CURSO DE FUENTES CONMUTADAS - LECCION 17 - PASO DEL STAND BY AL ENCENDIDO DEL TV PHILIPS GR1-AL

En este capítulo vamos a analizar un tema relacionado con el TV Philips GR1-AL que en realidad no forma parte realmente de la fuente, pero es imprescindible para entender cómo pasa el TV del Stand By al encendido. Como conclusión también indicaremos el método de reparación de esta compleja fuente.

INTRODUCCION

Cada TV enciende de un modo distinto. Muchos directamente encienden la fuente a pleno, cuando el TV se conecta a la red. Posteriormente y con la fuente conectada al fly-back se produce el encendido manejando la excitación del transistor de salida desde el jungla, que a su vez recibe la orden de encendido desde el micro.

¿Esta disposición tan común tiene algún inconveniente inherente? Simplemente que el transistor de salida horizontal se usa como llave aplicándole toda la tensión de fuente. Su colector tiene algo más de 100V y su base no tiene tensión. Cuando llega la excitación de base comienza a generar barrido. Si durante un tormenta se produce algún pulso en la base el transistor enciende a plena corriente.

Otros TVs tienen la posibilidad de modificar la tensión de fuente y generar por ejemplo, una tensión de 50V cuando están en stand by. En ese caso el transistor de salida horizontal tiene media tensión aplicada y un pulso durante una tormenta es menos peligroso que en el caso anterior.

Otros TVs, en stand by mantienen la fuente apagada por ejemplo con un relé sobre la tensión de entrada, pero deben mantener conectada permanentemente una fuente convencional de 5V para mantener alimentado al micro y sus accesorios.

La fuente del GR1 AL funciona a mitad de tensión en stand by, pero en esa condición genera una tensión de 6,8V en su salida de 16V para el amplificador de audio. Esa tensión de 6,8V alcanza para alimentar a un regulador de 5V que por fin alimenta al micro y sus accesorios ahorrándose la fuente convencional de 5V.

A su vez, la variación de tensión de stand by a funcionamiento permanente, se utiliza para generar el arranque del oscilador horizontal del jungla y el encendido por excitación del transistor de salida horizontal.

En cuanto esté encendido, podemos decir que en la mayoría de los TVs, el jungla posee una fuente separada para el oscilador horizontal, que se alimenta con un transistor de señal usado como llave. Esta llave es excitada por la señal POWER ON del micro.

Cuando el micro lo ordena, el oscilador horizontal se alimenta y excita al transistor de salida encendiendo el TV.

En otros TVs tal como el que nos ocupa, el encendido se produce de otro modo. El oscilador horizontal se alimenta desde el fly-back y como tal parece que el TV no pudiera arrancar nunca, ya que al conectar el TV a la red no hay energía en esta fuente. Pero siempre existe algún modo de excitar el oscilador momentáneamente desde alguna pata del jungla, como para que el transistor de salida comience a funcionar y genere la tensión que mantenga funcionando al oscilador horizontal.

 
EL ARRANQUE DEL HORIZONTAL
En la figura 1 se puede observar el circuito relacionado con el encendido del GR1 AL. Observe el interior del jungla.

La pata 11 es de doble función por un lado tiene una tensión continua proveniente del micro que ajusta el nivel de volumen y por otro recibe un pulso que pasa al oscilador horizontal y lo hace funcionar por algunos segundos para producir el arranque. Los diodos D1 y D2 se encargan de trasladar la señal impulsiva de la pata 11 a los diferentes sectores del jungla que la necesitan para generar los pulsos de excitación.

El micro, al recibir la orden de encendido genera un potencial bajo en la pata 19 que habitualmente se encuentra en un potencial alto. En ese momento la salida de la fuente pasa al potencial de 115V con lo que aparecen los 16V sobre el amplificador de audio.

Para que el TV arranque, los 115V deben alimentar no sólo a la etapa de salida horizontal sino a la etapa driver.

