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IntIntroducción
Un supere-variac (S-EVARIAC) es un instrumento
múltiple que comienza cuidando su vida. Sus
comienzos fueron modestos, sólo pretendía
reemplazar al famoso variac (fuente variable de
alta tensión) recomendado para la reparación
de fuentes y etapas de salida horizontal de TV.
Comenzamos con el clásico circuito, con un
potenciómetro un capacitor un diac y un triac;
pero pronto lo abandonamos porque era impreciso
y peligroso ya que no tenia corte de corriente,
y una falla en el diac o el triac era una catástrofe
para el equipo. Además es difícil
hacerlo regular bien y por lo general no llega a
150V o 180V de CC en su salida.
Como todos saben que mi idilio con los PIC va "in
crescendo"; se me ocurrió hacer una
fuente de CC con un PIC que cambiara la tensión
de salida de 0 a 310V por pasos gruesos de 10V y
luego un ajuste fino dentro de cada escalón.
Por supuesto todo se debía realizar operando
4 pulsadores (dos para subir y dos para bajar).
Y si la corriente de salida superaba un determinado
valor el micro se debía resetear tirando
la señal de salida a cero.
Al comenzar a usarlo, se presentó el primer
problema. Algunas fuentes de TV tienen arranque
por CA y no permiten el uso de nuestra fuente que
es sintéticamente una fuente de CC con limitador
de corriente y ajuste por pulsador. Para esos casos
le agregamos una fuente aislada de 220V o 110V (de
acuerdo a la red de su país) de baja potencia,
porque el arranque prácticamente es un consumo
mínimo.
En este punto observé que teniendo una fuente
aislada de CA de 220V (construida con dos transformadores
iguales usado como de 220/24V uno y como de 24 a
220V el otro) podíamos agregar una fuente
regulada de 30V para uso variado. Si tengo esa fuente,
puedo realizar un precalentamiento (precaldeado)
del TRC que permite a su ves un método de
prueba general muy interesante, pero algo peligroso
porque hay que alimentar al filamento desde una
fuente externa. Simplemente hice que esta segunda
fuente entregue una corriente máxima de 1A
de modo que no fuera capaz de quemar un filamento
nunca, y además agregué una indicación
luminosa cuando la fuente entrega mas de 6,3V.
Con un S-EVARIAC con fuente de baja tensión
y transformador de arranque, puede reparar todo
tipo de fuentes cualquiera sea su circuito de arranque,
con continua o alterna, de cualquier potencia, para
TV, LCD, PLASMA, Video, CD, DVD Blu ray o DVD-HD
o amplificadores de potencia, con circuitos integrados,
o discretas a transistores, con llave de potencia
a Mosfet o a transistor. La fuente de baja se puede
usar también para probar TVs por el método
del precaldeado de filamento que se está
imponiendo como el mejor ante la gran cantidad de
protecciones que tienen los equipos actuales. Cuando
no usa el Variac para probar equipos, puede utilizarlo
como control de temperatura del soldador, ideal
para trabajar con componentes SMD. Como uso complementario,
el Evariac se aconseja como un excelente reactivador
de tubos.
¡A esto lo llamamos Super-Evariac!
Resumiendo un Super-Evariac es básicamente
una fuente de CC programable de 0 a 310V aislada
de red y con fusible electrónico ajustable.
Su funcionamiento se basa en el control del ángulo
de circulación de un puente de rectificadores,
por intermedio de un tiristor de potencia.
La corriente máxima que puede entregar un
Evariac no está limitada por el sistema de
control, es decir que el control es de uso general
y todo depende del transformador de aislación
(si lo hubiere) del puente de rectificadores y del
tiristor. Para su uso normal en un taller de reparaciones
de TV, se ha diseñado un transformador aislador
que admite hasta 3A a 310V de salida en uso no continuo
cuya información se entrega por separado.
Para que el lector entienda que puede hacer con
un Evariac para probar una fuente, le brindamos
este artículo aclaratorio. El Evariac completo
es en realidad una combinación de tres instrumentos
que se pueden representar con la figura 1
Cada una de las salidas tienen una aplicación
especifica en la prueba de un TV o la recuperación
de un TRC. La superior es la fuente principal, ajustable
en tensión por intermedio de 4 pulsadores.
Dos varían la tensión por saltos de
+10V y -10V, los otros dos ajustan el nivel en forma
fina con saltos de aproximadamente 1V alrededor
de la tensión gruesa fijada por los primeros.
Si para algún uso especial se requieren otros
saltos de tensión o una tensión máxima
diferente se puede reprogramar el control o usar
una derivación diferente del transformador
separador. Es decir que el dispositivo es absolutamente
flexible y adaptable a cada uso o preferencia particular.
Esta sección de la fuente S-EVARIAC tiene
un corte de corriente que se puede modificar en
forma analógica. El tiristor tiene resistores
de bajo valor en serie que pueden ajustarse a su
uso particular. Luego el transistor de disparo puede
poseer una red de base, fija o por potenciómetro
para proveer un ajuste de corte exterior regulable
desde infinito al valor ajustable por los resistores,
tal como se muestra en la figura 2.
