Uso del S – Evariac en las reparaciones

Este texto es un extracto del libro Instrumentos Especiales del Ing. Alberto Picerno que se publicará próximamente.

Método e instrumental, es la salvación del reparador actual. Si le falta un método de trabajo no solo no va a poder reparar, sino que va romper lo que aún funciona bien del TV que está reparando. Pero para aplicar un método se requiere tener el instrumental adecuado. Según la costumbre impuesta por APAE y continuada en Escuela Picerno Ud. debe construir lo que se llama un “banco de prueba de equipos”.

El banco de prueba clásico que utilizamos en APAE consta de un transformador separador de 220V a 220V un Variac electromecánico clásico de 500 VA y un puente de rectificadores con su correspondiente filtro de ripple. Como carga se emplea un conjunto de resistores de alambre con una serie de llaves de conmutación. Separadamente si Ud. desea generar tensiones reguladas de 2 a 30V deberá construir una fuente de baja tensión. El banco original no cuenta con una sección recuperadora de tubos. Esta disposición se viene usando en APAE desde hace unos 20 años y está probada por la práctica constante de muchos reparadores. Si Ud. tiene un banco de prueba construido así, no lo abandone porque su robustez y su confiabilidad no tiene parangón. Y si puede construir uno según esas características no dude en hacerlo.

El Evariac y la carga activa es la propuesta económica de Escuela Picerno acorde con los tiempos que corren y el S-EVARIAC complementa el proyecto con una fuente regulada de baja un reactivador de tubos y una fuente aislada de CA para probar las fuentes con arranque por CA. Si económicamente no puede construir el banco de prueba original, no dude en adoptar su sustituto electrónico que es el Evariac que le proponemos aquí. ¿El banco de pruebas EVARIAC o el S-EVARIAC es tan confiable como el banco de prueba original? Yo creo que si, pero para estar seguro tendremos que esperar 20 años que es el tiempo que hace que se diseñó el banco de prueba con VARIAC electromecánico.

A mi EVARIAC le agregué algunos usos que no contempla el original. Sirve para reactivar tubos, posee una fuente regulada de baja tensión especialmente predispuesta para alimentar el filamento de tubos de TV y monitores y tiene una fuente aislada de CA de baja potencia para probar fuentes con arranque por alterna como las fuentes con TDA4601 y similares. A esta versión completa la llamé S-EVARIAC. Con todos estos agregados y construyendo la carga activa, construimos un banco de prueba completo que es el mas adecuado para realizar las reparaciones mas frecuentes de TV y monitores, con los métodos de prueba de fuente y horizontal clásicos propuestos por APAE y con el método de precaldeado del filamento propuesto por el que suscribe.

Si Ud. puede hacer una prueba con el banco de prueba clásico; también la puede hacer con el S-EVARIAC aunque no del mismo modo. Es decir que la aplicación es diferente pero el resultado de la prueba es el mismo. Y todo se debe a que S-EVARIAC genera CC y variac genera CA. Algunas cosas que puede hacer el S-EVARIAC no las puede hacer el variac como por ejemplo reactivar tubos.

Los métodos de prueba de fuente y horizontal fueron propuestos en innumerable cantidad de boletines técnicos de APAE y son el legado que mi amigo Paco Valet ha dejado a toda una legión de reparadores de todo el mundo. No deje de consultarlos en todo momento, yo también lo hago cuando tengo que probar una fuente.

La diferencia en el método es muy simple de explicar. El S-EVARIAC debe aplicarse en puntos donde hay CC como por ejemplo el capacitor del puente de rectificadores de fuente y el capacitor de fuente de la etapa de salida horizontal. Las fuentes que arrancan por continua no requieren ningún cambio de método. Las que arrancan por alterna si. Se debe aislar la pata de fuente del transformador de pulsos y aplicar allí la tensión continua del S-EVARIAC. Luego el cable de alimentación se debe conectar a la salida aislada de CA del E-VARIAC y así la fuente queda perfectamente excitada con CC y CA.

