MEDICIONES TECNICAS

El uso de instrumentos es clave a la hora de desarrollar aplicaciones. Nos centramos en el estudio de los polímetros, fuentes de alimentación,generadores de funciones y osciloscopios. A partir de unos modelos genéricos veremos las funciones básicas de estos y su forma de uso. 

 

 

 

DEFELXION Y ALTO VOLTAJE

Una de las razones principales por las que se diseñan TV y muchos monitores usando flyback en la deflexión horizontal, es simplemente por  economía.
Proporciona una manera barata de conseguir el alto voltaje y muchos, o la mayoría de los otros voltajes para el resto de circuitos.

Los monitores de computadora de alta calidad en ocasiones utilizan un suministro de alto voltaje separado, para que la deflexión horizontal se use entonces solamente para la desviación del haz y así reducir interacciones entre las diferentes frecuencias de horizontal y el HV

Un beneficio colateral es, que si la desviación horizontal falla, el suministro de alto voltaje cae con él e impide al que se queme el fósforo del TRC(CRT)  por el la falta de deflexión de haz.

El uso de la frecuencia horizontal en lugar de la frecuencia de línea de CA de 50 o 60 Hz permite usar componentes más pequeños, que si se usara un transformador de poder y condensadores de filtro.

Diferencia entre Flyback y el trasnformador común

Aunque lo siguiente no siempre es estrictamente verdad para Flyback de TV y Monitor, es una buena apreciación general:
(De: Sivasankar Chander).

• La diferencia principal entre un transformador flyback y un transformador común, es que un flyback se diseña para guardar energía en su circuito magnético, es decir, funciona como un inductor puro, mientras que transformador común se diseña para transferir energía del primario al secundario con un mínimo de energía almacenada. 
• En segundo lugar, un transformador flyback en su forma más simple tiene corriente que o fluye en su primario, o en su secundario (pero no ambos al mismo tiempo), Esto es más complicado en la práctica debido a tiempos de corte finitos de los transistores y diodos, necesarios para los circuitos del amortiguador, etc.
• En tercer lugar, la relugtancia del circuito magnético de un flyback, normalmente es mucho más alta que la un transformador común. Esto es debido a un espacio de aire (entrehierro) cuidadosamente calculado para almacenar energía (es un inductor).
• Cuarto, los voltajes aplicados a un flyback en el primario casi siempre son rectangulares (pulsos), mientras que los transformadores regulares normalmente tienen voltajes sinusoidales aplicados a ellos.
• Quinto, las corrientes que fluyen a través de cualquier lado de un flyback, crecen o disminuyen en forma de diente de sierra lineal, mientras que en un transformador común, normalmente tiene corrientes sinusoidales.
• Finalmente, debido a las propiedades de los materiales del núcleo, los flyback operan convenientemente en el rango de 10^3 a 10^6 Hz, mientras que los transformadores comunes tienen un rango mucho más ancho, de unos Hz a 10^12 Hz.

Origen del Término "Flyback"

En los EE.UU. (posiblemente en toda América), el transformador que genera el alto voltaje en un Televisor, Monitor, o otro equipo que usa TRC, se llama "Flyback" o "Transformador flyback". En otras partes del mundo, o es LOPT (Line OutPut Transformer), Transformador de salida de líneas o simplemente LOP.
El término "Flyback" se origina probablemente, debido a que el pulso de alto voltaje que carga el condensador del TRC es generado por la contracción del campo magnético en el núcleo del transformador, durante el periodo de retraso del haz de electrones en el TRC, el cual "flies back" (vuela atrás) hasta el inicio de una nueva línea de barrido o exploración. El flujo en el núcleo cambia despacio durante el barrido y se corta abruptamente cambiando de polaridad (HOT) y haciendo conducir al diodo damper durante ese "flyback" o periodo de retraso. 
Muchos fuentes conmutadas de alimentación y conversores DC-DC también son principalmente "del tipo flyback", transfieren energía a sus circuitos durante el mismo periodo del ciclo. Pero no hay ningún TRC involucrado y sus transformadores de alta frecuencia generalmente no se llaman transformadores flyback.
LOPT y LOT (Transformador de salida de líneas) derivan del hecho de que está envuelto en el circuito de barrido y aprovecha esto para su rendimiento.

