miércoles, 26 de junio de 2013

TV Service 260613

Reparando televisores se encuentran cosas muy interesantes para ver y para descubrir con las vivencias que le suceden a los los usuarios; con los problemas que tropiezan a menudo. Hablando de tropezar, nada mejor que una imagen

 
 TRC Golpeado. Máscara de sombras deformada y soporte de cañón desplazado ¿qué más?

La gente (o sus mascotas) se enredan en sus cables y el TV suele terminar en el suelo en la mayoría de los casos. Los LCD tienen la desventaja de que se rompen físicamente de manera muy fácil. Sin embargo, los TRC con ampolla de vidrio (TV analógica) suelen ser más resistentes a los golpes. De todos modos, las secuelas suelen ser las que se ven en la imagen superior. Los colores se distorsionan por sectores cuando la "máscara de sombras" se deforma en el interior del TRC (irreparable) y hasta la convergencia se puede perder, en caso de que se modifique la posición del cañón emisor de electrones, como en este caso donde se pierde hasta la convergencia de los tres haces (R,G,B)

Las líneas amarillas intentan mostrar la posición correcta. Las rojas muestran la inclinación sufrida por el conjunto

Hasta hay pedazos de los soportes del conjunto que terminaron rompiéndose y se indican en la imagen. Un golpe tremendo contra el suelo que ha sido tan estratégico y justo que: 1) No se rompió el gabinete, 2) No se marcó (rayadura, pequeña marca) el frente de la pantalla, 3) Externamente el TV quedó intacto. La única rotura física estuvo en el PCB principal del TV donde en la zona del Flyback, se cortaron sólo 2 vías de cobre. 

Sin rayas en la imagen se aprecia igual la inclinación del cañón y los pedazos de soporte roto

Lo más notable y anecdótico (dejando de lado que ese TV no sirve más) es que se cayó desde una silla. Me han tocado casos en que se caen desde el soporte de pared (a casi 2 metros de altura) donde se destruye el gabinete y el PCB, pero el TRC queda intacto sin deteriorarse. Vale aclarar que también  he visto los TV en los que se rompe el vidrio del TRC o "la ampolla", como se la conoce en esta zona.

Pero cuando de falsos contactos, malas soldaduras, o problemas en las vías del PCB hablamos, hay "servicios técnicos" que creen que lo mejor es la ayuda de la naturaleza para solucionar estos problemas. 

Para un caso de soldaduras quebradas en el Selector de Canales, nada mejor que una solución "natural"

Reparar televisores nos trae cada día una nueva aventura. Un nuevo mundo por descubrir dentro de cada aparato, donde el usuario o los "técnicos amigos" (¿quién no tiene un técnico amigo que repara TV?) hacen magia dentro de los equipos. Por supuesto, esto es sólo una muestra simple de las cosas que comenzaremos a incluir en esta nueva sección del Blog que llamaremos "TV Service" (tuve un baño de inspiración espontáneo para colocar el nombre).

¿Tienes anécdotas para contar de tus trabajos en el Servicio Técnico? Te esperamos en el Foro de Servisystem para compartir las aventuras y desventuras de los que nacimos para solucionarle los problemas técnicos a la gente.

miércoles, 19 de junio de 2013

domingo, 9 de junio de 2013

Fuente Simétrica y Protector de Altavoces

Terminamos de armar la Fuente Simétrica y el Protector de Altavoces para el amplificador con LM4781. En breve, todos los detalles de construcción, esquemas, PCB y todo lo necesario para construir este equipo de audio de primer nivel.


Observa toda la serie de imágenes de la construcción, paso a paso, en el siguiente ALBUM fotográfico en Google +

jueves, 6 de junio de 2013

Capacitores X e Y, ¿Qué es esto?, ¿Para qué sirven?

Cuando los equipos electrónicos modernos, en especial aquellos que incorporan  sistemas conmutados (switching) en sus fuentes de alimentación u otros tipos de circuitos conmutados en su arquitectura interna (generadores de PWM), están conectados a la red eléctrica, presentan el riesgo potencial de generar ruido eléctrico en modo común. Si se permite que este ruido fluya hacia la línea de alimentación de red (saliendo al exterior del equipo), puede molestar a otros dispositivos conectados a la misma línea. Recordemos que el ruido en modo común fue analizado y visto cuando hablamos de cómo combatir la EMI (Interferencias ElectroMagnéticas). En este artículo veremos el tipo específico de capacitor (o condensador) que necesitamos en cada aplicación de Corriente Alterna.

