Manutenção de televisor led e 3d by Portal da Eletrônica

Eng. Arilson Bastos & Paulo Roberto dos Santos

Manutenção de Televisão LED e 3D

Rio de Janeiro - RJ 2011

Manutenção de Televisão LED e 3D

Eng. Arilson Bastos & Paulo Roberto dos Santos

Manutenção de Televisão LED e 3D Capa: André Luiz Santos Editoração Eletronica: MLoisseDesign

ISBN: 978-85-99920-10-7

Todos os direitos reservados. Proibido a reprodução total ou parcial, por qualquer meio ou processo, especialmente por sistemas gráficos, microfílmicos, fotográficos, reprográficos, videográficos. Vedada a memorização e/ou recuperação total ou parcial por meio eletrônico, sistema de processamento de dados e a inclusão de qualquer parte da obra em qualquer programa juscibernético. Essas proibições se aplicam também às características gráficas da obra e à sua editoração. A Violação dos direitos autorais é punível como crime (art. 184 e parágrafo, do Código Penal, cf. Lei .nº 6.895, de 17/12/1980) com pena de prisão e multa, conjuntamente com busca e apreensão e indenizações diversas (artigos 122, 123, 124, 126, da Lei nº 5.988, de 14/12/1973, Lei dos Direitos Autorais. Este livro foi registrado na Fundação Biblioteca Nacional

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MARCAS REGISTRADAS Várias marcas registradas são citadas no decorrer deste livro. Mais do que simplesmente listar esses nomes e informar quem possui seus direitos de exploração ou ainda de imprimir logotipos, o autor declara estar utilizando tais nomes apenas para fins editoriais e declara estar utilizando parte de alguns textos de literaturas já editadas e expostas ao comércio livre editorial, exclusivamente para fins didáticos, em benefício exclusivo do detentor da marca registrada, sem intenção de infringir as regras básicas de autenticidade de sua utilização e direitos autorais.

Sobre os Autores: O Eng. Arilson Bastos é professor da Universidade Gama Filho / RJ Paulo Roberto dos Santos é tecnólogo da Universidade Gama Filho/RJ

DEDICATÓRIA Este livro é dedicado para minha netinha LIS, recém-nascida,que me deu a inspiração necessária para continuar escrevendo para esta legião de técnicos que têm prestigiado o meu trabalho e me acompanham há muito tempo neste imenso Brasil. Arilson

A educação tecnológica é o início do caminho para o sucesso profissional. (Arilson)

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PREFÁCIO Ao longo de duas décadas a eletrônica vem passando por uma explosão tecnológica evolutiva em altíssima velocidade. Tivemos todos os cuidados necessários quando no planejamento desta obra, visto que a mesma faz com que haja um incentivo motivador para os alunos recém chegados ao curso técnico, tecnólogo, computação e engenharia, para enfrentarmos juntos este desafio tecnológico. Um exemplo prático pode ser citado o curso de engenharia elétrica com ênfases eletrônica, telecomunicação e eletrotécnica. Estes foram planejados de acordo com o MEC, em dez semestres (5anos) de duração. Nos primeiros anos, os alunos adquirem sólidos conhecimentos no curso básico, o que abrange disciplinas totalmente com análise matemática e somente após, já no terceiro ano ou sexto semestre, eles terão as disciplinas do curso profissional. Percebemos então, que, existem neste meio acadêmico, alunos completamente heterogêneos no que concerne de capacidade de conhecimentos técnicos. Alguns alunos já possuem conhecimentos na área tecnológica, outros nunca viram sequer um resistor ou capacitor. Vejam bem: como ministrar aulas para motivar este grupo de alunos que têm só um objetivo? Adquirir conhecimentos em eletricidade e eletrônica, e percebe que o mesmo já concluiu quatro semestres e até então não obteve as aulas desejadas, visto que a grade escolar (programa do curso) só disponibiliza disciplinas obrigatórias e/ou optativas chamadas de eletivas técnicas a partir do 5º semestre. A nossa proposta é de que todos os cursos de engenharia elétrica tenham no seu currículo, na sua grade de disciplinas, no 2º período a disciplina Eletricidade Aplicada. Embora a eletricidade básica e eletrônica seja fundamental para boa parte dos assuntos ensinados nos cursos de tecnologia, computação e da engenharia elétrica o estudo de circuitos em universidades do mundo inteiro parece estar ocupando uma parte cada vez menor do currículo. Os professores vêem-se diante de várias limitações: a redução do número de horas dos cursos, o aumento real ou potencial das matérias ensinadas no ciclo básico, além da necessidade de abranger o estudo de novos dispositivos em uma tecnologia que parece evoluir diariamente. Por causa desses parâmetros, alguns cursos decidiram reduzir o estudo de eletricidade aplicada há apenas um semestre. Assim, é útil dispor de um livro que aborde na medida exata todos os tópicos necessários a um curso com essa duração. Este livro foi escrito com este objetivo. A obra foi organizada a partir de uma seleção criteriosa de capítulos extraídos de diversas literaturas técnicas. O projeto pedagógico já foi exaustivamente testado. Além disso, os estudantes revelam ser esse livro que lhes permite estudar por conta própria. Assim, um livro compacto obtido por meio de uma seleção apropriada parece

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ser a escolha ideal para a disciplina curso de um semestre, que envolva o básico sobre eletricidade e eletrônica fundamental. Talvez o principal problema ao preparar um livro mais resumido seja a escolha dos assuntos a serem incluídos. Existem obviamente várias opiniões diferentes quanto a essa escolha. Em um curso de um semestre, parte dos professores abordaria alguns assuntos e outra parte escolheria outros... Todos apresentariam excelentes motivos para suas opções. Entretanto, acreditamos que este apresente os tópicos essenciais que terão maior probabilidade de serem escolhidos para um bom curso que atenda as legitimas necessidades. No transcurso deste, o leitor terá o prazer de aprender o projeto e execução de um transformador de baixa potência como também montagens e testes de funcionamento de amplificadores de áudio transistorizado e com circuito integrado. Estas experiências complementam as práticas de laboratório de eletricidade e eletrônica, com a prática de multímetros e osciloscópio. Antes do início da presente obra, estudamos com cuidado a necessidade de mais um livro sobre eletricidade e eletrônica em meio a tantos já existentes. A conclusão final a que chegamos foi favorável a sua edição, pois pode se verificado que: 1. Por motivos de ordem didática, não é possível recomendar qualquer obra eletricidade/eletrônica ensino básico nas escolas profissionais, mesmo sendo a obra de caráter geral. As obras do ensino da eletricidade/eletrônica são geralmente amplas e profundas demais para o ensino em escolas profissionais, apresentando a matéria, sobretudo sob ponto de vista científico e com isto, complexo. Tais livros, o estudante normalmente não gosta de consultar. Ainda que as escolas recomendem tais obras, a matéria contida não corresponde às necessidades do estudante de escolas profissionais e o resultado do seu estudo é pouco prático. Esta é a razão porque esta 2.

Dentro desta orientação, preocupamo-nos em apresentar o essencial e o básico dos programas de escolas profissionais. Esta matéria é exposta de maneira clara e fácil entendimento. As conclusões importantes são destacadas e formuladas em frases curtas. Procuramos assim nos adaptar à capacidade de absorção do nosso estudante. A diferença mais acentuada entre a presente obra e outros livros didáticos é a de que cada página pretende ser uma aula, estruturada de tal forma que esteja completa em si, e bem definida quanto aos seus objetivos. Julgamos importante a seqüência dada à matéria, como representações gráficas, o que fez com que fosse esta orientação tomada como base desta obra, correspondendo inclusive aos objetivos do ensino técnico profissional. Estes objetivos, porém, são alcançados da melhor maneira pelo estudo das leis básicas da eletricidade/ eletrônica e de suas aplicações, que levam o estudante a um raciocínio próprio e assim à capacidade de um trabalho próprio. Esperamos que esta obra alcance este seu objetivo despretensioso, mas que mesmo assim é de importância bastante relevante.

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O Fato de o método de ensino e de representação já haver, durante dezenas de anos, produzido os melhores resultados, animam-nos a renovar neles nossa confiança. Esperamos que esta obra preencha a sua finalidade, colaborando para o aperfeiçoamento do nosso corpo discente.

O AUTOR

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ÍNDICE PREFÁCIO

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CAPÍTULO 1: Geração, Corrente e Tensão 1.1 - Natureza e Geração da Eletricidade ................................................... 1.2 - Geração Elétrica de Energia .............................................................. 1.3 - Grandezas Elétricas ..........................................................................

1 1 3 5

CAPÍTULO 2: Resistências e Resistores 2.1 - Resistência Elétrica .......................................................................... 2.2 - Resistores ......................................................................................... 2.3 - Resistores Lineares e Não Lineares ................................................... 2.4 - O Código de Cores de Resistores ...................................................... 2.5 - Associação de Resistores .................................................................. 2.6 - Lei de Ohm ....................................................................................... 2.7 - Potência Elétrica ...............................................................................

7 7 9 12 16 21 23 26

CAPÍTULO 3: Lâmpadas e Dispositivos 3.1 - Lâmpadas ......................................................................................... 3.2 - Lâmpadas Incandescentes ................................................................. 3.3 - Lâmpadas de Vapor Metálico ........................................................... 3.4 - Lâmpadas Fluorescentes ................................................................... 3.5 - Fusíveis ............................................................................................ 3.6 - Disjuntores .......................................................................................

27 27 27 28 28 30 31

CAPÍTULO 4: Capacitores 4.1 - Constituição dos Capacitores ............................................................ 4.2 - Os Tipos e Modelos de Capacitores .................................................. 4.3 - Os Capacitores Eletrolíticos .............................................................. 4.4 - O Capacitor Como Temporizador e Constante de Tempo .................. 4.5 - Associação de Capacitores ................................................................ 4.6 - Escrevendo os Valores dos Capacitores ............................................. 4.7 - O Código de Cores dos Capacitores .................................................. 4.8 - Reatância Capacitiva ........................................................................

33 33 35 36 37 40 41 43 49

CAPÍTULO 5: Corrente Contínua 5.1 - Tipos e Valores da Corrente Elétrica ................................................. 5.2 - Baterias e Acumuladores ..................................................................

51 51 52

CAPÍTULO 6: Corrente Alternada 6.1 - A Geração de AC ............................................................................. 6.2 - Valor Eficaz (RMS) .........................................................................

55 55 56

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CAPÍTULO 7: Magnetismo 7.1 - Natureza e Propriedades ................................................................... 7.2 - Eletromagnetismo ............................................................................. 7.3 - Indutância ........................................................................................ 7.4 - Associação de Indutores .................................................................... 7.5 - Relé ..................................................................................................

59 59 61 63 65 68

CAPÍTULO 8: Transformadores 8.1 - Construção e Funcionamento ............................................................ 8.2 - Tipos de Construções ........................................................................ 8.3 - Características de Funcionamento ..................................................... 8.4 - Autotransformador ........................................................................... 8.5 - Características dos Transformadores do Tipo Isolador ...................... 8.6 - Fator de Potência .............................................................................. 8.7 - Projeto de um Transformador ........................................................... 8.8 - Prática - Medidas no Transformador .................................................

70 70 72 73 74 75 76 77 85

CAPÍTULO 9: Semicondutores 9.1 - Estrutura Atômica dos Semicondutores ............................................. 9.2 - Condução da Corrente nos Semicondutores Tipo “N” e Tipo “P” ... 9.3 - Como é Construído um Diodo ........................................................... 9.4 - A Passagem da Corrente num Sentido e no Oposto ............................ 9.5 - Diagramas de Polarização do Diodo .................................................. 9.6 - Símbolo e Aparências dos Diodos ..................................................... 9.7 - Circuitos Retificadores ..................................................................... 9.8 - Diodos Especiais .............................................................................. 9.9 - Prática com o LED ........................................................................... 9.10 - O Display Numérico a LEDs (7 Segmentos) ....................................

86 86 88 89 90 91 92 93 95 98 100

CAPÍTULO 10: Transistores 10.1 - Tipos de Transistores ...................................................................... 10.2 - Transistor NPN .............................................................................. 10.3 - Transistor PNP ............................................................................... 10.4 - Amplificadores Transistorizados ..................................................... 10.5 - Ponto de Corte e Saturação do Transistor ........................................ 10.6 - Polarização de Transistores ............................................................. 10.7 - Transistores Especiais .................................................................... 10.8 - Tiristores ........................................................................................ 10.9 - Práticas com Transistores ...............................................................

104 104 105 108 109 112 113 115 118 120

CAPÍTULO 11: Circuitos Integrados 11.1 - Tipos de Circuitos Integrados .......................................................... 11.2 - Amplificadores Operacionais .......................................................... 11.3 - Práticas com Circuito Integrado ...................................................... 11.4 - Potência de Saída dos Amplificadores ............................................. 11.5 - Medindo a Potência dos Amplificadores ..........................................

121 121 122 123 125 126

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CAPÍTULO 12: Eletrônica Digital 128 12.1 - Eletrônica Digital ............................................................................ 128 12.2 - Famílias de Circuitos Integrados, Portas Lógicas ............................. 132 CAPÍTULO 13: Instrumentos de Medida 13.1 - Multímetros .................................................................................... 13.2- Medidas com o Multímetro e com osciloscópio analógico............. 13.3 - Osciloscópio Analógico .................................................................. 13.4 - Formas de Ondas ............................................................................ 13.5 - Amplitude ....................................................................................... 13.6 - Freqüência ...................................................................................... 13.7 - O Osciloscópio Analógico ............................................................... 13.8 - Medidas de Tensão ......................................................................... 13.9 - Medidas de Freqüência ...................................................................

134 134 136 137 138 138 139 139 142 143

CAPÍTULO 14: Teste de Componentes 14.1 - Teste de Diodos .............................................................................. 14.2 - Teste de Diodo Zener ...................................................................... 14.3 - Teste de Transistor de Baixa Potência ............................................. 14.4 - Teste de Transistor de Alta Potência ............................................... 14.5 - Teste de MOSFET .......................................................................... 14.6 - Teste de Componentes SMD ........................................................... 14.7 - Teste de Transistores ...................................................................... 14.8 - Teste com Multímetro Digital ......................................................... 14.9 - Como fazer uma placa de circuito impresso ......................................

145 145 146 146 148 149 149 150 152 160

BIBLIOGRAFIA E REFERÊNCIAS

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TELEVISÃO LCD VERSUS TELEVISÃO LED

1.1 - Funcionamento Básico da TV LCD Antes de iniciarmos o estudo da fantástica tecnologia LED há a necessidade premente de apresentarmos dois diagramas de blocos os quais o caro técnico terá a oportunidade de compara-los entre si e antever as diferenças do diagrama de um televisor convencional LCD com o diagrama do televisor LED. Considerando quem nem todos os leitores têm experiências anteriores sobre a televisão LCD, oferecemos a seguir um resumo que para alguns será uma revisão, o qual com certeza completará as informações. Enquanto para outros será um estudo novo, que dará o alicerce necessário ao encontro do fantástico televisor LED. Vamos verificar agora a diferença entre o televisor com display LCD e o outro com o display LED. A tecnologia vem evoluindo de forma cada vez mais acelerada e lidamos diariamente com muitas informações sobre os benefícios que cada uma delas proporciona. É cada vez mais difícil acompanhar todas as novidades que o mercado oferece. Quando escolher, por exemplo, um produto com tecnologia LCD ou LED? Nos produtos com a tecnologia LCD (Liquid Crystal Display – Tela de Cristal Líquido), a imagem é formada no cristal líquido a partir do feixe de luz por lâmpadas miniaturas fluorescentes, que fica atrás da tela. Os aparelhos de LCD são leves , possuem baixo consumo de energia, telas finas, melhor nível de contraste (proporcionando cores mais vivas), oferecendo um nível de contraste de aproximadamente 30000:1. A tecnologia LED (Light Emitting Diode) é basicamente a evolução da LCD, quase todos os circuitos são iguais , o que difere é a tecnologia de iluminação da tela que utiliza também o display LCD.A iluminação é feita por

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um painel de diodos emissores de luz atrás do display de cristal líquido e ocupam menos espaço do que as lâmpadas fluorescentes. Por isso esses aparelhos são mais finos na sua profundidade, pois os diodos led’s disponibilizam mais uniformidade da luz traseira, regulagem na intensidade da luz com mais precisão e muito mais forte (brilho). Este oferece um nível de contraste de aproximadamente 3000000:1. Vejam aí a grande diferença.Na sequência apresentamos algumas siglas encontradas em alguns manuais técnicos . SIGLAS ENCONTRADAS NOS MANUAIS TÉCNICOS ADC – Conversor analógico / digital ARSENAL - CI de processamento de vídeo .Este envia os sinais até o Scaler BGA – CI que usa a tecnologia de solda por esferas em vez de pinos na PCI BLU – Unidade back-light (luz trazeira) no display LCD CCFL – lâmpadas fluorescentes de catodo frio, utilizadas no back-light LCD CVBS – Sinal de vídeo composto que contém luminância e croma CHELSEA – CI DSP /scaler normalmente é separado do chip Arsenal DDR – CI Memória rápida com 2 canais de transferência de dados DRAM – CI Memória dinâmica RAM DSP – CI Processador digital de sinais, possui internamente o Scaler DVI – Interface de sinal de vídeo digital EEPROM – CI memória que grava e apaga dados eletricamente FLASH – CI memória rápida que contém o firmware gravado na fábrica HDMI – Interface multimídia de alta definição ( contém áudio e vídeo digitais) HERCULES – CI de processamento de vídeo quando é separado do Scaler ISDB-T – Serviço integrado de tranmissão digital terrestre.(padrão no Brasil) LATAM – América latina LVDS – Sinais diferenciais em baixa voltagem (trilhas que ligam a placa até o display)

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MPEG – Formato digital (moving picture expert group), de imagens em movimento. MUTE – Inibe áudio ou vídeo de um sistema com um pulso determinado. NAFTA – Equipamentos fabricados ou oriundos da América do Norte (USA). OSD – On Screen Display (caracteres que a parecem na tela). PCB – Placa de circuito impresso. PWB – Placa de circuito impresso. PIP – Picture in Picture (tela dentro da outra tela). PLL – Elo de fase travada (circuito utilizado nos osciladores, Seletronic). PWM – Modulador por largura de pulso (oscilador da fonte chaveada). PS-ON – Pulso de 5 VDC que liga a Tv através do MICON. BL-ON – Pulso de 5 VDC que liga o backlight da Tv LCD/LED. P-DIN – Pulso que controla a luminosidade da tela LCD/LED. (varia entre 1 a 5 VDC). RAM – Memória volátil utilizada no MICON RESET – Pulso que inicializa o circuito do MICON. SCL – Sinal de Clock do barramento digital (I2C). SDA – Dados seriais bidirecional (I2C). SDRAM – Memória RAM dinâmica volátil. Utilizada no CI DSP. SIF – Sinal do canal de FI (sistema de televisão). SMPS – Fonte de alimentação chaveada. SSB – Placa principal de processamento (placa lógica). S-VIDEO – É o sinal de vídeo Y e C. SNNUBER – Transformador da fonte chaveada. SUB-WOOFER – Caixa acústica para sons graves (120Hz). SURROUND – Som envolvente do sistema 5.1 THD – Distorção harmônica total. TRAP – Filtro tipo armadilha. VIDEO COMPONENTE – Sinais de video Y, R-Y, B-Y. XTAL – Cristal oscilador QUARTZ. STB – Equipamento SET TOP BOX. T-COM – Placa que conecta a SSB via LVDS com o Display LCD. TFT – Transistores do tipo MOSFET que se encontram na tela LCD. TMDS – Sinais diferenciais para a redução de ruido. UART – Recepção e transmisão universal de dados.

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USB – Barramento serial universal (Alta velocidade de transferência de dados). URSA – Circuito integrado utilizado em alguns televisores para dar mais velocidade na transferência de quadros. YPbPr – Sinal de vídeo componente: Luminância R-Y e B-Y. Y – Sinal de luminância. ZOOM – Aproximação da imagem.

1.2 - Funcionamento Básico do Televisor LCD

Acreditamos que o caro leitor já tenha conhecimentos sobre a manutenção de televisores LCD. Se naõ, recomendamos adquirir o livro MANUTENÇÃO DE TELEVISÃO LCD, deste mesmo autor para não sermos redundantes na ordem didática dos capítulos. Então, vamos revisar sucintamente o assunto: Através do diagrama de blocos da Fig 1 podemos identificar alguns chips que consideramos os mais importantes para a manutenção do TV LCD, também monitor. O sinal de RF é ligado ao sintonizador diretamente através de um cabo de 75 Ù. Do seletronic seguem os sinais FI de som para o decodificador stereo, e vídeo composto para o processamento de vídeo, chamado de HÉRCULES. Os sinais R.G.B. podem ser inseridos na placa mãe em duas modalidades: Analógico através do conector DB15, ou Digital pelo conector DVI, (definição Standard) ou HDMI (alta definição). Estes sinais são selecionados por um CI específico switch (chaveador), o qual seleciona a fonte de sinal desejada inserida. Quando esta for DB15, os sinais R.G.B. do PC (analógico) irão diretamente para um conversor A/D. Na saída deste CI já obtemos sinais digitais os quais adentram no Scaler (CI controle de varredura do painel LCD). Este utiliza um clock para o pixel o qual é gerado pelo PLL para cada modo de resolução, escalonando os bits R.G.B. padrão para os pixels correspondentes. Normalmente, a faixa do clock do pixel está entre 25 a 135 MHz. (65 MHz é o clock típico). O scaler capta o sinal de vídeo e faz a interpolação dos pixels dependendo da resolução para no máximo 1.280 x 1.024 pixels com sinais TX, RGB, de 24 bits. A partir deste ponto, surgem os sinais diferenciais LVDS com os pulsos de clock e sync. Todos esses sinais são controlados através do

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Micom (CI microcontrolador) que gerencia todo o funcionamento do TV/ Monitor. Nas saídas dos chips LVDS TX, é observado dois sinais simétricos para cada cor R.G.B., com polaridades invertidas, eliminando assim a possibilidade de ruídos EMI ( interferência eletromagnética). A saída deste é realizada através de um conector que vai até o painel onde se encontra o chip LVDS RX. Alguns modelos de TV/monitores, e como exemplo, TV LED marca LG 23" o chip LVDS TX está incluso no encapsulamento do chip Scaler, neste caso é utilizado o chip DSP,otimizando-o. Quando é selecionada a entrada digital, este sinal é acoplado através do conector DVI, que será “bufferizado”; este integra a tecnologia TMDS, interligando diretamente ao Scaler, “by-passando” o conversor A/D. A partir daí a seqüência é semelhante a entrada DB15, já explanada acima. Este TV/monitor trabalha com uma fonte externa chaveada que tem como saída a tensão de 19 V. A partir daí é entregue a alguns chips reguladores power Step- down e power Step-up que geram tensões diferenciadas de 12V, 5 V, 3.3 V e 1,6 V, na PI principal. A tensão de 19V alimenta diretamente o inversor das lâmpadas backlight. Importante: O TV LCD não possui estágios de deflexão horizontal e deflexão vertical. A sua varredura é realizada através de matrizes de pixels que são habilitados com o sinal de vídeo no Scaler.

