Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas (1)

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<p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas ii</p><p>Eng. Arilson Bastos</p><p>Manutenção</p><p>de</p><p>Fontes Chaveadas</p><p>Avançadas</p><p>Rio de Janeiro – RJ</p><p>Eng. Arilson Bastos</p><p>Manutenção de Fontes Chaveadas</p><p>Avançadas</p><p>Capa: Omiro Lopes</p><p>Ilustrações-Editoração Eletrônica: Evandro C. F. Lanzillota</p><p>Revisora: Adriana Franco</p><p>ISBN - 978-85-99920-04-6</p><p>Copyright 2008 by Arilson Bastos</p><p>Todos os direitos reservados. Proibida a reprodução total ou parcial, por</p><p>qualquer meio ou processo, especialmente por sistemas gráficos, microfílmicos,</p><p>fotográficos, reprográficos, videográficos. Vedada a memorização e/ou</p><p>recuperação total ou parcial por meio eletrônico, sistema de processamento de</p><p>dados e a inclusão de qualquer parte da obra em qualquer programa juscibernético.</p><p>Essas proibições se aplicam também às características gráficas da obra e à sua</p><p>editoração. A violação dos direitos autorais é punível como crime (art. 184 e</p><p>parágrafos, do Código Penal, cf. Lei n</p><p>0</p><p>6.895, de 17/12/1980) com pena de prisão</p><p>e multa, conjuntamente com busca e apreensão e indenizações diversas (artigos</p><p>122, 123, 124, 126, da Lei n</p><p>0</p><p>5.988, de 14/12/1973, Lei dos Direitos Autorais).</p><p>Este livro foi registrado na Fundação Biblioteca Nacional.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas ii</p><p>MARCAS REGISTRADAS</p><p>Várias marcas registradas são citadas no decorrer deste livro. Mais</p><p>do que simplesmente listar esses nomes e informar quem possui seus</p><p>direitos de exploração ou ainda de imprimir logotipos, o autor declara estar</p><p>utilizando tais nomes apenas para fins editoriais e declara estar utilizando</p><p>parte de alguns circuitos eletrônicos os quais foram levantados em</p><p>pesquisas de laboratório e literaturas já editadas e expostas ao comércio</p><p>livre editorial, exclusivamente para fins didáticos, em benefício exclusivo</p><p>do detentor da marca registrada, sem intenção de infringir as regras básicas</p><p>de autenticidade de sua utilização e direitos autorais.</p><p>ADVERTÊNCIA</p><p>O editor e autor não se responsabilizam por quaisquer erros,</p><p>omissões que por ventura sejam identificados ou possa causar danos por</p><p>mau uso destas informações. Sugerimos que o leitor ao realizar qualquer</p><p>manutenção siga a todos os procedimentos com cautela, e atenção para que</p><p>não aconteçam acidentes que possam danificar os equipamentos nem</p><p>tampouco afetar a segurança física do técnico reparador.</p><p>“A educação tecnológica é o início do caminho</p><p>para o sucesso profissional.”</p><p>Arilson Bastos</p><p>SOBRE O AUTOR</p><p>O Eng. Arilson Bastos é professor das Universidades Gama Filho/RJ</p><p>e Veiga de Almeida/RJ, onde ministra disciplinas da área de eletrônica.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas iii</p><p>PREFÁCIO</p><p>Hoje em dia, qualquer eletrodoméstico que o leitor adquira ou</p><p>tenha no seu lar, por exemplo, televisão, monitor de vídeo, micro system,</p><p>DVD player, videocassete, fax, telefone sem fio, microcomputador, CD</p><p>player e etc, com certeza possuem uma fonte interna que alimenta os</p><p>circuitos eletro-eletrônicos, e esta fonte naturalmente possui tecnologias</p><p>lineares e/ou não lineares.</p><p>A eletrônica se transforma a cada minuto; a tecnologia é</p><p>ultrapassada a passos largos, que às vezes nos atropela. Por muitas vezes</p><p>não há tempo hábil para nós técnicos aperfeiçoarmos e acompanharmos a</p><p>evolução tecnológica; aí é que “mora o perigo”.</p><p>Se o técnico que é da antiga, ou seja, já possui longa experiência</p><p>em manutenção de aparelhos eletrônicos e não se requalificou, não se</p><p>atualizou, este está prestes a fechar as portas ao mercado, visto que toda a</p><p>tecnologia mudou, os conceitos foram substituídos, os circuitos eletrônicos</p><p>ficaram mais complexos.</p><p>A nossa proposta com este livro, é trazer ao caro leitor o desvendar</p><p>do antigo tabú de que “fonte chaveada” é um segredo.</p><p>O objetivo é abrir os caminhos para a informação técnica sobre as</p><p>fontes lineares e as não lineares que são as fontes modernas chamadas de</p><p>fontes chaveadas. Devemos ressaltar que além de apresentarmos a teoria</p><p>básica necessária para o entendimento, compreensão e assimilação do</p><p>assunto, oferecemos ao leitor alguns circuitos de fontes com as suas</p><p>análises de funcionamento para que possam fazer as comparações</p><p>necessárias e dessa forma facilitar o aprendizado.</p><p>Inserimos também no escopo deste livro as técnicas de manutenção</p><p>das fontes chaveadas, complementando dessa forma os estudos teóricos e</p><p>práticos, que acreditamos serem altamente relevantes ao técnico reparador.</p><p>Sabemos que todo aparelho eletrônico tem embutido em si mesmo,</p><p>pelo menos uma uma fonte de alimentação. Isto porque a energia da rede</p><p>elétrica, para poder ser aproveitada, precisa primeiro ser transformada em</p><p>tensão contínua para depois vir a alimentar e abastecer os circuitos do</p><p>aparelho. A fonte de alimentação, como o nome diz, vem possibilitar o</p><p>fornecimento da energia necessária para o aparelho.</p><p>Um aparelho poderá ter mais de uma fonte de alimentação,</p><p>dependendo da necessidade dos seus circuitos internos. Cada tipo de</p><p>circuito solicita uma determinada tensão específica para poder funcionar.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas iv</p><p>Assim, por exemplo, um aparelho digital poderá ter várias fontes de 5V,</p><p>12V e 3,3V (são as tensões mais comuns nestes aparelhos). Surge então, a</p><p>necessidade de controlar estas tensões. Estes circuitos de controle, com o</p><p>passar do tempo foram se diversificando e se aprimorando. Foi a partir daí</p><p>que apareceram os circuitos de controles chaveados. Estes, com os avanços</p><p>tecnológicos da eletrônica foram englobando também à parte do filtro, da</p><p>retificação e do transformador, tornando-se assim, uma fonte de</p><p>alimentação completa: a fonte chaveada que a partir da rede elétrica com</p><p>um chaveamento em alta freqüência, produz tensão contínua estabilizada.</p><p>Hoje já existem vários tipos de fontes chaveadas. Como exemplo</p><p>dentre outras, a da fonte chaveada série-ressonante.</p><p>O fato básico que rege o funcionamento das fontes chaveadas está</p><p>na capacidade de armazenamento de energia em capacitores (em forma de</p><p>tensão) e em indutores (em forma de corrente).</p><p>Veremos na seqüência dos capítulos que, quando o circuito LC (que</p><p>está em série com o primário do transformador) é excitado através dos</p><p>transistores, por pulsos de tensão (onda quadrada) na freqüência de</p><p>ressonância do conjunto, cria uma onda senoidal que é transferida ao</p><p>secundário do transformador. Após a retificação e filtragem, esta onda gera</p><p>uma tensão contínua estabilizada.</p><p>Os transistores são chaveados em saturação (condução) e corte</p><p>(circuito aberto) numa freqüência que pode ir de 45Khz até 200KHz</p><p>conforme projeto da fonte chaveada. O circuito de pulsos compensa as</p><p>pequenas variações da tensão de entrada mudando um pouco a freqüência</p><p>de tal forma que, a tensão contínua de saída permaneça estabilizada</p><p>(constante).</p><p>Veremos adiante que a fonte chaveada série-ressonante é a única</p><p>que gera uma onda senoidal na saída. Todas as outras fontes geram onda</p><p>quadrada, com alto teor de harmônicos. Sabemos que a onda senoidal é a</p><p>fundamental e é muito mais simples de ser filtrada do que outras.</p><p>Um aspecto importante é o fato da fonte chaveada ser mais leve que</p><p>as outras, pois seus componentes são menores (fisicamente) devido ao uso</p><p>da alta freqüência.</p><p>Além disso, a fonte chaveada tem um excelente rendimento pois,</p><p>como precisa consumir muito pouco para funcionar, praticamente transfere</p><p>toda a energia da entrada para a saída.</p><p>Justamente por trabalhar com alta freqüência, a fonte chaveada</p><p>acaba gerando irradiação eletromagnética, por isso precisa ser muito bem</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas v</p><p>blindada. Mas, apesar do seu alto custo de desenvolvimento,</p><p>resistores R809 e R810.</p><p>A alimentação inicial do IC801 (pinos 1 e 2) é feita pela linha de 18</p><p>V extraída da rede por R815, R821, filtrada por C825 e regulada por D813.</p><p>Após o disparo da fonte, a alimentação do IC801 é substituída pela</p><p>linha proveniente do pino 7 do TF802, retificada por D809 e filtrada por</p><p>C807.</p><p>O mesmo pino 7 do TF802 fornece pulsos de realimentação ao pino</p><p>8 do IC801 para o controle de fase do oscilador, de modo que, o próximo</p><p>ciclo de condução só ocorra após cessada a contração magnética do</p><p>chopper.</p><p>A freqüência/período de oscilação depende da tensão de referência</p><p>aplicada ao pino 14 do IC801, que vem do foto-acoplador IC802. A</p><p>excitação do led do foto-acoplador depende do IC804, que é um regulador</p><p>controlado por uma amostra da tensão de +B que alimenta a saída</p><p>horizontal. Essa tensão de +B é produzida no pino 10 do TF802, retificada</p><p>por D820 e filtrada por C842. Qualquer variação na linha de +B, altera a</p><p>regulagem de IC804, variando a excitação do led do IC802 e portanto a</p><p>condução do foto-transsitor (½ de IC802) que atua na tensão de referência</p><p>do pino 14 do IC801, corrigindo o ciclo de oscilação.</p><p>O secundário dos pinos 15 e 17 do TF802 é responsável pela</p><p>geração da linha de +16 V, retificada por D822 e filtrada por C828, L802 e</p><p>C846.</p><p>Da linha de +16 V derivam as linhas de +5V regulada pelo IC803 e</p><p>a de +9,3 V regulada por Q802 e D819.</p><p>Das linhas de +9,3 V e +16 V, derivam as linhas de +8,5 V e +8 V,</p><p>reguladas por Q803.</p><p>Stand-by: No modo stand-by o Q704 satura, cortando o Q802, desligando</p><p>as linhas de +9,3 V, +8,5 V e +8 V, sendo esta última responsável pela</p><p>alimentação do oscilador horizontal (Hor Vcc - pino 37 do IC501).</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 52</p><p>Para eliminar o stand-by basta soltar o Q704.</p><p>Proteção:</p><p>A proteção de sobre-tensão está baseada na amostra que entra no pino 6</p><p>do IC801. Tal amostra vem do pino 7 do TF802, retificada por D810.</p><p>Quando a tensão sobe para um valor acima da faixa nominal, os pulsos do</p><p>pino 3 de IC801, são inibidos, desarmando a fonte.</p><p>A proteção de sobre-corrente é função da tensão de source do</p><p>MOSFET Q801. Quando se solicita mais corrente do MOSFET a d.d.p. nos</p><p>resistores de source sobe, aumentando a amostra recolhida no pino 7 do</p><p>IC801, o que também suspende os pulsos do pino 3, desarmando a fonte.</p><p>Reparações:</p><p>a) A fonte não oscila ou oscila e desarma:</p><p> Ligar lâmpada de 200 W em série com a rede;</p><p> Desligar as linhas de alimentação do restante do circuito.</p><p>No caso da linha de +B (125 V) que alimenta o horizontal, deve</p><p>ser desligada após L803, para não cortar a referência foto-acoplada</p><p>para o oscilador.</p><p>É conveniente simular uma carga, aplicando dois resistores de</p><p>1 K/20 W em paralelo da linha de +125 V para terra.</p><p> Em seguida, ligue a TV e observe:</p><p>Se as tensões aparecerem, religue as alimentações, uma por vez,</p><p>até descobrir a linha sobrecarregada. Sem dúvida que na maioria</p><p>das vezes o problema se encontra na saída horizontal.</p><p>Caso as tensões permaneçam inexistentes, verifique o circuito</p><p>chaveador no primário, iniciando pela medição do +Vcc da ponte</p><p>retificada, MOSFET Q801, resistores de source, +Vcc (18 V) dos</p><p>pinos 1 e 2 do IC801 e os elementos entre o pino 3 do IC801 e a</p><p>gate do MOSFET.</p><p>Permanecendo sem carga e com a lâmpada se pode desligar os</p><p>pinos 6 e 7, que são as proteções de sobre-tensão e sobre-corrente.</p><p>b) Queimando o fusível:</p><p> Tome as mesmas medidas do item anterior, de modo a se certificar</p><p>que o curto se encontra na própria fonte.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 53</p><p>Caso o defeito fique isolado do circuito primário, verifique a</p><p>ponte retificadora, o MOSFET Q801, os diodos da gate, os diodos</p><p>do amortecimento D811 e D812 e os retificadores das saídas do</p><p>TF802.</p><p>Se a saída do pino 3 do IC801 estiver permanentemente em</p><p>nível alto, o CI deve ser substituído.</p><p>OBS.: É sempre muito importante lembrar que a terra do circuito oscilador</p><p>(hot-quente) é isolado do terra do restante do circuito (cold-frio),</p><p>portanto todas as medições no circuito primário devem ser em</p><p>relação ao negativo da ponte retificadora (anodos de D801 e D802).</p><p>c) A fonte não regula:</p><p> Verifique o IC804 e componentes associados;</p><p> Verifique ainda o foto-acoplador (IC802) e os componentes no</p><p>caminho até os pinos 13 e 14 do IC801.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 54</p><p>Fig. 5.2 - Fonte da TV CCE</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 55</p><p>5.3 - Fonte Chaveada da TV Philips Linha PT</p><p>Philips Modelo (21PT230A):</p><p>Esta é uma fonte auto-oscilante com chaveamento paralelo.</p><p>O circuito de chaveamento de corrente é formado pelo primário do</p><p>transformador chopper (pinos 4 e 7 de 5545) onde o +Vcc da ponte</p><p>retificadora entra no pino 7 e o pino 4 vai para o dreno do MOSFET</p><p>chaveador (7518), fechando o circuito através dos resistores de source</p><p>(3518 e 3519). O MOSFET recebe pulsos em sua gate provenientes do</p><p>pino 3 do CI oscilador (7520).</p><p>A alimentação inicial (partida) do CI oscilador (pinos 1 e 2 do</p><p>CI7520) vem da rede, pelo circuito formado por R3510, R3530, zener 0510</p><p>e C2511. Uma vez que o circuito entre em oscilação a alimentação do CI</p><p>oscilador é substituída pela linha de 18 V, gerada no pino 1 do chopper,</p><p>retificada pelo diodo 6540 e filtrada pelo capacitor 2540.</p><p>O mesmo pino 1 do chopper fornece pulsos de retorno ao pino 8 do</p><p>CI7520, fazendo os ciclos de condução após as contrações magnéticas do</p><p>chopper.</p><p>O CI oscilador (7520) regula os ciclos de oscilação com base na</p><p>tensão de referência do pino 15, proveniente do emissor do foto-acoplador</p><p>(7501). Como a excitação do led do foto-acoplador depende das amostras</p><p>das tensões geradas no secundário (linha de +14 V), qualquer variação de</p><p>tensão no secundário, varia a condução do foto-acoplador, alterando a</p><p>tensão no pino 15 do CI oscilador, corrigindo os ciclos de oscilação.</p><p>As linhas de alimentação geradas nos secundários são:</p><p> +14 V, pino 1 retificada por D6570;</p><p> +16 V, pino 1 retificada por D6420, regulada pelos transistores 7420 e</p><p>7421;</p><p> +95 V, pino 14 retificada por D6550;</p><p> +14 V, pino 13 retificada por D6560.</p><p>Da linha +14 V derivam as linhas de +5 V e +8 V, reguladas pelo</p><p>CI7541.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 56</p><p>Stand-by:</p><p>O comando de stand-by entra no pino 4 do CI7541, cortando a linha</p><p>de +8 V, que alimenta o oscilador horizontal. Para neutralizar o comando</p><p>de stand-by basta forçar +5 V nesta linha.</p><p>Importante observar que a linha de stand-by também polariza o</p><p>pino 40 do CI do oscilador horizontal (CI 7225) via R3427, portanto o</p><p>nível alto, para retirar do modo stand-by, também deve ser forçado nesse</p><p>resistor.</p><p>Proteção:</p><p>A proteção de sobre-corrente atua com base na tensão de source do</p><p>MOSFET (7518). Quando se solicita mais corrente a d.d.p. nos resistores</p><p>de source aumenta, aumentando a tensão no pino 7 do CI7225, inabilitando</p><p>os pulsos de saída no pino 3.</p><p>A proteção de sobre-tensão atua no pino 14 do CI7225, baseada em</p><p>uma amostra extraída do pino 1 do chopper, retificada pelo diodo 6537.</p><p>Um aumento de tensão nesta linha, para valores superiores a faixa</p><p>nominal, faz com que o oscilador entre no modo stand-by.</p><p>Reparações:</p><p>a) A fonte não oscila ou oscila e pára:</p><p> Ligar lâmpada de 200 W em série com a rede;</p><p> Desligar as tensões geradas do circuito, sem cortar as referências do</p><p>foto-acoplador;</p><p> Simular a carga com dois resistores de 1 K/20 W, ligados em</p><p>paralelo da linha de +95 V para terra. Medir as tensões e observar:</p><p>Se as tensões normalizaram, religar cada linha de uma vez, até</p><p>descobrir qual está sobre-carregada. (normalmente é a da saída</p><p>horizontal).</p><p>Se as tensões continuam inexistentes,</p><p>verifique o circuito de</p><p>chaveamento, ou seja, +Vcc da ponte retificada, MOSFET e os</p><p>resistores de source. Verifique ainda os pulsos de gate e o +Vcc dos</p><p>pinos 1 e 2 do CI7520.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 57</p><p>OBS.: O terra do circuito primário (hot-quente) é isolado dos secundários</p><p>(cold-frio).</p><p>Não se esqueça que as medições no primário devem estar</p><p>referenciadas com o negativo da ponte retificadora (anodos de</p><p>D6504 e D6505).</p><p>b) Queimando fusível:</p><p> Tomando as mesmas providências do item anterior, certifique que o</p><p>problema se encontra na própria fonte.</p><p>Raciocínio idêntico a fonte da CCE.</p><p>c) A fonte não regula:</p><p> Foto-acoplador (7501) e componentes associados;</p><p> Elementos dos pinos 14 e 15 do CI7520.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 58</p><p>Fig. 5.3 - Fonte Philips PT230A</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 59</p><p>5.4 - Fonte Chaveada da TV LG Chassi MC58A</p><p>LG Modelos (CP-14B84H e CP-20B84H): Observando-se a Fig. 5.4</p><p>podemos ver uma fonte da TV LG.</p><p>Trata-se de uma fonte chaveada auto-oscilante paralela, baseada no</p><p>chaveamento do primário do transformador chopper (pinos 5 e 7 de T801),</p><p>efetuada pelo transistor chaveador (pinos 1 e 2 de IC801). O circuito</p><p>primário de chaveamento é fechado pelo R806, que liga o emissor do</p><p>chaveador (pino 2 do IC801) para terra. Lembrando que o terra do</p><p>oscilador da fonte é isolado do resto do circuito da TV.</p><p>O circuito de partida é formado por D803, R802, R803 e ZD802</p><p>que polarizam o pino 9 de IC801, gerando um pulso inicial nos pinos 4 e 5,</p><p>que são acoplados por D807 a base do chaveador (pino 3 do IC801).</p><p>Após o ciclo de partida, a tensão gerada pelo pino 2 do T801,</p><p>retificada por D802 e regulada por Q801, sustenta a polarização do pino 9</p><p>do IC801. O estágio oscilador no interior do IC801 é realimentado pelos</p><p>pulsos provenientes do pino 1 de T801.</p><p>A tensão do pino 7 do IC801 é a referência para regular o tempo de</p><p>condução do chaveador e conseqüentemente as tensões de saída da fonte,</p><p>que são:</p><p> +112 V  pino 14 de T801 (alimentação do horizontal);</p><p> +50 V  pino 13 de T801 (alimentação de stand-by);</p><p> +12 V  pino 11 de T801, regulada por IC804, para alimentar as</p><p>etapas de processamento de sinal. Dessa tensão de +12 V, deriva a</p><p>tensão de +5 V, regulada por ZD803 para alimentar o micro.</p><p> +24 V  pino 9 de T801 (alimentação da saída de áudio).</p><p>Da tensão de +112 V é extraída uma referência pelo IC803 e</p><p>aplicada ao pino 2 do foto-acoplador (IC 802), que interfere na tensão do</p><p>pino 3, e portanto na tensão do pino 7 do IC801, alterando o ciclo de</p><p>oscilação.</p><p>Stand-by: No modo stand-by o micro corta o Q803, saturando o Q802 e o</p><p>Q804. Com a saturação de Q802, o diodo D809 conduz, caindo a tensão no</p><p>pino do IC802 (opto-acoplador), saturando o mesmo e alterando o ciclo de</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 60</p><p>oscilação para o tempo mínimo, o que reduz a ¼ as tensões de saída,</p><p>desligando o horizontal.</p><p>A linha de +5 V (do micro), é sustentada no modo stand-by, pela</p><p>linha de 50 V do pino 13 do T801, que reduz para cerca de 13 V, que</p><p>através da saturação de Q804, substitui a linha de 12 V.</p><p>Dicas para Reparações:</p><p>a) A fonte não oscila:</p><p> Entrar com a lâmpada de 150 W em série com a rede;</p><p> Desativar o stand-by, desligando o Q803;</p><p> Desligar as saídas de 12 V, 24 V e 112 V, sendo que esta última</p><p>deve ser desligada após L802, para não perder a referência;</p><p> Simular uma carga com dois resistores de 1 K/20 W em paralelo</p><p>da linha de 112 V para terra;</p><p> Ligar a TV e verificar as saídas da fonte:</p><p>Caso a fonte tenha entrado em operação, se deve ligar cada</p><p>saída por vez, de modo que aquela que desarmar a fonte sinaliza</p><p>uma sobre-carga na mesma.</p><p>Caso a fonte não opere com as saídas desligadas verifique o</p><p>circuito de primário, observando atentamente os dispositivos de</p><p>partida, o R606 que fecha o circuito do primário e o IC801.</p><p>b) A fonte está com as tensões reduzidas:</p><p> Desligar Q803 desativando o stand-by.</p><p>Normalizando verifique os transistores Q802, Q803 e Q804 e o</p><p>comando de power do micro (pino 41 do IC1).</p><p>Caso a fonte continue baixa após desativar o stand-by verifique</p><p>o IC803 e IC802, com suas polarizações.</p><p>c) Queimando fusível:</p><p> Repetir os procedimentos do item (a).</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 61</p><p>Fig. 5.4 - Fonte da TV LG</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 62</p><p>6</p><p>FONTE DE</p><p>ALIMENTAÇÃO DOS</p><p>TELEVISORES LCD</p><p>6.1 - Fonte dos Televisores LCD</p><p>A fonte de alimentação é responsável pelas tensões básicas de qualquer</p><p>equipamento eletrônico.</p><p>Se a fonte estiver com problemas, nenhum outro estágio funcionará bem e,</p><p>conseqüentemente, o aparelho não funcionará.</p><p>Os televisores que utilizam a tecnologia LCD não são diferentes com</p><p>relação aos outros equipamentos.</p><p>Eles necessitam também de tensões adequadas para a polarização dos</p><p>semicondutores chips, transistores e etc.</p><p>Diferentemente de alguns televisores TRC’s (Tubos de Raios Catódicos)</p><p>que utilizavam tecnologias de 2ª e 3ª gerações, os de cristais líquidos (LCD), já</p><p>utilizam a 4ª geração de fontes chaveadas.</p><p>Entretanto, a mudança não é substancial, visto que a filosofia básica é a</p><p>mesma; ou seja, utilizam a fonte chaveada, porém com inovações e atualizações</p><p>tecnológicas. Veja a Fig. 6.1 um diagrama básico e suas funções.</p><p>Se o técnico, leitor, tiver alguma dificuldade em discernir, entender as</p><p>explicações sobre fontes, solicito consultar neste mesmo livro “Manutenção de</p><p>Fontes Chaveadas Avançadas”, o capítulo 1 que ensina detalhadamente como</p><p>funciona basicamente as fontes de alimentação.</p><p>Como o nosso objetivo é trazer informações detalhadas sobre fontes de</p><p>televisores LCD, independentemente da marca e modelo, apresentamos a seguir</p><p>alguns diagramas diferenciados, os quais foram os pilares de nossos estudos.</p><p>Entretanto, voltamos a dizer que muitas outras marcas e modelos poderão</p><p>ser consertados a partir destas relevantes explicações.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 63</p><p>Fig. 6.1 - Esquema de blocos simplificado da fonte chaveada do televisor LCD</p><p>Filtro de Linha: É um circuito formado por indutâncias e capacitores, que tem a</p><p>função de eliminar ou minimizar as interferências eletromagnéticas, visto que a</p><p>própria fonte chaveada a qual trabalha em freqüências altas, poderá causar EMI</p><p>(interferência eletromagnética) na rede elétrica ou receber pulsos transientes dela.</p><p>Ponte Retificadora: É um bloco ou um conjunto de diodos de silício, que</p><p>retificam a corrente alternada em onda completa, gerando uma tensão contínua na</p><p>saída e filtrada pelo capacitor eletrolítico.</p><p>Conversor DC/DC: É um circuito formado por um transistor comutador, FET ou</p><p>MOSFET de potência, e um transformador de alta freqüência, chamado de trafo</p><p>chopper, que comutam uma freqüência de aproximadamente 40 kHz, onda</p><p>quadrada e retificada em vários tapes do enrolamento secundário.</p><p>Circuito de Controle: É um circuito integrado (foto-acoplador) que recebe uma</p><p>tensão de referência da saída DC e injeta no circuito regulador.</p><p>Circuito de Regulação PWM: É um circuito integrado que recebe a informação</p><p>do circuito de controle, gera uma onda quadrada, em uma técnica especial</p><p>chamada de PWM (Modulação por Largura de Pulso) e injeta no (chaveador).</p><p>Circuito Inversor: É um circuito exclusivo nos monitores e/ou televisores de</p><p>LCD. A sua função é gerar uma tensão alta de aproximadamente 1000 VAC a</p><p>partir de 24 VDC, para dar a partida, (starter) das lâmpadas backlight do display</p><p>da TV LCD.</p><p>OBS: Nos televisores a LED usa-se um Chopper DC/DC 25V para 90V que</p><p>alimenta um conjunto de led’s em série nas bordas da tela display LCD.</p><p>Saídas DC: É um circuito que contém diodos retificadores e filtros na saída de</p><p>diversos tapes do transformador chopper, que alimentam diversos módulos.</p><p>Referência: É um circuito integrado que retira uma tensão de referência da saída</p><p>DC e injeta ao foto-acoplador para fins de regulação da tensão de saída DC.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 64</p><p>Fonte de alimentação de Televisão LCD Toshiba: O esquema da Fig. 6.2</p><p>apresenta o diagrama de um televisor LCD moderno. Nele podemos identificar os</p><p>componentes que utilizam novas tecnologias, dentre elas um circuito PFC</p><p>(compensador de fator de potência) que corrige a defasagem entre a tensão e a</p><p>corrente na saida, tendo em vista cargas indutivas, dando melhor eficiência.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 65</p><p>Fig.62- Esquema elétrico da fonte chaveada de um televisor Toshiba</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 66</p><p>Identificação dos componentes principais:</p><p>BR1= Ponte de diodos da fonte convencional ; T3 = Trafo driver do transistor</p><p>CI LT1509 = Ci compensador PFC, oscilador PWM e regulador</p><p>CI LT1431 =Ci de tensão de referência ; CI CNY17-3 = Ci foto-acoplador</p><p>T2 = Trafo chopper ; 2 Mosfet’s IRF840= Chaveador e Regulador da saida</p><p>.