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Prof. Armando Mata Domínguez y Prof. Benjamín López Morales
AISLAMIENTO DE FALLAS EN
TELEVISORES LCD-LED TOSHIBA
Introducción
El propósito del presente artículo es
familiarizar al representante técni-
co con la nueva generación de tele-
visores LCD con iluminación pos-
terior de diodos emisores de luz
(LED backlight). Estos equipos son
fruto del esfuerzo de diversas com-
pañías armadoras que siempre ha-
bían buscado un método de ilumi-
nación del panel LCD, superior al
método de tipo Cold Cathode Fluores-cent (CCFL) –que es el que común-
mente más utilizaban los fabricantes
de televisores.
Sistemas de iluminación posterior vía LED
El nuevo sistema de iluminación
posterior de pantallas LCD consis-
te en emplear un conjunto de LED,
en versiones LED Array (“arreglo de
diodos”) o Edge Lit (“borde encen-
dido”). Ambas se muestran en la
figura 1. Observe que emplean un
difusor plástico, encargado de dis-
tribuir uniformemente la luz en toda
la superficie posterior de la pantalla
de cristal líquido.
El sistema LED Array ofrece un
control más preciso de brillo y con-
traste, y se aplica en equipos con
pantalla de más de 25 pulgadas. Por
su parte, el sistema Edge Lit, la ma-
yoría de las veces, brinda un nivel
de brillo uniforme predeterminado;
se aplica en televisores con pantalla
de menos de 20 pulgadas.
Control de niveles de brillantezEl sistema LED Array está dividido
en rejillas, cuyo nivel de brillo se
controla mediante la aplicación de
señales PWM a los LED (figura 2).
Y para regular la aplicación de es-
tas señales, se modifica el nivel del
voltaje de salida de la fuente de ali-
mentación.
Esta fuente se encuentra asocia-
da al módulo T-CON, el cual, a su
vez, se asocia a la sección de video.
Y así, cuando el video procesado
contiene zonas claras en la parte
SERVICIO TECNICO
ELECTRONICA y servicio No. 162 27
SERVICIO TÉCNICO
LED dispuestos en forma de arreglo
Panel LCD
Distribución de los LED en el sistemade iluminación tipo LED Array
central de la pantalla, el área de
iluminación posterior les proporcio-
na un mayor nivel de brillo (figura
3). Para lograr esto, es necesario que
operen en perfecta sincronía la sec-
ción procesadora de video, el cir-
cuito T-Con y la fuente de alimen-
tación.
El encendido y apagado de cada
uno de los LED se controlan me-
diante el f lujo de corriente que pasa
por ellos en cierto lapso. Si para en-
cenderse y adquirir un brillo normal
el LED necesita una corriente pro-
medio de 100 miliamperios, para
brillar con más intensidad necesita-
rá una corriente capaz de mantener
una mayor retención en el ojo hu-
mano. Justamente las señales PWM
son las apropiadas para obtener va-
riaciones de luz ideales (figura 4).
Para evitar que se noten los cam-
bios en la intensidad de la luz (de-
fecto f licker), la frecuencia de las se-
ñales PWM tiene que mantenerse
en un rango que va de 100 hercios
a 1 kilohercio.
Enseguida describiremos las
secciones de los televisores LCD
con iluminación posterior vía LED.
También veremos el método de ais-
lamiento de sus fallas comunes.
Secciones de los televisores LCD-LED
Para hacer esta descripción, nos ser-
virá de base el equipo Toshiba mo-
delo 19SL410U/M. Es un aparato
representativo de esta tecnología,
que cuenta con una pantalla de 19
pulgadas y un sistema de ilumina-
ción posterior por diodos emisores
de luz.
Una vez retirada la cubierta pos-
terior del aparato, podremos ver que
sus secciones se distribuyen en tres
tarjetas de circuito impreso (figura
5):
§ La tarjeta de circuito impreso prin-
cipal, que también se conoce como
MB (Main Board) o simplemente
MAIN (principal), contiene las
Figura 1
Figura 2
Sistemas de iluminación posterior con diodos emisores de luz (LED)
Sistema con borde de encendido(Edge Lit)
Sistema de arreglo de LED(Led array)
Cuadro Pantalla LCD
Difusor LED dispuestos enforma de tira o línea
LED dispuestosen forma de arregloTableta de
circuito impresoTableta de
circuito impreso
Cuadro Pantalla LCD
Difusor
ELECTRONICA y servicio No. 16228
Aislamiento de fallas en televisores LCD-LED Toshiba
Figura 3
secciones de procesamiento de
audio y de video, así como la sec-
ción en la que se generan las ór-
denes para la ejecución de las
funciones del televisor.