A figura 1.1, mostra um diagrama de blocos simplificado,didaticamente ilustrado que apresenta as interligações de seus estágios mais importantes. Este é válido como estudo para qualquer marca e modelo de TV LCD disponível hoje no mercado nacional e estrangeiro. Funções de cada estágio da TV LCD (figura 1.1) 1. CI Scaler – Fisicamente é o maior entre todos os CI’s. Tem como função: Conversor A/D, processador gráfico de vídeo, escalonar os bits entrelaçados/progressivos, determinar a resolução , gerador de texto ,On Screen display e bufferizar os sinais LVDS. 2. Processador de Vídeo e Texto (também chamado de Hércules) – Este CI é o processador dos sinais RGB, S-Vídeo , e Vídeo Composto. 3. Módulo LCD – Este é o display de cristal líquido, é a tela que converte os sinais vindos do CI Scaler em imagens da TV.

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4. Fonte Inversora (Inverter) – É a fonte de alta tensão AC, que polariza as lâmpadas fluorescentes CCFL (backlight). 5. Micro – Também chamado de MICON é o microcontrolador que gerencia todas as funções da TV. 6. CI HDMI – Este é quem converte o processamento do sinal de vídeo digital em HD (alta definição). 7. Seletor Varicap – É o sintonizador de canais eletrônico (Seletronic). 8. Processador de Áudio – Faz o processamento analógico do áudio. 9. Saída de Áudio – Amplificador de potência do áudio. 10. Decodificador de Áudio – Decodifica o sinal Stereo/SAP. 11. Fonte chaveada – Fonte de alimentação principal. 12. Reguladores de Tensão – São CI’s que fornecem as tensões necessárias para todos os circuitos da TV, a partir da fonte principal. 13. CI switch – Este seleciona e chaveia a função solicitada pelo usuário.

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Fig. 1.1

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1.3 - Funcionamento Básico do Televisor LED A grande diferença entre os televisores LCD e LED é exatamente no tipo de tecnologia de iluminação de cada display. Veremos mais tarde com detalhes a tecnologia back light utilizada nos televisores LED. Back light ou também chamado de Luz de fundo é a luz gerada para projetar o feixe sobre o cristal liquido. Antes de falarmos sobre a tecnologia da LED TV, é preciso entender o que são LEDs. Basicamente, LEDs são diodos (semicondutores) pequenos que se ajustam facilmente em um circuito elétrico. Mas diferentemente das lâmpadas incandescentes comuns, eles não têm filamentos que se queimam e não aquecem muito. Além disso, eles são iluminados somente pelo movimento de elétrons em um material de silício e duram tanto quanto um transistor padrão. Os LEDs são baseados em diodos semicondutores. Quando o diodo é polarizado no sentido direto este acende (ligado). Os elétrons são capazes de se recombinar em cavidades, e a energia é liberada na forma de luz. Esse efeito é chamado eletroluminescência e a cor da luz é determinada pelo intervalo de energia do semicondutor, que varia em cada material semicondutor usado . A figura 1.2 mostra um painel traseiro de uma tv lcd com as suas Calhas retangulares de plástico contendo no seu interior Lâmpadas backlight fluorescentes dispostas ao longo. OBS : Enquanto o TV LCD convencional utiliza lâmpadas fluorescentes que por sua vez possui inversores de alta tensão Backlight, o TV LED utiliza controladores de baixa tensão para alimentar os leds, por isso a possibilidade de defeitos é menor em TV LED. Normalmente a tensão em cada led é de 1,5Volts, entretanto são interligados em série 4 a 4 ou blocos de 8X8 e também ligados em fontes independentes de 20, 48V ,90V ou mais Volts.Depende da marca da TV.

Fig. 1.2 - painel traseiro de uma TV LCD

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Apresentando as tiras horizontais com os blocos de leds por toda a tela. Este método chamado de Local Dimming é para televisores maiores que 40".Os TV’s menores utilizam apenas blocos verticais com led’s na lateral da tela. Tecnologias LED / TV As tecnologias aplicadas na contrução dos televisores LED podem se apresentar de três formas: LED’s RGB Dinâmico - Os leds são posicionados atrás do painel LCD; normalmente saõ coloridos R,G,B e branco e são controlados por um estágio chamado de Dimming local, que controla individualmente a luminosidade de um ponto determinado da tela. Edge LED’s - Os leds são posicionados na borda lateral esquerda ou direita ou nas quatro bordas da tela do painel LCD; depende da marca e polegadas do display, normalmente para aparelhos abaixo de 32 “ . Neste caso utiliza-se difusores de luz especial para tornar uniforme a distribuição luminosa em toda a extensão da tela, também chamados de EDGE LIT. Quando o controle de luminosidade é feito de uma só vez em toda a tela, é chamado de Full Dimming Full Array LED’s - Também chamado de Direct LED Neste caso utiliza-se leds brancos em toda a extensão da parte trazeira da tela. O controle de luminosidade pode ser Local Dimming ou Full Dimming, depende da marca. O processo Local Dimming é o mais eficaz. Os blocos de luz atuam diretamente sobre cada pixel, controlados por sensores. Quanto maior o número de blocos mais eficiente é a iluminação no display; normalmente esses aparelhos trabalham com 128 blocos, mas já existem com mais números de blocos. Como por exemplo, a TV Sony BRAVIA XBR8. Este modelo não tem as mesmas funcionalidades das outras marcas como a Samsung ou a LG; mas a Sony deu mais atenção para a parte interna da TV. O recurso aqui é a tecnologia LED, é a XBR8, apelidado Triluminos. Montado atrás do painel LCD são aproximadamente 128 clusters (128 segmentos de blocos com led’s). Ao contrário dos LED’s de luzes brancas nos outros televisores de LED, cada cluster no XBR8 contém uma luz vermelha, duas verdes e uma luz azul; as cores de base se integram diretamente à retina do olho. O resultado é uma iluminação local dimming, que produz as cores mais puras

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mais realistas e atraentes que qualquer aparelho de televisão pode oferecer. No capítulo que apresenta exclusivamente o Back light, informamos com mais detalhes técnicos.

Descrição dos estágios da TV LED Observando os dois diagramas de blocos ( TV LCD e TV LED) podemos compara-los entre si e fazer uma pequena análise e ratificar o que falamos inicialmente.A diferença é muito pequena, todos os circuitos são praticamente similares; o que muda realmente é o método de iluminar o display LCD. Entretanto, como esta nova tecnologia é recente, os fabricantes já desenvolveram novos chips para aplicações imediatas , por exemplo “ ON Chip”. Esta tecnologia denominada “Um Chip”contém vários chips em uma só pastilha, formando que chamamos de DSP ( processador digital de sinais). Na gíria técnica , chamamos de CHIPÃO tipo BGA .(com mais de 100 pinos). O que tem dentro do DSP ? Lá dentro encontramos por exemplo, vários conversores A/D, Memórias sdram,cpu,processador de vídeo, clock,circuitos TMDS, LVDS e Scaler. Com esta técnica minimizamos ruidos na entrada de vídeo e áudio, como tambem EMI (interferências eletromagnéticas) no circuito de RF. Descrição sumária da fonte de alimentação: O televisor que citamos como exemplo é um TV/monitor que trabalha com uma fonte chaveada convencional e tem como saída a tensão de 80 V. A partir daí, esta voltagem é entregue a alguns chips reguladores chopper power Step-down e power Step-up que se encontram na placa principal também chamada de placa mãe ou placa lógica, que geram tensões diferenciadas entre 150 V, 20V,5V,3.3 V e 1,6 V. A tensão de 3,3 V alimenta o seletor de canais (seletronic tuner). A tensão de 5V é a responsável pela referência Stand – By do aparelho. Importante: O TV LED possui uma outra tensão específica para alimentar o estágio Driver dos led’s. O qual irá controlar a luminosidade dos led’s por um dos processos já vistos. Possui outra tensão que alimenta diretamente os blocos contendo os Led’s em série presos nas bordas do painel, ou em toda a extensão da tela. A

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figura 1.3, mostra um diagrama de blocos simplificado,didaticamente ilustrado que apresenta as interligações de seus estágios mais importantes. Este é válido como estudo para qualquer marca e modelo de TV LED disponível hoje no mercado nacional e estrangeiro. Funções de cada estágio da TV LED (figura 1.3) 1. CI HDMI – Este é quem faz o processamento do sinal de vídeo digital em HD (alta definição). 2. CI interface USB . Este CI controla a entrada e saida de sinais digitais via USB. 3. Micro – Também chamado de MICON é o microcontrolador que gerencia todas as funções do painel , teclado e controle remoto da TV. 4. DSP – Fisicamente é o maior entre todos os CI’s. Utiliza a tecnologia FPGA e tem como função: .Conversor A/D, processador gráfico de vídeo, escalonar os bits entrelaçados/progressivos, determinar a resolução , gerador de texto, On Screen display e bufferizar os sinais LVDS, e Scaler (Lake e SVP-LX). 5. Memórias Sdram – Memória volátil que auxilia o chip DSP a armazenar dados de vídeo. 6. Memória EEprom. Memória não volátil que contém informações do status da TV. 7. Seletor Varicap – É o sintonizador de canais eletrônico (Seletronic). 8. Decodificador de Áudio digital – Decodifica o sinal Stereo/SAP, converte sinal digital /analógico, e amplificador de potência de áudio stereo. 9. Módulo LCD – Este é o display de cristal líquido; é a tela que converte os sinais vindo do CI DSP (Scaler) em imagens da TV. 10. Fonte chaveada – Fonte de alimentação da placa principal.

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11. Fonte Inversora (Inverter) – É a fonte de baixa tensão DC, que polariza o conjunto de LEDs através do chopper e Local-Dimming (backlight). 12. Placa T.CON. placa que é a interface entre o DSP e o display LCD, esta utiliza sinais LVDS. DIAGRAMA DE BLOCOS DE UM TELEVISOR LED

Fig. 1.3

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CARACTERÍSTICAS DOS TELEVISORES LCD E LED

2.1 - Tendências dos Televisores O Display de Cristal Líquido, também chamado de LCD (Liquid Crystal Display), surge no mercado como a grandiosa aposta das indústrias para um futuro bem próximo. É o único concorrente com as outras tecnologias, como tubo de Raios Catódicos (TRC) e plasma. É uma tecnologia bastante recente em televisores, mas já está perdendo para o LED. É um pouco mais caro, mas a tendência mostra a diminuição do custo no mercado mês a mês. Estamos bastante convictos que futuramente o plasma deverá ficar restrito aos TVs com mais de 100’’. Enquanto o LCD terá hegemonia entre as telas (screens) de menor tamanho, juntamente com os LED’s. Existe uma certa semelhança entre as tecnologias de telas, vistas através da imagem. Entretanto, no interior dos equipamentos, esses displays possuem muitas diferenças fundamentais entre si. A primeira delas está relacionada diretamente com a resolução. Esta é medida em pixels (elementos de imagem). Existem telas de plasma com especificações de 1280 x 720; por outro lado, encontramos no mercado, display LCD com resoluções 1.280 x 768, 1366 x 768 e na máxima resolução comercialmente produzida 1920 x 1080 (Full HD). Isto nos informa categoricamente que qualquer um dos equipamentos terá condições de reproduzir imagens em HDTV (alta definição) com resolução de 720 pixels. Os televisores LCD têm uma grande vantagem com relação à resolução; entretanto, não podemos ratificar sobre o contraste. Este é o maior desafio que as indústrias têm pela frente. Normalmente, hoje, os gradientes de contraste no LCD não vão além de 30.000:1.

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Nos televisores de LED, esse gradiente pode chegar até 3.000.000:1. O ângulo de visão das telas LED’s é de aproximadamente 10º maior do que o do LCD, ficando em torno de 170º, o que nos permite visualizar bem a tela do televisor se estivermos em frente do equipamento, ou razoavelmente nas laterais.

2.2 - Formação da Imagem O funcionamento básico de um display LCD, se dá através do processamento de imagens digitais, a partir de painéis com pequeníssimos cristais, os quais são estimulados através de impulsos elétricos. A tela, display LCD é formado por dezenas de milhares de pixels, que são pontos minúsculos contendo cada ponto três cores básicas, que são: Vermelho, azul e verde. Estas cores todas combinadas com certa proporcionalidade, atingem ao usuário, frontalmente através de filtros R.G.B. Na realidade, basicamente, os cristais quando são estimulados por um pulso elétrico tornam-se opacos e daí são filtrados através dos dispositivos pós-polarizadores de acordo com a intensidade e matiz a ser reproduzida. Podemos afirmar que hoje, todas as telas LCD são do tipo matriz ativa. Estas utilizam micro-transistores TFT (Thin - Film - Transistor), traduzidos por transistor de filme fino. Eles são capazes de controlar com segurança o fluxo de elétrons que polarizam os cristais. Cada elemento de verde, azul ou vermelho é controlado isoladamente, individualmente sem interferências entre eles, gerando dessa forma pequenas graduações de luz e cor, traduzindo em variações de cor. Para que o leitor tenha uma idéia, um display LCD TFT é capaz de reproduzir até 16,8 milhões de cores, com proporções de 256 gradientes para cada cor correspondente. Com esta nova tecnologia TFT, cria-se uma imagem com mais realismo e nitidez. A relação de aspecto utilizada é com o formato 16:9, e possuem hoje diversos tamanhos de tela. Conforme foi explicado no cap.1, os televisores de LED utilizam a mesma tecnologia do display LCD; o que modifica é apenas o sistema do Back Light.

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TV LCD FULL HD Antigamente, existiam basicamente três tipos de telas quando o assunto era televisor LCD: Standard, HD, e Full HD. A diferença entre elas está na quantidade de pixels que compõe a tela do televisor.Por causa dessa característica, existe uma limitação para exibição de um sinal de alta definição (HDTV), que pode apresentar 720 linhas progressivas (720p), 1080 linhas entrelaçadas (1080i), ou 1080 linhas progressivas (1080p). CUIDADO: Os modelos de televisores mais baratos são equipados com tela de display Standard,conexão DVI, com resolução de 852 X 480 pixels. Apesar de serem compatíveis com os sinais de 720p e 1080i; entretanto ,não são capazes de reproduzir sinais de vídeo HDTV. Hoje a maioria dos TVs LCD com a tela acima de 19 polegadas oferece 1080 linhas com conexão HDMI.

2.3 - Componentes do Display LCD O surgimento das telas de LCD só foi possível graças à descoberta de um cristal líquido conhecido por “Twisted Nematics” (TN). Essa substância apresenta uma estrutura mecânica torcida, por isso o nome “twisted” (torcido em português). Ao receber uma descarga elétrica, suas moléculas são alteradas, distorcendo o cristal, e conseqüentemente alterando as características mecânicas e ópticas. Além disso, variando a intensidade aplicada àquela substância, pode-se fazer o controle total do ângulo em que as partículas cristalinas são torcidas. O módulo de cristais líquido é formado por diversos componentes, os quais descrevemos a seguir: Backlight: Os displays de tubo e plasma, emitem luz por meio de elétrons que colidem com uma camada de fósforo presente na tela; o cristal líquido não é capaz de gerar luz. No LCD, isso é feito com a ajuda de uma lâmpada fluorescente, chamada backlight, colocada na parte traseira da tela. O controle da luminosidade emitida pelo backlight em cada pixel (ponto) da tela é feito pela camada de cristal líquido. Segundo os fabricantes, os atuais backlights apresentam vida útil de até 60 mil horas, o que equivale a 20 anos, usando o TV oito horas por dia. Para melhorar a taxa de contraste dos TVs de LCD, novos modelos estão sendo fabricados com backlight de LED (Light Emitting Diodes).

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Polarizadores: Como sabemos as ondas de luz se propagam em todas as direções. A função do polarizador é filtrar os raios de luz, deixando passar as ondas apenas em uma única direção. Dentro da tela, um dos polarizadores filtra os raios no sentido vertical e o outro no sentido horizontal. É graças a esses filtros polarizadores que o controle da passagem de luz entre o cristal líquido é possível de ser realizado. Pastilhas de Cristal Líquido: A tela do display de LCD é formada por milhares de pequenas “pastilhas” de cristal líquido. Quando uma certa descarga elétrica é aplicada em um cristal líquido, este se alinha com os filtros polarizadores, permitindo a passagem da luz. Com a variação da descarga elétrica, é possível controlar o ângulo de alinhamento do cristal líquido com o filtro polarizador, determinando assim a quantidade de luz que passará por aquele ponto da tela. Eletrodos: Sabemos que cada ponto da tela é identificado por meio de uma malha de eletrodos - verticais e horizontais - localizada entre os cristais líquidos, formando assim uma matriz. Definido o eletrodo vertical e o horizontal, é possível aplicar uma determinada descarga elétrica em qualquer um dos pontos do cristal líquido da tela. Isso permite controlar a intensidade do brilho nos pixels. Filtros de Cor: Nas telas monocromáticas, como no display dos relógios, por exemplo, a passagem da luz irá determinar se a cor será preta ou branca. Nas telas coloridas, cada pixel é formado por filtros coloridos nas cores vermelha, verde e azul (o conhecido RGB). A combinação desses três pontos coloridos é que irá formar o pixel colorido na tela, gerando assim as imagens.

2.4 - Características do Display LCD Para que o técnico obtenha um diagnóstico com segurança ao atender o cliente, o mesmo deverá ter o mínimo de conhecimentos técnicos pertinentes as características do televisor LCD, que ele esteja reparando. As características principais são: Tempo de Resposta: Como originalmente as telas de LCD foram criadas para utilização em notebooks, tendo este como principal aplicação a reprodução de imagens estáticas, o tempo de resposta só se tornou um fator importante com o início de aplicações em vídeo no PC e com o primeiros televisores de LCD. O tempo de resposta indica o quanto um pixel demora para ir do preto, para o branco e em seguida retorna para o preto. Um display com tempo de resposta de 12 ms, por exemplo, leva 0,012 segundos para completar esse

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ciclo. Um outro display com tempo de resposta baixo, em cenas com movimentos rápidos, irá apresentar imagens com o conhecido efeito Blur (mancha), também chamado de efeito fantasma. Isso porque o pixel do quadro anterior permanecerá registrado na tela. Apesar de ser importante, o tempo de resposta apenas indica o quanto o pixel leva para ir do preto para o branco e retornar para o preto. Em condições reais, é raro isso acontecer. Na reprodução de um vídeo, os pixels alteram de uma escala de cinza para outra. Como o cristal líquido responde mais rápido com tensões mais altas, como é o caso da transição entre o preto e o branco, o tempo de resposta acaba não indicando o quanto a tela demora para transitar entre uma escala de cinza e outra. Apenas alguns fabricantes informam o tempo de resposta, tendo como referência a transição entre duas escalas de cinza diferentes. Por esse motivo, essa especificação não pode ser seguida à risca para comparar os modelos. Taxa de Contraste: Essa especificação indica o número de graduações de cinza que o display é capaz de apresentar. Um modelo com 3.000:1 de taxa de contraste, por exemplo, pode gerar 3.000 gradientes de cinza entre as cores preta e branca. Quanto maior a taxa de contraste, mais cores o monitor será capaz de exibir na tela. No caso do display de LCD, a taxa de contraste vale o mesmo tanto para ambientes claros como escuros. Já os valores da taxa de contraste apresentada pelos displays de plasma só são válidos em ambientes escuros. Além disso, a medição da taxa de contraste em um plasma é feita sem o filtro de proteção EMI (Electromagnetic Interference) que reveste a tela. Por esse motivo, não é possível comparar diretamente a taxa de contraste de um LCD com a de um plasma. Brilho: O brilho de uma tela LCD é especificado em candelas por metro quadrado (cd/m2). Quanto maior esse valor, mais brilho terão as imagens geradas pelo televisor. Assim como a taxa de contraste, não é possível comparar diretamente o brilho de um LCD com o de um plasma. Resolução: A resolução de uma TV LCD é indicada pela quantidade de pixels verticais e horizontais. Quanto maior a resolução, maior o número de pixels presentes na tela.

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Consequentemente telas com mais pixels podem gerar imagens com uma definição de imagem melhor. Uma TV com resolução de 640 x 480 pixels, por exemplo, apresenta 480 linhas horizontais, sendo cada linha formada por 640 pontos. Os modelos existentes hoje apresentam diversas resoluções: 640 x 480, 800 x 600, 854 x 480, 1.280 x 720, 1.280 x 768, 1.366 x 768 e 1.920 x 1.080 pixels. Para conseguir exibir sinais de alta definição com 720p (720 linhas progressivas), o aparelho deve apresentar, no mínimo, resolução horizontal de 720 pixels. Um aparelho com resolução horizontal de 720 ou 768 pixels, apesar de conseguir reproduzir sinais de 1.080i (1.080 linhas entrelaçadas), não é capaz de gerar todos os 1.080 pixels da imagem. Nesse caso, a TV processa o sinal tornando a imagem compatível com a resolução da tela. Para exibir um sinal de 1.080i com resolução integral, é necessário que o display apresente 1.920 x 1.080 pixels. Conexões: Vídeo Composto, S-Vídeo e Vídeo Componente são conexões presentes na maioria dos televisores de LCD. Como também as conexões digitais, DVI e HDMI, são facilmente encontradas, nos televisores mais sofisticados de LED. Outra conexão presente em quase todos os modelos de TV LCD é a entrada RGB, para conexão do sinal de vídeo do computador. Ângulo de Visão: O ângulo de visão já foi um dos principais problemas do LCD. Essa especificação indica quais os ângulos máximos, vertical e horizontal, em relação ao centro da tela, em que é possível ter visão integral das imagens. Hoje, diversos modelos apresentam ângulo de visão superior a 180º, tanto vertical quanto horizontal. Relação Contraste/Brilho: Quanto maior a capacidade de diferenciação entre o claro e o escuro será melhor. Você terá mais nitidez na visualização das cores de tons semelhantes. Um display com uma relação 30.000:1 é melhor que um 3.000:1, por exemplo.