Los valores de R1 (en realidad la plaqueta tiene
lugar para 5 resistores en paralelo) R2 y R4 permiten
ajustar el valor del corte de corriente y la gama
de control del potenciómetro de corte. El
reparador deberá probar la fuente Evariac
con una carga resistiva que permita obtener los
valores de corte de corriente deseados cuando la
salida de la fuente se ajusta en 100V. Ajuste el
potenciómetro R3 a mínima resistencia.
Coloque esa carga sobre la salida principal de la
fuente Evariac, ajuste la tensión de salida
al valor deseado de corriente de corte por la carga,
que Ud. debe medir con un buen tester y luego ajuste
el potenciómetro de corriente de la fuente
Evariac para que se produzca el reset (el reset
genera un corte a 0V de la salida, lo cual requiere
un nuevo ajuste de los pulsadores). Lo ideal sería
que Ud. trace una escala en el potenciómetro
de corriente.
Funcionamiento y Armado del S-Evariac Propuesto
Armar una plaqueta de S_EVARIAC es una tarea
sencilla si Ud. posee la adecuada información
para hacerlo.
Explicaremos el funcionamiento de la plaqueta de
control para poder realizar reparaciones en la misma
en caso de necesidad o para todos aquellos que desean
utilizar la plaqueta de control en forma diferente
a la habitual.
Como todos saben, nuestra plaqueta tiene múltiples
usos de los cuales damos algunos ejemplos en esta
nota; si Ud. encuentra un nuevo uso por favor envíe
un comentario al autor.
Obviamente, para armar el S-Evariac hará
falta un microcontrolador programado que estará
disponible en diferentes países de América
Latina a través de la red de representantes
de Editorial Quark, propietaria de nuestra querida
Saber Electrónica. El autor ha empleado un
PIC al que ha programado con un pequeño firmeware,
convirtiéndolo en un integrado de control
que hemos convenido en llamar "PICerno S01"
(algo similar a los PICAXE de Education Revolution,
pero en este caso, no es preciso volver a programar
el micro, ya viene preparado para ser usado en el
control del supervariac).
Ud. podrá conseguir todos los componentes
en casas o tiendas de electrtónica, a excepción
del microcontrolador que, como dijimos, estará
disponible en distintos países del continente
y hasta podrá solicitar que se lo envíen
a su domicilio para lo cual deberá contactar
al autor por e-mail. A los armadores de kits le
pedimos que no se apresuren a armar el dispositivo
completo con su rectificador en puente y su filtro
de ripple sin haber probado la plaqueta de control
sola. Nuestra plaqueta se puede probar simplemente
con transformador de 220V a 12V+12V ó 110V
a 12V+12V, un led y un resistor y nosotros le vamos
indicar como hacerlo en una descripción paso
a paso.
Primero le vamos a entregar el circuito completo
de la placa de control del EVARIAC explicándole
para que sirve cada componente y como se prueba
cada sección.
Circuito y Prueba de la Plaqueta de Control
En la figura 3 se puede observar el circuito
completo de la plaqueta de control dibujada con
un laboratorio virtual Live Wire.
Veamos entonces los componentes y su función:
D1,D2 - Diodos rectificadores de la fuente.
C7,C8 - Capacitores matapulsos para evitar irradiaciones
interferentes.
C1 - Electrolítico de ripple de la fuente
de baja tensión sin regular.
RG1 - Regulador de tensión de tres terminales
de 5V.
C2 - Capacitor de filtrado de baja frecuencia de
la fuente de 5V.
C3 - Capacitor de filtrado de media y alta frecuencia
de la fuente de 5V.
D6 - Led piloto de 5V.
R10 - Resistor limitador del led piloto
Compruebe que el PIC no esté colocado en
el zócalo para evitar que se queme si la
fuente está mal armada. Esta sección
se prueba fundamentalmente observando el encendido
del led piloto al conectar la entrada CN1 a un transformador
de 12+12V.
Tome un tester o multímetro digital y controle
que la salida del regulador se encuentre entre 4,75
y 5,25V. Para realizar una prueba completa vuelva
a realizar la prueba pero colocando sobre la entrada
del tester una resistencia de carga de 10 Ohm y
3W. La mejor prueba se realiza midiendo directamente
sobre el zócalo del PIC con el negativo del
tester en la pata 5 y el positivo en la pata 14.
D3 - Diodo sumador del detector de pasaje por
cero.
D4 - Diodo sumador del detector de pasaje por cero.
R2 - Resistor de suma de ambos diodos.
R3 - Rama superior del atenuador de excitación.
R4 - Rama inferior del atenuador de excitación.
D5 - Diodo de protección contra tensión
inversa en la base del transistor.
Q1 - Transistor detector del pasaje por cero.
R5 - Resistor de carga del transistor detector de
pasaje por cero.
El detector de pasaje por cero funciona como un
sumador a diodos de los dos semiciclos positivos
del transformador de alimentación. Sobre
R2 se obtendrá una señal pulsante
de onda completa con picos de unos 12V tal como
se observa en la figura 4.