Como la etapa driver necesita una tensión más baja que 115V se coloca un resistor R505 de 1K y el capacitor C505 de 100nF filtrando el ripple producido por el consumo pulsado de la etapa. La salida de horizontal del jungla, es un transistor con el colector sobre la pata 26. Esto significa que si esta pata no tiene un resistor de “pull up” no hay salida. En un primer instante este resistor es R501 de 27K conectado a la tensión de 115V. Posteriormente, una vez arrancada la salida horizontal el flyback genera 12V por la fuente llamada +12VA y entonces comienza a contribuir el resistor R170.

El resto de los componentes del circuito de base, son simples filtros anti irradiación.

En general los reparadores esperan encontrar tensiones altas sobre la pata de salida del jungla y se sorprenden cuando en este TV sólo leen 0,7V de pico con un osciloscopio. Y se sorprenden mucho más si trabajan con un téster de aguja, porque éste mide el valor medio de la señal que es de aproximadamente 0,35V. Suponen que la etapa no excita y se forman una idea muy errónea de la falla.

La tensión de 0,7V es la normal porque el resistor anti irradiación R500 es de sólo 47 Ohms y prácticamente no tiene caída de tensión. De este modo, cuando el transistor interno al jungla se abre, la tensión sólo puede crecer hasta la tensión de barrera del transistor driver (0,7V). Cuando el transistor interno se cierra, sólo quedarán sobre la salida unos pocos milivolt. Inclusive si Ud. lee una tensión de salida del jungla mayor es porque el circuito funciona mal.

Lo más probable es que esté cortado S170 o menos probablemente R500 (el tester indicará aproximadamente 6V y el osciloscopio 12V de pico.

Hasta ahora hablamos de lo que ocurre si la pata de salida horizontal tiene salida normal. Pero para que esto ocurra debemos excitar a la pata de volumen con un pulso que se interrumpa al arrancar la salida horizontal. Observe atentamente el circuito; entre los 16V y la entrada de volumen (11) se coloca un transistor PNP que opera como llave.

En los dos extremos de esta llave se ubican resistores de 100 Ohms (R146 y R147). La base del transistor llave tiene dos estados de tensión de acuerdo a que el fly-back entregue o no entregue tensión de 25V. Si entrega tensión está a un potencial de 18,24V tal como lo podemos calcular resolviendo el divisor resistivo correspondiente a mano o con un laboratorio virtual (cuando lo calcule a mano puede despreciar la caída en R143). Cuando el fly-back no entrega tensión, la base quedará a un potencial de aproximadamente 12V ya que el transistor TS146 se satura, la corriente circulante polariza el zener D147 que limita la tensión en 12V.

El estado de saturación del transistor implica que el emisor y el colector se encontrarán a un potencial prácticamente idéntico de 12V y la base estará por lo tanto a un potencial 0,7 volt inferior es decir 11,3V.

Lo importante es que cuando el flyback genera 25V (TV encendido) la base estará a un potencial de 18,24V y el emisor a 16V. Esto significa transistor cortado y es como si toda la red superior de la pata 11 se desconectara. De este modo el micro podrá controlar el volumen del sonido variando la tensión entre 1,2 y 2,2 V cuando la tensión de la pata 2 del micro varíe entre 0 y 5,4V al tocar el control de volumen.

Lo más interesante ocurre antes de que el TV se encienda. En stand by la tensión de fuente de la etapa de sonido es de 6,8V, en esa condición no importa el estado de TS146 cortado o conduciendo la tensión de la pata 11 será menor a 12V. En el momento del arranque, cuando aparecen los 12V porque la fuente de la etapa de sonido pasó de 6,8V a 16V se produce la alimentación del oscilador a través del diodo interno D1. En ese momento, el detector de fase no requiere alimentación. Aparecen pulsos por la salida del jungla (pata 26) y el fly-back genera 25V.