</p><p>Fig 6.2 – Fonte TV LCD TOSHIBA</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 67</p><p>6.2 - Módulo Inversor LCD</p><p>Este bloco é o responsável pela luminosidade da tela do televisor</p><p>LCD. Este circuito também faz parte de uma fonte de alimentação</p><p>chaveada, que gera uma alta tensão em corrente alternada.</p><p>Normalmente, para aparelhos menores que 22’’ é utilizado um bloco</p><p>apenas, no máximo 4 lâmpadas frias fluorescentes do tipo CCFT.</p><p>Acima de 22’’ são utilizados 2 módulos semelhantes para fornecer</p><p>energia suficiente para 6 ou mais lâmpadas, ligadas em paralelo, duas a</p><p>duas, para melhorar a luminosidade da tela. Neste caso há necessidade de</p><p>gerar mais potência no módulo inversor. Tendo em vista esta demanda, a</p><p>maioria dos blocos inversores backlight, tem tensões que variam entre</p><p>780 Volts a 1000 VAC (RMS).</p><p>Neste caso, um módulo principal chamamos de Master, e o outro</p><p>módulo que é dependente do primeiro, chamamos de módulo Escravo; eles</p><p>complementam o estágio inversor. Esta unidade funciona com um sistema</p><p>de luz traseira, que traduzida pelo original inglês, backlight. Esta é</p><p>composta por 3 calhas contendo 2 lâmpadas frias fluorescentes cada uma,</p><p>totalizando 6 tubos de xenon/néon.</p><p>A corrente máxima de cada lâmpada é de 10,5 mA e a tensão</p><p>aproximadamente de 780 VAC, VRMS, para modelos de 26 polegadas.</p><p>A sua vida útil é de aproximadamente 35.000 horas, trabalhando com</p><p>um inversor com a freqüência de 50 kHz aproximadamente.</p><p>Como o controle da lâmpada fluorescente é realizado através de um</p><p>inversor de freqüência, esta poderá oscilar até 80 kHz, variando assim a</p><p>luminosidade. Existe uma particularidade no que tange as ligações das</p><p>lâmpadas CCFT com o inversor. São conectadas 2 lâmpadas em paralelo</p><p>em três conjuntos.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 68</p><p>Backlight SHARP</p><p>Fig. 6.3 - Diagrama E (4 lâmpadas) TV LCD Sharp</p><p>A Fig. 6.3 apresenta um circuito backlight de um TV LCD Sharp.</p><p>Este utiliza quatro transformadores ligados em paralelo, dois a dois para</p><p>aumentar a potência do circuito, tendo em vista a demanda .Vemos</p><p>também 2 circuitos semelhantes, osciladores (Chaveadores) e reguladores</p><p>de corrente contendo 3 transistores cada.O controle de luminosidade é</p><p>realizado pela rede de diodos D6500 pela conversão de freqüência</p><p>(processo de inversão de freqüência) nos dois circuitos simultaneamente.</p><p>A tensão de VCC é de +12 V, que é protegida pelos fusíveis F6500, e</p><p>F6501. A alta tensão na saida é de 800 VCA, que alimenta as 4 lâmpadas</p><p>CCFT.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 69</p><p>7</p><p>MANUTENÇÃO DE</p><p>FONTES AT E ATX</p><p>DE PC</p><p>7.1 - Manutenção de Fontes AT e ATX de PC</p><p>Os microcomputadores estão hoje na maioria dos lares, empresas e</p><p>em qualquer lugar onde se necessita agilidade e rapidez de informação.</p><p>Estes computadores utilizam para a alimentação de suas placas mães de</p><p>circuitos e de seus periféricos uma fonte de alimentação do tipo chaveada,</p><p>que consiste de um módulo interno, que pode ser substituído inteiramente,</p><p>se necessário. As fontes de alimentação são as responsáveis por distribuir</p><p>energia elétrica a todos os componentes do computador. Por isso, uma</p><p>fonte de qualidade é essencial para manter o bom funcionamento do</p><p>equipamento. Essa fonte deve fornecer tensões de alimentação nos</p><p>seguintes valores: +5 V, 5 V, +12 V e 12 V e, atualmente, com placas</p><p>Pentium, 3,3 V para o processador Intel ou AMD.</p><p>Ao contrário das fontes chaveadas de outros equipamentos, tais</p><p>como fax, impressoras, monitores, televisores, etc., a fonte de alimentação</p><p>de um microcomputador pode ser substituída inteiramente, pois trata-se de</p><p>um módulo. E, com a redução do custo cada vez maior, torna-se muitas</p><p>vezes mais prático a substituição completa da fonte.</p><p>Porém, muitos dos defeitos das fontes de um PC podem ser</p><p>facilmente reparados, e com um custo muito inferior ao de sua substituição</p><p>total. Isto implica, entretanto, que o técnico perca algum tempo na análise</p><p>e pesquisa a nível de componentes eletrônicos, a fim de determinar o</p><p>componente defeituoso. Para tal, será necessário o conhecimento básico de</p><p>alguns conceitos e propriedades dos circuitos destas fontes específicas para</p><p>os microcomputadores.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 70</p><p>O diagrama de blocos básico de uma fonte chaveada empregada em</p><p>microcomputadores difere um pouco do diagrama fundamental de uma</p><p>fonte chaveada convencional, embora guarde sua mesma filosofia de</p><p>funcionamento.</p><p>O bloco de entrada é formado por um circuito contendo diodos</p><p>retificadores e capacitores de filtro, cuja função será, essencialmente,</p><p>retificar e filtrar a tensão alternada da rede elétrica aplicada à entrada da</p><p>fonte.</p><p>Porém, com a finalidade de manter um mesmo valor de tensão</p><p>contínua na saída deste circuito (que será de, aproximadamente, 220 V),</p><p>ele irá operar de duas maneiras, dependendo do valor da tensão de entrada</p><p>(tensão da rede).</p><p>Assim, se a tensão de entrada for de 110 V, o circuito estará</p><p>funcionando como um dobrador de tensão em onda completa; se a tensão</p><p>de entrada for da ordem de 200 V, o circuito operará como simples</p><p>retificador em ponte. Isto é selecionado através da ligação, ou não, de um</p><p>jumper ou chave 110/220V. O circuito desta etapa se encontra</p><p>representado na Fig. 8.1. Observe-o: nele temos também uma combinação</p><p>de indutores e capacitores (L1, L2, Cl, C2, C3 e C4) que formam um filtro</p><p>de linha, o qual evita que a RFI (interferência de radiofreqüência) gerada</p><p>pela comutação dos circuitos da fonte chaveada venha a se propagar pela</p><p>rede de alimentação e interfira no funcionamento de outros equipamentos</p><p>ligados nesta mesma linha CA.</p><p>O resistor R1, de baixo valor de resistência e alta dissipação de</p><p>potência, atua como limitador de corrente no surto inicial provocado pelos</p><p>capacitores eletrolíticos quando a fonte é energizada pela primeira vez.</p><p>Quando o jumper de seleção de tensão da rede se encontra fechado</p><p>(seleção para 110 V), o circuito opera como um dobrador de tensão em</p><p>onda completa; quando o jumper está aberto (seleção para 220 V), o</p><p>circuito passa a se comportar como um retificador em ponte convencional.</p><p>Tal situação</p><p>garante que teremos sempre um mesmo valor na saída</p><p>do circuito de entrada, existindo uma compatibilidade de tensão deste</p><p>ponto em diante, tanto para tensão de entrada de 110 V como para as de</p><p>220 V.</p><p>OBS.: O maior perigo na manutenção de fontes chaveadas está justamente</p><p>no fato destes capacitores eletrolíticos de entrada acumularem</p><p>grandes potenciais de tensão por um período longo.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 71</p><p>Portanto, devemos ter um cuidado especial quando manuseamos</p><p>a placa da fonte pois, caso contrário, poderemos levar choques</p><p>desagradáveis, e, muitas vezes, perigosíssimos.</p><p>Fig. 7.1 - Diagrama esquemático da etapa de entrada de uma fonte</p><p>típica de alimentação chaveada AT de um microcomputador</p><p>Outro fato a considerar é a falta de isolamento da rede elétrica,</p><p>significando que a fonte é do tipo “chassi vivo, ou quente”.</p><p>Uma vez obtida a tensão contínua a partir da rede de entrada, esta</p><p>tensão é aplicada ao circuito chaveador - ou comutador - formado por um</p><p>transistor de chaveamento juntamente com o primário do transformador</p><p>inversor. O transistor de chaveamento pode ser do tipo bipolar (um n-p-n,</p><p>na maioria das vezes), ou um transistor de efeito de campo MOS (um</p><p>MOSFET) de potência. Este dispositivo de chaveamento geralmente excita</p><p>o primário do transformador inversor diretamente, sendo acionado através</p><p>de pulsos de chaveamento aplicados em sua base (no caso do transistor</p><p>bipolar), ou na porta (gate), quando se tratar de um MOSFET de potência.</p><p>A freqüência de chaveamento fica à cima de 30 kHz. A tensão</p><p>contínua comutada em alta freqüência no primário do transformador</p><p>chaveador é induzida para o secundário deste, onde será retificada e</p><p>filtrada, obtendo-se os valores de tensões contínuas desejados.</p><p>Devemos observar que os diodos retificadores utilizados no</p><p>secundário do transformador inversor devem ser de tempo de recuperação</p><p>rápido, uma vez que vão retificar tensões de alta freqüência.</p><p>Uma outra observação é que os filtros são mais elaborados, do tipo</p><p>em π (pi) LC, ou seja, com indutor e capacitores.</p><p>A regulação da tensão de saída da fonte é feita de forma análoga à</p><p>explicada para o diagrama de blocos básico das fontes chaveadas já</p><p>apresentadas, ou seja, uma amostra da tensão de saída é aplicada à etapa de</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 72</p><p>controle, onde é comparada com uma tensão de referência precisa, e o erro</p><p>resultante é aplicado ao bloco PWM, que se incumbe de aumentar ou</p><p>diminuir o tempo de condução do elemento chaveador. Normalmente, esta</p><p>etapa de controle é executada por um circuito integrado que já incorpora</p><p>todos os estágios necessários à geração, ao controle e à correção do</p><p>chaveamento. E importante observar que o elo de realimentação entre a</p><p>tensão de saída e o circuito de controle (na entrada da fonte), normalmente</p><p>é realizado por um acoplador óptico ou um transformador de pulsos, isso</p><p>para permitir a isolação elétrica entre as etapas de entrada e saída da fonte.</p><p>Assim, deve-se ter em mente que na maioria das fontes chaveadas</p><p>iremos encontrar dois pontos comuns ligados à terra o de entrada, que faz</p><p>contato direto com a rede elétrica chamado de terra quente (hot) e o de</p><p>saída, que corresponde à referência do secundário do transformador,</p><p>também chamado de terra frio (cold).</p><p>7.2 - Tipos de Fontes</p><p>Os microcomputadores podem ter internamente 2 tipos de fontes</p><p>chaveadas: AT e ATX.</p><p>As fontes de alimentação se diferem por “pinagem”, sendo assim,</p><p>podemos encontrar com muita facilidade dois tipos de fonte: AT e ATX.</p><p>Fonte AT: Possui 2 conectores com 6 pinos cada um deles, num total de</p><p>12 pinos. Nesse tipo de fonte podemos contar com as seguintes tensões: 5</p><p>V, 5 V, 12 V e 12 V. Ver Fig. 7.2.</p><p>Fig. 7.2 - Conector típico para fontes de alimentação AT</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 73</p><p>Na Tabela 7.1 é apresentado os pinos correspondentes da fonte AT.</p><p>Pino Função Cor do Fio Tomada</p><p>1</p><p>2</p><p>3</p><p>4</p><p>5</p><p>6</p><p>Power Good (PG)</p><p>+5 V</p><p>+12 V</p><p>12 V</p><p>GND (Terra)</p><p>GND (Terra)</p><p>Laranja</p><p>Vermelho</p><p>Amarelo1</p><p>Azul</p><p>Preto</p><p>Preto</p><p>P8</p><p>1</p><p>2</p><p>3</p><p>4</p><p>5</p><p>6</p><p>GND (Terra)</p><p>GND (Terra)</p><p>5 V</p><p>+5 V</p><p>+5 V</p><p>+5 V</p><p>Preto</p><p>Preto</p><p>Branco</p><p>Vermelho</p><p>Vermelho</p><p>Vermelho</p><p>P9</p><p>Tabela 7.1 - Fios e tensões da fonte AT</p><p>Fonte ATX: Possui um único conector com 20 pinos no total, é um</p><p>modelo de fonte mais novo. Podemos encontrar nesse tipo de fonte as</p><p>seguintes tensões: 3,3 V, 5 V, 12 V, 5 V e 12 V. Ver Fig. 7.3.</p><p>7.3 - Conector típico para fontes de alimentação ATX</p><p>1 Raramente laranja.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 74</p><p>Pino Função Cor do Fio</p><p>1 3,3 V Laranja2</p><p>2 3,3 V Laranja</p><p>3 GND (Terra) Preto</p><p>4 5 V Vermelho</p><p>5 GND (Terra) Preto</p><p>6 5 V Vermelho</p><p>7 GND (Terra) Preto</p><p>8 Power Good (PG) Cinza</p><p>9 5 VSB Roxo</p><p>10 12 V Amarelo</p><p>11 3,3 V Laranja</p><p>12 12 V Vermelho</p><p>13 GND (Terra) Preto</p><p>14 Power On (PS-ON) Verde3</p><p>15 GND (Terra) Preto</p><p>16 GND (Terra) Preto</p><p>17 GND (Terra) Preto</p><p>18 5 V Branco</p><p>19 5 V Vermelho</p><p>20 5 V Vermelho</p><p>Tabela 7.2 - Fios e tensões da fonte ATX</p><p>7.3 - Diferenças entre Fontes AT e ATX</p><p>Antes de qualquer iniciativa do técnico em desmontar uma fonte de</p><p>microcomputador que está sobre a bancada para conserto, ele deverá</p><p>identificá-la para constatar se é do tipo AT ou ATX.</p><p>Normalmente aparecem mais fontes do tipo ATX para reparos,</p><p>visto que quase todos os microcomputadores de hoje são deste tipo e por</p><p>esse motivo apresentam mais defeitos.</p><p>Os circuitos de ambas as fontes são semelhantes, com algumas</p><p>diferenças como a adição do circuito stand-by e a inclusão de um</p><p>regulador de 3,3 V.</p><p>2 As voltagens 3,3 V (laranja), às vezes marron.</p><p>3 Power On (verde), eventualmente cinza.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 75</p><p>O Circuito da Fig. 7.6 apresenta um diagrama de uma fonte AT e a</p><p>Fig. 7.7 apresenta o tipo ATX, para o próprio leitor comparar e observar as</p><p>diferenças entre elas.</p><p>As fontes AT são as fontes utilizadas nos microcomputadores</p><p>antigos da década de 90, com potências nominais entre 250 a 300 W e</p><p>chaveamento nominal de entrada AC de 110/220 V, do tipo manual através</p><p>de uma chave do tipo H-H.</p><p>As fontes ATX são fontes de 3ª geração que incluem a entrada</p><p>AC 110/220 V do tipo Dual, automático, com desligamento via software e</p><p>com potencias acima de 300 W.</p><p>O controle de power On/Off da fonte ATX normalmente é realizada</p><p>pelo pino 4 do CI TL494,(microcontrolador) a voltagem deste pino faz a</p><p>limitação dos pulsos à medida que aumenta a sua saída.</p><p>Outras fontes ATX têm o controle de desligamento, realizado</p><p>desligando-se a polarização do CI TL494 que é o CI controlador.</p><p>Outro ponto que marca o diferencial é o circuito de stand-by, que as</p><p>fontes ATX possuem a qual podemos vê-la na Fig. 7.5.</p><p>O regulador de +3,3 V é gerado através de um FET de potência do</p><p>tipo IRFZ48, ou MTP60N03.</p><p>As mais recentes fontes ATX utilizam hoje um controle automático</p><p>de velocidade da ventoinha.</p><p>Este controle reduz o desgaste do motor e altera a ventoinha do</p><p>ventilador proporcionalmente com a temperatura interna do gabinete do</p><p>PC, mantendo a temperatura aceitável dentro dos padrões como podemos</p><p>ver na Fig. 7.4.</p><p>Fig. 7.4 - Circuito do controle de velocidade da ventoinha</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 76</p><p>As fontes ATX também trouxeram um recurso que permite o</p><p>desligamento do computador através do software. Para isso as fontes desse</p><p>tipo contam com o sinal TTL (Transistor – Transistor Logic) chamado</p><p>Power Supply On (PS-ON). Com está ligada em uso, a placa mãe mantém</p><p>o PS-ON em nível baixo como se tivesse na condição desligado. Se a placa</p><p>mãe estiver em desuso, ou seja, não estiver recebendo as tensões, deixa de</p><p>gerar o nível baixo e o PS-ON fica em nível alto. Este sinal poderá mudar o</p><p>seu nível quando for habilitado ou desabilitado dos recursos abaixo:</p><p>Soft ON/OFF – é utilizado para ligar e desligar a fonte através do</p><p>software. Graças a esse recurso que o Windows consegue desligar o micro</p><p>sem que o usuário tenha que pressionar um botão do gabinete.</p><p>Wake on LAN – é utilizado para ligar ou desligar a fonte através de</p><p>uma placa (PCI) de rede.</p><p>Wake on Modem – é utilizado para ligar ou desligar a fonte através</p><p>de um modem.</p><p>O sinal PS-ON depende diretamente de um outro sinal: é a tensão de</p><p>5VSB, também chamado de Standby. Esse sinal permite que a fonte fique</p><p>ligada apenas com uma saída de 5V, as demais ficam desabilitadas, é o</p><p>modo de Suspend ou também chamado de descanso.</p><p>Sinal Power-Good: este tem a função de proteger o computador. Ele</p><p>faz a comunicação à máquina e informa que a fonte está em pleno</p><p>funcionamento. Se esse sinal não existir por algum motivo, o micro desliga</p><p>automaticamente, protegendo dessa forma a placa-mãe, pois ele impede</p><p>que a fonte alimente os chips com tensões inadequadas.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 77</p><p>Fig. 7.5 - Circuito stand-by</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 78</p><p>7.4 - Análise da Fonte AT</p><p>Analisando a Fig. 7.6 podemos dar as funções dos componentes.</p><p>Circuito Integrado IC1: É o microcontrolador que realiza o sistema de</p><p>controle da fonte; normalmente é utilizado PC494C, KA7500, IRM302,</p><p>MSTP494N.</p><p>Circuito Chaveador: Circuito com a topologia de conversão com dois</p><p>transistores, chamado de foward push pull.</p><p>Transformador de Acoplamento T2: É o transformador que acopla a</p><p>oscilação PWM vinda do CI IC1 para as bases dos transistores chaveadores</p><p>Q1 e Q2.</p><p>Transformador T3: É o transformador de pulso de controle do CI IC1.</p><p>Transformador Chopper T4: É o transformador de alta freqüência, T4,</p><p>que induz no seu secundário tensões AC para diversos circuitos retificando</p><p>logo a seguir.</p><p>Transistores Q1 e Q2: São os transistores de chaveamento e podem ser</p><p>dos tipos: MJE13007, MJE13009, 2SC4242, NT407F, 2SC2335, 2SC3039,</p><p>2SC4106 e 2N6740.</p><p>Eles chaveiam alternadamente em uma freqüência de 60 a 70 kHz.</p><p>Circuito PG (Power Good) da Fonte: Este circuito é encarregado de</p><p>sinalizar para a placa mãe do PC que as tensões estão dentro da faixa</p><p>aceitável e que já pode inicializar o Boot.</p><p>Nas fontes do tipo AT, o fio laranja é o PG (Power Good).</p><p>Nas fontes ATX é o fio cinza que tem a mesma função. Estes fios</p><p>possuem uma tensão de 5 V e inibe por um tempo o sinal, quando se liga a</p><p>fonte.</p><p>Este circuito pode ser visto na Fig. 7.6 onde se encontra o transistor</p><p>Q7.</p><p>Os mais modernos tipos de circuitos de PG, utilizam os CI’s:</p><p>LM339 e LM393.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 79</p><p>Fig. 7.6 - Diagrama esquemático de uma fonte de alimentação AT</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 80</p><p>7.5 - Outros Tipos de Fontes</p><p>Fonte ATX 12V: Existe no mercado outros tipos de fontes para PC; como</p><p>exemplo as fontes para Pentium IV.</p><p>Este microcomputador utiliza uma fonte ATX comum, porém</p><p>possui mais um conector de 4 pinos que é uma saída de 12 V que alimenta</p><p>os reguladores do processador.</p><p>Fonte IBM: Existem micros da marca IBM e outras marcas que utilizam</p><p>fontes específicas da IBM através de O&M como os Pentium Aptiva e</p><p>300GL que na realidade é uma fonte simples AT, com algumas adaptações</p><p>como:</p><p> Possui 2 conectores comuns iguais ao da fonte AT e mais 2 conectores</p><p>adicionais que geram a tensão de 3,3 V que alimentam os slots.</p><p> O controle de Power On/off é feito por um conector auxiliar de 3 pinos</p><p>ligado na placa mãe, que são ligados por um fio terra, outro fio de +5 V</p><p>que é o fio do stand-by e outro fio PS-ON que quando é ligado a terra a</p><p>fonte liga.</p><p>Fonte ATX Compaq: Algumas fontes dos microcomputadores da marca</p><p>Compaq têm a particularidade de terem um regulador de 3,4 V ou de 3,5 V</p><p>e não a tensão convencional que é de 3,3 V.</p><p>Outras fontes Compaq possuem a tensão de 3,3 V e o seu retorno</p><p>que normalmente tem os fios com as cores branco e roxo.</p><p>Fonte ATX Dell: Alguns modelos das fontes da marca Dell, possuem um</p><p>conector ATX e um conector de 6 pinos idênticos a uma fonte AT</p><p>convencional.</p><p>Nesta marca Dell, a fonte não possui o pino que corresponde a</p><p>3,3 V da fonte convencional ATX, porém é fornecida por um conector</p><p>auxiliar de 6 pinos.</p><p>Outras fontes Dell não possuem a saída de tensão negativa de 5 V.</p><p>Nas páginas seguintes podemos ver uma fonte para micro de 200W</p><p>e uma outra de 300W para que o técnico compare entre si os seus</p><p>esquemas e tire conclusões sábias para a manutenção eficaz.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 81</p><p>Fig. 7.7 - Diagrama de uma fonte de alimentação ATX 200W</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 82</p><p>Fig. 7.8 - Diagrama de uma fonte de alimentação ATX 300W</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 83</p><p>7.6 - Como Testar a Fonte</p><p>Para se realizar uma boa manutenção é necessário saber se a fonte</p><p>de alimentação do computador funciona corretamente e se ela fornece as</p><p>voltagens corretas para o micro. Para testar a fonte usaremos um</p><p>multímetro digital ou analógico.</p><p>1) Escolha a escala apropriada para fazer o teste de fonte. (Lembrando</p><p>que a voltagem máxima encontrada nesse tipo de fonte é de 12 V</p><p>contínuo);</p><p>2) Coloque o fio preto do multímetro sobre o fio terra (fio preto) da fonte;</p><p>3) Coloque o fio vermelho no pino que desejar testar. Confira a voltagem</p><p>na tabela correspondente ao tipo de fonte em teste.</p><p>Para a fonte ATX, medimos os 20 pinos do plug ATX conforme vemos</p><p>na Fig. 7.3.</p><p>OBS.: 5 V e 12 V representa tensão inversa e não tensão negativa. Só o</p><p>multímetro digital é capaz de exibir com precisão tensão inversa no</p><p>seu display, por isso não é muito recomendável o uso de multímetro</p><p>analógico.</p><p>Para a fonte TX, medimos os 12 pinos do plug P8 e P9 conforme</p><p>vemos na Fig. 7.2.</p><p>Testando a tomada de força:</p><p>1) Para assegurar o funcionamento correto de seu micro é também</p><p>importante identificar em sua tomada qual é a fase e o neutro;</p><p>2) Medir para saber qual a voltagem: 110 V ou 220 V;</p><p>Verificação da fase:</p><p>1) Com o testador neon, insira em um dos pontos da tomada até que o</p><p>mesmo acenda. Com isso identificaremos a fase. O ponto que não</p><p>acende é o neutro;</p><p>2) Agora no multímetro, escolha a escala correta. (lembrando que na</p><p>tomada a tensão é alternada);</p><p>3) Coloque uma escala superior a 220 V, evitando assim, surpresas</p><p>desagradáveis;</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 84</p><p>4) Insira a ponta preta do multímetro no neutro e a ponta vermelha na</p><p>fase;</p><p>5) Agora é só conferir qual é a voltagem de sua tomada elétrica, 110 ou</p><p>220 V.</p><p>Alerta para fontes AT e ATX:</p><p>OBS.: Quando conectar a fonte AT na placa mãe, deve-se observar se os</p><p>fios pretos (Pinos 5 e 6 da tomada P8 e pinos 1 e 2 da tomada P9)</p><p>estão juntos, caso contrário várias placas internas do micro poderão</p><p>ser danificadas permanentemente.</p><p>OBS.: Plugar o conector de fonte ATX é muito fácil, pois ele</p><p>apresenta</p><p>uma pequena alça que indica o lado correto de conectá-lo; A</p><p>principal vantagem da fonte ATX é o fato de conter pinos com</p><p>voltagem de 3.3 V. Era necessário contar com essa mudança porque</p><p>grande parte dos novos processadores operam com essa voltagem.</p><p>7.7 - Teste da Fonte Fora do Gabinete</p><p>Para se testar a fonte fora do gabinete do micro, é necessário</p><p>identificar primeiro, se a fonte é do tipo AT ou ATX.</p><p>Se a fonte for AT é muito simples, e só desconectar os plugs e ligar</p><p>a fonte em AC e fazer as medidas das tensões correspondentes de todos os</p><p>pinos em vazio.</p><p>Em vazio, quer dizer, sem carga, ou melhor dizendo, sem</p><p>conectores ligados na placa.</p><p>Normalmente os valores medidos são apresentados corretamente.</p><p>Com no máximo  1% de erro são aceitáveis esses valores de tensões.</p><p>Às vezes a tensão da fonte está correta, porém não tem capacidade</p><p>de fornecer corrente aos circuitos.</p><p>A melhor maneira de se testar a fonte de um micro é substituir por</p><p>outra com as mesmas características; porém às vezes não dá. Neste caso, se</p><p>o técnico suspeitar da fonte, pois pode estar travando o micro, congelando</p><p>a imagem na tela, resets e outros, poderá realizar um teste mais completo</p><p>incluindo uma carga resistiva nos pinos correspondentes. O resistor de</p><p>carga deverá ser de 100 Ω/10 W, ligado ao pino terra e aos pinos de 5 V,</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 85</p><p>12 V, e outros, um de cada vez. Se a tensão em carga variar até 5% de seu</p><p>valor nominal, poderemos considerar a fonte em bom estado. Caso</p><p>contrário, podemos fazer a sua substituição e mais tarde repará-la.</p><p>OBS.: Se a fonte a ser consertada for do tipo ATX o técnico precisará</p><p>fazer uma ligação a parte, visto que esta fonte tem o circuito stand-</p><p>by e ela só liga e desliga através de software do micro. O</p><p>procedimento é conectar o pino 4 (fio verde) que é o fio PS-ON do</p><p>sinal Power On a um dos pinos do fio terra (fio preto), que pode ser</p><p>os fios 3, 5, 7, 13, 15, 16 e 17. A partir daí os testes são iguais às</p><p>fontes AT.</p><p>7.8 - Dicas de Defeitos das Fontes AT</p><p>A seguir enumeramos alguns defeitos típicos que apresentam em</p><p>comum nas fontes dos tipos AT:</p><p>FONTE AT</p><p>Estágio Defeituoso Procedimentos</p><p>Entrada da Fonte</p><p>O estágio de entrada da fonte não costuma</p><p>apresentar muitos defeitos por ser um circuito</p><p>bastante simples. Entre os defeitos relacionados à</p><p>entrada, podemos citar:</p><p> Não liga; fusível queima quando é trocado:</p><p>Ponte retificadora em curto, capacitores do filtro</p><p>de linha em curto.</p><p>Varistores em curto: Também pode ser causado por</p><p>curto no circuito chaveador.</p><p> Não liga; fusível queimado, mas não torna a</p><p>queimar se for trocado: Termistor aberto, ou</p><p>ponte retificadora em aberto;</p><p> Não consegue manter as tensões na saída</p><p>estabilizadas: Capacitores do dobrador de tensão</p><p>com perda de capacitância ou ESR elevada.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 86</p><p>Circuito Chaveador</p><p>Essa é a área da fonte onde acontece boa parte dos</p><p>defeitos, e no caso das AT, a maioria dos defeitos.</p><p>São:</p><p> Fonte queimando fusível: Transistores em curto</p><p>ou com fuga.</p><p>Na maioria dos casos de queima dos transistores, os</p><p>resistores e diodos ligados nas suas bases também</p><p>queimam.