Cuando la señal supera los 600mV el transistor
se satura y la tensión de colector baja casi
a cero. Por debajo de los 600mV el transistor está
cortado y la tensión de colector llega a
5V. La mitad del pulso de colector marca el pasaje
por cero. Es evidente que hay un corrimiento de
fase con respecto al flanco tanto ascendente y como
descendente. Pero ese mínimo error de fase
se tiene en cuenta en la programación; el
detector cumple perfectamente con su cometido de
sincronizar el funcionamiento del programa con la
red.
Para probar esta sección se puede usar un
tester de aguja. Si Ud. lo conecta en el colector
del transistor y realiza un cortocircuito sobre
R4 el colector debe indicar 5V. Cuando quite el
corto la tensión debe bajar a aproximadamente
430mV indicando el valor medio de la señal
de colector. Es obvio que si Ud. tiene osciloscopio
se impone realizar una medición de la señal
de colector colocando la punta del osciloscopio
sobre la pata 6 del microcontrolador.
IC1 - Microcontrolador PICerno S01 (PIC16F83 programado).
R1 - Resistencia de compuerta del Tiristor.
C4 - Capacitor de suavizado de flancos de la señal
de compuerta (gate).
D7 - Tiristor.
R14 - Resistor de la red antichispas del tiristor.
C10 - Capacitor de la red antichispas del tiristor.
R17 - Resistor de pull up del terminal 10 (-).
R18 - Resistor de pull up del terminal 11 (+).
R19 - Resistor de pull up del terminal 12 (++).
R20 Resistor de pull up del terminal 13 (--).
Nota: El símbolo (-) significa: pulsador
para bajar tensión suavemente.
El símbolo (+) significa: pulsador para subir
tensión suavemente.
El símbolo (- -) significa: pulsador para
bajar tensión rápidamente.
El símbolo (++) significa: pulsador para
subir tensión rápidamente.
Para comprobar el funcionamiento de un EVARIAC
debe conectar el cátodo provisoriamente a
la masa general de la plaqueta (pata 5 del micro)
y el ánodo a un circuito serie de led y resistor
de 1k? conectado al ánodo de D1 según
la 5..
Cuando se conecta el transformador de 12V+12V el
led debe quedar apagado. Si Ud. toma un cable y
puentea la pata 12 del micro a masa el led se debe
encender paulatinamente hasta llegar a su máxima
iluminación. Luego poniendo a masa la pata
13 debe bajar el brillo rápidamente. Llevando
a masa las patas 10 y 11 luego de llevar el led
a un brillo medio se debe conseguir una variación
suave del brillo.
Si Ud. tiene osciloscopio puede observar la señal
de gate comparada con la señal sobre R3.
La señal de gate es un pulso de 500µs
que se desplaza desde el cero de la señal
hasta el máximo es decir 90º cuando
se colocan las patas de entrada de pulsadores a
masa.
Justamente esto hace que el ciclo de trabajo del
tiristor se modifique y mantenga al led encendido
por mas o menos tiempo. Pero para que exista un
pulso de salida se deben cumplir varias condiciones
de las señales sobre el micro. La primera
es que el mismo tenga aplicada la tensión
de fuente de 5V. La segunda es que funcione el oscilador
a cristal. Esta condición es difícil
de observar sin osciloscopio pero no es imposible.
Si Ud. se dedica a trabajar con micros seguramente
tendrá construido un milivoltimetro adecuado
para medir señal de clock; si no lo tiene
ingrese a www.picerno.com y descargue gratuitamente
las indicaciones para construir uno que mide desde
audio hasta 10GHz, que permite detectar la oscilación
(si no hay oscilación cambie el cristal o
los capacitores C5 y C6). La tercer condición
es que el micro no este reseteado para lo cual se
debe medir la tensión de la pata 4 que debe
estar en 5V. La condición y reparación
del circuito de esta pata se verá mas adelante.
Si todo esto existe seguramente la señal
de salida por la pata 7 será el correspondiente
pulso de 5V que dura 500µs. Puede medirlo
con la misma sonda propuesta para medir la señal
del cristal o con una sonda como la indicada en
la figura 6.
El detector de la figura 6 va a indicar el valor
pico a pico de la señal con el error de las
dos barreras de los diodos es decir unos 4V.
Si existe la señal de gate y no existe variación
de brillo en el led de prueba, significa que no
está cambiando la fase del pulso. Y la única
posibilidad de que no varíe la fase si el
micro esta en buenas condiciones es que no lleguen
las señales de entrada de los pulsadores.
Como no tenemos conexión externa solo puede
ocurrir que falle el PIC porque la falla en un resistor
de pull up daría el efecto contrario es decir
que sería como si estuviera la pata operada
(a masa). En efecto las cuatro patas deben tener
un potencial de 5V si no se operan los pulsadores.
El tiristor tiene dos circuitos de protección.