En esa condición TS146 se corta y desaparecen los 12V en la pata 11. D1 se abre pero la salida del fly-back 12VA ya está proporcionando tensión para mantener al oscilador funcionando y el TV permanece encendido.

Al abrirse D1 le da la oportunidad a D2 para que conduzca y comande el control de volumen. Observe que cuando ingresaron los 12V que encendieron al oscilador, D2 no los acopló por tratarse de un potencial muy positivo y con esto se evita que el TV arranque con sonido al máximo.

 
EL METODO DE REPARACION
Si el TV no funciona puede ser por cuatro causas principales.
  1. El circuito de entrada o fuente primaria de 310V
  2. Problemas en las carga de la fuente
  3. Problemas en el circuito de control o en la señal de encendido del micro
  4. Problemas en el autooscilador de la fuente

1) Comenzando por el caso 1, vale la pena hacer algunas mediciones previas considerando las fallas más probables.

Conecte el TV a la salida de 220V aislados del Variac electrónico (usando la serie interna de 300W). Verifique la existencia de tensión sobre el capacitor electrolítico principal C315. Si aparecen los 315V y la fuente no arranca, lo primero que debe hacer es desconectar el TV del Variac electrónico y descargar C315 con un resistor de 100 Ohms 1W.

Si no tiene 315V es muy probable que el fusible esté quemado. (Descontamos que el reparador ya verificó el resto de los componentes de la fuente no regulada). Si el fusible está quemado le aconsejamos reemplazarlo por otro de las mismas características y probar nuevamente desconectando la bobina del desmagnetizador. El fusible nuevo no se va a quemar porque el variac electrónico tiene la lámpara serie que lo protege.

Si la serie sigue indicando corto, desvincule el horizontal levantando el puente J545 que se encuentra en el vértice de la plaqueta al lado del flyback.

Pruebe nuevamente y si sigue encendiendo tiene algún problema en el puente de rectificadores (corto) o en el capacitor electrolítico principal C347.

Si la serie quedó apagada, lo más probable es que el mosfet esté en cortocircuito.

Si se está preguntando, cómo es que no enciende la serie si le estamos enviando 310V a la carga, le aclaramos que al levantar el puente se desconecta el tiristor de sobretensión.

Antes de cambiar el mosfet puede realizar una comprobación más. Mida la tensión sobre cualquiera de los electrolíticos de salida. Si sobre ellos tiene la misma tensión que sobre el electrolítico de entrada, significa que el mosfet está en corto con toda seguridad.

2) Si la tensión sobre el electrolítico principal es correcta pero la salida tiene tensión nula, también debemos desconectar la carga del horizontal por J545.

Si la salida levanta, el problema está en la carga. Verifique el transistor de salida y el triac de protección de sobretensión.

Todo esto se puede comprobar simplemente con la utilización del óhmetro.

3) La salida de la fuente es baja o no regula. Primero se debe repasar la medición de tensión sobre el electrolítico principal, pero esta vez, midiendo no sólo la continua sino también el ripple.

Luego desconecte el horizontal abriendo el puente J545.

Aquí corresponde observar cómo opera el led piloto.

En este equipo, el fabricante utilizó el criterio que dice: Stand by = Piloto encendido Funcionamiento = Piloto apagado, pantalla encendida.

Al encender por la llave mecánica, el TV se enciende, pero sólo si fue apagado desde la llave mecánica. Si fue apagado desde el remoto, al encender desde la llave mecánica pasa a stand by. Ahora para confirmar problemas en el sector de encendido, debe desconectar el mismo desoldando una pata de R349. Si la salida se normaliza, existe algún problema en el control de encendido. Si permanece baja, el problema está en la propia fuente, en el regulador de 5V o en el transistor TS348 de stand by defectuoso. Si saca TS348 (anula la condición de stand by forzando el encendido) y la fuente se normaliza, confirmamos que se trata de un problema en el circuito de encendido y no en la propia fuente.

