República Bolivariana de Venezuela

Instituto de Capacitación Profesional “Simón Bolívar”

Zambrano, Angel C.I.: 15.954.374

Mérida, 16 de marzo de 2013

1. Diferencias entre un LCD y un CRT

LCD CRTLa pantalla del LCD es por celdas La pantalla del CRT es de tubos de rayos

catódicosEl LCD no cuenta con TSH El CRT tiene transistor de salida horizontal

(TSH)El LCD es digital El CRT es análogoLa detección de fallas de un LCD son diferentes al CRT

La detección de fallas de un CRT son diferentes al LCD

Los componentes del LCD son más delicados Los componentes del CRT son más rústicosLos parámetros de identificación del LCD se encuentran dentro de una tarjeta comandada por microprocesadores llamada tarjeta lógica

El CRT tiene los parámetros de identificación sectoriales separados

El LCD trabaja con una Fuente de poder, fuente de pulso y fuente conmutada

El CRT trabaja solo con una fuente de poder

El LCD posee sonido mono, estéreo y sistema de monitoreo con PC

El CRT trabaja con sonido mono y estéreo

El LCD posee mayor megapíxel en resolución de pantalla que el CRTEl LCD no posee flyback El CRT posee flayback

2. ¿Qué es telecomunicación?

Es la transmisión de señales a distancia para un propósito de comunicación, en la actualidad, este proceso muchas veces involucra el envió de ondas electromagnéticas mediante el uso de transmisores electrónicos pero antiguamente podía incluir el uso de señales de humo, tambores, banderas o semáforos. Hoy en día las telecomunicaciones se han expandido y los dispositivos que asisten esos procesos, como la televisión, radio y telefonía, son comunes en muchas partes del mundo. También existe una amplia distribución de redes que conectan estos dispositivos, incluyendo redes de computadores, redes de telefonía publica, redes de radio y televisión, la comunicaciones entre computadores a través de internet como el email y la mensajería instantánea son solamente algunos pocos de los muchos usos de las telecomunicaciones.

3. ¿Qué es transmisión?

La transmisión de datos o comunicaciones digitales es la transferencia física de datos (un flujo digital de bits) por un canal de comunicación punto a punto o punto a multipunto. Ejemplos de estos canales son cables de par trenzado, fibra óptica, los canales de comunicación inalámbrica y medios de almacenamiento. Los datos se representan como una señal electromagnética, una señal de tensión eléctrica, ondas radioeléctricas, microondas o infrarrojos.

Tipos de transmisión

Transmisión analógica: estas señales se caracterizan por el continuo cambio de amplitud de la señal. En ingeniería de control de procesos la señal oscila entre 4 y 20 mA, y es transmitida en forma puramente analógica. En una señal analógica el contenido de información es muy restringido.

Transmisión digital: estas señales no cambian continuamente, sino que es transmitida en paquetes discretos. No es tampoco inmediatamente interpretada, sino que debe ser primero decodificada por el receptor. El método de transmisión también es otro: como pulsos eléctricos que varían entre dos niveles distintos de voltaje. En lo que respecta a la ingeniería de procesos, no existe limitación en cuanto al contenido de la señal y cualquier información adicional.

4. Hacer un diagrama de un CRT y LCDDIAGRAMA DE UN TV CRT

- Flyback: cumple la función de generar alto voltaje en el monitor.- Salida Vertical: cumple la función de alimentar la bobina del yugo de deflexión.

- Ánodo: el ánodo envuelve la pantalla y está conectado a ella por una fina capa de aluminio depositada sobre el tubo en donde comúnmente se encarga de transportar la energía a la pantalla.

- Tarjeta de Video: es la encargada de convertir todas las señales analógicas que llegan al monitor en las imágenes que vemos en las pantallas.

- Bobina Desmagnetizadora: se encarga de desmagnetizar la pantalla del monitor.- Bobina de Deflexión: sirve para que el haz de electrones no sea un punto en centro de la

pantalla, sino que se desplacen en el punto correcto.