Uno es por el capacitor C4. Si la tensión
sobre el tiristor cambia muy bruscamente se puede
producir un falso disparo del mismo por acoplamientos
internos al mismo. Para evitarlo se coloca un capacitor
desde el gate a masa que limita la velocidad de
crecimiento de la tensión. La otra protección
se obtiene por la red RC en paralelo y es una protección
por tensión. El tiristor es una llave y la
carga sobre él es inductiva, al abrirse la
llave se produce un pulso de tensión que
puede quemar al tiristor. El resistor y el capacitor
anulan este comportamiento del circuito inductivo
de carga.
Q2 - Transistor sensor de sobrecorriente.
R16 - Rama inferior del atenuador de ajuste de corte
de corriente.
R11 - Rama superior del atenuador de ajuste de corte
de corriente.
C9 - Filtro de componentes superiores a 100Hz.
R6, R7, R8, R12, R13 - Resistores shunt para la
medición de corriente.
El sensor de sobrecorriente es un circuito clásico
que sensa la corriente pulsante que atraviesa el
tiristor. Recuerde que la corriente que pasa por
el tiristor es un arco de sinusoide rectificada
de 50Hz si el puente no tiene filtro de ripple.
Pero nuestro circuito tiene filtro de ripple y por
lo tanto la forma de onda de corriente puede considerarse
como un corto pulso rectangular con los bordes muy
redondeados. Pero estos pulsos tienen una altura
proporcional al consumo de CC del EVARIAC y por
lo tanto se pueden usar para construir un fusible
electrónico con una corriente de corte aproximadamente
constante que depende de los valores de los resistores
shunt y del divisor de base. De cualquier modo queremos
aclarar que el ajuste de corriente es solo aproximado;
para un ajuste preciso se requiere un circuito con
un optoacoplador.
D8 - Led detector de sobreconsumo.
R15 - Resistor limitador del detector de sobreconsumo.
Nota: Esta parte del programa aun no esta implementada
en el microcontrolador.
Recién después de haber realizados
todas las pruebas con la plaqueta sola, aconsejamos
realizar la prueba de la fuente completa agregando
el puente de rectificadores y el filtro de ripple.
Recuerde que de acuerdo al uso Ud. deberá
retirar el tiristor de la plaqueta y colocarlo sobre
un disipador adecuado conectado por cables.
Armado y Prueba del Super-Evariac
Como Ud. ya sabe el EVARIAC tiene diferentes
versiones de armado. Si Ud. ya tiene una fuente
para la prueba de precaldeado de filamento o un
recuperador de tubos no tiene sentido incluirlo
dentro de su nuevo instrumento. Tal ves sólo
deba agregar la fuente aislada de CA. En lo que
sigue vamos a explicar el armado del modelo básico
de EVARIAC para que Ud. le agregue lo que necesite
y que esta explicado en otros artículos.
En la figura 7 se puede observar la plaqueta de
control con todos los agregados externos incluyendo
la fuente aislada de CA.
A continuación le ofrecemos una explicación
paso a paso de cómo construir la sección
del potencia del EVARIAC explicando para que sirve
cada componente y como probarla.
1) Conector de entrada. Recuerde que esta fuente
está preparada para una corriente de 3A o
más. Por lo tanto el conector interlock si
lo hubiere debe ser del tipo utilizado en TV de
33". Posteriormente se aconseja colocar portafusibles
y los correspondientes fusibles del doble del valor
nominal de corriente que entregará la fuente.
Los portafusibles se conectaran a una llave inversora
simple para TV (o inversora doble con sus secciones
en paralelo.
2) Transformador separador. Aquí todo depende
de la red de su zona. Si posee red de 220V deberá
colocar un transformador separador 220V/220V de
300VA como mínimo o si es posible de 500VA.
Si debe mandar a construirlo, es preferible que
pida derivaciones a 55V, 110V,165V y 220V para poder
así ajustar el valor máximo de CC
de salida. Si su red es de 110V Ud. deberá
construir un transformador elevador de 110V a los
valores antes indicados. Si Ud. va usar la fuente
para otra función que no sea TV puede adaptar
el valor de la salida de acuerdo al transformador
que mande a construir. Los que trabajan en audio
suelen hacer salidas de 25V, 50V y 75V para conseguir
tensiones de salida de 0 a 100V.
3) La sección de transformadores se completa
con dos transformadores mas conectados en cascada
inversa, por ejemplo 220V a 12V+12V conectado a
12V+12V a 220V. Con el primer transformador se logra
una tensión de 12V para el regulador de 5V
de la plaqueta de control. Agregando el segundo
transformador se consiguen volver a elevar la tensión
a 220V aislada, de baja corriente para arrancar
fuentes que poseen arranque por alterna. Si se desea
construir una fuente regulada de 0 a 30V, hay que
agregar un tercer transformador de 220V a 24V+24V
que puede ser de hasta 1,5A que es lo que admite
el LM317 como carga máxima. De este modo
se pueden conseguir hasta 30V de salida de la fuente
regulada y ajustable para uso general.
4) La sección de rectificación está
construida fundamentalmente por un puente de diodos
de 500V y 8A conectada del modo clásico salvo
por el terminal que habitualmente se conecta a masa
que en este caso va conectado a la plaqueta de control
y por la masa de los electrolíticos que se
conectan al tiristor. De este modo el tiristor solo
conecta los electrolíticos cuando la tensión
alterna del puente de rectificadores tienen el valor
deseado y estos se cargan con una tensión
continua que puede ser variada a voluntad.