La solución al inconveniente de la EMI, como explicamos en aquél artículo, se basa en que el diseñador del circuito de entrada de tensión de línea coloque allí los capacitores específicos e ideales para evitar que el ruido alcance el exterior; es decir, salga por la instalación domiciliaria de energía y utilice a ésta como una gran antena que irradie un ruido eléctrico muy molesto e interferente a otros equipos sensibles. Ejemplo de esto son los equipos utilizados en monitoreo médico, equipos de radio, sistemas Wi-Fi y muchos más. Respecto a los últimos, la interpretación que debemos hacer es que se obtendrán alcances reducidos en los enlaces, cosa que nadie desea en este tipo de conectividad. La fiabilidad y buena calidad de estos capacitores son críticas para la seguridad de los usuarios del equipo.


Capacitores clase X2, utilizados para rechazar ruido en modo común en Corriente Alterna.

Como mencionamos en el título, los capacitores de filtro de línea se clasifican ya sea como “X” e “Y. Los “Capacitores X” son los que encontramos conectados entre la línea (fase) y el neutro, para minimizar los escapes de interferencias en modo diferencial. Una eventual falla grave en ellos (corto-circuitos o fugas internas) no crea las condiciones para una descarga eléctrica peligrosa al usuario del equipo, aunque puede ocasionar un riesgo de incendio si no se cuenta con fusibles previos en el circuito hacia la línea. Porque esto es algo que todos debieran saber: “Los fusibles nunca evitan que algo se rompa, sino que evitan incendios”. Si se abre un fusible es porque algo ya se rompió, no porque sea inteligente y esté avisándole al usuario que algo está a punto de fallar (aunque el usuario nunca pierde la costumbre de envolver el fusible en papel de golosina y…) pero eso es tema para otra entrada. Sin embargo, los “Capacitores Y” están diseñados para filtrar el ruido en modo común y están conectados entre la línea y el neutro hacia el chasis (GND, Tierra), y si en ellos se produce un cortocircuito, estamos ante un verdadero riesgo de descarga para el usuario si el equipo no está conectado a una Tierra efectiva (jabalina, pica).

Capacitores clase X y Capacitores clase Y, ¿Los conocías?

Los Capacitores Y deben estar diseñados e implementados en un circuito eléctrico de un equipo para garantizar la seguridad del usuario y eso está reglamentado por normas internacionales de fiabilidad eléctrica. Los valores de capacidad (en micro-faradios) son también limitados para reducir la corriente que pasa a través del capacitor (o condensador) cuando se aplica tensión de Corriente Alterna al mismo y reducir la energía almacenada a un límite de seguridad cuando se aplica tensión de Corriente Continua. Los capacitores deben ser ensayados con las normas aplicables a cada región/país para calificar en su uso como Capacitores Y.

La norma EN 132400 fue emitida el 26 de junio 1995 reemplazando todas las normas nacionales (independientes de cada país) europeas, vigentes hasta esa fecha. Esta era idéntica a la “International Standard IEC 60384-14, 2nd Edition 1993”. Desde entonces, las normas CENELEC e IEC son idénticas entre sí en nombre al igual que en especificaciones. Esto significa que cualquier organismo nacional europeo puede expedir autorizaciones, con validez reconocida por los cuerpos de todos los demás países miembros de CENELEC sin necesidad de repetir las pruebas y mencionar una u otra se entenderá como aplicación de la misma. Por su parte, en Estados Unidos se aplican las normas UL 1414 para en todas las aplicaciones de línea (red domiciliaria) y UL 1283 para los filtros de Interferencia Electromagnética (EMI). En Canadá  se aplican las CAN / CSA C22.2N ° 1 y CAN / CSA 384-14, mientras que en China encontramos la normativa GB/T14472

Capacitores Cerámicos X1-Y1

La norma EN 60384-14 define “sub-categorías” para ambos tipos. Los “Capacitores X1” se utilizan para aplicaciones donde se desarrollen impulsos importantes, mientras que los clase X2 y X3 se utilizan para aplicaciones de propósito general, con diferentes tensiones de funcionamiento de picos y transitorios de tensión pulso. Los Capacitores Y, que se utilizan para el aislamiento hacia GND, se clasifican como Y1, Y2, Y3 o Y4, según “el tipo de aislamiento” ante los picos de tensión. Los capacitores clase Y1 están dimensionados hasta 500 VAC de aislación, con una tensión de prueba máxima de 8 KV (8 KiloVolts = 8 Mil Volts). Los de clase Y2 tienen entre 150VAC  y 300 VAC y una tensión de prueba máxima de 5 KV. Los Y3 llegan hasta 250 VAC, sin tensión de prueba máxima especificada. Por último, los Y4 están clasificados a 150 VAC, con una tensión de prueba máxima de 2,5 KV.