- Tubo de Rayos Catódicos: consiste en un cañón electrónico y en una pantalla de fósforo dentro de una ampolla de cristal al cual se le ha realizado el vacío.

- Cañón Electrónico: se encarga de generar un fino haz de electrones que, después de atravesar los diferentes electrodos que lo constituyen, impacta en la pantalla. Dicha emisión se logra gracias al principio de la emisión termoiónica.

- Cátodo: es el que produce el haz de electrones- Tarjeta Principal: es la encargada de concertar todas las partes del monitor.- Fuente de Poder: suministra la energía que entra al monitor y la regula para que la tensión

siempre sea de 12v.- Salida Horizontal: cumple la función de alimentar

DIAGRAMA DE UN LCD

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 cual 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.

5. ¿Cómo se origina la corriente AC, CD y CC?

CORRIENTE ALTERNA

Es la corriente eléctrica en la que la magnitud y el sentido varían cíclicamente. La forma de oscilación de la corriente alterna más comúnmente utilizada es la de una oscilación sinusoidal (figura 1), puesto que se consigue una transmisión más eficiente de la energía. Sin embargo, en ciertas aplicaciones se utilizan otras formas de oscilación periódicas, tales como la triangular o la cuadrada.

Utilizada genéricamente, la CA se refiere a la forma en la cual la electricidad llega a los hogares y a las empresas. Sin embargo, las señales de audio y de radio transmitidas por los cables eléctricos, son también ejemplos de corriente alterna. En estos usos, el fin más importante suele ser la transmisión y recuperación de la información codificada (o modulada) sobre la señal de la CA.

ORIGEN DE LA CORRIENTE ALTERNA

En el año 1882 el físico, matemático, inventor e ingeniero Nikola Tesla, diseñó y construyó el primer motor de inducción de CA. Posteriormente el físico William Stanley, reutilizó, en 1885, el principio de inducción para transferir la CA entre dos circuitos eléctricamente aislados. La idea central fue la de enrollar un par de bobinas en una base de hierro común, denominada bobina de inducción. De este modo se obtuvo lo que sería el precursor del actual transformador. El sistema usado hoy en día fue ideado fundamentalmente por Nikola Tesla; la distribución de la corriente alterna fue comercializada por George Westinghouse. Otros que contribuyeron en el desarrollo y mejora de este sistema fueron Lucien Gaulard, John Gibbs y Oliver Shallenger entre los años 1881 y 1889. La corriente alterna superó las limitaciones que aparecían al emplear la corriente continua (CC), el cual es un sistema ineficiente para la distribución de energía a gran escala debido a problemas en la transmisión de potencia, comercializado en su día con gran agresividad por Thomas Edison.

La primera transmisión interurbana de la corriente alterna ocurrió en 1891, cerca de Telluride, Colorado, a la que siguió algunos meses más tarde otra en Alemania. A pesar de las notorias ventajas de la CA frente a la CC, Thomas Edison siguió abogando fuertemente por el uso de la corriente continua, de la que poseía numerosas patentes (véase la guerra de las corrientes).

De hecho, atacó duramente a Nikola Tesla y a George Westinghouse, promotores de la corriente alterna, a pesar de lo cual ésta se acabó por imponer. Así, utilizando corriente alterna, Charles Proteus Steinmetz, de General Electric, pudo solucionar muchos de los problemas asociados a la producción y transmisión eléctrica, lo cual provocó al fin la derrota de Edison en la batalla de las corrientes, siendo su vencedor Nikola Tesla y su financiador George Westinghouse.

CORRIENTE CONTINUA

Es el flujo continuo de electrones a través de un conductor entre dos puntos de distinto potencial. A diferencia de la corriente alterna (AC), en la corriente continua las cargas eléctricas circulan siempre en la misma dirección (es decir, los terminales de mayor y de menor potencial son siempre los mismos). Aunque comúnmente se identifica la corriente continua con la corriente constante (por ejemplo la suministrada por una batería), es continua toda corriente que mantenga siempre la misma polaridad.

