FORMATEC FUENTES CONMUTADAS

INSTRUCTOR: JOHN QUIROS G ALUMNO _________________________ FECHA _______________________

FUEN

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FORMATEC

FUENTES CONMUTADAS

El condensador 1 La bobina 8 Circuitos osciladores 12 Conceptos y circuitos de apoyo 15 Optoacopladores 15 Diodo Schottky 17 Diodos Zéner 18 Circuitos de control en electrónica 19 Indicadores de fase en un transformador 20 Circuitos esnúber 20 Clamp- Damper- Dumper 20 Chopper 21 Back up 21 Suicheo de ráfaga y suicheo normal 22 El transistor de efecto de campo 23 Fets de unión 23 Mosfet 23 Prueba del mosfet 25 El transistor bipolar 27 Polarización en región activa y región de corte 31 Fuentes conmutadas introducción 32 Fuentes lineales 32 Fuentes conmutadas 33 Métodos de control 34 Tres modos básicos en la disposición del suicheo 36 Análisis en bloques de fuentes conmutadas 37 Sistemas de protección 37 Secuencia típica de operación de una fuentes suichada 38 Fuentes conmutadas con STR50092 / 5015 / 5412 / 50103 y similares 40 Fuente CHALLENGER /SANKEY / SAMSUNG 43 Fuente LG chasís MC83A 47 Fuente AIWA AN2010 50 Fuente JVC CN2181 52 Fuente SONY WEGA KV20FV12 55 Fuente PANASONIC CT-G2159E CT-G2939E 58 Comparación entre integrados 61 Fuente LG chasís MC-7CG 62 Fuente SAMSUNG con STR-S6707 66 Fuente SAMSUNG con STR-S5707 70 Comparación entre integrados 72 Fuente DAEWOO DTQ14J2FC 73 Fuente PANASONIC con STR58041 76 Fuente AIWA TVCN141 / 201NH 79 Fuente SHIMASU 14DTR1 82 Fuente PANASONIC modelos CT-T14/20R CT-D14/20R 86 Fuente SONY KV20EXR-10 89 Fuentes SHARP con SCR 91 Fuente SHARP modelo 26ME50 94 Fuente SONY KV27TS27/27TS31 96 Fuente DAEWOO modelo DTQ14 / 20V1FC 99 Fuente ATX DTK PTP-2038 (200W) 103

CURSO DE FUENTES CONMUTADAS

PRODUCCIÓN: JOHN QUIROS GIRALDO

EL CONDENSADOR 1

EL CONDENSADOR Un condensador es un dispositivo compuesto por dos terminales conductores separados por un ma-terial no conductor. El material no conductor se conoce como dieléctrico. Las cargas eléctricas o electrones no pueden moverse libremente de un terminal conductor al otro. Si una fuente de voltaje, puesta en serie con una resistencia, es conectada a un condensador me-diante un interruptor, como se muestra en la figura 1, tendremos las siguientes características:

Figura 1

Tan pronto como se cierra el interruptor, una co-rriente de cargas positivas aparece en el terminal positivo, y penetra a la placa superior, según se muestra en la figura 2:

Figura 2

A medida que las cargas se van instalando en la placa superior, un número equivalente de las mis-mas desaloja la placa inferior, según lo indica la flecha. Cuando el espacio disponible termina de llenarse, el flujo de cargas desaparece, y la tensión de la fuente es la misma que entre las placas del condensador:

Figura 3 El hecho de que las cargas de la placa superior del condensador queden enfrentadas a sendas cargas localizadas en la parte inferior del mismo, ocasiona la aparición de unas líneas de fuerza. Estas líneas

conforman la intensidad del campo eléctrico, que será uniforme en toda el área de las placas. Debido a que físicamente la distribución y acomo-damiento de cargas sobre las placas del condensa-dor toma algún tiempo y dificultad para realizarse, podemos afirmar que: Un condensador es un dispositivo que se opone a los cambios bruscos de tensión que se aplican sobre sus terminales, y tiene la propiedad de almacenar una cantidad definida de energía en forma de ten-sión. Es importante observar que la cantidad de cargas contenidas dentro del condensador es siempre la misma, pues por cada carga positiva que llegue a su placa superior, habrá una carga positiva que desaloje su placa inferior. Esto se concreta en la siguiente ley: La corriente que penetra por un terminal debe salir por el otro, en todo dispositivo de dos termina-les.

También es necesario indicar que cualquier varia-ción de voltaje que se intente aplicar sobre el con-densador, ocasionará fuertes incrementos de corriente a través de su estructura, ya que como la energía que el condensador recibe no se manifiesta en va-riaciones repentinas de voltaje sobre sus termina-les, será entonces la corriente que fluye a través de él la que cambie abruptamente.

Por cada carga positiva que se aloje en la placa superior del condensador, habrá un incremento proporcional de voltaje entre las placas del dieléc-trico. El voltaje medido entre las dos placas del conden-sador es proporcional a las cargas que tiene almacena-das. El poder de almacenamiento de cargas de un con-densador es lo que se denomina CAPACITAN-CIA, y se mide en Faradios. En electrónica esta unidad es demasiado grande, por lo cual la medida en microfaradios es la más usada. Un microfaradio es la millonésima parte de un faradio.



EL CONDENSADOR 2

RESPUESTA DEL CONDENSADOR EN EL TIEMPO

Ahora vamos a realizar varios experimentos donde descubriremos cómo se comporta un condensador ante la aplicación de ondas entre sus terminales. Las diferentes observaciones de los procesos, nos permitirán entender de manera segura cómo es su comportamiento.

CARGA DEL CONDENSADOR

Figura 4 Vamos a cargar un condensador de 100uf desde una fuente de 10voltios, a través de una resistencia de 5KΩ. Observe las tensiones y corrientes en los instru-mentos de la figura 4. La tensión en bornes de la resistencia es de ______ voltios. La tensión en bornes del condensador es de ______ voltios.

Figura 5

Seguidamente hemos cerrado el suiche. Registre-mos las medidas: Tensión en la resistencia ____________

Tensión en el condensador _________ Corriente en el circuito _____________ Observemos a continuación la variación de la co-rriente en el transcurso del tiempo.

Figura 6 Ahora ha transcurrido cierto tiempo mientras el condensador está cargando. Registremos como antes los valores para este instante. Tensión en la resistencia _______________ Tensión en el condensador ____________ Corriente del circuito ____________

Figura 7

Registre ahora los valores de tensiones y corriente para el circuito, según la figura 7. __________________________________________________________________________________________ ______________________________ Luego de un tiempo más largo que el transcurrido para ver la figura 6, el condensador se acerca a la carga completa, según lo que acabamos de medir en la figura 7.



EL CONDENSADOR 3

Figura 8 En la figura 8, el condensador ha llegado a su carga total. Anote los valores: _____________________________________________________________________________________________________________________ Complementando la observación de las gráficas, responda a las siguientes preguntas:

1- En el primer instante de la carga, el condensador se comporta como una (baja/alta) resistencia? ________________________ A medida que aumenta la carga, el condensador se demora más tiempo para subir de tensión. 2- Observando en la figura 5 la tensión en bornes de la resistencia, es posible decir que en el primer instante de la carga el condensador es un ________ ________________ 3- Observando en la figura 8 la tensión en bornes de la resistencia, qué puede decir del comporta-miento del condensador al final de la carga? _____________________________________________ El oscilograma en la figura 9 registra con exactitud las variaciones que ocurren en el tiempo durante el proceso de carga del condensador.

Figura 9



EL CONDENSADOR 4

DESCARGA DEL CONDENSADOR Seguidamente analicemos la descarga del conden-sador. Es fácil observar que este proceso cumple con las mismas leyes que rigen para la carga.

Figura 10

Regresemos a considerar las variaciones del mode-lo estudiado en las figuras 4 a 8. Ahora que el con-densador está totalmente cargado al valor de la fuente de 10 voltios, conectemos una resistencia también de 5K, para observar el proceso de descar-ga, y además los instrumentos de medida de volta-je y corriente. Entonces procedemos a cerrar el suiche:

Figura 11

En primer lugar hemos de convenir en que ahora el condensador es la fuente de voltaje para la resis-tencia. Registremos las medidas en figura 11: Tensión en el condensador _______________ Tensión en la resistencia _________________ Corriente en el circuito __________________

Luego de transcurrido algún tiempo del proceso de descarga, observemos las medidas nuevamente en la figura 12:

Figura 12

Tensión en la resistencia ________________ Corriente en el circuito _________________ Atención: observe la dirección de la corriente, indi-cada por las flechas en el gráfico anterior.

Figura 13

Ahora que el condensador se ha descargado total-mente, tanto la tensión como la corriente han lle-gado a cero. Esto se ha registrado un cierto tiempo después de iniciada la descarga. En el oscilograma de la figura 14 se expresa con claridad el seguimiento de las variaciones a través del tiempo en la descarga del condensador.



EL CONDENSADOR 5

Figura 14

RESPUESTA DEL CONDENSADOR FRENTE A

UNA ONDA CUADRADA

Una señal de onda cuadrada presenta cambios bruscos de tensión desde cero hasta un valor máximo positivo de voltaje, y viceversa.

Figura 15. Respuesta del condensador ante una onda cuadrada.

El sector curvado de la onda de respuesta del con-densador en la figura 16, muestra la oposición que este presenta a los cambios repentinos de voltaje aplicados a sus terminales. Mientras la señal del generador crece en un inter-valo casi instantáneo, la señal de respuesta del condensador es mucho más lenta y sólo alcanza el nivel de 2 voltios un tiempo después. Este intervalo de tiempo es conocido como tiempo de carga del condensador. El tiempo de carga del condensador para este ex-perimento es de aproximadamente 0.24mS. Tao, la constante de carga del condensador, es igual al valor de la resistencia multiplicado por el valor del condensador.

T = RC



EL CONDENSADOR 6

La resistencia para el experimento, se ha designado de 47KΩ, y el condensador tiene un valor de 0.001 μF, que equivale a 1nF. Por tanto: T = 0.000047 Segundos. T = 0.047 mS. Cuántas veces cabe Tao en el tiempo de carga del condensador? Esto equivale a: 0.24mS/Tao = 0.24mS dividido 0.047mS = 5.1 ve-ces.

De aquí se desprende que el tiempo total de carga para un condensador equivale a 5 Taos, aproximadamente. Si observamos las gráficas, nos daremos cuenta que Tao equivale al 64% de la carga total. En el caso del voltaje de la onda cuadrada inicial, es de 2Vpp (voltios pico a pico). El 64% de 2voltios equivale a 1.25 voltios aproximadamente.

Figura 16

Figura17. Carga/descarga del condensador.

Seguidamente, y basados en la figura 17, vamos a analizar la corriente de carga y descarga del condensa-dor. Para ello disponemos del oscilograma de la figura 18, donde se registra la señal de entrada, una onda cuadrada, y la tensión tomada en bornes de la resistencia. Esta tensión tiene las mismas caracterís-

ticas, es decir que equivale a la corriente del con-densador. La caída de tensión sobre la resistencia presenta un valor pico “Vp” de 2 voltios en el preciso instante que el condensador comienza a ser cargado. Este es el punto 1. Si hablamos de la corriente en este punto, la cual llamaremos Intensidad pico “Ip”, es igual a Vp (2V en el punto 1) dividido por el valor de la resistencia R de 47KΩ. Ip = Vp/R Ip= 2V/ 47KΩ Ip= 42.5 μA



EL CONDENSADOR 7

Figura 18

Esto nos lleva a concluir lo siguiente:

1. El condensador se comporta como un cortocir-cuito para la corriente en el instante exacto en que una fuente externa genera sobre él un cam-bio súbito de voltaje.

Correspondientemente, afirmaremos:

2. Un condensador cargado a la tensión de la

fuente que lo alimenta, se comporta como un circuito abierto para la corriente.

Continuando el análisis del oscilograma observa-mos que en el punto 2 el voltaje sobre la resistencia,

ha cambiado súbitamente de polaridad, cuando el generador está en 0 voltios, punto 3. Esto significa que el condensador, que en este mo-mento está cargado con 2 voltios, empieza a des-ocuparse ahora, devolviendo sus cargas al genera-dor de voltaje. La dirección de la corriente es inver-sa a la corriente inicial de carga. Conclusión:

3. Si un condensador es cargado en un sentido, entregándole una corriente, al momento de la descarga devolverá una corriente igual pero de sentido contrario a la que lo cargó.



LA BOBINA 8

LA BOBINA

Una bobina es un dispositivo compuesto por dos terminales en forma de una o varias espiras.

RESPUESTA DE LA BOBINA EN EL TIEMPO

Figura 1

El objetivo de este experimento es comprobar que cualquier variación de corriente que se intente apli-car sobre la bobina, ocasionará fuertes incrementos de tensión entre sus terminales. Para ello vamos a aplicar una onda cuadrada desde un generador. En serie con la bobina instalamos una resistencia de 15KΩ. El voltaje leído sobre la resistencia es el reflejo de la corriente a través de la bobina, ya que ambas se encuentran en serie. Observemos el oscilograma de la figura 2:

Figura 2

La corriente a través de la bobina llega a su máximo nivel en un lapso comprendido entre los puntos 1 y 2 (0.2 milisegundos aproximadamente). Dicha mag-nitud es conocida como “tiempo de carga de la bo-bina”. Ahora bien, entre los puntos 3 y 4 del oscilograma, aparece el segmento de señal que representa la des-

carga de la bobina. Es fácil observar que esta des-carga cumple con las mismas leyes de la carga. Cuando a través de una bobina hacemos circular una corriente, observamos que esta sufre un retraso en el tiempo ocasionado por su resistencia a dicho paso y que se refleja en la parte curvada del seg-



LA BOBINA 9

mento. Esto nos permite entender el siguiente prin-cipio: Una bobina se opone a los cambios bruscos de corriente que se apliquen sobre sus terminales. Por esta razón es un elemento capaz de almacenar energía en forma de corriente. Hasta aquí hemos observado la corriente en la bo-bina. Ahora podemos averiguar cuál es el compor-tamiento del voltaje que aparece sobre sus termina-les durante el intervalo de carga. Pero antes hemos de comprender un ítem impor-tante: Qué es una serie aditiva y qué es una serie sustractiva. Hagamos el siguiente experimento: Con dos pilas de 1.5V cada una, ubiquémoslas de modo que el positivo de la primera quede en serie con el negati-vo de la segunda. Qué voltaje obtendremos? --------------------------------------------------------------------

Seguidamente añadamos una tercera pilita a la se-rie, pero dispuesta de manera que su positivo quede enfrentado al positivo de la segunda pila de nuestro anterior experimento, así:

Cuál será el resultado en el voltímetro? --------------------------------------------------------------------- El segundo experimento nos muestra con claridad en qué consiste una serie sustractiva o serie oposi-ción. Ahora regresemos a la bobina mirando su voltaje de reacción, comprendido entre los puntos 1 y 3 de la

figura 2. Para ello nos valdremos de una conexión como la de la figura 3.

Figura 3. Polaridad de la bobina en la carga.

Observe la flecha que indica en este momento el pulso positivo desde el generador. El voltaje que aparece sobre la bobina cuando esta se encuentra almacenando energía, es como se ha marcado en la figura 3. Y en el oscilograma de la figura 5 lo po-demos observar marcado con el punto 1. Es en este instante cuando la bobina genera un pico en serie oposición al del generador, es decir del mismo signo que el aplicado. En el momento que el generador cae a 0 voltios, una tensión de signos contrarios aparece en la bobina (otra serie oposición) y esta entrega su energía almacenada. Observe que aun cuando los signos han cambiado, la dirección de la corriente se mantiene. Figura 4.

Figura 4. Polaridad de la bobina en la descarga.

Comprobémoslo observando los puntos 3 – 2 del oscilograma de la figura 5.



LA BOBINA 10

Figura 5

Vayamos sintetizando: La tensión sobre la bobina presenta un pico pronunciado en el punto señalado 1. Esto significa que: La bobina se comporta como un circuito abierto en el instante que una fuente genera sobre ella un cambio súbi-to de corriente. Después del punto 1, la curva desciende hasta que la tensión alcanza un valor de cero voltios. Para este momento el flujo de corriente es máximo. Por lo tanto: Una bobina cargada a un nivel de corriente máximo se comporta como un cortocircuito. Ahora observemos en el oscilograma el punto seña-lado con 2, el cual nos deja ver que el voltaje sobre la bobina ha cambiado súbitamente de polaridad, precisamente cuando el generador de onda ha dis-minuido repentinamente a cero en el punto señala-do con 3. Esto quiere decir que la bobina invierte la polaridad del voltaje que tiene entre sus terminales y entrega la corriente que almacenó al negativo del generador.

1. Cuando a través de una bobina circula repenti-namente una corriente, de inmediato reacciona generando un voltaje en el mismo sentido que la corriente aplicada, lo cual resulta un circuito abierto para el primer instante.

2. Cuando la corriente cese bruscamente, la bobina producirá un voltaje de sentido contrario con el fin de entregar su energía almacenada en el mismo sentido de la corriente que la cargó.

FACTORES QUE DETERMINAN LA INDUCTANCIA

Hay cuatro factores que afectan la inductancia de una bobina: a) El número de espiras por centímetro de longi-

tud de la bobina. Cuando dos bobinas tienen la misma longitud, tiene mayor inductancia la que tiene mayor número de espiras.

b) La longitud de la bobina. Si dos bobinas tienen el mismo radio y número de espiras, y una de ellas las tiene más separadas, la bobina más larga tiene la inductancia más pequeña.

c) El radio de la bobina. Cuanto mayor es el radio de una bobina, mayor es la inductancia.

d) El material del núcleo. Cuanto mayor es la permeabilidad del núcleo, mayor es la induc-tancia en la bobina.

INDUCTANCIA MUTUA

El campo generado en una bobina puede inducir un voltaje en otra bobina a causa de un proceso llamado inductancia mutua.



LA BOBINA 11

Tiene que haber al menos dos bobinas para que exista inductancia mutua, mientras que la autoin-ducción sólo necesita de una bobina. Una definición oficial de inductancia mutua estable-ce que es la propiedad de un par de bobinas que da lugar a que se induzca un voltaje en una de ellas por variación de corriente en la otra bobina. La unidad de medida es el Henrio. A fin de tener inductancia mutua, las bobinas tie-nen que estar acopladas debidamente. El acopla-miento depende principalmente de dos factores:

• Distancia entre las bobinas y • Si son o no paralelas.

La inductancia es mayor cuando las bobinas están más próximas entre sí. Para obtener una inductancia mutua máxima, las bobinas tienen que ser paralelas.



CIRCUITOS OSCILADORES

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CIRCUITOS OSCILADORES Cualquier dispositivo que repita dos acciones opuestas a una velocidad regular es un oscilador. Un oscilador es básicamente un amplificador, pero la realimentación positiva lo capacita para sostener la salida sin necesidad de una señal de una etapa precedente. Los osciladores pueden estar consti-tuidos por circuitos LC, bobina condensador, cir-cuitos RC, resistencia condensador, como también pueden partir de un cristal piezoeléctrico. Los valores de la oscilación alternan periódicamen-te. Un ciclo incluye el tiempo de ambas alternan-cias. Un ejemplo de oscilaciones mecánicas es un péndulo con movimiento de vaivén.

CÓMO OSCILA UN CIRCUITO LC En la figura 1 disponemos de un circuito LC conec-tado a una batería de 1 voltio, a través de un inter-ruptor, que en el momento está abierto.

Figura 1

De acuerdo con lo estudiado en el comportamiento de la bobina y el condensador, cuando cerramos el interruptor (figura 3) se genera una circulación a través de la resistencia, la cual carga al condensa-dor con una corriente, y a la bobina con un campo magnético. Esto genera un intercambio entre bobina y conden-sador, que podemos observar en el oscilograma de la figura 2.

Figura 2




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Figura 3

Observemos en la figura 3 que hay una corriente circulando desde el polo positivo de la batería a través de la bobina, el condensador, la resistencia y el suiche, rumbo al polo negativo, en el primer momento de cerrar el interruptor. Simultáneamen-te surge como se observa en el oscilograma, una oscilación provocada por el circuito LC, más con-cretamente por la reacción de la bobina, la que se va amortiguando a medida que pasa el tiempo. Ahora veamos el momento en que el suiche es abierto (figura 4) y estudiemos el oscilograma de la figura 5. Para este instante el suiche se abre, y el circuito LC reacciona como tal.

Figura 4

Cuando la corriente que venía de la fuente se inte-rrumpe en la bobina, su campo magnético produce un voltaje autoinducido. Ahora la bobina es una fuente de voltaje con signo + en la parte de arriba, con el fin de mantener la corriente en el mismo sentido con que venía, lo que permite que el con-densador se descargue primero y luego se llene en sentido contrario. Cuando la corriente en el con-densador disminuye por que está casi saturado , el voltaje en la bobina se invierte para propiciar una carga con sentido contrario. El resultado final es que la inductancia y la capaci-tancia intercambian energía para producir alter-nancias a la frecuencia natural de resonancia del circuito LC, como se muestra en la figura 5. La forma de onda es una onda continua senoidal por-que los valores de tensión e intensidad no pueden cambiar abruptamente. La amplitud de las oscilaciones se vuelve cada vez más pequeña conforme se disipa la energía en la resistencia del circuito. Esto se denomina genera-ción de oscilaciones amortiguadas.

Figura 5




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En realidad una bobina en cualquier circuito puede producir oscilaciones amortiguadas con su capaci-tancia parásita (o distribuida) en paralelo. Una brusca caída de intensidad frecuentemente es se-guida por oscilaciones amortiguadas especialmente en bobinas de alta eficiencia. A la combinación LC se llama circuito tanque por-que almacena energía para las oscilaciones. La habilidad del circuito tanque para producir ondas senoidales se llama efecto de volante. En un circuito oscilador práctico se usa un transis-tor o circuito integrado para amplificación. Así el oscilador puede proporcionar realimentación posi-tiva del circuito de salida a la entrada para mante-ner las oscilaciones. La energía necesaria para las oscilaciones viene de la fuente. El circuito convierte el voltaje DC de la fuente en una salida de corrien-te alterna AC del oscilador. Para osciladores de alta frecuencia es común el uso de circuitos LC. Sin embargo para frecuencias de audio o vertical en televisión, se usan los circuitos RC, ya que los valo-res de L y C deberían ser demasiado grandes.

FRECUENCIA DEL OSCILADOR

La frecuencia de resonancia de un circuito LC de-pende de variables como la inductancia y la capaci-tancia del circuito tanque. La relación entre estas y la frecuencia, es inversamente proporcional.

FORMAS DE ONDA DE LOS OSCILADORES

En la figura 6 se muestran cuatro ejemplos de for-mas de oscilador. En la 6a, la onda senoidal es la que produce un oscilador LC sintonizado. En 6b, la salida de onda cuadrada es de un oscila-dor con tiempos iguales de encendido / apagado. Tal circuito es un generador de onda cuadrada.

La onda rectangular en la figura 6c, es realmente una onda cuadrada asimétrica, ya que el tiempo de encendido y apagado son desiguales. La forma de onda en diente de sierra de la figura 6d, puede derivarse de la forma rectangular de figura 6c. El método para lograrlo es usar el voltaje rectangular para cargar y descargar un capacitor C a través de una resistencia R en serie. Cuando el voltaje aplicado es alto, carga lentamente a C a través de una alta R para producir el alza lineal o rampa. Cuando el voltaje de carga cae, C se des-carga rápidamente a través de una baja R. La fre-cuencia del voltaje resultante en diente de sierra es la misma que la de la forma de onda rectangular. Tal circuito se llama un generador de diente de sierra. (a) (b) (c) (d) Figura 6. Formas de onda de las salidas del oscilador: (a) Senoi-dal. (b) Cuadrada. (c) Rectangular. (d) Diente de sierra.

REALIMENTACIÓN POSITIVA

Con el fin de compensar las pérdidas naturales por la resistencia interna, es necesario llevar parte de la señal del circuito de salida del oscilador a su en-trada, con la misma fase, de modo que la amplitud de la onda que excita, sea un poco mayor. Este proceso se denomina de realimentación positiva.