El filtro de ripple es un filtro compuesto en "pi"
con un capacitor de 220µF x 400V de entrada
y otro de 470µF x 400V de salida. El inductor
debe ser construido especialmente según lo
indicamos en otro artículo. En realidad el
inductor no es imprescindible si se utilizan dos
capacitores de 470µF.
Las dos lámparas LA1 y LA2 operan como piloto
de la tensión de salida y como descarga de
los electrolíticos cuando se apaga la fuente
o cuando se desea poder reducir la tensión
sin tener conectada una carga exterior que es el
caso mas común. En efecto, el modo de uso
es ajustar la tensión de salida sin la carga
conectada, dejando abierta la llave de salida. Cuando
la tensión es la correcta se cierra la llave
y si es necesario se reajusta la tensión.
Es una buena idea probar el sistema de potencia
solo sin la plaqueta reguladora para estar a salvo
de probables errores de armado. En efecto si Ud.
conecta entre si las pata 1, 2, 3 y 4 del conector
que va a la plaqueta de control los dos ánodos
unidos del puente de rectificadores (Izquierda en
la figura 7) quedan conectados a masa y el sistema
se transforma en un rectificador de 310V, si está
tomando la salida de 220V eficaces del transformador.
Si conecta la parte de potencia a la red y cierra
la llave de entrada, las lámparas en serie
se encenderán a medias y un tester en continua
colocado sobre ellas indicaran 310V. Aproveche para
medir la salida de alterna del transformador de
alimentación de la plaqueta de control de
12V+12V y la salida del transformador para la fuente
de 0-30V si lo hubiere, que debe entregar 24v +
24V de CA.
Ahora que la plaqueta de control y la sección
de potencia están terminados y probados se
puede proceder a probarlas en conjunto. Retire los
puentes del conector CN4 y conéctelo a la
placa principal, pero sin el PIC. Conecte el conector
de fuente de la plaqueta de control.
Encienda la llave principal y mida la tensión
entre las patas 5 y 14 para asegurase que está
entre 4,75V y 5,25V. Controle que las lámparas
serie estén totalmente apagadas (el tiristor
no tiene señal de gate).
Apague la llave principal, coloque el PIC, encienda
la llave principal y observe que las lámparas
serie permanezcan apagadas. Oprima el pulsador (++)
y observe que la tensión de salida aumente
hasta 300V. Oprima (-) y observe que se reduce a
cero. Oprima (++) ajuste la tensión en 100V
y verifique que con los pulsadores (+) y (-) se
obtenga una variación de unos 10V aproximadamente.
Controle que el fusible electrónico corte
en 3A, utilizando una carga resistiva adecuada por
ejemplo alrededor de 100V, necesita un resistor
de 27 ohm aproximadamente. Recuerde que el corte
automático debe ser ajustado modificando
los resistores shunt del transistor sensor de corriente.
En la figura 8 brindamos la placa de circuito impreso
de la placa de control para armar nuestro dispositivo.
Ayuda para la Reparación de Fallas Frecuentes
En varios años de experiencia armando
Evariacs podemos asegurar que no tienen fallas comunes.
Por lo general las fallas iniciales se deben a errores
de armado por no haber seguido el paso a paso indicado.
Las fallas luego de algún tiempo de funcionamiento
suelen deberse a la falta de un disipador adecuado
para el tiristor o a no haber verificado el funcionamiento
del fusible electrónico. Cuando el fusible
electrónico no funciona se pueden quemar
los resistores shunt y eso da lugar a que se queme
el transistor sensor de sobre corriente dejando
al micro permanentemente reseteado (lo que hace
presuponer que está quemado). El reemplazo
de los resistores sensores de sobrecorriente y el
transistor Q2 devuelven el buen funcionamiento al
sistema.
Para que los lectores se guíen mas fácilmente
en la reparación de una plaqueta de control
dañada les entregamos la figura 9 en donde
se puede apreciar una plaqueta armada observada
a trasluz.
Una falla frecuente de cableado ocurre cuando la
pata 1 (la inferior) del conector CN2 no queda conectada
a masa (pata 4). El lector debe observar que esta
conexión se realiza sobre el puente de rectificadores
ya que ambos cables (el de pata 1 y el de pata 4)
se unen en los ánodos de la izquierda de
D2 y D5 del puente de rectificadores.
Otra es que según la costumbre las masas
de los electrolíticos se retornan justamente
a esa unión de los diodos y en el EVARIAC
no es así. La masa de los electrolíticos
se conectan a la pata 2 y 3 del conector CN1 que
internamente es el ánodo del tiristor. Observe
que los electrolíticos van conectados a masa,
pero lo hacen entrando por la pata 3 de CN1 el ánodo
del tiristor, el cátodo, los resistores shunt
y el cable al puente de diodos que retorna a la
pata 4.