También se dice corriente continua cuando los electrones se mueven siempre en el mismo sentido, el flujo se denomina corriente continua y va (por convenio) del polo positivo al negativo

ORIGEN DE LA CORRIENTE CONTINUA

Miles de años después, exactamente en 1660, fue el médico y físico inglés William Gilbert quien estudió estos efectos, y tomando la palabra griega elektron (ámbar), llamó a esas sustancias eléctricas. Tratándose de un efecto al parecer estable, a menos que se lo perturbara terminó denominándose electricidad estática, o carente de movimiento.

William Gilbert había escrito un libro sobre tema del magnetismo, fue en 1600 y se llamó "De Magnete". También Tales de Mileto había estudiado el fenómeno, pero pasaría un tiempo antes de que los físicos se dieran cuenta que se trataba de un mismo fenómeno. Tanto la electricidad como el magnetismo pasarían a formar el electromagnetismo. Mientras tanto, se intentaba descubrir los secretos de este extraño fenómeno, y desentrañar el mecanismo oculto tras la electricidad.

En 1733 el francés Charles-François de Cisternay Du Fay, descubrió que dos bolas de corcho cargadas de la misma manera se repelían. Pero si cargaba cada una por medios diferentes,

lograba que a veces se atrajeran; por ejemplo si cargaba una frotándola con una vara de resina y a la otra con una de vidrio. Este fenómeno de atracción y repulsión parecía indicar dos naturalezas distintas. François de Cisternay Du Fay creía que la electricidad era un fluido, y determinó que este existía en dos tipos: Resinoso o vítreo (positivo y negativo).

En el año 1747 Benjamín Franklin propuso que no había dos tipos de fluidos, sino uno, el cual podía presentarse en exceso o en defecto. Pero rebautizó al fluido como "electricidad negativa" si faltaba para el equilibrio, y "electricidad positiva" al exceso. Estos nombres perduran hasta hoy, pero con una comprensión distinta del fenómeno que la de un fluido.

En 1780, Luigi Galvani, un anatomista italiano, observó por primera vez que una descarga eléctrica sobre las patas de una rana muerta producía contracciones de los músculos afectados. Probó exponer estos músculos a los efectos de una tormenta. Para conseguirlo, colgó patas de rana con ganchos en la reja de la casa. Pero las contracciones proseguían aún cuando la tormenta había pasado. Una inspección posterior lo llevó a ver que la estimulación se producía cuando el músculo tocaba simultáneamente dos metales distintos.

Luigi Galvani creyó que la electricidad así producida se generaba en el músculo, observación que resultó errónea, pero no sería él quien descubriera el error.

Veinte años más tarde, en 1800, Alessandro G. Volta supuso lo contrario, es decir que era el contacto entre metales distintos lo que generaba la electricidad. Esta idea fue el comienzo de una gran revolución en el tema. Dicha hipótesis pudo comprobarse inmediatamente y le permitió dos grandes avances:

- Construir el primer dispositivo químico generador de electricidad, que denominó batería eléctrica, hoy llamada pila.

- Obtener por primera vez en la historia una corriente continua y suficientemente estable. Ya no se dependía de la estática.

La primer pila de Alessandro G. Volta fue perfeccionándose. En 1836 fue mejorada por el británico John Daniell (1790-1845), quien logró mayor estabilidad y duración.

Antes de esto, en 1820, se había dado un gran salto en la comprensión acerca de la relación entre la electricidad y el magnetismo. En ese año el físico danés Hans Christian Oersted demostró que una corriente generaba un campo magnético. Siguiendo este descubrimiento, André-Marie Ampère demostró que un solenoide (cable enrollado en forma de resorte) aumentaba considerablemente el campo magnético generado, en proporción directa con la cantidad de vueltas que se le diera al cable.

