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SERVICIO TECNICO
TECNOLOGÍAS DE
RETROILUMINACIÓN
EN TV LCD
Introducción
Habiendo alcanzado en
muchos sentidos
la igualdad en la
circuitería electrónica,
y con objeto de atraer al consumidor
con la calidad de imagen de sus
televisores, los fabricantes se
plantean desarrollos cada vez
más complejos y eficientes de los
displays de LCD. Es una carrera
que todos buscan ganar. Para
conocer mejor esta competencia, lo
invitamos a leer este artículo.
Prof. Francisco Orozco Cuautle
34 ELECTRONICA y servicio No. 200
Ciertamente, los televisores con sistema de retroiluminación por lámparas de cátodo frío (CCFL) tienen una
calidad de imagen bastante razonable. Sin embargo,
sufren un desgaste prematuro que causa auto-apagados
aleatorios.
Por otra parte, el sistema de retroiluminación CCFL
tiene la desventaja tecnológica de que no puede hacer
variar los niveles de brillantez por sectores o áreas (dimming). Esto atenta contra los niveles de contraste de las
imágenes reproducidas, que son muy claras en ambientes oscuros y que, en comparación con los ingenios más
modernos de hoy, tienen una calidad apenas regular.
La forma en que las lámparas de cátodo frío están
dispuestas, es el origen de su nombre; por ejemplo, se
le denomina directo (Direct) al ensamble paralelo de
tubos; y de borde (Edge), al que tiene solamente tubos
en sus orillas (figura 1).
Como usted sabe, el sistema CCFL fue reemplazado por el de LEDs de luz blanca de alta luminosidad
Tecnologías de retroiluminación en TV LCD
Retro-iluminación directa
Retro-iluminación de borde
Figura 1
(figura 2). En este nuevo sistema, la fuente de iluminación es un conjunto de diodos emisores de luz, cuya
distribución es igual que la de los montajes CCFL en
los arreglos de tipo directo (Direct) y de borde (Edge).
Después de todo, con el sistema de LEDs de luz
blanca se obtiene una luminosidad más significativa
que la que ofrece el sistema CCFL; además, se logran
colores más brillantes. Sin embargo, en su aspecto general o global, el contraste estático de la imagen se
mantiene en bajo nivel.
Figura 2
Menor nivel de consumo
Mayor brillantez que CCFL
Mayor plazo de vida
Menor fragilidad
Tamaño reducido
Relativamente barato
Contraste local
Entonces surge la variante denominada contraste local
(local dimming), que se fundamenta en iluminar pequeños sectores. Cada una de estas porciones se controla
de forma independiente; y entonces, por ejemplo, mientras en un sector del sistema de LEDS se tiene un nivel
de alto brillo, en el sector adyacente el brillo es de menor intensidad o está apagado (figura 3). Esto permite
reproducir imágenes más reales e intensas en brillo y
color, y reduce significativamente el consumo de energía eléctrica del equipo.
Al contraste local se le denomina también contraste dinámico.
Las principales averías del sistema de retroiluminación de control local o contraste dinámico, ocurren
en la etapa inversora o el excitador de LEDs. Por lo
tanto, el primer paso para dar servicio consiste en revisar el funcionamiento de esta sección, incluso antes
de intentar abrir el panel LCD del televisor.
Enciende y apaga al instante
Oscuro intenso
Figura 3
Imagen de alto contraste
ELECTRONICA y servicio No. 200 35
SERVICIO TÉCNICO
Figura 4
Vcc
RESET
SDA
SCLK
Logic
Processing
ID0 ID1
ID2
Address
Configuration
POR
Data
Buffer
CLK
Generation
TSD
PWM (7 bits)
ConstantCurrent Driver
ConstantCurrent Driver
/OUTR2
/OUTR1
/OUTR0
Rext-R
PWM (7 bits)
ConstantCurrent Driver
/OUTG2
/OUTG1
/OUTG0
PWM (7 bits)
PWM (7 bits)
ConstantCurrent Driver
ConstantCurrent Driver
ConstantCurrent Driver
PWM (7 bits)
PWM (7 bits)
/OUTB0
/OUTB1
ConstantCurrent Driver
ConstantCurrent Driver
/OUTB2
PWM (7 bits)
PWM (7 bits)
ConstantCurrent Driver
Rext-B
PWM (7 bits)
Rext-G
36 ELECTRONICA y servicio No. 200
Tecnologías de retroiluminación en TV LCD
En realidad, todos los drivers o excitadores tienen
una arquitectura muy similar entre sí; entonces, para
probar su operación, basta con verificar si existe voltaje de excitación en cada salida hacia el panel de LEDs
(figura 4).