</p><p> Não liga, tem tensão nos capacitores do</p><p>dobrador e os transistores estão bons: Resistores</p><p>de partida abertos.</p><p> Às vezes liga, às vezes não: Um dos resistores</p><p>aberto.</p><p> Aquecimento excessivo dos transistores:</p><p>Capacitores de acoplamento (C7 e C8) com</p><p>perda de capacitância. Mais provável de</p><p>acontecer em fontes muito velhas.</p><p>Retificação e Filtros</p><p>Fonte emite um “TIC”, mas não liga: Algum dos</p><p>diodos em curto.</p><p> Funcionamento instável e tensões altas nas</p><p>saídas: Bobina toroidal em curto.</p><p> Uma das saídas com tensão anormalmente</p><p>baixa: Capacitores dessa saída com perda de</p><p>capacitância.</p><p>Circuito de Controle</p><p>Aqui temos a parte mais complexa da fonte e,</p><p>felizmente, com menor incidência de defeitos.</p><p> Transistores do lado primário queimados, foram</p><p>substituídos mas a fonte continua não</p><p>funcionando: Transistores Q3 e Q4 ou algum</p><p>dos diodos com fuga.</p><p> Fonte não liga, ou fica com as tensões muito</p><p>baixas nas saídas: Integrado com defeito, ou</p><p>resistor R15 (geralmente de lK5/1W) aberto.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 87</p><p>Power Good</p><p>Fonte liga, e a CPU não inicializa, e as tensões</p><p>estão normais: Ausência do sinal de Power Good.</p><p> CPU não inicializa quando é ligada, mas</p><p>inicializa após se pressionar o “reset”: Sinal de</p><p>Power Good sempre ativo, ou acionando antes</p><p>que as tensões estabilizem.</p><p>7.9 - Dicas de Defeitos das Fontes ATX</p><p>A seguir enumeramos alguns defeitos típicos, exclusivos das fontes</p><p>do tipo ATX.</p><p>FONTE ATX</p><p>Estágio Defeituoso Procedimentos</p><p>Fonte Stand-by</p><p>A fonte stand-by é o maior ponto de incidência de</p><p>defeitos em fontes ATX, por várias razões, entre</p><p>elas o fato de permanecer sempre ligada e ser</p><p>circuito delicado, se comparado com a fonte</p><p>principal. Ela é basicamente um circuito auto-</p><p>oscilante com apenas uma chave ativa, e com a</p><p>oscilação controlada pela tensão capacitor C19.</p><p>Existem algumas variações, como por exemplo o</p><p>uso de um FET ao invés de um transistor bipolar no</p><p>lado primário. No lado secundário, temos dois</p><p>diodos, sendo um ligado em um capacitor de filtro e</p><p>na entrada de um integrado 7805. A saída do 7805 é</p><p>a saída de 5 V stand-by da fonte (geralmente um fio</p><p>roxo), tensão que deve estar sempre presente</p><p>independente do micro estar ligado ou não. A outra</p><p>saída é retificada pelo diodo D28 e é responsável</p><p>por alimentar o integrado de controle (o TL494)</p><p>com cerca de 24 V.</p><p>O capacitor C19 é o maior causador de defeitos na</p><p>fonte stand-by, pois ele é continuamente exigido,</p><p>tendo a sua vida útil reduzida.</p><p> Não liga: Resistor de partida aberto, transistor</p><p>chaveador queimado, primário do transformador</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 88</p><p>aberto.</p><p>Regulador de 3,3 V</p><p>O método mais comum de se obter a tensão de 3,3</p><p>V é o uso de um regulador linear alimentado pela</p><p>saída de 5 V, geralmente usando um FET de</p><p>potência (tipo o IRFZ48, ou o MTP60N03). A</p><p>tensão no gate do FET é controlada por um TL431</p><p>ou equivalente, cuja entrada é ligada através de um</p><p>divisor resistivo na saída de 3,3 V, onde também é</p><p>ligado o source do FET. Esse tipo de circuito tem a</p><p>vantagem de ser simples e conseguir uma boa</p><p>regulação da tensão, e como desvantagem temos a</p><p>quantidade de calor gerada, visto que uma parte da</p><p>energia é “perdida” no FET, que a converte em</p><p>calor, O FET é preso no mesmo dissipador que os</p><p>retificadores das saídas.</p><p> Liga e desliga: Regulador em curto, fazendo que</p><p>a tensão suba demais e a proteção desligue a</p><p>fonte.</p><p> Computador não inicializa: Regulador</p><p>inoperante, fazendo que a tensão nessa saída</p><p>seja nula.</p><p>Controle de</p><p>Velocidade da</p><p>Ventoinha</p><p>Algumas fontes ATX possuem um circuito que</p><p>controla e velocidade da ventoinha, e traz como</p><p>vantagem a redução do ruído da ventoinha, visto</p><p>que ela vai girar com a velocidade apenas</p><p>necessária para manter a fonte numa temperatura</p><p>aceitável, acelerando quando for necessário.</p><p>Na maioria dos casos, a queima da ventoinha causa</p><p>algum dano nesse circuito.</p><p> Ventoinha queimada, foi substituída, mas não</p><p>gira: Transistor driver de corrente aberto;</p><p> Não varia a velocidade: Transistor em curto.</p><p>Na Fig. 7.9 na página seguinte, apresentamos o diagrama eletrônico</p><p>de uma fonte ATX de 230W, com as dicas de defeitos didaticamente</p><p>descritas estágio por estágio. Estas informações são validas para quaisquer</p><p>tipos de fontes chaveadas que tenham a mesma topologia.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 89</p><p>Fig 7.9 - Fonte ATX 230W com dicas de defeitos e soluções</p><p>1</p><p>-</p><p>A</p><p>f</p><p>o</p><p>n</p><p>te</p><p>d</p><p>á</p><p>p</p><p>a</p><p>rt</p><p>id</p><p>a</p><p>i</p><p>n</p><p>te</p><p>rm</p><p>it</p><p>e</p><p>n</p><p>te</p><p>:</p><p>V</p><p>e</p><p>ri</p><p>fic</p><p>a</p><p>r</p><p>o</p><p>s</p><p>re</p><p>s</p><p>is</p><p>to</p><p>re</p><p>s</p><p>d</p><p>e</p><p>p</p><p>a</p><p>rt</p><p>id</p><p>a</p><p>s</p><p>e</p><p>u</p><p>m</p><p>d</p><p>o</p><p>s</p><p>re</p><p>s</p><p>is</p><p>to</p><p>re</p><p>s</p><p>a</p><p>b</p><p>ri</p><p>r</p><p>o</p><p>u</p><p>s</p><p>e</p><p>a</p><p>lt</p><p>e</p><p>ra</p><p>r,</p><p>a</p><p>f</p><p>o</p><p>n</p><p>te</p><p>s</p><p>ó</p><p>l</p><p>ig</p><p>a</p><p>rá</p><p>n</p><p>o</p><p>s</p><p>s</p><p>e</p><p>m</p><p>ic</p><p>ic</p><p>lo</p><p>s</p><p>p</p><p>o</p><p>s</p><p>it</p><p>iv</p><p>o</p><p>s</p><p>2</p><p>-</p><p>A</p><p>f</p><p>o</p><p>n</p><p>te</p><p>li</p><p>g</p><p>a</p><p>e</p><p>d</p><p>e</p><p>s</p><p>lig</p><p>a</p><p>:</p><p>V</p><p>e</p><p>ri</p><p>fi</p><p>c</p><p>a</p><p>r</p><p>c</p><p>o</p><p>m</p><p>p</p><p>o</p><p>n</p><p>e</p><p>n</p><p>te</p><p>s</p><p>lig</p><p>a</p><p>d</p><p>o</p><p>s</p><p>a</p><p>o</p><p>p</p><p>in</p><p>o</p><p>7</p><p>d</p><p>o</p><p>C</p><p>I</p><p>P</p><p>W</p><p>M</p><p>(</p><p>C</p><p>i3</p><p>8</p><p>4</p><p>3</p><p>)</p><p>a</p><p>t</p><p>e</p><p>n</p><p>s</p><p>ã</p><p>o</p><p>n</p><p>e</p><p>s</p><p>se</p><p>p</p><p>o</p><p>n</p><p>to</p><p>d</p><p>e</p><p>ve</p><p>rá</p><p>s</p><p>e</p><p>r</p><p>d</p><p>e</p><p>1</p><p>0</p><p>V</p><p>d</p><p>c</p><p>a</p><p>1</p><p>6</p><p>V</p><p>d</p><p>c</p><p>D</p><p>ic</p><p>a</p><p>s</p><p>d</p><p>e</p><p>d</p><p>e</p><p>fe</p><p>it</p><p>o</p><p>s</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 90</p><p>8</p><p>MANUTENÇÃO</p><p>DA FONTE DO</p><p>PLAYSTATION 2 SLIM</p><p>8.1 - Manutenção da Fonte do PlayStation</p><p>Os videogames estão hoje na maioria dos lares, clubes e em qualquer lugar</p><p>onde se faz entretenimento. Estes games utilizam para a alimentação de suas</p><p>placas mães, e de seus periféricos uma fonte de alimentação do tipo chaveada, que</p><p>consiste de um módulo interno, que pode ser substituído inteiramente, se</p><p>necessário. Essa fonte e outras devem fornecer tensões de alimentação nos</p><p>seguintes valores: +5 V, +3,3 V e +12 V e outros tipos com tensões de 7,5 V e</p><p>8,5 V. .</p><p>Ao contrário das fontes chaveadas de outros equipamentos, tais como fax,</p><p>impressoras, monitores, televisores, etc., a fonte de alimentação de um videogame</p><p>pode ser substituída inteiramente, pois trata-se de um módulo. E, com a redução</p><p>do custo cada vez maior, torna-se muitas vezes mais prático a substituição</p><p>completa da fonte.</p><p>Porém, muitos dos defeitos das fontes de um PlayStation podem ser</p><p>facilmente reparados, e com um custo muito inferior ao de sua substituição total.</p><p>Isto implica, entretanto, que o técnico perca algum tempo na análise e pesquisa a</p><p>nível de componentes eletrônicos, a fim de determinar o componente defeituoso.</p><p>Para tal, será necessário o conhecimento básico de alguns conceitos e propriedades</p><p>dos circuitos destas fontes específicas para o PlayStation.</p><p>O diagrama de blocos básico de uma fonte chaveada empregada nos</p><p>PlayStation difere um pouco do diagrama fundamental de uma fonte chaveada</p><p>convencional, embora guarde sua mesma filosofia de funcionamento.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 91</p><p>8.2 - Conversor DC/DC do PlayStation 2</p><p>A placa mãe do PS2 necessita processar todas as funções em alta</p><p>velocidade com uma perfeita harmonia entre os mecanismos de transporte,</p><p>velocidade de leitura, foco, deslocamento da unidade óptica, vibração nos joystick</p><p>etc. A reprodução do áudio, renderização do vídeo interativo nos jogos e</p><p>processamento de imagem em DVD também precisam de diferentes fontes de</p><p>alimentação em vários pontos da placa e com tensões distintas para alimentar tudo</p><p>isto a partir de 12 VDC da fonte chaveada. Para isto existem vários circuitos</p><p>semelhantes a este que converte 12 V para 3,3 V, 12 V para –5 V, 12 V para +5</p><p>V, 12 V para –12 V e 12 V para 8 V. O funcionamento básico deste circuito, é</p><p>descrito a seguir.</p><p>A tensão inicial de 12 VDC alimenta o CI que vai gerar os 3,3 VDC que</p><p>internamente possui um oscilador de 100 Hz a 100 kHz, gerando pulsos de</p><p>corrente na saída junto com o indutor L e referenciado pelo diodo D1. Filtrado</p><p>logo após, a tensão é controlada por RA e RB, e a corrente é controlada por RS</p><p>(0,25 R) que pode chegar a 1 (um) ampére. Por isso o indutor L1 é do tipo</p><p>especial para permitir alta indutância com fio que suporte tal corrente. O núcleo é</p><p>de ferrite de alta permeabilidade e tamanho reduzido, enquanto que os capacitores</p><p>eletrolíticos não podem ser de valor alto, pois seriam como um curto-circuito</p><p>inicial.</p><p>A posição do diodo D1 e o indutor L1 vai determinar se a tensão na saída</p><p>será positiva ou negativa. A placa mãe possui 4 (quatro) fontes desse tipo as quais</p><p>veremos a seguir e os pontos de tensão a ser medido se negativo ou positivo.</p><p>Possui também 3 (três) tipos de fontes convencionais com reguladores</p><p>2 (dois) de 5 V e 1 (um) de 8 V dos tipos 7805 e 7808 em pontos distantes na</p><p>placa para distribuir a corrente com trilhas finas, pois apesar da placa ser Mult--</p><p>Layers, o cuidado com espaço e perda de corrente é significativo.</p><p>Observando a Fig. 8.1, temos uma fonte do tipo step-down converter,</p><p>exatamente idêntica a que temos na placa mãe do PlayStation 2, utiliza o</p><p>CI MC34063A ou equivalente. Às vezes o defeito do videogame se processa</p><p>apenas em uma falta de tensão desta fonte; como causas podem ser simples como</p><p>o diodo D1; o indutor L aberto e outros. Alguns circuitos são semelhantes, o que</p><p>realmente muda, são alguns valores como os resistores RA e RB, em diversos</p><p>modelos de chassis.</p><p>Fig. 8.1 - Fonte step-down</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 92</p><p>8.3 - Fonte do PlayStation Two Slim</p><p>A tecnologia das fontes chaveadas se assemelham entre si. A fonte do</p><p>videogame PlayStation Two do modelo fino, chamado Slim também se parece</p><p>com o modelo anterior, “tijolão” Play2. Entretanto, possui a fonte de alimentação</p><p>externa à placa mãe, diferente do Play2, que a fonte é interna. Veja Fig. 8.2.</p><p>Esta fonte de alimentação possui uma característica futurística, ou seja,</p><p>utiliza a modernidade como por exemplo um circuito integrado IC1 que tem como</p><p>função o controle, geração e regulação do PWM. Aliás, hoje em dia todas as</p><p>fontes usam esta tecnologia.</p><p>A tensão de entrada pode ser de 127 V a 240 V, com um chaveamento</p><p>automático.</p><p>Todas as medidas dos circuitos integrados foram executadas por um</p><p>multímetro digital com o PS2 Slim em funcionamento normal.</p><p>Na Fig. 8.2A podemos ver a localização dos componentes na PCI da fonte</p><p>do PlayStation 2 e na Fig. 8.2B duas tabelas correspondentes.</p><p>O transistor chaveador utilizado também é um MOSFET de potência (Q1),</p><p>com um circuito especial no dreno do transistor, que chamamos de circuito</p><p>Snaber.</p><p>Este circuito tem o objetivo de proteger toda a linha de +VCC de</p><p>interferências causadas por harmônicos devido ao chaveamento do transistor Q1.</p><p>Este circuito é formado pelo diodo D1, e mais 1 capacitor em série.</p><p>No enrolamento secundário do trafo chopper é visto o módulo Y2010DN,</p><p>que é um conjunto formado por dois diodos em paralelo, os quais retificam a</p><p>tensão em 8,5 VDC. Este módulo tem o formato idêntico a um transistor de</p><p>potência, invólucro TO 220, fixado no dissipador metálico.</p><p>Um diodo zener de 8,7 V/2 W, é visto em paralelo com a saída da fonte,</p><p>para estabilizá-la em 8,5 VDC/5 A.</p><p>O circuito integrado IC2 é o AP4300. Este é o CI de referência,</p><p>comparador de tensão, que realimenta a saída com o foto-acoplador PH1, que por</p><p>sua vez controla a tensão e conseqüentemente varia os pulsos do PWM.</p><p>O auto desempenho e performance dessa fonte, apesar de correntes</p><p>elevadas na entrada e saída, não possue qualquer tipo de ventilação e tampouco</p><p>troca de ar por furos no gabinete por isso um pequeno aquecimento tolerável será</p><p>notado após algumas horas de uso; entretanto é aconselhável não cobrir o módulo</p><p>PS2 com qualquer tipo de utilitários tipo almofadas ou cobertores visto que a</p><p>temperatura poderá levar a queima do módulo. Também recomendamos desligá-lo</p><p>da tomada quando não estiver em uso. Este circuito possui proteção contra sobre</p><p>carga na entrada podendo variar de 100 a 240 VAC e também possui proteção</p><p>contra curto-circuito na saída que a desligará imediatamente e retornará logo após</p><p>desfazer-se o curto. Em funcionamento normal as flutuações que ocorrerem na</p><p>entrada não afeta a saída, desde que</p><p>dentro dos parâmetros mencionados.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 93</p><p>Fig 8.2 A Fig 8.2</p><p>Fig 8.2 A</p><p>E</p><p>nt</p><p>ra</p><p>da</p><p>O</p><p>U</p><p>T</p><p>10</p><p>0</p><p>- 2</p><p>40</p><p>V</p><p>ac</p><p>D</p><p>ia</p><p>gr</p><p>am</p><p>a</p><p>e</p><p>sq</p><p>ue</p><p>m</p><p>á</p><p>tic</p><p>o</p><p>F</p><p>o</p><p>nt</p><p>e</p><p>S</p><p>C</p><p>P</p><p>H</p><p>-7</p><p>01</p><p>00</p><p>P</p><p>la</p><p>yS</p><p>ta</p><p>tio</p><p>n</p><p>1</p><p>2</p><p>3</p><p>4 5</p><p>6</p><p>7</p><p>8</p><p>1 2 3 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Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 94</p><p>9</p><p>FONTE DE ALIMENTAÇÃO</p><p>DOS TELEVISORES DE</p><p>PLASMA</p><p>9.1 - Fonte dos Televisores de Plasma</p><p>Sabemos que estão no mercado inúmeras marcas e modelos de</p><p>televisores de plasma; cada qual apresenta suas características próprias</p><p>nativas, com a utilização de novas tecnologias ou novas gerações de</p><p>circuitos.</p><p>Um tipo muito utilizado especificamente nos aparelhos da Sony, é de</p><p>última geração e, por conseguinte mais complexo é este circuito e como</p><p>tal, o seu reparo necessita de conhecimentos técnicos.</p><p>O diagrama da Fig. 9.1 mostra um circuito simplificado de uma fonte</p><p>de alimentação de última geração, que utiliza três circuitos integrados</p><p>especiais: NCP1396, NCP1605 e NCP1027.</p><p>Nos televisores de Plasma e LCD de tela maior que 30’’ há</p><p>necessidade de se utilizar fontes mais adequadas para resistir as altas</p><p>correntes para o tipo de display (FPD) plasma e também para as médias</p><p>correntes no caso da TV LCD.</p><p>Estas fontes podem chegar até 600W para telões de 50’’ (plasma) e</p><p>200W para 40’’ em display LCD. Vejam a diferença, caros leitores!</p><p>No display LCD o consumo é bem menor com relação ao plasma.</p><p>Por esse e por outros motivos, são projetadas fontes sofisticadas com</p><p>objetivo de atender com eficiência e segurança este demanda de energia.</p><p>No caso do LCD, a fonte irá alimentar os circuitos de diferentes</p><p>blocos, como o backlight, áudio, processamento (placa mãe), display,</p><p>como já vimos no capítulo 6.</p><p>Tendo em vista a potência de entrada das fontes de Plasma ser alta</p><p>são utilizadas a tecnologia dos transistores chaveadores em classe D.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 95</p><p>É necessário um circuito especial para correção do fator de potência, pois</p><p>a fonte terá que atender os pontos de tensão dos diversos circuitos, com</p><p>boa eficiência e regulação. Lembramos ao caro leitor, que o fator da</p><p>potência é o ângulo de defasagem entre a corrente e a tensão em um</p><p>circuito elétrico, a qual é nociva ao bom funcionamento da TV, pois gera</p><p>uma potência reativa e, por conseguinte harmônicos que emitem</p><p>interferências em altas freqüências e perda de eficiência.</p><p>Para este circuito é utilizado o CI NCP1605 que tem 3 funções:</p><p>Circuito corretor de fator de potência, controlador e driver do regulador da</p><p>fonte principal. Este é implementado para limitar a variação de voltagem</p><p>de entrada de TVs e são projetadas do tipo chaveamento automático</p><p>(BIVOLT) com a tensão da rede AC, entre 85VAC para 265VAC, e</p><p>freqüência entre 47HZ a 63HZ, com altíssima eficiência da tensão standby.</p><p>Uma tensão de standby (5Volts) é necessária para alimentar</p><p>ininterruptamente o micro controlador (MICOM). Este é gerado a partir de</p><p>um circuito especifico com um controle e regulação do CI NCP1027. Aliás</p><p>este também regula a fonte principal através de uma amostragem para o</p><p>controlador NCP1605.</p><p>Modo Standby: Quando a TV está na situação de Standby fica com um</p><p>consumo mínimo e irrisório. Normalmente este fica em torno de 5% da</p><p>potência total da TV.</p><p>9.2 - Arquitetura Meia Ponte Ressonante</p><p>Para atender a todas essas especificações, apareceu uma nova era de</p><p>tecnologia ou arquitetura que se deu o nome de “Meia Ponte Ressonante”</p><p>com o uso do circuito integrado NCP1396.</p><p>Esta topologia oferece um número de vantagens como mostramos no</p><p>diagrama da Fig. 9.1A que são:</p><p>a) Maior eficiência;</p><p>b) Menor interferência eletromagnética (EMI);</p><p>c) Melhor regulação;</p><p>d) Melhor proteção.</p><p>O circuito de saída standby, possui um altíssimo nível de</p><p>integração; este é realizado no chip responsável pelo regulador PWM,</p><p>oferecendo um melhor desempenho à TV.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 96</p><p>9.3 - Fonte Principal</p><p>O circuito integrado principal é o NCP1396 o qual é o responsável</p><p>pela topologia da fonte ressonante de meia ponte que nada mais é do que</p><p>um circuito conversor Ressonante Serie. Este é utilizado quando o</p><p>consumo da TV está acima de 200W. Este circuito converte a tensão</p><p>contínua para contínua como se fosse um conversor DC/DC, step down ou</p><p>step up.</p><p>Esta tecnologia possui muitas vantagens comparadas com as</p><p>demais utilizadas em equipamentos de menos custos, como podemos</p><p>enumerá-las:</p><p>1. Chaveamento de Voltagem Zero:</p><p>É a capacidade de atender a demanda de carga acima do</p><p>especificado. Isto é realizado pela alta velocidade de chaveamento e por</p><p>conseguinte não gera diferença de potencial entre um instante ON e OFF</p><p>(Zero Voltagem no chaveamento). Neste caso diminui consideravelmente a</p><p>EMI (interferência eletro magnética).</p><p>2. Baixa Corrente de TURN OFF:</p><p>É a capacidade da fonte em gerar uma corrente mínima abaixo da</p><p>nominal quando está sendo desligada.</p><p>3. Baixa Corrente Reversa dos Diodos quando em TURN OFF:</p><p>Quando o conversor opera abaixo da carga, as saídas dos</p><p>retificadores são desligadas na condição abaixo da corrente zero. Dessa</p><p>forma, também contribui para eliminar a EMI. A Fig. 9.1B apresenta o</p><p>circuito simplificado de um conversor ressonante.</p><p>Este conversor DC/DC demonstra 50% de</p><p>Duty Cycle (Ciclo de</p><p>Trabalho) na meia ponte ressonante, desenvolve uma onda quadrada</p><p>simétrica de alta voltagem desde Zero Volts até a tensão de entrada</p><p>máxima no pico de ressonância.</p><p>O ajuste de freqüência deste oscilador é feito através do oscilador</p><p>controlado por tensão (VCO). A sua realimentação positiva é o responsável</p><p>pelo ajuste na tensão de saída, que depende da potência na carga</p><p>demandada. O circuito ressonante é feito pelo capacitor CS em série com o</p><p>indutor LS e LM.</p><p>Um desses indutores Lm (Trafo Chopper) representa a magnetização</p><p>do indutor do trafo e gera um ponto de ressonância com LS e CS.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 97</p><p>Topologia de um Circuito Ressonante Half Bridge:</p><p>Fig. 9.1A - Representa o</p><p>circuito equivalente de um</p><p>circuito ressonante</p><p>Fig. 9.1B - Representa um circuito típico</p><p>ressonante half brigde</p><p>Fig. 9.1 - Topologias half bridge</p><p>Quando a reflexão está acima da carga este indutor será anulado no</p><p>circuito. LM é curto circuitado pela reflexão RL de baixo valor e a alta</p><p>corrente tendo em vista a carga pesada.</p><p>Uma outra condição é o LM ficar em série com o indutor série LS em</p><p>condição de carga leve. Neste caso, teremos baixa corrente no circuito.</p><p>Com o resultado, dependendo da condição da carga, a freqüência de</p><p>ressonância variará entre o mínimo e máximo da amplitude da tensão.</p><p>A freqüência de operação vai depender da potência demandada; para</p><p>uma baixa potência de carga demandada, a freqüência da operação é alta,</p><p>caminhando para o ponto de ressonância.</p><p>Por outro lado na alta potência, o looping controla e reduz a</p><p>freqüência do chaveamento e sintoniza uma das freqüências da ressonância</p><p>para oferecer a necessária quantidade de corrente na carga.</p><p>Esta topologia apresenta uma freqüência dependente dividida. Veja</p><p>Fig. 9.1.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 98</p><p>Funções dos Circuitos Integrados</p><p>Chip NCP1027:</p><p>Este chip é usado para auxiliar a fonte do tipo fly back.</p><p>Esta fonte estabiliza a tensão VCC para alimentar os chips</p><p>NCP1653 e NCP5181 abaixo de todas as condições de operações, mas ele</p><p>também alimenta 5V para os dispositivos que são polarizados</p><p>adequadamente por eles.</p><p>Chip NCP1605:</p><p>Este chip é o driver corretor do fator de potência destinado a</p><p>operar na freqüência fixa no modo de condução descontinua. Coloca em</p><p>fase a tensão e a corrente em qualquer situação de demanda da carga.</p><p>Esta fonte pode gerar tensões de:</p><p>24V / 6A</p><p>12V / 1A</p><p>30V / 1A</p><p>Standby 5V / 2,5A</p><p>A Fig. 9.2, e Fig. 9.3 mostram dois diagramas de blocos diferentes de</p><p>fontes chaveadas, para outros modelos de TV de Plasma.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 99</p><p>N</p><p>C</p><p>P</p><p>4</p><p>3</p><p>X</p><p>X</p><p>N</p><p>C</p><p>P</p><p>4</p><p>3</p><p>X</p><p>X</p><p>N</p><p>C</p><p>P</p><p>4</p><p>3</p><p>X</p><p>X</p><p>8</p><p>2</p><p>V</p><p>d</p><p>c</p><p>5</p><p>V</p><p>d</p><p>c</p><p>5</p><p>4</p><p>,5</p><p>V</p><p>d</p><p>c</p><p>3</p><p>,3</p><p>V</p><p>d</p><p>c</p><p>D</p><p>ia</p><p>g</p><p>ra</p><p>m</p><p>a</p><p>d</p><p>e</p><p>b</p><p>lo</p><p>c</p><p>o</p><p>s</p><p>d</p><p>e</p><p>u</p><p>m</p><p>a</p><p>fo</p><p>n</p><p>te</p><p>d</p><p>e</p><p>T</p><p>V</p><p>p</p><p>la</p><p>s</p><p>m</p><p>a</p><p>Fig 9.2 - Fonte completa de uma TV de plasma</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 100</p><p>Fig 9.3 - Fonte de uma TV de plasma SONY</p><p>F</p><p>o</p><p>n</p><p>te</p><p>c</p><p>h</p><p>a</p><p>v</p><p>e</p><p>a</p><p>d</p><p>a</p><p>T</p><p>V</p><p>p</p><p>la</p><p>s</p><p>m</p><p>a</p><p>S</p><p>o</p><p>n</p><p>y</p><p>K</p><p>Z</p><p>4</p><p>2</p><p>T</p><p>S</p><p>1</p><p>U</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 101</p><p>9.4 - Funcionamento Básico da Fonte SONY</p><p>Observando a Fig. 9.3, a tensão de standby é acionada através de um</p><p>pulso de 6V disponível quando a TV é ligada na tomada AC.</p><p>A tensão de 6V é oriunda do regulador IC-1, e passa através do</p><p>capacitor C16, acionando o CI IC-10. Este chip é um oscilador que gera</p><p>uma tensão a qual é a responsável pelo Start e alimenta o pequeno</p><p>transformador T1. Na saída deste temos a tensão de +5V que alimenta o</p><p>MICOM e o painel de plasma com a polarização de 3,3Vdc.</p><p>O Power ON pode ser inicializado através do teclado frontal da TV</p><p>ou pelo controle remoto. Nestes casos, o Relé S4101 fecha os seus</p><p>contactos, interligando e acionando o MICOM, habilitando o chip IC1004,</p><p>ao ser ligado o Power On da TV.</p><p>A TV de Plasma trabalha com tensões altas de +B, para acionar as</p><p>micro-câmaras de gás que se encontram internamente no painel PDP,</p><p>responsáveis pela explosão eletroquímica que gerará uma luz ultravioleta</p><p>como resultante deste efeito térmico ionizante, criando dessa forma uma</p><p>luz no display acendendo os pixels.</p><p>Tendo em vista o exposto, podemos perceber que existe uma grande</p><p>demanda de corrente nesta fonte; existe por fim um alto consumo de</p><p>potência. Para uma TV 42’’ de plasma, o seu consumo é perto de 500W,</p><p>logicamente toda a estrutura mecânica e eletrônica (PCI) irão ao stress pelo</p><p>super aquecimento, o qual poderá imediatamente haver danos nos circuitos</p><p>eletrônicos, como chips, transistores, etc.</p><p>Para minimizar o problema de super aquecimento, a maioria dos</p><p>televisores de plasma possuem dentro de seu gabinete ventoinhas (FAN)</p><p>que tem a função de arrefecimento, retirando o ar quente da parte interna</p><p>do gabinete para a externa. Obviamente teremos um exclusivo circuito</p><p>eletrônico controlado também pelo MICOM, para acionar as ventoinhas.</p><p>Veja a Fig. 9.4 o circuito típico que controla Power ON/OFF do</p><p>arrefecimento automático.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 102</p><p>9.5 - Funcionamento Básico da Ventoinha</p><p>Observando a Fig. 9.4 podemos ver a ligação da ventoinha.</p><p>A ventoinha (FAN) é sempre acionada tão logo a TV é ligada.