UNIDAD 2

SEMANA 3 y 4REPARA RECEPTORES DE TELEVISIÓN DE HD

INVERSOR Y LAMPARAS CCFL EN TV LCDEs bien conocido por todos los que nos dedicamos al servicio técnico, que a veces encontrar un repuesto o componente electrónico para un aparato es bastante difícil, sobre todo si se trata de tecnologías relativamente nuevas como los televisores LCD.

Una de las secciones que mas falla en los televisores LCD, es sin duda la etapa del inversor y lámparas CCFL, esta sección es la encargada de generar la iluminación posterior del panel o pantalla LCD y en su terminología técnica original se conoce como (Backlight), se hace importante y necesario entonces conocer algunas técnicas utilizadas durante la reparación de estos televisores, que igualmente se pueden utilizar también en monitores LCD de computadoras.

Las técnicas consisten en utilizar componentes que estén disponibles a nuestro alrededor y que nos ayudaran en el diagnostico de un problema en el televisor o monitor LCD, y algunas de ellas nos darán una solución improvisada al problema cuando no se puedan adquirir los repuestos en el mercado electrónico, aunque se debe hacer la aclaración de que siempre será mejor reparar un equipo electrónico haciendo uso de partes originales para dichos equipos provistas por su fabricante.

Los televisores y monitores LCD normalmente son fabricados en secciones, en este caso el inversor puede ser una tarjeta a parte del resto de circuitos, aunque en algunos modelos puede hacer parte de la fuente de alimentación o inclusive formar parte de una sola tarjeta llamada (Main Board) o tarjeta principal, en muy pocos casos se puede dar el hecho de que el inversor haga parte del propio panel LCD.

Las lámparas CCFL obviamente deben hacer parte del panel LCD, en la mayoría de los paneles LCD las lámparas son desmontables, pero en otros modelos las lámparas CCFL están integradas al propio panel LCD, por lo tanto se hace casi imposible sustituirlas, por lo cual ante esta situación solo queda reemplazar el panel LCD completo.

Inversor integrado en la tarjeta principal del televisor lcd

Prof. Martín Hernández Macías México, Oct./2016

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Vamos entonces a describir algunas técnicas o alternativas al momento de hacer un diagnostico o reparar un televisor LCD o monitor de computadora.

DIAGNOSTICO DEL INVERSOR Y LAMPARAS CCFL: Cuando se sospecha que este conjunto de componentes ha fallado, una de las mejores maneras de diagnosticar el problema es tener otro inversor y al menos una lámpara CCFL, se puede utilizar los de otro televisor o monitor LCD, y otra alternativa bastante aceptable es la de utilizar el inversor y lámpara de un escáner en desuso, obviamente que tenga los componentes de nuestro interés en buen estado.Con el inversor del escáner podemos alimentar cada una de las lámparas CCFL del televisor o monitor LCD, y así saber si alguna de ellas esta mala o presenta baja emisión de luz, igualmente se puede utilizar la lámpara del escáner para probar las salidas del inversor sospechoso.

Inversor de escáner Lámpara de escáner

CUANDO FALLA UNA LAMPARA CCFL: Ante esta situación lo más lógico es reemplazar este componente por otro de las mismas características, pero se puede dar el caso de que la lámpara CCFL no se consigue en las tiendas electrónicas, no se pueden reemplazar, o el cliente no quiere asumir los costos altos que esto genera. REPARANDO EL INVERTER DE TELEVISORES LCDEn la reparación de TV LCD, nos encontramos con diversos daños o fallas, pero la sección que mas tendencia tiene a fallar es el inversor o también conocido como inverter, este circuito en los TV LCD es el responsable de hacer iluminar las lámparas llamadas CCFL o de cátodo frío que sirven de iluminación trasera o backlight para poder observar con brillantez las imágenes en el TV LCD, es aquí donde centramos nuestra atención en este tutorial sobre la reparación de tv lcd, el inversor es un circuito conversor DC-AC donde se toma un voltaje bajo DC comúnmente 12-24v y después mediante un circuito oscilador se convertirá este voltaje en AC y de voltaje alto que dependerá del tipo de lámpara que vaya a excitar, también dependerá del tamaño en pulgadas del tv pues a mayor tamaño mayor cantidad de lámparas y de voltajes mas altos.

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En la imagen podemos ver los diferentes componentes que forman el inverter del TV LCD

Los componentes principales son el circuito integrado el cual genera una señal u oscilación que después activara un circuito de potencia formado por transistores del tipo MOS-FETS y transformadores, este último conjunto de componentes excitaran finalmente las lámparas.

