez iniciado el ciclo de funcionamiento de la fuente.
Una de las múltiples características interesantes de este IC es que puede alcanzar y manejar frecuencias de oscilación de hasta 500Khz, hecho que mejora sustancialmente el rendimiento de la fuente de alimentación diseñada.
Diagrama en bloques de la aplicación de un 3842 con un MOSFET
En el diagrama superior puedes ver un ejemplo con optoacoplador y el mismo principio de funcionamiento. El opto informa acerca de la tensión de salida, D5 alimenta el IC, a través de R5 se controla el sobreconsumo de corriente, mientras que el oscilador se preestablece por C2 y R3. Y así los esquemas con el 3842B se repiten con pequeñas variantes unos tras otros, pero manteniendo siempre la misma estructura global.

Consejos NeoTeo
  • Cuando cambies un circuito integrado, cambia también al optoacoplador y controla exhaustivamente sus circuitos asociados.
  • Nunca dejes de medir apropiadamente “todos” los diodos y transistores involucrados en el sector. Cualquiera puede estar en cortocircuito o en fuga.
  • Reemplaza los capacitores electrolíticos del lado primario y controla muy bien los utilizados en el secundario de la fuente.
  • Cerciórate que la falla esté verdaderamente presente en la fuente de alimentación y no en su exterior. Cualquier cortocircuito en una de sus salidas, activará el circuito OCP deteniendo su funcionamiento por seguridad.
Fuentes switching en monitores LCD.
Gracias al alto grado de confiabilidad y a la calidad que los fabricantes están brindando a sus semiconductores, las fuentes switching logran obtener rendimientos que rondan el 95%. Es decir, sólo un 5% de la energía extraída de la red se disipa en forma de calor. Esto es muy válido de mencionar ya que las antiguas fuentes lineales no conmutadas (con regulación serie) lograban, en el mejor de los casos, un rendimiento cercano al 40%.

Para su funcionamiento, los actuales monitores LCD también incorporan fuentes switching que funcionan bajo los principios ya enunciados: rectificación de la tensión de línea, filtrado, oscilador, realimentaciones, transformador, rectificación y filtrados finales. Sería muy redundante explicar todo lo mismo para estas fuentes. Quizás los circuitos integrados adoptados en estos nuevos monitores o TV sean otros, pero la estructura de un sistema SMPS es siempre la misma.
Aspecto interno de un monitor LCD con su fuente SMPS al centro de la imagen.
En el centro de la imagen se aprecia una fuente switching triple, utilizada en los modernos Monitores/TV LCD. Una parte se utiliza para energizar el panel frontal de LCD, otra para los balastos electrónicos que se ven en columna a la izquierda, y la última para el resto del Monitor/TV donde se adecuan las entradas a seleccionar.

Los balastos electrónicos son para energizar finos y delicados tubos fluorescentes que retro iluminan la pantalla LCD dándole “la luz” a la imagen que el LCD deja pasar o no con su polarización. Si bien son más parecidos a un regulador de luminosidad para lámparas fluorescentes, también trabajan en modo conmutación. Las lámparas fluorescentes de bajo consumo que han llegado para reemplazar a las incandescentes tradicionales de filamento (era hora Thomas, ¿no?) también utilizan el modo conmutado para generar la tensión necesaria de funcionamiento. Y si seguimos buscando encontraremos más aplicaciones de fuentes conmutadas por todos lados.
Explosión en fuente de un LCD (bajo el IC)
Vista en detalle de balastos y fuente detrás
Conexiones traseras (VGA/Antena/HDMI, etc.)
Como vemos, las fuentes switching se han abierto camino para hacer el trabajo en menor espacio, con mayor eficiencia, siendo más livianas, económicas y silenciosas. Han ganado un lugar y un prestigio que será muy difícil de quitar.

Conclusiones
Ya no acostumbra verse equipos que deban conectarse a la red domiciliaria, funcionando a través de un transformador de entrada de alimentación. La tensión de red se acondiciona y conecta directamente a circuitos de alta eficiencia SMPS dando lugar a fuentes de alimentación livianas, eficientes, sencillas y económicas. No dejes de informarte acerca de ellas, mantén tus conocimientos al día. Estas fuentes alimentan y alimentarán a la electrónica de consumo hoy, y durante mucho tiempo más.

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