</p><p>A TV não vai ligar se a ventoinha não estiver funcionando; um</p><p>sistema de proteção é acionado e corta a alimentação Power On para o</p><p>MICOM. A ventoinha normalmente funciona em três velocidades; o</p><p>controle da mesma é realizado pelo CI IC21 e IC22, dependendo da</p><p>temperatura ambiente internamente do gabinete da TV. Esta temperatura é</p><p>monitorada a partir de um termistor que alimenta o IC6. A voltagem na</p><p>saída deste termistor, corresponde a mesma do pino 4 do conector CN1, a</p><p>qual é em função da temperatura da TV. Por exemplo, vejam os limites:</p><p>Quando a temperatura for de 0°, corresponderá a 0Volt. Quando a</p><p>temperatura for 100°, corresponderá a 4,7Vdc. Aos 21°C aparecerá a</p><p>tensão de 0,8V. A CPU principal (MAIN CPU) monitora a rotação do FAN</p><p>e sua respectiva tensão. Qualquer aumento súbito de temperatura, fará o</p><p>MICOM desligar imediatamente a TV. O ponto de teste é no conector</p><p>CN1, exatamente no pino 4. Para TV’s de plasma de 32’’ polegadas</p><p>teremos 4,3V à 92°C e 3,76V à 80°C para os modelos de 42’’. No conector</p><p>CN3009 são ligados os três terminais da ventoinha. No pino 1 deste</p><p>teremos normalmente a tensão de 8,6V. Convém enfatizar que o sensor</p><p>térmico é quem determina a tensão exata do pino 1 do conector CN3009.</p><p>Fig 9.4 - Fonte chaveada da TV plasma (controle da ventoinha)</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 103</p><p>10</p><p>MANUTENÇÃO DE</p><p>ESTABILIZADOR DE</p><p>TENSÃO</p><p>10.1 - Estabilizador de Tensão</p><p>São equipamentos destinados a manter a qualidade da energia para o</p><p>perfeito funcionamento de cargas sensíveis, como por exemplo:</p><p>computadores, servidores, equipamentos médicos hospitalares, etc.</p><p>Estes são os legítimos condicionadores de energia, pois realizam um</p><p>verdadeiro isolamento entre a rede de entrada e sua saída, isolando os</p><p>parâmetros associados à forma de onda de entrada e com isso suas</p><p>características de amplitude, freqüência, distorções, distúrbios, transitórios,</p><p>etc. A energia propriamente dita é, evidentemente, aproveitada, mas sofre</p><p>uma verdadeira conversão. Obtém-se, assim,</p><p>uma tensão de saída pura e</p><p>sem transitórios que possa comprometer o desempenho das cargas.</p><p>A energia A.C (corrente alternada) disponível na rede de alimentação</p><p>é proveniente das concessionárias de energia elétrica, e apresenta,</p><p>invariavelmente, uma série de distúrbios que a torna inadequada para</p><p>alimentação direta de computadores, eletrônicos e outras cargas sensíveis.</p><p>Tais distúrbios se traduzem por transitórios e deformações instantâneas na</p><p>forma de onda de tensão. Estes distúrbios normalmente ocorrem várias</p><p>vezes num mesmo dia e a freqüência dos mesmos depende de uma série de</p><p>fatores como, por exemplo, proximidades de cargas reativas ou não</p><p>lineares, entrada e saída de cargas pesadas (grandes cargas) na linha,</p><p>descargas atmosféricas, ruídos de radio freqüência produzidos por certos</p><p>tipos de equipamentos, manobras em subestação, etc. Desta forma, os</p><p>estabilizadores, também chamados de “Estabilizadores de Tensão”, servem</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 104</p><p>para ESTABILIZAREM dentro de uma faixa de variação admissível, a</p><p>tensão que sai da rede elétrica e alimenta as cargas sensíveis.</p><p>O estabilizador de tensão possui diversas funções nos dias atuais.</p><p>Ele pode ser utilizado como regulador automático de tensão, corretor de</p><p>variações de voltagem como também protege as cargas das descargas</p><p>elétricas atmosféricas.</p><p>Sabemos que pelo menos existe um estabilizador de tensão para cada</p><p>dois computadores desktop instalados nas residências brasileiras.</p><p>Então, surge a questão:</p><p>“Quando o estabilizador de tensão apresenta um defeito, você,</p><p>técnico, possui conhecimentos suficientes para reparar esta fonte</p><p>condicionadora de energia?”</p><p>Não vamos aqui entrar no mérito da questão. Não queremos a sua</p><p>resposta.</p><p>Responda esta pergunta para você mesmo. Para minimizar o</p><p>problema vamos transferir informações para facilitar o conserto, com</p><p>lógica e sabedoria, entendendo que a maioria dos defeitos nesses</p><p>equipamentos são similares e fáceis de solução.</p><p>Existem três tipos diferenciados de estabilizadores:</p><p>a) Núcleo saturado (ferro-ressonante);</p><p>b) Controle por fase;</p><p>c) Correção por degrau de tensão.</p><p>Como o nosso objetivo é apresentar o funcionamento básico do</p><p>equipamento mais comum nas lojas eletroeletrônicas, iremos fazer uma</p><p>análise do estabilizador do tipo correção por degrau de tensão.</p><p>Este é o mais barato do mercado, por isso, o técnico vai encontrá-lo</p><p>muitas vezes dando entrada na sua oficina e, por conseguinte, tem a</p><p>obrigação moral de consertá-lo.</p><p>10.2 - Tipos de Tecnologias</p><p>Estes condicionadores de energia podem aparecer no mercado com</p><p>duas tecnologias distintas:</p><p>1) Estabilizador com tecnologia Tap Change:</p><p>Possui regulação da tensão através de tap’s, utilizando triac’s</p><p>(componente com chaveamento rápido) ou relê (mais lento nas correções,</p><p>porém com menor índice de defeito). Com esta tecnologia consegue-se</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 105</p><p>variação na saída de 1% a 5% SEM GERAR DISTORÇÃO HARMÔNICA</p><p>na saída.</p><p>2) Estabilizadores com tecnologia Linear:</p><p>Possui regulação da tensão através da utilização de indutores que</p><p>garantem uma tensão próxima a 1% na saída, porém geram uma distorção</p><p>na forma de onda, sendo necessário à utilização de filtros redutores de</p><p>harmônicos.</p><p>Veja abaixo as opções que normalmente encontramos nos</p><p>estabilizadores:</p><p> Filtro de Linha: Este componente elimina trasientes ou ruídos</p><p>encontrados na rede elétrica, gerados por iluminação, máquinas,</p><p>cargas reativas ou aparelhos eletro-eletrônicos. Pode-se até utilizar</p><p>duplo filtro de linha, aumentado assim à proteção e confiabilidade</p><p>dos equipamentos.</p><p> Autotransformador: Tem a função de transformar a tensão,</p><p>elevando ou abaixando a mesma, para se obter a tensão desejada na</p><p>entrada e na saída.</p><p> Transformador Isolador: Também possui a função de elevar ou</p><p>abaixar a tensão, a fim de se obter tensões diferentes na entrada e na</p><p>saída. Porém além deste trabalho, o transformador isolador, também</p><p>isola a entrada (rede elétrica) da saída (carga), não permitindo que os</p><p>distúrbios provenientes da rede passem para as cargas alimentadas.</p><p>Sua blindagem eletrostática evita à criação de campo magnético que</p><p>pode causar danos às cargas sensíveis.</p><p> Sensor de Sobre tensão e Sub tensão: É um conjunto de</p><p>componentes ultra-rápidos utilizados na entrada da rede elétrica para</p><p>monitorar a variação da tensão, e passar esta informação através de</p><p>sinalizações áudios-visuais, quando a mesma ultrapassar a faixa</p><p>admissível de estabilização. Em alguns equipamentos o mesmo</p><p>interrompe alimentação das cargas, cortando a tensão de entrada para</p><p>evitar principalmente a queima da carga sobre tensão.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 106</p><p>10.3 - Diagrama Básico de um Estabilizador</p><p>Os novos estabilizadores são formados por transformadores,</p><p>tiristores, transistores e circuitos integrados, como operacionais e portas</p><p>lógicas.</p><p>Para facilitar a análise do diagrama básico (Fig. 10.1), os tiristores</p><p>foram substituídos por chaves mecânicas manuais do tipo HH, que tem a</p><p>função de ligar e desligar os enrolamentos do autotransformador (TR-2) ao</p><p>secundário do transformador de correção (TR-1). No estabilizador de</p><p>tensão hipotético são utilizados dois transformadores, sendo que TR-1 é o</p><p>transformador de correção, cuja entrada do enrolamento primário (ponto 1)</p><p>é ligado em série com a fase da rede que alimenta o estabilizador.</p><p>Transformador de correção VP</p><p>P2 P1</p><p>VS</p><p>S1S2</p><p>Ie</p><p>Ic</p><p>RC</p><p>carga</p><p>Vc</p><p>Tr2</p><p>SUBT 2</p><p>SUBT 1</p><p>Ponto nulo</p><p>Soma 1</p><p>Soma 2 ch 1</p><p>ch 2</p><p>ch 3</p><p>ch 4</p><p>ch 5</p><p>Fonte</p><p>CA</p><p>Ve</p><p>+V2</p><p>+V1</p><p>zero (V)</p><p>- V3</p><p>-V4</p><p>Auto transformador</p><p>Fig. 10.1 - Diagrama básico de um estabilizador</p><p>A tensão de cada enrolamento que será somado ou subtraído é</p><p>determinada pelo número de espiras de cada enrolamento do</p><p>autotransformador TR-2. Nesse método a quantidade mínima de</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 107</p><p>enrolamentos do autotransformador é de dois, mais um tap central. Nesse</p><p>caso, a faixa de correção de tensão é bastante reduzida. Em resumo, quanto</p><p>maior o número de enrolamentos do autotransformador, maior será a faixa</p><p>de estabilização. Quanto menor a tensão de cada enrolamento, menor será</p><p>o incremento de degrau de tensão, e melhor será a correção da tensão. A</p><p>definição do número de enrolamento do autotransformador é feita pelo</p><p>projetista do equipamento, mas sempre lembrando que o aumento do</p><p>número de enrolamentos implica no aumento do custo de fabricação do</p><p>estabilizador. Porque isso aumenta o número de tiristores e a complexidade</p><p>do circuito de controle do estabilizador.</p><p>A corrente alternada da rede (Io) atravessa o enrolamento primário</p><p>do autotransformador e a carga. O autotransformador também funciona</p><p>como um divisor de tensão; observe que a tensão aplicada nas</p><p>extremidades de TR-2, entre os pontos A e B geram as tensões nos</p><p>enrolamentos E1, E2, E3 e E4. O autotransformador é enrolado de forma</p><p>que a corrente que o atravessa, circula em sentidos opostos, se tomar como</p><p>referência o center tap (ponto 3). Por esse motivo que as tensões dos</p><p>enrolamentos E1 e E2 estão em fase com a tensão do enrolamento primário</p><p>do transformador de correção e as tensões dos enrolamentos E3 e E4 estão</p><p>em contra-fase. Nos enrolamentos em fase, os sentidos das correntes são os</p><p>mesmos. Por outro lado, nos enrolamentos em contra-fase, os sentidos das</p><p>correntes são contrários.</p><p>O pino 4, enrolamento secundário do transformador de correção (TR-</p><p>1) é ligado no ponto C, center tap do autotransformador (TR-2). O ponto 3</p><p>de TR-1 é ligado no lado comum das chaves liga e desliga. Para haver</p><p>circulação de corrente no secundário de TR-1 uma das chaves tem que</p><p>estar fechada. Somente uma das chaves</p><p>a fonte</p><p>chaveada tem um custo de produção seriada normalmente mais baixo do</p><p>que o das fontes de alimentação lineares.</p><p>Estas características fazem com que a indústria invista cada vez</p><p>mais no aprimoramento técnico das fontes chaveadas de forma que estas</p><p>estão sendo cada vez mais empregadas no mercado.</p><p>Por isso, meus caros leitores, vocês têm a obrigação de se</p><p>aperfeiçoar imediatamente, urgentemente! No escopo deste livro, temos o</p><p>prazer de apresentar alguns temas que consideramos ultra relevante, ou</p><p>seja, as aplicações práticas destas fontes chaveadas, como:</p><p> Televisores de tubos (TRC), LCD e Plasma;</p><p> DVD, FAX, Videogames, Playstation 2 Slim, Notebook</p><p>(laptop), Microcomputadores AT, ATX e carregador de</p><p>bateria.</p><p>Sabemos que a quantidade de equipamentos eletrônicos cresce</p><p>diariamente, significando que há mais demanda em todos os setores da</p><p>economia. Além disso, a complexidade e sensibilidade de novas</p><p>tecnologias se tornam altamente susceptíveis a picos, quedas, surtos e</p><p>blecautes. No mundo de passo acelerado de hoje, o desempenho dos</p><p>equipamentos críticos é uma obrigação, e não se pode simplesmente se dá</p><p>ao luxo de desligar sistemas vitais, ou pior ainda, ter uma perda</p><p>irrecuperável de dados valiosos. Aí é que entram os Estabilizadores de</p><p>Tensão, No-Break e Short-Break. Não poderíamos deixar de apresentar o</p><p>funcionamento básico de cada um desses equipamentos e os respectivos</p><p>diagramas esquemáticos.</p><p>Não admitimos de forma alguma aceitar aqueles que se consideram</p><p>técnicos e que na realidade não gostam de ler pelo menos a teoria básica.</p><p>São meramente trocadores de peças; aqui vai um alerta: Eles têm prazo de</p><p>validade no mercado. Em um futuro bem próximo terão que trocar de</p><p>profissão, pois ficarão alienados. Os nossos esforços em conjunto, vocês,</p><p>técnicos, nós, professores, convergem em um ponto focal único, para a</p><p>teoria dos circuitos aplicados à prática, tornando-os capazes de reparar</p><p>qualquer fonte de alimentação, para quaisquer aparelhos, com o raciocínio</p><p>lógico e rápido, aumentando dessa forma os seus rendimentos.</p><p>Boa leitura</p><p>O autor</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas vi</p><p>ÍNDICE</p><p>PREFÁCIO iii</p><p>CAPÍTULO 1: Fontes de Alimentação Lineares</p><p>1.1 - Considerações Iniciais .................................................................. 1</p><p>1.2 - Constituição Básica de uma Fonte de Alimentação ................... 2</p><p>1.3 - Circuitos Retificadores ................................................................. 6</p><p>CAPÍTULO 2: Fonte de Alimentação Chaveada</p><p>2.1 - Fonte de Alimentação Chaveada .................................................. 12</p><p>2.2 - Configurações Básicas dos Conversores ...................................... 13</p><p>2.3 - Fontes em Configuração Série e Paralela .................................... 17</p><p>CAPÍTULO 3: Circuitos Típicos de Fontes Chaveadas</p><p>3.1 - Fonte de Comutação Série ........................................................... 20</p><p>3.2 - Fonte de Comutação Série com CI ............................................... 21</p><p>3.3 - Fonte de Comutação em Paralelo com STK ................................ 22</p><p>3.4 - Fonte Chaveada com Mosfet ........................................................ 23</p><p>3.5 - Fonte Chaveada em Paralelo com STR ........................................ 24</p><p>3.6 - Componentes mais Utilizados em Fontes .................................... 25</p><p>3.7 - Circuitos Integrados e Transistores .............................................. 29</p><p>CAPÍTULO 4: Fonte de Alimentação de Televisão Moderna</p><p>4.1 - Fonte Chaveada ............................................................................ 38</p><p>4.2 - Funcionamento de uma Fonte Dual ............................................. 40</p><p>CAPÍTULO 5: Fontes Chaveadas de Televisores TRC</p><p>5.1 - Fonte Chaveada TV Philco Chassi CPH05................................... 47</p><p>5.2 - Fonte Chaveada da TV CCE ........................................................ 51</p><p>5.3 - Fonte Chaveada da TV Philips Linha PT ..................................... 55</p><p>5.4 - Fonte Chaveada da TV LG Chassi MC58A ................................. 59</p><p>CAPÍTULO 6: Fonte de Alimentação dos Televisores LCD</p><p>6.1 - Fonte dos Televisores LCD .......................................................... 62</p><p>6.2 - Módulo Inversor LCD .................................................................. 67</p><p>CAPÍTULO 7: Manutenção de Fontes AT e ATX de PC</p><p>7.1 - Manutenção de Fontes AT e ATX de PC ..................................... 69</p><p>7.2 - Tipos de Fontes............................................................................. 72</p><p>7.3 - Diferenças entre Fontes AT e ATX .............................................. 74</p><p>7.4 - Análise da Fonte AT ..................................................................... 78</p><p>7.5 - Outros Tipos de Fontes ................................................................ 80</p><p>7.6 - Como Testar a Fonte .................................................................... 83</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas vii</p><p>7.7 - Teste da Fonte Fora do Gabinete .................................................. 84</p><p>7.8 - Dicas de Defeitos das Fontes AT ................................................. 85</p><p>7.9 - Dicas de Defeitos das Fontes ATX .............................................. 87</p><p>CAPÍTULO 8: Manutenção da Fonte do Playstation 2 SLIM</p><p>8.1 - Manutenção da Fonte do PlayStation ........................................... 90</p><p>8.2 - Conversor DC / DC do PlayStation 2 ........................................... 91</p><p>8.3 - Fonte do PlayStation Two Slim ................................................... 92</p><p>CAPÍTULO 9: Fonte de Alimentação dos Televisores de Plasma</p><p>9.1 - Fonte dos Televisores de Plasma ................................................ 94</p><p>9.2 - Arquitetura Meia Ponte Ressonante ............................................. 95</p><p>9.3 - Fonte Principal ............................................................................. 96</p><p>9.4 - Funcionamento Básico da Fonte SONY ...................................... 101</p><p>9.5 - Funcionamento Básico da Ventoinha ........................................... 102</p><p>CAPÍTULO 10: Manutenção de Estabilizador de Tensão</p><p>10.1 - Estabilizador de Tensão ............................................................. 103</p><p>10.2 - Tipos de Tecnologias ................................................................. 104</p><p>10.3 - Diagrama Básico de um Estabilizador ....................................... 106</p><p>10.4 - Funcionamento Básico do Estabilizador .................................... 108</p><p>10.5 - Circuito Eletrônico do Estabilizador .......................................... 109</p><p>10.6 - Circuito Conversor Analógico / Digital ..................................... 109</p><p>10.7 - Dicas de Defeitos ....................................................................... 113</p><p>CAPÍTULO 11: Manutenção de No-Break e Short-Break</p><p>11.1 - Funcionamento do No-Break ..................................................... 114</p><p>11.2 - Funcionamento do Short-Break ................................................. 116</p><p>11.3 - Dicas de Defeitos ....................................................................... 121</p><p>CAPÍTULO 12: Manutenção de Fontes de Laptop</p><p>12.1 - Fonte de Alimentação de Notebook ........................................... 123</p><p>12.2 - Adaptador AC ............................................................................ 124</p><p>12.3 - Conversor DC/DC ...................................................................... 124</p><p>12.4 - Circuito Inversor Backlight ........................................................ 125</p><p>12.5 - Carregador de Bateria ................................................................</p><p>poderá estar fechada por vez.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 108</p><p>10.4 - Funcionamento Básico do Estabilizador</p><p>Situação 1:</p><p>A tensão de saída do estabilizador está com 120 VCA:</p><p>Neste caso, a tensão de saída foi ajustada para 120Vca. Vamos</p><p>admitir que nesse instante a tensão alternada da rede também está com</p><p>120Vca. Logo, o circuito de controle não deve realizar nenhuma operação</p><p>de soma ou subtração. O circuito de controle vai comandar o fechamento</p><p>da chave CH-3. Com isso, o enrolamento secundário do transformador de</p><p>correção (TR-1) é colocado em curto-circuito; logicamente nenhuma</p><p>tensão de correção deverá ser induzida no enrolamento primário de TR-1.</p><p>A tensão de entrada passa pelo primário de TR-1 e alimenta a carga.</p><p>Situação 2:</p><p>A tensão de saída do estabilizador está com 115 VCA:</p><p>Neste caso, a tensão de saída abaixou para 115Vca. Isso significa que</p><p>a tensão da rede sofreu uma queda de tensão de 5Volts. O circuito de</p><p>controle atua imediatamente para corrigir a queda de tensão. Para realizar a</p><p>operação de soma, o circuito de controle comanda o fechamento da chave</p><p>CH2.</p><p>Situação 3:</p><p>A tensão de saída subiu para 130 VCA:</p><p>Neste caso, a tensão de entrada subiu para 130Volts. Com essa nova</p><p>elevação da tensão o circuito de controle vai comandar uma operação de</p><p>subtração de tensão. Nesse caso, a chave CH5 secundário é fechada e o</p><p>enrolamento E4 do autotransformador TR-2 é ligado em série, com o</p><p>enrolamento secundário do transformador de correção (TR1). Como os</p><p>enrolamentos E3 e E4 de TR-2 estão ligados em contra-fase com o</p><p>enrolamento secundário de TR-1, a operação processada é uma subtração</p><p>de tensão. Nesse caso a tensão de saída é obrigada a retornar para o seu</p><p>valor original de 120Vca. Nessa operação houve um decremento na tensão</p><p>de saída -10Vca, sendo -5Vca de E3, e -5Vca de E4.</p><p>OBS: As operações que envolvem os enrolamentos E3 e E4 é sempre uma</p><p>subtração de tensão, e as operações que envolvem os enrolamentos E1 e</p><p>E2 a operação é uma soma eletrônica de tensão.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 109</p><p>10.5 - Circuito Eletrônico do Estabilizador</p><p>O esquemático eletrônico da Fig. 10.2 mostra o circuito de controle</p><p>do estabilizador de tensão que emprega o método de correção por degrau</p><p>de tensão. O transformador de amostragem e fonte (TR-3) recebe a tensão</p><p>alternada da rede. No enrolamento secundário são ligados os diodos</p><p>retificadores D1 e D2. Os capacitores eletrolíticos C1 e C2 filtram a tensão</p><p>contínua pulsativa. A tensão contínua não regulada é aplicada no divisor</p><p>reistivo de R1 e P2 e nos triacs. A tensão estabilizada pelo regulador Reg-1</p><p>é aplicada no divisor de tensão formado pelo resistor R9 e Z1 (diodo</p><p>Zener).</p><p>Os quatros enrolamentos do autotransformador TR-1 são usados</p><p>nas operações de somas e subtrações eletrônicas. O valor da tensão de cada</p><p>enrolamento é definido em projeto. O circuito de controle é responsável</p><p>pela geração da lógica binária que seleciona o triac e o enrolamento que</p><p>será somado ou subtraído da tensão alternada de entrada. No transformador</p><p>de correção TR-2 são processadas as operações de soma e subtração</p><p>eletrônica de tensão.</p><p>10.6 - Circuito Conversor Analógico / Digital</p><p>Este é responsável pela conversão das variações da tensão alternada</p><p>em sinais binários. Os drives formados pelos transistores T1 a T5</p><p>executam o disparo e comutação dos triacs. Os triacs por sua vez ligam e</p><p>desligam os enrolamentos do autotransformador ao enrolamento</p><p>secundário do transformador de correção.</p><p>O circuito conversor analógico digital é formado pelo circuito</p><p>integrado LM 324 (CI-1) e pela porta lógica ou exclusiva CD4070 (CI-2).</p><p>Nas portas positivas do CI-1 é aplicada à tensão de referência de 6,2V,</p><p>regulada pelo diodo zener Z1. Os quatros circuitos operacionais do CI-1</p><p>estão polarizados para funcionar como circuitos comparadores de tensão.</p><p>O segundo divisor formado pelos resistores R1, R2, R3, P1, R4, R5,</p><p>R6, R7, R8 e P2, divide a tensão contínua não regulada, e geram as tensões</p><p>de referência: V1, V2, V3 e V4. Os seus valores variam em função da</p><p>tensão alternada de entrada, ou seja, quando a tensão da rede sobe, a tensão</p><p>sobre o divisor também sobe, e quando a tensão da rede abaixa a tensão</p><p>sobre o divisor também abaixa.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 110</p><p>O circuito integrado CI-2 tem quatro portas “OU” exclusivas, a sua</p><p>função é converter as tensões contínuas aplicadas nas suas portas de</p><p>entrada em sinais binários.</p><p>Circuito Operacional - Quando as portas: positiva e negativa do</p><p>circuito operacional são alimentadas com dois sinais diferentes, a porta</p><p>que apresentar o maior valor de tensão vai determinar qual será a tensão da</p><p>porta de saída do operacional. Por exemplo, se o circuito operacional é</p><p>alimentado com uma fonte positiva +Vcc em relação à terra, e se a porta</p><p>de entrada positiva está com maior valor de tensão, logo a porta de saída</p><p>do operacional vai assumir a tensão da fonte de +Vcc. Se caso fosse a</p><p>porta negativa que tivesse com maior valor de tensão, a porta de saída do</p><p>operacional ficaria com zero volt, ou seja, o valor da tensão de terra.</p><p>Outra possibilidade de mudança de tensão na saída do CI</p><p>operacional:</p><p>Se ele for alimentado com duas fontes de tensões, uma positiva</p><p>+Vcc e a outra negativa -Vcc.</p><p>Quando a tensão aplicada na entrada positiva é a de maior valor, a</p><p>tensão da porta de saída fica com a tensão da fonte +Vcc. Se a tensão na</p><p>porta de entrada negativa é a de maior valor, a porta de saída do</p><p>operacional fica com a tensão da fonte de –Vcc.</p><p>Um tema que os técnicos têm a obrigação de fazer uma revisão é</p><p>sobre eletrônica digital, mais precisamente sobre a função lógica “OU”</p><p>exclusiva.</p><p>Observando na Tabela Verdade (Lógica Digital) ,quando as</p><p>portas de entradas recebem dois sinais iguais, a porta de saída da função</p><p>“OU” exclusiva permanece no nível lógico baixo, zero volt.</p><p>Quando são aplicados nas suas portas de entradas dois sinais de</p><p>níveis diferentes, a porta de saída assume o valor de nível alto, no nosso</p><p>caso é de +12Vcc.</p><p>Inicialmente vamos admitir que a tensão alternada da rede que</p><p>alimenta o estabilizador está com 130Vca. Devido a tensão elevada na</p><p>entrada do estabilizador, as tensões de referência: V1, V2, V3 e V4</p><p>também serão elevadas. Os seus valores ultrapassaram o valor da tensão de</p><p>referência 6V2 do zener Z1. Como as tensões de: V1, V2, V3 e V4 são</p><p>aplicadas nas portas de entradas negativas do CI-1 (circuitos</p><p>comparadores), logo todas as portas de saídas ficam com nível lógico</p><p>baixo, ou seja, zero volt. A seguir os sinais de níveis lógicos baixos são</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 111</p><p>aplicados nas portas de entradas da função lógica “OU” exclusiva. O</p><p>resultado é que todas as portas de saída do CI-2 ficam com nível baixo. A</p><p>exceção é a porta CI-2 d que recebe nas suas entradas um sinal de nível</p><p>baixo do CI-1 e um sinal de nível lógico alto da fonte +12Vcc.</p><p>Com esses valores a porta de saída de CI-2D é obrigada a assumir</p><p>nível lógico alto. Nesse caso o transistor de drive T5 é saturado e o triac</p><p>Th-5 é disparado.