§ En la tarjeta POWER SUPPLY
(suministro de potencia) se con-
centran la fuente de alimentación
Imagen clara
Difusor de luz
Pantalla LCD
Área de mayor brillo producida por los LED
LED excitados por filas y columnasParte central de
la pantalla
Sistema de iluminación tipo LED Array
Figura 4Control de niveles de brillantez
Encendido
Apagado
Nivel máximo de brillantez
5 msec
Nivel mínimo de brillantezOn
1 msec
100 ma
100 ma
principal y la fuente de alimen-
tación del bloque de iluminación
posterior integrado por diodos
emisores de luz (LED).
§ La tarjeta de circuito impreso de-
nominada T-CON, está unida al
conector J11 de la tarjeta MAIN.
Es la encargada de excitar a los
pixeles del panel LCD, para la
formación de la imagen.
El televisor objeto de nuestro
estudio tiene entradas de audio y
video por HDMI y por USB, ade-
más de los bornes de entrada tradi-
cionales (video componente, video
compuesta, PC y entradas/salida de
audio en estéreo).
La fuente de poder principal de los televisores LCD-LED
La fuente de alimentación del equi-
po Toshiba modelo 19SL410U/M
es conmutada y muy sencilla. Su
tarjeta de circuito impreso está aso-
ciada a tres conectores (figura 6):
§ El conector CN1, que recibe el vol-
taje de distribución de CA.
§ El conector CN2, que tiene 12 ter-
minales y que suministra y recibe
voltajes de la tarjeta MAIN.
§ El conector CN3, que tiene 6 ter-
minales y que suministra voltajes
a los LED de la sección de ilumi-
nación.
La tarjeta MAIN de los televisores LCD-LED
En esta tarjeta destaca el circuito
integrado matrícula MT5387JFMU
1104 – AMSL, que tiene 256 termi-
nales y es de tipo SMD (figura 7).
Se le denomina circuito único (One Chip), porque funciona como micro-
controlador, selector de entradas de
audio y video, codificador y escala-
dor de video.
ELECTRONICA y servicio No. 162 29
SERVICIO TÉCNICO
Figura 5
Conector CN1 de alimentación
de VCA
Diodos rectificadores tipo puente
Conmutador principal de la fuente de alimentación de poder
Conector CON1, correspondiente a los pulsadores frontales y al LED IR de control remoto.
Bornes para entrada de fuentes de audio y video externas
Circuito único (One Chip) Realiza funciones de microcontrolador y procesador de señales de video.
Conector J11, correspondiente a las señales LVDS.
Conector J9 para
altavoces
Conector JIA través de este conector, los voltajes de la fuente de poder principal se suministran a la tarjeta de circuito impreso principal o tarjeta MB (Main Board).
Conector CN3, correspondiente a la alimentación del sistema de LED para la iluminación posterior.
Transformador de poder principal Conector CN2 de la
fuente de alimentación Es utilizado para la distribución de voltajes.
Selector de canales
Tarjeta de circuito impreso principal (MB) Contiene las secciones de procesamiento de audio y de video, así como la sección en la que se generan las órdenes para la ejecución de las funciones del televisor.
Tarjeta POWER SUPPLYEn ella se concentran la fuente de alimentación principal y la fuente de alimentación del bloque de iluminación integrado por diodos emisores de luz (LED).
ELECTRONICA y servicio No. 16230
Aislamiento de fallas en televisores LCD-LED Toshiba
Figura 6
Terminales y voltajes del conector CN1No. terminal Descripción y nivel de voltaje
1 “L” Entrada de VCA (borne de línea viva).
2 “N” Entrada de VCA (borne de línea neutra).
Terminales y voltajes del conector CN2No. terminal Descripción y nivel de voltaje
1 DIM – ADJ (Ajuste de nivel de brillantez). Entrada de voltaje de 0.2 a 4.8V.
2 BL – ON (Orden de encendido de luz posterior). Entrada de voltaje de 4.8V.
3 PWR – ON (Orden de encendido). Entrada de voltaje de 5.0V.
4 5VS Salida de voltaje de espera de 5.0V.
5 GND Conexión común de tierra.
6 5VS Salida de voltaje de espera de 5.0V.
7 5VS Salida de voltaje de espera de 5.0V.
8 GND Conexión común de tierra.
9 12VCD Salida de voltaje conmutado de 12.0V.
10 12VCD Salida de voltaje conmutado de 12.0V.