2.5 - A Física do Cristal Líquido O cristal líquido LCD é um material orgânico que foi descoberto há muitos anos atrás.Este é formado por um elemento líquido o qual exibe uma estrutura molecular cristalina que reconstitui um sólido. Se o caro leitor visualizar internamente, através de um microscópio a parte interna do LCD,

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verá uma grande matriz em forma de barras horizontais e verticais. No estado normal, o LCD é virtualmente limpo, e a luz atravessa totalmente em linha direta o painel do LCD. Quando um material LCD é montado dentro do painel do display, as moléculas têm uma tendência de torção. Este fenômeno foi descoberto acidentalmente. Quando uma voltagem é aplicada através de um LCD, força as moléculas entre os eletrodos ativos a se estenderem. Quando a voltagem é removida aquelas moléculas estendidas retornam à forma normal, anteriormente torcidas. Mais tarde, experiências posteriores revelaram um interessante fenômeno quando o material é polarizado com a luz, posta em ambos os lados da camada do cristal líquido (LC). As áreas do material LCD que são excitadas por uma voltagem externa volta a ser escura e visível. Quando a voltagem é removida, a área se torna limpa e, novamente, invisível por completo. Um polarizador é utilizado, o qual é um filme fino que permite que a luz atravesse somente em um sentido. Esses cristais líquidos que são formados por materiais orgânicos especiais mudam do seu estado sólido para o estado intermediário entre o sólido e o líquido, dependendo da polarização que estão submetidas as camadas cristalinas a qual é proporcional a tensão aplicada, gerando dessa forma a fase nemática.Neste caso, as suas moléculas tendem a apontar na mesma direção, como num sólido, porém podem se mover para outras direções como acontece na forma líquida. As telas do LCD, possuem cristais do tipo TN, (Twisted Nematic), que têm as suas moléculas torcidas normalmente e quando é aplicada uma tensão nas suas bordas, as moléculas desviram-se em vários graus, dependendo da corrente e dessa forma se possibilita o controle da luz que atravessa esses cristais. Ver Fig. 2.1 e Fig. 2.2.

Fig. 2.1 Moléculas desalinhadas não conduzem a luz totalmente. O vídeo aparece na

tela pois há contraste e luz.

Fig. 2.2 Moléculas alinhadas conduzem a luz. A tela acende com todo brilho, totalmente branca. O vídeo não aparece na tela.

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2.6 - Matriz Ativa TFT A tecnologia LCD de uma matriz ativa TFT é similar aos painéis monocromáticos com uma diferença; utilizam três eletrodos para cada ponto; cada eletrodo é completamente independente e é excitado pelo próprio transistor de filme fino (TFT). Estes são mosfet’s de alta sensibilidade. Com três transistores por dot podemos calcular quantos transistores entrarão em saturação quando o televisor LCD, estiver configurado na função de monitor PC, por exemplo na resolução 640 x 480.

640 × 480 × 3 = 921.600 transistores. Conclusão: Quanto maior a resolução, maior será o número de transistores habilitados. Na Fig. 2.4 podemos ver a estrutura de uma matriz ativa LCD (TFT). Às vezes acontecem acidentes fatais na tela LCD quando na fabricação, causando a queima de alguns transistores no teste de qualidade, criando os bad dots, ou dead dots. Por esse e outros motivos a tela LCD ainda é muito cara, entretanto, o seu custo já está diminuindo no mercado, visto que a tecnologia de tubos utilizados em TV’s está sendo substituída gradualmente. Todo transistor driver, ou CI driver e todos os fios de conexão (flat-cable) são instalados na superfície traseira do painel, com três transistores por ponto. Uma resolução de 1.024 x 768 deverá utilizar 2.359.296 transistores individuais visto que 1.024 x 768 x 3 = 2.359.296. Da mesma forma que o display de matriz passiva, o do tipo ativa também não gera cores. O pixel que é um elemento individual, simplesmente acende ou apaga. A luz branca é gerada através da lâmpada backlight que atravessa alguns eletrodos e é filtrada por um material apropriado correspondendo a uma das três cores primárias. Quando todas as cores estão desativadas uma luz branca brilha através dos três elementos e o pixel aparece branco. Se os elementos R.G.B. estão ativados, toda luz é bloqueada, e o pixel aparece preto. Para habilitar ou desabilitar o controle de contraste, em pontos individuais, a matriz LCD ativa é independente e na configuração de 256 cores pode produzir 512 nuances de cores individuais. O display LCD matriz ativa tem seu tempo de resposta muito rápido, na ordem de 5 ms ou menos. Tem excelente performance para aplicações de animações ou gráficos; o controle de luminosidade e contraste tem uma resolução de 30.000:1 com um confortável ângulo de visão de no mínimo 140º (medidas mínimas). Na Fig. 2.3 podemos ver uma placa LCD em corte, para a visão interna do sanduíche de camadas de cristais líquidos, com os transistores TFT’s.

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Para que haja uma distribuição uniforme, a luz (backlight) é redirecionada através de refletores antes de atingir o vidro frontal do painel. Existe um refletor de cristal líquido para cada pixel que será coberto por um filtro vermelho, verde ou azul (R.G.B.) formando o pixel propriamente dito. Em um televisor 20" temos 1.024 pixels de largura por 768 pixels de altura que multiplicado pelas 3 cores nos dão portanto 2.359.296 sub-pixels. Cada tríade de R.G.B. é controlada por 3 transistores conforme vemos na Fig. 2.4, que envia uma voltagem individual para cada um dos três sub-pixels. Essa voltagem faz com que cada sub-pixel de cristal líquido se mova para um ângulo determinado bloqueando parte da luz. A imagem no painel se forma, então, quando combinamos os subpixels onde cada um deles tem uma tonalidade diferente, causada pelo bloqueio parcial ou total backlight com seus respectivos filtros de cores. A Figura 2.5 mostra a vista explodida de um display LCD com Back lisht LED.

Fig. 2.4 - Estrutura de uma matriz ativa LCD (TFT)

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Fig. 2.3 – Corte de um módulo de cristal líquido de matriz ativa

VISTA EXPLODIDA DE UM DISPLAY LCD/LED

Fig. 2.5

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DISPLAY LCD e PLACA T.CON

3.1 - Abrindo o Módulo LCD Ao abrirmos os televisores em estudo, modelo 26 LC2R da marca LG, e o TV LED da mesma marca modelo M2380A , qual foi a nossa surpresa: Os módulos display de cada um continham o selo industrial com o código de fabricação LC260WXZ e LED 23XXXo , com o logotipo LG/Philips. Vimos no primeiro capítulo que o TV LCD pode ter o mesmo display que o TV LED. O que realmente muda é o modo de iluminar este display. Daí, concluímos que a Philips em parceria com a LG produziram juntos estes display. Com este exemplo, poderemos considerar um modo comercial muito comum hoje entre empresas que chamamos de “Joint Venture” (parceria) e “O&M”, no qual um fabricante produz o produto, entretanto uma outra empresa compra os seus direitos de comercialização e fixa o novo selo ou logotipo (O&M quer dizer: Order Manufacturing): Veja outros exemplos abaixo: 1) Philips/LG, Samsung/Fujitsu, Sony/Nec são exemplos de Joint Venture. 2) Philco e Britania e outras marcas desconhecidas são exemplos de O&M. O modelo do módulo LCD que descrevemos neste capítulo é o módulo Fujutsu TFT-LCD. Entretanto, serve como base de outros apenas como estudo, mas não como substituto imediato. Este módulo é de matriz ativa, utilizando à tecnologia TFT (Thin Film Transistor) o qual utiliza uma PCI acoplada diretamente através dos flats cables.

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É um modelo de 26’’ que pode chegar a uma resolução XGA , 1.280 x 768 pixels com reprodução fiel de até 16 milhões de cores, digitalizado em 8 bits para cada cor RGB. Este possui 6 lâmpadas fluorescentes, CCFT (Cold Cathode Fluorrescent Tube), que faz o backlight, que traduzimos por luz traseira. Neste, também encontraremos uma interface chamada LVDS com um sincronismo de 1 pixel/clock. Nos antigos TRC’s tínhamos o dot pitch. No caso dos LCD’s temos o pixel pitch, que é o formato quadrado dos filtros R.G.B., que tem como dimensão 0,297 x 0,297 mm (valor típico). A tensão de alimentação deste painel é de 5 VDC (polarização do TFT). A corrente máxima do módulo é de 550 mA com um padrão de teste mosaico na tela. Se for utilizado no teste o padrão branco, neste caso a corrente diminui para 300 mA. Este controle é realizado automaticamente por um circuito discreto, contendo dois MOSFETs que de acordo com o sinal padrão desejado para o teste, estes transistores irão controlar a corrente do módulo LCD. Existe um fusível que protege esta linha +VDD, que é facilmente identificado na PCI (quando este queima, a tela LCD se apaga). Este módulo tem a capacidade de atender a tela Widescreen e suporta o formato XGA. O sinal de controle é temporizado para fazer com que a imagem seja explorada na tela com um dado valor abaixo do tempo especificado de transição do preto para o branco. O valor típico normal hoje considerado como um Time Good fica em torno de 5 ms. Os sinais de controle para este módulo LCD é ativado com os pulsos ENAB (Data Enable Signal), DCLK (Data Clock) e os dados do sinal de vídeo RGB. Este último, RGB é transmitido como uma porta singela, contendo 8bits para cada cor R, G, B.

Este módulo LCD da TV LG 26LC2R (não é LED) consiste de: 1) Painel de display TFT, montado com circuitos integrados, os quais são os drivers TFTs; 2) 6 lâmpadas fluorescentes do tipo néon/xenon (backlight), em canaletas difusoras; 3) Uma PCI, a qual é a placa de circuito impresso contendo a interface LVDS. Esta é acoplada no painel através de cabos do tipo flats. A Fig. 3.1 apresenta o diagrama de blocos do módulo de controle do display LCD.

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3.2 - Especificações Elétricas do Módulo LCD Algumas características são descritas abaixo, as quais achamos muito relevantes com relação do Display LCD: 1) A tensão de alimentação típica do módulo LCD é de +5 Volts. Esta pode variar desde 4,75 V a 5,25 V. 2) A tensão de Ripple não pode ultrapassar a 100 mVpp. Se este Ripple for maior, a tela do TV apresentará distorções lineares, visíveis ao telespectador (ondulações na varredura). 3) A corrente máxima não ultrapassa a 1 A. O valor típico é de 700 mA. 4) A freqüência de clock do painel LCD é de 32, 498 MHz. A Fig. 3.1 apresenta o diagrama de blocos dos circuitos elétricos do controle do módulo LCD, do backlight, bem como as entradas de corrente e tensão realizados nestes pontos.

Fig. 3.1 - Diagrama de blocos de um módulo LCD simplificado

3.3 - Interface LVDS Acreditamos que o caro leitor esteja estupefato, assustado, ao perceber através dos capítulos anteriores que a tecnologia de televisores LCD é completamente diferente dos já conhecidos, os antigos tubos de raios catódicos (TRC). Entretanto, vamos enfrentar esta “Fera” de frente, objetivando a composição desta nova tecnologia dos displays.

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Para que o público consumidor destas informações novíssimas, que ainda não estão divulgadas por aí, consiga assimilar com maior facilidade de fixação, apresentamos um diagrama simplificado de um módulo LCD, onde identificamos a interface que faz as ligações e a transferência de dados da PCI (placa mãe) até o módulo LCD em altíssima velocidade. A Fig. 3.1 nos mostra um diagrama de blocos simplificado de uma placa display LCD. Todos os estágios expostos serão exaustivamente explicados ao caro leitor, como também a interface do módulo LCD, a placa de controle e drivers do mesmo. Por incrível que pareça, a maioria dos TVs LCDs não fazem diretamente uma comunicação digital entre a placa (motherboard) e o módulo display, mas sim através de uma interface LVDS (Low Voltage Diferential Signaling). Depende do chip SCALER utilizado no projeto.Verificamos que a TV LG que pesquisamos, possui na sua placa mãe 2 conectores distintos, que correspondem as saídas de vídeo R,G,B digitais nível TTL e saídas de vídeo R,G,B digitais nível LVDS .Entretanto,o cabo Flat que liga o Scaler ao display LCD está interligado ao conector TTL (o conector LVDS está sem ligação). Vai depender do fabricante e do modelo da TV.Antigamente as TVs de tela maior que 26 polegadas utilizavam a tecnologia TTL; enquanto que abaixo disso, utilizavam a tecnologia LVDS. Hoje mudou, todos os TV’s LCD ou LED, utilizam a tecnologia LVDS. Basicamente esta última funciona como uma interface de 8 vias, ou 4 pares. É utilizado um par de fios para cada cor primária, (R.G.B.) e um outro par para o sinal de clock. Existe um circuito integrado que é chamado de CI “transmissor LVDS” na placa lógica, e um outro CI, que é o “receptor LVDS” na placa do display. O significado da sigla LVDS pode se traduzir como um sinal diferencial de baixa voltagem. O termo diferencial origina dos amplificadores diferenciais contidos internamente nos circuitos integrados. Este faz com que, por exemplo, os sinais do croma R, G, B tenham pares múltiplos simétricos, ou seja, teremos sinais de baixas tensões +R, -R, +G, -G, +B, -B. Esta técnica faz com que os chips anulem ou cancelem o ruído de comunicação entre a placa mãe (motherboard) com o módulo do display LCD. Traduzindo na prática: Sinal de vídeo isento de ruídos e/ou interferências. Na Fig. 3.2 abaixo, é possível visualizar um diagrama de blocos de uma típica aplicação de um interface LVDS. Os sinais digitais que saem da PCI Mãe são chamados de sinais LVDS. Os siinais que saem da placa T-Con são chamados de sinais miniLVDS.

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Fig. 3.2 - Interface LVDS Podemos observar que este chip LVDS possui internamente buffers tri-state. Veja Fig. 3.3. Vamos recordar ⇒ Tri-state ⇒ 3 estados de saída: Estado zero, estado 1, e nível de alta impedância.

Fig. 3.3 - Tri-state

3.4 - Ultimate One-Chip - (UOC) A integração na mesma pastilha de vários chips é chamada de UOC. Nos televisores modernos, não são utilizados mais os chips isolados como o CI DS90C383 para transmitir os sinais LVDS e DS90C384 para a sua recepção. Hoje, existe um “chipão”, que está embutido internamente nele, um processador gráfico, scaler e interface LVDS, utilizando a nova tecnologia TMDS (Transition Minimized Differential Signaling). Traduzimos esta sigla por transição mínima do sinal diferencial. Em alguns modelos, está incluso neste mesmo chip o conversor A/D. Esta tecnologia faz com que todo o sistema de dados R.G.B. seja transmitido em alta velocidade, mesmo com dados seriais. Pode ser aplicado diretamente neste CI as interfaces de vídeo DVI3 (Interface de Vídeo Digital) ou HDMI4 (Interface de Multimídia de Alta Definição). 3 DVI = Digital Video Interface. 4 HDMI = High Definition Multimedia Interface

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O DVI utiliza um conector para vídeo digital;(NÃO CONTÉM O ÁUDIO) enquanto que o HDMI utiliza um conector especial para vídeo digital de alta resolução e também é acoplado o áudio digital. A arquitetura HDMI utiliza a nova tecnologia TMDS que por sua vez, adota o nome comercial para este protocolo “Panel Link”. Este protocolo codifica um dado de 8 bits em um sinal de 10 bits e os transmite em transmissão diferencial, que faz com que haja cancelamento dos sinais diferenciais, eliminando dessa forma o ruído, e interferências eletromagnéticas. As informações de vídeo são enviadas em uma série de pixels de 24 bits e transmitidos em 10 bits/período de 1 clock. 1 período de clock de pixel é chamado de T pixel, que é exatamente o tempo necessário para se transmitir um pixel. Este clock de pixel varia entre 25 MHz a 165 MHz (dependendo da resolução do TV/monitor).A freqüência típica é de 65 MHz, para os TVs LCD e também para os TV’s LED convencionais.

3.5 - Cancelamento de Ruídos LVDS O processo de cancelamento de ruídos e interferências eletromagnéticas (EMI) é realizado pela tecnologia TMDS, conforme já vimos; é uma cópia do que se utiliza também no sistema Gigabit Ethernet. Como existem milhares de micro trilhas para a formação da matriz da tela, consequentemente juntas uma a uma, porém isoladas eletricamente, mas não isoladas eletromagneticamente. Dessa forma surge o EMI,(interferência) causando imagens trêmulas e com riscos horizontais em toda ou parte da tela LCD. Este problema é chamado de diafonia ou cross talk. A técnica que se utiliza no sistema TMDS para o cancelamento daqueles sinais interferentes é fazer transmitir o mesmo sinal R.G.B. duas vezes cada, sendo que de forma espelhada, ou seja, um sinal positivo e outro negativo. Veja a Fig. 3.4. Para complementar o processo, em todos os esquemas de TV LCD LED é inserido vários resistores de 100 Ω (valor típico) na entrada do módulo LCD, exatamente nos inputs do chip receptor LVDS. Estes resistores têm a função de abaixar a impedância do módulo LCD e casar a impedância com a PCI (LVDS TX), com o objetivo principal de eliminar interferências. Veja abaixo, as duas formas de ondas simétricas.

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Fig. 3.4 - Técnicas de cancelamento de ruídos

3.6 – Placa T.Con A placa de controle, é a PCI (placa de circuito impresso) que fica entre a placa principal (placa mãe) e o display LCD.Esta transporta os sinais LVDS (sinais digitais de vídeo e controle) em altíssima velocidade para o display. A palavra T.CON timming control traduzido como controle de tempo de tranferência de fluxo de bits vídeo para o display. Como isto acontece explicaremos desde o início da entrada de sinais de vídeo digitais vindo dos conectores até chegar a esta placa. O canal TMDS transporta os sinais digitais de entrada DVI ou HDMI até o Chip Scaler (nos modelos antigos ) ou no Chip DSP ( nos modelos mais modernos), neste já contém internamente o Scaler. Durante o período de dados de vídeo, os pixels de uma linha ativa de vídeo são transmitidos.Durante o espaço de tempo chamado de Island Period (o qual ocorre durante os intervalos de apagamentos horizontal e vertical), o áudio e dados são transmitidos dentro do pacote de dados na forma serial. O período de tempo de controle ocorre entre os espaços de tempo da transmissão do vídeo e dados. Os métodos de sinalização podem ser exclusivos para o sistema DVI ou HDMI (são diferenciados). A taxa de bits de vídeo pode variar entre 25 a 340 MHz para DVI ou 680 MHz para o HDMI. O canal TMDS pode transferir dados desde 24 para 48 bits/pixel e suporta até 1080p como resolução de vídeo.

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Veja na figura 3.5 um diagrama de blocos de uma placa T-Con. Fig.3.5 - diagrama de blocos de uma placa T-Con

Fig 3.6 – Placa T-Con do televisor LG LCD 32"

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Dependendo do tamanho da TV podemos observar no mercado placas T-Com de diversos tamanhos e com chip’s diferenciados, veja a figura 3.6 que é uma placa T-con da tv LG LCD e na figura 3.7 uma placa T-con de uma tv LG LED; entretanto a funçaõ é sempre a mesma: transferir o sinal de vídeo R,G,B (cada um em 8 bits) e o sinal de sincronismo ( Clock ) , todos no formato chamado de mini-LVDS para o display LCD.

Fig. 3.7 – Placa T–Con do televisor LG LED 23"

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TELEVISÃO LED

4.1 – Introdução a Televisão LED Vimos no capitulo 1 algumas informações sobre os televisores LED’s. Neste cápitulo iremos informar mais detalhes sobre essa nova tecnologia. As LED TVs são uma combinação de duas tecnologias: tela de LCD com iluminação por LED. As LCDs que conhecemos hoje usam tubos fluorescentes (Cold Cathode Fluorescent Lamp, ou CCFL) para iluminar a tela. Como resultado, elas têm um limite de espessura e problemas para criar pretos profundos. Isso acontece porque os tubos fluorescentes estão sempre ligados, e alguma luz vaza para a frente da tela mesmo quando parte da imagem deveria ser preta. Como consequência, a falta do preto total reduz a percepção do brilho da imagem da TV. O que as LED TVs fazem é iluminar a tela LCD com uma camada de LEDs, evitando o vazamento de luz. Os LEDs podem ser instalados em todo o painel, que pode ser dividido em pequenos segmentos controlados independentemente. Isso possibilita que algumas partes da tela fiquem muito escuras, enquanto outras permanecem muito claras.È uma grande vantagem em relação ao LCD.Os televisores de pequeno porte abaixo de 23" utilizam o processo edge lit (borda acesa), com apenas um lado da tela iluminada, contendo difusores e polarizadores para dispersar o feixe de luz para o centro da tela. A figura 4.1 mostra um painel de LED‘s do tipo full LED.

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Fig. 4.1 –Visão do Painel de LED’s usado para iluminação direta Back light

4.2 – Diferenças entre Full LED e LED Plus A tecnologia Full LED é a evolução da iluminação LED disponível hoje no mercado. O número de LEDs que fazem a iluminação no painel back light do LCD aumenta consideravelmente e agora é apresentada da forma direta, que proporciona um aumento no contraste (30.000.000:1). Já a LED Plus faz uma simulação dessa iluminação direta com um número um pouco reduzido de LEDs, o que proporciona uma taxa de contraste diferente (5.000.000:1). Esta é a diferença de preços de um TV para outro que utiliza a mesma tecnologia LED; entretanto, ainda assim é superior ao oferecido até então no mercado.As TV’s mais modernas utilizam o tipo full Led, que têm aproximadamente 423, à 128 áreas de LED para iluminar a imagem. Como exemplo o controle de luminosidade de um aparelho da Philips para os LEDs se chama LED LUX dimming backlight. As 128 áreas contém no total 1152 LEDs e o controle eletrônico dos LEDs permite que a taxa de contraste chegue até 30.000.000:1, graças às áreas totalmente negras que não tem LEDs para iluminar. As telas dos TV´s LCD ficam com aquele aspecto cinza ou chumbo. Tipos de paineis de LED’s: Na atualidade existem 2 tipos de paineis de Led’s montados em diversos televisores de LCD/LED. Chamados de Local Dimming e Edge Lit. No Primeiro os Led’s são montados em blocos distribuidos pela superfície do painel, iluminando diretamente os pixels, também chamado de full Led ou direct Led. No último, os Led’s são montados nas bordas do backlight.