Uso del Super-Evariac en la Reparación de
Equipos de audio
Una falla frecuente les ocurre a los que usan el
EVARIAC para probar amplificadores de audio. Por
lo general se quejan de que el ripple es demasiado
alto. Y es lógico que eso ocurra porque se
trata de equipos que consumen hasta 10 o mas ampere
en tanto que un TV consume alrededor de 1A y el
filtro "pi" está diseñado
para un TV.
Para el uso en audio debe anularse L1 y usar capacitores
C1 + C2 de 4700µF. Pero como sería
imposible usar tales capacitores a tensiones de
350V se aconseja limitar la tensión de salida
por el uso de un transformador reductor que soporte
10A o más y provea una tensión eficaz
de 75V y usar capacitores electrolíticos
de 150V.
Si desea un equipo de doble uso TV/audio deberá
conmutar transformadores o utilizar un autotransformador
de 220V a 50V x 10A conectado a la salida del transformador
aislador.
Nota: Más adelante le daremos los
datos del transformador aislador que tiene derivaciones
a 220V, 175V, 110V y 55V eficaces pero su corriente
esta limitada a 3A lo cual suele ser poco para la
mayoría de los equipos de audio de alta potencia.
No obstante si Ud. trabaja con audio de hasta 50W
es probable que pueda utilizar dicho transformador
sin modificaciones. En caso contrario deberá
aumentar el diámetro de la derivación
mas baja y realizar conmutaciones para incrementar
la capacidad del filtro de riple y cortocicuitar
el choque.
Reparación de la Fuente de un Reproductor
de DVD
Ahora que sabemos que es un Evariac y como ajustamos
su corte de corriente (fusible electrónico)
vamos a explicar como se utiliza para probar una
fuente genérica, tomando como ejemplo la
fuente de un DVD Philips 703 que salvo por la corriente
y las tensiones entregadas no se diferencia en nada
de una fuente para TV o para video o para un Home
Theater.
La fuente de nuestro DVD arranca por la generación
de una tensión sobre el capacitor electrolítico
2121 de 100µF (vea el circuito en las figuras
10 y 11), pero se requiere un arranque del oscilador
que en este caso se produce por los resistores 8123
y 8134 en serie que forman una resistencia de 2x27k?
= 54k?, este resistor equivalente hace circular
una momentánea corriente por el CI que produce
el arranque del oscilador. Para poder trabajar de
un modo seguro es conveniente levantar el fusistor
3132 de 1 ohm para probar el circuito de arranque
sin peligro para el tiristor de potencia.
Aquí utilizaremos otra de las fuentes de
nuestro instrumento que es la que esta en segundo
termino en la figura 1.1.1. Es simplemente una salida
de 220V aislada de la red con una lámpara
limitadora de corriente de 10W en serie.
Ahora la fuente del DVD puede ser alimentada desde
esta salida de CA que es suficiente para alimentar
el puente de rectificadores y cargar al capacitor
principal 2121 ya que solo existe una carga mínima
que son los resistores 8188 y 8181 de 270k?; lo
importante es que el capacitor de arranque 2134
no se da cuenta del cambio que sufrió la
fuente y genera un pulso de tensión continua
creciente que produce el arranque momentáneo
del oscilador. Nota: Esta misma salida de 220V CA
se puede utilizar para cualquier fuente que tienen
arranque por CA (muy común en TV). Hasta
que el oscilador arranca el consumo es pequeño
y por esa razón la red de alta impedancia
formada por el resistor equivalente de 54k? alcanza
como para que se genere la tensión de arranque.
Si la fuente arranca el diodo 6133 entrega energía
al capacitor 2134 y la fuente de arranque de alta
impedancia deja de ser necesaria. Ahora la energía
proviene del mismo transformador de pulsos y se
podría desconectar la fuente de CA de 220V
que la fuente no se apaga.
Pero para que el transformador de pulsos funcione
requiere una tensión de fuente mínima
aplicada allí donde levantamos el fusistor.
Por lo tanto levante la pata del fusistor que va
conectada al electrolítico principal y conecte
allí la fuente principal del Evariac, por
ahora con tensión de salida nula indicada
por el voltímetro de salida del Evariac.
Coloque un tester analógico sobre la pata
7 del CI 7145. Al no tener fuente de CC aplicada
al transformador de pulsos, podrá observar
una oscilación cíclica de la aguja
del tester. La tensión aumenta, el CI comienza
a oscilar excitando al transistor llave 7125 y posteriormente
se corta por aumento del consumo cuando comienza
a funcionar el driver interno. Este arranque y corte
de la excitación puede ser controlado para
determinar si el MOSFET está adecuadamente
excitado aun antes de conectar la fuente de potencia
al fusistor.
Si tiene osciloscopio puede conectarlo sobre la
compuerta del MOSFET y observar la señal.
La misma debe superar la tensión de encendido
(aproximadamente +6V) y debe llegar a cero mientras
se realiza el intento de arrancar. Si no tiene osciloscopio
utilice el tester de aguja conectado a una sonda
de valor de pico como la indicada en la figura 12
en donde se ha redibujado el circuito de excitación
del MOSFET, con la sonda, el tester y el osciloscopio
conectado. Nota los dos generadores XFG2 y XFG1
dibujados a la izquierda reemplazan al CI 7145 generando
la señal de excitación adecuada para
el Mosfet aplicada al gate del 7125.
