Una diferencia fundamental entre TV y MONITOR es la etapa PWM. Esta etapa, incluida entre la fuente de alimentación y la salida horizontal, tiene una función principal y varias secundarias, tan importantes como la principal.

Un monitor puede trabajar a diferentes definiciones de pantalla que pueden ser cambiadas a voluntad desde la pantalla de WINDOWS; o pueden predisponerse automáticamente al invocar un programa (cosa habitual en los video juegos). Un TV funciona prácticamente siempre a la misma definición de pantalla, ya que la diferencia de frecuencia horizontal, entre las normas mas alejadas\ entre sí, es de 15.625Hz (PAL entre otras) para normas de 50Hz, a 15.750Hz para normas de 60Hz (NTSC entre otras).

Cuando la frecuencia horizontal cambia de 32kHz a 64kHz (como en un monitor moderno), no se puede trabajar con la misma tensión de fuente para la etapa de salida horizontal. La razón es que el ancho es inversamente proporcional a la frecuencia, si no tenemos en cuenta la variación de tensión extra alta.

Por lo tanto, se impone cambiar la tensión de fuente de la etapa de salida horizontal para compensar las cosas. En principio parecería que la solución más lógica es hacer una fuente con múltiples tensiones de salida y seleccionarlas con llaves a mosfet o a transistores.

Pero esto implica una llave por cada norma y la solución se convierte en algo muy caro.

Por otro lado, en el monitor se generan algunos problemas que no existen en un TV. Uno de ellos es el encendido suave. Está debidamente comprobado, que una etapa de salida horizontal con un fly back con triplicador incluido, dura mucho más si la tensión de fuente crece suavemente en un tiempo de unos 5 segundos. Con una etapa reguladora en serie (de alto rendimiento), se puede lograr que la tensión de salida crezca con una curva, en función del tiempo tal como lo desee el diseñador del monitor.

El otro problema es la estabilidad del ancho en función del brillo de la imagen. Si Ud. mira un TV desde cerca, seguramente va a observar que cuando una imagen contiene zonas blancas varía el ancho y se producen torceduras de la imagen. Estas torceduras no se observan mirando desde una distancia normal, para ver TV, que es de unos 3 metros.

Pero un monitor se observa siempre desde unos 30 cm y allí no deja de apreciarse la falla.

¿Pero por qué se produce la torcedura?
Una imagen blanca requiere mucha corriente pasando por el tubo y una negra prácticamente ninguna. La fuente de tensión extra alta es como cualquier otra fuente, tiene una regulación de tensión determinada, producto de su resistencia interna que suele ser bastante elevada.

En la figura 1 se puede observar una simulación del circuito de AT de un monitor promedio, con una carga variable que consume lo que consume el tubo entre una imagen brillante y otra oscura (100µA y 1.5mA) Cuando la carga es de 250 Mohm, circulan 100µA y la tensión de salida cae hasta un valor de 23.8kV, produciendo un incremento del ancho que está en el orden del 2.5% (la mitad de la variación de la tensión extra alta).

¿Cómo se puede solucionar este problema?
Cuando la regulación de una fuente es baja, se puede proceder a regularla de algún modo.

Un regulador de tensión, tiene dos sectores fundamentales. El sensado de la salida y la actuación sobre el circuito para incrementar o decrementar la misma.

En una palabra, que la regulación se mejora introduciendo una realimentación adecuada.

En el curso de fuentes pulsadas, que está desarrollando el autor en nuestra revista, podrá Ud. encontrar muchos ejemplos de circuitos medidores de tensión de salida con su correspondiente optoacoplador.

¿Pero cómo sensar una tensión de 25kV?
Es un problema complejo que dividió a los fabricantes de monitores en dos bandos. Un bando realiza una medición directa de la tensión extra alta (precisión de ajuste) y el otro una medición indirecta (mejor confiabilidad).

Analicemos los métodos uno a uno empezando por el método directo.