4.3 –Formatos de Back Light Antes de falarmos sobre a tecnologia da LED TV, é preciso entender o que são LEDs. Basicamente, LEDs são lâmpadas (semicondutores)

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pequenas que se ajustam facilmente em um circuito elétrico. Mas diferentemente das lâmpadas incandescentes comuns, eles não têm filamentos que se queimam e não aquecem muito. Além disso, eles são iluminados somente pelo movimento de elétrons em um material de silício e duram tanto quanto um transistor padrão. Os LEDs são baseados em diodo semicondutor. Quando o diodo é polarizado no sentido direto este acende (ligado), os elétrons são capazes de se recombinar em cavidades, e energia é liberada na forma de luz. Esse efeito é chamado eletroluminescência e a cor da luz é determinada pelo intervalo de energia do semicondutor, que varia em cada material semicondutor usado . OBS: Enquanto o TV LCD convencional utiliza lâmpadas fluorescentes que por sua vez possui inversores de alta tensão Backlight, o TV LED utiliza controladores de baixa tensão para alimentar os Leds, por isso a possibilidade de defeitos é menor em uma TV LED. Normalmente a tensão dos Leds é de 1.5 volts, entretanto são interligados em série em conjunto de 3 a 3; 4 a 4; 6 a 6; dependendo do modelo e marca do televisor LED. São ligados em fontes independentes a partir de 20 Volts, até tensões chegando a 150V. Existem duas maneiras na atualidade de utilização dos LEDs para iluminar a tela de uma TV LCD: pode-se colocar em toda a parte traseira da tela, como um painel (iluminação direta), ou posicionando-os nas bordas na tela (iluminação de perímetro). As duas técnicas usam menos energia do que as TVs de plasma e de LCD com tubos fluorescentes. A principal vantagem da iluminação direta de LED é que ela pode ser usada para aumentar os níveis de contraste ao desligar os led´s selecionados, aumentando a quantidade de preto contrastando com o branco.

4.4 – Televisão LED não é Televisão OLED Quando o primeiro televisor LCD com luz de fundo de LED foi lançado, acreditávamos que se tratava de um aparelho usando a tecnologia OLED (diodo emissor de luz orgânica). A TV era muito fina de espessura e tinha poucos centímetros, mas ainda assim era grossa demais para ser uma OLED TV. Alguns anos depois, a Sony lançou sua primeira OLED TV - o que só aumentou a confusão, já que nós consumidores acreditávamos se tratar de mais uma LED TV. É bom não confundir.

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Enquanto a TV LED necessita de um bulbo para tornar a luz visível ao ser humano, a OLED utiliza compostos orgânicos que se auto-iluminam, dispensando lâmpadas fluorescentes ou Led´s para iluminar a tela. Com isso, é possível usar a tecnologia na fabricação de displays ultrafinos, com poucos milímetros de espessura, e até flexíveis, que é a última geração de OLED. Veja a Fig. 4.2 – Vista de uma OLED TV figura 4.2

A natureza eletro-ótica dos LEDs LED é um diodo dos mais simples. Ele é formado por um semicondutor, ou seja, um fio composto por uma ou mais substâncias cujas propriedades de condutividade elétrica estão num meio termo entre um metal e um isolante. A natureza química do composto determina o comprimento de onda da luz emitido pelo LED, como, por exemplo, o arsenieto de gálio (GaAs), que emite na faixa do infra-vermelho. A estrutura típica de um LED pode ser vista na fig. 4.3:

Fig. 4.3

O LED é alimentado por corrente contínua e portanto dispensa o uso de um inversor. E como pode ser observado no diagrama ao lado, a luz emitida passa por um domo, que serve também de lente. Nos tipos mais simples de LEDs o domo pode ser coberto por um corante de qualquer cor, mas nos tipos mais complexos o domo pode ser impregnado por sais de algum elemento, provocando uma irradiação singular. É assim, por exemplo, que se faz um LED para luz branca, com o uso de uma camada de fósforo.

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4.5 – Montagem dos Blocos de LEDs no Painel LCD Conforme já foi mencionado, os televisores Led podem ter blocos de LED´s posicionados em várias localizações na tela LCD. Depende da marca e do tamanho da tela. A luz é espalhada sobre os pixels de forma indireta; veja nas figuras 4.4 e 4.5 os efeitos visuais com as diferenças de luminosidades entre as duas tecnologias.

Fig. 4.4 - Edge-lit Os Leds são montados nas bordas no backlight, e a luz é espalhada através dos difusores sobre os pixels de forma indireta.

Fig. 4.5 - Local Dimming Os leds são montados em blocos distribuidos pela superficie toda do painel traseiro, iluminando diretamente os pixels, também chamados de “Full-LED, ou “Direct LED”

O posicionamento dos LED’s no backlight de TV LED. Chamados pela indústria e pelos vendedores de LED TV, erradamente porque TV com LED é outra coisa,ou seja, este não possui backlight ,o próprio display que é formado a base de LEDs frontais na tela, como é hoje o TV de plasma. O que temos hoje para venda no mercado é televisor LCD com back-light de Led. Este pode ser construída de duas maneiras básicas: 1 – Arranjo de LEDs em “full array”. O backlight deste tipo pode ser (e geralmente é) construído com uma matriz bidimensional de LEDs. Qualquer ponto da matriz pode ser identificado digitalmente através de métodos de endereçamento. Isto permite a modulação da amplitude de luz, tanto vertical quanto horizontal da matriz. A tela acesa e vista de frente, ele teria o aspecto da figura 4.6.

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Fig- 4.6 - Arranjo de LEDs em “full array”. (local dimming)

A montagem na forma de uma matriz permite a iluminação diferenciada de uma área, em relação às outras. Esta modulação é chamada de “local dimming” (escurecimento local). Isto faz com o contraste dinâmico, que é a relação de amplitude entre zonas claras e escuras e conseqüentemente, o nível de preto, sejam os melhores possíveis. Através da figura 4.7 podemos verificar dois diagramas de forma unifilar que mostram os estágios com caminho do sinal que gera e controla a luminosidade na tela. Inicialmente podemos acompanhar o circuito que faz parte do sistema de um televisor LED. O sinal de vídeo é gerado, tratado e processado na placa principal; daí segue para a placa de controle do back-light, que contém os circuitos Local Dimming, Scanning, e ABL (controle de luminosidade, varredura da luz na tela,e controle automático de brilho respectivamente). Deste ponto segue para um Driver Led, que tem a função de fornecer a corrente necessária para polarizar os paineis de blocos de LED’s, em toda a extensão da tela ou nas bordas da mesma, dependendo da marca e modelo do televisor LED. Por um outro caminho , separado do primeiro, o sinal de vídeo no formato LVDS é enviado até o display LCD. O circuito da figura 4.8 mostra toda a sequência do caminho do sinal e a geração do back-light dos televisores LCD, que utilizam as famosas lâmpadas fluorescentes chamadas de CCFL .

Fig- 4.7

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Fig- 4.8

Fig- 4.9

O diagrama de blocos da figura 4.9 mostra através de dois gráficos as diferenças entre as tecnologias global dimming e local dimming. Observe que no primeiro, a tela pode ficar em duas condições: Toda clara ou em gradiente decrescente contínuo até chegar ao cinza em toda a extensão da tela.No último, a tela pode ficar com diversas tonalidades, totalmente clara desde o branco, com gradiente decrescente até chegar ao cinza, em pontos distintos localizados na tela dependendo do sinal de vídeo. A figura 4.10 mostra fisicamente como estão montados e dispostos os conjuntos de leds na superfície traseira da tela do display LCD.

Fig- 4.10

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Cores dos LED’s, também chamados LEDs RGB Atualmente estão utilizando em diversas marcas de TV’s, back-light LEDs de cor branca ou LED’s coloridos RGB.Este último, é potencialmente capaz de um alcance mais amplo de cores, pois eles usam separados vermelho, verde e azul (RGB). A Sony produziu a tecnologia Triluminos®, onde se usa um conjunto emissor RGB composto de quatro LEDs (2 verdes somados a vermelho e azul), conforme mostra a figura 4.11. Fig. 4.11O espectro de emissão neste caso, atinge a um nível superior ao conseguido com LEDs brancos convencionais. Este procedimento na montagem do backlight minimisa o efeito Borrão, também chamado de calda do cometa, que é a persistência luminosa da tela quando o quadro é trocado.(depende da velocidade da frequência de quadros, também chamado de frames). O borrão é derivado do fato do tempo de retenção da luz emitida, quando a camada de LCD não tem tempo de bloquear a sua passagem (tempo de resposta do cristal lento). Embora este tempo esteja hoje em níveis muito baixos (abaixo de 8 ms), o apagamento completo da emissão pelo LED do backlight elimina o problema ao invés de atenuá-lo. Freqüências na ordem de 100 Hz e acima são suficientes para conseguir um efeito estroboscópico imperceptível. Arranjo de LEDs em montagem “edge-lit” (luz nas bordas). Claramente menos eclético que o primeiro, por não permitir o mesmo tipo de local dimming, ainda assim os painéis montados com LEDs nas bordas têm ganhado novos contornos nos modelos recentes das telas de TV. A iluminação pelas bordas não tem o mesmo tipo de crosstalk ótico das telas. As suas principais limitações são consistentes com a ausência do local dimming e do menor nível de preto. Em princípio, o escurecimento (dimming) pode ser executado em qualquer tipo de backlighting, porque se trata de uma característica dos drivers que comandam os LEDs, ou seja, nada tem a ver com o fato do arranjo ser full array ou edge-lit.

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No caso da iluminação nas bordas, a luz é inicialmente direcionada ao centro da tela através de um guia ótico. Este guia é construído com fibra acrílica, porque as resinas acrílicas são excelentes dispersoras de luz. Com este arranjo, cada LED das bordas pode permanecer aceso ao mesmo tempo e todos os outros são apagados, o que permite prever que a luz será espalhada de maneira a haver quase nenhum crosstalk ótico vertical. Em contrapartida, a área iluminada será maior do que a necessária, impedindo assim um controle tão bom quanto o local dimming. Este detalhe torna o uso de dimming um processo, em princípio, impraticável, para a iluminação parcial da imagem. A solução é adotar outro método de iluminação e escurecimento, de modo a manter o brilho da tela constante. Neste ponto, a tecnologia usa uma propriedade biológica da visão humana, que é a persistência de visão de uma imagem, frente a uma maior intensidade da mesma. Se alguém olhar para uma luz forte, que depois é apagada e acendida sucessivamente, o olho tende a reter a imagem da luz acesa e não ver a mesma luz apagada.Na tela de LCD com edge-lit, cada fileira de LEDs é apagada em seqüência, de cima para baixo, numa freqüência determinada pelo drive que as modula. Este é um efeito estroboscópico, que pode ser usado em várias aplicações. Veja a disposição lateral dos Led’s da TV LG LCD / LED, na figura 4.12. Desmontamos todo o televisor LCD / LED da marca LG modelo M2380A. Desde as placas até o display LCD para chegar nos conjuntos dos leds.Retiramos os polarizadores, que são os polímeros difusores que ficam entre o back-light e o painel de cristal líquido e fizemos as fotos que correspondem as figuras 4.13; 4.14, e 4.15 que podemos visualizar logo abaixo. Conjuntos de Leds dispostos na lateral direita do display LCD da tv LG M2380A

Fig- 4.13

Fig- 4.14

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Fig- 4.15

4.6 – Taxa de Renovação (Refresh rate) A chamada refresh rate é a taxa medida em Hertz, e indica quantas vezes o TV é capaz de ler cada quadro (frame) da imagem. Esta leitura é feita em altíssima velocidade e, portanto, depende de circuitos exclusivos de cada marca da TV e modelo.Grande parte das TV’s LCD trabalham com taxas de 60Hz mas os televisores mais modernos de LCD /LED trabalham acima desta frequência. Estas TV’s possuem ainda outras tecnologias embutidas como sua velocidade de resposta caracterizada por freqüências que vai desde 60Hz até 480 Hz. Atualmente o tempo de resposta de 2 ms, na freqüência de 120Hz o TV LCD cria uma excelente nitidez de movimentos para imagens vibrantes mesmo em filmes de muita ação. Ele duplica a nitidez da reprodução de movimento em relação ao LCD convencional de 60 Hz, resultando em um alto desempenho com tempo de resposta de 2 ms medido em BEW (Perceived Blur-Edge-Width). Essa tecnologia leva a nitidez de movimento das telas LCD a um nível sem precedentes. Fig- 4.16

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A figura 4.16 mostra a quantidade de frames dispostos em uma tela com as proporcionalidades de quadros e suas variações de velocidades (Refresh rate) correspondentes disponíveis hoje no mercado da televisão LCD / LED. Quanto maior a velocidade de exposição de quadros no display mais nítida será a imagem em movimento, oferecendo um menor efeito da calda do cometa, que é o aparecimento de um borrão na trajetória do elemento de imagem que está em deslocamento. Como exemplo, podemos verificar os efeitos visuais com diferentes taxas de refresh,através das figuras 4.17 (tela com refresh rate de 60Hz) e 4.18 ( tela com o refresh rate de 240HZ).

TV com refresh rate de 60Hz

TV com refresh rate de 240Hz

4.7 – Televisão Full LED Ambilight O termo Ambilight é um recurso exclusivo patenteado pela Philips, que funciona com a emissão de luzes suaves refletindo contra a parede atrás da tela da TV e faz combinar a decoração da sala com as cores e o brilho da imagem que está sendo exibida na tela da TV. Trata-se de uma tecnologia ultra-moderna, pois o dispositivo usa um software específico, que faz uma análise matemática com algorítimos especiais com as cores exibidas na tela da TV Ambilight, independente da origem do sinal. A tecnologia Ambilight, comparando, fazendo uma analogia com o sistema de som é como um sistema de cor surround, já que os estímulos das cores vêm de todos os lados, envolvendo o espectador e levando você completamente para dentro do filme, tornando sua tela ainda virtualmente maior e também descansando os olhos do espectador. Imaginemos que você está assistindo a cena de um filme, que acontece em uma praia, e, no destaque vemos uma menina observando a paisagem, olhando para o mar azul em um lindo dia de sol a pino.

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Nesta cena, o recurso Ambilight emite uma luz azul nas laterais na parte superior da tela da TV, Conforme a cena vai se voltando para a protagonista, menina da tela que está na frente dos coqueiros da praia, as luzes atrás da tela passam, no mesmo instante, para o verde nas laterais realçando a presença das árvores e, na parte inferior, uma luz mais branca quase creme, cor de terra que se identifica com a areia da praia.A figura 4.19 mostra a foto de um tv Ambilight com os seus LED’s acesos nas bordas laterais. Convém informar que estes LED’s não tem nada a ver com os LED’s do Back-light trazeiros do display, são conjuntos de LED’s separados e independentes. Nos capítulos seguintes apresentaremos como é realizada esta nova tecnologia com os seus exclusivos circuitos eletrônicos.

Fig. 4.19 – Televisor LCD / LED Phillips com o sistema AMBILIGHT

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O HARDWARE DOS TELEVISORES LED

5.1 - Abrindo o Televisor LED Está chegando a hora de colocar mãos à obra e começar a explorar o interior de um televisor LED. Adquirimos um televisor da marca LG de 23" modelo M2380A, e procedemos a desmontagem.Sem mais, antes de começarmos é conveniente fazermos algumas recomendações. Reconhecimento Inicial: Recomendamos que antes de abrir qualquer equipamento eletrônico, tente reconhecer suas partes externas. Encontrará os mesmos componentes que todos os aparelhos similares de outras marcas possuem.

Fig. 5.1 – Fotografia frontal da TV LED

Fig. 5.2 – Fotografia da traseira da TV LED

Acreditamos que você já conheça a arquitetura fundamental de um televisor LED apresentado nos capítulos anteriores, de maneira que não falaremos mais a respeito. Para que facilite a manutenção e se resolva o

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problema técnico, demonstramos um método que é descrito a seguir e que poderá ser aplicado a alguns modelos, mas não é uma regra geral. Necessidade de Ferramentas Especiais: Para chegar ao interior da televisão, em certas ocasiões não é necessário ferramentas especiais. Por exemplo, alguns fabricantes colocam parafusos tipo allen para aparafusar seus equipamentos; outros usam parafusos allen de segurança (tem um pino central) e tipo estrela. Então, é muito conveniente que tenha uma boa caixa de ferramentas à mão, para poder contar a todo o momento com a chave de fenda adequada. Cuidado com as Presilhas de Encaixe: Tenha muito cuidado ao tentar soltar as presilhas plásticas que a maioria dos fabricantes utilizam para prender seus gabinetes; em caso de quebra, dificilmente poderão ser reparados (alguns são extremamente frágeis). Às vezes utilizamos um macete que é o estilete de metal que se usa para retirar Clips em papel; esta peça é extremamente útil para levantar com cuidado as laterais da tampa de plástico trazeira e frontal da tela sem produzir morças no plástico do gabinete. Cuidado com os Cabos Flat’s: Antes de retirar qualquer peça do interior de um TV led observe muito bem por onde correm os cabos que levam energia e/ou sinal. Muitas vezes, se o flat cable não entrar perfeitamente no compartimento, poderá danificá-lo e também às vezes a tampa não fecha. Verifique cada tipo de conector e estude-o antes como desprende-lo. Veja as figuras 5.4, 5.5 e 5.6 os procedimentos. Use as Informações do Fabricante: Sempre tenha em mãos as características da TV, a marca e modelo do seu televisor para não dar passos em falso no momento de energiza-lo. Ver Fig. 5.3.

Fig.5.3 Caracteristicas da TV LED

Fig.5.4 Flat Cable preso ao conector da TV LED

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Fig. 5.5 e 5.6 Desprendendo o Flat Cable do conector com a ponta da chave de fenda

5.2 – Desvendando o Televisor LED Os manuais de serviço podem poupar múltiplos problemas no momento da manutenção. Nem sempre se consegue facilmente; temos que estabelecer contacto por Internet com o fabricante da Televisão em questão para saber se existe no depósito para venda e como adquirir em sua matriz. De fato, dê uma busca exaustiva na sua página. Pois normalmente publicam documentos técnicos, dando acesso aos diagramas esquemáticos ou datasheeet,e atualizações. Inclusive existem companhias dedicadas a venda deste tipo de informação, ainda que sempre se localizam nos Estados Unidos. Contudo, se você está acostumado a fazer compras pela Internet (saiba fazê-lo com cuidado), não representará nenhum inconveniente. A figura 5.7 apresenta o televisor LED LG M2386A visto pela parte traseira do cabinete, com os ser circuitos expostos para melhor compreenção do texto.

Fig. 5.7 - Foto da parte traseira do televisor LED.

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Na mesma figura podemos ver o televisor LG LED sem a tampa traseira, expondo três placas importantes: a maior sobre uma blindagem metalica, corresponde a placa LÓGICA DE SINAL. A outra placa mais estreita porém comprida localizada na parte superior é a placa T COM; e a última menor de todas é a placa do INVERTER (Backlight LED) que também se encontra sob a blindagem metálica junta a placa lógica separada pelo flat cable . A fig. 5.8 mostra a placa principal (placa mãe), também chamada de Main Board (placa principal em ingles), vista por cima sendo retirada do gabinete. Na sequência vemos várias fotos dos circuitos desmontados com os respectivos comentários técnicos.

Retirando a blindagem da placa principal da TV LED. Cuidado ao desconectar os flat cables da PCIs driver Led e T-Com no Display LCD.

Fig. 5.8

Placa principal da TV LED vista por baixo. Observe que temos semicondutores fixados neste lado da PCI.

Fig. 5.9

Visão parcial da placa principal da TV (Vista por cima) Podemos observar o Seletronic analógico, e os conectores de entrada e saida de sinais de video e áudio, fixados na PCI. Fig. 5.10

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Retirando o flat cable que alimenta os 42 blocos de Leds duplos brancos, formando no total 84 Leds nas bordas da tela da TV. A tensão que alimenta os leds é de 94VDC, vindos da fonte secundária chopper (driver Led).

Fig. 5.11

Visão da PCI (parte inferior ) do painel do amplificador de saída áudio.

Fig. 5.12

INVERTER (Backlight LED) que também se encontra sob a blindagem metálica junta a placa lógica separada pelo flat cable.

Fig. 5.13

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Visão da PCI do amplificador de áudio stereo, com seus conectores interligando os dois alto-falantes.

Fig. 5.14

Visão do chassis da TV LED com os dois conjuntos de mini-altos falantes soltos da base.

Fig. 5.15

Visão da PCI do painel de controles frontal do TV LED. Convém advertir aos nossos técnicos para manusearem com muito cuidado esta PCI pois, os contatos são extremamente sensíveis e frágeis.