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 112</p><p>Fig. 10.2 - Diagrama esquemático de um estabilizador de tensão com</p><p>transformador de correção</p><p>Com o disparo do triac Th-5 os enrolamentos E3 e E4 do</p><p>autotransformador (TR-3) são ligados em contra-fase com o enrolamento</p><p>secundário do transformador de correção (TR-1). O efeito resultante é a</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 113</p><p>subtração eletrônica das tensões V3 e V4, dessa forma a tensão de saída é</p><p>obrigada a diminuir para 110Vca.</p><p>O circuito de controle</p><p>possui dois ajustes. No trimpot P1 é ajustada</p><p>à tensão de saída e no trimpot P2 é ajustada à tensão de referência.</p><p>Observe que o estabilizador é projetado para executar duas operações de</p><p>somas e duas operações de subtrações. Os resistores R29, R30, R31, R32 e</p><p>R33 são usados para limitar a corrente nos triacs.</p><p>Como podemos analisar o circuito da Fig. 10.2, verificamos que o</p><p>estabilizador de tensão também funciona através de um chaveamento</p><p>automático; entretanto, diferente dos circuitos anteriormente vistos, o</p><p>chaveamento é analisado através de tiristores, normalmente Triac’s,</p><p>comandados pelas portas lógicas dos amplificadores operacionais.</p><p>10.7 - Dicas de Defeitos</p><p>Com o objetivo de facilitar a manutenção desses condicionadores de</p><p>energia, segue abaixo algumas dicas que achamos muito coerentes neste</p><p>capítulo. Enfatizamos os componentes que mais queimam nos</p><p>estabilizadores de tensão.</p><p>Sintoma 1: O estabilizador não funciona: Led apagado, não tem saída .</p><p>Defeito provável:Fusível F1; conector de entrada AC; Tomada de força.</p><p>Sintoma 2: O estabilizador liga e desliga: Led acende. Entretanto, quando</p><p>é acionada a carga, o Led apaga, desligando o estabilizador.</p><p>Defeito provável: Inicialmente dê um retoque nos Trimpots: P1 e P2;</p><p>Zener Z1;Transistores T1, T2, T3, T4 e T5 eTriac’s TH1, TH2, TH3, TH4</p><p>e TH5.</p><p>Sintoma 3: O estabilizador só corrige as baixas tensões.</p><p>Defeito provável: Transistores T3, T4 e T5 e Triac’s TH3, Th4 e Th5.</p><p>Sintoma 4: O estabilizador só corrige as altas tensões.</p><p>Defeito provável: Transistores T1, T2 e T3 e Triac’s TH1, TH2 e TH3.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 114</p><p>11</p><p>MANUTENÇÃO DE</p><p>NO-BREAK E SHORT-BREAK</p><p>11.1 - Funcionamento do No-Break</p><p>O Sistema No-Break é um termo técnico genérico que especifica um</p><p>grupo de equipamentos eletromecânicos e eletroeletrônicos que tem como</p><p>objetivo, a geração, a conservação e a transformação de energia elétrica.</p><p>Neste tipo de equipamento também encontramos fontes chaveadas.</p><p>a) Sistemas Eletromecânicos:</p><p> No-Break Dinâmico;</p><p> Grupos Geradores de Energia: eletromecânicos, hidráulicos,</p><p>térmicos e nucleares;</p><p> Reguladores de Tensão Eletromecânicos.</p><p>b) Sistemas Eletroeletrônicos:</p><p> No-Break Estático;</p><p> Short Break;</p><p> Estabilizador de Tensão;</p><p> Retificador Industrial;</p><p> Conversores CC/CC e CC/CA (Choppers);</p><p> Conversor de Freqüência;</p><p> Regulador Chaveado;</p><p> Iluminação de Emergência.</p><p>Os sistemas No-Breaks são chamados de máquinas inteligentes ou</p><p>computadores de potência. Nos seus projetos são empregados circuitos</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 115</p><p>contendo microprocessadores e microcontroladores programáveis. O</p><p>gerenciamento e o controle do No-Break é feito por software dedicado.</p><p>Os tiristores como retificadores e os transistores como inversores</p><p>podem ser encontrados em modelos mais antigos. Hoje substituídos pelos</p><p>transistores IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) e CI’s dedicados.</p><p>CIRCUITO BÁSICO DE UM SISTEMA NO-BREAK</p><p>Na Fig. 11.1 podemos ver o diagrama de blocos de um No-break</p><p> Circuito Retificador;</p><p> Circuito de Filtro de Corrente Contínua do Retificador;</p><p> Banco de Baterias;</p><p> Circuito Conversor CC/CC;</p><p> Circuito Inversor;</p><p> Circuito de Filtro de Corrente Alternada.</p><p>No sistema No-Break On Line o circuito inversor funciona</p><p>continuamente. A carga é alimentada diretamente pelo circuito inversor,</p><p>havendo ou não energia (corrente alternada) na entrada do No-Break.</p><p>Na falta de energia da concessionária, o circuito inversor utiliza a</p><p>corrente contínua armazenada no banco de baterias.</p><p> Função do Circuito Retificador</p><p>O circuito retificador possui uma ponte retificadora de</p><p>semicondutores para converter a energia de corrente alternada (C.A.), em</p><p>energia de corrente contínua pulsante.</p><p>O circuito retificador é responsável pela alimentação do circuito</p><p>inversor e do banco de baterias.</p><p> Função do Filtro de Corrente Contínua</p><p>Converter corrente contínua pulsante oriunda da ponte retificadora</p><p>em corrente contínua pura (C.C.).</p><p> Função do Banco de Baterias</p><p>Armazenar cargas elétricas oriundas do circuito retificador. A carga</p><p>DC da bateria trabalha em flutuação.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 116</p><p> Função do Circuito Conversor CC/CC</p><p>O circuito conversor CC/CC (Corrente Contínua / Corrente</p><p>Contínua) é responsável pela elevação da tensão de corrente contínua</p><p>(C.C.).</p><p> Função do Circuito Inversor</p><p>O circuito inversor é responsável pela conversão da corrente</p><p>contínua (C.C.) em corrente alternada (C.A.).</p><p>O circuito inversor é alimentado pelo circuito retificador e ou pelo</p><p>banco de baterias. A forma de onda de tensão de saída do inversor pode ser</p><p>quadrada, senoidal ou escada.</p><p> Função do Filtro de corrente alternada</p><p>Converte a tensão alternada quadrada ou escada em tensão alternada</p><p>senoidal.Executa a conformação da onda, aproximando à senoidal.</p><p> Chave Estática</p><p>Esta é acionada logo que houver defeito em qualquer estágio;</p><p>inclusive nas baterias. Neste caso executa o By Pass da rede elétrica da</p><p>concessionária. Também é utilizada em caso de manutenção.</p><p>Fig. 11.1- Diagrama de blocos de um no-break estático</p><p>11.2 - Funcionamento do Short-Break</p><p>No sistema Short-Break também é utilizado fontes chaveadas. Este</p><p>equipamento é quase um no-break (mas não é). A carga é alimentada</p><p>diretamente pela energia da concessionária. O circuito inversor é mantido</p><p>bloqueado, durante o período de tempo em que a tensão da rede estiver em</p><p>condições normais para alimentar a carga.</p><p>CIRCUITO</p><p>RETIFICADOR</p><p>CIRCUITO</p><p>FILTRO</p><p>AC</p><p>Entrada</p><p>BATERIAS</p><p>+</p><p>-</p><p>CIRCUITO</p><p>INVERSOR</p><p>FILTRO</p><p>DO</p><p>INVERSOR</p><p>CHAVE ESTÁTICA</p><p>TIRISTORIZADA</p><p>Saída</p><p>CA</p><p>Carga</p><p>G2</p><p>G1Th 1</p><p>Th 2BY PASS</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 117</p><p>O Short-Break possui sensores de tensão ajustáveis que limita a</p><p>tensão máxima e a tensão mínima da rede que pode ser enviada para a</p><p>carga. Quando esses valores são ultrapassados, o circuito inversor é</p><p>imediatamente desbloqueado para assumir a alimentação da carga.</p><p>Observações Importantes</p><p>1. A transferência da fonte de alimentação da carga, entre a rede e o</p><p>circuito inversor pode ser com relé, chave estática com tiristor ou chave</p><p>mista (relé/tiristor). O tempo de interrupção durante a transferência com</p><p>relé é de aproximadamente 8ms, com chave estática tiristorizada ou mista,</p><p>praticamente não há interrupção.</p><p>2. Quando o Short-Break está operando pela rede, a tensão entregue a</p><p>carga não é estabilizada. Por isso alguns fabricantes de Short-Break</p><p>instalam um circuito estabilizador interno para executar essa função.</p><p>Outra técnica utilizada é instalar um estabilizador de maior potência</p><p>alimentando um quadro geral exclusivo e ligar o Short-Break na tomada</p><p>estabilizada.</p><p>3. Em geral, a forma de onda da saída do Short-Break é uma onda</p><p>quadrada. São poucos equipamentos que geram onda senoidal.</p><p>4. Normalmente a potência máxima que é fabricada de um sistema</p><p>Short-Break é de 3.0kva (3000VA).</p><p>Na Fig. 11.2 apresentamos o diagrama de blocos de um</p><p>Short-Break e a Fig. 11.3 mostra o seu esquema eletrônico.</p><p>Fig. 11.2 - Diagrama de blocos de um short-break</p><p>CIRCUITO</p><p>RETIFICADOR</p><p>CIRCUITO DE</p><p>CONTROLE</p><p>AC</p><p>Entrada</p><p>BATERIAS</p><p>+</p><p>-</p><p>CIRCUITO</p><p>INVERSOR</p><p>Saída</p><p>CA</p><p>Carga</p><p>BY PASS</p><p>CARREGADOR</p><p>DE BATERIAS</p><p>P/ CONTROLE</p><p>Diodos de</p><p>proteção</p><p>Circuito de</p><p>transferência</p><p>relé</p><p>inversor</p><p>rede</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 118</p><p>Fig 11.3 - Diagrama esquemático de um short-break</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes</p><p>Chaveadas Avançadas 119</p><p>Para o leitor observar as diferenças entre um No-Break e um</p><p>Short-Break segue abaixo as vantagens e desvantagens entre si:</p><p>VANTAGENS DO SISTEMA NO-BREAK ON LINE</p><p> Performance operacional excelente.</p><p> Possui transformador isolador na entrada e ou na saída. O</p><p>transformador é usado para isolar a tensão de entrada da rede, No-</p><p>Break e a carga. Também ajuda na eliminação de ruídos, distúrbios e</p><p>descargas elétricas, etc.</p><p> Possui maiores recursos tecnológicos, tais como: software de</p><p>gerenciamento e comunicação em rede com: Shutdown, memória de</p><p>dados, eventos, alarme e operação, senhas de acesso, monitoração</p><p>remota, etc.</p><p> Chaves estáticas tiristorizadas no inversor e no by pass;</p><p>DESVANTAGENS DO SISTEMA NO-BREAK ON LINE</p><p> Custo ainda elevado, mas justificável em função da tecnologia</p><p>empregada.</p><p> Exige ambiente refrigerado para operar.</p><p> Custo da manutenção maior.</p><p> Exigência de uma manutenção periódica, por conta do banco de</p><p>baterias.</p><p>VANTAGENS DO SISTEMA SHORT-BREAK</p><p> É muito mais barato, comparado com um No-Break;</p><p> Tecnicamente só é recomendável para uso doméstico.</p><p>DESVANTAGENS DO SISTEMA SHORT-BREAK</p><p> Não possui transformador isolador. Por isso a carga pode sofrer com</p><p>as interferências provocadas pelos ruídos, Spikes, Flicks, etc.</p><p> A tensão de saída com a rede presente nem sempre é estabilizada.</p><p>Isso pode provocar a queima das cargas mais sensíveis.</p><p> A tensão de saída só é estabilizada quando o inversor está em</p><p>operação.</p><p> O inversor não está preparado para funcionar através das baterias</p><p>durante um longo período de tempo.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 120</p><p>Função de Cada Componente do Short-break</p><p>O inversor é do tipo push pull ,utilizando os Fet’s T4, T5, T6, T7,</p><p>T8 e T9.</p><p>TR2 - Transformador de saída AC chopper.</p><p>TR1 –Transformador abaixador de tensão da entrada AC.</p><p>CI1 – Utilizado o circuito integrado SN3524, tem como função a de</p><p>modulador PWM.</p><p>CI4 – CI555, oscilador de baixa freqüência.</p><p>CI-2 – CI amplificador operacional que parte dele atua no circuito</p><p>de sensores da tensão máxima / mínima.</p><p>CI3 – CI amplificador operacional 741 tem a função apenas de</p><p>amplificador de sinal para o alarme.</p><p>CI6 – CI amplificador operacional 741 tem como função sensor</p><p>da bateria.</p><p>OBS: Os capítulos 10 e 11 foram compilados e adaptados a partir</p><p>de informações contidas nos livros “SISTEMAS DE</p><p>ENERGIA” e “SISTEMAS NO-BREAKS ESTÁTICOS” do</p><p>Eng. Antonio Figueira, com a devida autorização do autor.</p><p>Se o leitor desejar saber mais sobre No-Break, Short Break e</p><p>Estabilizadores de Tensão, consulte esses livros.</p><p>Consulte também o Site (www.antoniofigueira.com.br).</p><p>http://www.antoniofigueira.com.br/</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 121</p><p>11.3 - Dicas de Defeitos</p><p>Com o objetivo de facilitar a manutenção desses condicionadores de</p><p>energia, segue abaixo algumas dicas que achamos muito coerentes neste</p><p>capítulo.</p><p>Enfatizamos os estágios e componentes que mais queimam nos No-</p><p>Break e Short-Break.Como exemplo da Fig. 11.3 (Short-Break da página</p><p>anterior).</p><p>Muitos defeitos desses dois equipamentos se assemelham, portanto, os</p><p>conceitos de manutenção são comuns aos mesmos.</p><p>Sintoma 1: O No-break ou Short-Break não funciona.</p><p>Led apagado, não tem saída nas tomadas.</p><p>Defeito provável:</p><p>Fusível F1</p><p>- Conector de entrada AC</p><p>- Tomada de força AC</p><p>Sintoma 2: O No-break ou Short-Break liga e desliga.</p><p>Led acende. Entretanto, quando é acionada a carga, o Led</p><p>apaga, desligando o estabilizador.</p><p>Defeito provável:</p><p>Inicialmente dê um retoque no Trimpot P6, e logo depois no Trimpot P5.</p><p>- Zener Z7 e Z8</p><p>- Transistores T13 T2, T1, T10 e T13.</p><p>- IGBT’s T4,T5,T6,T7,T8,e T9</p><p>Sintoma 3: O No-break ou Short-Break só corrige quando a tensão da rede</p><p>elétrica está baixa.</p><p>Defeito provável:</p><p>- Transistor T10</p><p>- IGBT’s T7, T8 e T9.</p><p>- Ajustar P5 e P3</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 122</p><p>Sintoma 4: O No-break ou Short-Break só corrige quando a tensão da rede</p><p>elétrica está alta.</p><p>Defeito provável:</p><p>- Transistor T3.</p><p>- IGBT’s T4 , T5, e T6</p><p>- Ajustar P6, e P3</p><p>Sintoma 5: O No-break ou Short-Break não funciona.</p><p>Led aceso, mas não tem saída nas tomadas.</p><p>Defeito provável:</p><p>Chave de transferência com defeito.</p><p>Fusíveis F1 e F3</p><p>Sintoma 6: O No-break ou Short-Break só funciona quando há energia.</p><p>Defeito provável:</p><p>- Bateria descarregada. (Neste caso funciona apenas como estabilizador)</p><p>- Zenner Z1, regulador 1. (Ajuste o trimpot P1)</p><p>Sintoma 7: O No-break ou Short-Break aciona o alarme sonoro, entretanto</p><p>funciona normalmente. (É um alarme falso)</p><p>Defeito provável:</p><p>- Transistores T11, T12 , e CI-4.</p><p>Sintoma 8: O No-break ou Short-Break não funciona.</p><p>Defeito provável:</p><p>- CI – 1 ,chip 3524.</p><p>- O oscilador PWM não funciona.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 123</p><p>12</p><p>MANUTENÇÃO DE</p><p>FONTES DE LAPTOP</p><p>12.1 - Fonte de Alimentação de Notebook</p><p>Este capítulo expressa o que tem de mais sofisticado no que</p><p>concerne à fonte chaveada para laptop.</p><p>Os portáteis, mais completos computadores pessoais, competem de</p><p>igual para igual como os de mesa, chamados de Desktop.</p><p>Os micros chamados Notebooks ou Laptops constituem os</p><p>microcomputadores pessoais que crescem velozmente em números de</p><p>vendas e estão cada vez mais perto dos usuários.</p><p>O técnico que conserta um computador de mesa, conserta também</p><p>um laptop. Entretanto, o Notebook utiliza uma tecnologia de montagem</p><p>especial, além do que obriga o técnico reparador a estudar mais a</p><p>microeletrônica e ser mais cauteloso durante o diagnóstico na bancada.</p><p>O técnico que deseja fazer manutenção em Notebooks precisará</p><p>dominar a tecnologia do Hardware que evoluiu muito num curto espaço de</p><p>tempo. O que nos primeiros micros era feito por dezenas de microchips</p><p>especiais, de ultra larga escala de integração, conhecidos por chipsets,</p><p>agora utilizando os Dual Core e etc.Sabemos que um dos estágios mais</p><p>propensos a apresentar defeitos em qualquer equipamento eletrônico é a</p><p>fonte de alimentação. No Notebook isto não é diferente, visto que também</p><p>necessita polarizar os chips internamente.Didaticamente podemos dividir</p><p>uma fonte de alimentação do Notebook em 4 partes:</p><p>a) Adaptador AC;</p><p>b) Conversor DC-DC;</p><p>c) Inversor Backlight;</p><p>d) Carregador da Bateria Automático.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 124</p><p>12.2 - Adaptador AC</p><p>Todos os adaptadores AC possuem uma configuração especial. A</p><p>tensão da rede CA passa através de um filtro de linha tipo choque que tem</p><p>a função de bloquear os ruídos de alta freqüência EMI presentes na rede</p><p>elétrica. Em seguida, esta tensão AC será retificada pelos diodos</p><p>retificadores que alimentará o circuito da fonte chaveada existente na PCI.</p><p>Existe um transistor FET, este é comandando por um CI PWM –</p><p>(modulador por largura de pulsos), cuja função é comparar a tensão de</p><p>referência com a devida tensão realimentada da carga, para então poder</p><p>efetuar o controle da corrente. Neste caso, utiliza-se um fotoacoplador para</p><p>evitar que a tensão da carga interfira no circuito de oscilação. A freqüência</p><p>de trabalho do oscilador é da ordem de 50 khz. Estes pulsos são aplicados</p><p>ao primário choper que é transformador com núcleo de ferrite, o qual</p><p>transfere a energia para o secundário, e aí temos um novo circuito</p><p>retificador de alta velocidade. Para dar a garantia de que a tensão de saída</p><p>seja constante, existe um circuito que controla e que detecta o nível de</p><p>tensão e o corrige, caso seja necessário, injetando uma tensão de erro no</p><p>circuito PWM. Isto é feito by-passando uma</p><p>tensão até o diodo led do</p><p>fotoacoplador, que só passará a conduzir quando o diodo zener que está</p><p>ligado em série, receber uma tensão de polarização prevista. Qualquer</p><p>variação no valor da tensão de saída vai produzir um ajuste na constante de</p><p>tempo RC do oscilador (comutador FET), efetuando deste modo a</p><p>compensação da tensão pela alteração da freqüência. Normalmente, o que</p><p>ocorre são pequenas flutuações na tensão da rede, e isto é resolvido por</p><p>este circuito inteligente.</p><p>Como desvantagem da fonte chaveada, temos as interferências (EMI)</p><p>que ela provoca por operar em altas freqüências. Este inconveniente é</p><p>minimizado através de filtros indutivos e capacitivos colocados na saída.</p><p>12.3 - Conversor DC/DC</p><p>Todos os circuitos conversores DC/DC tem a função de gerar todas</p><p>as tensões necessárias para o Notebook a partir de uma única tensão de</p><p>entrada, que pode ser da bateria ou do adaptador AC (circuito da fonte</p><p>chaveada). Este trabalha com um circuito lógico e com microprocessador.</p><p>Então, as tensões devem ser rigorosamente precisas e livres de qualquer</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 125</p><p>tipo de ruído, pois esses ruídos certamente influirão no processamento dos</p><p>dados (bits) pela placa mãe; e por conseguinte aparecerão erros.</p><p>Normalmente é utilizado um CI especial, que consiste em dois reguladores</p><p>BUCK (nome dado ao regulador da fonte chaveada cujo processo consiste</p><p>em fazer comparações e armazenar a tensão de retorno na indutância</p><p>durante o período de condução do transistor e transferir para a carga</p><p>durante a inversão, ou seja, no período de bloqueio do transistor</p><p>comutador). É a auto indução eletromagnética.</p><p>O circuito do PWM consiste em produzir pulsos cuja largura varia de</p><p>acordo com o resultado da comparação das tensões de referência, também</p><p>da carga e polarização. Quando a amplitude do comparador PWM estiver</p><p>baixa, a largura de pulso para o nível alto, estará maior.</p><p>No caso, se a amplitude do comparador PWM é alta, a largura do</p><p>pulso para o nível alto da saída do PWM, estará menor.</p><p>Daí concluímos que, ao diminuir a largura do nível alto, aumenta-se</p><p>automaticamente a largura do nível baixo e vice-versa.</p><p>12.4 - Circuito Inversor Backlight</p><p>Este circuito tem a função de gerar uma alta tensão AC a partir de</p><p>uma tensão DC fornecida pela bateria ou pelo circuito DC / DC. Esta alta</p><p>tensão AC é necessária para alimentar as lâmpadas fluorescentes onde</p><p>encontra-se o display de cristal líquido (LCD).</p><p>A tensão DC de entrada pode variar de 12 a 19 v (esta tolerância visa</p><p>aproveitar a bateria por mais tempo). Um circuito de entrada recebe esta</p><p>tensão e faz o processamento de acordo com o ajuste de brilho. Daí, em</p><p>seguida, esta tensão passará pelo bloco inversor formado por tansistores,</p><p>ou CI’s produzindo em suas saídas: pulsos AC que serão injetados no</p><p>transformador chopper. Geralmente, este transformador possui uma</p><p>relação de espiras entre primário e secundário muito grande que faz com</p><p>que a tensão seja bastante minimizada, com freqüência entre 50 a 80Khz.</p><p>Esta tensão é de aproximadamente 700VCA, e será aplicada ao circuito</p><p>backlight do display de cristal líquido que constitui a tela do laptop.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 126</p><p>12.5 - Carregador de Bateria</p><p>Neste ponto temos o último estágio que compõe a fonte de</p><p>alimentação de um laptop; é o circuito carregador de bateria. A tensão</p><p>retificada pela fonte chaveada é aplicada a este circuito, por um zener de</p><p>entrada que limita a tensão em 12v, 15v ou 18,5v (depende do tipo do</p><p>laptop).</p><p>Existe um circuito de controle de corrente e um outro circuito de</p><p>controle da carga que direcionam a tensão para os contatos onde está</p><p>ligada a bateria.</p><p>Como todos nós sabemos, a bateria é um dispositivo de custo</p><p>elevado e que todos os cuidados são tomados para evitar que esta se</p><p>danifique prematuramente. Por esse e por outros motivos, o circuito</p><p>incorpora um microcontrolador, como, por exemplo, o 68HC705PDW,</p><p>cujo hardware está programado para detectar o nível de tensão da mesma,</p><p>a voltagem que está entrando nela via circuito, e a temperatura (pela</p><p>temperatura o circuito interno calcula a corrente do carregamento). Uma</p><p>série de cálculos serão executados pelo microcontrolador, depurados e</p><p>processados pelo micom.</p><p>Todos os comandos para inicializar o carregamento, quanto os</p><p>comandos ON/OFF para desligá-lo automaticamente, são feitos pelo</p><p>microcontrolador atuando em dois circuitos distintos: corrente e controle</p><p>de carga. O circuito dispõe ainda de um sinalizador composto por dois</p><p>leds, uma para sinalizar, quando a bateria, está carregada e um outro para</p><p>sinalizar quando a bateria está sendo carregada. Estes leds ficam no painel</p><p>frontal de todos os notebooks. Veja um diagrama de um carregador de</p><p>baterias na Fig. 12.1.</p><p>12.6 - Baterias Utilizadas em NoteBooks</p><p>Existem alguns tipos de baterias utilizadas nos laptops.</p><p>As baterias mais comuns encontradas nos notebooks são:</p><p>Níquel-Metal Hydride (NiMH): As baterias NiMH podemos considerar</p><p>um pouco mais eficientes que as NiCad; uma bateria do tipo NiMH</p><p>armazena 35% a mais de energia que uma NiCad do mesmo tamanho</p><p>físico. Não são usadas na fabricação das mesmas, metais tóxicos, por</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 127</p><p>este motivo são menos poluentes. Desta forma foi minimizado (eliminado)</p><p>o chamado efeito memória, que faz com que se exija menos cuidados nas</p><p>cargas e recargas.</p><p>Uma desvantagem sobre a bateria de NiCad é que sua vida útil é</p><p>bem menor co relação a outra.. Uma bateria nova de NiMH tem sua vida</p><p>útil estimada em aproximadamente 350 cargas e recargas.</p><p>Lítio Íon (Li-Ion): Estes tipos de baterias são consideradas as mais</p><p>eficientes atualmente no mercado Uma bateria Li-Ion armazena</p><p>aproximadamente duas vezes de energia que uma outra de NiMH e quase</p><p>três vezes a carga armazenada por uma de NiCad.</p><p>Estas baterias também não possuem efeito memória, mas</p><p>infelizmente são as mais caras, o que está retardando sua aceitação. Uma</p><p>Li-Ion chega custar o dobro de uma Ni-Cad. Outra desvantagem é a baixa</p><p>vida útil, estimada em aproximadamente 400 recargas.</p><p>Baterias Inteligentes: Estas nada mais são do que baterias Ni-Cad, NiMH</p><p>ou Li-Ion que incorporam internamente circuitos inteligentes, que se</p><p>comunicam em barramento bidirecional com o carregador (também</p><p>inteligente) garantindo descargas – recargas mais eficientes, o que aumenta</p><p>tanto a autonomia da bateria quanto sua vida útil. Em inglês são</p><p>encontrados em várias literaturas os termos: “Inteligente Battery” ou</p><p>“Smart Battery”.</p><p>Lítio Metálico: Esta provavelmente será a próxima geração de baterias,</p><p>pois em forma metálica o lítio pode armazenar até três vezes mais energia</p><p>que o lítio iônico das baterias atuais. O problema é que este material é</p><p>muito instável, o que justifica toda a dificuldade que os fabricantes estão</p><p>encontrando em lidar com ele. Pode ser que a nova geração de baterias</p><p>apareça futuramente com preços competitivos.</p><p>Observações Importantes</p><p>As baterias de níquel-cádmio devem ser descarregadas antes de</p><p>serem submetidas a uma recarga em qualquer carregador.</p><p>Normalmente, as baterias de níquel-metal são bem parecidas com as</p><p>de níquel-cádmio, apenas suportando mais ciclos de carga/recarga (vida</p><p>útil).</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 128</p><p>As baterias de lítio iônico possuem maior densidade de energia e</p><p>como já vimos não apresentam o efeito memória. Ela é também mais leve</p><p>que as de níquel (hoje, o peso da bateria é um diferencial).</p><p>Geralmente, cada célula da bateria de níquel-metal possui 1,2v sendo</p><p>usadas 8 células para produzir a tensão nominal de 9,6v.</p><p>Esta tensão de 9,6V passará pelo, então, conversor DC/DC e serão</p><p>produzidos 5 valores de tensões: +5v para a CPU, +5v para todos os CIs</p><p>lógicos, +3,3v, 2,9v e +12v para os demais circuitos. O fato de haver dois</p><p>valores iguais de tensão de +5v, a capacidade de corrente que é diferente</p><p>para cada uma delas (a corrente varia para cada chip).</p><p>A CPU é alimentada com +3,3v com corrente de 10mA, enquanto</p><p>que os demais componentes são alimentados com +5v e 2,5A ou -5v.</p><p>Esta bateria tem no total a capacidade de 1,6A, e duração máxima de</p><p>2 horas. Internamente existe um fusível térmico que ela contém; suporta</p><p>até 70°C e o seu peso está em torno de meio quilo. A potência está em</p><p>torno de 36watts.