Antecedentes del "Flyback"
El suministro de HV (alto voltaje) desde el flyback, era un rasgo de los modelos RCA630 y GE801 de 1946. Ellos usaban un tubo (válvula) 807 o 6BG6 de salida horizontal, 6W4 damper, 1B3 rectificador.
Los TV de preguerra (sí, los Televisores se comenzaron a fabricar para la venta con la norma NTSC después de su aprobación en 1941) generalmente usaban un transformador 60Hz y 2X2, similar a circuitos usados en osciloscopios de RCA y Dumont de la década de 1930.
"Television" de Zworykin/Morton (1940) tiene diagramas y proyectos para armar un TV que usa un tubo (válvula) 81 en el HV con un transformador de poder normal. Por supuesto, para profundizar en ese libro, usted tiene que saber bastante bien la teoría de tubo de vacío y muchas físicas, pero es una mina de oro sobre historia.

Fallas comunes en Flyback

El flyback es un transformador especial de alta tensión encargado de entregar la corriente en forma de diente de sierra para excitar al yugo de reflexión horizontal, y de generar varias tensiones. En los monitores esto es diferente en algunos aspectos como ser la salida vertical, esta viene alimentado de la fuente secundaria y en los TV’s lo alimenta directamente un bobinado del flyback. También tiene otro aspecto diferente en cuanto a los monitores y esta diferencia radica también en la alimentación del filamento de la pantalla, en el tv el flyback suministra la tensión para el filamento y en los monitores existe una alimentación independiente que viene de la fuente secundaria.

Tensiones típicas del Flyback

• H. V. conocida con el nombre alta tensión
  Función: Alimentar al anodo del TRC de 20 a 30 kv.
• Controles de foco.
  Función: Alimentar las grillas de foco del TRC de 2 a 7.5 kv.
• Controles de screen o G2.
  Función: Encargado de controlar el brillo, regulando la velocidad de los haces en la reja 2 del TRC y su voltaje es de 200 a 800 volts.
• Bobinados auxiliares.
  Función: Alimentar circuitos auxiliares de otras etapas.

Todas las tensiones se pueden verificar utilizando una punta de alta tensión conectada al multímetro.

Fallas del Flyback

• Se quema el transistor de salida horizontal y se produce un exceso de consumo en la fuente de alimentación, esto sucede generalmente porque el bobinado primario del flyback o alguno de sus bobinados secundarios esta en corto. En los monitores muchas veces entra en fuga o en corto el condensador interno del flyback y hace que entre en protección la fuente.
• Los condensadores de sintonía del flyback generalmente conectado entre el colector del transistor de salida horizontal y masa y en los circuitos mas complejos esta suele estar en serie con otros para controlar el ancho especificamente en los monitores, en los TV’s generalmente va uno solo o dos en algunos casos. Estos suelen estar desvalorizados o abiertos o intermitentes por cualquier circunstancias. Se produce un exceso o una insuficiencia en el ancho de la imagen e incluso puede llegar a quemar el transistor de salida horizontal.
• Cuando los potenciometros de foco y screen del flyback por algún motivo quedasen sin masa o sea se cortasen la conexion a masa, la imagen aparece con desgarros o con temblor y la imagen se presenta en blanco con líneas de retrazo vertical.
• El condensador que actúa como filtro del +B de entrada del bobinado primario del flyback y masa esta con fugas o alterado en su valor, la falla de la imagen es en los TV’s aparecen líneas verticales negras en los extremos de la pantalla y en los monitores tal cosa no sucede y lo mas probable es que debilite la vida del flyback.
• La resistencia de amortiguación, que generalmente esta conectado en paralelo con la bobina de linealidad horizontal, que cuando se abre, el efecto que hace es que aparecen líneas verticales poco visibles en los extremos de la imagen.
• Cuando el condensador de corrección S esta defectuoso o desvalorizado se genera una compresion o un ensanchamiento de la zona central de la imagen o sea se deforma en el medio de la pantalla y este condensador generalmente esta en serie con las bobinas del yugo horizontal.
• Cuando la pantalla esta oscura sin brillo, podemos determinar si existe alta midiendo la tensión del G2 y si esta esta presente podemos observar entonces que el filamento de la pantalla no prende y como se explico anteriormente en los TV’s la tensión lo genera el flyback y podemos controlar la alimentación del filamento desde el bobinado hasta el socket, y sin embargo en los monitores su alimentación podemos verificar en la fuente secundaria.