4) Problemas en la propia fuente. Hasta aquí levantando dos conexiones y efectuando un par de mediciones hemos circunscripto el problema a la fuente específica. Si bien se trata de un sector con muchos componentes, por lo menos ya tenemos acotada la falla. Llegado a este punto, el problema puede ser subdividido en tres casos diferentes:

  • I) Fuente inoperante
  • II) Fuente baja
  • III) Fuente embalada
  • IV) Fuente inestable o que no regula frente a variaciones de carga, como por ejemplo variaciones netas de brillo

I) Fuente Inoperante
Si levantando el puente J545 la salida sigue sin tensión, es probable que el oscilador auto oscilante no llegue a oscilar. Recordemos que un mosfet se maneja por tensión en su compuerta y que esa tensión debe llegar a unos 4V entre el surtidor y la compuerta para que el mosfet empiece a conducir y origine una corriente apreciable por el bobinado 2-12 del transformador de pulsos.

Esa corriente induce tensiones en el bobinado de realimentación que incrementa la tensión original de la compuerta y así se produce la saturación del mosfet.

Este proceso sólo puede tener lugar si los resistores de arranque (R318 y R319) que llevan la tensión desde los 310V a la compuerta no están cortados.

Por la misma razón habrá que verificar que los zeners D320 o D340 o el transistor TS321 no estén en cortocircuito.

Estas últimas condiciones son verificables con un óhmetro sobre el TV apagado.

Coloque el negativo del óhmetro en el surtidor del mosfet y el positivo en el terminal positivo de electrolítico principal deberá medir una resistencia de 580K. Luego coloque el terminal positivo del téster en la compuerta y deberá medir 150K.

También puede ser que no haya salida por cortocircuito del transistor TS330. En este caso, el mosfet se mantiene al corte como en el caso anterior y la salida queda en un valor de unos 2,5V aproximadamente. TS330 en corto equivale a colocar R330 en paralelo con R320 y de ese modo la fuente no arranca porque la compuerta queda a un potencial de unos 0,26V con respecto al surtidor. Pero a pesar de que la fuente no arranque se puede medir alguna tensión sobre la salida (sin carga) debido a la corriente que circula hacia la salida por R318 + D340 y por R318 + R319 + R320 + L2-12.

El transistor D322 es un ON4436 que no se consigue (por lo menos en Argentina). Para encontrar un reemplazo, se debe observar que su colector puede tener tensiones considerablemente altas, por lo que recomendamos el uso de un BF459. Es muy común que algún reparador trasnochado y mal aconsejado lo reemplace por un BC548. En este caso la fuente arranca y puede llegar normalmente a la condición de stand by; pero al querer pasar a estado de encendido no puede superar los 80V de salida porque el transistor limita la tensión máxima de la compuerta que no supera los 150V (tensión de ruptura del BC548).

Las dos fallas indicadas hasta ahora pueden ser catalogadas como incruentas o no encadenadas porque no arrastran a otros componentes relacionados. Muy diferente es el caso de un diodo recuperador D322 en cortocircuito.

Como siempre, lo más importante es saber qué tensión aparece en la compuerta para determinar si el mosfet conducirá o estará cortado. En este caso el cálculo indica que la compuerta tendrá 6V y el mosfet conducirá. Sólo que en su camino no encuentra al inductor L2-12 ya que el diodo está en cortocircuito y S320 y S321 tienen una inductancia despreciable. En conclusión, que el mosfet pasa a mejor vida y en su triste destino arrastra al fusible y probablemente al transistor limitador de corriente TS321, ya que la caída de tensión sobre el resistor shunt puede llegar a varios voltios sobre una impedancia de sólo 200 miliohms (se quema la juntura base emisor). En muchos casos también se quema el transistor regulador de 5V TS355. Por lo tanto, si encuentra al mosfet en corto no se le ocurra cambiar y enchufar porque se puede volver a quemar. Primero verifique el diodo recuperador y si lo encuentra quemado verifique sus otros compañeros de infortunio. También es posible que la salida no tenga tensión por algún componente abierto entre la misma y el capacitor principal C315. El componente abierto puede ser cualquiera incluyendo soldaduras y pistas cortadas. En cuanto a los componentes abiertos se puede tratar de S321, TS320, R322, S322 (L2-12).