</p><p>Convém informar que o circuito de carregamento automático</p><p>normalmente é dimensionado para fazer um carregamento lento, e dividido</p><p>em 4 fases, a saber:</p><p>a) partida;</p><p>b) pré-carga;</p><p>c) carga rápida;</p><p>d) desligamento, quando atingir plena carga e 1,6A.</p><p>Todas estas fases são controladas pelo microcontrolador, que recebe</p><p>informação de temperatura do sensor que está ligado na bateria. De acordo</p><p>com o grau de temperatura, realiza-se cálculos que resultam no controle da</p><p>carga. Por exemplo, quando a bateria estiver com 35°C, dá-se início à pré-</p><p>carga. Inicia-se um período de 5 minutos nesta fase.</p><p>Uma nova leitura de temperatura está sendo feita e, pelos cálculos do</p><p>microcontrolador, a bateria passará pela fase seguinte de carga rápida.</p><p>Apesar de a bateria suportar até 70°C o circuito foi dimensionado para</p><p>desativar a recarga quando ela atingir 60°C, onde a bateria encontrar-se</p><p>totalmente recarregada. O máximo tempo de recarga é de 6 horas. O tempo</p><p>médio é de 3 horas. Evite recarga maior do que as especificadas.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 129</p><p>Fig. 12.1 - Carregador de bateria</p><p>O diagrama acima apresenta uma topologia moderna utilizando o</p><p>semicondutor IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), funcionaa como</p><p>um chaveador eletrônico de alta velocidade e alta corrente</p><p>Função dos Circuitos Integrados:</p><p>MMG05N60D - Transistor IGBT chaveador</p><p>Mc33341 - CI controlador regulador de carga da bateria</p><p>MBT39946DW - Transistor bipolar duplo</p><p>MBRS240LT3 - Diodo retificador shottky polarizador do CI Mc33341</p><p>Mc1493 - CI gerador de pulso Schmitt trigger</p><p>1N4937 - Diodo retificador (snubber)</p><p>Esta tensão passará pelo, então, conversor DC/DC e serão produzidos</p><p>5 valores de tensões: +5v para a CPU, +5v para todos os CIs lógicos,</p><p>+3,3v, 2,9v e +12v para os demais circuitos. O fato de haver dois valores</p><p>iguais de tensão de +5v, a capacidade de corrente que é diferente para cada</p><p>uma delas (a corrente varia para cada chip).</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 130</p><p>A CPU é alimentada com +3,3v com corrente de 10mA, enquanto</p><p>que os demais componentes são alimentados com +5v e 2,5A ou -5v.</p><p>Esta bateria tem no total a capacidade de 1,6A, e duração máxima de</p><p>2 horas. Internamente existe um fusível térmico que ela contém; suporta</p><p>até 70°C e o seu peso está em torno de meio quilo. A potência está em</p><p>torno de 36watts.</p><p>Convém informar que o circuito de carregamento automático</p><p>normalmente é dimensionado para fazer um carregamento lento, e dividido</p><p>em 4 fases, a saber:</p><p>e) partida;</p><p>f) pré-carga;</p><p>g) carga rápida;</p><p>h) desligamento, quando atingir plena carga e 1,6A.</p><p>Todas estas fases são controladas pelo microcontrolador, que recebe</p><p>informação de temperatura do sensor que está ligado na bateria. De acordo</p><p>com o grau de temperatura, realiza-se cálculos que resultam no controle da</p><p>carga. Por exemplo, quando a bateria estiver com 35°C, dá-se início à pré-</p><p>carga. Inicia-se um período de 5 minutos nesta fase.</p><p>Uma nova leitura de temperatura está sendo feita e, pelos cálculos do</p><p>microcontrolador, a bateria passará pela fase seguinte de carga rápida.</p><p>Apesar de a bateria suportar até 70°C o circuito foi dimensionado para</p><p>desativar a recarga quando ela atingir 60°C, onde a bateria encontrar-se</p><p>totalmente recarregada. O máximo tempo de recarga é de 6 horas. O tempo</p><p>médio é de 3 horas. Evite recarga maior do que as especificadas.</p><p>12.7 - Como Identificar um Defeito na Fonte</p><p>O procedimento mais lógico para o diagnostico de um defeito na</p><p>fonte de alimentação de um laptop, segue uma orientação:</p><p>No caso do notebook, iniciamos os testes pela bateria, seguindo pela</p><p>fonte de alimentação do adaptador e carregador,</p><p>A bateria, fonte e a tela são as unidades mais criticas, e por isso</p><p>partimos delas.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 131</p><p>Procedimentos</p><p>1- conecte o adaptador AC no notebook;</p><p>2- verifique se a lâmpada verde acende após esta conexão. Se não</p><p>acender verifique a tensão de saída. Acendendo, prossiga o teste;</p><p>3- insira a bateria no notebook;</p><p>4- verifique se a lâmpada vermelha acende. Não acendendo, veja a</p><p>tensão da bateria;</p><p>5- faça com que a bateria fique em carga durante 2 horas, caso a luz</p><p>vermelha estiver acesa;</p><p>6- pressione a chave power;</p><p>7- verifique se a luz verde se acende tão logo a chave power seja</p><p>ligada. Se isto não ocorrer, tanto a bateria como a fonte, poderão</p><p>estar com problemas.</p><p>Exemplo de um defeito muito comum nos notebooks:</p><p>Mau Contacto no borne DC IN</p><p>Um problema muito comum apresentado nos laptops é o mau</p><p>contacto no borne de entrada da fonte causando funcionamento</p><p>internamente o sintoma apresentado é identificada pelo acender e o apagar</p><p>do led que monitora e sinaliza a carga da bateria.</p><p>Normalmente isto é solucionado com a resoldagem do circuito</p><p>impresso (PCI), onde fica fixado o conector DC IN.</p><p>Neste caso, a idéia é fazer um reforço nas soldas, com o objetivo de</p><p>fixá-lo da melhor maneira possível na PCI, o conector de força DC IN.</p><p>Caso esses procedimentos não resolverem, então, messa a tensão de</p><p>saída da fonte e verifique se a mesma esta dentro da normalidade. Se não</p><p>substitua imediatamente o conector com defeito.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 132</p><p>12.8 - Tipos de Fontes de Laptops</p><p>Nos dias de hoje existem uma infinidade de fontes espalhadas no</p><p>comercio. As mais utilizadas são as marcas:</p><p>ACER, COMPAC, HP, TOSHIBA, AMAZON, DELL, POSITIVO,</p><p>CCE, ECS e SONY.</p><p>Veja a seguir algumas fontes com suas respectivas características:</p><p>Fonte Acer Aspire 3000, 3500, 5000, 5500,</p><p>TravelMate series 19V - 3,42A</p><p>Fonte HP Pavilion ZV5000,</p><p>Zv5000, ZD7000 series 18,5V - 6,5A</p><p>Fonte Compaq Presario</p><p>2100 , 2500 - 18,5V 4,9A</p><p>Fonte Dell Latitude C500, C600,</p><p>C800 series 20V - 4,5A</p><p>Fonte Toshiba Satellite 1905 , 1955 ,</p><p>1135, A35, 2430 19V - 4,74A</p><p>FONTE P/ SONY VAIO</p><p>Input: AC100-240V</p><p>Output: DC 19.5V 7.7A</p><p>PCGA-AC19V7, PCGA-AC19V9</p><p>Fonte de Alimentação BI-VOLT</p><p>P/ notebooks da Marca AMAZON</p><p>AMZ-L51, AMZ-L71C, AMZ-L71CL,</p><p>AMZ-L71PL 19V - 3,42A</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 133</p><p>12.9 - Chopper’s - Conversor DC/DC</p><p>Os Chopper’s tambem chamados de Conversores DC/DC, são</p><p>circuitos eletrônicos mais utilizados em placas de fontes de</p><p>computadores,e laptop’s.</p><p>São circuitos integrados que têm função de converter uma tensão</p><p>DC em outra de valor menor (step-down) ou de valor maior (step up).</p><p>fig.abaixo.</p><p>Na atualidade são empregados Chopper com alta tecnologia,</p><p>utilizando circuitos integrados,como por exemplo os CI’s da National</p><p>LM 3524D, Chopper tipo BUCK step – up. (A tensão de entrada, Vi é</p><p>menor que a tensão de saida Vo). Na Fig. 12.2 podemos ver um circuito</p><p>Chopper.</p><p>Fig. 12.2 - Chopper</p><p>Funcionamento básico do chopper acima, tipo Buck- step – up.</p><p>O transistor Q1 é usado como driver de Q2, que é polarizado por R1 na</p><p>sua base.Este transistor Q2, possui o seu tempo ligado (on), e</p><p>desligado</p><p>(off) controlados pelo pulso do modulador de largura de pulso (pwm no</p><p>CI). Por exemplo : A tensão Vi de entrada é de 12VDC, esta polariza os</p><p>transistores.Quando o pulso (nível 1) positivo do PWM é acionado na base</p><p>de Q2 este satura e gera uma corrente de coletor que drena para o emissor</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 134</p><p>armazenando-a na indutãncia L1 e no capacitor Co. Quando o pulso do</p><p>PWM muda para o nível zero (negativo), o transistor Q2 entra no corte;</p><p>então este não conduz mais.Entretanto, a carga de energia que estava</p><p>armazenada em L1 e Co, é somada com a Força Contra Eletromotiz</p><p>induzida na bobina e então, na saida Vo aparece uma tensão maior que a</p><p>entrada Vi. Esta tensão depende dos componentes a serem calculados.</p><p>12.10 - Diagramas de Fontes para Notebook</p><p>Na seqüência, apresentamos quatro circuitos distintos de fontes de</p><p>alimentação para notebook:</p><p>A Fig. 12.3 mostra dois diagramas de blocos didáticos, nos quais</p><p>podemos identificar os principais estágios e, por conseguinte, os tipos de</p><p>circuitos integrados utilizados. Lembramos ao caro leitor, que toda a teoria</p><p>de funcionamento dessas fontes, já foram exaustivamente explanadas em</p><p>capítulos anteriores.</p><p>A Fig. 12.3A, apresenta um diagrama de blocos de uma fonte chaveada</p><p>para notebooks de última geração. Veja as formas de ondas na entrada e</p><p>saida do circuito.</p><p>A Fig. 12.3B, apresenta um diagrama de blocos de uma fonte chaveada</p><p>moderna para notebooks da linha HP, com tensão de saída entre 18,5V a</p><p>19V de última geração.</p><p>O controle dos circuitos secundários são através do Chip NTP43XX de</p><p>potência, ligados na saida.</p><p>A Fig. 12.4 mostra os circuitos eletrônicos de duas fontes, para que o</p><p>técnico veja a simplicidade das mesmas e compare-as para uma futura</p><p>manutenção com lógica e facilidade.</p><p>A fonte da Fig. 12.4A, apresenta uma saída de +12 volts com</p><p>2 Amperes. É uma fonte das mais simples no mercado. Só utiliza um chip</p><p>(fotocoplador). É um esquema eletrônico discreto apenas com transistores.</p><p>É uma fonte chaveada padrão, pouco encontrado no mercado.</p><p>Por outro lado, a Fig. 12.4B apresenta uma saída de +16volts com</p><p>4 Amperes. Esta já utiliza um chip regulador controlador e gerador PWM,</p><p>que é o CI-FA13842. A sua saída é injetada no MOSFET de potência</p><p>25K2101 que é o transistor chaveador. Esta fonte é muito encontrada em</p><p>várias marcas de laptops.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 135</p><p>12.3A - Fonte chaveada de última geração para notebook</p><p>12.3B - Diagrama de blocos da fonte moderna de laptop</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 136</p><p>12.4A - Fonte de alimentação comutada (chaveada) 2 A para notebook</p><p>12 V</p><p>12.4B - Fonte de alimentação para notebook 16V / 4A</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 137</p><p>12.11 - Gerenciador de Energia de Notebook</p><p>As baterias inteligentes nada mais são do que baterias Ni-Cad, NiMH</p><p>ou Li-Ion que incorporam circuitos inteligentes, que se comunicam com o</p><p>carregador (também inteligente) garantindo descargas – recargas mais</p><p>eficientes, o que aumenta tanto a autonomia da bateria quanto sua vida útil.</p><p>Os novos dispositivos empregam a tecnologia System-Side</p><p>Impedance Track, que possibilitam uma única célula de Li-íon tenha o</p><p>máximo rendimento. É um gerenciador de energia.</p><p>A Fig. 12.5 mostra o diagrama de blocos do sistema, contendo o</p><p>módulo Battery Pack que é a própria bateria de Li-íon com o dispositivo</p><p>inteligente, acoplado através de conectores que ligam à placa-mãe, no</p><p>circuito gerenciador de energia lá existente.</p><p>Neste diagrama temos os circuitos de proteção de carga e descarga,</p><p>os transistores Mosfet’s que controla a carga, o resistor RID que</p><p>corresponde a resistência de referencia identificadora do nível de carga da</p><p>bateria. Os contactos interfaces Pack +, e Pack – que estão nos conectores</p><p>extremos da bateria também fazem parte do diagrama.</p><p>Na placa-mãe do notebook existe um circuito complementar de</p><p>gerenciamento de energia. A função desse dispositivo é de controlar</p><p>através de um micro controlador a carga das células Li-íon. Para isso é</p><p>utilizado algoritmo (software) que gera informações de dados sobre a</p><p>capacidade remanescente da bateria, como tempo para o esgotamento da</p><p>carga em minutos, a tensão da mesma dados em mV e a sua temperatura</p><p>ambiente.</p><p>Normalmente os técnicos analisam uma bateria simplesmente pela</p><p>medida de tensão nos seus terminais; entretanto, sabemos que temos outros</p><p>parâmetros ultra-relevantes que deveremos tomar em consideração. Estes</p><p>procedimentos são realizados pelo próprio gerenciador de energia.</p><p>A situação de carga e a capacidade máxima da bateria são calculados</p><p>a partir de medidas de tensão e pela impedância da mesma no circuito.</p><p>O chip bq27500 ou bq27501 da Texas é o mais utilizado nos</p><p>notebooks para essas funções; veja um exemplo de aplicação no circuito da</p><p>Fig. 12.6.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 138</p><p>Fig 12.5 - Placa-mãe e módulo da bateria</p><p>Conforme vemos na Fig. 12.5 existe uma comunicação de dados e</p><p>clock entre a placa-mãe do notebook e o módulo da bateria (Battery Pack).</p><p>Esta é realizada através da tecnologia de barramento (bus) digital</p><p>I2C, que controla automaticamente toda a carga e descarga da bateria.</p><p>Fig 12.6 - Diagrama elétrico de um gerenciador de bateria</p><p>Ainda com relação a Fig. 12.5 podemos ver no seu diagrama que</p><p>existem dentro do CI gerenciador de energia os sensores de voltagem,</p><p>resistor RID, temperatura, corrente, além de alarmes visuais através de</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 139</p><p>LED’s que ficam na parte frontal do notebook que indicam Battery Low</p><p>(bateria fraca) ou Battery Good (bateria boa).</p><p>O circuito da Fig. 12.6 apresenta os 12 pinos correspondentes a</p><p>conexão do módulo da bateria. Observe que todos os pinos estão</p><p>conectados ao chip gerenciador de energia bq27500.</p><p>Na Fig. 12.7 apresentamos um outro circuito gerenciador de energia,</p><p>que é utilizado em múltiplas marcas de notebooks no mercado.</p><p>Fig 12.7 - Circuito gerenciador de energia mais comum em laptop</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 140</p><p>12.12 - Dicas de Defeitos no Notebook</p><p>Sintomas:</p><p>1) O notebook funciona perfeitamente quando ligado a rede elétrica.</p><p>Entretanto, ao ser desligado da tomada AC, o micro desliga</p><p>automaticamente.</p><p>Provável Defeito:</p><p>Bateria com curto circuito interno.</p><p>Chip gerenciador de energia (interno ou externo da bateria) em curto.</p><p>2) Se for substituído a bateria por uma nova e o defeito persistir,</p><p>confirma a suspeita que o defeito provavelmente estará na placa-</p><p>mãe, exatamente no circuito gerenciador de energia (chip</p><p>bq27500/1) ou componentes adjacentes.</p><p>3) Se ao ser trocada a bateria o micro funcionar, mas com baixa</p><p>autonomia de carga (funciona por um tempo curto) e depois</p><p>desliga, o defeito também deverá estar na placa mãe do laptop,</p><p>conforme o item 2.</p><p>4) Se houver problemas de alarmes visuais falsos (led’s sinalizadores</p><p>de carga e descarga da bateria) o defeito deverá estar nas conexões</p><p>do chip gerenciador de energia.</p><p>Reativando uma Bateria</p><p>Se a bateria original do laptop não consegue receber carga, antes de</p><p>trocá-la por outra nova, poderemos ressuscitá-la atendendo a tecnologia</p><p>que nos informa sobre o “Efeito Memória” da mesma, com os seguintes</p><p>procedimentos:</p><p>Retirar a bateria do laptop e ligar entre os terminais PACk+ e</p><p>PACK– um resistor de</p><p>33Ohms / 10W. Neste caso estamos descarregando</p><p>completamente a bateria; deveremos deixar por 24horas esta ligação.</p><p>No dia seguinte, desconecte este resistor e carregue a bateria (que está</p><p>completamente vazia de carga) em torno de 12horas. Se a mesma estiver</p><p>com as suas células de Li-íon ativadas, funcionará perfeitamente; neste</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 141</p><p>caso conseguimos ressuscitar mais uma bateria. Se este procedimento não</p><p>der resultado, a solução é a substituição imediata da mesma.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 142</p><p>13</p><p>APÊNDICE (MANUTENÇÃO</p><p>DE FONTES TV SAMSUNG</p><p>LED E FONTES TV LG LED)</p><p>13.1 - Fonte de Alimentação de Notebook</p><p>CARO LEITOR, TENDO EM VISTA A MODERNIZAÇÃO DOS</p><p>EQUIPAMENTOS ELETRÔNICOS, ESTE CAPÍTULO É UM</p><p>APÊNDICE DO LIVRO FONTES CHAVEADAS.</p><p>Você que adquiriu este compêndio, observou logo no inicio da</p><p>nossa obra, que apresentamos o funcionamento de fontes para diversos</p><p>equipamentos eletrônicos.</p><p>só que agora existe uma evolução mundial; os tempos estão</p><p>mudando em uma velocidade espantosa.Quando nos deparamos com um</p><p>televisor do tipo LCD e LED, naturalmente nos assustamos com a sua</p><p>apresentação e seu valor comercial. Em conseqüência deste último,</p><p>aumenta, sobremaneira, a responsabilidade do técnico ao iniciar a</p><p>reparação do aparelho.</p><p>Se o profissional já tiver uma bagagem de conhecimentos em</p><p>função da experiência armazenada ao longo dos anos, muito bem. Porém,</p><p>se o mesmo for um principiante na eletrônica de TV, ele trará, atrelado à</p><p>sua inexperiência, uma insegurança natural, sendo mais um empecilho para</p><p>o sucesso da reparação. Sabemos que esse tipo de receptores de TV, LCD,e</p><p>LED, foi lançado no Brasil há algum tempo e com assistência técnica de</p><p>fábrica no total de 12 meses ou, a critério do consumidor e com ônus para</p><p>ele, com garantia estendida por mais 12 meses. Como já passaram muitos</p><p>anos, esse é o momento do técnico competente ganhar dinheiro, pois é</p><p>agora que os referidos televisores estão aparecendo na praça para</p><p>consertos.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 143</p><p>A nossa proposta é trazer ao leitor informações novas e relevantes,</p><p>que objetivem a reparação dos “TVs LCD e LED” com segurança e</p><p>qualidade, que aliás é a nossa marca registrada, comprovadamente</p><p>identificadas em todas as nossas literaturas e distribuídas em todo o Brasil.</p><p>Neste compêndio o leitor obterá informações teóricas e práticas dos TVs</p><p>LCD LG,e SAMSUNG, que são as marcas mais tradicionais do mercado</p><p>brasileiro. Através do nosso processo pedagógico, ensinamos a técnica de</p><p>reparação destes sofisticados receptores. Especificamente as suas fontes</p><p>complexas.Apresentamos os seus diagramas de blocos, esquemáticos,</p><p>como também toda a teoria de funcionamento e dicas de defeitos desses</p><p>circuitos altamente complexos, com o objetivo tão somente de atender aos</p><p>milhares de técnicos de reparação de TV, os quais não têm acesso a essas</p><p>preciosas informações técnicas, inéditas no Brasil, como por exemplo os</p><p>parâmetros novos da eletrônica de vídeo, ainda desconhecidos por muitos.</p><p>A literatura técnica nacional ainda está muito limitada nessa área.</p><p>Com esta nova adição pretendemos motivar e fazer a</p><p>conscientização por parte do técnico de manutenção de televisão para que</p><p>ele não seja um mero “trocador de peças”; mas um técnico possuidor de</p><p>conhecimentos básicos, teóricos, para que ele possibilite ir diretamente ao</p><p>âmago do problema com segurança e, principalmente, confiança no seu</p><p>saber, oferecendo ao cliente o máximo de transparência.</p><p>Para finalizar, vou disponibilizar vários links grátis do meu</p><p>canal,para vocês, como objetivo de ter acesso a diversos video aulas, todos</p><p>de minha autoria sobre manutenção de fontes chaveadas dos televisores</p><p>led das marcas LG e SAMSUNG.</p><p>Links : VIDEO AULA 50</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=pgLWIR1Nh9w&t=529s</p><p>VIDEO AULA 51</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=bBv6xHtKJAc</p><p>VIDEO AULA 52</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=mfsl7or8aMg</p><p>VIDEO AULA 53</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=ichrxWP_7qU</p><p>VIDEO AULA 57</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=BIbG9ZSBTMw&t=808s</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=pgLWIR1Nh9w&t=529s</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=bBv6xHtKJAc</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=mfsl7or8aMg</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=ichrxWP_7qU</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=BIbG9ZSBTMw&t=808s</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 144</p><p>B</p><p>BIBLIOGRAFIA</p><p>E</p><p>REFERÊNCIAS</p><p>LIVROS, MANUAIS TÉCNICOS,</p><p>PERIÓDICOS E INTERNET</p><p>ANTUNES, Sérgio - Fonte Chaveada - Electron - 1996.</p><p>BASTOS, Arilson - Manutenção de Monitores Digitais - Antenna - 2003.</p><p>BASTOS, Arilson & FERNANDES, L. Sérgio - Manutenção de DVD Player</p><p>BASTOS, Arilson & FERNANDES, L. Sérgio - Televisão Profissional</p><p>BRITES, Paulo - Fly Backs e Circuitos Horizontais - Antenna - 2002.</p><p>CARDOSO, B. Washington - dmwinto.com.br - 2003.</p><p>DAVID, Lines - Building Power Supplies - Radio Shack - 1997.</p><p>FERNANDES, L. Sérgio & DUREND, Max - Fontes Chaveadas - Antenna</p><p>TORRES, Gabriel - Hardware - Axel Books - 2001.</p><p>ZAZULAK, Marcelo - Revista Antenna - Números 1193 e 1194.</p><p>Manuais Técnicos ELTEC - Televisores Sharp, Philips, CCE, Sony, Philco e LG.</p><p>Fernandes, L. Sérgio – Treinamento em Fontes Chaveadas –Antenna 2006</p><p>Figueira Antonio – Sistemas de Energia – Antenna 2007</p><p>Figueira Antonio – Sistema No-Breaks – Antenna 2007</p><p>INTERNET:</p><p>www.lge.com www.ridleyengineering,com/websites.html</p><p>www.sony.com www.onsemi.com</p><p>www.philco.com www.semiconductors.com/starplug</p><p>www.philips.com www.power.national.com</p><p>www.cce.com www.byknirsch.com.br</p><p>http://www.lge.com/</p><p>http://www.ridleyengineering,com/websites.html</p><p>http://www.sony.com/</p><p>http://www.onsemi.com/</p><p>http://www.philco.com/</p><p>http://www.semiconductors.com/starplug</p><p>http://www.philips.com/</p><p>http://www.power.national.com/</p><p>http://www.cce.com/</p><p>http://www.byknirsch.com.br/</p><p>126</p><p>12.6 - Baterias Utilizadas em NoteBooks ............................................. 126</p><p>12.7 - Como Identificar um Defeito na Fonte ...................................... 130</p><p>12.8 - Tipo de Fonte de Laptop ............................................................ 132</p><p>12.9 - Chopper’s - Conversor DC/DC………...................................... 133</p><p>12.10 - Diagramas de Fontes para Notebook ....................................... 134</p><p>12.11 - Gerenciador de Energia de Notebook ...................................... 137</p><p>12.12 - Dicas de Defeitos no Notebook ……………………………... 140</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas viii</p><p>CAPÍTULO 13: Apêndice - Manutenção de Fontes TV Samsung</p><p>LED e Fontes TV LG LED</p><p>13.1 - Fonte de Alimentação de Notebook …………………………... 142</p><p>BIBLIOGRAFIA E REFERÊNCIAS 144</p><p>1</p><p>FONTES DE</p><p>ALIMENTAÇÃO</p><p>LINEARES</p><p>1.1 - Considerações Iniciais</p><p>Os equipamentos eletrônicos são formados no seu conjunto, por</p><p>uma série de circuitos que desempenham diferentes funções. Para que</p><p>esses circuitos funcionem corretamente, devem ser alimentados com</p><p>tensões de diversos valores, obtidos por uma única fonte. Normalmente</p><p>estas tensões contínuas são obtidas da rede elétrica através de circuito</p><p>retificadores seguidos de filtros.</p><p>A maioria dos equipamentos eletrônicos requerem uma fonte de</p><p>alimentação para gerar as voltagens DC e correntes para a polarização</p><p>adequada dos circuitos.</p><p>Dizemos que uma fonte é linear, quando esta fonte é primaria, ou</p><p>seja, a corrente debitada é diretamente proporcional à sua carga, ou melhor</p><p>dizendo, é quando o sistema atende a lei de Ohm.</p><p>Nos atuais circuitos os valores das tensões contínuas requeridos são</p><p>relativamente mais baixos. Obter essas tensões mais baixas a partir de uma</p><p>tensão relativamente alta é possível através de divisores resistivos, mas</p><p>estes, além de dissiparem inutilmente energia, esta é transformada em</p><p>calor, sendo um inconveniente para os componentes semicondutores.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 2</p><p>1.2 - Constituição Básica de uma Fonte de</p><p>Alimentação</p><p>Na Fig. 1.1 temos o diagrama de blocos de uma fonte de</p><p>alimentação não regulada, de tipo muito comum. Seus componentes</p><p>principais são:</p><p>Fig. 1.1 - Fonte de alimentação DC não regulada</p><p>Transformador Elevador ou Abaixador de Tensão (Step-up ou Step-</p><p>down): São transformadores que isolam a rede elétrica e ao mesmo tempo,</p><p>fornecem as voltagens relativas e adequadas para o circuito retificador.</p><p>O transformador é constituído com um núcleo de ferro e</p><p>enrolamentos formando um conjunto magnético, induzindo as linhas</p><p>de força do primário para o secundário, gerando dessa forma tensões. Ver</p><p>Fig. 1.2.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 3</p><p>Fig. 1.2 - Construção do transformador</p><p>Vejamos na figura abaixo exemplos de transformadores com</p><p>derivação central (center taps), abaixador de tensão (step-down) e</p><p>elevadores de tensão (step-up).</p><p>Se o leitor tiver a necessidade de algum dia projetar um</p><p>transformador para substituir um outro, deverá tomar conhecimento da</p><p>fórmula geral que trata da relação de transformação a qual relaciona</p><p>proporcionalmente a quantidade de número de espiras que terão os</p><p>enrolamentos primários e secundários, como também as correntes e</p><p>tensões nos mesmos.</p><p>No exemplo da Fig. 1.3A, podemos ver as tensões em relação ao</p><p>center tap.</p><p>Na Fig. 1.3b é apresentado os números de espiras dos enrolamentos</p><p>e se desejar saber qual será a tensão de saída aplica-se a relação de</p><p>transformação .Volts55V</p><p>V</p><p>V</p><p>N</p><p>N</p><p>S</p><p>P</p><p>S</p><p>P</p><p>S </p><p>Na Fig. 1.3c é apresentado um outro exemplo.</p><p>1.3A - Esquema com derivação central (center tap)</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 4</p><p>V55110</p><p>110</p><p>55</p><p>V</p><p>N</p><p>N</p><p>V P</p><p>P</p><p>S</p><p>S </p><p>Fig. 1.3b - Step-down 0,5:1</p><p>V350110</p><p>100</p><p>318</p><p>V</p><p>N</p><p>N</p><p>V P</p><p>P</p><p>S</p><p>S </p><p>Fig. 1.3c - Step-up 3,18:1</p><p>Circuito Retificador: O circuito retificador transforma tensão alternada</p><p>em contínua pulsante. Os tipos mais comuns de retificadores são:</p><p>retificador de meia onda (Fig. 1.5) e retificador de onda completa e em</p><p>ponte (Fig. 1.6 e Fig. 1.7).