Super-Evariac: Multi-Instrumento Inteligente para la Reparación de Equipos Electrónicos


El S-EVARIAC es el instrumento más práctico y útil para el reparador de equipos electrónicos, cualquiera sea su especialidad. Lo ayuda en la reparación de fuentes de TVs realizando una prueba de arranque suave levantando la tensión en forma gradual. Lo ayuda en la prueba de etapas de deflexión horizontal que queman el transistor o que hacen cortar la fuente propia o se protegen sin permitir averiguar cuál es la falla. Lo ayuda a probar el inverter de un TV o monitor LCD reemplazando al Buck Converter y trabajando a lazo abierto. Le permite recuperar un tubo agotado sin necesidad de dejar el filamento con sobretensión. Le permite probar fuentes que tengan arranque por CA sin peligro para su vida. Reemplaza la fuente de un equipo de audio por otra variable para aquellos casos en que se queman los amplificadores de potencia si se prueban a plena tensión. En principio un S-EVARIAC es una fuente de tensión variable de 0 a 310V 3A (o más si cambia el tiristor y el transformador aislador) ajustable por 4 pulsadores. Dos suben o bajan la tensión de salida en pasos de 10V y otros dos ajustan el valor alrededor del valor anterior en saltos de 1V aproximadamente. El S-EVARIAC posee un fusible electrónico de nivel variable o fijo que corta la fuente para evitar daños mayores al equipo o evitar que se quemen los fusibles.


Desarrollo


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.

 

De la Redacción de la Revista Saber Electrónica
¡¡PROMOCION EXCLUSIVA!!
 
 
FIGURA 1
 
 
FIGURA 2
 
¡¡PROMOCION EXCLUSIVA!!
 
FIGURA 3
 
 
FIGURA 4
 
 
¡¡PROMOCION EXCLUSIVA!!
 
FIGURA 5
 
 
FIGURA 6
 
¡¡PROMOCION EXCLUSIVA!!
 
 
¡¡PROMOCION EXCLUSIVA!!
 
FIGURA 7
 
 
FIGURA 8
 
¡¡PROMOCION EXCLUSIVA!!
 
FIGURA 9
 
 
FIGURA 10
 
¡¡PROMOCION EXCLUSIVA!!
 
 
FIGURA 11
 
¡¡PROMOCION EXCLUSIVA!!
 
FIGURA 12
 
 
FIGURA 13
 
 
¡¡PROMOCION EXCLUSIVA!!
 
 
 


Posicionado por < ProSEO >