En Escuela Picerno aconsejamos el uso del método del precaldeado del filamento, para probar TV a TRC que se protegen; es tan simple que lo vamos a explicar aquí en pocas palabras, para que Ud. lo aplique de ahora en mas. ¿Podrá un ciego dedicarse a reparar TVs? Suponemos que sí, pero seguramente no le va a resultar sencillo hacerlo. Bien yo le voy a demostrar que los reparadores de TV fuimos ciegos por propia voluntad desde que nació la TV.

¿Que es lo que hace Ud. cuando debe probar un TV recién llegado a su taller? Lo conecta a la red, conecta la antena y lo enciende. En ese momento y durante 5 o 6 segundos Ud. y el reparador ciego están en igualdad de condiciones, porque el filamento del tubo está frío y no puede haber imagen sobre la pantalla.

El método del precaldeado del filamento implica sacar la tapa, ubicar el cable de filamento del tubo, cortarlo y conectar entre el y masa la fuente de baja tensión ajustada en 6,3 V (la fuente de nuestro banco de prueba tiene protecciones para evitar que se queme un tubo si Ud. no regula correctamente la tensión). Precaldee el filamento por 20 segundos y recién después encienda el TV. Se sorprenderá de todo lo que puede revelarle la pantalla por una simple observación. Mis alumnos lo llaman el sillón del psiquiatra porque hace aflorar todo lo oculto, en pocos segundos podemos tener una idea concreta de la falla del TV.

• La clásica línea horizontal que se apaga en un par de segundos significa que no funciona el vertical y posteriormente el equipo se protege.
• Si el barrido horizontal presenta una banda brillante vertical sobre la izquierda significa que no funciona bien el diodo recuperador.
• Si se produce efecto almohadilla significa que anda mal el modulador este/oeste y mil fallas mas que nos retrotraen a la época en que los TVs no tenían protecciones.

Cuando tenga el TV reparado deberá preocuparse en dejar el cable de filamento lo mas original posible; la cinta aisladora no es un material de uso en electrónica. Tome un espagueti termocontraible colóquelo en el cable, suelde las puntas del mismo, cubra el empalme con el termocontraible y caliente con un encendedor para que se contraiga. Muchos detractores del método me dicen que no lo emplean porque no les gusta alterar los equipos de sus clientes. Yo le digo que en esta época en que un cirujano es capaz de reimplantar una mano de un paciente, empalmar un cable no puede ser una dificultad insalvable. Haciendo un paralelo con la ciencia medica yo diría que ningún médico va a dejar de tomar una radiografía por el peligro de la radiación.

¿Qué tensiones y corrientes debe tener una fuente para ser universal?

Como tensión podríamos decir que un valor de 0 a 300V en pasos de aproximadamente 1 V. ¿Como corriente? probablemente no nos pongamos de acuerdo en forma inmediata. Podríamos decir que todo depende del uso que le demos. Pero si la llamamos universal debería cubrir todo el espectro. Los mayores requerimientos eran para el uso en audio de potencia. Allí se pueden utilizar fuentes de hasta 10 A con tensiones de hasta 100V que significan unos 1000 W y si consideramos que el rendimiento de un amplificador clásico es del 50% llegamos a la conclusión que podríamos trabajar hasta con amplificadores de 500W RMS que no son raros en el momento actual en equipos de Home Theater de alta prestación, con amplificadores analógicos semidigitales y digitales.

Pero en el momento actual los laureles se los llevan los TVs planos del tipo LCD y sobre todo los de Plasma.

Un TV a TRC puede consumir unos 120W como máximo con una tensión de fuente de 310V proveniente de la rectificación directa de la red de 220V. Esto implica una corriente relativamente baja de unos 400 mA. Si consideramos que muchas veces debemos alimentar al TV después de la fuente pulsada; es decir sobre la tensión de fuente del horizontal; esa corriente se incrementa a un valor de 1,2 A en los TVs a TRC de 33” ya que la tensión de fuente utilizada como salida de la fuente pulsada, suele ser de aproximadamente 100V. Pero en muchos casos es necesario forzar el funcionamiento de la deflexión horizontal, con intención de hacer aparecer algún componente con fugas. Para estos casos se podría adoptar un valor de corriente de unos 3 a 5 A con lo obtendríamos una potencia de 300 a 500W.