Para comprobar un flyback se puede utilizar un instrumento simulador de la etapa horizontal y es la que tiene en venta el HR DIEMEN, o también se puede construir un probador.

Cómo reemplazar un Flyback

Muchos flybacks modernos utilizan un resistor conocido con el nombre de BLEEDER que esta conectado entre el chupete y masa, por lo cual con el tv o monitor apagado y desenchufado no se corre el riesgo de recibir una descarga al desconectarlo o al sacarlo. En algunos flybacks se necesita descargarlos conectando un cable entre el chupete y la malla que va alrededor de la pantalla que se conoce con el nombre de aquadac. Una vez colocado el nuevo flyback hay que ajustar los controles de foco y screen y para hacer estos ajustes en forma correcta se debe respetar el siguiente paso.

Ajustes de foco

Una señal de carácter o de texto que cubra toda la pantalla que se repite en forma de mosaico, este detalle es importante debido a que no generalmente se puede realizar los ajustes mediante modos service ni ajustes por menú en pantalla (OSD).

1. Antes de realizar cualquier modificación de control de foco debemos utilizar un marcador indeleble para orientarnos de su posición original por si el ajuste que hacemos no es el adecuado.
2. Ajustar los controles de foco horizontal y vertical, generalmente ubicados en el flyback hasta lograr la mejor definición del texto en toda la pantalla.
3. Si por algún motivo no logramos enfocar bien toda la pantalla, es preferible hacerlo enfocar bien en el centro de la pantalla y esto se debe a que probablemente el tubo este agotado.

Ajustes de Screen (G2)

Para lograr un ajuste adecuado debemos de tener una señal de barras de colores o escalas de grises.

1. Ajustar los controles de brillo y contraste al mínimo.
2. Girar el control de screen en el sentido de las agujas del reloj hasta que la imagen aparezca con líneas de borrado visibles.
3. Despues hacerlos girar al reves el potenciometro hasta que desaparezcan las líneas de borrado.
4. Y por ultimo tratar de pegar con pegamento tipo la gotita u otro similar para que no se corra el ajuste que se hizo.

Fallas en el circuito ABL (Automatic Brightness Level)

Este es el encargado de ajustar el nivel de brillo en la pantalla a fin de evitar el desgaste prematuro del tubo y la emisión de rayos X. Su funcionamiento es sencillo, pues se toma una muestra de la tensión derivada del bobinado secundario de alta tensión del flyback. Dependiendo de su magnitud la cual es mas negativa mientras mas alta tensión se este generando, se regula el nivel de brillo de la imagen en la pantalla, tarea que realiza el circuito integrado procesador de señales de video o del IC procesador de sincronismos (jungla), el cual toma una muestra de la tensión de la entrada del ABL y en base a esta regula la ganancia de los preamplificadores RGB.

• Si por algún motivo el condensador de filtro del ABL esta defectuoso o abierto la imagen se presenta con un parpadeo o solamente lo hace en determinados niveles de brillo y contraste.
• Cuando los componentes asociados al circuito ABL estan con problemas puede aparecer la imagen en blanco (saturado) con líneas de retrazado vertical o al reves, una pantalla totalmente oscura.
• También cuando falla hace actuar el circuito de protección contra rayos X dependiendo del diseño circuital de cada aparato.

