Por Bernardo Herrera/ bernardo@mtz.jovenclub.cu
Resumen
El Flymetro es un dispositivo que permite diagnosticar la presencia de espiras en corto en el flyback, de un monitor o de un televisor (TV), sin necesidad de extraerlo del circuito. Basa su funcionamiento en el principio del “repiqueteo” y el empleo del microcontrolador PIC12F629, de Microchip. También se puede usar para determinar si hay espiras cortocircuitadas en los transformadores de las fuentes conmutadas, presentes en la mayoría de los equipos modernos: computadoras, monitores, televisores, DVD, etc.
Flymeter
Abstract
The Flymeter is a device for diagnosing the presence of shorted turns in the flyback of, a monitor or a TV set (TV), without removal of the circuit. Operation is based on the principle of «ring test» and use the PIC12F629 microcontroller from Microchip. Also be used to determine if shorted turns on the switching power transformers, present in most modern equipment: computers, monitors, TVs, DVD, etc.
Introducción:
Los técnicos reparadores de TV y/o monitores, a menudo se encuentran con fallas que se localizan en la etapa de salida horizontal, donde muchas veces el flyback es el principal causante del mal. Diagnosticarlo resulta engorroso, sobre todo cuando se trata de espiras cortocircuitadas en cualquiera de sus enrollados, ya que el valor de la resistencia óhmica es prácticamente el mismo, estando en corto o no, por lo que un óhmetro no es la herramienta adecuada para atacar este problema. Por lo que el objetivo del presente trabajo es desarrollar una herramienta que facilite el diagnóstico de dicho problema.
El Flymetro es un dispositivo que permite diagnosticar la presencia de espiras en corto en cualquiera de los enrollados del flyback de un monitor o de un TV, sin necesidad de extraerlo del circuito. Basa su funcionamiento en el principio del “repiqueteo” y el empleo del microcontrolador PIC12F629, de Microchip. También se puede emplear para determinar si hay espiras en corto en los transformadores de las fuentes SMPS (del inglés, Switching Mode Power Supply), presentes en la mayoría de los equipos modernos: computadoras, monitores, televisores, DVD, VCR, etc.
Materiales y métodos (Desarrollo):
Principio del “repiqueteo”.
Según este principio, al aplicar un pulso eléctrico a un circuito RLC, se origina en éste oscilaciones libres amortiguadas (Fig.1). La amplitud de las oscilaciones se atenúa rápidamente si el circuito de la bobina presenta cortocircuito (Fig. 2).
Funcionamiento.
El componente principal del Flymetro es el microcontrolador PIC12F629 (pudiera ser también el PIC12F675), de Microchip, el cual permite reducir al mínimo la cantidad de componentes externos a costa del firmware (programa) que controla al PIC. Básicamente se genera un pulso de corta duración, cada cierto tiempo, el cual se aplica a un circuito RLC del que forma parte la bobina bajo prueba, que provoca en éste oscilaciones libres amortiguadas cuyas amplitudes respectivas se comparan con un nivel de referencia que da como resultado un tren de pulsos a la salida del comparador. La cantidad de pulsos permite determinar si la bobina presenta cortocircuito en sus espiras. La comparación se puede llevar a cabo con el empleo de un amplificador operacional (Fig. 3). La salida del comparador se mantiene en estado alto mientras el nivel de la señal de entrada esté por debajo del nivel de referencia. En caso contrario, es decir, mientras el nivel de entrada esté por encima del nivel de referencia, la salida del comparador se mantendrá en estado bajo.
Si la amplitud de las oscilaciones eléctricas que se generan en el circuito RLC se compara con un nivel prefijado, es posible contar los pulsos generados por las oscilaciones cuya amplitud sobrepase dicho nivel y así, la cantidad resultante de pulsos, permite valorar el estado técnico de la bobina (Fig. 4).
Al conectar los extremos de la bobina bajo prueba a los puntos P1 y P2, se forma un circuito RLC con los componentes R1, L1 y C1, como se muestra en la Fig. 5. El pin GP0 del microcontrolador está configurado como salida digital para generar un pulso positivo de 2 ms, cada 131 ms, siendo recortado a un nivel de 700 mV aproximadamente por el diodo D1. Las oscilaciones amortiguadas que se generan en el circuito RLC son alimentadas, vía C2, al microcontrolador a través del pin GP1, el cual está configurado como entrada analógica al módulo comparador del PIC12F629. En ausencia de señal, la salida del comparador se mantiene en estado alto, ya que R2 impone un potencial de masa (0 V) en la entrada inversora, inferior al potencial de referencia (416 mV). Las oscilaciones cuya amplitud sobrepasen el voltaje de referencia causarán una serie de pulsos negativos (alto-bajo-alto) los cuales serán contados por el módulo TIMER0, configurado como contador, lo que permite, según la cantidad de pulsos, expresar mediante los diodos emisores de luz (LED, por sus siglas en inglés) si la bobina bajo prueba tiene espiras en corto. Si el número de pulsos es menor que 3, se iluminará el LED rojo, indicando que hay espiras en corto; si es mayor que 3, entonces se iluminará el LED verde, indicando con seguridad que no existen espiras en corto; y si es igual a 3, se iluminarán los dos LED´s, indicando un estado dudoso.