Todos los fly backs modernos tienen incluidos los potenciómetros de foco (dos en los casos de monitores de mayor calidad) y de screen. El circuito se puede observar en la figura 2.

Como se puede comprobar, existen dos resistores y dos potenciómetros (todos especiales para AT) conectados en serie sobre la AT. El capacitor para el rectificador de AT, que por simplicidad se representó como D1, es en realidad doble. Existe uno dentro del fly back de aproximadamente 2000pF y otro formado por el metalizado y el acuadag del tubo de aproximadamente 3.500pF.

Los fabricantes que se inclinan por la medición directa, levantan la pata de masa del fly back y la retornan a masa por un resistor de bajo valor para formar un divisor resistivo, desde dónde sensar un valor proporcional a la AT. Observe el circuito equivalente en la figura 3.

Por el momento olvídese del capacitor agregado C2. El valor de R6 se calcula para que la alta tensión genere una tensión de realimentación de un par de voltios, como para que luego pueda ampliarse con un amplificador operacional. En nuestro caso, un valor de unos 22kohm para formar un divisor por 10.000 veces y lograr una tensión de realimentación de 2,5V.

Ahora observemos el circuito con C2 = 0. Si en AT sóo existiera una componente continua, la tensión de realimentación también lo sería y todo funcionaría maravillosamente bien. Pero justamente, estamos tratando de corregir una componente de CA en la salida de AT que es la que produce la modulación de ancho.

Para que la componente de CA y de CC de la AT tengan un valor proporcional que llamamos Vrealimentación, se debe construir un atenuador compensado.

Si R5 y R6 forman un atenuador resistivo por 10.000; C1 y C2 deben formar un atenuador capacitivo por 10.000 y eso significa que C2 debe ser 10.000 veces mayor que C1 es decir de unos 22µF. En la práctica, este valor fluctúa entre 4,7 y 47µF siendo más comunes los valores cercanos a 4,7µF.

Si se cortan los resistores y potenciómetros, existe una posibilidad remota de reparación cortando la zona del focus pack con una sierra y reparando con pintura de carbón. También se puede usar un focus pack por afuera, pero no son cosas recomendables porque siempre se pueden producir fugas o arcos difíciles de manejar. Pero la falla más común es el capacitor C1 en cortocircuito y allí se puede hacer mucho. Se puede sacar el capacitor con una fresa y una agujereadora de pie, reemplazarlo por otro y luego volver a sellar todo con una mezcla de resina epoxi para AT y mica en polvo (atención porque la mica en polvo es cancerígena).

Muchos de los que se dedican a realizar este trabajo, simplemente retiran el capacitor C1 dado la dificultad para construirlo bobinando poliéster y aluminio.

Si se retira el capacitor C1 se pueden producir dos fallas bien características. Si estaba retornado directamente a masa y no formaba parte de un divisor compensado, sólo se producen torceduras, porque el capacitor de AT pasa de 5.000pF a sólo 3.000pF. (Sólo queda el capacitor formado por el tubo).

Si formaba parte de un atenuador compensado, el atenuador deja de estarlo y las variaciones de CA de la AT no llegan a aparecer sobre R6 porque C2 ejerce un efecto de filtrado.

Esto significa que el monitor pierde la realimentación por completo y genera más torceduras intolerables, cuando se aumenta el brillo o el contraste de la imagen.

¿Existe alguien en nuestro país que pueda reemplazar
el capacitor C1 por otro del mismo valor?
No existe o por lo menos yo no lo conozco. Este capacitor C1 debe tener una forma y un tamaño tal, que sólo lo puede construir el fabricante del fly back, utilizando poliéster metalizado. Como este material no se consigue en Argentina para aislaciones de 30kV y su importación requiere inversiones cuantiosas, debemos deducir que los fly backs reparados generan el misterio del capacitor fantasma. Nosotros actuamos del siguiente modo: construimos el capacitor de mayor valor posible que podamos fabricar para que entre en el agujero del fly back y le preguntamos al reparador en qué monitor lo va a utilizar.