F = 1 . 2П√LC



CONCEPTOS Y CIRCUITOS DE APOYO 15

CONCEPTOS Y CIRCUITOS DE APOYO

OPTOACOPLADORES El optoacoplador es un dispositivo compuesto esencialmente por dos elementos:

o Un diodo emisor de luz y o Un fototransistor. (En otros casos puede

ser un fotodárlington, fotofet, fototiristor o fotocompuerta.)

Un Optoacople provee aislamiento galvánico, lo que significa que hay transmisión de señal sin con-tacto eléctrico. Por consiguiente las alimentaciones en corriente continua para sus dos etapas deben ser completamente independientes.

CONSTRUCCIÓN Y POLARIZACIÓN

El ELEMENTO EMISOR DE LUZ es un diodo led po-larizado directamente.

o La caída de tensión normal en sus bornes es de 1.8 voltios aproximadamente.

o La corriente promedia es de 20 mA, con un máximo de 30 mA La emisión de luz es di-rectamente proporcional a la corriente cir-culando por el diodo.

Figura 1. Polarización del LED. Sin embargo la caída de tensión normal en el led de un optoacople está alrededor de 1.1V, con una co-rriente entre 8 y 9mA. El ELEMENTO SENSOR es un fototransistor, cuya base es sensible a la luz. Dicha base puede tener o no conexión externa, dado que para su polariza-ción basta la luz.

o El colector del fototransistor se conecta a una tensión positiva con respecto al emi-sor, porque es un transistor NPN. La luz

recibida por base hace variar la resistencia entre colector y emisor.

Figura 2. Fototransistor. .

Figura 3. Terminales del Optoacople.

CHEQUEO

Para comprobar el estado de un optoacople, se chequea primero el diodo led. En la escala de dio-dos del multímetro, la medida normal ofrecida es una caída de tensión de aproximadamente 1 voltio, con polarización directa. (Punta roja en el ánodo y negra para el cátodo con un chequeador digital.) En sentido contrario el circuito mide abierto. Seguidamente se comprueba en la escala de oh-mios más alta, que no haya fugas entre colector y emisor del transistor. En ambos sentidos debe me-dir abierto. Seguidamente se procede a un chequeo dinámico:

Con una pila de 1.5 voltios se polariza direc-tamente el led del optoacople, pines 1 y 2.

Simultáneamente se mide en la escala de ohmios, la resistencia entre colector y emisor del transistor. El registro debe haber bajado.

Retirando la pila, la resistencia retorna de nuevo a ser abierta.

1

2

4 3




APLICACIONES

En televisión es frecuente el uso del optoa-cople. Por ejemplo en las entradas auxiliares de video y audio, cuando el receptor no tie-ne una tierra aislada de la red. Para la pola-rización del led, se usa una fuente que tenga tierra fría: Con un devanado alrededor del núcleo del fly back, se hace una rectificación que suministre 12 voltios. Desde aquí se po-lariza el led y el preamplificador de la señal de entrada, un transistor NPN. La polarización del fototransistor se da des-de el circuito de tierra caliente del receptor. Las fluctuaciones de la señal entrante de vi-deo y audio dan en el led variaciones de luz que son amplificadas por el fototransistor.

La señal pasa, pero los circuitos quedan eléctricamente aislados. Un ejemplo de ello es el televisor Challenger TC 920R. Planote-ca 5 N° 1A.

Para el control de las fuentes conmutadas, es común encontrar que la comunicación entre secundario y primario se establezca a través de un optoacople. Desde la salida de +B (tie-rra fría) se toma una muestra que pasa por el comparador de error y gobierna el led del optoacople. Por su parte el fototransistor que se encuentra conectado al lado primario de la fuente (tierra caliente) es el encargado de hacer el control en el integrado de sui-cheo.




DIODO SCHOTTKY

La frecuencia de operación de una fuente conmu-tada varía según su diseño, de modo que es posible encontrarlas oscilando a la frecuencia horizontal de televisión 15.7Khz, en rangos 7 u 8 veces mayores o incluso más altos. A medida que la frecuencia aumenta, el desempe-ño de los diodos rectificadores se hace más exigen-te, razón por la cual se ha hecho frecuente la utili-zación de diodos especiales para este fin, llamados diodos Schottky. Los diodos que no son de esta clase, se demoran cierta cantidad de tiempo en dejar de conducir cuando se cambia repentinamente su polarización de directa a inversa, lo cual se convierte en un pro-blema a medida que aumenta la frecuencia de ope-ración. Este factor se denomina Tiempo de recupera-ción inverso. El diodo Schottky es un diodo especial al que se le agrega un metal como el oro, la plata o el platino, para llevar prácticamente a cero su tiempo de re-cuperación inverso. Símbolo. Aunque no siempre, es posible encontrar representado al diodo Schottky con una S cuadrada en el cátodo.

Voltaje de conducción. La tensión de conducción de un diodo Schottky fluctúa entre 0.15V y 0.25V. Por esta razón es posible ver diodos Schottky en puentes rectificadores de baja tensión, ya que sólo tumban 0.25V en vez de los 0.7V habituales de un diodo de silicio. Chequeo. En la escala de diodos del multímetro digital la caída normal registrada está alrededor de 0.1V ó 100 milivoltios. (Recordemos que en la esca-la de diodos se leen voltios.) En sentido contrario no hay conducción (a no ser que esté caliente). Cuando se calienta un diodo, cualquiera que este sea, su barrera de conducción disminuye, lo cual es más evidente en un diodo Schottky, de modo que

se puede medir como si estuviera en corto cuando está recién bajado del circuito. Sólo hay que dejarlo enfriar para recuperar su medida normal. Nunca reemplazar un diodo Schottky con otra clase de rectificador. Presentación. Puede ser usado de manera unitaria como se observa en figura 4, y también en medio puente, generalmente con cátodo común como en la figura 5.

Figura 4

Figura 5. Medio puente Schottky. Ejemplos. D10SC4M caso 6085 ó SBL3040PT caso 6090, es un medio puente, y RK34 es un solo diodo caso 586. NOTA: No confundir diodo Schottky con diodo Shockley. Este último es más parecido a un SCR y tiene 4 capas PNPN.




DIODOS ZENER

La unión PN que conforma un zéner contiene un mayor número de impurezas. Esto hace posible que con suficiente polarización inversa se lleve a cabo la ruptura o conducción, manteniendo entre sus bornes un voltaje fijo, llamado voltaje zéner. El propósito de este tema consiste en observar el comportamiento del zéner según esté circuitado en serie o paralelo. Diodo zéner en paralelo. La corriente de un circui-to se divide entre las resistencias que estén en para-lelo actuando como carga. Aún cuando un diodo zéner en paralelo se sitúa con la intención de regu-lar el voltaje de salida, ello no impide que haya carga de parte del elemento mismo. Es precisamen-te esta carga la que pone bajo su dominio la salida final del voltaje.

Figura 6. Zéner en paralelo.

El voltaje registrado a la salida del circuito debe ser el mismo voltaje zéner, siempre que la tensión de entrada sea superior a este. Observe la flecha indi-cando la circulación de corriente a través del diodo. Qué indica esto? ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Zéner en serie. Un diodo zéner en serie introduce una caída de tensión al circuito, equivalente al vol-taje zéner.

Figura 7. Zéner en serie.

El diodo se encuentra en serie con la fuente de 9 voltios y la resistencia de 200Ω. La salida se ha tomado en paralelo con la resistencia de 27KΩ. ¿Cuánto voltaje tumba el diodo?------------------------ ¿Qué pasa con la corriente de salida en caso de que la fuente sea menor de 5 voltios?-------------------------------------------------------------------------------------

Figura 8. Voltaje de entrada menor al voltaje Zéner.

Qué pasa con el voltaje en caso de que la fuente sea menor de 5 voltios?-------------------------------------------------------------------------------------------------------------- El diodo zéner es muy utilizado como referencia en circuitos electrónicos, dados su baja corriente de consumo, alta precisión y reducido costo. También puede encontrarse actuando como regu-lador en fuentes de muy baja corriente. OBSERVACIONES: -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------




CIRCUITOS DE CONTROL EN ELECTRÓNICA

Para el eficiente trabajo de los circuitos electróni-cos, se requieren elementos de examen automático que sensen y controlen constantemente el óptimo funcionamiento de los mismos.

Existen controles automáticos para circuitos osciladores, donde se vigila su frecuencia y fa-se.

En las fuentes de alimentación eficientes, sean estas lineales o suichadas, el voltaje de salida debe ser monitoreado para mantenerlo cons-tante.

Las protecciones de sobre corriente y sobre voltaje deben ser automáticamente puestas en acción cuando el caso lo merezca.

Todo circuito de control automático tiene tres prin-cipios fundamentales a partir de los cuales estable-ce su trabajo. Tales principios son:

o Una muestra. o Una referencia. o Un voltaje de error.

Muestra. Se toma a la salida del circuito. Su estado dará la versión exacta del comportamiento actual. Referencia. Es un circuito completamente inde-pendiente, con unos parámetros fijos de tensión, corriente, frecuencia y/o fase, calibrados de fábri-ca. Contra esta medida será comparada la muestra. Voltaje de error. El circuito activo en el que con-vergen la muestra y la referencia, dictamina una corrección, la cual expide a su salida. Este voltaje de error será llevado como una realimentación a la sección de manejo de salida del circuito controlado. El circuito que expide el voltaje de corrección se llama comparador de error.

En fuentes es común encontrar que un circuito de las características descritas para la comparación y amplificación de error, esté dentro de un chip es-pecializado. Tal es el caso de la familia SEXXX, cuyos tres últimos números informan el voltaje que debe salir al final de la corrección en una fuente, ya sea lineal o suichada. Por ejemplo SE110, SE115, SE125, SE130, SE135, etc. El voltaje de salida de-pende del valor de la referencia.

Sin embargo existen numeraciones distintas para circuitos equivalentes. Por ejemplo en JVC, el inte-grado correspondiente para una salida de 114 vol-tios es el S1854-C2. En Sony el EA135 gobierna una fuente de 135 voltios.

Figura 9. Composición interna de un IC como los SE XXX. Existen otros tipos de integrados que son destina-dos al control en fuentes. Por ejemplo el TLP431 ó KA431 y el UPC1093J. Este elemento es un zéner con tres terminales: ánodo, cátodo y puerta (gate). Se encuentra en dos presentaciones: Tipo transistor y tipo integrado. (Ver los ECG999, ECG999M y ECG999SM.) Son usados en fuentes de Sony, Sam-sung, Sankey, Challenger, Daewoo. De otro lado en Sony hay varios integrados que cumplen el mismo propósito, algunos de ellos pre-sentados en forma híbrida, antecedidos por las letras DM y luego el número correspondiente, DM4 por ejemplo. Es de anotar que el elemento comparador de error al interior de los híbridos DM en Sony, es general-mente un UPC1093J, acompañado del divisor de tensión para la muestra y los demás elementos de control, lo cual nos da la posibilidad de fabricarlos en caso de no conseguirse, tal como empieza a suceder actualmente con algunos modelos.

PIN 1 MUESTRA

PIN 2 SALIDA

PIN 3 REFERENCIA




INDICADORES DE FASE EN UN TRANSFORMADOR

Para indicar la relación de fase en los devanados de un transformador, se diagraman guías en el plano, en forma de puntos gruesos, en alguno de los ex-tremos de cada bobina.

Figura 10. Muestra de fase relativa entre primario y secundario.

Se toma como referencia el primario, cuyo extremo superior en este caso, está señalando la fase. Enton-ces el extremo superior del secundario será positi-vo o negativo en el mismo momento que su con-traparte primaria. Estas indicaciones son de gran utilidad para la correcta lectura del plano.

CIRCUITOS ESNÚBER

Figura 11. Circuito esnúber en paralelo con el transistor.

En Inglés “snubber”, significa achatador, burlador. Se identifica con este nombre al conjunto de com-ponentes dispuesto en paralelo con el circuito co-lector-emisor o drenador-surtidor de un transistor, a fin de protegerlo contra las reacciones generadas

en la bobina, cuando el suiche está por fuera de conducción. Por ejemplo en una fuente conmutada, el transistor conversor en serie con el primario del transforma-dor, debe ser protegido por el esnúber cuando la reacción de la bobina lo golpea fuertemente, para evitar su ruptura. El esnúber puede ubicarse alternativamente en paralelo con la bobina primaria del transformador. Es posible encontrar también elementos achatado-res en el circuito base emisor del transistor. NOTA: NUNCA desconectar algún componente del circuito esnúber al encender la fuente.

CLAMP - DAMPER – DUMPER

La juntura base-emisor del transistor conversor, también es protegida a través de elementos que evitan un exceso de voltaje inverso, en el momento que el mismo deja de conducir. Tales circuitos se nombran como clamp, damper o dumper y se con-forman con diodos de alto suicheo. Clamp o fija-dor, Damper o humedecedor y Dumper o enterra-dor. Cualquier denominación tiene el mismo senti-do.

Figura 12. Diodo damper, dumper o clamp entre base y emisor del transistor.




CHOPPER

La denominación CHOPPER es de uso muy fre-cuente en el argot técnico electrónico. Quienes re-almente saben del origen de este término, presen-tan sus reparos a la costumbre que denomina así al transformador conversor en la fuente suichada. Al incorporar este término del idioma Inglés, lo escribiremos con una sola P, chóper. Significa tro-ceador, es decir convertidor de una gran longitud de algo, en trozos pequeños. Esto es lo que sucede en la fuente conmutada, donde a una gran longitud de corriente directa,

provista por el puente rectificador de entrada de línea y su filtro de aplanamiento, se la convierte en pequeños pedazos que pasan y se interrumpen a través del suiche en serie con la bobina. Entonces el nombre se aplica originalmente a todo el conjunto. Sin embargo, ya sea por extensión o por ignorancia, es el transformador quien heredó el nombre. Nosotros lo usaremos de la forma común, sin ningún reparo. Lo importante es comprender el funcionamiento del sistema.

BACK UP

Se nombra de este modo a los circuitos de respaldo para cualquier sistema. En fuentes DC y circuitos osciladores por ejemplo, al momento inicial para el arranque en funcionamiento, se implementan fuen-tes de baja potencia, las cuales son respaldadas por otras de mayor corriente, generadas gracias a la operación iniciada y que se sitúan en paralelo con las de arranque, para soportar el consumo genera-do por el funcionamiento total del sistema. Elemento clave para que el back up sea efectivo y no genere retornos, es el diodo. Ejemplo: Una fuente de stand by, cuyo pequeño transforma-dor suministra 12 voltios para hacer el primer dis-paro del relay de encendido del resto del TV. Cuando el receptor es puesto ON, desde un secun-dario del fly back se entrega un voltaje entre 12.6 y 13V, el cual se acopla al relay para mantenerlo activo. El voltaje de back up debe ser un poco ma-

yor que el de arranque, debido a que hay un diodo de por medio.

Figura 13. Ejemplo de un circuito de respaldo. Los diodos impi-den la realimentación entre fuentes.




SUICHEO EN MODO DE RÁFAGA Y SUICHEO NORMAL

MODO DE RÁFAGA Este término se refiere a una manera particular de oscilación de una fuente suichada, donde hay una baja frecuencia con un ciclo útil muy pequeño.

Figura 14. Aproximación a un modo de ráfaga registrado en el

osciloscopio. La finalidad del modo de ráfaga es cumplir con las mínimas exigencias de trabajo de una oscilación, para un máximo ahorro de energía. Aunque la frecuencia del ciclo completo es baja, el lapso de tiempo útil del mismo es muy corto. Este modo de trabajo es usado en fuentes suicha-das para el período de stand by. El tiempo real de conducción del suiche se limita al ciclo útil. Las demás oscilaciones se registran espontáneamente en la inductancia y son oscilaciones amortiguadas, que se van extinguiendo en amplitud a lo largo del tiempo. Entre tanto el transistor de suicheo está cortado y sólo reanuda su funcionamiento tiempo después, durante el breve lapso de ciclo útil del período siguiente. NOTA: No todas las fuentes trabajan en modo de ráfaga para stand by. En tales casos, la frecuencia del suicheo es alta comparada con la desarrollada en situación normal.

SUICHEO NORMAL

Cuando la fuente conmutada sale del modo de espera, se normaliza la frecuencia del suicheo. Esto implica un aumento en el ciclo de conducción del suiche.

Figura 15. Aproximación al suicheo en modo normal.

PROPORCIÓN ENTRE FRECUENCIA Y ENERGÍA ALMACENADA

La relación entre frecuencia y energía para una fuente suichada en modo normal, es inversamente proporcional. Significa que cuando la frecuencia es mayor, la salida tiene menos posibilidad de co-rriente y viceversa. Pero cuidado! Esto puede llevar a confusión cuan-do se habla del trabajo en modo de ráfaga. Ya se mencionó que en este estado, la frecuencia es muy baja. Sin embargo la salida cumple con los míni-mos requisitos de corriente. Dónde está la contradicción? Realmente no hay contradicción si recordamos que en ráfaga, aunque la frecuencia del ciclo completo es baja, el tiempo real de conducción del suiche (período útil) es muy breve. El resto está ocupado por oscilaciones amortiguadas.

Ciclo útil muy breve

Oscilaciones amortiguadas

Período de baja frecuencia

El suiche conduce

El transformador entrega la energía



EL TRANSISTOR DE EFECTO DE CAMPO 23

EL TRANSISTOR DE EFECTO DE CAMPO

Dada la facilidad y economía de fabricación, los transistores de efecto de campo se han vuelto cada vez más importantes y tan comunes como los tran-sistores bipolares. Los FET también son conocidos como transistores unipolares, ya que la corriente principal se mueve a través de un solo material, ya sea positivo o negativo, llamado Canal. La cantidad de corriente que se desplaza a través del canal, es administrada por un voltaje aplicado a la Puerta, fabricada esta de material P si el canal es N y viceversa. Los extremos del canal, por donde circula la co-rriente principal, se denominan Drenador y Surtidor. Las características de conducción de los FET se asemejan a las de un transistor bipolar y aún las superan en algunos aspectos. Una de las principa-les es que la corriente entre drenador y surtidor puede ser administrada por un voltaje de entrada con casi cero corriente en la puerta. Esto significa una alta impedancia en el circuito de entrada, cua-lidad indispensable en el manejo de señales débi-les, por ejemplo las de antena en un sintonizador de canales. Existen dos clases principales de FET:

• Los FET de unión y • Los MOSFET o constituidos por metal / óxi-

do / semiconductor.

FETS DE UNIÓN

Según el material de construcción, existen dos tipos de FET: Canal N y Canal P. El canal es una resistencia de silicio, que conduce corriente entre drenador y surtidor. La corriente se controla con el voltaje aplicado a la puerta. Esto permite que el FET sea usado como amplificador o como suiche. Un FET de canal N conduce o tiene ensanchado el canal cuando la puerta tiene un voltaje 0V. Al dre-nador se aplica una tensión positiva con respecto a surtidor. A medida que el voltaje de puerta se hace

más negativo, el canal se estrecha hasta cerrarse por completo.

Figura 1

MOSFET

Los transistores de efecto de campo, hechos de metal / óxido / semiconductor han llegado a convertir-se en los más importantes de la familia, por su faci-lidad de fabricación y mínimo consumo de energía. También, como los FET, son construidos de mate-rial tipo P ó N, pero a diferencia de aquellos, la puerta está aislada por una delgada capa hecha de dióxido de silicio SIO2.

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NMOS y PMOS

p

n+ n+

S G D

B

np+ p+

S G D

B

canal Ncanal N canal Pcanal P

NMOSNMOS PMOSPMOS

Figura 2 Dado que el objetivo de nuestro tema es el estudio de las fuentes conmutadas, nos centraremos en el MOSFET canal N, tipo ensanchamiento, amplia-mente usado como suiche de potencia en muchos diseños.




0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1

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“MOSFET tipo ensanchamiento”Construcción típica

p

n+ n+

p

n+ n+

P

n+ n+

sustratosustrato

Surtidor o fuente

Surtidor o fuente

Drenador o sumidero

Drenador o sumidero

Compuerta (“gate”)

Compuerta (“gate”)

SiO2SiO2

AluminioAluminioTerminalTerminal

Cuerpo Cuerpo

Canal (“Channel”)

Canal (“Channel”)

Figura 3 Un voltaje de puerta positivo crea un canal entre drenador y surtidor. Entonces la corriente puede fluir a través del canal. El voltaje de puerta gobierna la resistencia entre drenador y surtidor. Si el voltaje sube, la resistencia baja, pero si el voltaje de puerta cae a 0V, la co-rriente entre drenador y surtidor es cero. Esta es la razón para llamar a este tipo de MOSFET de “en-sanchamiento” o “enriquecimiento”. En drenador la tensión de polarización es positiva.

0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1

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P

Polarización del MOSFET

Substrato

GS D

VGS

n+n+

D

VDS

Canal de conducción. Permite paso de corriente

de electrones.

Canal de conducción. Permite paso de corriente

de electrones.

Figura 4 A diferencia de los transistores bipolares, la tensión de puerta en el MOSFET puede variar en el rango de varios voltios. Al estar la puerta aislada por el dióxido de silicio, se forma un condensador de muy baja capacidad entre puerta y surtidor. Entonces la corriente es despreciable. Por esta razón se dice que el manejo se hace con voltaje.

Los tipos de MOSFET usados en fuentes conmuta-das pueden articular corrientes altas en pocas bi-llonésimas de segundo.

¡CUIDADO! La capa aislante entre puerta y canal, hecha de dióxido de silicio, es muy delgada, razón para que ocurra daño por cargas electrostáticas, si no se to-man las precauciones apropiadas. Dicen los que saben de este aspecto, que es posible que la carga estática generada por la ropa o una envoltura de papel celofán puedan dañar la compuerta de un MOSFET.

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Daño electrostáticoLa capa de SiO2 que forma la compuerta es bien delgada.

– Asegura que el campo eléctrico sea lo más intenso posible.

– Puede ser destruida por descargas electrostática.

– El daño es permanente.

P

n+ n+

S G D

BSiO2SiO2

AluminioAluminio

Figura 5 Sin embargo es un hecho que cuando uno va a cualquier almacén de repuestos, estas precauciones no se observan. Igual ocurre en el montaje cuando nos toca reemplazarlo, y sin embargo es raro que ocurra daño. Por ejemplo un IRF9610 ó un P6N60FI y similares. ¿Será que los están fabricando con algún tipo de protección?

SÍMBOLO

Figura 5




PROBADOR DE MOSFET

De la página “comunidadelectronicos.com” anexamos el siguiente documento, que puede ser de utilidad a la hora de hacer prueba dinámica de un MOSFET.

Figura 6

Lista de materiales: C1 - Capacitor 4,7uF (16Volts mínimo) R1 - Resistencia 2200Ω1/4W R2 - Resistencia 10KΩ 1/4W R3 - Resistencia 680Ω 1/4W R4 - Resistencia 100 KΩ 1/4W IC - CMOS CD4049 D1 - LED Rojo D2 - LED Verde (Colores y tamaños a elección o disposición) Pulsador: NA (Normalmente abierto) Batería de 9V. Zócalo para transistores, conectores, etc.

Modo de Uso: Consiste en conectar correctamente los terminales D, G y S del transistor MOS-FET en los correspondientes terminales del probador y verificar lo siguiente, de acuerdo al diagrama:

I) TRANSISTOR EN BUEN ESTADO: a) "Transistor con diodo interno surtidor-drenador". Si el "LED verde" enciende (debido a presencia del diodo interno) antes de presionar el pulsador y luego de presionar el mismo, es acompañado por el "LED Rojo" (Canal N), significa que el transistor es de "canal N" y su correspondiente diodo surtidor-drenador se encuentran en BUEN ESTADO. El caso "inverso" significa que un transistor "canal P" con diodo interno (S-D) está en BUEN ESTADO. b) Si el transistor carece de diodo entre surtidor y drenador, solo el "LED Rojo" encenderá luego de presionar el




pulsador, si éste es de "canal N" y se encuentra en BUEN ESTADO. Lo inverso ("LED verde" enciende sola-mente c/ pulsador activado) se cumpliría para un transistor de "canal P" en las mismas condiciones.

II) TRANSISTOR EN CORTOCIRCUITO (malo): En caso de estar el transistor en CORTOCIRCUITO, se produce el "encendido" de "ambos" LED sin necesidad de presionar el pulsador. (Esto es más rápido y práctico determinarlo con el buzzer o comprobador de conti-nuidad del tester!)