En los primeros montajes de esta variante de control local, se empleaban varios generadores de señal
PWM y un IC que fungía como convertidor DC-DC.
Normalmente, para el paso final se usaba un MOSFET;
es decir, fungía como driver.
En los desarrollos más recientes, el paso final es
realizado por un IC driver; ejemplo de ello es el IC
TB62781, que es un excitador de LEDs de nueve canales, que dispone de generadores PWM y que excita a
los paquetes o tiras de diodos tal como éstos se distribuyen en el panel de retroiluminación.
La principal característica de este IC, es que cuenta con doble bus de datos:
En el bus de datos de tipo serial y en las líneas SDA
y SCL, se codifican los niveles de intensidad con los
que deben ser excitados los LEDs. Según el rango de
contraste de la imagen, algunos niveles son más altos
y otros más bajos.
En el bus de datos de tipo paralelo ID0, ID1 ID2
se tiene el control de dirección; es decir, en él se determina cuáles salidas del múltiple driver deben ser habilitadas y cuáles no. Esto permite que algunas partes o
sectores del panel de LEDs no enciendan o que brillen
con cierto nivel según lo determine el bus de datos de
tipo serial.
Entonces, mediante la combinación de estas instrucciones de control se logra el llamado control de
contraste dinámico en el sistema de retroiluminación
local.
El IC del que estamos hablando, puede utilizarse
como driver en sistemas con LEDs de luz blanca; o
bien, puede estar configurado para operar en sistemas
de tecnología triluminus (con diodos RGB).
Si al revisar un televisor LCD usted encuentra un
IC driver dañado, tendrá que buscar en Internet el pro-
veedor de partes electrónicas más cercano a su localidad. Recuerde que los fabricantes de estos equipos no
venden repuestos sueltos; tal vez, placas con componentes.
Así que para conseguir partes como transistores o
como el IC driver nuevo que necesita, usted habrá de
buscarlas con distribuidores minoristas internacionales. Por ejemplo, en la ventanilla de búsqueda que aparece en la pantalla de su computadora conectada a Internet, escriba usted la matrícula de algunos chips de
fuentes de alimentación o inverters; le aseguro que casi
para todos encontrará información sobre distribuidores.
Si usted no aprende hacer esto, a romper sus propias limitaciones, no tiene futuro como técnico de servicio en equipos de línea marrón. Ninguna tienda puede surtir la gran cantidad de repuestos modernos y antiguos que constantemente se necesitan. De manera que
si usted no toma control de la situación, cada vez que
le encomienden la reparación de un televisor LCD terminará devolviéndolo tal como estaba; y todo, por la
falta de partes.
Servicio
Por su desempeño y durabilidad, los LEDs son altamente confiables. Pero al igual que cualquier otro componente electrónico, llegan a tener fallas; por ejemplo,
pueden dañarse algunos diodos o todos los diodos de
una tira; y debemos probar su operación y en su caso
proceder a reemplazarlos, para que el televisor quede
reparado.
Cuando se daña ya sea una tira de diodos o un ensamble de diodos, su sistema de excitación (LED driver)
lo detecta; y entonces, ocasiona el auto-apagado del
aparato. Por eso es importante que revisemos el ensamble de LEDs sospechoso (en el caso del sistema de retroiluminación directa) o la tira de LEDs sospechosa
(en el caso del sistema de retroiluminación de borde).
Este trabajo puede ser más que laborioso, considerando que un display de tan sólo 42” directo bien puede
contar con unos 1,200 diodos.
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SERVICIO TÉCNICO
Figura 5
Y para ello, nada mejor que el probador de LEDs
(clave LED-22, figura 5) desarrollado por el Departamento de Ingeniería de Electrónica y Servicio. Con este
valioso instrumento, de la manera más fácil y efectiva
a la vez, usted puede probar el funcionamiento de una
gran variedad de LEDs sin necesidad de desconectarlos o desmontarlos.
Cuando usted se encuentre leyendo este artículo,
estará iniciando la comercialización de dicho probador. ¡Adquiéralo cuanto antes!
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