Así, desde la pila de Alessandro G. Volta, que permitió trabajar con una corriente, los descubrimientos se desencadenaron velozmente:

- 1821: (El año siguiente al descubrimiento de Oersted). Michael Faraday, otro hombre importante para la ciencia, aportó la idea fundamental de la física moderna, por primera vez para describir una fuerza electromagnética se hablaba de campo.

- 1823: William Sturgeon, aprovechando el efecto de los solenoides, inventó el electroimán. El primero de ellos pudo levantar un peso de 4 Kg.

- 1827: George Simon Ohm definió la resistencia eléctrica y propuso la ley que lleva su nombre: Ley de Ohm.

- 1831: Michael Faraday desarrolla el transformador y el generador eléctrico. Joseph Henry crea el motor eléctrico y desarrolla un electroimán que levanta una tonelada de hierro.

- 1883: Nikola Tesla desarrolla un motor que podía funcionar con corriente alterna y ya no con continua. Tomas Alva Edison se oponía al uso de esa corriente, pero sus esfuerzos fueron vanos, aunque durante los años iniciales de distribución de electricidad, la corriente continua de Edison era el estándar para los Estados Unidos y Edison no estaba dispuesto a perder todos sus derechos de autor evidentes. La corriente continua trabajó para utilizar las lámparas incandescentes que eran la carga principal del día, así como para motores.

CORRIENTE CONTINUA Y ALTERNA

El sistema de Edison, que utilizaba la corriente continua (CC), era poco adecuado para responder a estas nuevas demandas. El problema del transporte era aún más difícil, puesto que la transmisión interurbana de grandes cantidades de CC en 110 voltios era muy costosa y sufría enormes pérdidas por disipación en forma de calor.

En 1886, George Westinghouse, un rico empresario pero un recién llegado en el negocio eléctrico, fundó Westinghouse Electric para competir con General Electric de Edison. El sistema de la primera se basó en los descubrimientos y las patentes de Nikola Tesla, quien creyó apasionadamente en la superioridad de la corriente alterna (CA). Su argumento se basaba en que las pérdidas en la transmisión de electricidad dependían de la intensidad de la corriente (P=I^2*R) que circulaba por la línea. Para la misma transmisión de potencia y siendo esta producto de la intensidad por el voltaje (P=V*I), a mayor voltaje, menor intensidad de corriente es necesaria para transmitir la misma potencia y por lo tanto, menores pérdidas. Y a diferencia de la CC, el voltaje de la CA se puede elevar con un transformador para ser transportado largas distancias con pocas pérdidas en forma de calor. Entonces, antes de proveer energía a los clientes, el voltaje se puede reducir a niveles seguros y económicos.

CORRIENTE DIRECTA

La corriente directa (CD) siempre fluye en la misma dirección en un circuito eléctrico. Los electrones fluyen continuamente en el circuito del terminal negativo de la batería al terminal positivo. Incluso cuando ninguna corriente está atravesando el conductor, los electrones en el alambre se están moviendo a velocidades de hasta 600 millas (1 000 kilómetros) por segundo, pero en direcciones al azar porque el alambre tiene una temperatura finita. Puesto que un

electrón se está moviendo hacia atrás en el conductor al mismo tiempo que otro se está moviendo hacia adelante, ninguna carga neta se transporta a lo largo del circuito. Si se conecta una batería a los extremos del alambre, los electrones son forzados a lo largo del conductor en la misma dirección. La velocidad de los electrones a lo largo del conductor es menor a una pulgada (pocos milímetros) por segundo. De manera que un electrón en específico tarda un largo tiempo en ir alrededor del circuito. Hay tantos electrones que todos están continuamente chocando entre sí, como fichas de dominó, y hay un cambio neto de cargas eléctricas alrededor del circuito que pueden llegar a alcanzar la velocidad de la luz.