EVARIAC: nueva versión de fuente universal 300V 3A (1º Parte)

Prólogo de la serie EVariac

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

Banco de prueba clásico

El banco de prueba clásico de 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 practica 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.

Nueva propuesta de banco de prueba

El EVariac y la carga activa es la propuesta económica acorde con los tiempos que corren. Si económicamente no puede construir el banco de prueba original no dude en adoptar su sustituto electrónico que es el EVariac y que le proponemos aquí. El banco de pruebas EVariac es tan confiable como el banco de prueba original. Yo creo que si pero para estar seguro necesito esperar 20 años.

A mi banco de prueba 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 alislada de CA de baja potencia para probar fuentes con arranque por alterna como las fuentes con TDA4601 y similares. Con todos estos agregados este banco de prueba es lo más adecuado para realizar las reparaciones más frecuentes de TV y monitores con los métodos de prueba de fuente y horizontal clásicos de APAE y con el método de precaldeado del filamento propuesto por el que suscribe.

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.

El método del precaldeado del filamento, es tan simple que lo vamos a explicar aquí en pocas palabras para que Ud. lo aplique de ahora en más. ¿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 por en pocos segundos podemos tener una idea concreta de la falla del TV. Por ejemplo, la clásica línea horizontal que se apaga en un par de segundos significa que no funciona el vertical y el equipo se proteje. 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 más 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 más original posible. 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.

Introducción

Hace menos de un año le indicamos como construir una fuente basada en el clásico circuito del dimmer. Esa fuente tuvo tal aceptación en el gremio que el autor pensó en como modificarla para superar sus prestaciones con la idea de realizar un aporte gratuito a todos sus alumnos y lectores y a todo el gremio de los reparadores.

¿Que tensiones y corrientes debe tener una fuente para que nuestro gremio la considere universal?

Como tensión podríamos decir que un valor de 0 a 300V en pasos de aproximadamente 1 V. Como corriente es donde 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. Posiblemente los mayores requerimientos son 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.

Un TV 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 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.

¿Se puede fabricar una fuente de 0 a 300V 10A (3.000 W) para contemplar todos los casos posibles?

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 más de 10 U$S y un puente de rectificadores de esas características tiene un valor similar). El problema se encuentra en el transformador separador de red; en efecto un transformador de esas características tiene un valor de unos 180 U$S 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 más que la estudiemos es difícil lograr que llegue a cubrir la banda deseada de 0 300V. Se pueden conseguir valores de 50 a 250V 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 una lámpara serie (conocida 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 más caro que el tiristor. La solución más económica y más 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. más barato imposible.

¿Y si no usamos el dimmer que usaremos?

Un dispositivo muy conocido por todos mis lectores. Un microprocesador PIC16F84A cuyo valor es de aproximadamente 6 U$S. Si, en efecto, el autor le propone usar un PIC para generar el disparo de un tiristor que mediante un puente de rectificadores genera 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 de corriente prefijado.

Ud. estará pensando. Buena solución pero un micro necesita un programa; lo que yo le ofrezco a los lectores es el micro programado al valor que se puede conseguir en las casas de electrónica un PIC vacío que es de unos 6 U$S. El que tenga interés en programarlo por su cuenta lo invitamos a inscribirse en los cursos de programación de microprocesadores de APAE a realizarse de Octubre a noviembre de 2005 en donde se explicará el funcionamiento del programa completo de esta fuente. También tiene la posibilidad de ver un programa simplificado de esta fuente, en el libro del autor “Proyectos con PIC utilizando NIPLE” de editorial HASA (puede adquirirlo en las oficinas de la editorial Quark).

El otro componente específico es la plaqueta de circuito impreso; en ese caso le damos el dibujo para que la haga a mano y la posibilidad de adquirirla con el micro, al valor de costo de 2,2 US$. Todo lo demás corre por su cuenta incluyendo el componente más complicado que es el transformador de poder. En este caso lo ayudaremos del siguiente modo. Le indicaremos donde se lo puede comprar armado, como fabricarlo Ud. mismo comprando los componentes, con lo datos de donde comprar los materiales y su valor; por ultimo le daremos los datos para mandarlo a fabricar en su versión TV.