Curso de eletrônica (noções básicas de circuitos e consertos de TV)

Curso de eletrônica (noções básicas de circuitos e consertos de TV)

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LOCALIZAÇÃO DOS PRINCIPAIS COMPONENTES NA PLACA DO TV

Quando abrimos o televisor para consertar, podemos identificar seus circuitos através de peças principais, inconfundíveis. Nesta aula daremos uma noção de como identificar estes principais componentes na placa do televisor. Observe com atenção abaixo:

O TUBO DE IMAGEM E OS CIRCUITOS DE TRAMA

O tubo ou cinescópio é o principal componente do TV. É dividido em duas partes: A tela frontal é feita de vidro chumbado. Atrás deste vidro tem milhares de pontos de fósforos que acendem quando atingidos com força por um feixe de elétrons. Atrás da tela fica o canhão de elétrons. Dentro do canhão há um filamento que acende e aquece um tubinho chamado catodo que emite os elétrons com o calor gerado. Os elétrons são impulsionados com força até a tela através de uma alta tensão (MAT) aplicada na parte de cima através de uma chupeta com presilhas. O cabo de MAT sai de um transformador de ferrite chamado "fly-back". Para que o feixe de elétrons se movimente rápido pela tela, no pescoço do tubo há um conjunto de bobinas defletoras ou yoke.

A bobina defletora horizontal (BDH) movimenta o feixe 15.750 vezes por segundo da esquerda para a direita na tela (525 linhas x 30 quadros que é o padrão da TV no Brasil). Para isto a BDH recebe uma corrente "dente-de-serra" de 15.750 Hz do circuito horizontal do TV. Este circuito também possui o fly-back para gerar a MAT para o tubo.

A bobina defletora vertical (BDV) movimenta o feixe 60 vezes por segundo de cima para baixo na tela (30 quadros, porém cada quadro é varrido duas vezes). A BDV recebe uma "dente-de-serra" de 60 Hz do circuito vertical. Veja abaixo o princípio básico do tubo do TV:

Veja abaixo uma foto de um tubo de TV com os detalhes já explicados e alguns que serão explicados posteriormente nesta matéria:

FONTE DE ALIMENTAÇÃO DO TELEVISOR

A fonte recebe a tensão alternada da rede e a transforma em contínua para alimentar os circuitos do TV. É dividida em duas partes: A fonte comum que transforma a tensão da rede em 150 VCC não estabilizada (má qualidade) e a fonte chaveada que transforma os 150 VCC em um ou vários +B estabilizados (boa qualidade). Abaixo temos os menus para esta parte do TV:

A FONTE COMUM E O CIRCUITO DE DESMAGNETIZAÇÃO DO TUBO

A fonte comum é encontrada através do cabo de força e dos quatro diodos retificadores, tanto no esquema quanto na placa do TV. Também há o fusível de proteção, o capacitor de filtro principal (o maior eletrolítico do TV), o fusistor de entrada (resistor de potência de fio de baixo valor que funciona como um fusível) e uma chave liga/desliga geral em alguns TVs. Veja abaixo o princípio da fonte comum:

Os diodos transformam a tensão alternada da rede em pulsante e o capacitor de filtro, transforma em tensão continua de 150 V ou 300 V se a rede for 220 V. Esta tensão vai para a fonte chaveada. O fusistor de entrada é o resistor grande de baixo valor já mencionado. Tem duas funções: Proteger a fonte chaveada do pico inicial da tensão de 150 V e abrir se algum componente entrar em curto na fonte. As duas bobinas e o capacitor de poliéster na entrada da rede não permitem que a frequência da fonte chaveada saia pela rede e interfira em outros aparelhos. Este filtro está presente em todos os tipos de fonte chaveada.

Circuito de desmagnetização - A bobina de desmagnetização fica enrolada numa fita isolante em volta do tubo. Tem a função de criar um campo magnético alternado com a tensão da rede para desmagnetizar a máscara de sombras (uma chapa de ferro que há dentro do tubo). Desta forma evita-se que a imagem apresente manchas coloridas nos cantos da tela. Esta bobina funciona por poucos segundos até que o termistor PTC se aqueça, aumente sua resistência e diminua bastante a corrente. Em alguns TVs o termistor PTC é duplo, em outros é simples.

COMO ACHAR A FONTE COMUM NA PLACA DO TV

Conforme já explicado, a fonte comum pode ser encontrada na placa seguindo-se o cabo de força. A seguir acharemos os diodos retificadores (há TVs que usam a ponte retificadora numa peça só), o filtro principal, fusível, fusistor, termistor e o conector da bobina de desmagnetização. Veja abaixo dois exemplos:

FONTE CHAVEADA EM SÉRIE

Neste tipo um transistor chamado regulador fica em série com a linha de +B do televisor. Ele recebe o +B de 150 V da fonte comum através do primário de um transformador de ferrite chamado "chopper". Através da oscilação deste transformador juntamente com alguns componentes ligados, o transistor funciona como uma chave liga/desliga, conduzindo e cortando cerca de 15.000 vezes por segundo. Quando ele conduz, carrega o capacitor da saída com 100 V. Quando ele corta, a tensão deste capacitor mantém o TV alimentado. Veja o funcionamento abaixo:

Quando o TV é ligado, R2 polariza a base do regulador e este conduz, fazendo passar corrente no chopper que induz um pulso no secundário, sendo aplicado na base através de R3 e C3. O regulador então corta, interrompe a corrente, e o chopper induz outro pulso para a base fazendo o regulador conduzir novamente e este ciclo se repete milhares de vezes por segundo. Portanto a fonte chaveada também pode ser chamada de fonte auto oscilante. O +B na saída desta fonte já está estabilizado (boa qualidade) e vai alimentar o circuito horizontal do TV.