A la luz de estos valores nuestra fuente debería ser de 0 a 300V adecuada para TV y de 10A adecuada para audio. Es decir una fuente de 3.000 W para contemplar todos los casos posibles. ¿Se puede fabricar semejante monstruo? Se puede, pero no sería una fuente práctica ni económica. En realidad el problema no estaría en los semiconductores empleados (un tiristor de 10A no vale mas de U$S  10 y un puente de rectificadores de esas características tiene un valor similar). El problema se encuentra en el transformador separador de red; en efecto un transformador de esas características tiene un valor de unos  U$S 180 y pesaría lo suficiente como para no poder trasladarlo con las manos.

Por eso consideramos que no es conveniente hacer una sola fuente que cubra todo el espectro. Si Ud. se dedica al audio de potencia no necesita tensiones de 300V y si se dedica a TV no necesita 10A. Sin embargo la sección de control de nuestra fuente podría abarcar a ambas explotaciones sin prácticamente ninguna modificación.

¿Qué tipo de fuente estamos proponiendo?

La fuente dimmer funciona bien pero presenta dos problemas fundamentales que necesitan ser corregidos de forma radical. El primero es su falta de regulación. Por mas que la estudiemos es difícil lograr que llegue a cubrir la banda deseada de 0 a 300V. Se pueden conseguir valores de 50 a 150V utilizando transformadores separadores de 220V a 220V y rectificación directa. Si Ud. tiene red de 110V puede obtener de 25 a 100V aproximadamente.

El segundo problema es que no tiene protección de sobrecorriente. En su versión básica dependemos de un simple fusible para evitar incendios y eso significa que se lo debe estar cambiando cada ves que probemos un equipo en cortocircuito. Si no desea quemar el fusible necesitaremos un resistor serie (conocido vulgarmente como piña) de 220V 500W.

En cuanto al regulador de tensión, creemos que la única posibilidad es utilizar un tiristor o un triac. La experiencia del autor fue muy clara al respecto. Con el triac no se requiere un puente de diodos, pero se complica el disparo de modo tal que lo que se gana por un lado se pierde por otro. El triac es mas caro que el tiristor. La solución mas económica y mas repetible es utilizar un tiristor y un puente de rectificadores. La fuente para TV se puede resolver con un TIC126 que cuesta alrededor de 80 cvos de US$ y cuatro diodos de 500V 8 A que cuestan 50 cvos de US$ cada uno. A esto hay que sumar un disipador de aluminio para el tiristor y nada mas. Mas barato imposible.

¿Y si no usamos el dimmer que usaremos? Un dispositivo muy conocido por todos mis lectores. Un microprocesador PIC16F84A. Si, en efecto, el autor le propone usar un PIC para generar el disparo de un tiristor que mediante un puente de rectificadores genere una tensión de 0 a 300V sobre un capacitor electrolítico de los usados para TV. El problema del fusible queda eliminado por un simple circuito que resetea el micro, cuando la corriente supera el limite prefijado.

Para audio se debe utilizar un transformador separador de 220 a 75V y un filtro adecuado a la corriente de 10A que requiere un amplificador actual.

El componente más caro y complicado de un S-EVARIAC es el transformador separador. En este caso lo ayudaremos del siguiente modo. Le indicaremos como fabricarlo Ud. mismo comprando los componentes, con lo datos de donde comprar los materiales y su valor; por último le daremos los datos para mandarlo a fabricar en su versión TV a TRC. También le enseñaremos a recuperar viejos transformadores y a utilizar transformadores de hornos de microondas para la versión LCD y Plasma.

¿Cómo se utiliza la fuente al reparar televisores y monitores?

En este capitulo vamos a explicarle a grandes rasgos como se realiza una reparación de la etapa de salida horizontal o una fuente de un TV, para que Ud. mismo determine la necesitad de tener una fuente S-EVARIAC en su taller.