Esta fuente tiene algunas fallas realmente curiosas cuando se la prueba sin carga e incluso con la carga de horizontal conectada. Puede ocurrir que tenga una salida absolutamente normal de 115V pero con la fuente sin producir oscilaciones; inclusive responde al ajuste de preset de tensión de salida en forma totalmente normal. Por supuesto que el TV no arranca (sin sonido y pantalla oscura).

Si la fuente no oscila no puede existir tensión de 16V que se obtiene de un bobinado aislado. Si no hay 16V no puede aparecer la orden de arranque sobre la pata 11 del jungla IC130 y no hay pulsos horizontales de salida que hagan funcionar la etapa de salida. Unicamente queda como carga permanente el circuito de sobretensión de 115V.

Como la tensión no sobrepasa los 115V, el protector no se cierra pero su divisor R538, R539, R540 (entre todos suman un carga de 28,8K) y el diodo zener D537 en serie con R537 de 68K, consumen una corriente de unos 7mA.

También el driver queda consumiendo algo, ya que está polarizado desde los 115V e inclusive el propio circuito medidor de la fuente consume algo de corriente. El consumo total fue calculado y verificado en un TV y es de 42mA aproximadamente. Aún con las oscilaciones cortadas, la tensión de salida crecerá por los resistores de arranque que generan suficiente tensión en la compuerta como para hacer conducir levemente al mosfet.

Cuando la tensión llegue a 115V el medidor de tensión TS345 comenzará a generar una corriente de colector que polarizará al transistor PWM y éste consumirá corriente de la compuerta bajando su tensión, con lo cual se reducirá la corriente que circula por el mosfet. Es decir que la fuente se transforma en un regulador analógico que mantiene la salida en el valor fijado por el preset de ajuste de tensión de salida.

Si el TV se encuentra en esta condición, se deben verificar los siguientes componentes:

  • Transformador de pulsos con espiras en cortocircuito
  • Transformador de pulsos con el bobinado 2-13 cortado
  • R326, C326 abiertos
  • Diodo recuperador abierto
  • Pistas cortadas en la zona de realimentación

Cuando esta falla (alguna falla de realimentación) se produce en forma intermitente y está conectado el puente J-545, se corre el riesgo de cortocircuito del mosfet arrastrando al protector de sobrecorriente TS321 al regulador de 5V TS355 y el fusible. Es decir que si aparece el fusible, lo primero que se debe hacer es levantar el puente J-545 y repasar las soldaduras. Posteriormente se conectará la fuente sin carga y se moverá y golpeará la plaqueta buscando falsos contactos mientras se observa que la fuente siga oscilando.

Un problema particular puede ser cuando se obtiene baja tensión de fuente.

Hay que recordar que esta fuente tiene dos tensiones de trabajo, stand by y funcionamiento y que por lo tanto puede ocurrir que a pesar de tratar de encender el TV la tensión no salga de stand by (aproximadamente 60 o 70V).

Primero verifique la existencia de la tensión de 5V (aun en stand by esta fuente tiene el valor correcto de 5V).

Luego compruebe si se trata de un problema relacionado con el encendido de la fuente sacando el transistor de stand by TS348. Al desconectarlo, la fuente tiene que aumentar su salida a 115V.

Si la salida sigue baja, el problema puede estar en el circuito de medición o el propio oscilador básico. Compruebe el circuito de medición desconectando la pata 12 del transformador de pulsos y conectando el variac electrónico sobre la salida de la fuente mientras mide la tensión de base del transistor PWM TS330. Si el preset de tensión de fuente está bien ajustado, cuando llegue a 115V la base llegará a 0,7V.