III) TRANSISTOR ABIERTO (malo): En caso de transistor ABIERTO tanto con el pulsador activado como sin activarlo, "ambos" diodos permane-cen "apagados". (En este caso convendría hacer un ligero corto entre terminales D y S del probador y al pro-ducirse el "encendido de ambos LED" nos aseguramos el estado medido del transistor)



EL TRANSISTOR BIPOLAR

27


Un transistor bipolar está constituido por tres capas de material semiconductor, dos negativas, una positiva para el NPN, y dos positivas, una negativa para el PNP. El nombre para cada uno de los terminales, conservando el orden NPN ó PNP, siempre será emisor, base, colector, de modo que la base es el electrodo central. El objetivo al usar un transistor es conseguir un gran flujo de corriente entre emisor y colector, gobernándolo con una muy pequeña corriente desde la base.

CARACTERÍSTICAS DE CONDUCCIÓN DEL TRANSISTOR

La unión base emisor constituye un diodo, de modo que si el material es silicio, la tensión necesaria para que haya conducción está entre 0.5 y 0.7 voltios. En otras palabras, para que un transistor conduzca, es esencial que entre base y emisor haya una tensión aproximada de 0.6voltios de polarización directa. Esta regla de oro vamos a concretarla con unas explicaciones gráficas:

Figura 1 En la figura 1 observamos que la tensión base emisor del transistor es de 0.45 voltios, es decir, menor de 0.5voltios. Por el circuito colector emisor circula una corriente despreciable de 1.40μA. Por lo tanto, no hay caída de tensión en bornes de la resistencia de 1K. El voltímetro demuestra que la tensión colector emisor, es la misma que la de la fuente.

Figura 2 Ahora, en la figura 2, la tensión de base a ascendido a 0.5volitos, con lo cual una pequeña corriente de 8.39μA ha comenzado a fluir, haciendo que la lectura del voltímetro caiga en 0.01voltios. En este momento podemos afirmar que la resistencia colector emisor del transistor empieza a reducirse.

Figura 3 Observamos en la figura 3, que la tensión entre base y emisor es de 0.6voltios, lo cual ha hecho que la resistencia colector emisor disminuya un poco más. Por consiguiente ha aumentado la caída de tensión en los bornes de la resistencia, y ahora el voltímetro registra 8.67voltios desde colector a tierra. ¿Cuánta es la caída de tensión en bornes de la resistencia? ___________________voltios. La lectura del amperímetro es de 332μA y se pueden observar las flechas señalando la dirección de la corriente. Usando la ley de Ohm confirme la corriente circulando a través de la resistencia. Recuerde que I=E/R. Entonces la corriente es de_______________________________




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Figura 4 Ahora en figura 4 el transistor está saturado. ¿Qué significa esto? Observe que la tensión base emisor es de 0.7 voltios, y según el voltaje registrado entre colector y emisor, podemos afirmar que la resistencia interna del transistor es baja. La corriente que circula por la resistencia y el circuito colector emisor del transistor, señalada por las flechas, se mide en el amperímetro como de 8.98mA. Compruebe este valor partiendo de la ley de Ohm. De acuerdo con este análisis, qué significa para usted el hecho de que el transistor se encuentra saturado? _______________________________________________________________________________________________________________ Los ejemplos anteriores fueron efectuados en su totalidad con transistores NPN, pero también aplican sus leyes a los transistores PNP. Para estos últimos basta observar las diferencias de polarización de acuerdo con sus materiales de construcción. La tensión base emisor del transistor en figura 5 es de –0.4 voltios. En otras palabras, para un transistor PNP la tensión de la base siempre debe ser negativa con respecto al emisor. Sin embargo, todavía –0.4 voltios no logran poner en conducción al transistor y, por consiguiente no hay caída de tensión en colector. Entonces también podemos afirmar que la corriente colector emisor es de _____________ amperios.

Figura 5 En la figura 6, la tensión base emisor es de ________ voltios. Ahora se mide una caída de tensión en colector. Ello indica que la resistencia interna del transistor ha disminuido. Podemos calcular la corriente basándonos en la ley de Ohm I=E/R. Entonces la corriente es de ______________ amperios.

Figura 6

Figura 7 Observemos en la figura 7 que la tensión entre base y emisor se ha incrementado a _________ voltios. Esta es la razón para que en el voltímetro se lea 8.61V. Significa por lo tanto, que la resistencia interna del transistor se ha (aumentado/ disminuido)____________________




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Según el cálculo que podemos obtener basados en la ley de Ohm, la corriente que circula por la resistencia es de: ________________. La corriente a través de la resistencia es/ no es la misma que circula entre colector emisor del transistor ______________ Figura 8 Como la corriente en el transistor es la misma que circula a través de la resistencia, y es de 0.393 mA, calculemos ahora la resistencia interna del transistor basados en la ley de Ohm R=E/I. ¿Cuál es la tensión? Observemos que si el voltímetro dice 8.61 voltios, esta es la tensión entre colector y emisor del transistor. Entonces 8.61V / 0.00039 Amp = 22.077ohmios. Esta es la resistencia interna del transistor, 22.1K aproximadamente. Figura 8. En la figura 9 observamos que la tensión base emisor del transistor es de -0.7 voltios. Cuando esto sucede decimos que el transistor está saturado, y por lo tanto la resistencia colector emisor es mínima. Si la resistencia interna del transistor es muy baja, el voltaje colector emisor también es _______________________ Calcule la corriente a través del transistor. _______________________

Figura 9 Seguidamente averigüe la resistencia interna del transistor. R=E/I. ______________________

AHORA RESPONDA LAS SIGUIENTES PREGUNTAS:

¿Qué voltaje se aplicó para los experimentos con el transistor NPN al terminal de colector? (figuras 1 a 4) ________________ ¿Fue este voltaje positivo, o negativo? ___________ De acuerdo con esta observación diga cómo debe ser la polarización de colector con relación a emisor para un transistor NPN? __________________ Seguidamente observe la polarización de colector para los gráficos (figuras 5 a 9) de transistores PNP. El voltaje aplicado al colector con relación al emisor fue __________________ De acuerdo con esta otra observación, diga cómo debe ser la polarización de colector con relación a emisor para un transistor PNP? _________________




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COMPLETE LA POLARIZACIÓN PARA LOS SIGUIENTES TRANSISTORES:

Figura 10

CUALES DE ESTAS POLARIZACIONES SON INCORRECTAS?

Figura 11




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CONCLUSIONES 1. Para que un transistor conduzca la tensión base emisor debe ser de polarización directa, entre 0.5 y 0.7

voltios. Esto significa que con relación al emisor, la tensión de base en un transistor NPN debe ser positiva, mientras que en un PNP la misma será negativa.

2. La polarización de colector para un transistor NPN debe ser más positiva que la polarización de la base. 3. La polarización de colector para un transistor PNP debe ser más negativa que la polarización de la base. 4. Cuando la polarización base emisor sube en sentido de conducción, la resistencia colector emisor baja y

la corriente aumenta tanto para un transistor NPN como para un PNP. 5. En los ejemplos de polarización, figuras 1 a 9, hemos aprendido que cuando un transistor conduce, la

tensión entre colector y emisor disminuye, ya que su resistencia interna también lo hace.

POLARIZACIÓN EN REGIÓN ACTIVA Y REGIÓN DE CORTE Polarizar es llevar alimentación en corriente continua a un elemento, como por ejemplo, un transistor. La polarización es esencial para que el circuito trabaje. Un transistor puede estar polarizado en región activa, ó en región de corte. Esto depende de la clase de circuito en que esté operando. • Cuando un transistor tiene entre base y emisor un voltaje de corriente continua comprendido entre 0.5 y

0.7 voltios, se dice que está en región activa. Esto significa que el transistor conduce. • Si la tensión entre base y emisor es inferior a 0.5 voltios, se dice que el transistor está en región de corte.

En otras palabras, el transistor no conduce. • Concretamente se dice que un transistor está en región activa, cuando su voltaje corriente continua entre

base y emisor es de 0.6 voltios. (Ver Tabla 1)

TIPO CORTE SATURACIÓN REGIÓN ACTIVA PÓLARIACIÓN EN MEDIO SILICIO Menos de 0.5v 0.7V ó más 0.5 a 0.7V 0.6V

Tabla 1



FUENTES CONMUTADAS 32

FUENTES CONMUTADAS

INTRODUCCIÓN Para el normal funcionamiento de cualquier equipo es necesario disponer de una fuente de poder que le provea sus necesidades de voltaje y corriente. Durante mucho tiempo el uso de fuentes lineales, ha sido la manera de responder a esta necesidad. Tales diseños generalmente son de baja eficiencia, ya que disipan en forma de calor la diferencia entre el voltaje de entrada no regulado y el voltaje de salida regulado. Además su tamaño es general-mente considerable. Para superar estas limitaciones se ha recurrido al diseño de fuentes suichadas, debido a sus carac-terísticas de eficiencia y bajo volumen. Sin embar-go, inconvenientes como la emisión de ruido elec-tromagnético y de radio frecuencia, son inherentes a su constitución y deben ser eliminados. Los términos conmutación, suicheo u oscilación, co-rresponden a la acción repetida de circular una corriente e interrumpirla, a través de un circuito.

El principio general de una fuente conmutada, tie-ne como resultado la conversión de una tensión DC en otra DC gracias a las reacciones ocasionadas por cambios abruptos y constantes de los valores de corriente a través de una inductancia. La energía resultante será rectificada y filtrada para disponer nuevamente del voltaje DC. La salida depende del control efectuado por un circuito automático el cual, gracias a la compara-ción entre muestra y referencia, administra el tiempo de encendido – apagado del suiche en serie con la bobina, para la dosificación de corriente a través de la misma. NOTA: Si bien es cierto que los principios generales de las fuentes conmutadas son de aplicación universal, el objetivo de este curso tiene énfasis en fuentes cuyos vol-taje y corriente no son muy altos. De esta manera, al hablar de temas como “protecciones”, se excluye la con-sideración de aquellas aplicaciones cuyo rango de estrés sea superior a los valores promedio de un receptor de televisión o aparatos similares en consumo de potencia.

FUENTES LINEALES La operación de un regulador lineal es siempre en corriente continua. La diferencia de tensión entre el circui-to de fuente no regulada y la salida, es disipada en forma de calor por el elemento de control o regulador, que se convierte en una resistencia variable para mantener constante el voltaje de salida, no obstante las variacio-nes de la entrada y de la carga. Existen esencialmente dos modalidades de regulador lineal:

El regulador en paralelo y El regulador en serie.

Figura 1. Diagrama en bloques de una fuente lineal tipo serie.




REGULADOR EN PARALELO. Es un sistema usado para circuitos de pequeño consumo, dado su bajo factor de rendimiento. El regulador mantendrá constante el voltaje de salida derivando a tierra parte de la corriente del circuito. Este ya es en principio un factor de bajo rendimiento. Cuando la carga aumenta, el drenaje de corriente a tierra será menor. Ejemplo:

Figura 2

REGULADOR EN SERIE: La eficiencia de este sistema es mayor, debido a que la pérdida de corriente es mínima cuando el circuito no tiene carga. Sin embargo a medida que el consumo aumenta, la diferencia entre la fuente primaria y la salida genera disipación de calor en el elemento de control.

Figura 3

FUENTES CONMUTADAS Las reacciones generadas en una bobina y la energía almacenada en la misma ante cambios súbitos de co-rriente, pueden ser convertidas en tensiones de corriente continua a través de rectificación y filtraje. Si el ele-mento de suicheo disipa una baja proporción de la energía en forma de calor, la eficiencia del circuito será muy superior a la de una fuente lineal. El voltaje de salida está en relación con el tiempo de encendido y apagado del suiche. Por tanto el sistema de regulación debe administrar estos parámetros para que la fuente tenga una salida constante.

Figura 4. Diagrama en bloques de un tipo de fuente conmutada.

FUENTE

NO REGULADA

CIRCUITO CONVERSOR

MUESTRA

CIRCUITO OSCILADOR

P W M

DRIVE CONTROL

S A L I D A




MÉTODOS DE CONTROL

Los sistemas más comunes de hacer el control so-bre una oscilación para administrar el tiempo de encendido – apagado del suiche son:

• PWM o modulación de ancho de pulso. • Modulación de frecuencia. • Saturación de núcleo.

MODULACIÓN DE ANCHO DE PULSO. La

sigla PWM viene del inglés “Pulse width mo-dulation”, y significa Modulación de ancho de pulso. Es la fabricación de una onda de fre-cuencia constante, con posibilidad de que la duración de sus semiciclos pueda variar com-plementariamente. Esto significa que, aunque el período tiene una extensión fija, si la dura-ción del semiciclo positivo se reduce, aumenta el tiempo del semiciclo negativo y viceversa. La incidencia final está en la duración del tiempo de encendido - apagado del suiche. Supongamos que este es un transistor NPN. Entonces su base debe ser excitada por una onda positiva con respecto al emisor. Para que exista suicheo, la onda en la base debe tener una amplitud suficiente con el fin de saturar y cortar al transistor. La forma ideal es una onda cuadrada o rectangular.

Figura 5. La frecuencia es constante. El ancho de pulso varía. La duración del semiciclo positivo determina el tiempo de encendido del transistor. Sin mo-dificar el ciclo total, es posible hacer el semici-clo positivo más corto o más largo. La energía almacenada en la bobina es direc-tamente proporcional al tiempo de circulación de corriente por la misma. De otro lado, el pico de tensión entregado en la descarga, será pro-porcionalmente inverso al tiempo de la misma

descarga. Significa que si este tiempo es corto, la bobina producirá un voltaje mayor al entre-gado si dispone de un tiempo largo para des-hacerse de su energía almacenada. Figura 6. La amplitud de la reacción (líneas segmentadas) depende del tiempo disponible para la descarga. El circuito modulador de ancho de pulso regu-la el voltaje de la fuente, debido a que desde la salida se toma una muestra en corriente conti-nua, que es comparada con la onda generada por el circuito oscilador (referencia). Como re-sultado final es modificado el ciclo útil del PWM.

NOTA: la modalidad PWM es sólo una de las posi-bilidades de control para una fuente conmutada. Sin embargo el manejo, aunque sea efectuado con un método diferente, siempre sigue el mismo prin-cipio de muestra, referencia y voltaje de error, para conseguir la regulación.

¿CÓMO SE GENERA EL PWM? Una frecuencia puede ser modulada en ancho de pulso par-tiendo de la comparación de una onda que puede ser diente de sierra, triangular o senoi-dal, con un voltaje de muestra, a través de un amplificador operacional. Si el voltaje de muestra baja, la salida del PWM aumentará, haciendo que el suiche con-duzca por un tiempo mayor para mantener fijo el voltaje de salida. El efecto contrario ocurre si el voltaje de muestra sube. Ver figura 7. Integrados de frecuente uso para hacer PWM, se encuentran en los ECG 7096 a 7099 entre otros.




Figura 7. Circuito generador de PWM y su funcionamiento observado en el osciloscopio.

MODULACIÓN DE FRECUENCIA. La oscila-ción aplicada al conversor puede ser modula-da en frecuencia para hacer el ajuste en la sali-da de la fuente: cuando la frecuencia baja, el tiempo de carga de la bobina es mayor gene-rando voltajes de reacción superiores a los ob-tenidos cuando la frecuencia sube. Es poco usual encontrar este sistema de manera exclu-siva, pero fácilmente puede estar combinado con la PWM, haciendo gobierno por frecuencia / ancho de pulso.

Existe además, una manera de modular la fre-cuencia de una fuente para hacer que trabaje diferente en stand by y en encendido. Tal con-siste en propiciar el modo BURST o de ráfaga. En este caso la frecuencia de suicheo en stand by es muy baja, aunque el ciclo útil es muy corto. Esto suscita oscilaciones no aprovecha-bles en el sistema mientras el suiche permane-ce cortado, hasta que el nuevo ciclo útil apare-ce. (Ver “Conceptos y circuitos de apoyo”)

NÚCLEO SATURADO. En este caso la frecuen-cia y el ancho de pulso de la oscilación, no var-ían. El voltaje de salida es mantenido constan-




te, haciendo más o menos alta la inductancia del transformador, y por tanto su eficiencia para generar tensiones de reacción. Esto se lo-gra introduciendo una corriente continua de control a través de un devanado independien-te, dispuesto en forma transversal sobre el mismo núcleo. La disposición transversal de la bobina de control, modifica la inductancia en el transformador, cuando la corriente de con-trol circula.

TRES MODOS BÁSICOS EN LA DISPOSICIÓN DEL SUICHEO

Hay tres maneras básicas de posición relativa entre suiche, bobina y diodo rectificador para conseguir el suicheo. Dependiendo de ellas, será la caracterís-tica de voltaje y corriente de la fuente. 1. STEP DOWN. También se denomina “Reduc-

tor”. Se caracteriza porque su voltaje de salida es menor que el de entrada y proporciona bue-nos niveles de corriente.

Figura 8. Fuente tipo Step down.

En el momento inicial el suiche se cierra y carga al condensador con un valor medio de fuerza Electromotriz FEM. La razón es-triba en que la oposición de la bobina a la circulación de la corriente impide la carga total del condensador en el tiempo de en-cendido del suiche, que debe ser menor de 5 taos para la bobina. Este paso aporta la corriente.

Cuando el suiche se abre, la bobina genera una fuerza contra electromotriz FCEM ne-gativa al lado del diodo, el cual la rectifica, cargando el condensador con el voltaje pi-co inverso. Este paso aporta el voltaje.

2. STEP UP o elevador. El voltaje de salida es ma-

yor que la entrada. Los valores de corriente son medios.

Figura 9. Conversor elevador.

Cuando el suiche conduce, la tensión de entrada va a tierra, haciendo circular co-rriente por la bobina. El diodo no conduce.

En el semiciclo negativo cuando el suiche se abre, la tensión de FCEM en la bobina es rectificada por el diodo cargando el filtro con el voltaje de la fuente, más la tensión pico en la bobina.

3. INVERSOR o fly back. La salida puede ser ma-

yor o menor que el voltaje de entrada. La dis-ponibilidad de corriente es baja. Puede produ-cir sobre voltajes con facilidad, lo cual debe controlarse.

Figura 10. Fuente tipo fly back.

En el semiciclo positivo el suiche conduce, y a través de la bobina circula determinado valor de corriente a tierra. El diodo no conduce.

Cuando el suiche se abre, la corriente se in-terrumpe a través de la bobina y esta reac-ciona haciendo conducir al diodo con su FCEM de sentido negativo. El voltaje gene-rado depende del tiempo de conducción del suiche.

Se denomina fly back porque la conduc-ción del diodo se lleva a cabo durante el tiempo de corte del transistor.




ANÁLISIS EN BLOQUES DE FUENTES CONMUTADAS

Como se ha expresado, existen diferentes sistemas de diseño y dentro de cada uno la forma particular de llevarlo a término, puede ser también múltiple. No obstante es posible tener una apreciación gene-ral bastante aproximada a través del diagrama en bloques. (Ver figura 4.) • OSCILADOR. Para establecer un suicheo en el

circuito de salida, es indispensable la presencia de un oscilador. Este elemento puede ser un bloque independiente, o estar constituido por la combinación transformador suiche y con-densador, en lo que se denomina una fuente auto oscilante.

• CONVERSOR. Se compone de la combinación

suiche (transistor de potencia) y bobina o trans-formador. A través de este circuito circula la corriente principal de la fuente.

• MUESTRA. Es un voltaje DC, tomado de la

salida principal o de alguna salida auxiliar, que entra al circuito comparador.

• REFERENCIA. Es el punto de comparación con-

tra el cual se mide la tensión de muestra. Puede ser un voltaje DC fijado por un diodo zéner, o uno AC dado por valores RC, posible en mo-dulación por ancho de pulso.

• COMPARADOR DE ERROR. Ya hemos obser-

vado que un circuito PWM es esencialmente un comparador de error. En las fuentes que no usan esta técnica, un transistor o un amplifica-dor operacional dentro del integrado, es el que lleva a cabo la función. También es factible un bloque independiente cuyo componente prin-cipal sea un zéner programable, en integrados como el UPC1093J ó TLP431. Encapsulados como el SE110, SE125, SE130, etc, incluyen tan-to el comparador que es un transistor, como el zéner de referencia, además del divisor de ten-sión para la toma de la muestra.

• DRIVE CONTROL. No siempre se encuentra

este bloque de manera definida, ya sea porque no exista como tal (fuentes de regulación por núcleo saturado en Sony) o porque esté inclui-do dentro del integrado, como en el STR S6707

y similares. La función del circuito drive es conformar la onda que golpea la base o puerta del suiche.

• SALIDA. Cuando el voltaje en el filtro de salida

es correcto, se considera completamente cum-plido el objetivo de la fuente. La rectificación puede ser en media onda, onda completa puente u onda completa transformador, siendo más utilizada la primera. Los rectificadores son diodos de alto suicheo y el sistema de filtraje procura evitar ruido de la fuente hacia las de-más zonas del receptor.

SISTEMAS DE PROTECCIÓN

Son varios los parámetros de protección en una fuente conmutada, a fin de que su operación sea eficiente y segura. 1- LÍMITE DE INRUSH. Este circuito reduce el

flujo de corriente hacia los terminales de entra-da cuando la fuente es activada por primera vez, debido a que el filtro está descargado. En aparatos de televisión y similares este requisito es satisfecho mediante la puesta en serie de una resistencia de bajo valor y buen vatiaje en-tre el puente rectificador y el filtro de aplana-miento. En casos como las fuentes de PC, el límite de inrush es confiado a un termistor NTC.

2- SOFT START. Significa arranque suave. Este

sistema hace que la corriente inicial a través del suiche y la bobina sea gradual, dado que los fil-tros de salida están descargados. De este modo se evita ya sea la saturación durante el manejo, o el transiente excesivo al momento del corte.

3- PROTECCIÓN DE SOBRE VOLTAJE DE SALI-

DA. En fuentes que no tienen aislamiento galvánico entre la entrada y la salida, un corto en el suiche puede trasladar a la carga todo el voltaje disponible en el filtro de aplanamiento. En estas circunstancias es muy usado para te-levisión un diodo zéner de avalancha controla-da (caso 570) cuya función es ponerse en corto si el voltaje entre sus bornes sobre pasa los 130V, seguido de la interrupción del fusible de entrada. Puede eventualmente encontrarse un SCR cumpliendo la misma función.




Esta protección también se encuentra en fuen-tes cuyo secundario está aislado de la red, co-mo las de Sony KV21RS10 por ejemplo.

4- PROTECCIÓN DE BAJO VOLTAJE. En algunos

integrados para el manejo de fuentes suicha-das, existe un circuito capaz de inhibir la salida drive al conversor, cuando el voltaje de alimen-tación caiga por debajo de cierto límite. Tal es el caso del TEA2262.

5- PROTECCIÓN DE SOBRE CORRIENTE PARA EL

CIRCUITO DE ENTRADA. Este implemento es aplicado para establecer un límite de circula-ción de corriente por el conversor. Si bien es cierto que en el secundario ya debe haber un circuito protector de igual característica, el primero es puesto como un respaldo (back up) que rápidamente proteja al conversor en caso de sobre corriente, máxime cuando la salida del secundario sea múltiple y el exceso pueda ubicarse en una fuente distinta de la principal.

6- PROTECCIÓN DE SOBRE CORRIENTE PARA

LA SALIDA. La corriente de consumo para una fuente suichada tiene un límite establecido, a partir del cual un circuito sensor sea capaz de inhibir el funcionamiento total, sin que se pro-duzcan daños o calentamiento. En algunos di-seños, el sistema conduce a un shut down permanente. En otros, el circuito vuelve a acti-varse enseguida, produciendo un ruido carac-terístico, ya que a una determinada frecuencia la fuente está activándose e inhibiéndose de nuevo, por la acción del protector de sobre co-rriente u OCP. (Over Current Protection.)

7- CIRCUITOS CONFORMADORES DE ONDA.