Primero la seguridad. Yo recibí muchas descargas en mi vida y aquí me tienen dispuesto a recibir muchas descargas más. Eso decían muchos reparadores de nuestro ambiente antes de pasar a mejor vida, en el velorio todos sus amigos nos prometíamos usar un buen transformador separador al mirar al finadito que parecía tener la piel mas oscura que lo habitual. Un hecho cierto es una estadística casera. Tres reparadores alumnos míos sobre un total de unos 500 murieron por descargas eléctricas en los últimos 5 años. Como se puede observar, la probabilidad de morir electrocutado trabajando no es muy alta, pero no se puede dejar de considerar.

Por eso, el autor recomienda utilizar un transformador separador de 220V/220V 500W para reparar TV a TRC o de 1500W para TV planos, en su mesa de trabajo o dentro de la fuente Evariac. Le recomendamos que coloque una salida de 220V aislados y otra de 110V en su fuente variac electrónico, para poder utilizarla en las fuentes con arranque por CA y para el reactivador de tubos. El S-EVARIAC posee una salida aislada de baja potencia de 220/110V de CA, para el arranque de las fuentes y el reactivador de tubos.

Si Ud. es un hombre precavido y ya tenía un transformador aislador en su mesa de trabajo, quizás no sea necesario comprar otro, dado su elevado costo. Es decir, si lo puede comprar mejor, nunca está demás tener dos transformadores aisladores. Pero si no puede monte su transformador aislador dentro de la fuente S-EVARIAC.

También por seguridad se debe colocar una carga de dos lámparas en serie de 10 o 25W 220V sobre la salida para descargar los electrolíticos cuando se apague la fuente y esta no tenga aplicada una carga. Este sistema de descarga involucra una perdida de rendimiento porque esas lámparas incandescentes están consumiendo en forma permanente.

Una alternativa consiste en utilizar una llave inversora doble, como llave de entrada, conectando la sección extra como descargadora del filtro, mediante un resistor de 100 Ohms (en el circuito le mostraremos las dos alternativas para que Ud. elija la que desea).

Ahora pasemos a como se utiliza esta fuente en la reparación de etapas de deflexión horizontal de TV o monitores. El procedimiento de prueba consiste en probar la etapa levantando la tensión de fuente paulatinamente.

1. Se aconseja comenzar por una tensión de fuente exactamente igual al 10% de la tensión nominal y levantarla paulatinamente hasta llegar al 100% en varios pasos.
2. En cada uno de los pasos se debe dejar que el TV funcione por un termino de 15 minutos de modo que se pueda probar la sobreelevación de temperatura de todos los componentes, a saber: transistor de salida horizontal, diodo recuperador, fly-back, yugo, capacitor de retrazado, capacitor cerámico antirradiación en paralelo con el capacitor de retrazado, capacitor de acoplamiento al yugo, bobina de linealidad, bobina de ancho y otros componentes relacionados.

Si Ud. tiene osciloscopio, debe conectarlo a través de una punta divisora por 100 entre el colector del transistor de salida horizontal y masa.

Nota:

• Si Ud. usa una punta divisora por 10, esta medición puede ser peligrosa para la punta divisora y el osciloscopio cuando se acerque a la tensión nominal, ya que la tensión de aislación de las puntas originales puede ser de solo 800V y si se utiliza una punta de reposición puede ser peor porque muchas solo soportan 600V. La tensión de retrazado puede llegar a ser de 1200 V para algunos monitores o TVs de pantalla grande. El autor tiene publicada una punta divisora por 100 para osciloscopio que soporta 2KV y que es un componente imprescindible para el reparador.
• Si no tiene osciloscopio debe utilizar una sonda rectificadora de valor pico construida según lo indicado en la figura 1 en donde se la observa montada sobre una etapa de deflexión horizontal típica.
• Si tiene osciloscopio y no tiene punta divisora por 100 puede construir la sonda para medir en el colector y observar el oscilograma en un bobinado secundario del fly-back.

Nota: este circuito es perfectamente funcional y todos aquellos que poseen un Live Wire pueden correrlo en su computadora y realizar una práctica virtual completa y un análisis del funcionamiento de la sonda de valor pico.