VOLTAJES: La alimentación principal del inverter proviene de la fuente de alimentación, la cual esta presente en el momento del encendido del tv, o por lo menos la mayoría actúan de esta manera, el valor del voltaje dependerá del tamaño del tv lcd el cual estará entre los 12 y 24 voltios DC, comúnmente en las tarjetas estas señales pueden estar identificadas como VCC, VBL, o display CHI MEI. La salida del inverter es un voltaje AC de valores altos entre 1200 a 4000 voltios, hay que tener presente que la salida del inverter no se debe medir con el multímetro común para ello deberá usar un complemento como la punta para medir alta tensión.SEÑALES: En la reparación de tv lcd y específicamente en el inverter se debe tener en cuenta que para que este funcione correctamente, deberá cumplir con una serie de condiciones que están relacionadas con las señales de control entre el microprocesador y el inverter del tv lcd, estas señales tienen diversas funciones como calibración y protección, las de calibración están relacionadas con el ajuste de brillantez que brinden las lámparas, usualmente para esto encontramos la señal DIMMER o atenuador, esta señal determina que grado de iluminación deben dar las lámparas para mejorar el nivel de negro, pues es sabido por muchos que los tv lcd tienden a presentar un nivel grisáceo antes que un negro neutro.Las señales de control están relacionadas con la activación y el buen funcionamiento del inverter, la mayoría de inverter en tv lcd poseen una línea de activación llamada BL_ON, (backlight on),ON OFF o ENABLE/DISABLE, se debe tener en cuenta que si esta línea no se activa el inversor no funcionara aunque reciba la alimentación correcta, o simplemente el tv lcd entrara en estado de protección, las líneas de protección se activan por diversas razones, como por ejemplo que una de las lámparas deje de funcionar, que uno o varios MOS-FETS se hayan puesto en corto o estén en circuito abierto, que un transformador o balasto (a) este también en corto, aunque también puede pasar que la propia línea de protección se vaya a tierra por causa de un puerto averiado en el inverter o en el microprocesador, la línea de protección en los inverter de tv lcd se puede identificar como ERROR, INV_ERROR, INV_DISABLE o ERRROR OUT.

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SEMANA 3 y 4REPARA RECEPTORES DE TELEVISIÓN DE HDLA REPARACION: Reparar el inverter de un TV LCD puede ser una tarea fácil o frustrante dependiendo de la falla, la falla mas frecuente es la avería parcial o total de una de las lámparas, para solucionar este problema se debe tener un probador de lámparas CCFL, el inverter de un TV LCD en desuso, o inclusive el inversor de un scanner-fotocopiadora. Las peores fallas ocurren en los circuitos propios del inverter, suelen fallar los MOS-FETS que pueden ser independientes o estar encapsulados en grupos dentro de un circuito integrado, también fallan los transformadores o balastos (as) colocando en corto uno de sus bobinados, y en menor medida falla el circuito oscilador aunque en los televisores de origen chino también suele fallar el filtrado sobretodo el capacitor grande de entre 1000 a 2200uf el cual filtra la alimentación de 12-24voltios.

MOS-FETS: Medir un mos-fet es difícil pues hay una gran variedad de ellos, esencialmente debe medirse que no estén en corto las terminales drain y source, las cuales normalmente miden algunos ohmios, pero cuando están encapsulados como en un circuito integrado se debe recurrir a la hoja de datos o datasheet para ver los parámetros técnicos de estos.

BALASTOS (AS) O TRANSFORMADORES: No es recomendable medir su valor de resistencia con el multímetro, la mejor prueba es por oscilación ingresarle una señal y ver su salida.

INTEGRADO OSCILADOR: Se debe analizar como cualquier circuito integrado, lo mejor es buscar los datos técnicos y comprobar su funcionamiento.

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SEMANA 3 y 4REPARA RECEPTORES DE TELEVISIÓN DE HDLAMPARAS CCFL: Si se dañan lo único que queda por hacer es reemplazarla por el tipo y forma correcta igual a la original.

REPARANDO LAS LINEAS DE CONTROL: Como se menciono antes una línea de control puede irse a tierra aun sin haber ningún problema en el inverter del TV LCD, la cual hará que el tv se proteja o actúe de una manera inusual como encender por un momento o periodo de tiempo y luego apagarse, un truco que puede dar resultado es ubicar que línea de control tiene un estado erróneo basándonos en el manual de servicio, y proceder a hacer lo siguiente: con una fuente de alimentación aparte, fijarla en 5 o 3.3 voltios DC y con una resistencia en serie de entre 4.7k y 470 ohmios inyectarla en el pin de control como por ejemplo la línea ENABLE/DISABLE o la línea ERROR, INV_ERROR, INV_DISABLE o ERRROR OUT, si el tv reacciona quiere decir que esa línea esta a tierra y la resistencia le devolverá el estado alto 5v o cercano a el, aunque aclaro que la línea de control puede tener lógica inversa activarse cuando ese pin cambia de bajo(0v) a alto (5v), luego si todo a salido bien pegue la resistencia en serie con el voltaje de stand by de la fuente de alimentación y la línea de control.