Cuando el suiche de potencia es un transistor bipolar, se pueden encontrar en su base dife-rentes componentes que ayudan a que las on-das de corriente y/o voltaje, tanto de encendi-do como de apagado del transistor, sean ade-cuadas. Tales elementos pueden ser condensa-dores, diodos, bobinas o resistencias, ya sea en serie con la base, o en paralelo entre base y emisor. Dentro de este sistema de protección se incluyen los llamados esnuber o achatadores, así como los clamp, dampers y dumpers. (Ver “Conceptos y circuitos de apoyo”)

SECUENCIA TÍPICA DE OPERACIÓN DE UNA FUENTE SUICHADA

A pesar de los diferentes diseños, se puede hablar de una secuencia aplicable al funcionamiento de cualquier fuente, la cual servirá de base para su conocimiento y análisis de diagnóstico. Los ítem observados tienen referencia a fuentes suichadas, cuyo suiche sea un transistor bipolar NPN, por ser las más comunes. Cuando se analicen de manera particular fuentes con mosfet de poten-cia, se harán las distinciones y analogías corres-pondientes. A. Arranque. B. Respuesta de apoyo para saturación del sui-

che. C. Acción del sistema que controla la corriente

primaria. D. Corte del suiche. E. Realimentación positiva para el nuevo ciclo. NOTA: El paso B pertenece a los sistemas auto oscilan-tes. En aquellas fuentes que disponen de un oscilador independiente, se salta directamente al punto C. No obstante, el integrado puede recibir un VCC de apoyo desde algún secundario de la misma fuente suichada. A. ARRANQUE. Todo sistema de oscilación nece-

sita de un circuito externo de inicio, apoyado en la fuente no regulada, que permita la circu-lación de la corriente inicial. Luego de esta ac-ción, el sistema es capaz de generar el apoyo para que la intensidad principal aumente a través del suiche. Elementos típicos de arranque son la resisten-cia y/o el condensador. La intensidad de arranque es de bajo valor, porque va a la base del suiche. Cuando se trata de transistores de efec-to de campo no se habla de corriente, sino de voltaje en la puerta, el cual ensancha o estrangula el canal de corriente entre drenador y surtidor.

B. RESPUESTA DE APOYO PARA LA SATURA-

CIÓN DEL SUICHE. Cuando la fuente es auto oscilante, la reacción del transformador de sui-cheo en alguno de sus terminales, debe tener sentido positivo en el momento del arranque, para ser conducida como realimentación posi-tiva a la corriente de base, lo que hará que el transistor de potencia se coloque en ó muy cer-




ca de la saturación. Es obvio que entonces la corriente primaria (colector-emisor) aumentará de gran manera, para que en lo posible no haya disipación de potencia en el conversor.

Si la fuente dispone de un oscilador indepen-diente, la acción de este no requiere de una respuesta inmediata de apoyo para mantener la corriente de base.

C. ACCIÓN DEL SISTEMA QUE CONTROLA LA

CORRIENTE PRIMARIA. Ahora que la corriente entre colector y emisor del suiche es considera-ble, debe haber un sistema que diga el punto límite de la misma.

Hay varias clases de circuitos que pueden res-ponder a esta necesidad y operar según la si-tuación, dando por descontado el soft start del momento inicial. El primero corresponde a la constante de tiempo impuesta por el circuito RC dentro del oscilador. Otro circuito que puede causar el corte, es el comparador y ampli-ficador de error. De acuerdo con la relación en-tre el voltaje de muestra y la referencia, este con-junto puede decidir el tiempo en que el suiche debe ser cortado. La tercera posibilidad de control puede ser establecida por el protector de sobre corriente (OCP), ubicado en serie con la corriente primaria.

D. CORTE DEL SUICHE. La acción de suspender la

intensidad de base en el transistor de potencia, tiene como consecuencia inmediata la dismi-nución de la corriente primaria. Entonces el

transformador reacciona como tal, producien-do voltajes contrarios a los iniciales, en todos sus devanados, para suplir la corriente en los filtros de fuente, al polarizarse directamente los diodos rectificadores ubicados para tal fin. Esto se puede definir como la descarga de la bobina, para devolver la energía almacenada en el tiempo de conducción del suiche.

E. REALIMENTACIÓN POSITIVA PARA EL NUE-

VO CICLO. La acción debe volver al punto ini-cial pero, el circuito de arranque en lo sucesivo, será distinto del arranque preliminar.

Simultáneamente deberá proveer un envión fuerte a la base del suiche, para que éste entre de una vez a conducir con abundancia. El circuito de realimentación puede ser obte-nido por la carga de un condensador en el momento de conducción anterior del conver-sor, y que se reserva para el nuevo arranque, disparándolo con un gatillo especial. Otra alternativa para la realimentación positi-va es la presencia del oscilador independiente en las fuentes que no son auto oscilantes. De aquí en adelante, todo se convierte en una repetición de acciones, cuya finalidad es man-tener constante el voltaje de salida de la fuente conmutada.

CURSO DE FUENTES CONMUTADAS PRODUCCIÓN: JOHN QUIROS GIRALDO

FUENTES CON STR 50092/5015/5412/50103 Y SIMILARES 40

FUENTES CONMUTADAS CON STR 50092 / 5015 / 5412 / 50103 Y SIMILARES

Las fuentes que operan a partir de estos integrados como reguladores o conversores, están sincroniza-das con la frecuencia horizontal de 15.734Hz y aunque los integrados no son exactamente iguales en su construcción, ni en su voltaje de salida, se puede afirmar que el principio de operación gene-ral es igual paras todas.

El circuito oscilador que maneja la frecuencia de suicheo es el mismo horizontal, ya que desde un secundario del fly back es tomado un pulso de realimentación que se encarga de mantener la fre-cuencia y fase de la fuente. Para el caso presente el integrado es el STR5015 y su salida son 115V.

Los terminales del integrado se han numerado así:

1. Colector. 2. Emisor. 3. Tierra. 4. Base.

El arranque está dado en la R708, cuyo valor oscila entre 150KΩ y 470KΩ, según modelo. La corriente primaria circula desde los 320V de la fuente dobladora a través del primario del chóper L1, colector emisor del integrado y cierra circuito a través de C710 a tierra.

Según la fase del transformador, el pin 7 del mismo es positivo para el momento de conducción del suiche. Entonces la respuesta de apoyo de signo positivo, se transmite a la base por C713 y R709, haciendo que el suiche se sature. El corte del suiche se hace porque alguno de los circuitos dispuestos con este fin actúa:

Puede ser dado por la constante de tiempo entre C713 y R709. Cuando la corriente en el condensador declina, el primario del transfor-mador inicia la reacción, invirtiendo los signos en sus terminales y cortando al suiche.



Otro circuito que puede interrumpir la corrien-te primaria es el de control. Sus componentes son: C710 filtro de salida, R1 y R2, divisores de tensión para la toma de muestra, ZD1 referen-cia, Q1 comparador de error y su voltaje de sa-lida por colector, llevado a la base de Q2 que es el drive. Si Q2 conduce, el suiche Q3 se corta.

Cuando el suiche se corta los signos en el trans-formador se invierten. La energía almacenada es rectificada por D705 y entregada al filtro de salida por el pin 8 del chóper. Si observamos el funcionamiento del circuito hasta aquí, encaja perfectamente en el tipo de fuente Step Down. Cuando L1 agota su energía cargando a C710, los signos se invierten nuevamente y vuelve a la ac-ción el circuito de respuesta de apoyo con un volta-je positivo, cuya corriente vuelve a poner en satu-ración al suiche. De aquí en adelante no es necesa-ria la resistencia de arranque para el funcionamien-to de la fuente. De hecho podría ser desconectada sin ningún problema. Esta fuente es realmente auto oscilante y su fre-cuencia es muy cercana a los 15.734.26 Hz. En el momento que el circuito oscilador horizontal del receptor es puesto en operación, los pulsos generados en fly back son retro alimentados a la base del suiche, lo cual hace que la fuente sea sin-cronizada por el oscilador de línea. Con este fin se encuentra en el plano parte del fly back, cuyos terminales 6 y 7 son en este caso un devanado independiente que debe dar por 7 un pico positivo en el momento del retroceso horizon-tal. El pico de fly back se convierte en la realimenta-ción positiva para cada nuevo ciclo y se suma con la respuesta de apoyo de pata 7 del chóper. El terminal 6 del fly está directamente conectado a la salida de 115V, lo cual es indispensable para que la onda de realimentación y sincronismo pueda alcanzar el nivel DC suficiente, con el fin de excitar la base del suiche, pin 4 del STR.

Existen según marca y modelo, tres tipos de diseño para tomar la realimentación positiva: 1. El devanado es independiente y externo, dos

vueltas alrededor del núcleo del fly. 2. El devanado es independiente e interno en fly

back como en el plano. 3. Se usa el mismo terminal de fly back que ali-

menta el filamento. Para el primer caso es oportuno cuidar que la fase tenga el sentido correcto. De lo contrario no se logra el sincronismo de la fuente y se escucha un ruido bastante molesto. Además si se sube brillo o contraste, la fuente se cae un poco y el tamaño de la imagen se reduce. Basta invertir los terminales del devanado para corregir el problema. El diseño Nº2 es usado en Sharp en receptores que pueden tener a la fecha más de 15 años. No obstan-te ser un devanado independiente e interno en el fly back, sucede que con el tiempo la bobina deja de ser eficiente y el voltaje de sincronismo y reali-mentación positiva se vuelve pequeño, producien-do el clásico ruido de grillo. Se soluciona haciendo reemplazo de esta bobina por una externa. Y en el Nº3 el acople de la onda a la fuente se lleva a cabo a través de un condensador para aislar en DC los circuitos. Además del rectificador, se im-plementa otro diodo para hacer back up y montar en el DC de la fuente la onda de fly back.

En este caso cualquiera de los elementos en serie que se abra o un mal funcionamiento de los diodos produce el mismo síntoma de ruido en la fuente. Los diodos pueden medir bien y trabajar mal. Se deben cambiar por sospecha.



A B C D E F Formas de onda generadas en la fuente suichada. La figura muestra las formas de onda producidas en cada uno de los pines del transformador choper, así:

A. Representa la tensión inyectada por el fly back a la base del regulador STR5015, pin 4.

B. Es la tensión de respuesta de apoyo que sa-

le del terminal 7 del choper hacia el pin 4 del integrado.

C. Aquí está representada la suma de las dos

ondas anteriores, tal como se observa en el osciloscopio.

D. Esta es la corriente que circula a través del

primario del transformador y el transistor Q3, pines 1 y 2 del integrado regulador.

E. Representa la corriente de refuerzo sumi-

nistrada por el devanado 8 - 10 de Dum-ping, para entregar la energía almacenada en el primario del choper.

F. El suicheo de Q3 se representa aquí, e indi-

ca en el punto alto que el transistor no conduce y la tensión de aplanamiento de 320V está presente entre colector y emisor. Y en el punto bajo, cuando el transistor conduce, este voltaje cae a cero.



FUENTE CHALLENGER/SANKEY/SAMSUNG 43

FUENTE CHALLENGER / SANKEY / SAMSUNG

Salida de +B en Challenger / Sankey, 135V. Salida de +B en Samsung 125V.

Q801 3S0680R CONVERSOR

1. Drenador. 2. Surtidor y tierra. 3. Vcc de alimentación. 4. Control. 5. Sincronismo.

DRENADOR. Terminal de entrada del voltaje

desde el puente rectificador, a través del pri-mario del transformador, pines 1-2 de T801.

TIERRA. El surtidor del mosfet tiene un pin

conectado a tierra. El senso de la corriente primaria está dado internamente, ya que otro surtidor acoplado a una resistencia sensora, traslada muestra de la corriente primaria a un comparador para activar el OCP en caso nece-sario. Este tipo de mosfet es llamado SENSE-MOSFET. (Ver diagrama en pág. 46)

VCC DE ALIMENTACIÓN. Arranque del cir-

cuito, al que se apoya en corriente continua desde el pin 3 del transformador.

CONTROL. Desde el secundario que suminis-

tra +B (134 voltios) se toma una muestra, para la puerta del Q803 (KA431AZ) donde es com-parada con su referencia interna. El valor de las resistencias debe estar dentro del 1% de precisión. El voltaje de error es acoplado al primario a través de Q802, para ingresar fi-nalmente por el terminal 4 de Q801. De esta forma es regulada la fuente.

SINCRONISMO. Desde el pin 3 del chóper, a

través de D806, R804 y limitado por D811 y R808, además del D808 y el C806 se lleva un pulso al pin 5 del integrado. Según el voltaje de sincronismo es la frecuencia de funciona-miento de la fuente. En stand by no hay cargas apreciables y el pulso es alto. Esto obliga la fuente a trabajar en modo de ráfaga. Ya en-cendido, el pulso es más pequeño por la carga

del TV. Entonces la fuente se pone en modo normal. Si el voltaje de sincronismo fuera de-masiado pequeño por un exceso de carga, se activa la protección de sobre corriente causan-do la caída de la fuente con un intento audible de nuevo arranque, aproximadamente una vez cada segundo. Esto se llama “hipo electróni-co”.

OBSERVACIONES A CERCA

DE LA OPERACIÓN

El arranque está dado por las resistencias 802 y 803, D805 y C804. La respuesta de apoyo viene del pin 3 del chóper, vía D807, R807. Pero este voltaje no se da hasta el momento de corte del suiche, por lo que hace parte de la entrega de energía almacenada. El corte del suiche lo hace la constante de tiempo del oscilador interno o el circuito OCP. La muestra que entra al pin 5 del integrado llamada sincronis-mo, al igual que el control de +B en pata 4 del mismo, salen del chóper luego del corte del suiche, y deciden cuánto tiempo permanece cortado. La energía almacenada se entrega en secundarios, pines 7 y 5. Tanto en modo de espera como en encendido, los voltajes de la fuente conservan el mismo valor. La diferencia está en que para stand by la fuente opera en modo de ráfaga. Cuando el micro da la orden de encendido, la carga aumenta y con ello basta para que la fuente aban-done el modo burst y su frecuencia suba a 70Khz aproximadamente. La forma de regulación está hecha por modulación de frecuencia / ancho de pulso, gracias al voltaje de control que va al integrado Q801 por su pin 4. La fase del transformador indica que el terminal unido a Drenador del integrado, responde igual que todos los pines que no van a tierra. Esto es válido para la totalidad de los secundarios.




NOTA: la fuente de SAMSUNG que trabaja con este mismo circuito, tiene una salida para +B de 125 voltios, 9 menos que la Challenger. La diferen-cia depende del divisor de tensión para la muestra que desde +B se lleva a la puerta del KA431.

FALLAS

Se oye el hipo electrónico. Los voltajes de sali-da están en cero. Se encuentra dañado el Q803.

Fuente con salida menor de 135V. Está aumen-

tada de valor la R833 de 2.7K.

Hipo electrónico. La causa es el opto acople, Q802.

Ojo a los zéner que inciden en el voltaje de pin

5 del integrado.

En stand by funciona normal, pero encendido se oye intensamente la oscilación de la fuente. Sin embargo los voltajes se mantienen norma-les y no hay calentamiento en ningún circuito. La frecuencia de funcionamiento está en

12Khz aproximadamente y es por ello que se escucha. El voltaje en pin 5 es de 7V. El D811, zéner de 5.6V en serie con la R de 33Ω, causa los síntomas anteriores porque está abierto.

Si se abre el D806, no hay salida de voltajes y la

fuente entra en hipo electrónico.

VOLTAJES

Q801 Stand by ON 1 166V 158V 2 0V 0V 3 19.6V 22V 4 0.28V 1.2V 5 1.2V 6.6V

La fuente Samsung de página 46 es esencialmente la misma Challenger / Sankey.




FUENTE CHALLENGER SANKEY




FUENTE SAMSUNG



FUENTE LG CHASIS MC83A 47

FUENTE LG CHASIS MC83A

El chasís MC83A tiene una fuente conmutada, cuyo integrado de oscilación y suicheo IC803 es el STR F6654, controlado para una salida de 115V. Sus terminales son: 1- OCP/FB. Circuito de control. 2- S. Surtidor del mosfet conversor de fuente. 3- D. Drenador del mosfet conversor de fuente. 4- V IN. Terminal de polarización del integrado. 5- GND. Tierra.

El transformador de fuente T801, cuyo primario es la bobina 3-7, cuenta con un devanado auxiliar 1-2 para la alimentación y control del IC803. Los pines 1, 3, 9, 12 y 14 están en fase. Los terminales que conforman fuentes de alimentación para los dife-rentes circuitos del receptor son: • 8 – 9 para la alimentación de sonido, con 22

voltios. • 11 - 12 para la fuente de stand by. • 13-14 para los 115 voltios de +B. El IC805 SE115 es el comparador y amplificador de error para +B 115V. Se encarga de controlar el sui-cheo para mantener la fuente estable. El IC804 KA78R12 suministra 12 voltios regulados por el terminal 2 siempre que reciba un pulso de suicheo por el pin 4. Su función es hacer de relay electrónico junto con el Q13.

OPERACIÓN EN STAND BY

La fuente para el arranque del receptor está provis-ta por las resistencias R822 de 27KΩ, R827 de 22KΩ, C825 de 100µF y diodo zéner ZD810 de 16V. Con esta se polariza el terminal 4 del IC803. Esta es una tensión DC constante, que se refuerza (res-puesta de apoyo) desde el pin 1 del choper a través de D810 y C825. El oscilador interno del integrado suministra el pulso de disparo para que el mosfet conduzca. Entonces la tensión de 160V presente en el pin 3 de T801 hace circular una corriente a través de drena-dor surtidor del transistor y la R826 de 0.18Ω/2W a

tierra, generando reacciones en primario y secun-dario del transformador. El corte del suiche puede ser ocasionado por la constante de tiempo interna del integrado o por la caída de tensión en la R826, sensada en pin 1 OCP del integrado. La entrega de energía almacenada por terminales 9, 12 y 14 es aprovechada para generar las respecti-vas fuentes. El pulso de sincronismo de pata 1 del chóper tam-bién se genera en este momento, pero es llevado en stand by a tierra por la acción del IC802, comanda-do por el micro. Esto provoca el trabajo en ráfaga. En modo de espera el terminal 38 del micro tiene un estado alto, que va a la base de Q13 NPN. Este transistor conduce y lleva a tierra la tensión del pin 4 de IC804, lo cual inhibe la salida de 12 voltios del integrado. Además el terminal 2 del IC802 es llevado a tierra, polarizando directo el led. Esto hace que el fototransistor conduzca, impidiendo que los pulsos de sincronismo generados en el pin 1 de T801 lleguen hasta el terminal 1 del IC803. El control para que la fuente no rebase 115V, se lleva a cabo a través de IC805 (SE115) cuyo pin 2 polariza el diodo led del opto acople IC801. La salida de este es por terminal 3 hacia el pin 1 de control del regulador, IC803. Como el suiche está cortado, el control de salida incide sobre el tiempo de apagado del mismo.

OPERACIÓN EN MODO DE ENCENDIDO Cuando el pin 38 del micro pone un estado bajo, suceden varias consecuencias importantes:

Q13 es apagado, lo cual corta al IC802 y si-multáneamente activa al IC804 para que sus 12voltios den lugar al arranque horizontal. (VCC en pin 28 del IC501 ó jungla.)

Debido al corte del IC802, el voltaje de sincro-nismo del pin 1 del choper es conducido a través de D812 al pin 1 del regulador IC803.




La consecuencia de este proceso es el cambio de frecuencia en el oscilador del integrado, lo cual lleva la fuente al modo normal. (Frecuencia 83 Khz) Además, la amplitud de estos pulsos dan una muestra al comparador interno, que servirá para variar la frecuencia: Si la amplitud sube, la fre-cuencia sube y viceversa. Esta acción puede consi-derarse también como protección de sobre voltaje. Entonces al pin 1 del integrado van 3 entradas in-dependientes, para 3 controles diferentes: 1- Sobre corriente. 2- Control de salida de 115V. 3- Pulsos de sincronismo desde pin 1 del choper.

La fuente tanto en modo de espera como en encen-dido, suministra los mismo voltajes. NOTA: Para medir las tensiones del IC803 y los inte-grados 801 pines 3 4 y 802 pines 4 5, se debe tomar como referencia la tierra caliente, que está en el negativo del filtro de aplanamiento C816. Las demás tensiones se miden con relación a tierra fría, pines 8 y 13 del T801.

FALLAS

La fuente está arriba o debajo de su valor. Se deteriora con facilidad el SE115.

CUADRO DE VOLTAJES

IC 803 STAND BY ON 1 0.165 1.59 2 0.005 0.05 3 160 156 4 15.3 16.33 5 0 0

IC 805 STAND BY ON 1 109.9 109 2 11.5 11.5 3 0 0

IC 802 STAND BY ON 1 1.23 13.13 2 0.09 13.17 4 0 7.7 5 -0.3

IC 801 STAND BY ON 1 12.5 12.7 2 11.4 11.7 3 3.82 3.3 4 15.33 16.47

IC804 STAND BY ON 1 13.12 13 2 0 12 3 0 0 4 0.1 13.11




FUENTE LG Chasís MC83A



FUENTE AIWA AN2010 50

FUENTE AIWA AN2010

IC801 STR –F6656

Salida: 115V. 1. OCP/FB. Protección de sobre corriente, ajuste

de frecuencia y control de salida. Si el voltaje AC o DC en este pin sube, la frecuencia sube y viceversa.

2. SURTIDOR. 3. DRENADOR. 4. VIN. Alimentación para el integrado. 5. GND. Tierra. Para stand by el funcionamiento de la fuente se lleva al modo de ráfaga debido a la ausencia de los pulsos de sincronismo que desde pin 14 del choper son emitidos para el oscilador. Esto se debe a que el opto acople PS802 estará apagado. Sin embargo la salida de voltajes en secundario es igual que en modo normal. La orden de encendido activa a Q804, el cual hace conducir el PS802. Ahora los pulsos del pin 14 del choper se llevan al terminal 1 del STR y la fuente abandona el modo de ráfaga para funcionar nor-malmente. El control de salida se lleva a cabo por la acción del IC802 SE115 y se acopla al primario a través del PS801.

FUNCIONAMIENTO Para que se lleve a cabo la conducción del suiche, es indispensable una polarización DC del integra-do por pata 4, la cual es provista a través de R813 y R824 (arranque). Cuando la fuente está en activi-dad, un refuerzo desde el pin 14 del choper, rectifi-cado en D804, se encarga de la estabilidad de la polarización, cuyo filtraje se hace en C811 (respues-ta de apoyo que se da durante el corte del suiche). La corriente principal inicia del filtro de aplana-miento a través de pines 8 – 10 del transformador, drenador-surtidor del integrado y la R806 a tierra.

El corte del suiche puede darse por la constante de tiempo interna del oscilador o por la caída de ten-sión de la R806, muestra del circuito OCP. De otro lado, la tensión generada en pin 14 del choper sincroniza el oscilador de la fuente para funcionamiento normal, a través de D821, R815, pines 3 y 4 del PS802, D816 y R825 al terminal 1 del STR. Esta muestra lleva al comparador interno a ajustar la frecuencia de oscilación. Si el voltaje del pulso de sincronismo sube, la frecuencia también y viceversa.

CONTROL DE REGULACIÓN

La muestra es derivada de +B 115V, al terminal 1 del SE115. El voltaje de error de su terminal 2 pola-riza el led del PS801. Este opto acople maneja una variable DC entre pines 3 y 4, con la cual controla el tiempo que el suiche permanece cortado, a través de R803 a la pata 1 del integrado.

PROTECCIÓN DE SOBRE CORRIENTE

El sensor OCP se encuentra al interior del STR y limita la corriente primaria basado en la muestra recogida a los terminales de la R806 de 0.18Ω/5W. La R822 de 1K acopla la muestra para este circuito.

SISTEMA AUTO VOLT

El divisor de tensión conformado por R807 y R808 de 330KΩ, más la R802 de 27K y el zéner D805 de 6.2V, conforman la toma de muestra del voltaje de entrada. En caso de conducir el diodo, la tensión entrante al terminal 1 del integrado llevará al au-mento de frecuencia de la fuente para mantener estables las tensiones de salida. Si observamos el C808 de 330µF/400V, podemos concluir que la fuente puede trabajar con voltajes de entrada ma-yores de 110V.