Entre los ensayos importantes que están relacionados con IEC / EN 60384-14 encontramos la tensión de impulso (de pico), la durabilidad y eficiencia mecánica del capacitor y la superación de importantes pruebas de inflamabilidad.

Existen dos tipos comunes de materiales para construir este tipo de capacitores: papel metalizado/película (metallised paper/film) (popularmente conocidos como Polyester) y cerámicos. Los Capacitores Y de cerámica son menos costosos que los de película metalizada, pero son inestables en el tiempo, a la temperatura y menos estables mecánicamente. Los capacitores cerámicos utilizados en estas aplicaciones también son propensos al cortocircuito, mientras que los de Polyester tienden a crear un circuito abierto, que en el peor de los escenarios y al trabajar con tensiones de red, es lo “menos peor” que puede ocurrir. Por tal motivo, las recomendaciones siempre llevan a utilizar Capacitores de Polyester mientras se trabaja con Corriente Alterna aunque por motivos de costos esto no se realice en el mundo electrónico de hoy, donde no todo debe ser mejor, sino más barato.

Interpretación propia del artículo publicado por: Vicor

Baterías de Litio-Aire, ¿la última esperanza?

Al parecer, los mercados y la comunidad científica están llegando a un acuerdo con la idea de que la densidad de energía (la cantidad de energía almacenada por unidad de volumen), que ofrecen la Baterías de Iones de Litio (Li-Ion), nunca llegarán a ser una solución completamente satisfactoria para alimentar vehículos eléctricos (EV). Los indicadores del mercado se evidencian por la desaparición de los trabajos de investigación de los dos fabricantes de “alto vuelo” de Baterías de Litio-Ion basados en nanotecnología: “Ener1” y “A123 Systems”. La comunidad mundial de investigadores comparte y comienza a comprender esta situación y está cambiando su enfoque hacia las tecnologías alternativas de las mismas, como lo demuestran las recientes mejoras en las Baterías de Litio-Aire.

Comparativa estimada de las densidades de energía utilizando diferentes materiales.

A mitad de camino, investigadores de la Universidad de Standford, están informando que han utilizado nano-cristales de óxido de metal “no precioso” y los han combinado con nano-tubos de carbono para hacer un material “híbrido”, que funciona como un catalizador capaz de mejorar el rendimiento de las Baterías de Zinc-Aire. Estos dispositivos generan electricidad mediante la combinación de aire atmosférico con metal de zinc en un electrolito alcalino y líquido, logrando  un subproducto resultante de óxido de zinc. Cuando se carga la batería, el óxido de zinc se reconvierte en sus componentes originales: oxígeno y metal de zinc. En la investigación, publicada en la revista Nature Communications, el equipo de Stanford, utilizando su nano-material híbrido en el lado del cátodo de la batería, fue capaz de lograr una densidad de energía mayor a 700Wh / kg con una batería prototipo. Para que tengamos una idea de lo que eso significa, debemos compararlo con las mejores Baterías de Litio – Ion que, incluso con las últimas mejoras de la nanotecnología, a alcanzado topes en torno 400Wh/kg.

La industria automotriz está muy atenta a cada avance en materia de baterías que permitan su despegue definitivo (Foto: Tesla)

Las Baterías de Zinc-Aire son atractivas debido a la abundancia y bajo costo de metal de zinc, así como la naturaleza no inflamable de los electrolitos acuosos, lo que transforman a estas baterías en acumuladores muy seguros de operar. Más allá de estos valores, encontramos las Baterías de Sodio-Aire que pueden alcanzar una densidad de energía de 1.600Wh/kg (más allá del doble). El Sodio tiene la ventaja de ser más barato y abundante que el Litio, pero posee la desventaja que posee una vida útil (cantidad de recargas) que no llega a una decena de veces. Finalmente, todos los ojos están puestos en las Baterías de Litio-Aire que pueden conseguir una densidad de energía de casi 3500Wh/kg.  Si bien la capacidad de rendimiento de esta tecnología no deja dudas de que será la más buscada y estudiada en los próximos años, aún existen muchas dudas respecto a sus posibilidades de viabilidad económica en la fabricación en masa para abastecer a las automotrices, que no lograrán conciliar el sueño hasta que estas tecnologías encuentren un punto máximo de equilibrio entre duración y densidad energética. En ese objetivo, están orientados los trabajos del MIT incluyendo en la investigación, el uso de nano-tubos de carbono. Sin dudas, una historia que está muy lejos de tener un final estable y cercano.