11 GND Conexión común de tierra.
12 GND Conexión común de tierra.
Terminales y voltajes del conector CN3No.
terminalDescripción y nivel de voltaje
1 IRLED 1 Salida de voltaje de 2.8V.
2 IRLED 2 Salida de voltaje de 2.8V.
3 V LED Salida de voltaje de 32.0V.
4 V LED Salida de voltaje de 32.0V.
5 IRLED 3 Salida de voltaje de 2.8V.
6 IRLED 4 Salida de voltaje de 2.8V.
ELECTRONICA y servicio No. 162 31
SERVICIO TÉCNICO
Figura 7 Conector J11Se le denomina LVDS. Tiene 18 terminales, en las cuales se agregan líneas de tipo trenzado. En las primeras cuatro terminales del lado izquierdo, está presente la alimentación de 5.0 voltios para el módulo T-CON. Las tres últimas terminales del lado derecho corresponden a líneas de GND. Las terminales intermedias manejan señales de video que fluyen del circuito escalador hacia el módulo T-CON para la formación de la imagen.
Circuito único (One Chip)Funciona como microcontrolador, selector de entradas de video, codificador y escalador de video. Está asociado a dos circuitos de memoria de tipo BGA (Ball Gride Array).
Conector USBEn él pueden conectarse memorias externas que contienen archivos de música o de imágenes, los cuales se reproducen en el televisor.
Bornes de entrada de audio y video compuesto
Borne de entrada de 15 terminalesEn él puede conectarse una PC.
Bornes de entrada HDMI (alta definición
para sistemas multimedia)
Con ellos y un cable, se pueden manejar señales de audio y
video.
Conector CON1Tiene 12 terminales,
a través de las cuales se inyectan
a la tableta MAIN las órdenes
provenientes de las teclas del panel frontal o las teclas del control remoto.
Conector J1Está asociado a la tarjeta de la fuente de poder principal. A través de él, las
tarjetas MAIN y POWER SUPPLY
intercambian voltajes.
Conector J9Tiene cuatro terminales, y en él se conectan los altavoces.
ELECTRONICA y servicio No. 16232
Aislamiento de fallas en televisores LCD-LED Toshiba
El televisor está “muerto”. No enciende
el LED frontal.
Hay un problema en el suministro del voltaje de
espera de 5.0 voltios. Repare la fuente de
alimentación principal.
Hay un problema en la tarjeta MAIN. Revise el trayecto de la orden de encendido, desde que
sale del microcontrolador.
Hay un problema en la fuente de alimentación.
Repárela.
Hay un problema en la tarjeta MAIN. Revise el trayecto de la orden de encendido, desde que
sale del microcontrolador.
¿Después de dar la orden de
encendido aparecen 5.0 voltios (voltaje de habilitación) en la
terminal 3 del conector J1?
¿Después de dar la orden de
encendido aparecen 12.0 voltios en las terminales
9 y 10 del conector J1?
¿Después de conectar el televisor
a la línea de CA, hay 5.0 VCD en las terminales 4, 6 y
7 del conector J1de la tarjeta MAIN?
No
No
No
Sí
Sí
Sí
Esta tarjeta se encuentra asocia-
da a los siguientes conectores:
§ Conector J9, que corresponde a
los altavoces.
§ Conector J11, que se denomina
LVDS y a su vez está asociado a
un arnés de cables trenzado. Y a
través de este arnés, las señales
de video se hacen llegar al módu-
lo T-CON para la formación de
imagen.
Entradas y salidas de voltaje de la tableta MAIN
Dimming .2V - 4.7V <
4.8 BL On <
5V PWR Enable <
5V >
Gnd
5V>
5V>
Gnd
12V Vcc>
12V Vcc>
Gnd
Gnd
J1
123456789101112
Falla No. 1: El aparato no enciende (está totalmente “muerto”)Para aislar esta falla, vea el siguiente flujograma y la figura.
§ Conector J1, que está asociado a
la fuente de alimentación de po-
der.
§ Conector CON1, a través del cual
ingresan las órdenes provenientes
de las teclas del panel frontal.
Aislamiento de fallas comunes en televisores LCD-LED
Los televisores LCD-LED Toshiba
modelo 19SL410U/M y demás apa-
ratos de la misma tecnología no es-
tán exentos de fallas como estas:
1. El equipo no enciende (está total-
mente “muerto”).
2. El equipo enciende, pero carece
de video.
3. El equipo enciende y tiene audio,
pero no hay brillo en la pantalla.