FUENTE AIWA AN2010 51



FUENTE JVC MOD C-N2181 52

FUENTE JVC MODELO CN2181 Salida 115V. La fuente del receptor JVC modelo C-N2181, es suichada a través del IC921 STR-F6514 y el trans-formador 921. En modo de espera su frecuencia es de 18Khz, en tanto que encendido el receptor, sube entre 66 y 80Khz. Es una fuente modulada en fre-cuencia y ancho de pulso. El estilo de trabajo en stand by se denomina “ráfa-ga” y obedece al bajo consumo. Las oscilaciones amortiguadas siguen a un pulso real de conduc-ción del suiche. Por esta razón la frecuencia en stand by es muy baja. Figura 1. En stand by la frecuencia de la fuente es de 18Khz. Para ambos modos de operación debe existir una referencia.

En stand by es el zéner D944 de 10 voltios. Cuando la tensión rectificada y filtrada desde pin 16 del T921 supera el voltaje zéner, el Q944 conduce, llevando el opto acople PC921 a la conducción y consi-guiente apertura del suiche dentro del IC921. Esto obliga a que las fuentes gene-radas por el choper sean un tanto dismi-nuidas en modo de espera.

En modo de encendido la referencia es el IC941 comparador y amplificador de error S1854-C2, para 114 voltios.

IC921 STR F6514 POWER REGULATOR

La característica de diseño de este integrado no hace posible una fuente Autovolt, lo que sí suce-dería en caso de que el regulador fuese el STR F6654.

Dentro del integrado existe un oscilador indepen-diente, cuya frecuencia es manipulada de forma distinta en stand by y encendido. 1. OCP/FB. Entrada al circuito protector de sobre

corriente y de control desde el opto acople. Además recibe los pulsos de sincronismo.

2. SURTIDOR del mosfet interno del integrado. 3. DRENADOR. Recibe la tensión del puente

rectificador a través del primario del transfor-mador 921.

4. VCC. Entrada de polarización al integrado. 5. GND. Tierra.

FUNCIONAMIENTO EN STAND BY

La fuente entra en funcionamiento cuando el TV es conectado a la red. El arranque va al pin 4 del IC921 y el mosfet es puesto en conducción. La corriente cruzando por primario del T921 y el mosfet, llega a tierra a través de las resistencias 922 y 923 de 0.33 y 0.39Ω respectivamente. Cuando el voltaje en las resistencias supera cierto valor, el circuito OCP interno del integrado corta al suiche. El suiche también puede ser cortado por la reso-nancia del circuito oscilador interno. Esto genera la reacción del transformador con vol-tajes positivos en los pines 5, 8, 13, 16 y 18 para entregar la energía almacenada. La fuente del ter-minal 8 conforma la respuesta de apoyo para la polarización VCC del integrado. El resto son las fuentes de funcionamiento del receptor. Los pulsos de sincronismo también son entregados por el pin 8 del chóper en el momento de corte del suiche. Sin embargo en stand by no llegan al inte-grado, razón por la cual la fuente trabaja en modo de ráfaga. Enseguida veremos cómo. Desde el pin 31 del microcontrolador se gobierna el encendido-apagado del receptor. Para stand by el terminal está en cero voltios lo que corta al Q943 y activa al 944. En la base del último se encuentra el circuito de control en modo de espera.




Tal circuito se compone de la muestra de voltaje tomada en el pin 16 del transformador y la referen-cia compuesta por el zéner D944 de 10 voltios. Cuando el zéner conduce, activa a Q944. Entonces por colector de Q944 se lleva el voltaje de error que activa al opto acople, manteniendo en corte el sui-che por el tiempo necesario para que los voltajes de salida de la fuente sean disminuidos. La acción del D944 referencia de stand by, hace que la amplitud de las reacciones en los secundarios del chóper sean reducidas, y el Q921 no conduce. Ob-serve que este transistor tiene una tensión fija de base gracias a R925 y D923. El zéner no logra ser excitado con el tamaño de los pulsos. Al estar cor-tado Q921, los sincronismos del pin 8 del choper no llegan al terminal 1 del integrado. Esto hará traba-jar al oscilador en modo de ráfaga.

FUNCIONAMIENTO EN ENCENDIDO Ahora la orden del micro hace conducir al Q943, cortando al Q944. Entonces el control queda en manos del IC941 S1854-C2, equivalente a un SE115. El IC941 contiene la referencia para encendido. Este toma la muestra desde el pin 13 del transfor-mador, que entrega los 115 voltios de +B. Su salida por pata 2 polariza directamente el led del foto acople. Debido al control desde IC941, los voltajes de sali-da son un poco mayores y se suspende el trabajo de la fuente en modo de ráfaga. Ahora existe una frecuencia de trabajo más alta, ya que no hay inte-rrupción de la oscilación entre ciclo y ciclo. Figura 2. En ON la frecuencia de fuente es de 66Khz promedio.

Ahora el Q921 conduce por la siguiente razón: Los pulsos generados en pin 8 del choper, lo-gran hacer que el D923 en la base del transistor, quede activado, lo cual hace que tales sincro-nismos circulen de emisor a colector. Esta ac-ción ayuda a establecer la frecuencia de trabajo.

NOTA: el diodo 923 según el plano es de 15 voltios. En la práctica chequeado con una fuente, se ha com-probado que es de 14 voltios.

La R931, opcional según el plano, y cuyo valor

no se especifica, lleva una muestra del voltaje en el filtro de aplanamiento al pin 1 del STR, para senso de voltaje de entrada. Recordemos que cualquier variación AC o DC del voltaje en el pin 1 de STR, incide en la frecuencia de ope-ración de la fuente.

VOLTAJES

IC921 STAND BY ON 1 0.57V 1.5V 2 0.002V 0.04V 3 167V 163V 4 13.66V 19.15V 5 0V 0V

Q921 STAND BY ON B 9.1V* 9V C 0.6V 9.48V E 10V* 9.61V

* Recuerde que aquí el voltímetro DC trata de hacer promedios de una tensión AC compleja, por lo que su medida no es confiable. Voltaje BE de Q921 en stand by 0.09V. No conduce. Voltaje BE de Q921 en ON 0.6V. Conduce.

STAND BY ON +B 95V 115V

D942 9.93V 13.9V D948 9.61V 14V



FUENTE SONY WEGA KV20FV12 55

FUENTE SONY WEGA KV20FV12

Salida: 135V. En este receptor hay una fuente de alimentación independiente para el circuito de Stand by, que suministra 7.5 voltios con los cuales se alimenta el micro, la memoria, el sensor de infrarrojo y el relay de encendido. Cuando el aparato es puesto en fun-cionamiento, entra a operar la otra fuente que pro-vee la tensión +B de 135 voltios y la alimentación para la salida de audio de 12 voltios. Tanto la fuente de standby como la de 135 voltios son fuentes conmutadas. En ambas se obtiene ais-lamiento galvánico de la red a través de los trans-formadores y el opto acople, de modo que el chasís es frío.

FUENTE DE STANDBY O DE ESPERA • TH601. Termistor de coeficiente negativo que

presenta menor resistencia de manera propor-cional al aumento de temperatura. Es protector de inrush para Standby.

• D622 y C641 rectificación y filtraje de entrada de AC.

• R602 de 4.7 ohmios es la resistencia fusible. • Pines 1-3 del transformador 604 constituyen el

primario del mismo, a través del cual se ali-menta el drenador del transistor mosfet de sui-cheo Q605, 2SK2663.

• R603, C634 y D623, circuito amortiguador o esnúber para protección del suiche ante la fuerza contraelectromotriz en primario del T604.

• R608 de 22 megohmios a ½ W es la resistencia de arranque, conectada al gate o puerta de Q605.

• Terminal 4 de T604 a través de R609 y C635 es el circuito de respuesta de apoyo y realimenta-ción positiva. Para la correcta formación de la onda en este circuito, se sitúan en paralelo D618 y D617.

• R616 de 6.8 ohmios a ½ W. Resistencia sensora de sobre corriente.

• Q606 protector de sobre corriente: cuando con-duce pone en corte al suiche Q605, ya que cor-tocircuita la juntura surtidor-gate del mismo. También es protector de sobre voltaje en caso de conducción del circuito D625, R611

• El corte del suiche puede darse por la acción de uno de los tres circuitos anteriores: A. R609, C635, que es la constante de tiempo. B. La caída de tensión en R616 por sobre co-

rriente para activar al Q606. C. O en caso de sobre voltaje la activación de

Q606 por D625 y R611. • La energía almacenada se entrega en pin 9 del

chóper para la salida de 7.5V de stand by. • En el mismo momento D628 y C639 hacen la

fuente que proporciona la muestra DC desde el pin 6 de T604.

• D627, zéner de 7.5 voltios da la referencia para el control de salida, determinando el tiempo de conducción de Q606 y cuánto permanece cor-tado el suiche.

• Pines 4, 5 y 6 de T604, devanado secundario para control de la fuente.

• Pines 8 y 9 de T604, devanado secundario, para fuente de Stand by.

FUENTE DE 135 VOLTIOS Ó +B Cuando la orden de encendido activa el transistor Q607 (no dibujado en este plano) el relay 602 con-muta la AC al puente rectificador D605 y carga el filtro de aplanamiento C612. Entonces se inicia el proceso de oscilación para suministrar los 135 vol-tios.

IC601 es el integrado de suicheo y control de la fuente STRF6624 ó 6654. Sus terminales son:

1. OCP/FB. Entrada de sincronismos, control

y sobre corriente. 2. SURTIDOR del mosfet suiche de fuente. 3. DRENADOR del mosfet suiche de fuente. 4. VCC. Entrada de alimentación al integra-

do. 5. Terminal de TIERRA.

T603 es el transformador de fuente. Primario

compuesto por pines 2,3,4,5. Secundario 7,8 pertenece al circuito de control. Secundarios 11,12/ 13,14/ 15,16,17, suministran las fuentes de Audio, +B (135 voltios) y 12 voltios respec-tivamente.



FUENTE SONY WEGA KV20FV12 56

La fuente de 12 voltios alimenta los circuitos de relay para el desmagnetizador de pantalla. Después de pasar por un regulador de 9 voltios se constituye en 9 voltios Set para el arranque horizontal VCC1 y VCC2 en el jungle entre otros circuitos. También se usa para alimentar la parte digital del sintonizador con 5 voltios, luego de pasar por el IC604, regulador de 5 voltios.

R637, R662 y R660 constituyen el circuito de arranque, apoyado por R638, D613 y C620.

R632 de 0.22Ω a 2W y R641 de 0.33Ω a 2W for-

man una resistencia en paralelo para el circuito sensor de sobre corriente que entrega la mues-tra en pata 1 del integrado a través de la R633 de 680Ω.

El corte del suiche pude ser ocasionado por la

constante de tiempo del circuito oscilador in-terno o por la acción del OCP.

La energía almacenada se entrega mientras el

suiche está cortado, en terminales 11, 14 y 17 del chóper.

El circuito R638, D614, R646, D611 traen desde

pin 7 del chóper durante el tiempo de corte del suiche, los pulsos de sincronismo que determi-nan la frecuencia de la fuente.

IC602 es un comparador y amplificador de error para 135 voltios. Su número original es EA135V y puede reemplazarse por el SE135. El voltaje de error de este circuito se acopla a pata 1 del integrado a través del PH601 y su-mado con el pulso de sincronismo, define cuánto tiempo permanece cortado el suiche.

Tensiones del integrado 601 medidas con relación a tierra caliente.

1. 1.7 V 2. 0 V 3. 154 V 4. 16.8 V 5. 0 V Este terminal es tierra caliente.

Tensiones del integrado 601 medidas con relación a tierra fría. Se puede tomar en la tierra de la pan-talla.

1. -56 V 2. -57 V 3. 95 V 4. –40 V 5. –57 V

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V20FV

12 57



FUENTE PANASONIC CT-G2039E CT-G2159E 58

FUENTE PANASONIC CT-G2159E CT-G2939E La fuente suichada está comandada por el IC801 STR-G5623 ó STR-G5624 según modelo, para una salida de 130V.

1. DRENADOR. 2. SURTIDOR. 3. TIERRA CALIENTE. 4. VCC del integrado. 5. OCP, FB y entrada de sincronismos.

La tensión de 160 voltios DC del puente rectifica-dor es conducida al drenador del mosfet interno del IC801, a través del primario del T801, pines 4-7. Simultáneamente un voltaje de arranque ingresa desde la misma fuente al pin 4 del integrado, pa-sando por la R804 de 100K. El devanado 1-2 de T801 tiene tres funciones:

La primera es dar la respuesta de apoyo con un voltaje DC, rectificado en D811 y filtrado en C808, la polarización del IC801 por terminal 4.

La segunda es suministrar los pulsos de sin-cronismo al terminal 5 del regulador, que inci-den en la frecuencia de oscilación del circuito. El oscilador interno puede estar en modo de ráfaga para stand by con una frecuencia baja, o situarse en modo normal cuando la carga es plena, subiendo la frecuencia-ancho de pulso.

Y la tercera es dar muestra del estado de salida para el circuito de control interno, que mantie-ne estable el nivel DC de la fuente. En este caso la muestra recogida es sensada en DC pulsante.

El senso de sobre corriente (protección contra cor-tos) también tiene lugar por el terminal 5 del inte-grado, gracias a la caída de tensión registrada en las resistencias 805 de 0.18Ω/2W y 806 de 0.56Ω/ 2W. El momento de corte del suiche puede darse por la constante de tiempo del oscilador interno o por la acción del OCP. La entrega de energía almacenada se da en secun-darios del transformador, no precisados en este diagrama.

Durante el corte del suiche se entregan los pulsos de sincronismo en pin 2 del transformador a través de R808, D809, R809 y D810 a pata 5 del IC801. De su amplitud depende la frecuencia de la fuente. El D812 es un circuito de protección contra mues-tras excesivas en el pin 5 del integrado. La fuente trabaja aún con este elemento desconectado.

MEDIDAS DEL STR-G5623 En escala de diodos

1-2 OL 0.5 1-3 OL OL 1-4 OL OL 1-5 OL OL 2-3 OL OL 2-4 OL OL 2-5 OL OL 3-4 0.5 OL 3-5 0.6 OL 4-5 OL 0.7

VOLTAJES EN IC801

1. 193.00V 2. GND. Tierra caliente. 3. GND. Tierra caliente. 4. 32.80V 5. 2.81V

FALLAS SÍNTOMA. Se conecta el TV y automáticamente da encendido. Aproximadamente 2 veces por segundo prende y apaga. Si desconecto la base de la panta-lla, el encendido se mantiene. R/ Pantalla rota de manera casi imperceptible. Por consiguiente hay escape de alta tensión que provo-ca la inmediata protección de la fuente. La avería del TRC no se debe a golpe o maltrato. SÍNTOMA. En stand by la fuente está OK. (Aproximadamente 138V es lo normal.) Cuando se da la orden de encendido, +B se cae en el término




de 2 segundos y el TV regresa a stand by. La panta-lla queda cargada con alta tensión. R/ El fly back está en corto. (KFT 2AB118F para 14” y KFT 3AA341F para 20”) SÍNTOMA. No enciende. R/ Se encuentra en corto el D812, zéner de 6.8V en la fuente. SÍNTOMA. No prende. No hay salidas de fuente. R/ Se encuentra en corto el IC801, regulador de fuente. SÍNTOMA. No hay sonido. Lo demás es normal. R/ Se encuentra abierta la R850 de 0.56Ω, en la fuente de 22V, pin 15 del chóper.

PREGUNTAS

1. Es esta una fuente auto volt? ---------------------------------------------------------------------------

2. Cuales son los elementos esnúber?-----------

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

3. A través de qué elementos se lleva a cabo

el control de frecuencia y senso de sobre voltaje por el terminal 5 del IC801?--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


COMPARACIÓN ENTRE INTEGRADOS 61

COMPARACIÓN ENTRE INTEGRADOS

INTEGRADO MARCA PINES FUNCIÓN3S0680R (220V) CHALLENGER/SANKEY 1 Drenador. KA3S0765R (110V) SAMSUNG 2 Surtidor conectado a tierra. STRS0680 (220V) 3 VCC. STRS0765 (110V) 4 VFB. Destinado a control de salida de +B.*** KA3S1265R (220V) 5 SYNC. Entrada de pulsos desde choper.*

STRF6426 SONY 1 OCP/OVP. Control de +B. Pulsos de choper.** STRF6624 SONY 2 Surtidor. STRF6654 LG/SONY 3 Drenador. STRF6656 AIWA 4 VCC STRF6514STRF6626

JVC 5 Tierra.

STRF6707A SONY 1 Emisor. 2 Colector. 3 Tierra. 4 VCC 5 OCP/OVP. Control de +B. Pulsos de choper.**

STRG5623 PANASONIC 1 Drenador. STRG5624 2 Surtidor. STRG6624 PHILIPS 3 Tierra.

4 VCC. 5 OCP, control de +B*** y pulsos desde choper.*

* La amplitud de los pulsos que vienen del choper a este terminal, determina la frecuencia de la fuente,incluyendo el modo de ráfaga.

** En este punto convergen los pulsos del choper, el circuito OCP y el control de salida de +B a través del opto acople. Cuando son interrumpidos los pulsos del choper, la fuente entra en modo de ráfaga. Además de controlar la frecuencia de la fuente, estos pulsos activan el circuito protector de sobre voltaje de salida OVP, en caso de que su amplitud exceda una referencia que hay dentro del integrado.

Los pulsos del choper, pasan por un diodo y un divisor de tensión antes de adentrarse en el integrado.

*** En este tipo de integrados, es posible que la comparación y amplificación de error para el control de +B sea capturado en AC o en DC. Esto significa que en algunos casos no se encuentra por fuera como en la mayoría, un circuito de control externo que se comunique con el terminal a través de un opto acople.



FUENTE LG CHASIS MC-7CG CON EL STRS6709 62

FUENTE LG CHASÍS MC-7CG

La fuente para el chasís MC-7CG tiene como integrado de suicheo al IC801 STR-S6709 de 9 pines. Esta fuente maneja voltajes AC de entrada en un rango de 100 a 240V, por lo que se le denomina Autovolt. Además, tra-baja en modo de ráfaga y entrega voltajes disminuidos para el modo de espera.

DESCRIPCIÓN DE LOS PINES DEL STR-S6709

PIN SIMBOLO DESCRIPCIÓN FUNCION 1 C Colector Colector del transistor de potencia 2 GND Tierra Emisor del transistor de potencia 3 B Base Base del transistor de potencia 4 SINK Drenaje Descarga el filtro de acople de base 5 DRIVE Manejador Señal de manejo al Q de potencia 6 OCP Protección de sobre corriente Impide cortos 7 FB Realimentación Entrada para el circuito de control 8 INH Inhibidor ó latch Pulsos de sincronismo 9 V IN Voltaje de entrada Alimentación para el integrado




CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DEL INTEGRADO

Salida de +B 125V. Los componentes RC al interior del pin 7, determi-nan la frecuencia del oscilador, tanto en estado normal, como en ráfaga. Los pulsos de sincronismo para manejo de frecuen-cia y las muestras para el de control de +B y sobre corriente, entran por pines independientes: 8, 7 y 6 respectivamente. Sensores de sobre corriente, sobre voltaje, tempera-tura, cuidan el desempeño total del integrado. El terminal 4 SINK, conecta a tierra durante el corte del suiche, para descargar el filtro de acople entre pines 5 y 3 C810, y conformar perfectamente la onda de base. La R807 de 0.16Ω/2W no sensa en este caso la so-bre corriente. Más bien es para corrección de tem-peratura. La razón es que si el suiche se calienta, conduce más por ser material semiconductor. En-tonces al subir la corriente, el voltaje de emisor sube y de esta manera disminuye la diferencia con la tensión de base, haciendo que la corriente se reduzca y también la temperatura.

SENSO DE SOBRE CORRIENTE

Durante la conducción del suiche, el pin 3 del chóper entrega una tensión negativa que pasa por el divisor de tensión R812 y R804, ingresando a pata 6 del integrado. En caso de sobre corriente, la muestra llegará a ser muy negativa y el compara-dor interno cuya referencia es –1V, cortará al osci-lador .

OPERACIÓN EN MODO NORMAL El arranque lo componen R805, R806 y C811 en pin 9 del integrado. La corriente debe ser mantenida por estas resistencias todo el tiempo que el suiche conduzca, ya que la respuesta de apoyo solo

vendrá cuando el transformador entregue la energ-ía almacenada, luego del corte del suiche. La onda que conmuta al suiche sale por pata 5 del IC801 y se acopla a la base pin 3, a través del C810. La corriente primaria circula por pines 6 - 9 del T801, el transistor de potencia dentro del IC801, pines 1 – 2 y R807 a tierra. El momento de corte del suiche es decidido por la constante de tiempo del circuito oscilador interno o por el circuito OCP. La entrega de la energía almacenada hace que to-dos los diodos rectificadores adheridos al chóper sean polarizados directamente y cargados los fil-tros de las diferentes fuentes. La respuesta de apoyo se da en el momento de entrega de energía almacenada, desde pin 3 del chóper, D809 y D805, manteniendo la carga en C811. De igual manera se llevan al pin 8 del IC801 los pulsos de sincronismo vía D806 y R813. La tensión de salida de +B es muestreada en el circuito de control IC803 SE125, y acoplada a pata 7 del STR mediante el opto acople IC800. Los 5V para el micro se toman en pin 10 del chóper. Cuando finaliza la entrega de la energía almacena-da, un nuevo pulso es enviado a la base del suiche para el inicio del ciclo siguiente. La frecuencia de funcionamiento en encendido para la fuente está entre 30 y 50Khz según la carga.


Cuando el receptor pasa a stand by, la base del Q804 es 0V y el transistor no conduce. La base de Q803 queda directamente polarizada desde la fuen-te del pin 15 del chóper a través de R824, R825, ZD828 de 9V y R822. El voltaje zéner de ZD828 impide la activación del SE125. El zéner es la referencia para Stand by y hace que se anticipe la conducción del opto acople. La consecuencia es que el suiche conduce menos tiempo, y los voltajes de salida son disminuidos.




Debido al incremento de corriente a través del opto acople, cada voltaje de salida disminuye y sólo se estabiliza cuando el voltaje en D825 (+B) alcance de 25 a 30 voltios. Además todo el conjunto trabaja en modo de ráfaga, con una frecuencia aproximada de 19KHZ. La razón para el trabajo en ráfaga es que los pulsos de sincronismo al pin 8 son muy peque-ños, lo que equivale a suspenderlos. Como consecuencia, los 5 voltios para el micro no son dados por C825 y C830. Q802 es puesto en conducción, y la tensión del C821 es llevada al pin 1 del IC804, regulador de 5 voltios. Como el voltaje en pin 3 del T801 también cae en modo de espera, la fuente para el pin 9 del STR es suplida vía D807 y Q800, ya que el bobinado 4-1 es mayor que el 4-3. Q800 se comporta como un regu-lador de 7V. D808 es la referencia para este segui-dor de emisor. Nota: cuando el receptor opera en ON el Q800 queda inversamente polarizado, ya que la tensión de emisor supera a la presente en base. Igualmente Q803 y Q802 son cortados y el regulador de 5V IC804, trabaja con la fuente del C830, pin 10 del chóper.

FALLAS

La fuente trata de arrancar y se inhibe aproxi-madamente cada dos segundos. La razón es el Q800 abierto. Por qué? -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

En stand by la fuente se comporta normalmen-te, pero cuando se da la orden de encendido, la fuente se inhibe y las salidas se van a 0. El Q800 se encuentra en corto. Cómo se explica? ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

El receptor no prende. La tensión de stand by para el micro es de 4.2V solamente. Se encuen-tra subida de valor la R826. Cuál es la razón?--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

La tensión de salida de +B se ha incrementado a 130V. El IC803 se encuentra deteriorado.

La salida de +B es baja. El IC803 está deterio-rado.

La fuente trata de arrancar y se inhibe aproxi-madamente una vez por segundo. El led de stand by destella al mismo ritmo. Se encuentra el ZD808 en corto.

La salida en C829 es de 3.3V. los pines 3 y 4 del opto acople están en corto.