¿Cuál es la diferencia?Si lees las reseñas de los televisores LED puede que te preguntes cuál es la diferencia entre un televisor LED y un televisor LCD. Ambos utilizan pantallas LCD, lo cual puede crear confusión. Los diferentes nombres hacen referencia a las diferentes formas en que se utiliza la luz para crear la imagen.

El término LED hace referencia a uno de los métodos que utilizan los fabricantes para proporcionar luz a la parte posterior de una pantalla LCD.

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1.-Retro-iluminación HCFL (Hot Cathode Fluorescent Lamp). La mayoría de televisores usan retro-iluminación CCFL (Cold Cathode Fluorescent) que consume el doble de energía. 2. Difusores: para garantizar un brillo uniforme en todo el panel LCD. 3. Polarizadores: Los dos polarizadores delante y detrás del panel LCD garantizan que la imagen producida esté correctamente alineada. 4. Panel LCD (Liquid Crystal Display): Formado por millones de píxeles rellenos de cristal líquido dispuestos en una cuadrícula, que se abren y cierran para dejar pasar la luz y crear imágenes.

5. Capa antideslumbrante: La capa antideslumbrante de proporciona un acabado espejo que hace la luz más brillante.6. Pantalla.

1. Retroiluminación LED (Light Emitting Diode) 2. Difusores 3. Polarizadores 4. Panel LCD 5. Capa antideslumbrante 6. Pantalla

1. Retroiluminación Edge LED: LEDs situados a lo largo del marco del televisor para conseguir un diseño mucho más fino. 2. Placa de guía de luz: Trabaja para enfocar la luz de manera uniforme, consiguiendo una imagen más brillante. 3. Difusores 4. Polarizadores

5. Panel LCD 6. Capa antideslumbrante 7. Pantalla Fuente de información: http://electgpl.blogspot.com/2009/03/inversor-ccft-o-ccfl-modulable.html

http://www.youtube.com/watch?v=7kRfXUe7I6c&feature=related

http://miqueridopinwino.blogspot.com/2007/11/cambiar-la-lmpara-ccfl-e-inversor-de.html

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SEMANA 3 y 4REPARA RECEPTORES DE TELEVISIÓN DE HDhttp://www.sharatronica.com/inversor_tv_lcd.htmlCompetencia a desarrollar: 5. Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos.

Competencia profesional.- Comprenderá las características principales de los invertir, probador de tiras de LED y aplicación en las TV-HD, armando herramientas para probar las lámparas como un componente.

Desarrollo de las actividades.-El estudiante leerá la información teórica propuesta, resaltara las ideas principales, realizara un resumen el cual compartirá en pares y en equipos colaborativos, realizara una conclusión, la cual subirán como comentario al blog. Además, Realizaran pruebas de funcionamiento del circuito propuesto en protoboard, hacer la simulación en liveWere y posterior conversión a PCB, imprimirá y fabricara en tabla fenolica el proyecto para su posterior montaje en caja plástica, tomando en cada paso, evidencia de su realización.

A continuación, Realizara un video donde muestre el proceso de fabricación, funcionamiento de los proyectos con una lámpara fluorescente y tira de LED, el cual subirá a yuotube, (no olvidar incluir datos de la institución, profesor, alumnos y titulo del trabajo), enviando la liga como evidencia al blog del profesor (http://cbtis50profemartin.wordpress.com/) y 5 compañeros del grupo, no del equipo.

Fecha de entrega del proyecto y video, 22 de octubre de 2016.

Producto: Proyecto concluido y video en la página de youtube

La evaluación del proyecto será acorde a la siguiente rúbrica:

Nivel Denominación Característica Calificación

4 Destacado

Identifica y resuelve correctamente por sí mismo los trabajos simulados en LiveWire y PCB en físico sin ayuda y sin error, Realiza las mediciones de voltaje y oscilograma correctamente Mide y calcula las corriente en el circuito, describe las variaciones de frecuencia por la colocación de una

10 a 9.5

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carga, entrega el video y realiza comentarios al blog.

3 Satisfactorio Identifica y resuelve correctamente con ayuda los trabajos simulados en LiveWire y PCB en físico con ayuda y sin error de funcionamiento, Realiza las mediciones de voltaje y oscilograma correctamente, Mide y calcula las corrientes en el circuito, describe las variaciones de frecuencia por la colocación de una carga, entrega el video y realiza comentarios al blog.