Fig. 5.16

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Fig.5.17- Placas lógica e Inverter (vista por cima) da TV LG LED M2380A

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5.3 – Entendendo o Hardware do Televisor LED A foto que corresponde a figura 5.17 mostra todo o Hardware das duas placas da TV LED LG. A placa superior corresponde ao circuito Inverter driver dos led’s que gera tensão de 44,5VDC para alimentar os 84 Led’s instalados na lateral do Display LCD, pois este modelo é do tipo Edge Lit (borda iluminada). Nesta mesma PCI podemos ver o conector que a interliga até a placa Mãe. A placa maior é a placa Mãe; Nela estão todos os outros conectores de entrada de sinais disponíveis para este modelo, como: A/V,HDMI,PC, e tuner analógico. Os chips instalados são de alta tecnologia do tipo SMD e alguns do tipo BGA, ambos de dificil substituição pelo técnico não experiente. O Chip de maior tamanho é o DSP (processador digital de sinais) que detém a tecnologia FPGA, que não passa de um microprocessador (microcontrolador) inteligente ultra veloz.Dentro dele estão contidos: conversor A/D, processador de vídeo,Chaveador de sinais, transmissor LVDS, e SCALER. Algumas memórias podemos ver interligadas até o chip DSP, como: Memórias DDR, FLASH e EEPROM. Estas corrigem e armazenam os dados digitais e Firmware.(Software do programa residente gravado pela fábrica da TV). O circuito Dimming Led é o responsável pelo controle da luminosidade do painel LCD, que está diretamente ligada ao circuito da PCI Inverter Driver dos Led’s. O chaveador e o processador de áudio digitais neste modelo, são separados dos amplificadores de potência de áudio (stereo) com saida para dois mini-altofalantes retangulares de 8 Ohms com baixa potência (10W). O bloco superior do diagrama da figura 7.18 corresponde a placa Mãe com os seus circuitos já comentados anteriormente.Na parte inferior desta figura temos o circuito do Inverter Driver dos Led’s. Nela estão contidos todos os circuitos eletrônicos que vai gerar a tensão de polarização dos Led’s (neste modelo =45VDC) e os de controle de luminosidade no Display LCD. Neste diagrama podemos ver o bloco LVDS, com o seus sinais múltiplos (vídeo R,G,B balanceados) vindos do chip DSP, entrando na mini-placa T.Com (neste modelo esta placa é fixada junto ao Display LCD). Algumas fontes secundárias reguladas são vistas nesta placa; uma delas é a responsável pela conversão da tensão de 20V para 45V com o objetivo de alimentar os Led’s e outras tensões de polarização dos componentes da placa T.Com, como por exemplo o chip Driver Clock. Este tem como função direcionar e ativar adequadamente os sinais de controle e

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comando dos reprodutores das matrizes da tela para os Drivers das colunas e Drivers das linhas para a reprodução total do quadro de imagem na tela do display LCD. O bloco chamado de Gamma Generator, tem como função controlar a distorção Gamma, que é a dispersão entre a luminosidade e o contraste no transdutor LCD, sensibilizada pelo Sensor Light. Lembramos aos caros leitores que toda essa complexidade eletrônica é gerenciada pelo Micro que é residente no DSP e cadenciada pelo clock Driver. Com estas informações relevantes o técnico poderá fazer uma análise mais adequada e identificar facilmente o estágio que estaria defeituoso para um determinado sintoma, apresentado na tela do TV.

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FONTE DE ALIMENTAÇÃO DOS TELEVISORES LED

6.1 - Fonte dos Televisores LED Como foi visto anteriormente os circuitos da TV LCD são similares ao da TV LED, por conseguinte apresentamos neste capitulo alguns diagramas de fontes de televisores LCD e LED A fonte de alimentação é responsável pelas tensões básicas de qualquer equipamento eletrônico. Se a fonte principal estiver com problemas, nenhum outro estágio funcionará e, conseqüentemente, o aparelho não funcionará. Os televisores que utilizam a tecnologia LCD e LED não são diferentes com relação aos outros equipamentos eletro-eletrônicos. Eles necessitam também de tensões adequadas para a polarização dos semicondutores chips, transistores e etc. Diferentemente de alguns televisores TRC’s (Tubos de Raios Catódicos) que utilizavam tecnologias de 2ª e 3ª gerações, os de cristais líquidos (LCD e LED), já utilizam a 4ª geração de fontes chaveadas. Entretanto, a mudança não é substancial, visto que a filosofia básica é a mesma; ou seja, utilizam a fonte chaveada, porém com inovações e atualizações tecnológicas. Veja a Fig. 6.1 um diagrama básico e suas funções. Se o técnico, leitor, tiver alguma dificuldade em discernir, entender as explicações sobre fontes, solicito consultar o livro “Manutenção de Fontes Chaveadas Avançadas”, do mesmo autor, pois este ensina detalhadamente como fazer reparação neste tipo de fonte de alimentação. Como o nosso objetivo é trazer informações detalhadas sobre televisores LCD e LED, independentemente da marca e modelo, apresentamos a seguir alguns diagramas diferenciados, os quais foram os pilares de nossos estudos. A Figura 6.1 apresenta um diagrama de blocos de uma fonte chaveada para televisor LCD.

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Entretanto, voltamos a dizer que outras marcas e modelos poderão ser consertados a partir destes exemplos, abaixo explicados.

Fig. 6.1 - Esquema de blocos simplificado da fonte chaveada do televisor LCD Descrição do Circuito Filtro de Linha: É um circuito formado por indutâncias e capacitores, que tem a função de eliminar ou minimizar as interferências eletromagnéticas, visto que a própria fonte chaveada a qual trabalha em freqüências altas, poderá causar EMI (interferência eletromagnética) na rede elétrica ou receber pulsos transientes dela. Ponte Retificadora: É um bloco ou um conjunto de diodos de silício, que retificam a corrente alternada em onda completa, gerando uma tensão contínua na saída e filtrada pelo capacitor eletrolítico. Conversor DC/DC: É um circuito formado por um transistor comutador, FET ou MOSFET de potência, e um transformador de alta freqüência, chamado de trafo chopper, que comutam uma freqüência de aproximadamente 40 kHz, onda quadrada e retificada em vários tapes do enrolamento secundário. Circuito de Controle: É um circuito integrado (foto-acoplador) que recebe uma tensão de referência da saída DC e injeta no circuito regulador, isolado eletricamente. Circuito de Regulação PWM: É um circuito integrado que recebe a informação do circuito de controle, gera uma onda quadrada, em uma técnica especial chamada de PWM (Modulação por Largura de Pulso) e injeta no transistor MOSFET (chaveador).

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Circuito Inversor: É um circuito exclusivo nos monitores e/ou televisores de LCD.A sua função é gerar uma tensão alta de aproximadamente 1000 VAC a partir de 24 VDC, para alimentar as lâmpadas backlight do display LCD. Saídas DC: É um circuito que contém diodos retificadores e filtros na saída de diversos tapes do transformador chopper, que alimentam diversos módulos. Referência: É um circuito integrado que retira uma tensão de referência da saída DC e injeta ao foto-acoplador para fins de regulação da tensão de saída DC.

6.2 – Fonte de alimentação PFC Os diagramas de fontes mais modernas para televisores LED, LCD e PLASMA utilizam um circuito chamado PFC (correção de fator de potência). O método PFC tem o objetivo de corrigir a defasagem entre a tensão e a corrente na saída da fonte, tendo em vista as cargas capacitivas e indutivas dos respectivos circuitos, produzindo harmônicos, que são formas de ondas interferentes (EMI) eletromagnéticas nocivas e indesejáveis ao pleno funcionamento do display LCD/LED. Este circuito oferece uma melhor eficiência na regulação, menor dissipação de calor e estabilização da fonte. A fig. 6.2 apresenta um circuito de uma fonte moderna dividida em três blocos. Cada bloco representa um dos três conversores que fazem o sistema completo. Estão inclusos o estágio booster PFC pre-regulador, o conversor DC/DC ressonantes serie LC e a fonte de bias (polarização e feedback). Neste exemplo, o booster PFC produz uma regulação de até 200 VDC na saída, e sem ruídos (menor ripple); a partir deste estágio alimenta os circuitos resonante LC e fonte de bias. Esta fonte (bias) gera ,alimenta e regula com uma tensão de 15 VDC através do circuito de controle com os foto-acopladores (feedback) os circuitos PFC e conversor DC/DC. Este último que é o circuito ressonante produz um tensão de saída regulada e isolada de 24 VDC para alimentar a placa PCI do televisor. No diagrama Fig. 6.2 podemos visualizar um diagrama de blocos simplificado de uma fonte de alimentação que utiliza a tecnologia PFC. Acredito que os caros leitores estão se perguntando: Esta TV LED (23") que estamos analisando só possui esta fonte de 24 Volts para todos os circuitos?

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Fig. 6.2

A resposta é NÃO. Esta tensão de 24 V vai alimentar a placa principal da TV, exatamente nas fontes secundárias existentes nesta PCI. Lá encontraremos fontes dos tipos CHOPPER DC/DC step down (entra 24V sai 12V, 5V,3,3V e 1,5V ), ou step up ( entra 24V e sai 33V,45V,90V e 150V) . Através da fig. 6.3 podemos visualizar melhor a fonte PFC para TV LED (46") com o diagrama simplificado, contendo todos os blocos já explanados com os seus respectivos transformadores (snnuber). Lembrando aos caros leitores que estes circuitos são apenas alguns exemplos da infinidade de esquemas já existentes; entretanto, afirmamos que são similares, com o mesmo conceito teórico, e com o mesmo funcionamento.

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Fig. 6.3

DESCRIÇÃO DE FUNCIONAMENTO Através do diagrama da Fig. 6.3 podemos analisar sucintamente o funcionamento básico de todo o circuito. A tensão de entrada é do tipo Dual, que vai desde 90VAC a 254VAC e de 47Hz a 63Hz. Esta fonte é subdividida em cinco partes. PFC, STANDBY, conversor DC/DC, filtro EMI e trafo Snnuber. Circuito Standby Este circuito corresponde a um conversor DC/DC, cuja corrente de consumo é de aproximadamente 8 mA. A freqüência fixada do circuito chaveador introduz o mínimo de ruído no sistema, para isto é utilizado o circuito integrado MCP1053A. A tensão de Standby é de 5V e a freqüência do oscilador é em torno de 44KHz.

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Filtro EMI Este filtro se encontra exatamente na entrada da fonte e tem o objetivo de eliminar as freqüências dos harmônicos produzidos pelo chaveamento dos transistores MOSFET chaveadores e do CI PWM (modulador de largura de pulso). Circuito PFC Este circuito tem o objetivo de fazer a correção de fase entre a tensão e a corrente da saída DC, oferecendo melhor regulação da fonte. Essa correção é realizada pelo circuito integrado NCP 1631 e é sempre na maior tensão de saída da fonte. CONVERSOR DC/DC PRINCIPAL Este conversor é do tipo CHOPPER, Flyback que tem como circuito integrado principal o CI NCP1379 (PWM), Este não fornece a maior tensão de saída DC. TRANSFORMADOR SNNUBER Este componente é um trafo de alta frequência com o núcleo de ferrite que tem o acoplamento indutivo dos enrolamentos primários e secundários, isolados eletricamente. Podemos observar no diagrama 6.2 que a maior tensão desta fonte está controlada pelo circuito PFC e não está ligada a este trafo diretamente. Convém ressaltar que este diagrama esquemático simplificado é visto na maioria de televisores LCD e LED, logicamente com algumas modificações.

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6.3 – Fonte de alimentação de uma TV LED A seguir apresentamos o funcionamento básico de um outro diagrama de blocos simplificado de uma fonte didática de uma TV LED. Veja a fig. 6.4

Fig. 6.4

Esta é uma fonte DUAL (110/220V) que tem como filtro EMI os componentes L1, L2, C1 e C2. O termistor TR1 é um varistor que limita os transientes de tensão da entrada da rede. A ponte retificadora da fonte convencional (onda completa) DX1, retifica a tensão AC para DC aproximadamente 150 a 250V (depende da marca da TV). Os resistores R1 e R2 polarizam os osciladores PWM (resistores start); os três MOSFET’s apresentados na figura são os chaveadores dos osciladores das fontes CHOPPER LED, PFC e CHOPPER principal. (podem estar internamente nos Chips ou externamente). Observe que o circuito integrado IC1 alimenta o trafo T1 que por conseguinte polariza o conversor LED. Veja que o circuito

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integrado IC2 alimenta o trafo T2 que por conseguinte polariza os transistores reguladores da fonte principal. O circuito integrado IC6 é o regulador que alimenta o circuito stand-by de 5V. O circuito integrado IC10 é oscilador PFC, que minimiza os harmônicos oriundos da defasagem entre a tensão e a corrente na saida da fonte. Os circuitos integrados IC2 e IC3 são os fotoacopladores que fazem o feedback de controle da tensão de saida para a correção do pulso do oscilador PWM. O conversor chopper polarizador dos LED’s será descrito em outro capítulo, pois faz parte da fonte Backlight dos blocos de LED’s. Conforme podemos ver neste diagrama as tensões de saida da fonte principal são: 5V (standby), 12 V mas em alguns modelos esta tensão é de 24V. A tensão PS ON é o pulso de comando de power on, (liga a TV através do controle remoto ou do painel ) que vem do Micon.

6.4 – Fonte de alimentação da TV SAMSUNG A seguir apresentamos como exemplo a fotografia de uma placa da TV LCD Samsung, Podemos verificar superficialmente que a mesma é uma placa única; entretanto contendo dois circuitos distintos. (Circuito de fonte principal e circuito backlight). Normalmente estas fontes são separadas; entretanto, algumas marcas e modelos, dependendo de menor ou maior tamanho da tela que é o display (polegadas) se apresentam desta maneira. A fig. 6.5 apresenta a fonte de alimentação da TV Samsung com os respectivos pontos de identificação dos componentes dispostos no chapeado, de acordo com os diagramas esquemáticos das páginas seguintes. Função de alguns componentes explicitados: Componente Componente Componente Componente Componente Componente Componente Componente Componente Componente Componente Componente Componente

Nº 1 – VRI801 – Varistor Nº 2 – CI835 – Capacitor Ballast Nº 3 – CI834 - Capacitor Ballast Nº 4 – TI801 – Capacitor Ballast Nº 5 – CI833 - Capacitor Ballast Nº 6 – CI834 - Capacitor Ballast Nº 7 – CI835 - Capacitor Ballast Nº 8 – TI802 - Capacitor Ballast Nº 9 – CI 836 - Capacitor Ballast Nº 10 – QI820- Trans.Chaveador Nº 11 –QI821- Trans.Chaveador Nº 12 – DM851 – Diodo duplo Nº 13 – DM857 –Diodo duplo

Componente Nº 14 – DT801 – Driver backlight Componente Nº 15 – TM801 -Trafo chopper Componente Nº 16 -QP802- Trans.Chaveador Componente Nº 17 – FM802 – Fusivel 2A Componente Nº 18 – CP815 – Capacitor 1000 uF Filtro da fonte Componente Nº 19 – LP801 –Trafo PFC Componente Nº 20 – DP804 Diodo saida PFC Componente Nº 21-CX801Capacitor filtro linha Componente Nº 22 -LX801 Indutor filtro linha Componente Nº 23 – FS801 – Fusivel 3A Proteção AC Componente Nº 24 BD801–Ponte retificadora

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OBS. Capacitor Ballast é o capacitor de alta tensão (1,6KV) que alimenta as lâmpadas CCFL.Cuidado com os seus terminais, pois têm 1000VAC. A fig. 6.5 apresenta uma foto da placa que contém a fonte de alimentação e o Inverter na mesma PCI da TV Samsung. Os diagramas de circuitos por completo desta fonte apresentamos logo a seguir; mas separadamente (em duas partes) para facilitar o entendimento e a sua manutenção. Veja as figuras 6.6 e 6.7.

FIG. 6.5 (IDENTIFICAÇÃO DOS COMPONENTES NA PCI POWER SAMSUNG)

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Fig .6.6 – Primeira parte - Diagrama esquemático da Fonte principal Samsung

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Fig. 6.7. Inverter Samsung

Fig.6.7 â&#x20AC;&#x201C; Segunda parte - Diagrama esquemĂĄtico do inverter Backlight LCD

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6.5 – Fonte de Alimentação Externa da TV LED LG

Fig. 6.8

Apresentamos na sequência a Fonte de Alimentação da TV LED LG M2380A. Esta unidade de potência não é produzida pela LG. Uma empresa em parceria O & M é a fabricante. Esta gera uma única tensão de 20 VDC para a PCI da placa mãe, onde existem várias fontes secundárias (choppers) com reguladores step down e step up, que geram outras tensões para todos os circuitos do TV LG, como 18V,5V,12V,3,3V e 1,8V. A tensão de 3,3V é usada para o circuito I2C e para o sintonizador.(nos televisores convencionais esta tensão é de 33V). A tensão de 20 VDC é usada para os circuitos: inversor e amplificador de áudio. Esta tensão de 20 V também é usada para gerar 5 V (stand-by) através de um regulador step down. A tensão de 12 V é usada para o painel LCD. A tensão de 5 V é convertida para 3,3 V e 1,8 V através de outros reguladores os quais polarizam os diversos Cls. Como VCTP Scaler, FLI2300 e

AD9883. A tensão de 5 V que é usada para a tensão standby é realizada pelo conversor Chopper DC/DC - MP1593. Esta TV é de pequeno porte, tem 23 polegadas; portanto a sua fonte de alimentação não requer alta potência. Por este motivo a fonte deste modelo pode ser externa. A fonte externa utilizada tem as seguintes caracteristicas: Tensão de entrada 110/220V (dual), tensão de saida 20 VDC com 3 A. A figura 6.8 apresenta esta fonte já desmontada para a verificação dos componentes. Observamos que o fabricante aplica uma resina branca sobre os componentes para dificutar a cópia industrial do projeto, tornando ilegível o código dos componentes. Entretanto, quando esta fonte não for possivel e / ou viável a sua reparação, o técnico poderá tranquilamente adquirir no mercado uma outra fonte com as mesmas caracteristicas da original, que o televisor funcionará perfeitamente. Veja a fonte por dentro fisicamente na foto. O seu diagrama pode ser observado logo a seguir na figura 6.9. Este modelo de fonte já possui a tecnologia PFC conforme explicamos anteriormente, minimizando os efeitos dos harmônicos e regulando melhor a saida de voltagem DC, com mínimo de ripple.

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Convém ressaltar que este diagrama é apenas um exemplo pois em uma outra linha de televisores LED de mesmo porte (polegadas) poderemos encontrar um outro tipo de fonte, até sem o sistema PFC com outros Chips; entretanto fazendo a mesma função, só que com menos eficiência. Este modelo de fonte já possui a tecnologia PFC conforme explicamos anteriormente, minimizando os efeitos dos harmônicos e regulando melhor a saida de voltagem DC, com mínimo de ripple.

Fig. 6.9

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6.6 – Fontes de Alimentação Diversas Na sequência apresentamos algumas fontes de alimentação que podemos encontrar em alguns aparelhos de televisão LCD/LED de acordo com as diferentes marcas e modelos no mercado.As figuras 6.10, 6.11, e 6.12 são partes de uma fonte única de alimentação de um televisor LCD/ LED.

Fig. 6.10 Parte 1 da fonte Chaveada ON-SEMI (Circuito Chopper principal)

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Fig. 6.11

Parte 2 da fonte Chaveada ON-SEMI (Circuito de entrada retificador e PWM)

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Fig. 6.12 Parte 3 da fonte Chaveada ON-SEMI- (Circuito DC stand-by e processador)

Descrição parcial dos circuitos da Fonte Chaveada ON-SEMI- parte 1. O circuito da figura 6.10 corresponde a parte do circuito da fonte Secundária Chopper principal. O circuito integrado IC200 é o regulador e oscilador PWM. O Mosfet Q203 é o chaveador; o Transformador T200 é o trafo Chopper. Descrição parcial dos circuitos da Fonte Chaveada ON-SEMI- parte 2. O circuito da figura 6.11 corresponde a parte do circuito da fonte Primária.

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O bloco BD1 é a ponte retificadora; O circuito integrado IC200 é o regulador e oscilador PWM da fonte PFC; os Mosfet’s Q1 e Q2 são os chaveadores do PFC. Descrição parcial dos circuitos da Fonte Chaveada ON-SEMI- parte 3. O circuito da figura 6.12 corresponde a parte do circuito da fonte Stand-by e controle do sinal Power ON.

6.7 – Fontes de Alimentação Secundárias Como vimos anteriormente,a placa mãe do televisor LCD/LED em estudo (LG M2380A) necessita processar todas as funções em alta velocidade com uma perfeita harmonia entre os seus circuitos de processamento. A reprodução do áudio em estéreo ou 5.1, renderização do vídeo interativo nos jogos e processamento de imagem em sinais digitais, também precisam de diferentes fontes de alimentação em vários pontos da placa Mãe com tensões distintas para alimentar tudo isto a partir de 20 VDC da fonte chaveada principal, que é uma fonte externa ao gabinete. Para atender a necessidade de diversas trilhas e pontos de almentação com tensões diferenciadas, existem vários circuitos (mini fontes reguladores) apartir da tensão de 20V que converte esta tensão para 33 V; 12 V para –5 V; 12 V para +5 V; 12 V para –12 V; 12 V para 3,3 V, e para 1,8V. Um exemplo didático podemos ver no circuito da figura 6.14. Vários circuitos como este estão montados na PCI principal da TV, gerando diversas tensões, com pequenas modificações,alterando apenas os valores de três componentes: D1, RA e RB. O funcionamento básico de um circuito similar descrevemos a seguir. Veja na figura 6.14. A entrada do circuito é no pino +VCC do CI e as saídas são diversas no lide do capacitor C0.Neste caso a tensão Vin é de 12 VDC que polariza e alimenta o CI que poderá gerar as tensões de 5V, 3,3V,e 8VDC , dependendo dos valores de D1, RA e RB. Internamente (dentro do CI ) existe um oscilador PWM que gera uma frequência de 40 KHz a 100 kHz, gerando pulsos de corrente na saída pino 2 junto com o indutor L e referenciado pelo diodo D1. Esta tensão é filtrada e logo após, é controlada pelos resistores designados por RA e RB. Por outro lado a corrente é controlada pelo resistor (fusistor) RS (0,25 R) que está ligado entre os pinos 6 e 7; A corrente de saida poderá chegar até 1 (um) ampére. Por isso, o indutor L1 é do tipo especial para permitir uma alta indutância com fio que suporte tal corrente. O núcleo é de ferrite de alta permeabilidade e tamanho reduzido, enquanto que os capacitores eletrolíticos não podem ser de valor alto, pois seriam como um curto-circuito inicial, quando na sua partida (start).