FONTE CHAVEADA EM SÉRIE COM CI STR

É aquela na qual o regulador fica dentro de um CI chamado STR junto com outros transistores e vários componentes para manter a tensão na saída da fonte estável e no valor correto de 100 V. Tal CI possui 5 pinos, sendo que o pino 5 não está ligado ao circuito. Veja abaixo um exemplo:

No pino 3 entra o +B não estabilizado de 150 V da fonte comum e no pino 4 sai o +B estável de 100 V. O pino 2 tem três funções: disparo inicial, oscilação e sincronismo da fonte com o circuito horizontal do TV através de pulsos de 15.750 Hz vindos do fly-back. Desta forma a fonte não fica apitando nem produzindo uma "barrinhas" horizontais na imagem. Observe como os componentes que mantém a tensão estável de 100 V na saída da fonte ficam todos dentro do STR. Neste exemplo, como ocorre em várias TVs, o chopper além de manter a oscilação da fonte, também fornece uma tensão que será retificada e alimentará outros circuitos. O capacitor CF entre os pinos 3 e 4 elimina os ruídos gerados pelo chaveamento do CI. Tal ruído apareceria na tela em forma de "fumaça" preta no centro. Esta fonte já é bivolt automática. Quando o TV é ligado em 220 V, a fonte comum fornece 300 V para o pino 3 do STR, mas ele muda a frequência de oscilação e mantém os mesmos 100 V no pino 4.

COMO IDENTIFICAR A FONTE COM STR NA PLACA DO TV

Veja no desenho abaixo a estrutura básica de uma fonte chaveada em série que usa o CI STR de 5 pinos:

Veja abaixo dois televisores onde estão identificados o chopper e o CI STR de 5 pinos:

FONTE CHAVEADA EM PARALELO

Esta fonte é a mais usada pelos TVs modernos devido ao seu menor consumo de energia elétrica do que a fonte em série. Aqui o transistor regulador liga e desliga o primário do chopper através de uma onda quadrada (PWM) em sua base vinda de um circuito oscilador (CI ou outros transistores). Veja abaixo o funcionamento:

Quando o transistor conduz, o chopper cria um campo magnético. Quando ele corta, a energia magnética armazenada no chopper induz um pulso de tensão no secundário. Tal tensão é retificada e filtrada, resultando num +B de boa qualidade para alimentar o televisor. Neste exemplo, D2 e C2 mantém o oscilador alimentado e desta forma o funcionamento da fonte. PWM significa modulação por largura de pulso, ou seja, o valor do +B desta fonte depende da largura dos pulsos na base do transistor. Quanto mais largos maior a tensão induzida no secundário e maior o valor do +B. O circuito de controle altera a largura dos pulsos para corrigir qualquer alteração no valor do +B.

FONTE EM PARALELO COM CI STR

Como podemos observar abaixo, esta fonte tem o transistor regulador chaveador, o circuito oscilador e controle dentro de um único CI STR de 9 pinos.

O +B de 150 V entra no pino 1 onde está o transistor chaveador. Tal transistor tem ligações fora do CI pelos pinos 1, 2 e 3. O CI gera os pulsos PWM internamente, saindo pelos pinos 4 e 5 e indo para a base do chaveador (pino 3). O pino 9 do CI recebe dois +B: Um deles vindo da ponte retificadora para o disparo da fonte e o outro retificado e estabilizado pelo transistor Q1, mantendo o CI alimentado.

Estabilização do +B - O fotoacoplador IC2 e o regulador IC3 retiram uma amostra do +B e enviam ao pino 7 do STR. Desta forma ele pode saber como anda a tensão na saída da fonte. Quando o +B aumenta, o LED do fotoacoplador acende mais forte e aumenta a tensão no pino 7 do STR. Isto aumenta a frequencia do oscilador interno do STR, fazendo o chaveador cortar mais rápido e reduzir a tensão induzida no secundário do chopper, e desta forma o valor do +B ao normal.

IMPORTANTE - Defeito no IC2 ou IC3 pode deixar o +B muito baixo ou muito alto.