CUADRO DE VOLTAJES PARA LA FUENTE

IC801 STAND BY ON PIN 1 163.2 156.3

2 0 0 3 -0.438 -0.101 4 0.082 1.185 5 0.133 2.229 6 0.026 -0.022 7 0.133 0.219 8 0.227 0.925 9 6.66 8.71

IC803 STAND BY ON PIN 1 44.50 125.2

2 0.601 38.58 3 -0.003 -0.033

IC805 STAND BY ON PIN 4 0 2.66

3 0 0 2 0.5 9 1 4.51 14.10

Q800 STAND BY ON B 7.24 7.27 C 12.62 42.7 E 6.68 8.71

Q802 STAND BY ON B 11.83 47.8 C 12.54 13.41 E 12.56 48.3

Q 803 STAND BY ON B 0.625 -0.004 C 0.056 47.8 E 0 0.07

Q 804 STAND BY ON B 0.24 0.622 C 0.625 0.04 E 0 0

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FUENTE SAMSUNG CON EL STR-S6707 66

FUENTE SAMSUNG CON STR-S6707

Este sistema de fuente tiene un comportamiento diferente en stand by y en encendido. Para el primer mo-mento la fuente está en modo de ráfaga, y además entrega voltajes disminuidos en todos los secundarios. Ya en modo de operación, las tensiones suben a su valor normal. Salida de +B 130V.

No es un sistema auto oscilante. El circuito oscilador está dentro del integrado 801 y todo el chip requiere voltaje de corriente continua para mantener su funcionamiento.

Los componentes RC adheridos al bloque osci-

lador dentro del integrado, fijan la frecuencia para el circuito.

D804, R816, 17 y 18, constituyen el arranque

con un VCC en pin 9 del integrado. Las resis-tencias son a 2 vatios, debido a que la corriente circulando por ellas es abundante, y debe ser mantenida durante todo el tiempo de conduc-ción del suiche.

El corte del suiche es decidido por la constante

de tiempo del oscilador interno o por acción del circuito OCP. En este momento el trans-formador cambia de sentido y entrega la energ-ía almacenada para cargar los filtros de las res-pectivas fuentes.

La respuesta de apoyo también se hace presen-te en el momento que el transformador entrega la energía almacenada. En stand by el apoyo viene por medio de Q801 desde el pin 6 del chóper, porque los voltajes son disminuidos. Entonces Q801 que es un dárlington, se com-porta como regulador, gracias a la tensión de base referenciada por ZD1, dentro del HC801.

En operación normal la respuesta de apoyo se

deriva del pin 7 del T801. Q801 queda cortado porque su tensión de emisor es mayor que la de base. El C852 es el filtro en ambos modos.

La referencia que determina las tensiones de

salida, es diferente en stand by que en encen-dido. En ambos casos actúa a través del opto acople IC851. Para el modo de espera, el voltaje 0V desde el terminal POWER del micro, en el pin 3 del HC802, apaga a Q1 y Q2 condu-ce, poniendo en tierra el cátodo del D1. Esto anula la salida del SE130. Entonces la referen-cia es ZD1 Dentro del HC802. El led del opto




acople destella anticipadamente y sus pines 3 – 4 llevan un voltaje de control al pin 7 F/B del STR, lo que produce el modo de ráfaga y volta-jes disminuidos en todas las salidas.

Debido a los voltajes disminuidos en stand by,

Q802 es activado por la misma orden de 0V desde micro, a través de R2 dentro del HC802. Esto trae la fuente del pin 14 del chóper para polarizar el led del opto y al VCC del micro, ya que es la única que tiene el voltaje adecuado para este momento.

Para encendido, la orden de 5V desde micro,

activa a Q1 dentro del HC802, apagando a Q2, lo cual habilita la salida del IC852. De inmedia-to los voltajes suben de valor por la variación del comportamiento del opto acople. Ahora la referencia es el SE130.

En el pin 7 del choper se genera un pulso cuya

amplitud es válida sólo en encendido, ya que en modo de espera es muy pequeño. Este pulso cumple 3 funciones: 1. Apoyo para el VCC en pin 9 del STR recti-

ficado en D814, D815 y filtrado en C852. 2. Muestra para el circuito OCP a través del

divisor R821, R820. 3. Pulsos de sincronismo entrando por pata 5

del HC801 y saliendo por la 1 al pin 8 del STR para ajustar la frecuencia de trabajo de la fuente.

El control de +B se hace mientras el suiche no

conduce, y dice al oscilador interno cuánto tiempo más debe permanecer cortado.

L801 y C817 forman el esnúber para el circuito

colector-emisor del transistor de potencia.

D805 y D808 son los fijadores (clamp) de ten-sión de pico inverso para el circuito base-emisor del suiche.

La R801 de 0.18Ω/5W es estabilizadora de

temperatura del suiche, ya que si la corriente primaria sube, la caída en la R también, lo que hace menos negativo el emisor del transistor, con la consiguiente merma de corriente.

IC801 STR-S6707 / STR-S6709

1. Colector del transistor de potencia. 2. Emisor del transistor de potencia. 3. Base del transistor de potencia. 4. Sink. Drenador de corriente. Se entiende como

un conformador de onda para la base del sui-che, que descarga al filtro de acople C851.

5. Drive. Manejador de onda en base del suiche. 6. OCP. Protector de sobre corriente. 7. F/B. Entrada DC de control de +B desde el

comparador de error. La tensión incide sobre la frecuencia del oscilador interno.

8. INH. Inhibidor. Entrada de pulsos de sincro-nismo cuya amplitud incide en la frecuencia del oscilador. También es entrada al protector de sobre voltaje.

9. B+. Alimentación de corriente continua para el integrado.

HC 801 FL001T

1. Salida al pin 8 (INH) del STR con los pulsos de sincronismo generados en el terminal 7 del transformador, luego de atravesar por un divi-sor de tensión D1, D2, R2, R1.

2. Tierra. La resistencia 801 de 0.18Ω/5W es la diferencia entre la tierra real y este terminal.

3. Cátodo del zéner de referencia para la habilita-ción en stand by del transistor dárlington Q801, que llevará la respuesta de apoyo al STR.

4. NC. 5. Entrada de pulsos de sincronismo desde ter-

minal 7 del transformador.

HC 802 PCL001T RELAY ELECTRÓNICO

1. Tierra. 2. Conjunto D1, Q2 en paralelo con el cátodo del

led del opto acople. 3. Entrada del pulso de encendido (5V), apagado

(0V) desde micro. Q1 lo recibe por base. Si Q1 se activa, Q2 se apaga y viceversa.

4. Salida a la base de Q802. En stand by el transis-tor es activado a través de R2. En ON Q802 es cortado.

5. NC.




6. El voltaje que penetra este terminal polariza la referencia para Stand by, ZD1.

FUNCIONAMIENTO EN ENCENDIDO El circuito de arranque lleva una tensión DC, fil-trada en C852, al terminal 9 del integrado. El osci-lador excita la base del transistor de potencia con-trolando el tiempo de encendido y apagado de la fuente y la corriente primaria circula por pines 1-4 del T801 y pines 1-2 del STR, a través de la R801 a tierra. Cuando el oscilador corta el flujo de corriente a través del transistor de potencia, las reacciones del transformador son usadas para cargar los filtros de las diferentes fuentes. Ubicado en secundario, el IC852 SE125 ó SE130 según modelo, toma una muestra de la salida de +B y por el pin 2 expide su voltaje de error, el que modula la corriente a través del opto acople. Fi-nalmente este control llega al terminal 7 del STR. Es de anotar que la carga de los filtros en el secun-dario de la fuente y la acción del IC852, pertenecen al tiempo de corte del suiche. De otro lado, desde el terminal 7 del transformador y a través de los pines 5-1 del HC801, se lleva una muestra del pulso de sincronismo generado en el momento de corte del suiche, al pin 8 INH del in-tegrado. Esta puede también variar el tiempo de apagado del oscilador interno.


La orden de apagado llega al pin 3 del HC802 co-mo un voltaje cero, permitiendo la conducción de

Q1. Por esta acción, la corriente a través del opto acople IC851 toma su valor máximo, haciendo que a través del pin 7 del STR se mantenga cortado al oscilador interno por un tiempo largo, durante el cual el sistema generará una ráfaga de oscilaciones amortiguadas antes de iniciar un nuevo ciclo útil. La consecuencia última, es que la tensión generada en los secundarios de la fuente estará muy por debajo de sus valores normales. Esto implica que la fuente de stand by para el mi-cro se caería. Sin embargo no sucede así debido a que por el terminal 4 del HC802 se polariza directo al transistor Q802, el cual da paso al voltaje de C856, que en stand by es apropiado para tal fin. En primario, el apoyo para el VCC del STR, se to-ma del pin 6 del transformador, y Q801 queda di-rectamente polarizado, para cargar el C852.

CIRCUITO OCP

Al terminal 5 del STR llega la muestra del sensor de sobre corriente. Esta se toma durante el tiempo de conducción del transistor de potencia, de modo que será una tensión negativa saliendo del pin 7 del transformador. Si esta excede el valor de la referencia interna que es –1V, el circuito compara-dor dentro del integrado, corta al oscilador.

HC802. R1 5.6K R2 1K R3 56K




FUENTE SAMSUNG CON EL STR-S5707

Esta es una fuente auto volt cuyo integrado 801 es el STR-S5707 de 9 pines, para una salida de 130V, además de otras dos para 12.5 y 13V. Sus termina-les son: 1. Colector del suiche. 2. Emisor del suiche. 3. Base del suiche. 4. Sink. Drenador de corriente de base para los

momentos de corte del suiche. 5. OCP. Circuito protector de sobre corriente que

para este diseño no se apoya en la R801. En cambio se toma una muestra desde pin 5 del chóper a través del divisor de tensión R821, R832. Cuando el suiche conduce, esta tensión es negativa y si la corriente es excesiva la muestra será menor que la referencia interna, lo cual inhibirá la salida del oscilador y el sui-che será cortado.

6. INH. Desde el mismo terminal 5 del chóper se envían los pulsos de sincronismo a través de D814, D818 y R828, cuya amplitud define la frecuencia de la fuente.

7. Sense. Muestra para el control de salida de +B que se lleva a cabo así: D806, R811 (Termistor de coeficiente negativo) y C853 proveen un voltaje DC que entra al comparador y amplifi-cador de error dentro del integrado. El voltaje de error generado, incidirá en la frecuencia del oscilador.

8. Drive. Salida de manejo a la base del suiche, a través de los componentes externos R815 y C851.

9. B+. Polarización del integrado.

FUNCIONAMIENTO

Tanto en stand by como en encendido, la fuente suministra las mismas tensiones en sus secunda-rios. Esto lo deducimos porque no hay opto acople que fuerce a variar el comportamiento en modo de espera. Además no está condicionada para el fun-cionamiento en ráfaga. Entonces la frecuencia en tales circunstancias es muy alta, bajando propor-cionalmente al consumo, en el momento de encen-dido.

El Termistor NTC, R811 en serie con la muestra que va para el comparador y amplificador de error, dejará fluir niveles mayores de corriente cuando la temperatura del circuito aumente, lo que contri-buirá a bajar un tanto el nivel de salidas y por con-siguiente hacer estabilización de la fuente en gene-ral.

PREGUNTAS

Circuito de arranque. Cuál es el oficio de la R801 de 0.33Ω, ya que no

es usada para el OCP? Que función hacen los diodos D805 y D808? Compare esta fuente con la estudiada en pági-

nas 54 y 57. Por qué sabemos que esta fuente en Stand by

no entra en modo de ráfaga?

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COMPARACIÓN ENTRE INTEGRADOS 72

COMPARACIÓN ENTRE INTEGRADOS

INTEGRADO MARCA PINES FUNCIÓN STR-S6707 * LG/SAMSUNG Y OTRAS 1 Colector. STR-S6709 * LG/SAMSUNG Y OTRAS 2 Emisor.

3 Base. 4 Sink. 5 Drive. 6 OCP.*** 7 FB ó control de salida de +B. 8 INH ó entrada de pulsos de sincronismo. 9 V IN.

STR-S5707 ** SAMSUNG Y OTRAS 1 Colector. 2 Emisor. 3 Base. 4 Sink. 5 OCP.*** 6 INH ó entrada de pulsos de sincronismo. 7 Sense. Entrada de muestra para el control de +B. 8 Drive. 9 V IN.

* Son integrados idénticos en su arquitectura. Sólo los diferencia la potencia que es mayor en el 6709. Las tensiones de salida de +B para estos integrados, dependen del circuito externo que haga la función de comparador y amplificador de error. ** La salida de +B para el STR-S5707 tiene su comparador y amplificador de error al interior del integrado y recibe muestra en corriente continua por pata 7, para una salida de 130 voltios originalmente. Sin embargo +B podría aumentarse si colocáramos una resistencia para atenuar la muestra, en el camino al pin 7 del integrado. *** El senso de sobre corriente se hace a través de un comparador interno que toma una muestra AC del chóper mientras el suiche conduce. Esta muestra crece negativamente de manera proporcional a la cantidad de corriente primaria. La referencia dentro de los tres integrados es de –1V. Cuando la muestra es más negativa que este valor, el comparador genera un voltaje positivo que corta al suiche.


FUENTE DAEWOO DTQ 14J2FC CHASIS CN115I

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FUENTE DAEWOO DTQ14J2FC CHASÍS CN115I

PLANOTECA 17 N° 4A

Este es un diseño diferente a los que estamos acos-tumbrados, aunque su topología es del tipo step down. Merece la pena su estudio, primero porque pertenece a receptores actualmente en el mercado, y luego por su sencillez, eficiencia y poquísima disipación de calor. Salida de +B 103V. El control de la fuente está hecho mediante modu-lación de frecuencia / ancho de pulso y varía entre 125Khz en modo de espera, a un promedio de 66Khz para funcionamiento normal.

Figura 1. Topología de la fuente Daewoo DTQ14J2FC. En la figura 1 se puede apreciar la configuración de la fuente y de esta manera aclarar el diseño con el fin de entender completamente su funcionamiento.

COMPONENTES

Q804. Suiche de potencia de la fuente. Q806. Sensor de sobre corriente, OCP. R818. Resistencia para OCP. Q803. Drive para el control de regulación. Q801. Comparador y amplificador de error. T801. Transformador de fuente o chóper. R806. Resistencia de arranque. R805, R819 y R820. Divisor de tensión para la

toma de muestra. D807 de 6.2V y R824. Tensión de referencia.

FUNCIONAMIENTO

El arranque provisto por la R806 es seguido por una reacción positiva en el secundario inferior de T801, conectado a la base del suiche a través de C809 y R807. Esta es la respuesta de apoyo.

La corriente primaria va desde positivo del filtro de aplanamiento C804, a través del C808 -que es un corto en el primer momento- a tierra, bobina pri-maria de T801, colector-emisor de Q804 y R818 de 0.68Ω, al negativo del filtro de aplanamiento. ¿Qué elementos pueden cortar la conducción del suiche?

• La constante de tiempo del circuito, con-formada por los valores L, C y R.

• El circuito OCP. • El circuito de control, ya que el filtro de sa-

lida carga durante la conducción del sui-che.

Cualquiera sea la causa de corte del suiche, la bo-bina primaria, cuyo extremo superior era hasta ahora negativo, reacciona con signo contrario. Esto hace conducir al diodo rectificador de la fuente que es D804, y la energía almacenada en el choper es llevada al filtro de salida de +B. La realimentación positiva es generada por el mis-mo circuito de la respuesta de apoyo. En lo que respecta al control, la muestra es tomada a través de las resistencias 819, 820 y 805 en la base del comparador y amplificador de error Q801, en cuyo emisor se halla el voltaje de referencia sumi-nistrado por D807 y R824. Antes de hacer el análisis de la manera cómo el circuito de control actúa, debemos precisar algo: Tal como está dispuesta la arquitectura de esta fuente, las fluctuaciones de voltaje de salida para la lectura del plano, NO SE REGISTRAN EN EL POSITIVO DEL FILTRO DE SALIDA, SINO EN TIERRA. Qué significa lo anterior? Lo diremos con un ejem-plo: Si el voltaje de salida aumenta, no diremos como de costumbre, que se hace más positivo con respecto a tierra, sino que se hace más negativo con relación al cátodo del puente rectificador. De otro lado observemos que en muchos lugares el voltaje es negativo con relación a masa. La razón para ello es que tierra se encuentra en un punto

160V

Q804 Primario T801

D804 C804 C808

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FUENTE DAEWOO DTQ 14J2FC CHASIS CN115I

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más o menos intermedio entre el positivo y el nega-tivo del filtro de aplanamiento.

Figura 2. Ubicación del punto de referencia para la salida de +B. En la figura 2 ambos circuitos tienen un voltaje total de 160 voltios. Sin embargo el de la izquierda tiene ubicada tierra en el extremo negativo, mien-tras que a la derecha se sitúa en un punto a 103V del positivo y a –57V del negativo, igual que ocurre en la fuente Daewoo. De esta manera analicemos. Cuando el comparador de error registra un aumento de la salida de +B, la base de Q801 se hace más negativa con respecto al voltaje de referencia en su emisor, porque la tierra es la que flota. Entonces Q801 conduce más haciendo la base de Q803 menos negativa con referencia a su emisor. Esto hace que el drive Q803 conduzca, poniendo a su vez un corto entre base y emisor de Q804, cortándolo para hacer finalmente que +B disminu-ya al valor correcto.


La caída de tensión en bornes de R818 de 0.68Ω es registrada por el circuito base-emisor de Q806. En caso de consumo excesivo, el transistor conduce para cortar al suiche Q804, apagando la fuente.

VOLTAJES SECUNDARIOS

• La tensión de +B es la fuente 1 y tiene un volta-je de 103V.

• Para el arranque horizontal se deriva una ten-sión de 7.3V a través de R816 y R817, fuente 2.

• El relay de la bobina desmagnetizadora se to-ma la fuente 3 de 13.7V.

• Para la salida de audio, se derivan 12V a través de la R605 de 4.7Ω, fuente número 4.

• Y a través de Q802 se regulan 5V para el mi-crocontrolador y el sensor de remoto, fuente 5.

NOTA: Este es un chasís caliente, ya que el choper no aísla galvánicamente.

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FUENTE PANASONIC CON STR58041 76

FUENTE PANASONIC CON STR58041 La fuente conmutada de este chasis no es aislada de la línea. La separación entre tierra caliente y fría está dada a través del fly back T551 y el transfor-mador PRE-drive horizontal T502. Salida de 130V. El integrado de la fuente es el STR58041A IC803, y el transformador de fuente es el T801. Este es un auto transformador, es decir que tanto primario como secundario están constituidos por una sola bobina con derivaciones. El primario está compues-to por los terminales 1-2. Los secundarios están numerados 3 y 4. La fuente de Stand by tiene base en T001, el cual suministra 12 voltios para el relay y 5 voltios para el micro y el sensor remoto. La orden de encendido activa el relay RL801, a través del Q001. De esta manera la tensión alterna de entrada puede ser rectificada y doblada, quedando 315 voltios DC en los filtros de aplanamiento C805 y C806.

COMPOSICIÓN INTERNA DEL STR58041A

Q1 comparador de error. Q2 amplificador de error. Q3 suiche ó conversor. ZD1 referencia.

1. Entrada de la muestra. 2. Base del conversor. 3. Colector del conversor. 4. Emisor del conversor. 5. Entrada para OCP.

FUNCIONAMIENTO DE LA FUENTE

En el momento del arranque, la R822 provee desde los 315 voltios del puente rectificador, la tensión en base del suiche, pin 2 del IC803, y la corriente primaria empieza a circular a través de colector emisor del integrado, pines 3-4, primario del T801, pines 1-2 y C809 que es la salida de +B a tierra.

La circulación de corriente a través del prima-rio genera una tensión positiva en pin 3 del T801, la cual es llevada como respuesta de apoyo para hacer que el suiche se sature, a través de R828 y C814 al pin 2 (Base) del inte-grado. En el terminal 4 de T801 la tensión es aún más positiva, pero se encuentra con el cátodo de D824 impidiendo su circulación.

El momento de corte del suiche puede ser de-cidido por la constante de tiempo R828 - C814, o por el circuito OCP. Esto provoca que los terminales del transformador inviertan su po-laridad para entregar la energía almacenada.

El pin 4 es ahora muy negativo, lo cual permi-te que C820 sea cargado por D824. Esta fuente se utiliza como muestra para ingresar al circui-to de control en pin 1 del STR. Si Q1 conduce, activa a Q2 y este mantiene en corte al suiche, Q3.

El terminal 3 del transformador también es negativo debido al cambio de polaridad, aun-que un poco menos que el 4. C815 se cargará a través de D822 y D826 a un valor inferior a 20 voltios, que en el siguiente ciclo se usarán para la realimentación positiva de la fuente.

El pin 1 de T801 es negativo con relación al 2. Esta tensión es rectificada en D823 y filtrada en C809, lo cual constituye la entrega de la energía almacenada. Cuando la corriente generada por estos cambios llega a su fin, el transformador reacciona nuevamente en sentido contrario:

Ahora el pin 3 es positivo. Entonces Q802 es llevado a conducción por medio de la R827 de 560Ω. La carga almacenada en C815 es puesta en serie con la salida de 130 voltios en pin 4 del STR, a través de la R824. La salida del colector de Q802 sirve como pedestal DC para el impul-so positivo generado a través del C814, rumbo a la base del suiche. Este es el proceso de re-alimentación positiva para el nuevo ciclo.


FUENTE PANASONIC CON STR58041 77

Q802 se polariza en corriente continua al nivel de la fuente, así: En colector a través de D822. En base a través de R823 y su emisor se encuentra acoplado directamente al pin 2 del STR IC803.

D829 protege a Q802 de un voltaje inverso mayor de 0.6 voltios en la juntura base emisor.

D821 y D820 son diodos clamp, que impiden una tensión inversa para la juntura base emisor del integrado superior a 0.6 voltios.

C825 y C824 son achatadores o esnúber para contrarrestar los transientes perjudiciales en el suiche. Observe que ambos son a 1KV.

D825 es protector de sobrevoltaje de salida, caso 570.

Q801, R826 y R825 constituyen el circuito sen-sor de sobre corriente para el integrado 803. En caso de un consumo excesivo, la caída de ten-sión en bornes de R826 hará que Q801 conduz-ca. Su tensión de colector aplicada al terminal 5 del STR58041A cortará al suiche protegiendo la fuente. NOTA 1: la protección de sobre corriente también puede ser hecha por el terminal 2 del integrado. Esta es una solución de compromiso cuando el repuesto para el STR no es original. Observando la figura de composición interna del integrado, se dará cuenta que estos pines constituyen la unión base emisor de un transistor PNP. Este es el encargado de cortar al suiche cuando por su pata 5 entra una tensión ne-gativa. NOTA 2: No activar la fuente sin carga, ya que la salida se sube al voltaje de entrada 320V y quema el diodo 825. En caso de no estar el diodo, pone en cor-to los filtros de aplanamiento C809 Y C823.

SEGUNDA PROTECCIÓN DE SOBRECORRIENTE

Existe un segundo circuito OCP a la salida de la fuente, diferente e independiente del comprendido por Q801. Este circuito tiene el mismo principio de funciona-miento pero es externo a la fuente misma. Esta comprendido por los siguientes elementos: Q804, R808, R809, R810, C808, Q804, C807, R812 y el integrado 801. En caso de un drenaje de corriente excesivo, como un corto en la salida horizontal, la tensión resultan-te en bornes de las resistencias 808 y 809 de 1.5Ω c/u, polarizará directamente al Q804. Este a su vez activará el led del opto acople IC801. A consecuen-

cia se activará la protección en el pin de ACTION del micro y el receptor se apagará.

VOLTAJES EN FUENTE

MANERA DE HACER FUNCIONAR EL STR 58041 QUE SE CONSIGUE

EN EL COMERCIO

Para diferenciar un integrado original del que no lo es, debemos saber que el primero mide un diodo entre pines 2 y 5 en algunos ejemplares. Otros mi-den una resistencia en ambos sentidos, de aproxi-madamente 500Ω. El integrado que venden como original pero que no deja funcionar la fuente, tiene una medida diferen-te, que es aproximadamente 1.5V y 2.1V entre pi-nes 2 y 5 cuando se chequea en ambos sentidos, en la escala de diodos de un multímetro digital. Pero es posible hacer que el no original sirva en la fuente de Panasonic, de la siguiente manera: Dejar suelto el pin 5 del integrado, y llevar a pin 2 su circuito, es decir el colector de Q801. El pin 2 queda con su circuito original, más el colector del transistor OCP Q801.