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A posição (sentido) do diodo D1 e o indutor L1 vai determinar se a tensão na saída será positiva ou negativa. A placa mãe possue 4 (quatro) fontes desse tipo as quais veremos a seguir e os pontos de tensões a serem medidos e também a suas polaridades; se negativo ou positivo. A PCI principal possui também 3 (três) tipos de fontes convencionais com 2 (dois) reguladores de 5 V e 1 (um) de 12 V dos tipos 7805 e 7812 em pontos distantes na placa para distribuir a corrente com trilhas finas, pois apesar da placa ser Mult--Layers, o cuidado com espaço e perda de corrente é significativo. Observando a Fig. 6.13, temos uma fonte do tipo step-down converter, exatamente idêntica a que temos na placa mãe do TV; este utiliza o CI MC34063A ou equivalente. Às vezes o defeito do TV se processa apenas em uma falta de tensão desta fonte; como causas podem ser simples como o diodo D1; o indutor L aberto e outros. O diagrama da fig. 6.13 em questão é o básico, pois os circuitos são semelhantes, o que realmente muda são alguns valores como os resistores RA e RB dependendo do projeto da TV LCD/LED.

Fig. 6.13 - Fonte step-down

Além da placa principal ter fontes do tipo Step down como vimos anteriormente, elas possuem também as fontes step up, (booster) que alimentam os conjuntos de LEDs no seu painel Back-light. Na atualidade são empregados Choppers com alta tecnologia, utilizando circuitos integrados dedicados; por exemplo os CI´s da National -LM 2524D, e LM 3534D e outros. Veja um exemplo deste tipo de fonte no capítulo 9 que trata dos circuito Back-light. Neste caso os Chopper’s do tipo BUCK step – up, também chamados de Booster,a tensão de entrada (Vi) é menor que a tensão de saida (Vo).

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Nesta mesma placa Principal poderemos identificar alguns reguladores convencionais já conhecidos pelos nossos leitores e outros ainda desconhecidos. Estes reguladores podem ser discriminados de acordo com a sua complexidade. Os simples não são controlados por pulso nenhum. Os complexos são controlados por pulsos externos; senão vejamos: Fontes secundárias com regulação não controlada. Dentro da placa mãe também iremos encontrar as fontes secundárias reguladas, com regulação simples não controladas ( baixa tensão e baixa corrente, como o CI 7909 ) entretanto, com valor de saida de tensão fixo. Ver figura 6.14 Funcionamento Básico Este circuito, quando receber a tensão de entrada 12V, vai gerar a tensão de saida automaticamente de 8V, ( poderá ser outras tensões ) sem interferência externa. A regulação é imediata e rápida em tempo real .Veja a figura 6.14. Fontes secundárias com regulação controlada. Um outro exemplo apresentamos na figura 6.15.Neste caso a fonte regulada secundária, também possui a tensão fixa na saida; entretanto, esta é uma fonte chaveada controlada por um sinal que habilita a porta de saida da fonte. Funcionamento Básico A voltagem de saída somente vai aparecer quando for acionado por um pulso vindo do circuito PWM ou às vezes vindo do Micon do pino P.Con (Power control); depende da configuração e projeto da TV, habilitando o chaveamento do CI. O tempo de acionamento depende da constante de tempo do circuito. Neste exemplo a tensão de entrada é 5V e a saida é 3,3V com o tempo de acionamento diferente de Zero. ( poderá ser outras tensões ). Veja a figura 6.15.

Fig. 6.14

Fig. 6.15

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O SOFTWARE DOS TELEVISORES LED

7.1 - Falhas no Software Muitas vezes o cliente reclama ao técnico, que o televisor está tremendo, não sintoniza certos canais,está fora de sincronismo, resolução baixa, tamanho da tela 4:3 não muda para 16:9, resolução instável, controles de áudio ou brilho não funcionam, cores na tela tendendo para o vermelho, etc. Muitos destes problemas técnicos não são resolvidos através do hardware; e sim por software. O responsável por estes problemas são diversos, Entre eles podemos citar primeiramente o Software; entretanto, as peças fundamentais neste caso são as memórias instaladas na PCI do televisor, pois elas é que armazenam as programações em diversas linguagens, como Pascal. Assembler, basic, Java e outras, que dependem do projeto da TV. Eis que aparecem os bugs (falhas de processamento), que entram em conflito com o Micon e a Memória do televisor LCD/ LED. Antes de verificarmos os problemas reais vamos esclarecer alguns parâmetros importantes. Problemas na Resolução do Televisor LED: A resolução dos Televisores LED não é escalável, quando se aumenta ou diminui. A resolução, afeta diretamente a qualidade da imagem, pois ela possui um número fixo de pixels que definem a resolução nativa. Então, veremos as imagens de tela inteira melhores quando o televisor estiver ajustado para esta resolução. A maioria dos LCDs/LED de até 20 polegadas tem resolução nativa de 1.024 por 768 pontos, enquanto a dos LCD/LED”s acima de 23" em geral é de 1.280 por 1.024 pontos.

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Qualquer configuração inferior a resolução nativa resulta em letterboxing, que preserva a qualidade da imagem, encolhendo-a para um tamanho compatível, ou interpolação, que mantém uma imagem em tela inteira. Entretanto quando é ajustada para os pontos ausentes, costuma sacrificar sua qualidade. A exceção é quando a resolução mais baixa é metade da resolução nativa, como 800 por 600 pontos para uma resolução nativa de 1.600 por 1.200. Neste caso, a imagem resultante não tem letterboxing nem interpolação. Sabemos que alguns televisores LCDs/LED possuem algoritmos escaláveis que suavizam imagens exibidas em resoluções não nativas. Então, quando a TV LED estiver na função de monitor o técnico sempre deve ajustar o monitor para resolução nativa. Para tanto, clique na guia configurações da caixa de diálogo propriedades de vídeo e ajuste o controle deslizante sob resolução de tela. Presumindo-se que o Windows tenha detectado um monitor adequadamente, a resolução mais alta disponível será ativada. Problemas na Cor do Monitor LCD: É de praxe que quanto mais cores o monitor exibe, mais realistas são as imagens. A maioria dos computadores são capazes de suportar a configuração mais alta, em geral 32 bits. Mas, se a performance gráfica for lenta (principalmente se seu PC usa RAM de sistema para tarefas gráficas e de computação padrão, como fazem muitas máquinas de baixo custo) reduza a configuração de cor para obter maior velocidade. Problemas de Cintilação no Monitor LCD/LED: Antigamente, quando o seu PC estava conectado a um Monitor do tipo TRC, o maior problema visual era o flicker. O problema era a taxa de atualização do feixe eletrônico. Atualmente, nos televisores LCD/LED na função Monitor, a tremulação da tela não é problema porque não há renovação da tela inteira, só dos pixels que mudam. Uma taxa de renovação de 40 a 72 Hz deve ser a ideal para um LCD/LED, a menos que o fabricante diga o contrário. O que talvez seja problemático para alguns usuários de LCD, especialmente os apreciadores de games, é o tempo de resposta de ponto, que é o tempo que um único ponto leva para mudar de preto para branco e, depois, de volta para preto. LCDs mais antigos têm tempos de resposta mais lentos do que 10 milisegundos, causando o efeito “fantasma”em imagens que se movimentam rapidamente. A maior parte dos LCDs/LED vendidos atualmente possuem a taxa de atualização refresh rate1 de 2 ms. 1 Reflesh Rate: É a taxa de atualização do TV/ monitor, (LCD/LED) a quantidade

de quadros por segundo que são exibidos. É aconselhável deixar acima de 60 Hz .

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7.2 - Memórias Utilizadas na Televisão O usuário ao manusear o painel da TV ou o controle remoto, pressiona algumas teclas, as quais irão liberar dados armazenados na memória flash do Micom. Neste momento o Software residente nas memórias NVM, DDR, EEPROM e FLASH vai atuar para atender os comandos realizados pelo usuário. No caso de dados temporários o Micon utiliza um banco de memórias RAM, que são voláteis. Vamos então entender as memórias de uma forma singular. Se você abrir qualquer diagrama de um circuito de um televisor LCD/ LED vai se assustar com a quantidade de tipos diferenciados de memórias, cada qual com a sua função específica. Hoje o televisor que se apresenta no mercado possui diversas memórias na sua arquitetura; como: Memórias RAM, ROM, SDRAM, Flash ,NVM,DDR,Serial Flash, Nand Flash e memória EEPROM. Algumas dentro do micro e outras fora dele. O conceito de memória é único e é extensivo e válido para qualquer marca e modelo; por esse motivo é necessário conhecer o básico sobre elas. Memória RAM: Permite leitura e escrita, porém os seus dados são perdidos sempre que o power for desligado; Memória ROM: Permite apenas leitura, porém não perde os dados quando o circuito power for desligado; Memória SDRAM: É uma memória RAM estática, mais rápida que a dinâmica; Memória flash ROM: É uma memória de leitura e escrita muito veloz a qual permite a sua programação via software apenas uma vez; Memória EEPROM: Também chamada de é uma memória que pode ser apagada e escrita eletricamente. Esta memória é a responsável de armazenar os dados do último canal sintonizado e os ajustes técnicos do receptor (16Kbit). Memória NVM:- É uma memória não volátil e também flash (1Mbit). Memória :DDR – Utilizada também em PC, possui alta taxa de dados e alta velocidade.(1Gbit). Memória Serial Flash – Esta memória armazena dados por um longo período de tempo sem alimentação (1Gbit) Memória Nand Flash: - Armazena dados semelhante ao serial flash, com porta lógica Nand (4Gbit).

E 2 PRO

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Fig. 7.1

7.3 – Clock e Via Bus I2C O clock é um dos sinais senoidais ou quadrados mais importantes (alta frequência) que é gerada por um cristal.Convém verificar a inscrição da freqüência gravada no corpo físico do componente cristal, visto que uma pequena variação de freqüência do clock, o Micon deixa de funcionar. Este pulso deverá estar sempre presente no barramento de controle de uma CPU, Micon, etc. É gerado neste circuito uma onda quadrada que tem como função sincronizar a transferência de dados entre a entrada e a saída do Micon. Quanto maior for a sua freqüência, maior será a taxa de transferência de dados do sistema. Seja ele vídeo ou áudio.Todos os processadores possuem obrigatoriamente um circuito de Clock com um cristal externo ou interno. Diversas tecnologias vêm surgindo dentro da microeletrônica. Mas esta, em especial, tem-se sobressaído e está presente nos novos aparelhos de televisão. A tecnologia I2C surgiu basicamente com o propósito de reduzir o espaço necessário para a elaboração de placas de circuito impresso onde são utilizados sistemas digitais como microprocessadores ou

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microcontroladores. Apresentamos neste capítulo o que esta tecnologia representa e como ela funciona a nível de hardware, com aplicações em televisão. Sistema Via Bus (Barramento): Como sabemos, para que uma CPU ou um microcontrolador possa se comunicar com seus periféricos de um sistema de dados, são necessárias ligações especiais chamadas de vias ou barramentos, as quais são divididos em 3 grupos: a) b) c)

Via de dados; Via de endereços; Via de controle.

O Sistema I2C é um sistema inter-vias que necessita apenas de 2 fios ou 2 pinos para efetuar todas as comunicações, e é independente do número de bits ou da palavra (tanto faz ser de 4 ou 16 bits que continuará tendo apenas 2 fios). A Fig. 7.2 ilustra dois exemplos de aplicações com o sistema I2C. Os sinais podem ser: a) SDA: Serial Data Line b) SCL: Serial Clock Line Através destes dois sinais ou vias, todos os bits de dados, de endereços e de controle caminharão de forma serial chegando em todos os demais pontos.

Fig. 7.2 - Sistema I2C

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Na realidade, a tecnologia I2C foi desenvolvida pela Philips, para o tipo de rede multicanal a 2 (dois) fios, duas vias, contendo dois sinais multiplexados, que determina a comunicação bidirecional. Dois sinais são transferidos no tempo, ida e volta, que são: Sinal SDA (dados seriais) e sinal SCL (clock seriais). Sinal SDA: É o sinal de dados, gravados na fábrica o qual caracteriza o “gen” do televisor. Sinal SCL: É o sinal de clock, que executa o sincronismo entre a CPU e os periféricos; é um cadenciador, uma onda quadrada de freqüência fixa gerada no Micon. Para que haja compatibilidade na comunicação, tem que haver o tipo de linguagem de máquina, que chamamos de programação que é gerenciado por um sistema, que denominamos de sistema DDC (Display Data Channel), são os canais de dados. Para que haja inteligibilidade na comunicação, tem que ser especificado um protocolo de comunicação, que se chama, protocolo EDID. O avanço tecnológico é tão rápido, que por poucos anos de lançamento, surgiram monitores e televisores com as seguintes tecnologias de protocolos: DDC1: Link de dados simples, com o formato serial unidirecional. DDC2B: Barramento escravo I2C, possui neste caso o caminho entre o monitor e o micro, bidirecional. DDC2AB: Barramento principal e escravo, possui também um link periférico, possui 128 bytes.

7.4 – Ligação do I2C O sistema inter-vias I2C é construído com tecnologia MOS e todos os CI’s que adotam esta tecnologia possuem a mesma estrutura. A transferência dos bits é sempre de forma serial simultânea em duas vias. Como as informações são processadas de forma serial, o clock será fundamental, e todos os dispositivos que estiverem interligados a ele deverão trabalhar exatamente com a mesma freqüência de clock. Como exemplo podemos ver a figura 7.3 o Micon interligado com a E2Prom, o tuner e o DSP.

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Fig 7.3 – Sistema I2C ligado ao Tuner, Micom, DSP e EEprom

7.5- Menu de Serviço Conforme vimos anteriormente os televisores tem todo o gerenciamento das suas funções baseado em um microcontrolador, suas memórias SDRAM, EEPROM e outras.. Além disso a adoção definitiva dos projetos de TVs pelo barramento I2C (SDA, SCL) trouxe uma nova concepção de ajustes automáticos através do software e chips inteligentes. Todo técnico de manutenção deverá ter em mãos o MENU DE SERVIÇO do aparelho que está sob reparos, pois sem ele não poderá corrigir problemas inerentes ao software, como por exemplo a perda de dados gravados na memória ou ocasionados pela troca de um processador ou uma EEPROM. Esta Tecnologia terminou definitivamente com o trimpot. Não existe mais ajustes manuais nos aparelhos de televisão. Para acessar ou entrar no modo de serviço você precisa de uma senha e na maioria das vezes do controle remoto para acessar o modo de serviço. A seguir apresentamos como exemplo o controle remoto e o menu de serviço de uma televisor LCD/LED da marca Sony para que o leitor observe a sequência correta dos seus ajustes.

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VISUALIZANDO OS DADOS AJUSTADOS Não existem ajustes necessários para este modelo. Todos os dados já foram ajustados para oferecer a melhor imagem aos nossos consumidores. As seções a seguir servem somente para informação.

ACESSANDO O MODO DE SERVIÇO 1. A TV deve estar em modo STANDBY (desligada). 2. Pressione as teclas abaixo em sequência, com o intervalo de aproximadamente 1 segundo entre uma e outra:

Fig 7.5

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Na figura 7.5 podemos visualizar duas telas que mostram exemplos de ajustes realizados através do controle remoto da TV LED Sony .

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Estes ajustes se fazem necessários quando é substituida por exemplo a placa mãe do televisor. É o ajuste de atualização de software que registra dados como o número do componente (PCI) que está sendo substituido .

7.6- Códigos de Erro Existem vários procedimentos para se diagnosticar defeitos em TV’s de diversas marcas.Como exemplo podemos citar : y y

Piscadas do led do painel (stand-by); Código numérico explícito na tela do TV, quando o TV é colocado no estado SDM ou estado SAM.

SDM: Quer dizer Service Default Menu, que nada mais é do que o menu de serviço, o qual contém todos os dados técnicos sobre o TV, bem como os bits de opção e também o seu código de erro. SAM: Significa Service Menu Alignment, que é o menu que permite executar os ajustes através do controle remoto, substituindo definitivamente os antigos trimpots. Função de auto-diagnostico Normalmente todos os TVs da atualidade possuem a função autodiagnostico, que tem o objetivo de auxiliar ao técnico a manutenção. Se ocorrer um erro, o LED de STANDBY começará a piscar automaticamente. O numero de vezes que o LED pisca gera um código que normalmente é o espelho da causa do problema. Observando as tabelas 7.1 e 7.2 verificamos a frequência das piscadas do Led e por conseguinte podemos definir com precisão a placa (PCI) provavelmente defeituosa. A figura 7.6 mostra um televisor com o painel de LED’s em destaque para que o técnico verifique o número de piscadas do LED Stand- By. Dependendo da cor do Led aceso ou piscando e a quantidade de piscadas o técnico consulta as duas tabelas e terá imediatamente a informação de qual é a PCI provavelmente com defeito.

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Tabela 7.1

Tabela 7.2

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MANUTENÇÃO DA PLACA PRINCIPAL DOS TELEVISORES

8.1 - Conserto da Placa Mãe Quando a proposta é fazer manutenção de uma placa mãe de um TV LCD, ou LCD/LED há necessidade premente que o técnico reparador tenha na mente tudo que é possível na área de eletrônica moderna, apesar das dificuldades que o próprio irá encontrar, tendo em vista a presença de componentes SMD. Hoje em dia as placas mãe dos televisores possuem as mesmas características de uma placa de um micro computador; portanto, muito complexa. A própria manutenção da placa de um simples radinho de pilhas, microsystem, ou de um DVD Players também não é muito fácil. Quanto menor for a PCI pior será o acesso e consequentemente mais difícil a manutenção. Quando o técnico tem nas mãos uma placa de TV com defeito, a qual necessita de reparo de laboratório, o que deve ser feito? Esta é a pergunta que fazemos. Quando o técnico não possui nenhum esquema ou informação técnica sobre o produto. O que deve fazer? O ideal seria que o técnico possuísse em mãos os diagramas esquemáticos. Caso possua os esquemas, siga o roteiro dos circuitos apresentados nos schematics. Quando não há o diagrama, o técnico então tenta identificar na PCI os Circuitos integrados fixados nela e verificar as inscrições gravadas (códigos). A partir daí, faça uma consulta na WEB nos sites que oferecem o Datasheet em PDF dos CI’s, que apresentará pelo menos a pinagem, a funçaõ do componentes e as tensões normais de funcionamento. Um dos sites mais procurados é:

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www.alldatasheet.com. Este procedimento é o mais correto e a melhor técnica eletrônica que existe. Sabemos que uma placa se conserta através do seu diagrama e não fazendo trocas de placas. Vamos aos testes iniciais que se destinam a verificar principalmente o tipo de defeito na placa e, se possível repará-la. Dependendo do defeito tornase impossível o conserto, principalmente se encontrarmos os chipsets com problemas. Procedimentos: Antes de qualquer teste, é necessário observar dois detalhes: • •

Observar algum sinal anormal, que pode ser um sinal sonoro, beep ou uma mensagem na tela LCD. Observar visualmente qual a placa física corresponde a placa mãe (placa principal ou Main Board). Veja a figura 8.1 as placas de um TV LED.

Faça uma observação apurada na placa, para encontrar algum defeito físico, como trilha aberta ou algum componente partido ou queimado. Normalmente as PCIs utilizadas na placa mãe são do tipo de 4 camadas, fibra de vidro, por conseguinte os seus componentes são do tipo SMD. Consideramos que o caro leitor já tenha experiência com trabalhos em eletrônica básica. Neste caso, não apresentaremos os componentes convencionais de uma placa de circuito impresso. A maior dificuldade que vemos é na realidade a desmontagem de toda a blindagem e conectores para chegar até a placa mãe. As empresas autorizadas das marcas dos TV’s, possuem uma Giga de teste para fazer os testes necessários à manutenção. Entretanto, nós técnicos que não estamos ligados à representação das marcas , sofremos uma grande dificuldade, pois não possuímos manuais de serviço, peças de reposição e nem tampouco o Giga teste. A solução é enfrentarmos o problema de frente aproveitando-se de nossa capacidade de assimilação de novas tecnologias, e com a prática assegurada de alguns anos de batalha na área de manutenção. Aí entra a experiência, criatividade, parcimônia e lógica para estrategicamente criarmos um método que consigamos fazer a manutenção dessas placas que para muitos é impossível, entretanto, para nós tudo é possível até um certo limite.

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Fig. 8.1

8.2 – Identificando componentes na placa mãe Com o objetivo de tornar o nosso livro mais prático com uma leitura agradável e fácil, apresentamos logo a seguir uma tabela com a função dos principais componentes de um televisor LCD da marca LG, identificando-os na PCI. Identificação dos componentes na placa mãe Para que o técnico não tenha dificuldades em identificar cada componente e sua função no diagrama, a seguir apresentamos cada um dos seus elementos correspondentes ao chassi LP61C da TV LCD LG modelos 26LC2R e 32LC2R.

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Na Fig. 8.2 vemos a fotografia da placa mãe do TV LCD LG modelo 26LC2R, com a identificação dos componentes principais.

Fig.8.2

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Observando a fotografia panorâmica da figura 8.2 vemos todos os componentes dispostos no layout da placa principal. O chip maior com o dissipador em branco é chip Scaler que está no centro da placa. O bloco metálico à direta da foto é o Seletronic (Analógico). Este modelo não possui o Seletronic Duplo com saída para TV digital. Logo abaixo estão localizados os conectores de entrada e saída do Televisor LG. ATENÇÂO Todas as medidas na placa mãe deverão ser realizadas com o voltímetro ou osciloscópio aterrado na parte metálica do Seletronic ou a um ponto comum.

8.3 - Identificação dos Componentes no diagrama A identificação dos componentes através do diagrama de blocos é fundamental para que o técnico se enquadre diretamente com o circuito em si nas mãos e o seu equivalente (diagrama lógico). A placa mãe que corresponde a PCI motherboard dos televisores é formada por quatro camadas, então ditas multi-layer. Existem duas externas onde são distribuídos os componentes SMD e processados os sinais de áudio e vídeo. Através da figura 8.3 podemos ver o diagrama de blocos de um televisor LED da marca LG. A identificação da placa e seus componentes faz com que o técnico localize os módulos, CI’s, transistores, cabos flats, e etc, facilitando dessa forma a manutenção preventiva e corretiva dos modernos televisores LED’s. Vamos entender os seus estágios passo a passo. O chip de maior tamanho é o DSP;cada fabricante denomina este Chip com o seu apelido; neste caso a LG batizou de LAKE SVP. Este é o Scaler que distribui os sinais de vídeo digitais na forma de sinais LVDS.As memórias DDR à direita auxiliam no armazenamento dos bits de vídeo. A parte correspondente ao SVP alimenta o Dimming LED, que controla a luminosidade em torno do painel LCD. Abaixo deste mesmo chip DSP aparece o CI MSP4450. Este é o processador digital de áudio. Os alto-falantes estão conectados diretamente ao amplificador de áudio (chip NTP3006). O chaveador de áudio é formado pelo chip 74HC4052. O chaveador das entradas HDMI é o chip SIL9185 com o MUX SIL9115.