Veja abaixo a estrutura da fonte em paralelo com STR:

EXEMPLO DE UM TELEVISOR COM FONTE CHAVEADA EM PARALELO COM STR

Veja abaixo um televisor Mitsubishi usando um STR de 9 pinos na fonte. É um componente fácil de encontrar, já que é grande e está num dissipador. Também podemos ver o CI SE115, parecido com um transistor de média potência e o fotoacoplador (CI de 4 ou 6 pinos):

FONTE EM PARALELO COM TRANSISTOR MOSFET

Esta é a fonte que vem sendo usada pelos televisores mais modernos devido à sua simplicidade e um menor consumo de energia. Veja um exemplo abaixo:

O transistor chaveador desta fonte é um MOSFET que consome menos energia que um transistor comum para esta mesma finalidade. O oscilador e o controle da fonte estão dentro do IC1, um CI de 8 pinos. Ao ligar o TV, os pinos 2 e 6 recebem uma tensão inicial de disparo e a fonte começa a oscilar. O MOSFET recebe 150 V no dreno (D) e o sinal PWM no gate (G). O source (S) vai ligado no terra. Assim ele chaveia o primário do chopper que transfere a tensão para os secundários originando os +B da fonte. O pino 1 monitora os +B e ajusta a frequência do CI para efetuar a correção da fonte quando necessária. Também é possível mudar a frequência da fonte e o valor dos +B manualmente através de um trimpot ligado neste mesmo pino 1.

O diodo D2 e os componentes associados a ele formam um circuito chamado snubber com duas funções: eliminar os ruídos gerados pela oscilação do MOSFET e impedir que os pulsos de tensão negativa induzidos no chopper voltem para a ponte retificadora e queimem estes diodos.

Veja abaixo a estrutura da fonte em paralelo usando CI e transistor MOSFET:

EXEMPLO DE UM TELEVISOR COM FONTE CHAVEADA USANDO CI E MOSFET

Veja abaixo um TV Sharp moderno usando um CI de 8 pinos e um transistor MOSFET na fonte chaveada. Observe como a identificação dos principais componentes é simples:

FONTE EM PARALELO COM CI STK

Abaixo podemos observar um tipo de fonte na qual o transistor MOSFET e os circuitos de oscilação e controle estão dentro de um CI grande chamado STK. Este tipo de fonte foi usado por vários modelos de televisores da Sharp na metade da década de 90:

O CI grande é o STK79037 (STK79038) ou IX1791 de 12 pinos. Ao ligar o TV, o pino 5 recebe o +B da ponte retificadora, através do resistor de disparo, alimenta o gate do MOSFET chaveador interno e a partir daí a fonte começa a oscilar. Os pinos 1 e 3 recebem uma amostra da tensão da saída através do regulador SE115 IC3 e do fotoacoplador IC2. Assim podem alterar a frequência e o valor do +B caso haja necessidade de forma idêntica à fonte que usa o CI STR de 9 pinos.

Importante - Estas 3 fontes que apresentamos (STR, STK e MOSFET com CI oscilador separado) funcionam bem com 150 V ou 300 V vindos da ponte retificadora. Portanto tais fontes são bivolt automática. Quando a tensão da rede é 220 V, o retificador e filtro fornecem 300 V. Desta forma a fonte oscila numa frequência mais alta, fazendo o transistor chaveador (comum ou MOSFET) cortar mais rápido para compensar um +B maior vindo da ponte retificadora. Assim a tensão induzida no secundário do chopper (que é quando o transistor corta) se mantém a mesma de quando a ponte retificadora fornece 150 V (rede de 110 V). Porém se houver uma brusca mudança de tensão da rede (passar de 110 a 220 V repentinamente), não dá tempo da fonte ajustar sua frequência para aquela tensão e acaba queimando (diodos, transistor ou CI).

Veja abaixo a estrutura da fonte em paralelo usando CI STK de 12 pinos:

SEPARAÇÃO DOS TERRAS DO TELEVISOR

A maioria dos televisores atuais possuem entradas auxiliares de áudio e vídeo (AV). Nestas entradas são ligados outros aparelhos tais como câmeras, DVD, video-games, etc. O terra destes aparelhos não pode ficar em contato com o terra da fonte do televisor sob o risco de queima por inversão do cabo blindado com o conector RCA nas extremidades. A ponta de um RCA pode estar ligada na carcaça do RCA do outro lado do cabo. Portanto tais televisores com entradas AV auxiliares possuem dois terras isolados por um resistor de valor bem alto ou dois capacitores de cerâmica, como vemos no exemplo abaixo:

Um dos terras chama-se terra da fonte e corresponde ao negativo do eletrolítico de filtro principal. O outro é o terra do restante e pode ser a malha do tubo, a carcaça do seletor varicap ou qualquer dissipador que não o da fonte. Normalmente quando vamos medir a tensão em algum componente que está ligado ao primário do chopper, usamos o terra da fonte (negativo do filtro principal). Quando vamos medir em qualquer outro componente a partir do secundário do chopper usamos o terra do restante. Abaixo vemos dois exemplos de separação de terras:

COMPONENTES MAIS USADOS NAS FONTES DOS TVs

Observe abaixo quais são os transistores e CIs mais encontrados nas fontes chaveadas dos televisores modernos:

OBS: Em alguns televisores a separação dos terras é feita ao redor do conector de AV. Os TVs sem entradas de AV auxiliares (mais antigos) possuem um único terra.

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