</p><p>As funções dos componentes são similares, como:</p><p> Diodos: Retificação da onda senoidal;</p><p> Capacitores: Diminuir a tensão alternada residual (ripple), trabalha</p><p>como um filtro.</p><p>A função do circuito é retificar a CA da rede doméstica, para</p><p>alimentar os demais estágios. Em televisão, atualmente há uma certa</p><p>tendência de se alimentar com essa tensão apenas o estágio de deflexão</p><p>horizontal e, eventualmente, o amplificador de vídeo, devido às altas</p><p>tensões que este estagio pode exigir; retifica-se os pulsos obtidos em</p><p>derivações próprias no fly-back para alimentar os demais estágios que</p><p>operam com tensões mais baixas.</p><p>Antes de darmos continuidade, neste parágrafo apresentamos as</p><p>características de onda senoidal, a qual o seu entendimento, facilitará a</p><p>compreensão do funcionamento básico dos diversos tipos de retificadores.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 5</p><p>Onda Senoidal: A forma de onda da Fig. 1.4 apresenta a base fundamental</p><p>dos sinais elétricos.</p><p>A rede elétrica que chega até nossas casas, é de 127 V ou 220 V,</p><p>depende do estado e região do Brasil, porém com a freqüência de 60 Hz,</p><p>que é a mesma coisa que 60 ciclos/segundo.</p><p>Observando a Fig. 1.4 notamos que o início da onda começa do</p><p>zero e cresce até atingir o valor Vpk (tensão de pico) para logo apos</p><p>diminuir, passando por zero e crescer no sentido negativo, passando pelo</p><p>valor – Vpk até atingir novamente zero volts, para então recomeçar o ciclo</p><p>de novo, com um angulo girando de 0º, 90º, 180º, 270º, e 360º.</p><p>Valor de Pico a Pico: O valor da tensão de pico a pico é o valor visto</p><p>através do osciloscópio e é igual a duas vezes o valor de pico. .V2V PPP </p><p>Valor Eficaz (RMS): O valor eficaz da tensão senoidal, também chamado</p><p>de valor RMS (Root Mean Square), que é o valor da raiz média quadrática</p><p>da senoide é o valor que o técnico irá achar quando medir uma tensão</p><p>alternada com um voltímetro AC.</p><p>Este valor de tensão AC é comparada com a mesma tensão DC</p><p>(contínua) desde que dissipe a mesma quantidade de calor na mesma</p><p>carga.</p><p>Matematicamente podemos escrever:</p><p>2</p><p>V</p><p>VRMS P ou</p><p>.V707,0VRMS P</p><p>Fig. 1.4 - Valores de voltagem AC</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 6</p><p>1.3 - Circuitos Retificadores</p><p>Estes circuitos convertem a tensão alternada AC em tensão</p><p>contínua DC. Existem três configurações típicas de circuitos retificadores:</p><p>Meia onda, onda completa e ponte.</p><p>Retificação Meia Onda: A Fig. 1.5, apresenta o circuito de retificação do</p><p>tipo meia onda, com as tensões senoidal da entrada e a da saída.</p><p>As formas da onda apresentadas são as mesmas que podem ser</p><p>vistas quando usamos o osciloscópio. O osciloscópio é um excelente</p><p>equipamento auxiliar do técnico reparador, visto que através das formas de</p><p>onda, é fácil analisá-las e verificar se as mesmas estão na amplitude</p><p>correta, (tensões pp) ou distorcidas.</p><p>Este tipo de fonte utiliza apenas um diodo retificador. Neste caso o</p><p>diodo de silício conduz durante o semiciclo positivo e não conduz durante</p><p>o negativo gerando uma tensão DC na saída ( 0V ) que é a tensão média do</p><p>pico senoidal.</p><p>Fig. 1.5 - Retificador de meia onda</p><p>Retificação Onda Completa: A Fig. 1.6, apresenta o circuito de</p><p>retificação do tipo onda completa, com as suas formas de onda. Este tipo</p><p>de fonte utiliza dois retificadores que conduzem alternadamente, gerando</p><p>na sua saída dois semiciclos (A e B) positivos</p><p>de tensão contínua DC.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 7</p><p>Fig. 1.6 - Retificador onda completa</p><p>Retificação Ponte: A Fig. 1.7, apresenta o circuito de retificação do tipo</p><p>em ponte e suas formas de onda.</p><p>Este tipo também é considerado fonte de onda completa.</p><p>Fig. 1.7 - Retificador ponte</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 8</p><p>Retificação Ponte sem Transformador: Atualmente as fontes primárias</p><p>que alimentam os circuitos dos televisores modernos não utilizam</p><p>transformadores; visto que encarecem o produto final e dissipam muita</p><p>energia e ao mesmo tempo ocupam um espaço muito grande na placa do</p><p>circuito impresso. Veja a Fig. 1.8 um exemplo.</p><p>Esta fonte funciona de maneira idêntica à aquela com</p><p>transformador. A única diferença é que esta não está isolada da rede como</p><p>a anterior, ou seja, o terra do aparelho fica ligado a um dos fios da rede</p><p>elétrica, através do diodo, já que o diodo funciona como uma chave</p><p>fechada quando está no seu estado de condução.</p><p>O capacitor de filtro faz com que se alise a tensão de pulsante na</p><p>saída da fonte, minimizando o efeito ripple.</p><p>Funcionamento Básico: Quando o semiciclo positivo for aplicado ao</p><p>ponto A, os diodos Dl e D2 conduzirão carregando o capacitor C1 com a</p><p>tensão de pico Vp.</p><p>Quando o semiciclo positivo for aplicado ao ponto B, os diodos D3</p><p>e D4 conduzirão carregando o capacitor C1 com a tensão de pico Vp.</p><p>Fig. 1.8 - Ponte sem transformador</p><p>Funcionamento Básico: Quando o ponto B for positivo, o ponto A ficará</p><p>negativo, neste caso o capacitor de filtro C2 se carregará através de D2</p><p>com o valor da tensão de pico Vp.</p><p>Quando a senóide inverter a polaridade, o ponto A ficará positivo e</p><p>o ponto B negativo, neste caso o capacitor de filtro C1 se recarregará com</p><p>Vp através de Dl.</p><p>Na fonte dobrador de tensão, a saída DC é igual ao dobro da tensão</p><p>de pico AC da tensão de entrada.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 9</p><p>Esse circuito é muito encontrado em aparelhos com chaveamento</p><p>automático 120/220 VAC da década dos anos 90.</p><p>Fig. 1.9 - Fonte dobrador de tensão</p><p>Fonte com Regulação e Estabilização: Para os equipamentos modernos,</p><p>que utilizam memórias e microprocessadores, as fontes primárias</p><p>apresentadas sucessivamente não são adequadas. Para se manter o nível da</p><p>tensão constante na saída da fonte independente da variação da sua carga, é</p><p>utilizada a fonte com regulação e estabilização conforme podemos ver na</p><p>Fig. 1.10.</p><p>Este é um regulador série, que é dividido em quatro estágios:</p><p>1) Elemento de Controle: É realizado por um transistor de alta potência</p><p>(transistor regulador);</p><p>2) Amplificador de Erro: É realizado por um transistor de baixa potência</p><p>(transistor detector de erro);</p><p>3) Referência da Tensão: É realizado por um diodo zener (diodo</p><p>estabilizador de tensão);</p><p>4) Circuito de Amostragem: É realizado por um divisor de tensão na</p><p>saída da fonte.</p><p>OBS.: INV Tensão AC vinda do transformador.</p><p>0V Tensão DC na saída da fonte.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 10</p><p>A vantagem da fonte regulada reside no fato de a tensão DC</p><p>retificada se manter constante, independente da variação de tensão da rede</p><p>ou do consumo do aparelho e também a quase ausência de ripple, pois a</p><p>tensão regulada é sempre menor que a tensão DC de entrada, a qual tem</p><p>ripple pequeno tornando assim a filtragem mais simples e mais eficiente.</p><p>Fig. 1.10 - Regulador série</p><p>Existem muitos circuitos eletrônicos que usam os reguladores</p><p>descritos conforme vimos na Fig. 1.10, porém, atualmente é utilizado em</p><p>larga escala os circuitos integrados reguladores que substituem</p><p>sobremaneira os anteriores, visto que dentro do seu encapsulamento, já</p><p>estão todos os estágios de forma integrada.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 11</p><p>Os CI’s da família LM 78XX é um exemplo. Ver Tabela 1.1</p><p>Tabela 1.1</p><p>CI’s Tensão DC de Saída (VDC)</p><p>LM 7805 5</p><p>LM 7812 12</p><p>LM 7824 24</p><p>Veja a Fig. 1.11 uma aplicação desses circuitos integrados.</p><p>Fig. 1.11 - Esquema de uma fonte de alimentação regulada em +5 Volts</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 12</p><p>2</p><p>FONTE DE</p><p>ALIMENTAÇÃO</p><p>CHAVEADA</p><p>2.1 - Fonte de Alimentação Chaveada</p><p>Os modernos equipamentos são constituídos por uma série de</p><p>circuitos eletrônicos, que necessitam ser alimentados por uma polarização</p><p>adequada e utilizam a tecnologia da fonte chaveada. São fontes não</p><p>lineares.</p><p>Existem diversos tipos de fontes chaveadas: Fonte tipo série,</p><p>paralela, booster, fly-back etc. Cada uma com sua característica particular;</p><p>com suas vantagens e desvantagens.</p><p>Porém sabemos que para a fonte chaveada funcionar, teremos que</p><p>polarizar o seu circuito com uma fonte convencional, meia onda ou onda</p><p>completa, já estudada.</p><p>Os receptores de televisão, DVD’s, videocassetes, monitores de</p><p>vídeo, fax, computadores e outros equipamentos de alta tecnologia,</p><p>necessitam de uma fonte de alimentação de corrente contínua para</p><p>alimentar todas as etapas de circuito. Algumas destas tensões devem</p><p>alcançar valores elevados de corrente com certa proteção no circuito. Isto</p><p>implica em diversos tipos de circuitos de fontes, onde cada fabricante</p><p>procura apresentar sua tecnologia de forma a baratear o custo de produção,</p><p>melhorar a qualidade do aparelho e diminuir o tamanho físico da placa da</p><p>fonte.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 13</p><p>Resumindo, podemos afirmar:</p><p>As fontes chaveadas oferecem elevada eficiência, com dimensões</p><p>reduzidas, baixo peso, custo reduzido e maior segurança.</p><p>Conversores DC/DC: Os circuitos da fonte chaveada são considerados</p><p>conversores DC/DC, ou seja, convertem a tensão AC da rede elétrica em</p><p>tensão contínua retificada pelos retificadores, alternam esta tensão e logo</p><p>após retificam novamente para atender aos circuitos dos equipamentos.</p><p>2.2 - Configurações Básicas dos Conversores</p><p>Os circuitos das fontes chaveadas seguem algumas topologias ou</p><p>arranjos básicos de circuitos. As duas topologias básicas de conversores</p><p>chaveados mais utilizadas em projetos comerciais são:</p><p> Conversor Buck ou Step-Down;</p><p> Conversor Fly-Back, ou Inversor.</p><p>Estas duas topologias ou configurações de circuito são utilizadas</p><p>em fontes chaveadas comerciais. Além destes arranjos básicos, existem</p><p>ainda outros que também são empregados em circuitos comerciais, tais</p><p>como:</p><p> Conversor Push-Pull;</p><p> Conversor Half-Bridge, e etc.</p><p>Cada topologia de circuito apresenta uma característica de custo,</p><p>potência, eficiência, etc.</p><p>Existem basicamente dois tipos de fontes chaveadas usadas em</p><p>circuitos de TV, monitor de vídeo, DVD player e videocassete, O tipo</p><p>Buck e o tipo Fly-back.</p><p>A Fig. 2.1 mostra o circuito básico do tipo Buck.</p><p>A chave CH está simulando um transistor chaveando na freqüência</p><p>do oscilador.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 14</p><p>Um modelo mais real do conversor do tipo Buck podemos ver na</p><p>Fig. 2.2 com as respectivas formas de onda.</p><p>Fig. 2.1 - Fonte buck</p><p>Fig. 2.2 - Regulador step-down (buck)</p><p>Funcionamento Básico: Analisando a Fig. 2.2 podemos definir que: Este</p><p>circuito, conversor Step-down, tem como característica principal o fato de</p><p>apresentar sempre uma tensão de saída menor que a tensão de entrada.</p><p>Quando o transistor Q1 está no estado de saturação, está</p><p>conduzindo, flui uma corrente da entrada do coletor para o emissor</p><p>passando pelo indutor, carrega o capacitor CF e flui até a carga.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 15</p><p>O Diodo D1 nesse momento encontra-se</p><p>em corte, tendo em vista a</p><p>polaridade.</p><p>Quando o transistor Q1 se encontra no estado de corte, cessa a</p><p>corrente no indutor e neste mesmo instante teremos o colapso do campo</p><p>magnético.</p><p>Sabemos que um indutor não admite variações abruptas da</p><p>corrente. Quando isto acontece, surge a (FCEM) força contra eletromotriz</p><p>nos extremos do indutor, dada pela lei de Lenz, e que inverte a polaridade</p><p>nesses extremos, a qual força o diodo D1 a conduzir, restituindo dessa</p><p>forma a energia armazenada no indutor para a carga.</p><p>Nas formas de onda apresentadas, podemos ver o gráfico das</p><p>tensões de entrada, do diodo e o gráfico da corrente de coletor de Q1 e as</p><p>correntes na carga.</p><p>A Fig. 2.3 apresenta o circuito básico do tipo Fly-back. A chave está</p><p>simulando um transistor chaveando na freqüência do oscilador.</p><p>Um módulo mais real do conversor Fly-back podemos ver na</p><p>página seguinte, Fig. 2.4, com as respectivas formas de onda.</p><p>Fig. 2.3 - Fonte fly-back</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 16</p><p>Fig. 2.4 - Regulador Inversor (fly-back)</p><p>Funcionamento Básico: Este circuito do tipo Fly-back ou Inversor, tem a</p><p>característica de apresentar a voltagem de saída com a polaridade invertida</p><p>à tensão de entrada.</p><p>Quando o transistor Q1 estiver no estado de corte, não haverá</p><p>condução no diodo D1, neste caso a tensão e a corrente na carga são nulas.</p><p>Quando o transistor Q1 estiver no estado de condução, que é o de</p><p>saturação, irá fluir uma corrente no indutor, gerando neste instante um</p><p>campo magnético na mesma.</p><p>Quando o transistor Q1 que é o transistor de chaveamento entra em</p><p>colapso (corte), irá aparecer nos extremos da bobina uma (FCEM) força</p><p>contra eletromotriz, com polaridade inversa, colocando o diodo D1 em</p><p>condução, induzindo dessa forma uma tensão de saída sobre a carga, a qual</p><p>é de polaridade inversa à tensão de entrada.</p><p>Este conversor é o mais utilizado nas fontes dos televisores</p><p>modernos e monitores de vídeo.</p><p>Conversor Push-Pull: este tipo de conversor é um dos tipos mais antigos</p><p>usados em equipamentos de alta potência. Ele tem a característica de</p><p>funcionar com os transistores em contra fase; é similar a um amplificador</p><p>de áudio Push-Pull. Veja a Fig. 2.5A o seu diagrama.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 17</p><p>Fig. 2.5A - Circuito básico de um conversor push-pull</p><p>Conversor Half-Bridge: Este conversor é utilizado em circuitos de fontes</p><p>chaveadas de alta potência. A Fig. 2.5B mostra seu circuito básico. Ele</p><p>apresenta diversas vantagens sobre o conversor Push-Pull descrito</p><p>anteriormente.</p><p>Os televisores da marca Sony utilizam este conversor.</p><p>Fig. 2.5B - Circuito básico do conversor half-bridge</p><p>2.3 - Fontes em Configurações Série e Paralela</p><p>A maioria das fontes chaveadas para televisores utilizam o tipo Fly-</p><p>back, que alguns autores de livros especializados denominam também por</p><p>fonte paralela. Por conseguinte, os circuitos do tipo Buck é considerado</p><p>como fontes série.</p><p>O leitor deverá estar se perguntando:</p><p>Porque tanta preocupação com estes nomes?</p><p>Veremos mais tarde, quando entrarmos no capítulo de Técnicas de</p><p>Manutenção, quando da utilização do osciloscópio e do auxílio da lâmpada</p><p>série. Os procedimentos para reparos em fontes chaveadas, são distintos</p><p>para os tipos série e paralelo.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 18</p><p>As fontes chaveadas podem ser dos tipos auto-oscilantes ou não</p><p>auto-oscilantes.</p><p>As diferenças entre elas é que a auto-oscilante, recebe uma</p><p>realimentação positiva, vinda do secundário do chopper regenerando a</p><p>oscilação após a sua partida; e a não auto-oscilante, depende de um pulso</p><p>externo, normalmente vem do fly-back através de um transformador de</p><p>pulso, que aciona o oscilador, após a sua partida inicial.</p><p>A Fig. 2.6 apresenta o circuito tipo Buck auto-oscilante básico.</p><p>Fig. 2.6 - Circuito buck auto-oscilante série</p><p>Funcionamento Básico: Quando o circuito é ligado, o resistor R2,</p><p>denominado resistor de partida, aplica uma corrente na base de T1 e esta</p><p>corrente aparece no coletor multiplicada pelo fator beta, o qual é a</p><p>constante de amplificação.</p><p>Uma corrente crescente do coletor atravessa o indutor L1, que é o</p><p>primário do chopper, induz uma tensão no secundário L2 que é injetada na</p><p>base de T1, a qual funciona como uma realimentação positiva, levando-o à</p><p>saturação máxima.</p><p>Quando T1 fica saturado, a corrente de coletor de T1 permanece</p><p>constante; então, desaparece a indução magnética de L1 para L2 e por</p><p>conseguinte a realimentação positiva, colocando no corte o transistor T1.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 19</p><p>A Fig. 2.7 apresenta o circuito tipo Fly-back, também auto-</p><p>oscilante.</p><p>Fig. 2.7 - Circuito fly-back auto-oscilante paralelo</p><p>Funcionamento Básico: O transistor T1 funciona como uma chave</p><p>comutadora.</p><p>Quando o circuito é ligado, R1 aplica uma pequena corrente na</p><p>base de T1 fazendo-o conduzir.</p><p>A corrente de base de T1 surge no coletor multiplicada pelo fator</p><p>beta do transistor chaveador.</p><p>A corrente do coletor cresce e ao atravessar L1, que é o primário do</p><p>chopper, induz uma tensão em L3, que é o secundário e realimenta para a</p><p>base de T1, através de R2 e C2, fazendo-o conduzir até sua saturação.</p><p>Quando T1 atingir a saturação, a corrente do coletor será máxima e</p><p>neste caso cessa a realimentação positiva para a base de T1, levando o</p><p>transistor chaveador para o corte.</p><p>Quando inicia o corte, a corrente de coletor decresce do ponto</p><p>máximo para zero, induzindo uma tensão negativa em L3, a qual</p><p>realimenta a base de T1 com polaridade negativa.</p><p>A seguir R1 injeta novamente uma pequena corrente na base de T1</p><p>e dessa forma o ciclo é reiniciado.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 20</p><p>3</p><p>CIRCUITOS TÍPICOS DE</p><p>FONTES CHAVEADAS</p><p>3.1 - Fonte de Comutação Série</p><p>No circuito eletrônico da Fig. 3.1 , vemos um transístor (regulador)</p><p>bipolar está conectado em série com a linha de +B. Este transístor</p><p>alimentado por uma fonte comum através do primário de um</p><p>transformador de ferrite (chopper). Através da oscilação deste</p><p>transformador juntamente com alguns componentes ligados, o transistor</p><p>funciona como uma chave (ON/OFF), conduzindo e cortando cerca de</p><p>15.750 vezes por segundo. Quando este conduz, carrega o capacitor da</p><p>saída com 100 VDC. Quando o transistor corta, a tensão do capacitor</p><p>mantém o equipamento com alimentação. Quando se liga o equipamento</p><p>que pode ser TV, Minisystem, etc, o R2 polariza a base do regulador e este</p><p>conduz, fazendo passar corrente no chopper que induz um pulso no</p><p>secundário, sendo aplicado na base através de R3 e C3. O transistor</p><p>regulador então corta, interrompe a corrente, e o chopper induz outro pulso</p><p>para a base fazendo o regulador conduzir novamente e este ciclo se repete</p><p>sucessivamente.</p><p>Fig. 3.1 - Fonte série com transistor (auto oscilante)</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 21</p><p>3.2 - Fonte de Comutação Série com CI</p><p>Este tipo de fonte utiliza um circuito integrado normalmente do tipo</p><p>STR. Através da Fig. 3.2 podemos ver que no pino 3 entra o +B não</p><p>estabilizado da fonte comum e no pino 4 sai o +B já estabilizado. O pino 2</p><p>possui três funções: oferecer Start (disparo) inicial, geração, oscilação e</p><p>sincronismo da fonte com o circuito de varredura horizontal da TV através</p><p>de pulsos de 15.750 Hz oriundos do Flyback. Podemos ver que os</p><p>componentes que mantém a tensão estável na saída da fonte ficam todos</p><p>dentro do STR. Neste exemplo, como ocorre em várias TVs, o chopper</p><p>além de manter a oscilação da fonte, também fornece uma tensão que será</p><p>retificada e alimentará outros circuitos. O capacitor CF entre</p><p>os pinos 3 e 4</p><p>elimina os ruídos gerados pela comutação do CI. Esta fonte é do tipo bivolt</p><p>automática. Quando a TV é ligada em 220 V, a fonte comum fornece 300</p><p>VDC para o pino 3 do STR, mas a freqüência altera a oscilação mantendo</p><p>dessa forma a mesma tensão no pino 4.</p><p>Fig. 3.2 - Fonte serie com circuito integrado</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 22</p><p>3.3 - Fonte de Comutação em Paralelo com STK</p><p>Este tipo de fonte utiliza circuitos integrados do tipo STKxxxx, como</p><p>exemplo, temos o CI STK79037 (STK79038) ou IX1791 de 12 pinos na</p><p>Fig. 3.3. Ao ligar a TV, o pino 5 recebe a tensão de +B da ponte</p><p>retificadora, através do resistor de disparo, que alimenta o gate do</p><p>MOSFET comutador interno e a partir daí a fonte começa a oscilar. Os</p><p>pinos 1 e 3 recebem uma amostra da tensão da saída através do regulador</p><p>SE115 (IC3) e do fotoacoplador IC2. Dessa forma este circuito pode</p><p>compensar a alteração da freqüência (PWM) conseqüentemente alterará o</p><p>valor do +B caso haja necessidade de regulação e estabilização. Este</p><p>circuito utiliza o CI STRxxxx de 9 pinos.</p><p>Fig. 3.3 - Fonte do tipo paralela com STK</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 23</p><p>3.4 - Fonte Chaveada com Mosfet</p><p>Este circuito nada mais é que uma fonte chaveada do tipo paralelo</p><p>utilizando um CI, com um transístor MOSFET de potência, que</p><p>consome menos energia que um transístor comum para a mesma função.</p><p>Veja a Fig. 3.4. O oscilador PWM e o controle da fonte estão dentro do</p><p>IC1, que é oscilador/regulador. Ao ligar a TV, os pinos 2 e 6 recebem uma</p><p>tensão inicial de disparo e a fonte começa a oscilar. O MOSFET recebe a</p><p>tensão de entrada no dreno (D) e o sinal PWM no gate (G). O source (S)</p><p>liga a terra. Desta forma, há a comutação entre o primário do chopper que</p><p>transfere a tensão para os secundários originando os +B da fonte chaveada.</p><p>O pino 1 verifica os +B e ajusta a freqüência do CI para efetuar a correção</p><p>da fonte quando necessária. O diodo D2 e componentes associados</p><p>formam um circuito chamado snubber com duas funções: 1) Eliminar os</p><p>ruídos (EMI) gerados pela oscilação do MOSFET. 2) impedir que os pulsos</p><p>de tensão negativa induzidos no chopper retornem para a ponte retificadora</p><p>e queimem os diodos, fusível, etc.</p><p>Fig. 3.4 - Fonte com mosfet</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 24</p><p>3.5 - Fonte Chaveada em Paralelo com STR</p><p>A Fig. 3.5 apresenta um outro tipo de fonte chaveada muito utilizado</p><p>em aparelhos modernos. Este utiliza um CI do tipo STRxxxx. A tensão da</p><p>fonte convencional entra no pino 1 onde está o transistor comutador.</p><p>Existem várias ligações na parte externa do CI pelos pinos 1, 2 e 3. O CI</p><p>gera os pulsos PWM internamente, saindo pelos pinos 4 e 5 e indo para a</p><p>base do comutador (pino 3). O pino 9 do CI recebe dois +B: Um deles</p><p>vindo da ponte retificadora com objetivo de disparar a fonte e o outro</p><p>retificado e estabilizado pelo transistor Q1, mantém o CI alimentado. Na</p><p>estabilização do +B, o foto-acoplador IC2 e o regulador IC3 retiram uma</p><p>amostra do +B e enviam ao pino 7 do STR. Desta forma é verificada como</p><p>está a tensão na saída da fonte. Quando o +B aumenta de valor, o LED do</p><p>foto-acoplador acende mais intensamente e aumenta a tensão no pino 7 do</p><p>STR. Isto aumenta a freqüência do oscilador interno do STR, fazendo o</p><p>comutador cortar a uma freqüência mais elevada reduzindo a tensão</p><p>induzida no secundário do chopper, assim, o valor do +B volta ao normal.</p><p>Um defeito nos CIs: IC2 ou IC3 pode deixar o +B muito baixo ou alto.</p><p>Fig. 3.5 - Fonte paralela com STR</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 25</p><p>3.6 - Componentes Mais Utilizados em Fontes</p><p>Ponte Retificadora: É um bloco fechado contendo internamente quatro</p><p>diodos de silício com quatro terminais. Ver Fig. 3.6.</p><p>Pode perfeitamente ser substituído por diodos separadamente.</p><p>Exemplo de alguns diodos mais utilizados: 1N4007, SK1/16, RS1A</p><p>Fig. 3.6 - Ponte retificadora</p><p>Retificador Controlado de Silício (SCR): Este componente é um</p><p>diodo de silício de média potência, que pode ser controlado o seu disparo</p><p>através de um pulso de uma pequena tensão positiva aplicada na sua porta</p><p>(gate). Ver Fig. 3.7. Exemplo de alguns SCR mais utilizados: MCR265,</p><p>TIC126D, TIC106D</p><p>KSC5802</p><p>Fig. 3.7 - SCR</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 26</p><p>Diodo de Referência: É um diodo especial, que trabalha no circuito de</p><p>referência da fonte chaveada.</p><p>Só haverá condução se houver uma sobretenção na saída da fonte e</p><p>conseqüentemente uma tensão de disparo no terminal R do diodo.</p><p>Normalmente ele aciona um foto acoplador. Ver Fig. 3.8.</p><p>KA431</p><p>Fig. 3.8 - Diodo de referência</p><p>Diodo Zener: É um semicondutor que tem como característica a</p><p>sua polarização inversa; a sua função é estabilizar um circuito na tensão</p><p>“zener”. Ver Fig. 3.9. Exemplo de alguns diodos Zener mais utilizados:</p><p>BZX793V3, BZX795V2. Diodos SCHOTTKY (diodo rápido) - Exemplos:</p><p>MBR1100, MBR735, SKE462/6, SK4F1/10.</p><p>Fig. 3.9 - Diodo zener</p><p>Circuito Integrado: Na placa principal de um monitor ou TV podemos</p><p>identificar inúmeros circuitos integrados, porém, na fonte devem ter</p><p>poucos CI’s.</p><p>Para facilitar os reparos dessas fontes sem o uso do diagrama</p><p>esquemático, (muito difícil de adquirir) teremos que saber identificar os</p><p>CI’s, por estágio e a sua pinagem, pelo menos os pinos +V C.C. e terra,</p><p>facilitando assim a manutenção. Ver Fig. 3.10.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 27</p><p>Fig. 3.10 - Circuitos integrados</p><p>Transformador da Fonte Chaveada (Chopper): Os TV’s e monitores</p><p>modernos utilizam fontes chaveadas, que têm como características</p><p>trabalharem em alta freqüência, próximo de 40 kHz, trazendo muitos</p><p>benefícios aos circuitos, otimizando-os, miniaturalizando; por conseguinte</p><p>minimizando os defeitos de uma fonte, pois tem baixa dissipação. Ver</p><p>Fig. 3.11.