martes, 4 de junio de 2013

OREGANO: Diseño y Simulación bajo Linux

Pocos días antes de fin de Mayo, Linux Journal publicó un artículo que describe la instalación y uso de OREGANO. No, no se trata de hierbas aromáticas para darle sabor a las comidas, sino que es una herramienta de ingeniería que corre en cualquier ordenador bajo Linux y que permite el diseño esquemático y la simulación de circuitos electrónicos. OREGANO está disponible bajo los términos GNU GPL y es un trabajo en progreso. El paquete de instalación trae una biblioteca seleccionada por defecto. Ésta proporciona todos los componentes electrónicos que habitualmente se utilizan en los esquemas, sin embargo, no es la única biblioteca incluida. Se puede seleccionar otras de circuitos integrados tales como TTL, Lineales, CPUs o dispositivos de alimentación, entre otros.

Interfaz de OREGANO

Como en todos estos casos de creación colaborativa, el equipo de desarrollo da la bienvenida a cualquier ayuda destinada a  mejorar el programa o la adición de nuevas características. Puedes descargar todo lo necesario desde la web GitHub y por supuesto, por ahora, mientras el desarrollo se encuentra en fase inicial, todo está en idioma inglés. Con el tiempo, si esta herramienta se afianza y consolida, puede que se traduzca a muchos idiomas diferentes. OREGANO, un nuevo instrumento de trabajo para los usuarios de Linux que, como nota final, vale aclarar que deben tener instalado en forma previa “libgtksourceview3.0”, “goocanvas-2.0” y “libxml2”, material que pueden encontrar en ftp.gnome.org o sus servidores espejos (mirrors).

Fuente: Linux Journal

lunes, 3 de junio de 2013

NE555: Oscilador y Temporizador

Antes de utilizar un circuito y aplicarlo en un montaje es interesante (y útil a futuro) saber como funciona. Cómo y porqué suceden las cosas. Este es el caso de los dos pequeños circuitos que ensayaremos hoy, con el legendario y ultra-popular NE555. No, no inventaremos nada nuevo o extraordinario; una de las aplicaciones será el típico “Multivibrador Astable” y la otra, partirá del mismo principio de funcionamiento, pero terminará siendo un simple temporizador o “Timer”. Éste último circuito será el que llevará nuestra atención preferente, en virtud que a partir de él, avanzaremos hacia un desarrollo útil como es la activación temporizada de un Relé.

Para la explicación del funcionamiento de este tipo de circuito, nos tomaremos el trabajo de profundizar en algunos detalles que tal vez no encuentres fácilmente en la web. La mayoría se focaliza en plantear una ecuación y se terminó el trabajo. Lo que suceda dentro de esa caja negra que en su tapa superior dice “NE555” pareciera no ser parte de la electrónica, pero aquí encontrarás algunos “¿por qué?” que, hasta hace minutos, quizás tenías. Intentaremos hacerlo con gráficos y con videos para una mejor comprensión y facilidad de entendimiento. Esa será la diferencia entre “un artículo pensado para ti” y un artículo de relleno en una web donde se habla del NE555. El primer gráfico que te presentamos, el del circuito Multivibrador Astable, puede aparecer como algo complejo de interpretar, pero juntos lo analizaremos y veremos que se trata de uno de los funcionamientos más simples del mundo electrónico.

Multivibrador Astable con NE555 (Clic para ampliar)

El funcionamiento del circuito se basa en cuatro elementos externos fundamentales: R1, R2, transistor interno de descarga (pin  7 – Colector Abierto) y C; que en nuestro caso es un capacitor electrolítico, pero podría ser cerámico. Estos componentes se conectan a los pines encargados de comparar la tensión del capacitor con la de alimentación (2 y 6) para así inducir el cambio de estado del Flip-Flop interno del NE555. La línea de trazos verde te muestra el camino que realiza la corriente para cargar el capacitor atravesando R1 y R2. De allí surge que el tiempo de carga dependerá del valor de estas resistencias y del capacitor. Para la situación contraria, es decir, de descarga del capacitor que se muestra en la línea de color rojo, sólo intervendrá R2 y el transistor interno del NE555 que posee su colector abierto en el pin 7. A la derecha de la imagen, en la parte superior, encontramos el gráfico donde se aprecia la secuencia de carga y descarga de C y debajo de ella, la señal de salida por el pin 3 del NE555.

Funcionamiento del Multivibrador Astable (NE555) armado en el protoboard, explicado con colores (Clic para ampliar).