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FUENTE AIWA TV CN141/201NH CON EL STR 58041 79

FUENTE AIWA TVCN141 / 201NH

Esta es una fuente auto oscilante, cuyo funciona-miento en stand by es diferente que en modo de encendido. Cuando el receptor está en espera, a través del terminal de control (5) del IC801 STR58041A, se cambia la referencia interna de ope-ración por una externa más baja. Esto ocasiona voltajes disminuidos en las salidas, de aproxima-damente 1/6 de su valor en modo normal. Ya en encendido la referencia interna toma el con-trol de las salidas y el voltaje de +B sube a 115 voltios.

IC801 STR58041A

1. Entrada de muestra. 2. Base del suiche de potencia. 3. Colector del suiche de potencia. 4. Emisor del suiche de potencia. 5. Entrada de control.

COMPONENTES

R801: Límite de inrush. Arranque: R808 y R809, de 100K a ¼ de vatio.

La baja potencia de las resistencias indica poca circulación de corriente a través de ellas.

Circuito de apoyo para la saturación del sui-che: R810 y C812.

Muestra: Del pin 3 de T801, a través de R807, D809 y C810, al terminal 1 del STR.

Circuito OCP: Q802, R804, R805 y R803. Lleva su salida al pin 2 del integrado.

Control en stand by: Q804 e IC802, opto acople. Estos mismos son el Relay electrónico.

Referencia en Stand by: D810 de 6.2 voltios. Realimentación positiva: Q801, C813, C814,

D807, D808, R811, R812 y D805. Circuito clamp para la tensión inversa entre

base y emisor del suiche, D806. Selector de fuente para micro (5V) : Q803. Circuito Snubber: C811 y FB801.

OPERACIÓN EN MODO DE ENCENDIDO

Luego del arranque, la reacción es positiva en el terminal 2 del T801 y se lleva a la base del integra-

do a través de R810 y C812, con el fin de dar apoyo para la saturación del suiche. Cuando la corriente primaria es interrumpida, los voltajes generados cambian de polaridad. Ahora el terminal 2 del T801 es negativo y a través de D807 y D808, son cargados los filtros C813 y C814. El voltaje almacenado en estos se reserva para el ini-cio del próximo ciclo. El pin 3 del transformador es negativo en el mismo momento, para entregar la muestra a pata 1 del STR, cuya referencia interna de aproximadamente –40 voltios, indica al comparador por cuanto tiem-po más debe quedar cortado el suiche. Al mismo tiempo, en los devanados 10 a 16 del choper se generan las fuentes, ya que los diodos rectificadores quedan directamente polarizados. En cuanto la energía almacenada se descarga, un nuevo cambio de polaridad en el choper es regis-trado. Una de sus consecuencias es que la tensión positiva en pin 2 hace conducir a Q801, cuyo volta-je de colector ha sido guardado por los filtros C813 y C814. Esta carga se transmite al pin 2 de IC801 haciendo de realimentación positiva para que el nuevo ciclo se inicie. La contribución para que el suiche se sature, viene siempre mediante R810 y C812. En lo sucesivo los pasos de funcionamiento se repi-ten automáticamente y la fuente mantiene constan-te el nivel de salida en sus secundarios. NOTA: en cualquier momento del funcionamiento de la fuente, el circuito OCP está vigilando que el consumo a través del suiche no supere ciertos límites. De ser así, el circuito actúa cortando la corriente primaria desde el colector de Q802 unido al pin 2 del STR.

FUNCIONAMIENTO EN STAND BY

Cuando el receptor pasa al modo de espera, una tensión de voltaje positivo llega a la base de Q804, cuyo colector está polarizado desde la fuente del pin 13 del choper, a través de la juntura emisor base de Q803, R815 y pines 1-2 de IC802. Entonces en stand by se activan simultáneamente el Q804, Q803 e IC802. Esto provoca la inmediata caída de tensión en los secundarios de la fuente, debido al cambio de referencia, cuyo proceso describiremos a continuación:



Al conducir el opto acople, su fototransistor activa al D810 de 6.2V, cada que la tensión de muestra es expedida por pata 3 del T801.

Esta acción obliga a que el tiempo de circula-ción de corriente primaria disminuya y por consiguiente, la tensión de los secundarios de la fuente sea ajustada por el valor de zéner, que ahora es la referencia para la fuente.

Al quedar ajustado el valor de referencia a 6.2 voltios, automáticamente la referencia interna del integrado deja de operar.

VOLTAJES

IC801 NORMAL STAND BY 1 -42 -7.2 2 0.2 0.1 3 400 300 4 0 0 5 -03 0

Q804 Base 0.1 0.1

Emisor 0 0 Colector 55.9 0.2

Q802 Base 0 0

Emisor 0 0 Colector 0.2 0.1

Q801 Base 0 0

Colector 0.4 0 Emisor 0.2 0.1


FUENTE SHIMASU 14DTR1 CON EL STK7348 82

FUENTE SHIMASU MOD 14DTR1

IC651 STK7348 ( +B 112V)

1. Filtro para la muestra. 2. Entrada de muestra. 3. NC. 4. Ajuste de +B. 5. Senso de voltaje de entrada. 6. Tierra. 7. Base del suiche. 8. Emisor del suiche y circuito OCP. 9. NC. 10. Colector del suiche. Arranque, R656, R657 de 68K a pin 7 del STK.

Es necesario sólo para poner en funcionamien-to la fuente, luego de lo cual puede desconec-tarse y todo sigue normal.

Respuesta de apoyo desde pin 9 del T651 a través de C659, D652, R667, R654. Este mismo circuito constituye la realimentación positiva.

Muestra. Es una onda de 150Vpp tomada desde pata 8 del choper, T651, para ser rectificada po-sitivamente dentro del integrado por el D1 ubi-cado entre pines 2-1. El filtro está situado en pin 1 del STR, C660 de 22/350. La onda que llega al pin 2 del STR tiene un semiciclo posi-tivo de 40Vp. Por esta razón la tensión en C660 es de aproximadamente 40VDC.

Referencia. Es un diodo zéner interno (ZD1 en la figura 4) cuyo voltaje es de 6.2V y que en con-junto con R5 hace que el voltaje de referencia sea de 39.5 voltios.

Circuito OCP. Está situado al interior del STK y se compone de C2, R7 y Tr2. La muestra para este circuito es tomada en la R653 de 0.68/3W, ubicada entre pines 8 y 6, emisor y tierra.

Senso de voltaje de entrada. ZD2 y R6 anticipan el corte del suiche cuando una mayor tensión de red aumenta la corriente primaria y el voltaje de reacción en pin 9 supera la referencia. Estos componentes hacen parte de la constante de tiempo para el circuito autooscilante.

FUNCIONAMIENTO

Esta fuente es Autovolt (85-280VAC), para una salida constante de 112V.

La acción del circuito de arranque hace que la co-rriente primaria circule desde los 160V a través del primario de T651, pines 10-12, colector-emisor del suiche, terminales 10-8 del STK7348 y la R653 de 0.68Ω/ 3W a tierra. La reacción inmediata en terminal 9 del transfor-mador es positiva, de modo que apoya la conduc-ción del suiche a través del D652 y C659. El corte del suiche es provocado por el circuito OCP o la constante de tiempo. Para entregar la energía almacenada la tensión en el terminal 8 de T651, tanto como en los secunda-rios 2 y 6, se torna positiva. Esto da lugar a la gene-ración de las fuentes de 12V y 112V respectivamen-te. Por su lado el terminal 8 entrega una muestra pro-porcional, la cual es sensada por el comparador interno del STK, Tr1. El voltaje de muestra recibido por pin 2 del IC determina cuánto tiempo debe permanecer apagado el suiche, de modo que si la fuente está baja, el encendido se anticipa y vicever-sa. Este es el circuito de control de +B. La frecuencia en stand by es de aproximadamente 71Khz, mientras que en encendido fluctúa de ma-nera inversa al ritmo de la carga entre 25 y 36Khz. Esto significa que en stand by no trabaja en modo de ráfaga. El control de regulación es llevado a cabo mediante la variación de frecuencia-ancho de pulso.

SECUENCIA DE ENCENDIDO DEL TV

El comando de micro viene del pin 1 del IC101, y en modo de espera la tensión es 0 voltios. La salida de este terminal va a las bases de los transistores Q651 manejador de led, y Q653 suiche de encendi-do o relay electrónico. La fuente está generando sus voltajes normales desde el momento en que el suiche master es acti-vado pero, mientras la orden de power no sea da-da, los 112 voltios de +B no llegan al fly back.



Entre tanto, Q651 no conduce, de modo que permi-te la polarización directa del led D660 que anuncia el modo de espera. Cuando el pin 1 del micro sube a 5 voltios, Q651 se activa y el led es apagado. Por su parte Q653 tam-bién es puesto ON, lo cual hace que Q654 y Q655 den paso a la tensión de +B con rumbo al fly back y al drive horizontal. ATENCIÓN: en el plano hay un gran error al dibu-jar los transistores Q654 y 655. Tal como se mues-tran en el esquema, la salida de este par sería siem-pre un circuito abierto.

Figura 1. Forma incorrecta de conexión para el relay electrónico, según se muestra en el plano. Existen dos alternativas, ambas usadas en diferen-tes series del mismo modelo.

La primera conserva el uso de dos transistores PNP, y esta es su ubicación:

Figura 2. Posible conexión del relay con 2 transistores PNP.

La segunda reemplaza a Q655 por un transistor NPN:

Figura 3. Relay electrónico con 1 transistor NPN y otro PNP.

OTROS COMPONENTES

Circuitos esnúber. C656, R655, C655, C654, C667, C668.

Circuito clamp para protección de la juntura base emisor del suiche durante los semiciclos negativos de la onda de base, D655.

Al pin 4 se adhiere una resistencia de 150K, que bien pudiera ser reemplazada por un po-tenciómetro, para efectuar un ajuste fino en la salida de regulación, ya que modifica la polari-zación base-emisor de Tr1. La proporción del ajuste es inversa al valor de la resistencia, dado que el control se invierte en Tr2.

R658, R659 y C661 es una red de drenaje entre las dos tierras.

Figura 4. Arquitectura interna del STK7348. (ECG 7025)



FALLAS

En caso de bajar la capacitancia del C660 de 22μF/350V, el rizado de la muestra es mayor, y el promedio de voltaje en el filtro baja. Al bajar la muestra sube la salida.

Se detectó un caso donde C660 está en 3μF. La tensión de muestra ha bajado a 30 voltios y la salida sube aproximadamente a 190 voltios. Es-to conduce a que los filtros de salida se esta-llen.

Si se abre el terminal 5 del STK la fuente en stand by entra en modo de ráfaga, a una fre-cuencia aproximada de 120Hz, perfectamente audible (Se escucha un chirrido, pero nada se da-ña). En estas circunstancias el receptor puede ser encendido y trabaja normalmente, aunque su frecuencia de trabajo es ahora un poco más baja que la normal. Esto se explica de la si-guiente manera: 1. La base del suiche (Tr3) es manejada por el

circuito de Tr2. 2. A su vez, la base de Tr2 es activada por la

constante de tiempo, o por el circuito OCP mientras el suiche conduce.

3. Si se abre el pin 5, queda desactivado el circuito de la constante de tiempo. Enton-ces el apagado de Tr3 es llevado a cabo de manera exclusiva por el circuito OCP C2, R7.

4. Luego el circuito de control mantiene apa-gado el suiche durante algún tiempo. En stand by, cuando el tiempo de apagado llega a su fin, es necesario un nuevo arran-que desde las resistencias R656 y R657, ya que las oscilaciones del transformador ya se han amortiguado.

5. En encendido la fuente no llega hasta el corte total, debido a que Tr1 no mantiene apagado el suiche demasiado tiempo como para entrar en burst.

En caso de corto en secundario, se escucha un

trrrrrrrrrrrrr... de baja frecuencia, que indica la activación del circuito protector de sobre co-rriente.

VOLTAJES IC651

1. 40.3V 2. 1.9V 3. --- 4. 33.3V 5. 1.6V 6. 0V 7. 0.2V 8. 0.3V 9. 218V según el plano. 150V medidos en cir-

cuito. Esto depende de la entrada AC.


FUENTE PANASONIC MODELOS CT-T14/20R CT-D14/20R CON EL STK73907-T 86

FUENTE PANASONIC MODELOS CT-T14/20R CTD14/20R

IC801 STK 73907-T (+B 130V) 1. Entrada de control para regulación. 2. Tierra. 3. Conexión directa de puerta del suiche. 4. Circuito RC de constante de tiempo. 5. Conexión de arranque en la puerta del mosfet. 6. Base del transistor interno del OCP. 7. Sensor de voltaje de entrada. 8. Surtidor y OCP. 9. Surtidor y OCP. 10. NC. 11. Drenador. 12. Drenador. El arranque va a pin 5 del integrado, a través de las resistencias 803 y 804, para que una corriente pri-maria inicial fluya desde el positivo de C805, filtro de aplanamiento, pines 6-4 del chóper, drenador surtidor del suiche y R808 de 047Ω/2W a tierra. A través de pata 4 del integrado se entrega desde pin 2 del transformador, la respuesta de apoyo para la saturación del suiche. Dicha tensión penetra simultáneamente por pin 7, cuyo circuito complementa la constante de tiempo, ya que cuando la respuesta de apoyo logra que el zéner conduzca, este activa a TR3 cortando al sui-che. El corte del suiche puede ser hecho entonces por la constante de tiempo o por el circuito OCP, cuyos componentes además de TR3 son R3 interna y R808 externa. Luego de cortado el suiche, la energía almacenada se entrega en los secundarios 7 y 10 de T801. El control de regulación toma la muestra en el divi-sor de tensión R810, R813 Y R809. Q802 es el com-parador de error y su referencia es el D808 de 6.8V polarizado a través de la R821. Su voltaje de error se envía a través del opto acople para que a través de pata 1 del STK se active a TR2 y mantenga cor-tado a TR1. Atención a las resistencias del divisor de tensión: R810 y 809 son al 1% de precisión.

La realimentación positiva luego de entregar la energía almacenada, es el mismo circuito de res-puesta de apoyo. La frecuencia de la fuente varía según la carga, desde aproximadamente 100Khz en stand by, hasta 38Khz a plena carga.

OTROS COMPONENTES

R801 de 0.82Ω/5W, límite de inrush. R802 en paralelo con el filtro de aplanamiento,

resistencia de drenaje para remover la carga re-sidual cuando el receptor está apagado.

R805, C808, C807, L809, D801, circuito esnúber para el primario del transformador.

L811, C809 esnúber para el circuito drenador-surtidor.

C826, D811, circuito esnúber para la puerta del suiche.

R825, C830, circuito esnúber para el foto tran-sistor.

R807 en serie entre colector del opto y pata 1 del STK, limitadora de corriente.

RELAY ELECTRÓNICO

La fuente para stand by se nutre desde el pin 7 del T801. El micro expide la orden de encendido de 5V desde su terminal 6, los cuales van a la base de Q801 para activarlo. En el colector de este existen 2 circuitos suiche, Q804 y 803 para el primero, y Q806 y 805 para el segundo. El transistor de entra-da a cada uno de los mismos (Q804 y Q806), es PNP. Por tanto, recibida la orden del micro, la con-ducción se lleva a cabo y a consecuencia de ello, la tensión presente en el colector de Q805 (20 voltios) y Q803 (129 voltios), es llevada a sus emisores. Este conjunto conforma el suiche de encendido o relay electrónico. NOTA: el Q804, 2SA1018 se pone en corto con facili-dad, y el TV queda con alta tensión desde el momento de encendido del suiche master. En otras palabras no apaga realmente desde el control remoto o el pin de Power.


FUENTE PANASONIC MODELOS CT-T14/20R CT-D14/20R CON EL STK73907-T 87

Cuando el transistor original es de difícil consecución, se puede reemplazar por un A940.

FALLAS

1. El receptor que tiene esta fuente presenta una serie de fallas típicas causadas por un aumento leve o fuerte en la tensión de salida de 130 vol-tios. Algunas de ellas son:

TV no prende. Se encuentra en corto el D803, caso 570, designado como protector de sobre voltaje.

El receptor prende y daña la salida horizontal. Los filtros de salida de 130 voltios se estallan. Prende desincronizado horizontalmente. Prende normal, pero en escenas de bajo brillo

se desincroniza horizontalmente. La fuente trata de arrancar y se inhibe repeti-

damente. En todos los casos anteriores, la medida de +B está por encima de su valor, pudiendo llegar a un valor superior a 160 voltios. La causa principal está en el aumento de valor

de la R810 de 110K, con tolerancia del 1%. Sin embargo es necesario observar las resisten-

cias 809 y 821. Estas no inciden en el aumento

del valor de la fuente, pero también se alteran ocasionando un desempeño incorrecto.

Otro elemento importante y sensible al dete-rioro es el opto acople D807.

2. Un síntoma de difícil diagnóstico: el receptor

trabaja normalmente, pero en escenas de alto brillo, la imagen parpadea y se reduce drásti-camente. +B fluctúa entre aproximadamente 70 y 130 voltios, al ritmo del parpadeo. La cau-sa es R808 de 0.47Ω/2W aumentada al doble o más de su valor. Recuerde que esta es la resis-tencia sensora para el circuito OCP.

3. Cuando se activa el suiche master, el televisor

está apagado esperando la orden de power desde micro. Luego de recibirla hay alta ten-sión y desempeño normal. Hasta aquí todo va bien, pero cuando se emite la orden de apaga-do desde micro, la alta tensión sigue presente, aunque la pantalla oscurece, es decir el TV no apaga. La causa es el último filtro de +B, de 33μF/160 voltios, C812 que está seco.

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CT-T14/20R

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TK73907-T

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FUENTE SONY KV 20EXR10 CON EL STR-S6301 89

FUENTE SONY KV20EXR-10

IC651 STR-S6301 CONVERSOR (+B 135V)

1. Colector del suiche. 2. Emisor del suiche. 3. Base del suiche. 4. Drive control. 5. Drive control. 6. Detector de corriente de base. 7. Tierra. 8. Entrada de control. 9. –VCC para el circuito de control.

Composición interna del STR-S6301.

FUNCIONAMIENTO

El arranque está dado a través de la R657 de 270K, conectada al pin 3 de base. La corriente primaria fluye desde C650, pines 7-4 del chóper, terminales 1-2 del STR y llega a tierra por R654 y R655. Esto provoca la respuesta de apoyo en el pin 2 del T651, que es acoplada a pin 3 del integrado a través de C658, R663 y 664. El corte del suiche puede ser dado por la constante de tiempo o por el circuito OCP. Es ahora cuando los secundarios 8, 10, 11 y 13 del transformador entregan la energía almacenada para dar lugar a las fuentes de 135, 15, 8 y 22 vol-tios respectivamente. Al mismo tiempo desde pin 2 del chóper surge un voltaje negativo que se rectifica en D622 y filtra en C653. Esta fuente se reserva para la realimentación

positiva del suiche en el próximo inicio de ciclo. El mismo voltaje negativo de T651 va a pin 5 del STR y sale rectificado por el 9 para ser filtrado por C660. Esta tensión alimenta a Q611 e IC652. De paso se mantiene cargado a C655 en base de Q612, lo cual se relaciona con el arranque suave. El control para mantener +B en 135V se hace en IC653 (SE135), cuya salida se aplica al led del opto acople IC652. El fototransistor de este, pines 3-4, conforma un circuito Dárlington con el Q611, para amplificar la corriente de control, que finalmente entra por pata 8 del STR-S6301, manteniendo apa-gado a Q1 a través de Q2 mientras sea necesario. Cuando se descarga la energía almacenada, el nue-vo ciclo comienza: El voltaje positivo en pin 2 de T651, va por pin 5 del STR a la base del transistor interno Q4. En el mismo momento el pulso se diri-ge vía C658, R663 y R664 a la base del suiche Q1 en pin 3 del STR. Al conducir Q4, suma dicho pulso con la tensión DC almacenada en C653, para hacer la realimentación positiva.

PROTECCIÓN DE SOBRE CORRIENTE Y CIRCUITOS ESNÚBER

• Las resistencias 654 y 655 sensan la cantidad de

corriente que circula a través del suiche. El transistor interno Q3 (OCP) corta a Q1 a través de Q2 en caso de que dicho flujo supere el va-lor de referencia. Q3 está conectado por base a través de una resistencia limitadora, a las resis-tencias sensoras de sobre corriente.

• La carga de C655 en paralelo con las resisten-cias de OCP contribuye al control de encendido del suiche.

• El trío de resistencias 652, 653 y 679, mantienen el lado negativo de C653 en el nivel DC del emisor del suiche interno Q1. Esto hace que la realimentación positiva tenga el nivel justo de excitación en el nuevo ciclo.

• D621 en paralelo con base-emisor de Q3, fija su tensión inversa para protegerlo (clamp).

• El conjunto de resistencias 658 a 662, C656, D623 y C657, son el circuito esnúber para el co-lector del suiche.

• C652, R650, R651 y D621 también son esnúber.


FUENTE SONY KV 20EXR10 CON EL STR-S6301 90

SOFT START

Con el fin de llevar a cabo un arranque suave, se lleva la carga de C655 en los primeros ciclos, a través de C654 a la base de Q612. Este transistor

conducirá por un corto lapso y su efecto será hacer que el Q1 interno conduzca con menos intensidad en el arranque. Después, Q612 permanecerá corta-do por la saturación de C654.


FUENTE SHARP CON SCR MOD 19C68 / 26ME50 91

FUENTES SHARP CON SCR

Esta fuente conmutada de SHARP se caracteriza porque el suiche de potencia está conformado por el transistor de salida horizontal y un SCR. El transformador chóper es el mismo fly back. Lo anterior implica además, que la fuente está sincro-nizada por el oscilador horizontal. Tal diseño implica algunas modificaciones en cuan-to a la consideración de su funcionamiento, ya que se distancia de la manera común encontrada gene-ralmente en los prototipos estudiados. Sin embargo, es posible encontrar tanto las diferen-cias como las similitudes entre ambos, de modo que finalmente el sistema sea plenamente com-prendido y por tanto fácilmente diagnosticado.

GENERALIDADES

La salida horizontal gobierna el suicheo del prima-rio del transformador pines 4-9, sincronizada por la frecuencia horizontal. El SCR 701 está en serie con un secundario del fly back pines 1-11 y la fuente primaria de 160 voltios. El bobinado 1-11 es necesario para el corte del SCR durante el borrado horizontal. Un tercer devanado del transformador pines 5-2, suministra la reali-mentación positiva para el nuevo arranque y una muestra de +B. El control de regulación se lleva cabo por modulación de ancho de pulso, PWM.

Figura 1. Fuente TV Sharp Mod. 19C68A. SALIDA DE +B 110V.

FUNCIONAMIENTO

Previo al análisis, es conveniente recordar que un SCR es un diodo de silicio que en circunstancias de polariza-ción normal, no conduce hasta tener una tensión de

gatillado por su puerta, equivalente a 0.5 voltios o más. Luego de ser disparado en conducción, dicha tensión de puerta puede desaparecer y el rectificador seguirá con-duciendo hasta que la polarización entre ánodo y cátodo desaparezca o se torne inversa.



El circuito de arranque está compuesto por ZD701, D702 y R707, los que llevan parte del voltaje de 160 voltios a la puerta del SCR. La corriente primaria circula a través de pines 1-11 del fly, ánodo cátodo del SCR701 se activa y C706 de 100/160 a tierra. Dada la característica de un SCR, no es necesaria una respuesta de apoyo. A medida que el filtro levanta su voltaje, se polari-za el arranque para la oscilación horizontal. Igual sucede con el colector del transistor drive horizon-tal (no dibujado) y la salida horizontal Q602. Todo esto conduce a la activación total del receptor. En pata 5 del fly mientras salida horizontal condu-ce, la tensión es positiva. D704 la rectifica y C711 la filtra. Esta fuente polariza los transistores 701 y 702. El colector de Q701 se encuentra conectado a tierra a través de R713 de 680Ω, y a la puerta del SCR a través de R712 y C708. Cuando llega el momento de corte para la salida horizontal, el pin 11 del fly back genera una ten-sión de pico negativo, cuyo valor se contrapone al de la fuente primaria y es lo suficientemente alto como para cortar la conducción del SCR. (230Vpp aprox.)