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Acima deste diagrama logo a esquerda podemos ver o sintonizador duplo analógico e digital interligado ao DSP. Este é o Seletronic, em que algumas literaturas chama-o de Varicap (diodo capacitivo). À Direita do diagrama vemos o famoso Micro também chamado de Micon WI61P6S que controla os comandos do teclado frontal o controle remoto da televisão e outros circuitos. Na parte superior esquerda do diagrama podemos visualizar dois blocos que estão fora da placa principal e que correspondem respectivamente: 1- Fonte chaveada principal da TV, com entradas de 110V a 220V automática.Saida de 90VDC. 2- Conversor DC /DC, Chopper, com entrada de 90VDC e saídas de 160VDC e 5VDC respectivamente. Apartir desta tensões primárias conectadas à placa principal temos várias fontes secundárias localizadas na placa mãe com reguladores de tensões step-up e step-down para alimentar o restante dos circuito.

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Fig. 8.3 - Diagrama de blocos de um televisor LED

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8.3 - Identificação dos Componentes Convencionais A placa mãe dos televisores LED é formada por diversos tipos de componentes eletrônicos: componentes passivos (capacitores e resistores) e componentes ativos (transistores e circuitos integrados), na placa de circuito impresso (PCI). Se um transistor é ligado com os terminais invertidos em um circuito eletrônico, ele poderá ser danificado. Por isso é de grande importância que seus terminais sejam identificados antes da sua instalação, no caso de substituição. Com a aceleração da tecnologia digital e com a produção em alta escala de componentes cada vez mais miniaturalizados e semelhantes, torna-se obrigatório que o técnico reparador reconheça fisicamente o novo componente e o identifique na placa de circuito impresso. Ao abrirmos o televisor para repará-lo nos deparamos com componentes muitas vezes nunca vistos fisicamente e não sabemos sequer a sua função principal naquele circuito. Para evitar que passemos por este desconforto, listamos abaixo os componentes principais encontrados nestes equipamentos; com os seus aspectos físicos, simbologias utilizadas e funções básicas. Placa de Circuito Impresso: As placas de circuitos impressos (PCI) podem ser de fenolite, fibra, FR2 (composto prensado) e membrana. Com relação as trilhas podem ter as camadas (layer) simples ou múltiplas (empilhamento de camadas).

8.4 - Identificação dos Componentes SMD A miniaturização dos equipamentos eletrônicos, aliada ao contínuo aprimoramento da qualidade e à redução de custos, impele os produtores de componentes eletrônicos a desenvolver SMDs com dimensões cada vez menores. Ao mesmo tempo, as faixa de valores de capacitores SMD devem ser constantemente ampliadas, obrigando os fabricantes a aperfeiçoarem incessantemente seus materiais e processos produtivos. O crescente aumento do emprego de componentes SMD deve-se às suas vantagens em relação aos componentes convencionais com terminais, como redução do tamanho final do equipamento, maior velocidade, menor custo de montagem e melhor desempenho em altas freqüências.

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Todos os tipos modernos atualmente utilizam a tecnologia de SMD na placa de circuito impresso (PCI). Todos os televisores usam esta tecnologia, com os resistores, capacitores, transistores, diodos e circuitos integrados com o formato SMD, que quer dizer componentes montados em superfície (Surface Mounted Devices). Tipos de Componentes SMD: A maioria dos componentes SMD é feita de silício (transistores, diodos, CIs) e soldada no lado das trilhas, ocupando muito menos espaço numa placa de circuito impresso. Veja abaixo o exemplo de alguns tipos de componentes SMD: Resistor 47.000 Ω ou 47 K Transistor BC807Equivalente SMD do BC327

Fig. 8.4 Fig. 8.5

Fig. 8.6 Diodos, Resistores, Capacitores e Jumpers SMD: Os resistores têm 1/3 do tamanho dos resistores convencionais. Têm o valor marcado no corpo através de 3 números, sendo o 3o algarismo o número de zeros. Ex: 102 significa 1.000 Ω = 1 K. Os jumpers (fios) vem com a indicação 000 no corpo e os capacitores não vem com valores indicados. Só podemos saber através de um capacímetro. Eletrolíticos e Bobinas SMD: As bobinas tem um encapsulamento de epóxi semelhante a dos transistores e diodos. Existem dois tipos de eletrolíticos: Aqueles que têm o corpo metálico (semelhante aos comuns) e os com o

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corpo em epóxi, parecido com os diodos. Alguns têm as características indicadas por uma letra (tensão de trabalho) e um número (valor em pF). Ex: A225 = 2.200.000 pF = 2,2 μF x 10 V (letra “A”). Semicondutores SMD: Os semicondutores compreendem os transistores, diodos e CIs colocados e soldados ao lado das trilhas, Os transistores podem vir com 3 ou 4 terminais, porém a posição destes terminais varia de acordo com o código. Tal código vem marcado no corpo por uma letra, número ou seqüência deles, porém que não corresponde à indicação do mesmo. Por ex. o transistor BC808 vem com indicação 5BS no corpo. Nos diodos a cor do catodo indica o seu código, sendo que alguns deles têm o encapsulamento de 3 terminais igual a um transistor. Os Cls têm 2 ou 4 fileiras de terminais. Quando tem 2 fileiras, a contagem começa pelo pino marcado por uma pinta ou à direita de uma “meia lua”. Quando têm 4 fileiras, o 1o pino fica abaixo à esquerda do código. Os demais pinos são contados em sentido anti-horário. Veja na Fig. 8.7 alguns exemplos de semicondutores SMD:

Fig. 8.7

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A seguir apresentaremos alguns componentes que estão espalhados na PCI e que deixam dúvidas em muitos técnicos.

Componente

Símbolo

FB447 Fig. 8.8 - Fusistor Transistores Digitais: Nas placas motherboards (placa mãe) são usados transistores modernos chamados de digitais. Isto se deve àqueles dispositivos bipolares que possuem internamente os resistores de polarização. Este tipo de polarização interna faz com que o transistor se estabeleça em dois estados: Estado “ON” (ligado) e “OFF” (desligado). Na condição ON, o semicondutor está saturado. Na condição OFF, o mesmo se encontra no corte. Veja a Fig. 8.9 o transistor digital e a sua simbologia.

Fig. 8.9 - Diagrama interno do transistor digital

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Transistores Digitais Duplos: São transistores específicos que trabalham em circuitos lógicos.

Fig. 8.10 - Transistor digital duplo Redes passivas de Resistores

Fig. 8.11 - Array de Resistores

Fig. 8.13 - Array de Capacitores

Fig. 8.12 - Network de resistores

Fig. 8.14 - Network de capacitores e resistores

Rede de Diodos: Estes componentes são às vezes chamados de ponte de diodos. Podem ser diodos retificadores (germânio), diodos de sinal (silício) ou zener.

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(A)

(B)

(C)

Fig. 8.15 - Rede com 4 zeners (A e B) e rede com 2 zeners (C) Circuitos Integrados BGA: Os componentes do tipo BGA (Ball Grid Array), são dispositivos com alta capacidade de integração (LSI) que hoje são encontrados em todas as placas mãe (mother board) dos microcomputadores desktop e também nos televisores de LCD e LED. Veja a fig. 8.16

Fig. 8.16

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UNIDADE INVERSORA BACKLIGHT LCD E LED

9.1 - Módulo Inversor LCD Este bloco é o responsável pela luminosidade da tela do televisor LCD. Normalmente, para aparelhos menores que 22’’ é utilizado um bloco apenas, no máximo 4 lâmpadas frias fluorescentes do tipo CCFT. Acima de 22’’ são utilizados 2 módulos semelhantes para fornecer energia suficiente para 6 ou mais lâmpadas, ligadas em paralelo, duas a duas, para melhorar a luminosidade da tela. Neste caso há necessidade de gerar mais potência no módulo inversor. Tendo em vista esta demanda, a maioria dos blocos inversores backlight, têm tensões que variam entre 780 Volts à 1000 VAC (RMS). Neste caso, um módulo principal chamamos de Master, e o outro módulo que é dependente do primeiro, chamamos de módulo Escravo; eles complementam o estágio inversor. Esta unidade funciona com um sistema de luz traseira, que traduzida para original inglês, backlight. Esta é composta por 3 calhas contendo 2 lâmpadas frias fluorescentes cada uma, totalizando 6 tubos de xenon/néon. A corrente máxima de cada lâmpada é de 10,5 mA e a tensão aproximadamente de 780 VAC, VRMS, para o modelo 26LC2R da LG. A sua vida útil é de aproximadamente 35.000 horas, trabalhando com um inversor com a freqüência de 50 kHz aproximadamente. Como o controle da lâmpada fluorescente é realizado através de um inversor de freqüência, esta poderá oscilar até 80 kHz, variando assim a luminosidade. Existe uma particularidade no que tange as ligações das lâmpadas CCFT com o inversor. São conectadas 2 lâmpadas em paralelo em três conjuntos.

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Normalmente o fio que liga ao pino 1 é o de cor rosa. É a fase da tensão alternada, chamada de Hot (quente). O fio que liga o outro lado da lâmpada é o de cor branca, chamada de fio Cold (frio); este é o suposto fio neutro do CCFT. Não poderá haver troca dessas ligações, quando em manutenção sob pena de danificar o inversor. O esquema da Fig. 9.1, mostra como se mede a corrente da lâmpada CCFT. Lembramos que o miliamperímetro “especial” de alta freqüência deverá marcar aproximadamente 10,5 mA.

Fig. 9.1 - Medindo a corrente do inversor Se a corrente da lâmpada for menor que 6 mA, esta deverá ser substituída. Na Fig. 9.1 o símbolo (A) é o miliamperímetro especial para alta freqüência. OBS.: A alta freqüência utilizada na lâmpada CCFT, poderá produzir interferência EMI. Esta é a causa de algumas linhas horizontais eventuais na tela do televisor. Se isto acontecer, deveremos reavaliar o filtro de harmônicos da fonte que alimenta o inversor das lâmpadas CCFT. Veja a Fig. 9.2 que mostra a disposição das calhas com os conectores das lâmpadas CCFT do display.

Fig. 9.2 - Disposição e identificação da unidade backlight

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9.2 - Circuito de Inversor Backlight LCD A seguir apresentamos um diagrama simplificado de um inversor que poderá ser encontrado em alguns modelos de TV’s LCD. Todos os circuitos são derivados de um projeto padrão que já é um conhecido nosso. Circuito push-pull, do tipo classe AB. Relembrando os velhos circuitos de áudio, antigamente se utilizava transformadores de saída de áudio. Cada enrolamento do primário deste trafo, alimentava um coletor de um transistor PNP e o outro, NPN. Se dizia na época, par complementar. Este procedimento oferecia ao áudio um ganho de potência espetacular, consumo bem baixo e com pequena distorção. Esta tecnologia se expandiu, aperfeiçoou e chegou até os circuitos backlight. Por analogia, vejamos o circuito básico da Fig. 9.3, que mostra uma síntese do que temos hoje em qualquer aparelho de TV LCD.

Fig.9.3 - Diagrama simplificado do inversor com MOSFET

Este circuito integrado CIV1 gera uma onda quadrada de alta freqüência, aproximadamente 70kHz, que alimenta em contra fase de 180º os transistores chaveadores de potência Q7 e Q8 alternadamente. Esta oscilação é induzida no primário de T1 cujo enrolamento secundário está solidário eletromagneticamente, produzindo uma auto indução no mesmo. Como o secundário do T1 possui 20 vezes mais espiras com relação ao primário, surge uma alta tensão de aproximadamente 750 VAC à 1.000 VAC (dependendo da marca e modelo da TV). Esta tensão é acoplada através de

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um capacitor cerâmico de alta isolação (3 kV) até o conector da lâmpada backlight. Na figura 9.4 apresentamos um diagrama de blocos de uma fonte principal com o inversor back–light LCD incorporado em uma placa única, similar ao diagrama Samsung apresentado no capítulo que trata sobre fonte. Este utiliza várias lãmpadas fluorescentes CCFL; é a base dos circuitos comerciais atuais.

Fig 9.4 – Fonte com Inverter e estágio PFC para várias lâmpadas CCFL

Esta arquitetura, ou topologia de circuito é encontrada em algumas marcas de televisores LCD acima de 32" podendo atender até modelos com 42". Pode-se encontrar circuito similar que utilize um transformador snubber para alimentar uma lâmpada ou alimentar até duas. O consumo típico deste circuito é de 400mW; é uma fonte dual 90VAC até 265VAC. Observe que este modelo apresenta 6 mini-transformadores com núcleo de ferrite que fazem parte dos Snubber’s das saídas de 700VAC, que alimentam o conjunto de 6 lâmpadas fluorescentes CCFL.

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Descrição dos Chips apresentados nesta arquitetura

9.3 – DRIVER de controle dos Leds Acredito que no transcorrer da leitura, o caro leitor vai se perguntar: Como é realizada o controle de luminosidade de uma TV LCD convencional e uma TV LCD com a tecnologia LED? Conforme explicamos anteriormente, o controle de luminosidade dos TV’s de LCD convencional é feito através de um dimmer eletrônico que comanda os inversores de alta tensão (1000V); enquanto que os TV’s LED são realizados através de drivers que controlados pelo microprocessador polariza um chip que habilita-o a acender ou apagar alguns Leds do painel exatamente os correspondentes à luz desejada. Este é o backlight de baixa tensão. Este não possui o conversor de alta tensão como nos modelos LCD convencionais. A mais alta tensão dos Leds é de no máximo 80Volts gerados a partir de um ou mais conversores DC/DC. Alguns modelos e marcas utilizam Leds de cor branca, outras marcas usam cores variadas como o conjunto de Led’s branco, verde azul e vermelho. DESCRIÇÃO DOS CIRCUITOS DA FIGURA 9.5 Como exemplo de explicação básica de um circuito Dimming apresentamos o diagrama da figura 9.5 que possui um chip que na realidade é um chopper (conversor DC/DC) que tem como entrada uma tensão de 20VDC, e através dele se obtem na saída uma tensão que vai desde 90 a 150VDC, que alimenta o conjunto de LED”s. O chip utilizado é o NCP1294, este gera uma tensão AC PWM de alta frequência (em torno de 60KHz) que é chaveado por um Mosfet de potência que induz esta frequência no primário do tranformador Snubber. No secundário do mesmo vai aparecer uma tensão mais alta necessária para acender os LED”s em série. Uma amostragem da tensão de saída é trazida até o Chip Dimmer control que controla a tensão dos LED”S com o pulso PWM aplicado na sua porta, tudo isso registrado pelo Micon

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20V

90V

Fig. 9.5

Dependendo da marca e modelo da tv, podemos encontrar os chips: BD 1754HFN, BD 6066GU, BD6066EKN, e BD 6583MUV, que fazem a função de conversores DC/DC e ao mesmo tempo controlam as saídas dos Leds com as devidas polarizações e faz a habilitação de acender e apagálos adequadamente. Veja na figura 9.6 um outro chip controlador e conversor DC/DC que alimenta os Leds do painel backlight de um televisor LCD LED. DESCRIÇÃO DOS CIRCUITOS DA FIGURA 9.6 Na figura 9.6 podemos ver o formato físico de um bloco de Leds para o painel backlight (existem vários blocos para iluminar toda a extensão da tela) e também vemos o diagrama de blocos de um controle de luminosidade backlight com o chip da série BD6066GU.Este CI possui internamente vários estágios como: CPU, conversor DC/DC, proteções de sobre-corrente, sobretensão proteção térmica e principalmente os drivers que são amplificadores de corrente que irão alimentar os múltiplos Leds do painel backlight. Veja neste mesmo circuito que cada conjunto de Led’s é controlado pelo driver de corrente constante o qual aciona e habilita a tensão de 20Volts DC através de um mosfet de potência. O diodo retificador polariza os anodos de todos os diodos leds. Na parte inferior da página vemos o diagrama interno do chip Driver BD 583MUV.

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Fig. 9.6

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9.4 – Módulo Inversor Backlight LED Vimos nos capítulos anteriores as diferenças fundamentais de um televisor LCD para um televisor LED. O ponto principal que deve ser levado em consideração é o circuito inversor Backlight. O primeiro utiliza lâmpadas CCFL (fluorescentes) e o segundo utiliza BLOCOS DE LED’s. Na sequência apresentamos a figura 9.7, que é a foto frontal de forma transparente de uma TV LED. Observamos que este televisor possui a instalação de 6 (seis) blocos de conjuntos de Led’s no perímetro de toda a extensão das bordas da tela, portanto possui a tecnologia EDGE-LIT.

Fig.9.7

Fig. 9.8 - Diagrama de blocos da fonte acoplada ao Back-light LED

FUNCIONAMENTO BÁSICO DA FONTE LCD/LED Observando a figura 9.8,podemos analisar o diagrama de blocos da fonte de alimentação que alimenta o circuito back-light da TV Led. Inicialmente a tensão AC 90V à 256V entra no retificador de onda completa,que gera uma tensão DC com baixo ripple.Observe que logo a

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seguir o estágio que é alimentado é o PFC (corretor de fator de potência), este corrige a defasagem entre a tensão e a corrente na saída da fonte, otimizando e regulando melhor o circuito. Apartir deste segue até o estágio chopper que tem a tecnologia LLC (circuito oscilador PWM, regulador ressonante e driver com o chaveador do tipo Ponte de meia onda) que completa o circuito chopper ressonante, de alta eficiência. Para realizar o Feed back e controlar o oscilador PWM que está contido no bloco LLC aparece uma parte do fotoacoplador (foto transistor), que recebe as informações do módulo Driver dos LED’s o circuito integrado CAT4026 que por sua vez faz a função de Dimmer.Esta outra parte do fotoacoplador corresponde a que tem internamente o Led. FUNCIONAMENTO BÁSICO DO DRIVER LED Observando a figura 9.9, podemos analisar o diagrama elétrico do Driver LED que é também chamado de Inverter LED. Este fornece a corrente necessária para os Led’s polarizando-os; ele é o próprio circuito back-light da televisão LED. Este é um circuito muito utilizado nos aparelhos atuais. Observe na parte superior esquerdo deste diagrama, que a tensão de polarização dos Led’s está ligado diretamente neles e amostrado no minichip de referência TL431 o qual polariza o chip CAT4026 (Driver dos Led’s). Este vai oferecer ao circuito a função Dimmer (controle de luminosidade dos Led’s). O chaveamento dos Leds é realizado pelo transistor MJD340, que dependendo do tamanho da tela do TV (polegadas), teremos vários canais simétricos, ou seja N circuitos iguais. No diagrama em estudo vemos apenas um canal, entretanto podemos ter até 6 canais idênticos ao primeiro. Observe na parte inferior esquerdo deste diagrama, que existe um sensor de luz ambiente. Dependendo da luz ambiente este controla a luminosidade dos Led’s pela variação, da tensão de saída do chip NOA1211. Dependendo da marca e modelo da TV o circuito da fonte que alimenta diretamente os Led’s pode ser um Chopper do tipo booster DC/DC step-up. Ou seja, entra no Chip 20VDC e sai dele 45VDC, como é o caso da TV’s de até 23" que possuem fonte externa. Um exemplo é esta TV LG/LED M2380A que estamos estudando.

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Fig. 9.9 Diagrama de um circuito Driver LED

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Fig.9.10

IDENTIFICAÇÃO DA PLACA DRIVER DOS LED”s A fotografia da figura 9.10 mostra a placa de controle dos LED’s do TV LG M2380A; nela também está instalada a fonte de alimentação secundária que alimenta os LED”s.

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Vimos no capítulo 6, o qual trata exclusivamente sobre fontes de alimentação que além da placa principal do TV possuir fontes do tipo Step down, elas possuem também as fontes Step up. A placa Driver dos LED’s têm normalmente uma fonte dessas, chamadas de Booster que alimentam os conjuntos de LEDs no seu painel Back-light. Na atualidade são empregados Choppers (conversores de tensão DC/DC) com alta tecnologia, utilizando circuitos integrados dedicados, por exemplo, os CI”s da National —LM 2524D, e LM 3534D e outros.Veja a figura Fig.9.11. Neste caso os Chopper’s do tipo STEP-UP, também chamados de Booster, a tensão de entrada (Vi) é menor que a tensão de saída (Vo). Vin=20V Vo=45V

Fig. 9.11 – Fonte Booster Step-up Análise do circuito Reforçador Booster Step-Up Analisando a placa de controle dos Drivers da figura 9.10, podemos identificar os seus componentes principais e compará-los por analogia com o diagrama da figura 9.11. Veja o quadro abaixo.

Funcionamento básico do circuito da figura 9.11

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Como vimos anteriormente, esta é uma fonte Chopper do tipo StepUp. O transistor Q1 é usado como excitador do transistor de potência Q2, que funciona como uma chave eletrônica; possui o seu tempo ligado (on), e desligado (off ) controlados pelo pulso do modulador de largura de pulso (PWM), que está no interior do Chip. Por exemplo: Se a tensão Vi de entrada é de 20VDC, esta polariza os transistores Q1 e Q2. Quando o pulso (nível 1) positivo do PWM é acionado na base de Q1 este conduz e leva a saturação o transistor Q2; neste momento é gerada uma corrente de coletor que drena para o emissor armazenando-a na indutância L1 (chamada também de Indutor reforçador) e no capacitor Co. (chamado também de Capacitor reforçador de filtro). Quando o pulso do PWM muda para o nível zero (negativo), os transistores Q1 e Q2 entram no corte; então este não conduz mais. Entretanto, a carga de energia que estava armazenada em L1 e Co, é somada com a Força Contra Eletromotiz (FCEM) induzida na bobina oriunda da lei de Lenz e então, na saída Vo aparece uma tensão maior do que a de Vi. No nosso exemplo, 45VDC.