Si el monitor tiene la pata de retorno a masa, le indicamos que cambie el fly-back con su capacitor nuevo más pequeño, sin cambiar los valores del circuito. Si la pata no va directamente a masa, le preguntamos el valor del resistor R6 a masa y le calculamos el nuevo valor de C2. No es lo ideal pero por lo menos es aceptable.

¿Y si mandé a reparar un fly back
y tengo dudas de que hayan colocado un capacitor?
Si el retorno está a masa, pruebe el monitor con señal de la PC, cargando el programa de prueba de NOKIA MONITORS y utilizando la pantalla de prueba de AT. Esta pantalla tiene una imagen negra con un cuadrado blanco en el medio, que cada medio segundo se invierte. Es decir que queda el fondo blanco con un cuadrado negro. Como la imagen tiene un marco rectangular, es posible observar las torceduras sobre éste para determinar si son aceptables (por lo general no lo son).

Si el retorno no está a masa, le aconsejamos que no lo pruebe porque se puede quemar el transistor de salida horizontal en su intento de compensar la AT.

Saque el capacitor C2 (de 4,7µF a 22µF) y reemplácelo por un capacitor cerámico disco de .1µF. Eso es lo mejor que puede hacer si no quiere comprar otro fly back. Nosotros no lo aconsejamos, pero si no le decimos nada, seguramente Ud. lo va a probar sin hacer ningún cambio y va a quemar un transistor de salida. Y lo peor es que va a pensar que hay otra falla, no relacionada con el fly back.

Hasta aquí no parece que el método directo tenga riesgo inherente a su diseño, por lo que no se entiende que lo haya catalogado de preciso, pero poco confiable.

Ocurre que las señales sobre R6 no son, precisamente, altas (nos referimos a las variaciones de CA). En efecto, si la fuente regula mal y la AT varía 1kV la variación sobre R6 es de sólo 1kV/10.000 = 0,1V es decir 100mV con un valor de continua de 2,5V aproximadamente. Esto significa que debemos usar un amplificador operacional con una ganancia de por lo menos 10 veces. Ver la figura 4.

Este circuito funciona del siguiente modo: sobre R6 existe una polarización de continua de 2,5V y variaciones de alterna de unos 100mV. Las fluctuaciones de alterna y la polarización de continua se aplican a la entrada negativa del operacional por medio de R6. La misma tensión de polarización, pero con las fluctuaciones filtradas por C3, se aplican a la entrada no inversora. El operacional posee una cualidad que es el rechazo de modo común. Si se aplica una tensión continua con respecto a masa en cualquiera de sus entradas y a la otra se le aplica la misma tensión, la salida no cambia. Es decir, que maneja las dos señales en el modo diferencial.

La salida del operacional es proporcional a la diferencia de las entradas es decir a CC + CA + - CC, es decir proporcional a las variaciones de CA, que es el error de regulación de la fuente de AT.

¿Y cuál es el componente con riesgo en este circuito?
Sin lugar a dudas el amplificador operacional CI1, que está conectado sobre el retorno del focus pack. Cualquier chispita dentro del fly back puede provocar la destrucción de CI1. Observe que los pulsos sobre la AT son aplicados por C1 sobre el resistor R6.

Cuando se produce un flashover se generan pulsos de corta duración, que quedan aplicados a los terminales de entrada de CI1 porque C2 es un componente inductivo.

En los circuitos reales, C2 suele tener un .1µF cerámico disco en paralelo, que minimiza el problema, pero aun así es un circuito de alto riesgo. ¿Se da cuenta ahora por qué cuando debíamos sacar C2, le dijimos que lo reemplace por un .1 cerámico disco? Si ya tiene un cerámico colocado allí, simplemente quite C2.

Debido a todos estos problemas, muchos fabricantes utilizan el método indirecto de medición de AT que veremos en otra entrega.