4. El equipo enciende y tiene ima-
gen, pero carece de sonido.
ELECTRONICA y servicio No. 162 33
SERVICIO TÉCNICO
Conector LVDS
J11En los cuatro primeras terminales debe haber 5.0 voltios con respecto a tierra chasis
Las últimas terminales corresponde a conexiones de tierra
En las terminales centrales debe haber señales de 300 milivoltios, correspondientes a la imagen.
Falla No. 2: El equipo enciende, pero carece de videoPara aislar esta falla, vea el siguiente flujograma y la figura .
No hay imagen en pantalla.
Ejecute el procedimiento para cuando la pantalla carece de brillo.
¿Hay brillo normal después de
dar la orden de encendido?
¿La pantalla presenta
franjas negras y de color?
¿La imagen se
normaliza una vez que se conecta una fuente de
señal de imagen en alguno de los bornes de entrada y
se seleccionan entradas de
video?
¿Después de dar la orden de encendido
aparecen 5.0 voltios, con respecto a tierra chasis, en las terminales 1, 2, 3
y 4 del conector J11?
Está dañado el panel LCD.
Reemplace la pantalla.
Hay un problema en tarjeta MAIN. Verifique las
condiciones de operación del sintonizador de canales;
y si es necesario, reemplácelo.
Con la ayuda de un osciloscopio, verifique si aparecen señales de video en el conector LVDS:
• Si aparecen, quiere decir que está dañado el módulo T-CON o la pantalla LCD
• Si no aparecen, significa que está dañado el circuito escalador de la tarjeta MAIN
NOTA: Antes de cambiar alguna tarjeta o algún CI, verifique que no haya soldaduras frías o sulfatación de circuito.
Repare la línea de 5.0 voltios en la tarjeta
MAIN.
No No
No
No
Sí
Sí
Sí
Sí
ELECTRONICA y servicio No. 16234
Aislamiento de fallas en televisores LCD-LED Toshiba
No hay brillo posterior en la pantalla.
¿Después de dar la orden de
encendido aparecen 4.8 voltios en la terminal 2 del conector J1?
¿Con respecto a tierra
chasis, hay 32.0 voltios en las terminales 3 y 4 del conector CN3 de la tarjeta de circuito impreso de la
fuente de poder principal?
Está dañada la tarjeta MAIN. Revise el trayecto de la orden de BL ON,
desde que sale del microcontrolador.
Está dañada la fuente de alimentación de poder. Repare la
fuente de suministro de 32.0 voltios, que provienen de un
sistema de diodo de media onda asociado al transformador
principal.
Está dañado el panel LCD. Reemplace la
pantalla.
Sí
Sí
No
No
Tableta de la fuente de poder
Voltajes correspondientesa un televisor de 19 pulgadas
IRLED1 (2.8 Voltios)
IRLED2 (2.8 Voltios)
VLED 32.0 Voltios
VLED 32.0 Voltios
IRLED 3 (2.8 Voltios)
IRLED 4 (2.8 Voltios)
Suministrode voltajespara elsistema deLEDs
CN3 1
2
3
4
5
6
Falla No. 3: El equipo enciende y tiene audio, pero no hay brillo en la pantallaPara aislar esta falla, vea el siguiente flujograma y la figura.
ELECTRONICA y servicio No. 162 35
SERVICIO TÉCNICO
No hay sonido en los altavoces.
¿El problema es
resuelto una vez que mediante las teclas del control remoto o del panel frontal se
accede al menú para seleccionar una fuente
de sonido?
¿Falta audio en todas las fuentes (bornes de entrada de audio y
tuner)?
¿Después de dar la orden de
encendido aparecen 12.0 voltios en las
terminales 9 y 10 del conector J1?
¿Una vez restaurado
el firmware aparece sonido?
Problema solucionado. Probablemente se ha dañado la
tarjeta MAIN. Reemplácela, a menos que el daño esté en la
sección de audio.
Está dañada la fuente de alimentación de
12.0 voltios. Repárela.
Problema solucionado.
Sí
Sí
SíSí
No
No
No No
Falla No. 4: El equipo enciende y tiene imagen, pero carece de sonidoPara aislar esta falla, vea el siguiente flujograma.
Comentarios finales
En una próxima entrega, hablaremos del firmware, de los problemas que
se solucionan a través de él y de las formas de obtenerlo y de aplicarlo.
También analizaremos la estructura de las pantallas iluminadas vía LED.
De esta manera, seguiremos familiarizándonos con los televisores de nue-
va generación.
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ELECTRONICA y servicio No. 16236
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