Montaje.
El diagrama del circuito se muestra en la Fig. 6. Por su simplicidad, el montaje queda a gusto del lector.
Para obtener el programa .HEX que debe ser grabado en el PIC, contactar con el autor de este artículo a través de su dirección de correo electrónico (bernardo@mtz.jovenclub.cu).
Listado de componentes.
U1 = PIC12F675 o PIC12f629
U2 = TL431
D1 = 1N4148
D2 = LED rojo
D3 = LED verde
S1 = Interruptor
R1 = 68 Ω
R2 = 62 kΩ
R3 = R4 = 100 Ω
R5 = 25 Ω
C1 = 47 nF
C2 = 10 nF
L1 = Bobina bajo prueba.
Nota: D2 y D3 se pueden sustituir por un LED bicolor.
Alimentación.
La alimentación se puede obtener de una batería CR2032 (3 V) o de dos baterías de 1.5 V conectadas en serie. El circuito integrado TL431 garantiza una tensión estabilizada de 2.5 V para alimentar al PIC (pin 1, VDD; pin 8, GND).
Calibración.
El valor de C1 se determinó experimentalmente probando varios flybacks de monitores y otros tantos de televisores cuyas inductancias del enrollado primario eran similares. Para probar transformadores choppers pequeños el valor de C1 debe ser un poco mayor; mientras que si se trata de transformadores de elevada inductancia (mayor que la de un flyback) se debe escoger un valor menor para C1. Para valorar la inductancia se toma como referencia el tamaño del núcleo (de ferrita).
Algunas observaciones:
-Al cerrar el interruptor S1, el Flymetro se pone en funcionamiento, pero estará listo para el trabajo si destellan en secuencia ambos LED’s, primero el rojo y después el verde.
– Al unir las puntas de prueba, el LED rojo se ilumina.
– El pin 5 del PIC se puede tomar como punto de prueba para visualizar en un osciloscopio el tren de pulsos a la salida del comparador.
– El Flymetro da la certeza de que el flyback está defectuoso, pero no de que está en buen estado.
Modo de empleo.
El flyback se puede probar “in situ”, es decir, sin necesidad de extraerlo del circuito. Para ello, seguir los siguientes pasos:
1- Encender el Flymetro. Comprobar si está listo, se unen las puntas de prueba; el LED rojo debe iluminarse.
2- Remover de la placa, el conector del yugo.
3- Colocar las puntas de prueba del Flymetro en los pines correspondientes al enrollado primario del flyback. (B+ y VCP). Si el LED verde se ilumina, se puede afirmar, con bastante seguridad, que el flyback no tiene espiras cortocircuitadas, lo que no quiere decir que esté en buen estado, ya que puede haber bajo aislamiento y se produzcan saltos de alta tensión entre las espiras. Si es el LED rojo el que se ilumina, no se puede afirmar, todavía, que el flyback tenga espiras cortocircuitadas ya que puede haber algún componente en cortocircuito que esté relacionado con él, como puede ser el transistor de salida horizontal, lo más común.
4- Para tener la certeza de espiras en corto, se debe desoldar todos los pines del flyback y así, realizar nuevamente la comprobación. Si el LED rojo es el que se ilumina, ese flyback se puede desechar con total seguridad por tener espiras cortocircuitadas.
5- La interpretación de los resultados de las comprobaciones, depende en gran medida de la experiencia del técnico.
Resultados/Discusión:
Al finalizar la investigación se obtuvo como resultado el circuito eléctrico para crear un dispositivo que facilita el diagnóstico de fallas originadas en el flyback de los monitores y televisores, el cual fue nombrado Flymetro. Se realizaron todas las pruebas necesarias que demostraron su utilidad en el taller.
Conclusiones:
Se presentó el circuito eléctrico para el montaje de Flymetro que facilita el diagnóstico de fallas originadas en el flyback de los monitores y TVs.
Referencias Bibliográficas:
Configuración del pic 12f629. DISELC Diseño electrónico. Consultado el 19 de junio 2013. Disponible en http://www.diselc.es/diselc/utilidades/pic%2012f629.htm
PIC12F629 Datasheet (PDF) – Microchip Technology – 8-Pin, Flash-Based 8-Bit CMOS Microcontrollers. Consultado el 20 de junio 2013. Disponible en http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/348701/MICROCHIP/PIC12F629.html
El flyback-Principios, funcionamiento y comprobación. Consultado el 19 de junio 2013. Disponible en http://www.comunidadelectronicos.com/articulos/flyback.htm
Probador de flyback en circuito. Consultado el 19 de junio 2013. Disponible en http://electronicosmx.comxa.com/circuitos/prob_flyback_1.html