Si desea verificar la excitación del gate
en forma permanente se debe agregar una fuente de
12V y un diodo en serie, con el ánodo hacia
la pata 7 del integrado, de modo que pueda aplicar
tensión pero no tomarla. Esta fuente puede
ser la fuente de baja tensión del propio
S-EVARIAC. Ahora el procedimiento de arranque comienza
con la fuente de 12 V en cero, observando que se
produzca el arranque por el sistema de arranque
propio. Luego se levanta la tensión de la
fuente agregada a 12V y se observa que la excitación
se producirá en forma constante. Este momento
se puede aprovechar para analizar la excitación
de un modo mas preciso. Con el osciloscopio o con
la sonda detectora.
Si la excitación funciona correctamente entonces
se puede levantar la tensión de la fuente
principal aplicada a la pata 1 del transformador
en forma paulatina midiendo la salida de 3,3V (punto
de prueba F214 y F215) que es la salida regulada
de esta fuente en particular. (En fuentes de TV
se controlará la tensión de la etapa
de salida horizontal, generalmente de 90 a 120V).
Observe que la tensión aumente progresivamente
y que cuando llegue a 3,3V quede ajustada con toda
exactitud sin posibilidad de incremento alguno.
Si Ud. observa que la fuente de 3,3V llega a tensiones
superiores a 3,5V, no siga incrementando la tensión
de la fuente primaria porque su fuente no regula.
Si la fuente no levanta tensión de 3,3V deberá
realizar la pruebas de cortocircuitos de todos los
diodos o las cargas del secundario. En principio
verifique que no halla ninguna carga conectada sobre
las salidas (conector de fuente desconectado). Solo
debe conectar una resistor de 10 Ohm sobre la tensión
de 3,3V para que la fuente trabaje con una carga
mínima de 1W aproximadamente. Nota: en el
caso de un TV conecte un resistor de 600 Ohms sobre
la salida de fuente para el horizontal.
Desconecte una pata de los diodos auxiliares 6250,
6261 y 6230. Es decir que solo debe dejar en funciones
al diodo 6210 y al 6241 porque ambos contribuyen
al funcionamiento del voltímetro. Esos dos
diodos deberán ser controlados con un tester
en posición "diodo" y debe medirse
con el tester como óhmetro un circuito abierto
sobre el capacitor 2240 (fuente de 12V) y una resistencia
de 6K5 sobre el capacitor 2210 (fuente de 3,3V antes
de conectar la carga de 10 Ohms). Vuelva a probar
la regulación. Si ahora la tensión
levanta es porque algunos de los diodos que acaba
de levantar o sus cargas están en cortocircuito.
Si a pesar de tener todos los diodos desconectados
y los diodos imprescindibles medidos, la fuente
no arranca, se deberán probar primero el
Mosfet y luego el transformador de pulsos según
un método que se comenta en dos apéndices
de este artículo y que son un nuevo uso para
la fuente S-EVARIAC.
Si la fuente levanta tensión pero no regula,
debe revisar el funcionamiento del circuito voltimétrico
y del control sobre el integrado. Para determinar
cual de las dos cosas está fallando retire
el optoacoplador 7131 y coloque un led rojo donde
estaban las patas del led del optoacoplador teniendo
en cuenta la polaridad. Vuelva a realizar la prueba
de regulación y ahora observe que al llegar
a una tensión de salida de 3,3V el led comience
a encender. Si no enciende debe revisar los componentes
del voltímetro relacionados con el diodo
led; sobre todo, en este caso, el diodo zener programable.
Puede revisar todos los resistores con el tester
digital usado como óhmetro, sin necesidad
de desconectarlos del circuito.
Si el led se enciende correctamente, debe reconectar
el optoacoplador pero dejando levantadas una de
las patas del transistor. Ahora conecte el tester
digital como óhmetro sobre el transistor,
con la punta roja sobre el colector y la negra sobre
el emisor (se puede usar también un tester
analógico pero tenga en cuenta que muchos
tienen el positivo en la punta negra, averíguelo
midiendo un diodo). Vuelva a probar la regulación
pero ahora observe que cuando la tensión
llega a 3,3V el tester comienza a indicar una baja
resistencia. Esto significa que el optoacoplador
funciona correctamente. Si éste es el caso
verifique los resistores 3154, 3153 y 3145 que son
los encargados de llevar la información del
opto al CI. Si están bien es conveniente
que retire los transistores 7141 y 7150 que forman
parte de las protecciones de la fuente (Nota: si
recomendamos levantar las protecciones es porque
en realidad nosotros estamos operando como protección
al levantar gradualmente la tensión de la
pata 1 del transformador de pulsos y observar la
tensión de salida). Este es un consejo de
índole general y sirve para cualquier fuente,
solo hay que adaptarlo al circuito de su fuente.