Fig. 1 Etapa de deflexión horizontal con sonda de valor pico

Nota: En el Live Wire los transformadores son ideales y es necesario colocar en paralelo con el primario la inductancia de magnetización y en serie la inductancia de dispersión del transformador.
Esta punta debe poder rectificar picos de mas de 1KV por lo tanto sus componentes deben ser especiales. El capacitor debe ser uno de los utilizados como capacitores de retrazado horizontal de alrededor de 10 nF por 1800V y el diodo debe ser un diodo usado como recuperador de por lo menos 1800V sin que tenga importancia su corriente máxima. Inclusive el resistor debe ser especial, en efecto, los resistores comunes de 1/8 de W solo soportan una tensión de 250V. Esto significa que deben utilizarse 8 en serie de 68K aproximadamente para obtener un resistor de 544K 2KV. También si el lector puede conseguirlos puede utilizar resistores de “metal glazed” adecuados para una tensión de aislación de aproximadamente 1KV. Una alternativa para el capacitor es utilizar 3 capacitores en serie de 33nF por 630V de poliéster metalizado.

El tester nos indicará cual es el valor de pico de la tensión de retrazado para que el reparador puede tener una idea concreta sobre el funcionamiento de la etapa. Si la etapa funciona bien la sonda debe indicar un valor aproximadamente igual a la tensión de fuente por 8 para TVs y por 10 para monitores.  Por eso cuando Ud. comienza la prueba al 10% de la tensión nominal obtendrá una tensión de unos 80V y podrá calcular que cuando llegue a la tensión nominal obtendrá unos 800V de pico si todo funciona perfectamente.

¿Qué razón existe para utilizar una fuente exterior y no la fuente propia del TV?

La primer razón es obvia. La fuente interna no puede ajustarse desde el 10% al 100% y la segunda es lapidaria: porque si la etapa fallada consume un poco mas de lo normal la fuente corta y el reparador no sabe porque cortó y se queda sin conclusiones. En APAE y en Escuela Picerno tenemos 25 años de experiencia en el tema y le podemos asegurar que si no tiene una fuente adecuada para hacer la prueba, va a penar por el resto de sus días. Ud. necesita una fuente regulable de 0 a 160V para probar etapas de deflexión horizontal y que entregue por lo menos 3 A para aquellos casos de componentes que generen arcos a cierta tensión de funcionamiento.

No hay nada mas agradable que observar como se cocina un capacitor cerámico colocado sobre el colector del transistor de salida horizontal al probar la etapa tal ves a la mitad de la tensión nominal de fuente. Si no tiene una fuente S-EVARIAC solo logrará que la fuente propia se corte y no obtendrá ninguna pista que le indique el componente fallado.

Otra falla imposible de encontrar sin la fuente especial son los problemas que hacen calentar al transistor de salida horizontal y lo queman antes de poder obtener algún oscilograma claro. O aquellas fallas que generan una elevada tensión de retrazado y el transistor de salida se quema en el primer ciclo de horizontal. En todos estos casos se puede aclarar la falla trabajando a menor tensión que la nominal.

Todo método tiene detractores. Mucho técnicos dicen que no se puede trabajar por debajo del valor nominal de tensión de fuente porque el jungla reconoce que hay baja tensión y corta la excitación. Es muy probable que tengan razón cuando se trata de un TV  moderno pero lo que mas llega a la mesa del reparador son TV viejos que no tienen esta protección. Y si se trata de un TV nuevo que si la tiene, se deberá usar una etapa excitadora exterior que entregaremos en la segunda parte de curso. Esta etapa excitadora es imprescindible para reparar algunos TVs Philips, con etapa de salida horizontal auto oscilante, que no pueden ser reparados con su propio excitador.

Otros usos de la fuente eVariac electrónico

La fuente puede utilizarse para probar cualquier equipo de electrónica de entretenimiento pero tiene además un uso como control de iluminación de escenarios teatrales. En este uso no se necesita aislación galvánica e inclusive no se requiere alimentación de las lámparas con CC. Al no utilizar el transformador aislador y los electrolíticos el dispositivo de control es muy económico y eficiente ya que solo requiere un puente de rectificadores externos.

Otra utilización recomendable es el control de velocidad de motores de CC o de ambas corrientes, del tipo con delgas y escobillas. En algunos casos es necesario incrementar la corriente de compuerta.