Controlado el circuito de medición, todo lo que queda es un mal funcionamiento que no permite que el mosfet llegue a tiempos de conducción importantes.

Por ejemplo una fuga en el tener D320 o en el transistor limitador de corriente de hasta 47K, dejan a la fuente con tensiones de salida del orden de los 8V. Las fugas en el transistor PWM afectan la salida bajando la tensión dentro de valores muy variables.

Cuando hay fugas superiores a unos 2 Mohms, no afectan la salida. Fugas de 1 Mohms llevan la salida a 50 ó 70V y con 500K, la salida no pasa de unos 19V.

Si se abre C337 en el sector de generación de la señal PWM, la tensión de salida cae a unos 12V. Pero si en lugar de abrirse se desvaloriza a la mitad o presenta fugas del orden de los 50K, la salida sigue normal en 115V. Pero lo más importante es que la tensión continua sobre el capacitor varía en forma directa con la capacidad; mitad de capacidad mitad de tensión continua medida con un mutímetro de aguja. Con el capacitor en buenas condiciones se obtendrán entre -4 y -6V y si la capacidad cae a la mitad se obtendrán entre -2 y - 3V. La tensión continua sobre C337 no permite determinar otras fallas. Por ejemplo si se abre el diodo D337 la tensión cae a -0,9V.

Cuando la fuente se encuentra embalada (más tensión de lo normal) el diagnóstico depende de qué tan excedida se encuentre. Si tiene menos de 120V pruebe con el preset de ajuste de fuente para ver si puede cambiar la tensión.

Si no puede, verifique el funcionamiento de la etapa de medición de tensión tal como lo indicamos anteriormente. Si está pasada de 120V entonces tiene por lo menos dos problemas. Uno es la falta de regulación y el otro es que no funciona el detector de sobretensión.

Una tensión excedida se ataca del mismo modo que una tensión reducida, con la salvedad de que aquí el problema debe estar forzosamente en el medidor de tensión.

Si la fuente queda arrancando y cortando, el problema puede ser un circuito de protección de sobretensión con los resistores corridos, de modo que corte en menos de 115V. Al desconectar la etapa de salida, la protección queda también desconectada y de ese modo podemos determinar si ella es la responsable de la falla.

La misma falla se presenta cuando funciona mal el detector de sobrecorriente. Este detector tiene sólo dos componentes, el transistor y el resistor shunt. La barrera del transistor no puede cambiar, salvo que directamente se abra. Pero éste es el caso inverso, protege con corrientes menores a la nominal.

Por lo tanto, sólo cabe sospechar del resistor shunt. En principio pruebe la fuente sin carga. Si arranca normalmente es muy probable que la falla esté en el resistor shunt. Mida el resistor con el probador de resistores de bajo valor. Si lo tiene que cambiar asegúrese que se trate de un resistor no inductivo.

Por último, un valor superior al normal en el resistor shunt también genera que la fuente se vuelva inestable o que no regule ante variaciones de brillo. En realidad regula, pero cuando el brillo es alto, corta y vuelve a encender produciendo una imagen inestable.

 
CONCLUSIONES
Y así terminamos de explicar el funcionamiento de la fuente del TV GR1 AL de PHILIPS.

Probablemente el lector debe entender ahora por qué le dijimos cuando comenzamos el estudio que sin ayuda, este TV es muy difícil de reparar. Por qué no utilizar las experiencias realizadas en los laboratorios de APAE y evitarse un tortuoso y largo camino. No tiene sentido usar una sendero de tierra cuando podemos viajar en una súper autopista. Agradecemos la atención de APAE y especialmente del señor Paco Valet.

Si su problema es una fuente con un STR, en las próximas entregas lo ayudaremos a resolverlo. Si se trata de otro CI, le aconsejamos que ingrese a la página de APAE www.apae.org.ar y baje gratuitamente el archivo de Excel llamado “Indice de Boletines”.

 
Autor: Ing. Alberto Horacio Picerno
FIGURA 1
 
 
 
 
 
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