Si la fuente comienza a regular significa que funcionan
mal las protecciones. Muchas protecciones son muy
simples de verificar y por lo general solo hay que
controlar un par de resistores un capacitor o algún
transistor. En nuestro caso los transistores 7141
y 7150 forman un circuito fuertemente realimentado
y es imposible repararlo realizando mediciones en
funcionamiento. Le aconsejamos que cambie los transistores
por otros de probado buen funcionamiento y revise
los resistores y los zeners.
Estos dos transistores se encargan de proteger al
circuito contra un exceso o una deficiente tensión
sobre el capacitor de fuente del CI. La mayoría
de los equipos genéricos no tienen en cuenta
detalles de este tipo y simplemente dejan que se
queme el circuito integrado.
Por último queda la protección mas
importante que es la protección por exceso
de corriente en el Mosfet que se toma sobre los
resistores shunt 3126,3127 y 3128 mediante el filtro
de pulsos 3155 y 2156 y se introduce en la pata
especial Isense del CI. Estos resistores shunt son
propensos a fallar o a desvalorizarse cuando se
quema el Mosfet y no se quema el fusible, por lo
que se aconseja su verificación.
Localización de Fallas en TVs Utilizando
Super-Evariac
El Método de Precalentamiento del Filamento
Los equipos modernos poseen una gran cantidad
de protecciones de todo tipo y en todas las etapas.
Anularlas para saber que etapa está fallando
puede producir una falla aun mayor. Reparar el equipo
sin desconectar las protecciones es lo ideal pero
es imposible. La solución es probarlo antes
de que opere la protección. No hay mucho
tiempo, tal ves algunas décimas de segundo
hasta 1 segundo. Pero una décima de segundo
bien empleada puede ser suficiente para realizar
un buen diagnóstico.
La idea es desconectar el cable vivo de filamento
y conectar nuestra fuente entre ese cable y masa
con la tensión ajustada en 6,3V (figura 13).
De inmediato se observa que el filamento se calienta
y recién entonces se enciende el equipo.
La imagen debe aparecer de inmediato con la altura,
la linealidad, el ancho, el contraste, color, brillo,
etc todo estas características parámetros
deben estar en buenas condiciones. Seguramente,
si ese flash inicial indica algo incorrecto, Ud.
tendrá una guía hacia la etapa fallada
por simple observación.
A continuación le damos algunos ejemplos
muy característicos.
Falla 1:
Es la falla mas común; aparece de una línea
blanca horizontal indicando que el circuito vertical
no funciona y un instante después opera la
protección y se apaga el TV.
Falla 2:
Otra falla común puede ser una distorsión
del barrido horizontal con una línea brillante
vertical al 30% de comenzado el barrido y una compresión
a la derecha de la pantalla. Es un indicio de mala
excitación del transistor de salida horizontal.
Esta falla provoca un aumento de consumo que suele
ser reconocido por la fuente de alimentación
que se corta. De acuerdo a la fuente puede volver
a encender y cortarse cíclicamente o quedarse
cortada hasta que se desconecta el cable de red
y se vuelve a conectar. En la prueba normal el filamento
no llega a calentar y el tubo queda a oscuras.
Falla 3:
Como la fuente de alimentación de un TV suele
aumentar de tensión de salida lentamente
(normalmente demora 3 segundos en llegar al valor
final); el precaldeado permite descubrir arcos en
el transistor de salida horizontal; el fly back,
el diodo recuperador etc.. Si Ud. nota que el barrido
comienza bien (con poco ancho y altura) y llegado
a un ancho y alturas considerables se produce un
apagado sospeche de algún arco por tensión
y pruebe la etapa de salida horizontal aumentando
su tensión de fuente paulatinamente de 10V
en 10V usando la sección Evariac y tocando
los componentes sospechosos para ver quien se calienta.
Falla 4:
El precaldeado (precalentado) permite determinar
fallas en los aparatos que poseen ajuste automático
de blanco, mostrando alguna imagen coloreada o con
poco brillo que indica que el tubo está agotado
antes de que opere el apagado por video. En este
caso no pierda tiempo; mida la emisión del
tubo y si es necesario use el reactivador de tubos
del S-EVARIAC tal como lo indicamos en un MONTAJE
de esta edición.
Falla 5:
Arreglar una etapa de color moderna sin anular el
color killer es imposible. Pero el color killer
no puede operar en forma instantánea porque
lo hace a través del micro (en los binorma
automáticos). Con el precaldeo Ud. puede
ver que problema tiene una etapa de color sin necesidad
de ubicar el modo de operación del color
killer que muchas veces se opera solo por el modo
service. Determine de una mirada si hay colores
antes de que opere el color killer y si estos están
enganchados o desenganchandos. Inclusive puede determinar
si la frecuencia está un poco corrida (problemas
con el CAColor) o muy desenganchados (problemas
en la selección automática de normas).
Y etc. etc. etc.; probablemente la aplicación
intensiva del método lo enriquecerá
generando muchas mas fallas que permitan determinar
un componente dañado con tanta facilidad
como en la vieja época donde no existían
prácticamente las protecciones.
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