Si observamos con atención el transistor interno del NE555, encontraremos que el mismo es activado cuando existe un “estado bajo” en la salida del NE555, ya que el “buffer” de salida es inversor (pequeño círculo en su entrada lo indica). De este modo, durante el estado alto de salida significará que habrá un estado bajo en su entrada, el transistor estará “abierto” (al corte) y el capacitor se cargará a través de R1 + R2, a una velocidad que dependerá de C y de la fórmula que vemos en el primer gráfico. En el montaje que verás en el video, con un LED indicador de actividad, encontrarás que el sistema se inicia sin oscilar. Esto se debe a que un transistor (T1) coloca los pines 2 y 6 a GND en forma permanente y eso significará que el capacitor “nunca entrará en la secuencia de carga”, hasta que pulsemos SW1. ¿Por qué no enciende el LED si la salida entonces sería un estado alto? Por los transistores que se encuentran a la salida del circuito, conectados al pin 3 del NE555.  Todo esto se aprecia mejor en la imagen superior.


Una vez que tenemos en claro como funciona el NE555 en su topología de “Multivibrador Astable”, podemos dar paso, de manera muy simple, a un Temporizador o “Timer”. Entre las cosas asombrosas que permite hacer el NE555, encontramos que podemos pasar de un circuito a otro quitando sólo una resistencia. Esto es, si retiramos R1, desconectamos el pin 7 y a R2 la alimentamos directamente a VCC (12Volts), habremos llegado al siguiente escenario: El IC inicia su salida en estado alto (en nuestro protoboard tendremos el LED apagado), se carga C1 por intermedio de R2 y cuando la carga supera los 2/3 de VCC, la salida en el pin 3 cae a cero y nuestro LED se enciende. Visto de otro modo, luego de un tiempo definido por R2 y C1, podemos activar un Relé o el LED de un Optoacoplador, por ejemplo. Trabajando con los valores de R2 y C1 podemos variar y jugar con los tiempos tal como podemos ver en este video:

http://www.youtube.com/watch?v=EqquGF_CRx4
(Que sistema malo que tiene Blogger para incrustar videos ...)

La explicación básica, al igual que vimos en el caso del Multivibrador Astable, está explicada en la siguiente imagen donde vemos la corriente que circula por la resistencia (R) se encarga de cargar el capacitor (C) con una débil corriente hasta que alcanza una tensión en sus extremos de 2/3VCC. Luego, el capacitor (o condensador) continúa su carga hasta completarse en VCC y si no se cambia esta situación de circuito, la salida permanece en el estado que se ha establecido. Por ejemplo, si no quitas la alimentación o activas el pulsador que vimos en el video, el estado de la salida se mantiene constante. Luego, para calcular el tiempo de carga del capacitor hasta 2/3 de VCC debemos utilizar la fórmula que está indicada en el gráfico siguiente:

 Temporizador (Timer) con NE555 (Clic para ampliar).

TC, el tiempo de carga del capacitor se calcula con la fórmula 1,1 * R * C y con las unidades expresadas en Ohm y Faradio para que el resultado nos entregue un valor en segundos. La pregunta que te estarás haciendo es ¿por qué otra fórmula? La explicación es la siguiente: en este caso, el tiempo que tarda el capacitor en cargarse desde 0Volt hasta 2/3VCC será mayor que el que demoraba antes desde 1/3VCC hasta 2/3VCC, al igual que para descargarse desde 2/3VCC a 1/3VCC. Es importante que comprendas esto para descubrir el motivo del cambio de constante. Luego, el circuito final que aplicamos en el protoboard, nos queda del siguiente modo, con las indicaciones en colores para que comprendas qué sucede en cada instancia.

Funcionamiento del Timer con el NE555 explicado en colores para una mejor comprensión (Clic para ampliar).

Las aplicaciones prácticas posibles de un Timer no serán motivo de análisis en este artículo ya que pueden existir miles y la mayoría son conocidas por cualquiera que haya necesitado un temporizador alguna vez. En nuestro caso, lo utilizaremos para activar el circuito de protección de altavoces del amplificador que utiliza el LM4781, que comenzamos a construir hace algunas semanas. No podíamos dejar de lado esta explicación ya que, en el sistema mencionado, te hubieras encontrado con un NE555 funcionando de una forma extraña y para ayudarte a comprenderlo con anticipación, decidimos armar este artículo. Ya veremos como se inserta un temporizador en una protección de altavoces, pero por ahora, ya puedes ir practicando con luces de cortesía, interruptores crepusculares, temporizadores para exposiciones de luz UV en la fabricación de PCB y miles de aplicaciones que tú sabrás encontrar. Recuerda que estamos en el Foro de Servisystem para ayudarte en todo lo que no comprendas o para escuchar tus ideas y pasar un agradable momento. ¡Te esperamos!

NE555: Datasheet
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