9.4 a 8

2 Suficiente Identifica y resuelve correctamente con ayuda los trabajos simulados en LiveWire y PCB en físico con ayuda y con algún error de funcionamiento, Realiza las mediciones de voltaje y oscilograma correctamente, Mide y calcula las corrientes en el circuito, describe las variaciones de frecuencia por la colocación de una carga, entrega el video y realiza comentarios al blog.

7.9 a 6

1 Insuficiente No Identifica y resuelve correctamente los trabajos simulados en LiveWire y PCB en físico y con algún error de funcionamiento, Realiza las mediciones de voltaje y oscilograma correctamente, No Mide, ni calcula las corriente en el circuito, no describe las variaciones de frecuencia por la colocación de una carga, entrega el video y realiza comentarios al blog.

5.9 o menos

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Diagrama del Proyecto

LISTA DE MATERIALES C.I. 555TR´s TIP31C o equivalente1 Lámpara Fluorescente de 15 WTransformador 127/9 V 300 mAmp., Pot. 100KΩC.I. 7805Resistencias ½ W.; 1KΩ, (2), 4.7KΩ 10KΩ Condensador de 4.7 nF, (472)LED verdeDiodo rectificador 1 amp.Hojas de transferencia, Cloruro férrico, Thinner, Placa fenolica, estopa.

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Notas:El transformador es de 127 a 9Vc.a. Sin derivación central, pero se coloca

al inverso.El transistor debe tener un disipador de calor D1.- Diodo rectificador D2.- LedLas resistencias pueden ser de ½

Wats En V+circulo.- va conectada la

lámpara fluorescente

¡Cuidado, puede tener

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REGULADOR PARA TIRAS DE LEDS CON 555

La regulación de potencia por ancho de impulso consiste en un método en el cual un dispositivo de control trabaja como un interruptor que se abre y se cierra muchas veces por segundo. Es tan rápida la conmutación que nuestros ojos no ven el parpadeo (debido a la persistencia de la retina). No obstante eso, el dispositivo logra así regular la potencia modificando el promedio entre el tiempo de conducción y el que está abierto

(en ingles "duty cycle"). El sistema de regulación por ancho de impulso tiene la gran ventaja que es muy eficiente porque el dispositivo de control desperdicia muy poca potencia (y por lo tanto calienta poco). El motivo es bastante simple: la potencia disipada en un dispositivo es la corriente que pasa por él multiplicada por la tensión que cae en sus terminales. Por lo tanto, en este tipo de regulación, mientras el dispositivo deja pasar toda la corriente, la caída de tensión es mínima (alrededor de 0,7V con una corriente de 4 A) mientras que cuando la tensión es máxima (12V) , la corriente es cero, es decir ninguna potencia disipada.

Circuito electrónico del reguladorEl dispositivo que presento usa como generador de impulsos el mítico 555 que es uno de los integrados más versátiles que se hayan proyectado en la historia de la electrónica (excluyendo el micro). El 555 es fundamentalmente un temporizador. Si lo conectamos en un modo particular, este trabaja también como oscilador.

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SEMANA 3 y 4REPARA RECEPTORES DE TELEVISIÓN DE HDDistribución de los componentes y circuito impresoPara obtener un buen sistema de regulación por ancho de impulso es necesario agregar un par de diodos como podemos ver en la figura. Estos diodos hacen que, según la posición del potenciómetro, el condensador de 100nF se cargue y descargue con distintas velocidades modificando el mencionado "duty cycle". Con los valores indicados, la frecuencia de oscilación es de aproximadamente 3 KHz. Esta frecuencia puede ser modificada cambiando el valor del potenciómetro o del capacitor de 100nF.

Conexión a una tira de Leds

El 555 permite una corriente de salida de pocos mA, por lo tanto no es posible conectar los leds directamente. Para obtener una gran potencia de salida debemos agregar un transistor de tipo MOSFET de canal N que permite de controlar corrientes muy elevadas (varios Amperes si le colocamos un disipador de calor).

Lista de materiales: 1 resistencia de 1,8K 1/8 Watt 1 resistencia de 10K 1/8 Watt 1 potenciómetro de 10K (ver texto) 1 capacitor disco o poliester de 100 nF (0,1uF) 1 capacitor disco o poliester de 10 nF (0,01uF) 1 capacitor electrolítico de 47uF 25V 2 diodos 1N4148 (o 1N914) 1 led amarillo 1 mosfet de canal N tipo IRF530 (se puede usar cualquier mosfet de

canal N de potencia con encapsulado TO220) 1 circuito integrado NE555 (o equivalente 555) 1 conector a bornes de 3 vias 1 circuito impreso

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