</p><p>Fig. 3.11 - Transformadores CHOPPER</p><p>Transistor Bipolar: Nas fontes atuais são utilizados diversos tipos de</p><p>transistores em estágios de potência. É necessário portanto conhecermos</p><p>fisicamente os seus terminais para uma eventual substituição imediata, sem</p><p>erro. Ver Fig. 3.12.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 28</p><p>A seguir listamos alguns exemplos:</p><p>KSC945 - KSA733 - 2N3904</p><p>KSP42 - 2N6520</p><p>KSE800</p><p>Fig. 3.12 - Tipos de transistores bipolares</p><p>Transistor FET: O emprego dos transistores tipo FET (transistor de efeito</p><p>de campo) nas fontes oferece a certos circuitos, maior impedância de</p><p>entrada, conseqüentemente maior sensibilidade do sinal de entrada. Como</p><p>exemplo, temos: Ver Fig. 3.13.</p><p>BF245 - MPF112</p><p>Fig. 3.13 - Transistor FET</p><p>Transistor MOSFET: Podem ser de diversas tecnologias e têm as mesmas</p><p>características do FET, porém trabalha em alta potência: (chaveador da</p><p>fonte, saída horizontal), é resistente a alta comutação com altas correntes.</p><p>Ver Fig. 3.14. Exemplo de alguns mosfet’s mais utilizados: IRF640,</p><p>2SK727, K127.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 29</p><p>IRF630 - IRF630A</p><p>IRFR/U230A</p><p>Fig. 3.14 - Transistores MOSFET</p><p>Muitos dos componentes que encontramos nas fontes de</p><p>alimentação chaveadas são de uso comum e facilmente identificável com</p><p>uma boa inspeção visual.</p><p>Porém, alguns componentes podem não ser muito familiar ou - em</p><p>alguns casos - até mesmo irreconhecíveis.</p><p>3.7 - Circuitos Integrados e</p><p>Transistores</p><p>A maioria das fontes chaveadas comerciais utiliza, na etapa de</p><p>controle, circuitos integrados (CI) especificamente projetados para estas</p><p>funções. Seria impossível enumerar aqui todos os CI’s existentes que</p><p>exercem tal função, visto que cada fabricante possui um grande número de</p><p>unidade em sua linha de fabricação. O melhor a fazer, quando não</p><p>conhecemos o CI utilizado em uma determinada fonte, é procurar suas</p><p>especificações e funções de pinos em um catálogo de semicondutores (data</p><p>book).</p><p>Normalmente, as funções exercidas por esses CI’s são: oscilador,</p><p>PWM (modulador de largura de pulsos), comparador, referência de tensão</p><p>e, em alguns casos, circuitos de proteção, que inibem o funcionamento do</p><p>oscilador quando tivermos uma sobrecarga, ou um curto, na saída da fonte.</p><p>Apenas para efeito ilustrativo, a Fig. 3.15 e 3.16 mostram,</p><p>respectivamente, a função dos pinos e o diagrama de blocos internos de um</p><p>CI das famílias 1524, 2524 e 3524.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 30</p><p>Fig. 3.15 - Diagrama de blocos e função dos pinos de um circuito</p><p>integrado das famílias 1524, 2524 e 3524</p><p>AMPLIFICADOR OPERACIONAL DUPLO</p><p>KIA358P CONFIGURAÇÃO PINO DESCRIÇÃO</p><p>1</p><p>2</p><p>3</p><p>4</p><p>5</p><p>6</p><p>7</p><p>8</p><p>Saída A</p><p>Entrada A (–)</p><p>Entrada A (+)</p><p>Voltagem EE</p><p>Entrada B (+)</p><p>Entrada B (–)</p><p>Saída B</p><p>Voltagem CC</p><p>GaAs IRED E FOTO TRANSISTOR</p><p>TLP721 CONFIGURAÇÃO PINO DESCRIÇÃO</p><p>1</p><p>2</p><p>3</p><p>4</p><p>Anodo</p><p>Catodo</p><p>Emissor</p><p>Coletor</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 31</p><p>REGULADOR DE TENSÃO POSITIVA 5 V (8 V, 12 V)</p><p>PINO DESCRIÇÃO</p><p>1</p><p>2</p><p>3</p><p>Entrada</p><p>Terra</p><p>Saída</p><p>CORRENTE - CONTROLADOR DO MODO PWM</p><p>KA3842B PINO DESCRIÇÃO</p><p>1</p><p>2</p><p>3</p><p>4</p><p>5</p><p>6</p><p>7</p><p>8</p><p>Compensação</p><p>VFB</p><p>Sensor de Corrente</p><p>RT CT</p><p>Terra da Fonte</p><p>Saída</p><p>Voltagem CC da Fonte</p><p>Voltagem CC</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 32</p><p>CI BIPOLAR LINEAR</p><p>KIA6283K PINO DESCRIÇÃO</p><p>1</p><p>2</p><p>3</p><p>4</p><p>5</p><p>6</p><p>7</p><p>8</p><p>9</p><p>10</p><p>11</p><p>12</p><p>B. S. 1</p><p>Saída 1</p><p>Forma de Onda</p><p>NF 1</p><p>Entrada 1</p><p>Terra do Pré</p><p>Entrada 2</p><p>NF 2</p><p>Terra da Fonte</p><p>Saída 2</p><p>B. S. 2</p><p>Voltagem CC</p><p>TIPO PEÇA TIPO PEÇA</p><p>KSC945-Y</p><p>KSC1008-Y</p><p>KSC733-Y</p><p>2N3904</p><p>KSA614</p><p>TIP29</p><p>KSC1507</p><p>2N5410C-Y</p><p>2N5551C-Y</p><p>IRF9610</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 33</p><p>IRF630</p><p>KA78R12</p><p>1 - VIN</p><p>2 - VOUT</p><p>3 - GND</p><p>4 - VCC</p><p>IRFR/U230A</p><p>KA2H0880</p><p>1 - Drain</p><p>2 - GND</p><p>3 - VCC</p><p>4 - F/B</p><p>5 - Sync.</p><p>2SK2134</p><p>IRFS640</p><p>2SK2847</p><p>KIA431</p><p>Programmable</p><p>Shunt</p><p>Regulator</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 34</p><p>OBS.: Alguns transistores de chaveamento são críticos e requerem muito</p><p>cuidado na substituição, visto que algumas marcas de televisores e</p><p>monitores não admitem a equivalência.</p><p>Por exemplo, apresentamos alguns transistores utilizados na TV</p><p>Sony.</p><p>MODELOS TRANSISTORES</p><p>KV 2959T</p><p>KV 29V55B</p><p>KV 3470T</p><p>KV 34V55B</p><p>2SC4056MNP substituiu o 2SC4834 que está fora de</p><p>linha</p><p>KV 1439</p><p>KV 1440</p><p>KV 2159B</p><p>KV 2160B</p><p>KP 4353ST</p><p>KP 4151T</p><p>2SC4834MNP</p><p>KV 1450B</p><p>KV 2170B</p><p>KV 2172S</p><p>KV 2173S</p><p>LV 140MG</p><p>KV 205MP</p><p>KV 200MG</p><p>2SC4834EMNP não tem substituto</p><p>KV 1441B</p><p>KV 2158B</p><p>KV 2162S</p><p>KV 2163S</p><p>2SC4833MNP</p><p>Outros Tipos (Formatos) de Circuitos Integrados</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 35</p><p>Transistores Digitais: Nas placas motherboards ou Power são usados transistores</p><p>modernos chamados de digitais.</p><p>Isto se deve àqueles dispositivos bipolares que possuem internamente os</p><p>resistores de polarização.</p><p>Este tipo de polarização interna faz com que o transistor se estabeleça em</p><p>dois estados: Estado “ON” (ligado) e “OFF” (desligado).</p><p>Na condição ON, o semicondutor está saturado. Na condição OFF, o</p><p>mesmo se encontra no corte. Veja a Fig. 3.16 o transistor digital e a sua</p><p>simbologia.</p><p>Fig. 3.16 - Diagrama interno do transistor digital</p><p>Os valores de R1 e R2 têm normalmente os seus valores típicos em torno</p><p>de 47 KΩ, entretanto isso não é regra geral. Para conhecermos o circuito interno</p><p>dos resistores com seus respectivos valores precisamos consultar o databook ou</p><p>datasheet correspondente ao componente.</p><p>Transistores Digitais Duplos: São transistores específicos que trabalham em</p><p>circuitos lógicos. Normalmente são dois transistores encapsulados no mesmo</p><p>invólucro, contendo internamente os seus resistores de polarização. Veja a</p><p>Fig. 3.17. Nas PCI’s modernas, são vistos em larga escala na configuração</p><p>amplificador diferencial.</p><p>Fig. 3.17 - Transistor digital duplo</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 36</p><p>Rede de Resistores: Também chamado de array é muito usado na PCI dos</p><p>videogames. Normalmente possui 4 resistores iguais, com valores baixos. Veja a</p><p>Fig. 3.18 um exemplo com 4 resistores de 22 Ω, com o código RB119.</p><p>Fig. 3.18 - Array de 4 x 22 Ω</p><p>Rede de Diodos: Estes componentes são às vezes chamados de ponte de diodos.</p><p>Podem ser diodos retificadores (germânio), diodos de sinal (silício) ou zener.</p><p>Na Fig. 3.19 apresentamos três tipos, com os códigos respectivos.</p><p>(A)</p><p>(B)</p><p>(C)</p><p>Fig. 3.19 (A) Rede com 4 zener - (B) Ponte com 4 diodos – (C) Rede com 2 zener</p><p>Fusistores: Em alguns esquemas de Fontes dos equipamentos da Sony, o fusistor</p><p>está representado apenas com um semi-circulo indicando a interrupção da trilha</p><p>pelo componente. Exemplo: FB102, FB449, FB447, etc. Dessa forma pode</p><p>confundir o técnico na reparação.</p><p>A representação gráfica do componente está fora do padrão, por motivos</p><p>de compactação gráfica. Veja Fig. 3.20.</p><p>Componente Símbolo</p><p>FB447</p><p>Fig. 3.20 - Fusistor</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 37</p><p>Tipos de Componentes SMD: A maioria dos componentes SMD é feita de silício</p><p>(transistores, diodos, CIs) e soldada no lado das trilhas, ocupando muito menos</p><p>espaço numa placa de circuito impresso. Veja abaixo o exemplo de alguns tipos de</p><p>componentes SMD:</p><p>Resistor</p><p>47.000  ou 47 K</p><p>Transistor BC807</p><p>Equivalente SMD do BC327</p><p>Jumper (Fio)</p><p>Diodo BA512</p><p>A cor do catodo indica o Código</p><p>Eletrolítico</p><p>47 F x 10 V</p><p>Eletrolítico C = 16 V 105 =</p><p>1000000 pF = 1F (A faixa é o +)</p><p>Capacitor</p><p>(O valor não vem no corpo)</p><p>Circuitos Integrados BGA: BGA quer dizer (Ball Grid Array) redes de bolas de</p><p>soldas; todas as placas motherboards modernas usam estes CI’s.</p><p>Os componentes BGA tem por principal característica a alta integração de</p><p>circuitos eletrônicos embutidos e permite uma maior facilidade para o fabricante</p><p>de componentes de alterar (ou criar) circuitos integrados.</p><p>A sua denominação se deve a forma de conexão com a placa de circuito</p><p>impresso isto é, este componente não possui terminais de soldagem e sim pontos</p><p>de conexão (pads) na sua parte inferior onde são depositadas bolas de solda.</p><p>Estas conexões (bolas de solda) são dispostas de uma forma alinhada em</p><p>grade (grid) de onde provém o nome do componente.</p><p>Dentro do componente são feitas as diversas conexões com o seu circuito</p><p>interno.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 38</p><p>4</p><p>FONTE DE</p><p>ALIMENTAÇÃO DE</p><p>TELEVISÃO MODERNA</p><p>4.1 - Fonte Chaveada</p><p>O televisor é constituído por uma série de circuitos eletrônicos, que</p><p>necessitam ser alimentados por uma polarização adequada.</p><p>Os modernos televisores utilizam a tecnologia da fonte chaveada de</p><p>3ª e 4ª gerações.</p><p>Existem diversos tipos de fontes chaveadas: Fonte tipo série,</p><p>paralela, booster, fly-back etc. Cada uma com sua característica particular,</p><p>com suas vantagens e desvantagens.</p><p>Porém sabemos que para a fonte chaveada funcionar, teremos que</p><p>polarizar o seu circuito com uma fonte convencional, meia onda ou onda</p><p>completa.</p><p>Na Fig. 4.1, vemos um diagrama de blocos de uma fonte completa</p><p>de um televisor de 3ª geração da marca Sharp.</p><p>Percebemos que existe o bloco de uma fonte convencional,</p><p>alimentando o bloco de uma fonte comutada (chaveada).</p><p>Vamos abrir os blocos dos circuitos e analisarmos com calma, visto</p><p>que a fonte de televisores é a parte que mais dá defeitos, e é a mais crítica.</p><p>Esta fonte é a mais simples e o seu funcionamento básico é similar as mais</p><p>sofisticadas, as quais veremos na seqüência. A entrada da fonte pode ser</p><p>127 V ou 220 V, ou seja, é uma fonte comumente chamada de bivolt, ela</p><p>aceita automaticamente as duas tensões da rede.</p><p>Filtro de Linha: É um circuito formado por indutâncias e capacitores, que</p><p>tem a função de eliminar ou minimizar as interferências eletromagnéticas,</p><p>visto que a própria fonte chaveada a qual trabalha em freqüências altas,</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 39</p><p>poderá causar EMI (interferência eletromagnética) na rede elétrica ou</p><p>receber pulsos transientes dela.</p><p>Fig. 4.1 - Diagrama de blocos de uma fonte de um televisor</p><p>Ponte Retificadora: É um bloco ou um conjunto de diodos de silício, que</p><p>retificam a corrente alternada em onda completa, gerando uma tensão</p><p>contínua na saída e filtrada pelo capacitor eletrolítico.</p><p>Conversor CC/CC: É um circuito formado por um transistor comutador,</p><p>FET ou MOSFET de potência, e um transformador de alta freqüência,</p><p>chamado de trafo chopper, que comutam uma freqüência de</p><p>aproximadamente 40 kHz, onda quadrada e retificada em vários tapes do</p><p>enrolamento secundário.</p><p>Circuito de Controle: É um circuito integrado que recebe uma tensão de</p><p>referência da saída DC e injeta no circuito regulador.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 40</p><p>Circuito de Regulação: É um circuito integrado que recebe a informação</p><p>do circuito de controle e altera a onda quadrada, em uma técnica especial,</p><p>que é chamada de modulação por largura de pulsos (PWM), alargando ou</p><p>estreitando o pulso, fazendo aumentar ou diminuir a tensão de saída +B.</p><p>Os pulsos controlam a base ou gate do transistor chaveador da</p><p>fonte. Ver Fig. 4.2.</p><p>Um pulso PWM controla o duty cycle (A);</p><p>Os pulsos controlam a taxa de chaveamento (B).</p><p>Fig. 4.2 - Fonte chaveada</p><p>A grande vantagem desse circuito é que ele produz baixa dissipação</p><p>de potência, emprega componentes de pequeno porte, não utiliza</p><p>transformador de rede e seu ripple é o menor possível.</p><p>A grande desvantagem é que trabalha com altas freqüências,</p><p>de 40 kHz a 80 kHz e produz uma interferência característica dos seus</p><p>harmônicos, com um som, típico de fritura, afetando diretamente o vídeo,</p><p>necessitando assim, cuidados nas filtragens das diversas fontes.</p><p>Como já foi dito anteriormente, a fonte de alimentação dos</p><p>monitores basicamente têm esse diagrama, mostrado na Fig. 4.2.</p><p>4.2 - Funcionamento de uma Fonte Dual</p><p>Fonte chaveada do tipo dual é aquela que opera automaticamente</p><p>em 127 V ou 220 V.</p><p>A fonte é do tipo oscilante e, assim ela tem a característica de</p><p>oscilar independente de qualquer outro pulso externo. Essa oscilação é</p><p>responsável pelas tensões de saída das fontes 115 V, 13,5 V e 12 V.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 41</p><p>Se as tensões de saída ou a rede tiverem variações, a compensação</p><p>ocorrerá através da variação da freqüência de oscilação da fonte, ou seja,</p><p>do oscilador composto pelo T702 e IC701.</p><p>Todas as fontes chaveadas possuem um transistor chaveador PWM.</p><p>Quando a tensão da rede for 220 VAC, a freqüência é de</p><p>aproximadamente 80 kHz e de aproximadamente 60 kHz quando a tensão</p><p>da rede for 120 VAC.</p><p>Esta fonte possui o transistor chaveador dentro do CI IC701</p><p>(MOSFET).</p><p>No instante em que o cabo AC é conectado na tomada, a tensão da</p><p>rede é retificada através dos diodos D701, D702, D703, D704 (ponte</p><p>retificadora) e filtrada por C707. A partir daí, esta tensão terá dois</p><p>caminhos a percorrer:</p><p> Para 1702: A tensão proveniente da ponte retificadora entra pelo pino</p><p>7, passa pelo enrolamento NP e sai através do pino 12, indo para os</p><p>pinos 11 e 12 do IC701 (dreno de TR1).</p><p> Para R704 (resistor de disparo): A tensão proveniente da ponte</p><p>retificadora passa pelo resistor R704 (resistor de disparo), entra no</p><p>IC701 através do pino 5 e aciona o gate do FET (TR1), que se encontra</p><p>dentro do chip IC701. Ver Fig. 4.4.</p><p>Circuito Snaber: O circuito snaber tem duas funções muito importantes.</p><p>Uma delas é eliminar o ruído de alta freqüência provocada pela mudança</p><p>de estado de TR1 e a outra é impedir que a corrente reversa de T702</p><p>retorne para a ponte retificadora. Ver Fig. 4.3.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 42</p><p>Fig. 4.3 - Circuito snaber</p><p>Fig. 4.4 – Circuito regulador e oscilador PWM</p><p>Circuito Hot = (Quente) ( ): É o circuito que se encontra no primário do</p><p>chopper.</p><p>Como mostra a Fig. 4.4, a tensão DC de saída da ponte retificadora,</p><p>através de R704, é aplicada no gate de TR1, fazendo-o conduzir. Com a</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 43</p><p>condução de TR1, flui a corrente via dreno do TR1, passando pelo</p><p>enrolamento NP do transformador de pulso. Desta forma, é introduzida a</p><p>tensão no enrolamento ND, via pino 7 do IC701. Este enrolamento ND foi</p><p>dimensionado para continuar fazendo com que TR1 continue conduzindo,</p><p>até elevar a tensão no resistor R707 (detector de corrente).</p><p>Quando a tensão ultrapassar aproximadamente 0,6 V no R707</p><p>(detector de corrente), o potencial na base de TR3 é suficiente para fazer</p><p>com que ele conduza. Com a condução de TR3, TR1 é levado ao corte.</p><p>Com o corte de TR1, é transferido o campo magnético para o secundário</p><p>do transformador de pulso T702 (enrolamento NS).</p><p>Simultaneamente, na base do TR3 é fornecida a tensão negativa</p><p>proveniente do enrolamento ND (via pino 7 do IC701), fazendo TR3 ser</p><p>levado novamente ao corte.</p><p>Repetindo o funcionamento acima várias vezes, a tensão</p><p>extremidades da carga se eleva. Enquanto TR1 estiver cortado é</p><p>transferido o campo magnético para o secundário e no enrolamento ND</p><p>posteriormente. Assim, TR1 conduz, levando o circuito a uma regulação</p><p>estável que pode variar de 50 kHz a 80 kHz.</p><p>Vimos anteriormente que, após o cabo AC ser conectado na</p><p>tomada, a fonte começa a oscilar, gerando automaticamente as tensões de</p><p>saída. Porém, é necessário que haja um circuito regulador para que a</p><p>tensão de saída permaneça estabilizada, O circuito regulador é composto</p><p>por IC702, IC731 e TR1 (IC701) como mostra a Fig. 4.5.</p><p>Circuito Cold (Frio) ( ): É o circuito que se encontra no secundário do</p><p>chopper.</p><p>Uma amostra da tensão da fonte é retirada do cátodo de D731 e</p><p>aplicada na base de T1, através do pino 1 do IC731. Essa tensão é</p><p>comparada com a referência fixada por ZD1 no interior de IC731. O</p><p>resultado dessa comparação faz o fotodiodo e o fototransistor (no interior</p><p>do IC702) conduzir ou cortar, se eles conduzirem, a tensão na base de TR2</p><p>(interior do IC701) vai baixar, levando-o á condução. Com isso, TR1 é</p><p>levado ao corte, e assim altera sua freqüência de oscilação.</p><p>Caso a variação na saída seja positiva, a freqüência do oscilador</p><p>aumenta, fazendo com que TR1 fique por mais tempo cortado. Assim,</p><p>ocorre</p><p>a diminuição da tensão da fonte. Vamos analisar a atuação dos</p><p>componentes da fonte, caso a tensão se eleve.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 44</p><p>O opto ou foto acoplador se faz necessário para manter a isolação</p><p>entre os circuitos hot (primário do chopper) e cold (secundário), que</p><p>corresponde ao IC702.</p><p>Fig. 4.5 - Circuito de tensão de referência</p><p>Como já vimos, a tensão de amostra entra na base de T1 via pino 1</p><p>do IC731. Quando a tensão de base for maior que o emissor em 0,6 V, T1</p><p>vai conduzir, polarizando o fotodiodo, que polariza também o foto-</p><p>transistor, fazendo TR2 conduzir. Com a condução de TR2, TR1 será</p><p>levado ao corte, fazendo a tensão de saída da fonte diminuir. A fonte gera</p><p>3 tensões diferentes para alimentar seus estágios: 115 V, 13,5 V e 12 V.</p><p>Vejamos como isso ocorre.</p><p>O enrolamento primário (NP) de T702 se comporta como</p><p>autotransformador. Assim, durante os períodos de corte de TR1, nos</p><p>terminais 2, 4 e 6 de T702 formam-se as tensões de saída. Os valores</p><p>dessas tensões são proporcionais:</p><p> Ao número de espiras do enrolamento em relação ao terminal terra;</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 45</p><p> À energia armazenada no enrolamento primário durante os períodos de</p><p>condução de TR1.</p><p>Na Fig. 4.6 podemos ver o diagrama completo da fonte chaveada do</p><p>televisor Sharp.</p><p>Sendo que:</p><p>TR1 = MOSFET chaveador</p><p>IC701 = Regulador</p><p>IC702 = Isolador e controlador da tensão de saída</p><p>IC731 = Tensão de referência</p><p>T702 = Trafo chaveador</p><p>Snaber = Filtro EMI</p><p>PWM = Modulador por largura de pulso</p><p>Precauções: Devemos tomar algumas precauções na hora de efetuar a</p><p>manutenção de uma fonte chaveada. As tensões de saída são</p><p>estabilizadas desde que não ocorra um aumento excessivo da</p><p>tensão do pino 11 do IC70l; como por exemplo, o não</p><p>funcionamento do circuito regulador. Por este motivo, para</p><p>não provocar danos em outros estágios, é recomendável</p><p>desconectar todas as saídas da fonte e conectar entre a saída</p><p>da fonte de 115 V (cátodo D731) e no GND do chassi um</p><p>resistor de carga 560/20W.</p><p>A seguir apresentamos as fontes dos televisores Sharp, Philco e</p><p>Philips para o leitor identificar as diferenças entre si. Ver Fig. 4.6, 4.7 e</p><p>Fig. 4.8.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 46</p><p>Fig. 4.6 - Fonte de alimentação chaveada Sharp tipo fly-back</p><p>auto-oscilante dual</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 47</p><p>5</p><p>FONTES</p><p>CHAVEADAS DE</p><p>TELEVISORES TRC</p><p>5.1 - Fonte Chaveada TV Philco Chassi CPH05</p><p>Philco Modelos (PC 1443/2043; PC 1444/2044; PC 2144; PCS 2168):</p><p>Esse chassi é apresentado na Fig. 5.1 e utiliza uma fonte chaveada série,</p><p>auto-oscilante, enquanto o circuito horizontal não entra em operação. Após</p><p>o disparo do circuito horizontal a fonte recebe pulsos do mesmo,</p><p>sincronizando a oscilação. Vale lembrar que a sincronização com o</p><p>horizontal é bastante interessante, para que a interferência eletromagnética</p><p>(EMI) produzida pela fonte, se manifeste no retraço horizontal ficando</p><p>invisível.</p><p>O funcionamento está baseado no chaveamento obtido no IC901,</p><p>pinos 3 e 4. Uma análise cuidadosa mostra que o Vcc proveniente da ponte</p><p>retificada chega ao pino 3 do IC901 via o primário do transformador</p><p>chopper (pinos 3 e 1). A saída do chaveamento (pino 4 do IC901), é</p><p>filtrada, constituindo a linha +95 V que alimenta o circuito horizontal.</p><p>A condução inicial (partida) é promovida pelo R902 que polariza o</p><p>pino 2 do IC901, sendo sustentada pelos pulsos de realimentação</p><p>provenientes do pino 12 do chopper passando por R905 e C914. Os demais</p><p>transistores do IC901 controlam o tempo de condução do chaveador</p><p>baseado na tensão de referência do pino 5.</p><p>Como já se sabe, o tempo de condução do chaveador deve</p><p>aumentar se a tensão de saída tender a cair e vice-versa.</p><p>Assim que o circuito horizontal entrar em operação a freqüência e</p><p>fase de oscilação passa a ser comandada pelos pulsos derivados do pino 3</p><p>do fly-back (T701), que chegam ao pino 2 de IC901 via R905 e D902.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 48</p><p>O secundário 7 e 8 do chopper é responsável pela geração da linha</p><p>de +20 V (retificada por D904). A linha de +5 V que alimenta o micro é</p><p>regulada por Q903 e ZD902 a partir da linha de +20 V.</p><p>Stand-by: O comando de power do micro não atua na fonte e sim na</p><p>alimentação do oscilador horizontal (pino 36 do IC501). No power on,</p><p>Q901 corta, saturando Q904 e Q905, ativando o H-Vcc (alimentação do</p><p>oscilador).</p><p>Proteção: Na linha de +95 V existe um circuito de proteção de sobre-</p><p>tensão composto pelo SCR Q902 e o diodo zener ZD903. Quando a tensão</p><p>subir atingirá o valor do zener, disparando Q902. Com o disparo de Q902,</p><p>a linha de +95 V é colocada em curto, desarmando a fonte ou abrindo o</p><p>fusível.</p><p>Outra proteção de sobre-tensão é feita pelo diodo zener ZD904, que</p><p>protege a linha de +20 V. Se a tensão subir o zener entra em curto,</p><p>desarmando a fonte, ou queimando o fusível.</p><p>Reparações:</p><p>a) A fonte não oscila, ou seja, não existe +95 V e nem +20 V. (porém</p><p>existe o Vcc após a retificação):</p><p> Aplicar uma lâmpada de 150 W em série com a rede;</p><p> Fazer um jump entre os pinos 3 e 4 de IC901 (se quiser maior</p><p>segurança utilizar um resistor de 100 Ω/20 W);</p><p> Desligar o SCR Q902;</p><p> Desligar D904 e ZD904, ligando no R903 uma fonte externa de</p><p>+20 V;</p><p> Ligar a TV e observar:</p><p> Se a TV funcionar normalmente é porque o defeito se encontra</p><p>na própria fonte ou nos elementos de proteção;</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 49</p><p>Fig. 5.1 - Fonte da TV Philco</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 50</p><p>OBS.: Mantendo a lâmpada em série, porém desfazendo o jump, se pode</p><p>tentar ligar a TV sem o SCR Q902.</p><p> Caso a TV permaneça inoperante, o defeito provavelmente se</p><p>encontra no circuito horizontal. Nesse caso se começar a</p><p>pesquisa verificando a presença do H-Vcc no pino 36 do IC501,</p><p>habilitado pelo power do micro. Sabe-se que um jump entre</p><p>coletor e emissor de Q905 desabilita o stand-by;</p><p> Caso a TV não opere e a lâmpada em série apresente alto brilho,</p><p>é porque existe um curto na linha de +95 V, devendo-se iniciar a</p><p>pesquisa pelos dispositivos da saída horizontal (transistor,</p><p>amortecimento, deflectora, fly-back, etc.).</p><p>b) A fonte opera porém emite ruído audível e/ou interferente na tela:</p><p> A causa mais provável é a ausência dos pulsos que a sincronizam</p><p>com o horizontal (R905 e D902).</p><p>OBS.: Em casos de sobre-carga na fonte também é comum a emissão de</p><p>ruído audível, pois a freqüência da mesma cai.</p><p>c) A fonte não regula:</p><p> Verificar R918, responsável pela tensão de referência no pino 5 do</p><p>IC901.</p><p>O próprio IC901 pode estar danificado.</p><p>d) Queimando o fusível:</p><p> Desligar o pino 3 do IC901, persistindo o curto, verificar a</p><p>retificação e filtragem.</p><p>Caso o curto desapareça, religue o pino 3, entre com a lâmpada</p><p>em série e desligue o SCR Q902. Se o curto desaparecer pode ser o</p><p>próprio circuito de proteção. Não desaparecendo pode ser o próprio</p><p>IC901. A linha de +20 V deve ser substituída por uma fonte externa,</p><p>ficando fora de suspeita.</p><p>Eng. Arilson Bastos - Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas 51</p><p>5.2 - Fonte Chaveada da TV CCE</p><p>CCE Modelo (HPS 2092): Esta é mais uma fonte auto-oscilante de</p><p>chaveamento paralelo, onde o chaveador é o MOSFET Q801, que recebe</p><p>pulsos em sua gate provenientes do pino 3 do IC801.</p><p>O chaveamento de corrente é feito no primário do transformador</p><p>chopper (pinos 1 e 5 de TF802), através do +Vcc da ponte retificadora</p><p>(D801 a D804) que entra no pino 1 de TF802, e fecha o circuito pelo pino</p><p>5 e pelo dreno/source do MOSFET Q801 e os</p>