En el taller del técnico y del aficionado electrónico encontramos una serie de instrumentos y herramientas que son los elementos indispensables para desarrollar la actividad electrónica:

• El multímetro: el medidor múltiple por excelencia.
• El frecuencímetro: para conocer la frecuencia de los osciladores y diversas señales.
• El capacímetro: para conocer el valor de la capacidad o la tolerancia de los condensadores.
• El osciloscopio: para visualizar las formas de onda.
• El rastreador de señales (signal tracer): para hacer seguimiento de señales.
• La punta lógica: para conocer los diferentes estados de las señales digitales.
• Las herramientas de mano: pinzas, destornilladores, llaves hexagonales, etc.

Hasta aquí hemos mencionado a los instrumentos y herramientas que son “clásicos” para trabajar electrónica.
Sin embargo las nuevas tecnologías y los nuevos recursos de ayuda y apoyo para los técnicos electrónicos nos conducen directamente a una herramienta que debe estar presente en todo taller: el computador personal o pc (por sus siglas en inglés Personal Computer).
El pc es la herramienta que nos permite:

• Leer memorias: los datos contenidos en las memorias EEPROM, SMARTCARD y FLASH de los equipos electrónicos modernos solo pueden ser “leídos” por medio de una interfase de hardware apropiada y un pc con el software correspondiente.
• Copiar memorias y escribirlas o programarlas.
• Cargar programas en PIC, microcontroladores y demás componentes programables.
• Efectuar ajustes por software en equipos que usan DAS (Digital Alignment System).
• Diseñar y dibujar circuitos electrónicos: por medio de programas y software CAD especializados (Computer Aided Design=Diseño Asistido por Computador).
• Simular el comportamiento de circuitos electrónicos completos.
• Diseñar y dibujar tarjetas de circuito impreso.
• Diseñar y elaborar programas para todo tipo de componentes y dispositivos.
• Traducción de documentos de cualquier idioma a otro idioma.
• Búsqueda de datasheets e información técnica de componentes.
• Búsqueda de diagramas, esquemas y manuales de servicio.
• Comunicación directa con colegas y fuentes de información: -Por medio de correo electrónico email; -Por medio de chats y foros en tiempo real (MSN Messenger, Windows Live Mesenger, Yahoo Messenger, MIR, AOL, Skype, NetMeeting, Google Talk, etc.); -Por medio de conferencias de sonido y video; -Por medio de comunicaciones de VoIP; -Por medio de transferencias instantáneas de archivos y datos (FTP, PPP, VPN, etc); -Por medio de navegación en internet en páginas web especializadas; etc.
• Búsqueda de reemplazos o crossreference de componentes.
• Compras directas online de productos y servicios de todo tipo.
• Digitalizar imágenes (planos) para minimizar el espacio que ocupan y poder transferirlas en diversos formatos sin usar papel.
• Llevar el control del taller: emitir comprobantes, facturas, recibos, control de reclamos, garantías, control de personal, control de compras y gastos, contabilidad, bases de datos, inventarios, etc.
• Asistir a cursos virtuales y clases a distancia sin tener que moverse del taller.
• Grabar y guardar en CD o DVD toda clase de información.

Hemos enumerado hasta aquí una lista con solo algunos de los principales usos del pc en nuestro taller, no es todo lo que podemos hacer con el pc pues día a día van apareciendo nuevos accesorios y nuevos usos y utilidades para los computadores. Ya con lo enumerado podemos perfectamente darnos cuenta de la enorme utilidad y de lo necesario que es un pc en el taller.
La búsqueda de un reemplazo de componente es una tarea cotidiana en todo taller de electrónica y el procedimiento que se hacía antes de la aparición del pc era acudir a grandes tomos de listados de componentes donde debíamos buscar de forma manual en las hojas de éstos libros, tal como se hace con una guía telefónica:
Con el pc en cambio es una operación de apenas unos pocos segundos: el tiempo que tardamos en teclear el número o el nombre del componente en una ventana y dar clic en el botón de búsqueda, el resultado es casi instantáneo.
Debajo de estas líneas vemos el resultado de buscar el transistor 2N3055 en el manual NTE versión 11.0 para pc: