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Funcionamiento básico de un TV LCD

 

 

En este artículo vamos a describir como funcionan todas las etapas de las que está compuesto un TV de LCD. Es obvio que vamos a generalizar en los circuitos más usados por los principales fabricantes, claro está que no todos van a utilizar el mismo tipo circuitos.

Empezaremos con un diagrama de bloques y luego intentaremos explicar el funcionamiento de cada bloque.

Fuente:

En el diagrama de bloques lo primero que observamos es la Fuente de alimentación o Power Suply. La fuente de alimentación de los TV de LCD son parecidas a las que se utilizan en TV pero con tensiones diferentes. Todas estas fuentes son fuentes conmutadas.

Las principales tensiones que se utilizan en un TV de LCD son:

* 3V3 para la alimentación del micro.
* 5V para circuitería general y para sacar los 3V3
* 12V para circuitería general y para las etapas de audio
* 24V para circuito de invertir
* -12V se puede usar alguna vez para etapas de audio que necesitan alimentación simétricas

Para conseguir estas tensiones los fabricantes suelen recurrir a dos fuentes distintas o incluso a veces hasta tres.

La primera fuente se utiliza para conseguir los 5V y los 3V3 para la alimentación del microprocesador y de la eeprom, esta funciona de modo continuo, quiero decir, esta fuente funciona siempre, tanto cuando el TV está funcionando como cuando está en Stand-by. Esto se hace para que el micro esté siempre alimentado y con el mando a distancia podamos sacar el TV de Stand-By. La única manera de parar esta fuente es desenchufando de la red general o pulsando el interruptor general si existiese. Esta fuente suele ser de bajo consumo ya que el micro no consume gran cantidad de corriente.

La segunda fuente suele suministras los 12 V y los -12V si se necesitaran. Esta fuente solo se activa cuando sacamos el TV de Stand-By. Esto se consigue mediante la línea POWER ON, también se puede encontrar como P_ON, SUPLY_ON ó PS_ON, y suele venir serigrafiado en la placa de circuito impreso.
Normalmente cuando el TV está en Stand-By la línea POWER ON suele estar a nivel bajo y cuando encendemos la TV se pone a nivel alto, sobre 3V. Una vez que activamos esta línea se activa el octoacoplador de esta fuente a través de un transistor o varios y la fuente empieza a funcionar.

La tercera fuente y más poderosa es la que saca los 24V para el inverter. Esta fuente es la que más se calienta ya que es la que tiene que ofrecer mayor potencia. Esto es así porqué inverter junto con las lámparas CCFL consume del orden de 4 a 6 Amperios dependiendo del tamaño de la pantalla y del número de lámparas que incorpore.
Esta fuente no funciona cuando está el TV en Stand-By y solamente se activa cuando el POWER ON se pone a nivel alto.

Esto sería un ejemplo con tres fuentes incorporadas en el módulo POWER SUPPLY. En el caso de utilizar solamente dos fuentes, cosa por la que optan algunos fabricantes, la fuente de 12V se elimina y es la fuente de Stand_By o de 3V3 la que incorpora una salida más para obtener los 12V.

El inverter:

Una pieza fundamental y exclusiva de los TV de LCD es el inverter. Esta pieza no existía en los TV convencionales o de tubo de imagen.

El inverter es el encargado junto a las lámparas CCFL de la retroiluminación de la pantalla.

El circuito de inverter se basa en circuitos osciladores de alta tensión como el que se usa en el circuito de líneas de un TV de Tubo de imagen para obtener el MAT o alta tensión. La diferencia es que en la etapa de MAT se obtenían tensiones del orden de 20 a 25 KV y en un inverter cada circuito de MAT proporciona sobre 1KV. Otra diferencia es que hay un circuito de MAT para cada lámpara o para cada dos. Con lo cuál en un inverter puedes encontrar 6, 7 o 8 transformadores en los casos más normales, pudiendo haber más según el tamaño de la pantalla.

Las conexiones externas que necesita para funcionar son:

* 24V
* BL_ON
* Hay otra línea llamada BL_Current que se utiliza para dar más iluminación trasera o menos. Hay veces que no se utiliza y aunque no esté presente el inverter funciona.
* Existe otra línea de protección que se activa cuando detecta algún fallo en el inverter. Esta línea la utiliza algún fabricante para apagar la fuente si hay fallos en el inverter, pero son pocos los que la usan, con lo cuál si no se usa el TV sigue funcionando con sonido.


El orden de arranque es el siguiente:

* Pulsamos el interruptor general y obtenemos 5V y 3V3.
* Pulsamos Stand-By o Programa + y se activa POWER_ON con lo cuál se obtienen 12V de la segunda fuente y 24V de la tercera fuente.
* Una vez que todos los circuitos integrados de la Main Borrad están alimentados el micro ya se puede comunicar con ellos a través del Bus I2C y chequearlos.
* Si el micro detecta que está todo bien activa la línea BL_ON, que también puede llamarse Backlight_ON.
* Esta línea es parecida a POWER_ON pero hace funcionael inverter.
* Una vez con 24V y BL_ON a nivel alto en el inverter, este ya puede hacer oscilar todas las etapas de alta tensión e iluminar las lámparas.

Main Board:

La Main Board, Placa base, Panel de control, SSB o como queramos llamarle, es la encargada de todo el procesamiento de señal, desde que entran en nuestro TV, (bien sea por el sintonizador de TDT, entradas de Euroconector, HDMI, VGA o RCA) hasta que son procesadas y mostradas en nuestro panel de LCD.

Para un mejor análisis, vamos a separar las diferentes secciones que comprenden la Main Board.

• IN/OUT ; sección de entradas y salidas. Aquí tenemos todas las entradas de señal al TV (Euroconector, HDMI, VGA, Componentes, CVBS o Video Compuesto) y también tenemos las salidas (Euroconector).
• Sintonizador y procesado de señal de video. Aquí incluimos sintonizador analógico y sintonizador digital, aunque muy pronto solo se fabricaran TV con sintonizador digital.
• Control donde se incluye el microprocesador con su eeprom, que son los que controlan todo el funcionamiento del TV. A través del Bus I2C monitoriza todos los circuitos integrados de la Main Board que posean este bus.
• Scaler que se encarga de convertir todas las señales de video que recibe y transformarlas en señales digitales adecuadas para poder ser reproducidas por el panel de LCD. Para este proceso aparte del circuito propio del Scaler se necesitan varias memorias SDRAM, que va escribiendo y leyendo simultáneamente para poder realizar la transformación. Esta sección también se encarga de hacer el control de Brillo, Contraste, Saturación de color y demás correcciones necesarias antes de mandar las señales al display.
• LVDS; (Low voltage diferencial signalizing) cable que se encarga de transferir las señales digitales del Scaler hacia el display de LCD. Estas señales son de muy baja tensión (varian de 0 a 1,2V) y de muy alta velocidad, con lo cual este cable debe tener unas características especiales con pocas perdidas y con un mínimo de ruidos.
• Audio; casi todos los fabricantes actualmente optan por montar todo el procesado de audio en un solo circuito integrado denominado MSP (Procesador Digital de Sonido) que se encarga de todo el procesado de audio. Recibe todas las señales de audio de las entradas y conmuta entre ellas para decidir cuál debe ser escuchada. También procesa las señales para obtener salidas de audio en el euroconector y en los auriculares. De este MSP se obtienen las señales de audio en baja frecuencia y solo se necesita un amplificador de audio que según cada fabricante pueden existir muchas opciones a elegir.


OBSERVACIONES A LA REPARACIÓN:

La mejor opción a la hora de reparar son los puntos de medida para hacernos una idea de donde puede encontrarse el fallo del TV.

1º.- Localización de los 3V3 y de los 5V. Si estan presentes por norma general el led de Stand-by (rojo) estará encendido.

2º.- Localización de 12V. Si estan presentes por norma general el led de encendido (verde o azul) estará encendido.

3º.- Localización de los 24V para el inverter.

Si estos tres primeros puntos son correctos, podemos decir que la fuente de alimentación está correcta.

4º.- Localización de POWER_ON; si buscamos esta tensión es porque nos faltan los 12V y los 24V. Si esta línea cambia de estado al cambiar de Stan-By a encendido, quiere decir que la fuente está mal si no proporciona los 12Vy los 24V. Puede ocurrir que esta línea no cambie de estado y el problema estaría localizado en la main board (sección de control)

5º.- BL_ON; si medimos esta tensión es porque no tenemos iluminación en la pantalla. Si esta tensión cambia de estado al encender y no tenemos retroiluminación es porque el inverter o alguna lámpara está defectuosa. Si BL_ON no cambia de estado el problema está localizado en la main board (sección de control).

6º.- Medir oscilación del micro. Este punto es importante medirlo para saber si el micro está funcionando. Se mide con el osciloscopio en el cristal o cuarzo de oscilación del micro. Si no hay oscilación el micro no trabaja.

7º.- Medir Bus I2C; si no hay bus el micro no está funcionando. Se mide con el osciloscopio y debe haber actividad. Un buen punto para medirlo son las patas 5 y 6 de la eeprom que corresponden al Data y al Clock.

Información del video

Vamos a describir como funcionan todas las etapas de las que está compuesto un TV de LCD.

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