Figura 2. Forma de onda generada en pines 5 y 11 del fly back. La energía almacenada en el choper que es el mis-mo fly back, se usa para suplir las fuentes auxilia-res. Ahora el SCR701 está cortado y el oscilador hori-zontal que es el mismo oscilador de la fuente, vuelve a activar al transistor de salida. La tensión en pines 5 y 11 del fly back es como el semiciclo positivo de la figura 2. D704 está conduciendo y C711 se carga. (La tensión de puerta provista por el circuito de arranque ya no es útil para que el SCR sea disparado nuevamente. Tanto es así, que puede desco-nectarse. Sin embargo el mismo SCR tiene internamente entre cátodo y puerta, una resistencia que mantiene estos terminales al mismo nivel DC mientras el elemento está cortado.)

Simultáneamente en C709 se genera una onda diente de sierra dibujada en la figura 3 como osci-lograma 30, a través de R718. Este diente de sierra hace la tensión de base de Q702 más positiva que su emisor, conduciendo el transistor. (Ver oscilograma 30 en formas de onda del circuito.) Al conducir Q702, se activa Q701 y, como sabemos, hay carga en C711 que es llevada a través de C708 a la puerta del SCR para dispararlo, permitiendo de nuevo el flujo de corriente hacia el filtro de +B, C706. Este paso constituye la realimentación posi-tiva en la puerta del SCR para la nueva conduc-ción. (El pulso es breve, pero suficiente para que la puerta del SCR alcance un nivel superior al del cátodo. Oscilograma 31.) Un tiempo después llega de nuevo el corte para salida horizontal, que a la vez apaga al SCR 701. (Pico negativo del oscilograma 27.)

CÓMO SE CONTROLA +B

Q703 es el control de salida y tiene en su emisor al ZD702, que es la referencia del circuito. La muestra llega a la base del transistor a través del divisor resistivo compuesto por R708, R709, R710 y R711. El voltaje de error hace conducir en su momento a Q703, cuyo colector se encuentra ubicado en la rama que polariza la base de Q702. ATENCIÓN: He aquí un circuito PWM compuesto por 2 transistores (Q702 y Q703) y los respectivos componentes asociados. Recordemos que la salida de un PWM depende de la comparación entre una onda que puede ser un diente de sierra, contra un nivel DC. (Ver página 34.)

El diente de sierra es generado con la onda de fly back en C709. Oscilograma 30.

El nivel DC es la tensión de colector de Q703, modificada por la comparación entre muestra y referencia.

Cuando la salida de +B sube de 110V, la tensión de colector en Q703 baja. Esta acción retarda la con-ducción de Q702, que es igual a retardar el momen-to de realimentación positiva para el encendido del SCR. Si por el contrario +B baja, la tensión en colector de Q703 sube, lo cual hace que la base de Q702 llegue más pronto al nivel de conducción. Entonces el SCR es puesto a conducir antes para que la fuente alcance de nuevo su valor de 110 voltios.



FORMAS DE ONDA DEL CIRCUITO

Figura 3. Formas de onda de la fuente Sharp.

27. Forma de onda en ánodo del SCR. 28. Forma de onda en colector del Q701. 29. Forma de onda en base de Q701. 30. Diente de sierra formado en C709. 31. Forma de onda en la puerta de SCR701.

OTROS ASPECTOS El SCR701 S6142G, tiene una resistencia interna en su circuito puerta-cátodo, por lo cual se encuentra un bajo ohmiaje en ambos sentidos. Los transistores Q701, 702 y 703 trabajan en dife-rentes formas de amplificación y configuración:

1. Q701 es un emisor común trabajando en clase C, lo cual también puede deducirse de la forma de onda en su base, oscilogra-ma 29. Por esta razón la tensión base emi-sor registrada en el plano es de 0.2V.

2. Q702 emisor común, trabaja como suiche en el modulador de ancho de pulso, PWM.

Su tensión base emisor debe ser inferior a 0.5 voltios medidos en el circuito, diferente a lo que dice en el plano, ya que el semici-clo de conducción reflejado en el oscilo-grama 29, es menor que la mitad del per-íodo completo. Por consiguiente trabaja también en clase C.

3. Q703 emisor común, trabaja en clase A. Su tensión base-emisor es levemente fluctuan-te, de acuerdo con las variaciones de la sa-lida.

El circuito comprendido por los transistores puede ser encontrado dentro de un integrado equivalente, cuyo número es el XO137CE, de 7 pines. Su equiva-lencia puede ser comprendida asignando a cada uno de sus terminales el circuito de transistores correspondiente.

1. Base de Q703. 2. No conecta. 3. Colector de Q703. 4. GND. 5. Base de Q702. 6. Emisor de Q701. 7. Colector de Q701.

La salida de +B puede ser ajustada variando la tensión de muestra a través de la resistencia varia-ble 709 de 1KΩ. Los componentes C707 de .0047/500V y R706 de 330 a 2W, constituyen un circuito esnúber o acha-tador para protección del SCR.

FALLAS

• Las resistencias del divisor de tensión para la muestra de la fuente, son de precisión. Cual-quier variación de su valor puede dar lugar a disparo del circuito de rayos X ó por el contra-rio, a la falta de protección del mismo.

R708 de 100K al 2%. R709 de 1K B. R710 de 6.8K al 5%. R711 de 82K al 5%.

Cuando el protector de rayos X se dispara, hay un sonido típico de las fuentes de Sharp. Es un TIC, TIC, TIC... Esto indica que la fuente trata de arrancar y se inhibe por falta de oscilación horizontal, la

29 1.7Vpp. 30 7.3Vpp. 28 14Vpp. 27 250Vpp. 31 0.6VAC sobre 120VDC.



cual es suspendida en el momento del disparo del circuito protector.

• El diodo zéner ZD702 de 6.2V, referencia del circuito, puede ponerse con fugas ocasionando un descenso en el nivel de la salida de +B.

• Cualquiera de los 3 transistores que se ponga en corto, impide el arranque de la fuente.

• La apertura de cualquiera de los componentes del circuito de arranque deja al SCR sin con-ducción y por tanto no hay salida de +B.

• Cualquiera de las etapas de barrido horizontal, ya sea oscilador, drive o salida, si dejan de fun-cionar ya sea por corto o apertura del circuito, provoca que en la fuente se escuche el TIC, TIC, TIC... Esto incluye al fly back y a la alimenta-ción de arranque para el oscilador, ubicada en pin 2 del IC501 X0094CE.

FUENTE SHARP MODELO 26ME50

El principio de funcionamiento es igual al estudia-do en la fuente anterior. Sin embargo aquí han sido incluidos elementos extra, sobre los cuales vamos a entrar en detalle: o El SCR para conmutación D707, es el S6785G. o El circuito integrado para el manejo de puerta

IC701, es el XO758CE. Internamente este circui-to es equivalente al XO137CE. La diferencia ra-dica en el zéner interno que para el caso pre-sente, conduce la salida de +B al valor de 127 voltios.

o Además, ha sido incluido un circuito protector de sobre corriente, el cual va a cancelar la osci-lación horizontal en caso de ser activado.

CIRCUITO PROTECTOR DE SOBRE CORRIENTE

Está basado en la onda que desde fly back se forma sobre el ánodo del SCR, y debe tener una amplitud de 500Vpp. Figura 4. Forma de onda en la puerta del SCR D707.

El semiciclo positivo de esta señal es acoplado al circuito de Q651 a través de C651, para ser rectifi-cado y filtrado. La DC resultante mantiene cargado el C652, lo que hace conducir de manera perma-nente al transistor. Entonces el ánodo del opto aco-ple IC651, se mantiene en 0 voltios. En caso de aumento en la corriente de consumo sobre la fuente, el semiciclo positivo de la onda reducirá, lo que se traduce en la descarga de C652 a través de R653, seguida del corte del transistor y ulterior activación del opto acople, cuyo ánodo se surte de la fuente generada en pin 9 del fly. El foto transistor se comunica directamente con el pin 24 de la jungla, protector de rayos X.

OPCIÓN DE REEMPLAZO PARA EL IC 701

Se ha comprobado que poniendo en lugar del XO758CE un XO137CE, la fuente trabaja aunque su salida está en 113 voltios. Entonces es posible aumentar la salida poniendo en serie a tierra con el pin 4 del integrado, un diodo de silicio, directamente polarizado. Cuál es la razón? ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

PREGUNTA A cerca de la R713 de ambos planos de 680Ω a 1/2W. Qué pasaría si se abriera? --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


FUENTE SONY KV27TS27/27TS31 96

FUENTE SONY KV27TS27/27TS31

+B 135V Esta fuente auto oscilante, tiene un diseño que per-tenece a la familia de manejo por núcleo saturado. Sin embargo su topología difiere de las fuentes típicas de Sony, ya que el control deja de hacerse en el transformador CDT, para trasladarse al T604 PRT. De otro lado, el paso entre modo de espera y encendido completo, se hace mediante un relay electrónico que se basa en el opto acople IC607.

DESCRIPCIÓN DE COMPONENTES

T603 CDT. Constant drive transformer. Trans-formador de manejo constante o choper. El primario, pines 1-10 se conecta en el centro de los conversores Q601 y Q602. Los terminales 6-8 y 5-3 son secundarios acoplados entre base y emisor de los mismos.

Q601 y Q602 son conversores, cada uno de los cuales maneja ½ ciclo de la oscilación. La salida se toma en la unión central de los transistores.

T605 SBT. Transformador de stand by. Prima-rio 1-2. Secundarios 2-3 y 4-5.

T604 PRT. Power regulation transformer. Transformador de regulación para la fuente de poder. Suministro para las fuentes de 135V, 12V y 2 fuentes de 5V. El primario son los ter-minales 9/10-11/12. Los pines 13-14 se usan para el control por núcleo saturado.

Q604, IC607, Q613 y Q614. Relay electrónico. R611 y Q610 conforman el circuito OCP. Q605 y Q606. Circuito latch o inhibidor de

fuente cuando el sistema se protege. IC601 DM43. Es el comparador y amplificador

de error para la regulación de la fuente. ARRANQUE. R606 de 33K. C603, C610, C612 y C613. Elementos principa-

les de la constante de tiempo para el circuito. De estos depende el tiempo de suicheo para cada conversor.

D603, 604, 605 y 606, llamados Damper, fijan el voltaje inverso para el circuito base emisor de los conversores en el instante de corte de los mismos.

R607, C604, R617, C611 y C609 conforman los circuitos achatadores o esnúber.


Cuando el receptor es conectado a la red, aparece un voltaje aproximado de 160 voltios en C608, que es el filtro de aplanamiento. NOTA: en paralelo con el C608 hay una resistencia de drenaje, R604 de 82K. Esta no carga el circuito, pero cuando el receptor es reti-rado de la red, se ocupa de descargar el filtro de aplana-miento. El arranque a través de R606 hace fluir la corriente primaria a través de Q601 en dirección colector emisor, pines 1-10 de T603, C613, R647 y pines 1-2 de T605 a tierra caliente. C613 comienza a cargarse desde los 160V de C608. La respuesta de apoyo para saturar el suiche se origina en terminal 6 de T603 por inducción, y se transmite a la base de Q601 a través de C603 y R605. Para este momento el pin 5 del mismo trans-formador es negativo y Q602 está cortado. Cuando la corriente de carga del condensador que fija la constante de tiempo, bien sea C603 ó C613 se agota, el T603 invierte la polaridad en sus devana-dos. Esto ocasiona el corte del suiche Q601. Ahora es positivo el pulso inducido en pin 5 de T603, y Q602 es saturado a través de C610 y R609. Entonces C613 se descarga a través de pines 10-1 de T603 y colector emisor de Q602 a tierra. Cuando la corriente de descarga de C613 se agota, el T603 invierte de nuevo, Q602 entra en corte y Q601 nuevamente en conducción. La ubicación en serie de T605 con el primario del choper, da como resultado la carga de C623 con la provisión de 5 voltios hacia el microcontrolador y la carga de C650 para la polarización de Q614 y el fototransistor del opto acople IC607. Este es el pro-ceso de entrega de energía almacenada para stand by. Hasta el momento no hay fuentes en secundario de T604, debido a que este todavía no participa de la oscilación. La razón es que Q613 todavía no condu-ce dado que en su base hay 0 voltios.



OPERACIÓN EN ENCENDIDO

Desde el terminal correspondiente en el micro, se envía un pulso alto a la base de Q604 y por ello el led interno de IC607 conecta su cátodo con tierra. Entonces fluye corriente por pines 4-3 del opto acople, la cual hace conducir a Q614. La finalidad es en última instancia polarizar directo a Q613, el cual se convierte en un puente a tierra para el pin 9/10 de T604. De esta forma entra el T604 a parti-cipar de la oscilación de la fuente a través de C612, que lo ubica en paralelo con el primario de T605. Las variaciones de los conversores tienen eco en el PRT, desde cuyos terminales 1 a 8 se generan todas las fuentes. La entrega de energía almacenada para el desempeño normal de la fuente, se hace en am-bos semiciclos de conducción de los suiches. Por esta razón se encuentran rectificaciones en onda completa para las salidas del PRT.

CONTROL DE LA FUENTE

El IC601 es el control para mantener una salida de +B estable. Para ello toma la muestra desde los 135

voltios a través de la R620 de 470Ω, por su pin 1, y la compara con la referencia interna. El voltaje de error se expide por pata 4 a la base de Q603. El colector de este transistor está en serie con pin 14 del devanado de control de T604. La corriente fluye desde C634 y colector emisor de Q603 a tierra, de acuerdo con el voltaje de error en IC601. La acción de Q603 refuerza la eficiencia del T604. En este caso podría desconectarse el transis-tor y comprobaríamos que los voltajes de la fuente disminuyen.


Si el consumo supera los límites, la caída de ten-sión a través de la R611 de 0.47Ω/3W será suficien-te para poner a conducir al Q610. Este transistor dispara el circuito LATCH formado por Q605 y Q606.



FUENTE DAEWOO DTQ14 / 20V1FC 99

FUENTE DAEWOO MOD DTQ 14 / 20V1FC

Aunque la estructura de esta fuente responde fácilmente a los parámetros vistos en los estudios realizados hasta aquí, se convertía en un obstáculo para su comprensión el hecho de ignorar la compo-sición interna del híbrido I801 DPM001TIA. Pero ahora que disponemos de su arquitectura interna, descubramos fácilmente los principios de funcionamiento. Dentro del híbrido hay dos opto acoples, lo que nos da a entender la separación entre tierras caliente al lado izquierdo, y fría al lado derecho del plano.

COMPONENTES EXTERNOS

T801, Choper. Q801 2SK2564, mosfet suiche de potencia. R803, R804, de 390KΩ, resistencias de arran-

que. R804 de 0.27Ω a 2W, resistencia para OCP. I801, híbrido para el control de fuente.

HÍBRIDO

Q1, drive y circuito sensor de voltaje de entra-da. Si Q1 conduce, el suiche se corta.

Q2, R2, circuito OCP. Si Q2 conduce, el suiche se corta.

R12, D4, referencia para stand by. PC1, opto acople para control de salida de +B

en modo de encendido. Q3 TL431A, comparador de error en modo de

encendido. R7, R8, divisor de tensión para la toma de

muestra. PC2, manejo en stand by. Q4, Q5, relay electrónico. Q5, transistor digital.

FUNCIONAMIENTO

El arranque llevado a cabo por las resistencias 803 y 804, es seguido por la respuesta de apoyo en pin 6 del chóper a través de L800, R4-C3 dentro del híbrido, y sale por pata 5 a la puerta del mosfet Q801. En paralelo con este circuito se encuentra la

R805 externa, D5 y Q1 dentro del híbrido. Si la respuesta de apoyo supera el límite de conducción de Q1, el suiche es cortado. Llamemos a los dos conjuntos marcados con rojo, la constante de tiem-po del circuito aunque si preferimos, también podríamos atribuirle a la segunda parte cualidades de circuito OVP o AUTOVOLT, ya que reacciona con voltajes de entrada de red mayores. La corriente primaria recorre los pines 4-2 del chóper, drenador surtidor de Q801 y R804 de 0.27Ω a tierra caliente. El corte del suiche es controlado ya sea por la cons-tante de tiempo, o por el circuito OCP R804, R2, Q2. Y la entrega de energía almacenada se hace en los pines 9, 12 y 13 del chóper. Para este momento la reacción en pata 6 del chóper es negativa, lo cual carga a C4 dentro del híbrido, a través de D3. Cuando el Q3 Tl431 haga conducir al PC1, este llevará la pata positiva de C4 en su colec-tor, a base de Q1 manteniendo en corte al suiche. De ser necesario, el corte se mantendrá aunque el sentido del chóper cambie, ya que la tensión posi-tiva de su pin 6 se pone en serie con la carga de C4. En stand by la orden de 0V desde micro a pata 11 del I801, activa Q4 y PC2. Este último está en serie con el D4, zéner de 8.2V, polarizado desde la fuen-te de 12V en el devanado 9 del choper. El D4 es la referencia para +B en stand by. La conducción de este circuito determina hasta qué momento se man-tiene en corte al suiche. En encendido el pin 11 del híbrido sube a 4.7V desde micro y apaga a Q4 y PC2, quedando el con-trol de salida en poder de Q3 y PC1.


FUENTES DE PC TIPO ATX 103

FUENTE ATX DTK PTP-2038 (200W)

La fuente de PC, tipo ATX tiene varias salidas estándar, que son: • +5V cables rojos. • -5V cable blanco. • +12V cables amarillos. • -12V cable azul. • +3.3V cable gris. • PG o Power Good, cable naranja. • Tierra. Cables negros. • Orden de encendido. Cable verde. • 5V de stand by, cable Además debe dar una tensión de espera (Stand by) de 5V para el micro procesador, y una señal de OK que se llama “Power good” (PG). La corriente disponible en las salidas de +5 y +12V debe ser alta. Mayor de 20A el primero y mayor de 8A el segundo. Observamos 3 transformadores, cada uno con una función específica: o T6 es el choper para la fuente de espera, cuyo

suiche es el transistor Q12. o T2 es el transformador de regulación constan-

te. Este chóper forma un conjunto auto osci-lante en conjunto con los conversores Q1 y Q2. Además posee un devanado de control, pines 7, 8 y 9. La regulación se hace desde el IC1 TL494, a través de los drive Q3 y Q4.

o T3 es el transformador de poder, con su pri-mario en 1, 2 y las salidas de fuente en los pi-nes 3, 4, 5, 6 y 7.

El IC2 LM393, es el encargado de dar la salida de PG, si todo está correcto. Y el ZIC1 TL431C, es comparador y amplificador de error para la fuente de 3.3V.

FUENTE DE STAND BY

En el plano figura como “Slave Power Suply” o fuente esclava.

Primario de T6 bobina 1, 2. Secundario auxiliar para fuente bobina 3, 4. Salidas en pin 5 para el regulador de stand by

IC3 y pin 6 que alimenta al IC1 oscilador, con-trolador y amplificador de error en pata 12. El pin 7 es tierra fría.

Arranque R55 de 220K y R56 de 150Ω.

Respuesta de apoyo desde pin 2 del T6 a través de C3 de 4.7nF.

Circuito de control: D28, C19, R57, ZD2. Corriente primaria: desde los filtros de apla-

namiento C5, C6 (fuente de 320V) pines 1, 2 de T6, colector emisor de Q12 a tierra caliente.

Desde la salida de IC3 78L05 se alimenta al proce-sador del PC. Este mantiene el resto de la fuente apagado a través de Q10 de la siguiente manera:

En base de Q10 a través de R23, hay 0.7V con los cuales Q11 se suichea llevando un voltaje alto al pin 4 del IC1 TL494.

Cuando esto sucede, TL494 inhibe las salidas de sus pines 8 y 11, bloqueando la oscilación.

IC TL494

Es el integrado de oscilación y control de la fuente, gobernado desde el micro por su pin 4. Sus termi-nales son: 1. Entrada no inversora para uno de los dos com-

paradores internos. Se usa para OCP ú OVP. 2. Entrada inversora para el circuito anterior. 3. Realimentación de la etapa anterior. 4. Control de tiempo muerto. A través de este pin

se inhibe la salida del integrado, ya sea en stand by o por protección de OVP.

5. CT. Conexión del condensador que impone la constante de tiempo del oscilador interno.

6. RT. Conexión de la resistencia que con el con-densador de pin 5 hacen la constante de tiempo del circuito oscilador.


FUENTES DE PC TIPO ATX 104

7. Tierra. 8. Colector del transistor 1 interno, salida de

PWM. 9. Emisor del transistor 1 interno, llevado a tierra. 10. Emisor del transistor 2 interno, llevado a tierra. 11. Colector del transistor 2 interno, salida de

PWM. 12. VCC. Alimentación del integrado. Según las

especificaciones puede ser desde 7 hasta 40V. 15. Entrada inversora para el segundo comparador

interno, que puede ser usado para OVP ú OCP. 16. Entrada no inversora del circuito anterior.

OPERACIÓN EN MODO NORMAL Cuando el procesador del PC da la orden de arran-que, Q10 y Q11 se abren. El terminal 4 del TL494 pasa a estado bajo y sus salidas en pines 8 y 11 activan los transistores de manejo Q3 y Q4. Estos transistores están en paralelo con el devanado de control, pines 7 y 9 de T2. La corriente se suple desde T6 en bobina 6, a través de D30, R46, D14 y los circuitos de colector emisor de Q3 ó Q4 en el momento que cada uno de ellos conduzca. Sus salidas están en contra fase. Al otro lado de T2, el devanado 8-9 es el primario a través del cual circula la corriente principal, de la siguiente manera:

En el centro de los filtros de aplanamiento C5 y C6, se haya el condensador principal del circui-to resonante primario, C7. La tensión de reposo en el punto medio de C5 y C6, es la mitad de 320V, es decir 160V.

En el primer momento digamos que conduce Q1. Su colector está a los 320V. La corriente va a su emisor, pasa por pines 5-6 de T2, pines 2-1 de T3 y fluye por C7. Recordemos que este está sobre el punto medio de los filtros, o sea 160V. Entonces se cargará con +160V para igualarse con C5.

Cuando el semiciclo cambia, Q1 se corta y Q2 se activa. Ahora la corriente de descarga de C7 fluye por pines 1-2 de T3, 6-5 de T2, colector emisor de Q2 a tierra. Finalmente, C7 se car-gará con –160V al igualarse con C6, tomando como punto 0 el centro del los filtros.

Dado que la corriente primaria ha circulado por patas 1-2 de T3, se generan las fuentes de +5, -5, +12, -12 y +3.3.

La muestra para el control de salida se toma desde las fuentes de +12V a través de R25 y +5V por R26.

La referencia para este circuito es la tensión del pin 2 del TL494. Y la corrección se hace inter-namente para modificar las salidas de PWM de los pines 8 y 11.

PROTECCIÓN DE SOBRE VOLTAJE

El transistor Q7 recibe por base una muestra toma-da de +12V tanto en stand by como en encendido. En el momento que dicha muestra haga conducir al transistor, este activará a Q5 y el terminal 4 del TL494 pasará al estado alto, inhibiendo las salidas. También en la base de Q6 se toman muestras de todas las salidas, a excepción de +12V. En caso de conducir Q6 la fuente también será inhibida.

REGULACIÓN DE 3.3V

El ZIC1 es el TL431 que con sus elementos de pola-rización y muestreo, controla la estabilidad de la salida de 3.3V a través de Q13.

POWER GOOD

De otro lado, el IC2 LM393, ECG943M, es un com-parador dual, que chequea la fuente de 5V luego de la orden de encendido y cuando está correcta, su salida por el pin 1 es alta, lo que se llama power good o PG. Esto hace que el procesador active el funcionamiento total del PC.

NOTA: para hacer funcionar la fuente por fuera del PC, se puentea el cable verde con cualquier tierra.

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FORMATEC FUENTES CONMUTADAS

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