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Manutenção dos Televisores LED pela Imagem

10.1 - Procedimentos Básicos de Reparos Existem vários processos para se realizar manutenção em Televisores LED. Entretanto convém lembrar aos caros leitores que a TV LED é oriunda da TV LCD; ou seja, o defeito que pode acontecer em uma televisão LCD pode perfeitamente acontecer também na televisão LED; o que muda é o Back-light. Cada técnico naturalmente possui o seu método, que ele considera mais eficiente. Entretanto, como orientar os mais jovens que estão entrando nesta área tão emergente e por conseguinte, tão complicada no que concerne às tecnologias digital, analógica e principalmente em placas com componentes SMD? Eis a questão. O diagnóstico é fundamental para o sucesso do conserto do aparelho. Hoje em dia os fabricantes de aparelhos eletrônicos não estão disponibilizando para o público diagramas esquemáticos dos seus produtos lançados ao mercado consumidor. Às vezes por sorte, ou através de amigos conseguimos adquirir o esquema eletrônico. Neste caso fica muito mais fácil analisar o circuito que está sob suspeita. Entretanto quando não é possível este intento, a única solução é apelar para a Web, Internet, precisamente clicando no site: www.alldatasheet.com e digitar o número do circuito integrado que você precisa analisar, para verificar a sua pinagem, VCC, ground (terra), IN (entrada), OUT (saída), clock e etc. Como “passe de mágica”, aparece tudo sobre o componente na tela do monitor. Aqui vai a primeira dica: A maioria das marcas dos equipamentos de televisão LCD/LED, utilizam muitas vezes as mesmas placas; outras vezes as placas são diferentes, entretanto, alguns circuitos integrados são iguais; daí a facilidade do técnico

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em comparar as tensões no circuito com as indicadas no diagrama ou no datasheet (Web). Os diagramas parciais que estudamos nos capítulos anteriores dão o suporte suficiente para atender todas as marcas e modelos. O técnico reparador deverá apenas seguir alguns passos fundamentais para consertar com rapidez e eficiência, como: 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7)

Determinar o sintoma observado; Diagnosticar o problema; Isolar o estágio defeituoso; Analisar o defeito para constatar se o mesmo está na PCI da Fonte,PCI da placa Mãe,PCI T.Con, PCI Inverter /LED, ou no Display LCD. Identificar com certeza, se o defeito é eletrônico, ou de software; Localizar a peça defeituosa na placa; Sempre que possível substituir o componente por um outro original.

Conforme foi dito, apresentamos toda a teoria com ênfase nos aparelhos atuais LCD e LED, pois foi o ícone de todos os projetos que até hoje domina o mercado de TV. Por isso o que for exemplificado daqui para frente, também será válido para quaisquer marcas, como: Panasonic, Philips, Toshiba, LG, Sony e etc. Desmontagem do Gabinete: Todo cuidado é pouco para se fazer a desmontagem de qualquer aparelho de TV LCD/LED.Vimos isto no capítulo 1 com detalhes. Todas as marcas possuem o seu processo próprio com uma seqüência ordenada através do manual de serviço. Como a maioria das vezes não possuímos o manual, teremos que proceder com cautela para descobrir os parafusos e a seqüência correta das desmontagens. (Cuidado com os flat cables).

10.2 - Análise de Defeitos nos Televisores LED Como exemplo, desmontamos um televisor LED da marca LG, modelo M2380A e um outro ,o Televisor LED Philips Ambilight, pesquisamos os pontos mais importantes dos seus circuitos. Selecionamos algumas imagens nas quais apresentam defeitos típicos e consequentemente a seqüência correta para a manutenção corretiva. Vejamos as páginas subseqüentes os sintomas diagnósticos e soluções:

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a) Sintoma: O televisor não liga. Tela apagada e Sem som. O LED do painel está apagado. Procedimentos: Neste caso, verificar nesta seqüência: 1. 2. 3. 4. 5.

Cabo de força AC. Filtro de linha da fonte AC. Fusível do primário da Fonte . Conector que liga a placa mãe com a fonte. Tensão de +5 Volts (Standby),tensão PS-ON ( tensão Power ON =0,6VDC).

Defeito mais provável: Placa da fonte.

Fig. 10.1 b) Sintoma: O televisor não liga. Tela apagada e Sem som. O LED do painel está aceso na cor vermelha, entretanto não troca para verde. A fonte não está operando. Procedimentos: Neste caso, verificar nesta seqüência: 1. Retirar o cabo de força da tomada AC. 2. Aguarde alguns segundos para descarregar a fonte DC. Este procedimento faz parte do Reset do micro controlador. 3. Conectar novamente o plug de AC na tomada. 4. Se a TV voltar a funcionar, muito bem. Se não, verificar o receptor de infravermelho do controle remoto. A PCI do IR (Infra Red) possui um conector; verifique-a estes conectores. 5. Verificar as voltagens nos pontos de testes do conector que liga a Fonte à placa mãe.– Defeito mais provável: Placa da Fonte .

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Fig. 10.2 C) Sintoma: O televisor fica ligando e desligando. Ver figura 10.3. Aparece a imagem, porém rapidamente apaga..Ver figura 10.4. a) Ouvimos um click nos alto falantes. b) O LED frontal do painel acende na cor verde, porém logo depois passa para a cor vermelha. Procedimentos: Neste caso, temos um exemplo típico do sistema de proteção da TV atuando. Verificar nesta sequência: 1. Fonte chaveada; 2. Tensões baixas nas saídas; 3. Cabos de conexão da fonte com a placa mãe; 4. Cabo de conexão do inversor backlight LED. 5. Desconectar os cabos que ligam a fonte chaveada (desligar um por um) . Se voltar as tensões para níveis normais, o defeito estará na placa mãe,T.Com. ou Backlight LED. Se ao desconectar o cabo para ligar os módulos backlight LED e as tensões voltarem ao normal, o defeito estará em um dos dois módulos do circuito backlight.

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d) Sintoma: Som normal, entretanto a imagem aparece com ruídos na tela. O LED frontal do painel acende normal na cor verde. Ver Fig. 10.6. Procedimentos: Neste caso, verificar nesta seqüência: 1. Na função TV RF, aparece ruídos na tela. 2. Nas outras funções, a tela aparece normal. Neste caso, verificar os conectores que ligam o sintonizador (seletronic) ao cabo de antena e a placa mãe. 3. Com osciloscópio, verificar a tensão de clock e dados I2C como também o sinal de vídeo composto nos pinos de seletronic. Se os sinais estiverem normais sem ruídos, neste caso, o seletronic está em perfeito estado. Então, o defeito estará em outros circuitos da placa mãe. Se os sinais estiverem ruidosos no seletronic, subentendemos que o defeito está no sintonizador de canais. A Fig. 10.6 mostra dois exemplos que poderão aparecer na prática nesta situação.

Fig. 10.6

e) Sintoma: Tela acesa clara. Entretanto não tem imagem. O LED do painel frontal está na cor verde. Ver Fig. 10.7. PRÁTICAS COM O INJETOR DE SINAIS MINIPA 1- Conectar em uma fonte externa ou a um ponto de alimentação na PCI os cabos Preto (terra) e vermelho (5Volts ou 9V) do injetor Minipa. 2- Para testar circuitos de áudio o injetor deverá estar ligado em 0,5PPS (menor frequência). 3- Para testar circuitos de vídeo o injetor deverá estar ligado em 400PPS (maior frequência).

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Procedimentos: Neste caso, teremos que verificar os sintomas em duas situações distintas: a) A tela permanece totalmente acesa e aparece imagem no modo TV-RF: Antena (canal analógico) e TV Cabo (canal digital). Neste caso, poderemos injetar um sinal através de um injetor de sinais Minipa (veja fig.10.7B) nas entradas de vídeo composto, depois na linha de FI ( veja fig.10.7A), e na saída do chip Scaler (veja fig. 10.7D) b) Se estes estágios estiverem em perfeito estado de funcionamento, teremos um ruído na tela conforme podemos ver nas duas figuras 10.6, caracterizando que o sinal de vídeo está passando pelos estágios analisados. Se não acontecer nada, nenhuma imagem aparecer ou nenhum ruido surgir na tela, significa que um destes circuitos está com defeito.Então, verificar: 1. 2. 3. 4. 5.

Conector do cabo LVDS; Conector do cabo do seletronic; Verificar as tensões no sintonizador, nos pontos data e clock do barramento I2C.com um voltímetro ou osciloscópio. Verificar o sinal de vídeo composto na saída do sintonizador com osciloscópio. Neste caso, o mais provável é o chip DSP.

c) Não aparece imagem no modo áudio/vídeo e vídeo componente. Neste caso, verifique nesta seqüência: 1. Conector do cabo LVDS 2. Verificar o sinal A/V e vídeo componente na PCI antes dos bornes externos. 3. Verificar o chip DSP e ligações até o LVDS. d) Não aparece imagem nos modos R, G, B e HDMI. Neste caso, verifique nesta seqüência: 1. Conector do cabo LVDS; 2. Verificar chip Chaveador de funções (somente no modo HDMI); 3. Verificar chip DSP e display LCD.

Fig. 10.7

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F) Sintoma: Imagem normal, entretanto, não tem som. Ver figura 10.5. Neste caso temos que verificar qual estágio apresenta o problema. Procedimentos: 1- Verifique se aparece aúdio , mesmo longe em qualquer dos altofalantes. 2- Verifique o Menu na tela da TV para ver se está configurado e habilitado os altofalantes corretamente. 3- Verifique se em alguma entrada externa existe áudio. 4- Com o injetor de sinais Minipa aplique um sinal na entrada do amplificador de áudio e veja se escuta o áudio em algum altofalante (cuidado em aplicar este sinal pois poderá ativar o MUTE). 5- Com o osciloscópio poderá realizar pesquisas de sinal de áudio em todo o circuito com mais precisão. 6- injetar na entrada do amplificador de áudio e na sua saída o sinal do injetor Minipa e verificar se há Zumbido. 7- Em últmo caso, teste os altofalantes.

ANÁLISE COM O INJETOR DE SINAIS MINIPA

Fig. 10.7A (canal de FI)

Fig 10.7B

(Àudio e Vídeo)

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Fig 10.7C (Sinal LVDS)

Fig 10.D

(Scaler)

Fig 10.7E (Sinal de áudio) G) Sintoma: Tela apagada. Som normal.Entretanto, poderá ter imagem. Procedimentos: Quando o televisor/monitor está completamente com a tela escura; porém, aparentemente está tudo normal; ou seja; o LED do painel está aceso, tensões da fonte normais. Separamos com racionalidade e lógica o problema; verificamos se o defeito está no circuito backlight ou na placa PCI principal. Procedimentos: Com a TV ligada, sintonizada em qualquer canal, ou conectada a um PC, coloque um flash de luz de uma lanterna ou luminária por de trás do bloco do display LCD, tendo o cuidado de dirigir o feixe de luz através das frestas e aberturas que normalmente esses painéis possuem. Veja as Figuras 10.8 e Fig. 10.9.

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Observe na frente da tela, se você consegue enxergar alguma coisa no display. Caso positivo, toda a placa PCI principal do televisor LED está em perfeito estado. Neste caso o defeito estará no circuito backlight, Driver ou LEDS.

Fig. 10.8 - Injetando um feixe de luz na traseira do televisor

Fig. 10.9 - Efeito visual do feixe de luz da lanterna na tela

OBS.: Podemos também colocar a luz do flash na parte da frente do painel LCD. O efeito será equivalente. Dá para ver nitidamente a imagem ao fundo se movimentando no display,caracterizando que o defeito poderá estar no Driver LED Inverter ou no conjunto de LED’s.

10.3 - Diagnóstico de Defeitos pela Análise da Imagem Nas páginas seguintes apresentamos 18 telas com os respectivos defeitos, os quais são os mais comuns registrados nas oficinas de manutenção e os comentários técnicos sobre eles, ou melhor, os diagnósticos. Podemos observar também que nestas páginas descrevemos os efeitos visuais das telas apresentadas, correspondentes a tabela Dicas de Defeitos explicitadas . (Válido para qualquer marca ou modelo de TV LED).

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Dicas de Defeitos

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ANÁLISE DE CIRCUITOS TV LED PHILIPS AMBILIGHT

11.1 – Abrindo o televisor Philips LED Na oficina nos deparamos com muitos televisores (diversas marcas), entretanto não temos o seu diagrama de circuitos. Daí fica a dúvida: Que componentes estão instalados nas PCI’s?; Quais as funções de cada um deles? Mesmo que não tenhamos o seu diagrama, convém compararmos com um bem didático, que através dele, por analogia chegarmos ao aparelho que está sob reparos. Por isso devemos complementar com a pesquisa pela Internet, Web, alguns sites de Datasheets, Databooks que trazem os circuitos integrados com as pinagens correspondentes fazendo com que a manutenção através de medidas de tensões com voltímetros e osciloscópios sejam possíveis. O técnico tem que se adaptar com as novas tecnologias e entender os seus diagramas às vezes complicados.Por este motivo apresentamos neste capítulo o televisor LED da marca Philips modelo 32PFL6605D-chassis- LC9.3L. Este aparelho é o que poderemos encontrar de mais moderno no mercado de televisores LCD/LED. A Fig. 11.1 apresenta uma parte da página inicial do manual de serviço, no qual selecionamos os mais importantes diagramas de blocos e circuitos eletrônicos do TV LED ilustrados e comentados.

Fig.11.1- Televisor Philips LED modelo :32PFL6605D

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Para que o técnico tenha facilidades em desmontar esta TV apresentamos na figura 11.2 a parte trazeira da TV Philips onde vemos diversos parafusos de tamanhos diferentes. Retire-os com cuidado e guardeos em alguma caixinha para que não perca nenhum.

Fig. 11.2- Parte trazeira da TV LED Philips

As conexões deste aparelho podemos vê-las como os conectores de A/V, Áudio analógico e áudio Digital, HDMI e PC (VGA). Localizados na parte trazeira temos os conectores vídeo composto, vídeo componente, Antena Digital (cabo) e Antena analógica (Air). Por outro lado, na lateral da TV podemos visualizar 2 entradas ( HDMI e USB).

Fig.11.3 – Conectores da TV Philips

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A figura 11.4 mostra a TV Philips LED sem a tampa trazeira, apresentando os módulos internos os quais descrevemos a seguir as placas principais que estão interligadas com os respectivos Flat’s cables e afixadas com parafusos no sentido vertical do chassis.

Fig 11.4 – Televisão Philips LED Ambilight sem a tampa trazeira Identificação das placas do televisor Philips Módulo A – placa ambilight Módulo B – placa T- CON Módulo C – placa da fonte chaveada principal e Inverter Led Módulo D – placa lógica principal Módulo E – placa driver dos Leds Ambilight Módulo F – placa dos blocos de Leds Ambilight

11.2 –Arquitetura do televisor Philips LED Através da figura 11.5 podemos visualizar a arquitetura básica do televisor Philips LED Ambilight. O circuito integrado MT5392 é o DSP (processador de sinais digitais); a partir dele todas as ligações para outros estágios são direcionados. Dentro deste chip está o famoso Micon, Scaler, conversores A/D, circuitos de vídeo MPEG2 e vários interfaces que são os responsáveis pela intercomunicação I/O além do sistema I2C. O chip ADV3002 é o Mux que realiza a função de interfacear as entradas e saídas digitais HDMI.

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Os chips GDDR3 são as memórias SDRAM que têm a função de armazenar bits para o pleno funcionamento, da frequência e distribuição dos frames através do Scaler. A placa T-CON é representada pelo chip Sharp DFR (timing control). Esta controla e dá a velocidade dos bits (taxa de transferência) dos sinais RGB digitalizados para o Display. O painel LCD está representado por DFR Led, entretanto o Inverter Led não está neste diagrama. Logo abaixo vemos o chip LPC2103, que é o modulador Ambilight, interligado diretamente ao Módulo Ambilight. Este é o Drive que realiza todas as operações de controle da saída e potência dos Leds multicoloridos. A memória Flash abaixo realiza o armazenamento de bits para o circuito Ambilight. O chip TDA8932 é o amplificador de potência de áudio stéreo o qual trabalha em classe D. O sintonizador apresentado é um duplo (analógico e Digital) que envia os seus sinais ao chip DSP. Através da figura 11.6 vemos o diagrama de blocos do mesmo aparelho, entretanto abrindo mais o chip DSP para que o leitor observe as entradas e saídas dele. Podemos observar as duas fontes de alimentação que polarizam os circuitos TV. A tensão de 12V vem da fonte principal e através de inúmeros reguladores Step down geram diversas tensões de polarização para estágios distintos no TV. Neste diagrama podemos identificar para qual estágio cada determinada tensão irá polarizar este ou aquele circuito eletrônico. Dessa forma já facilita bastante o raciocínio do técnico reparador para fins de manutenção. Podemos enfatizar que a tensão de stand-by é de 3,3V e a do Seletronic (sintonizador) é de 5V, completamente diferente dos televisores convencionais. A partir da figura 11.7 (inclusive) listamos os diagramas elétricos mais importantes deste televisor que estamos estudando, comentando-os tecnicamente de forma objetiva.

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Fig.11.5.Diagrama de blocos da placa de sinal do TV Philips LED Ambilight

Fig.11.6. Diagrama de blocos da PCI (in/out e Fonte) do TV Philips LED

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DIAGRAMAS ESQUEMÁTICOS DO TV LED PHILIPS Ambilight O seletronic deste TV possui duas entradas: uma entrada de vídeo RF analógico (antena) e outra de vídeo RF digital (cabo). Podemos dizer que são dois seletores de canais em um só. (Seletronic Analógico e Seletronic Digital) As saídas respectivas são: Pinos 15,16,17 e 18 (vídeo digital). O pino 6 é do sinal de FI analógico; Pinos 12 e 13 são os sinais dos sistema I2C (clock e data); Pino 6 corresponde a tensão de sintonia 5V; pino 1 corresponde a 3,3V. Qualquer problema com recepção analógica ou digital o técnico deverá verificar apenas este circuito.

Fig 11.7. Seletor de canais – Seletronic dual

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O circuito do Micon está apresentado na figura 11.8. Este circuito vai controlar e microprocessar informações oriundas dos circuitos externos da TV, como: Teclado, Controle remoto e outras entradas. A Figura 11.9 apresenta apenas um pedaço do Chipão DSP. Este diagrama mostra somente as saídas de áudio digitais que vão para o processador e amplificador de áudio.

Fig 11.8- MICON

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Fig. 11.9 – DSP parte de áudio.

Fig 11.10. Processador de Saida e Amplificador de Áudio TDA8932B

Podemos verificar no esquema que as alimentações deste CI estão localizados nos pinos 8, 20 e 28 (importante) Nos pinos 27 e 22 saem os sinais puramente analógicos de áudio para os respectivos conectores onde estão interligados os altofalantes. As entradas dos diferentes sinais são realizadas nos pinos 2, 3, 15 e 14.

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Vemos também neste circuito osciladores internos no CI. Esta é uma característica de amplificadores que trabalham em classe D. Este tipo de tecnologia é bem diferente das demais, portanto vamos relembrar aos nossos leitores o seu funcionamento básico, pois dessa forma facilitará a manutenção no estágio de áudio que possui um CI operando em classe D. Relembrando o amplificador classe D. Saída de Áudio em Classe D: Geralmente esta configuração de áudio é utilizada em circuitos de média ou alta potência de saída com MOSFET. Tem como vantagem a obtenção de alta potência de saída com menor consumo da fonte. Entretanto, possui mais componentes na PCI e é altamente ruidoso, necessitando de filtros eficientes para eliminar EMI (interferência eletromagnética). A figura 11.10 apresenta o chip TDA89328 que é o amplificador de áudio de TV Philips. O sinal de áudio é modulado com uma onda do tipo quadrada de 500 kHz em um amplifIcador operacional. Na saída deste operacional teremos uma onda modulada PWM (Modulação por Largura de Pulso) da forma quadrada. A largura destes pulsos depende do tipo de sinal de áudio que está sendo emitida. A onda quadrada que é a saida em PWM chaveia dois MOSFETs na saída de áudio e após o ganho proporcionado pelos transistores, passa por um circuito conformador de senóide que na realidade é um filtro (bobina e capacitor) sendo novamente transformado em sinal de áudio puro já com alta potência para o altofalante. Na realidade o circuito que está exposto na figura 11.11 é apenas uma parte (um canal), e todos estes componentes estão em um invólucro só, dentro do Chip TDA8932B. Na atualidade este circuito é o mais utilizado nos melhores televisores LCD e LED, pois o som é mais puro e mais envolvente com menor dissipação de calor.

Fig 11.11 – Diagrama simplificado de um canal amplificador classe D

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Fig 11.12 –Circuito com terminais de saída de áudio. O circuito da figura 11.12 recebe os sinais de áudio de dois canais em stereo e mais o sub-woofer que consegue através de um filtro passa baixa deixar passar apenas as frequências até 120Hz.Neste mesmo diagrama podemos ver também um circuito de proteção de áudio, formado por três transistores, que detectam qualquer tensão DC na linha dos altofalantes, protegendo-os, desligando a fonte que alimenta o circuito de áudio quando na presença desta tensão. Qualquer problema como o desligamento intermitente do áudio o técnico deverá verificar este circuito.

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Fig 11.13 –Circuito com terminais de entrada de áudio e vídeo.

Fig 11.14 –Circuito com terminais DB15, entrada de PC.

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Fig 11.15 â&#x20AC;&#x201C;Circuito do HDMI, com o MUX e Chaveador.

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Para que o TV consiga se comunicar externamente com sinais digitais o recurso do conector HDMI é imprescindível; para tal há a necessidade de um circuito Mux (multiplexador), e um outro circuito chamado de chaveador que irá selecionar qual porta irá habilitar sequencialmente no tempo. O Mux irá direcionar os sinais digitais já selecionados para o chip DSP. Qualquer problema com qualquer porta HDMI o técnico deverá verificar apenas este circuito.

Fig 11.16 –Circuito do USB, com o Chip Buffer.

Se o televisor não estiver habilitando a porta USB, convém verificar este estágio primeiramente observando a tensão de +5V.

Fig 11.17 – Circuito do Teclado frontal da TV.

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Qualquer problema de leitura com o teclado frontal da TV, verificar este estágio primeiramente observando as tensões de 4,7V, +3,3V e o diodo Zenner ZD1.

Fig 11.18 – Diagrama de blocos das fontes secundárias da TV Philips. Conforme detalhamos no capítulo exclusivo de fonte de alimentação, as maiorias dos fabricantes de televisores não projetam mais as fontes de alimentação para os seus aparelhos. Por isso nós não encontramos mais os diagramas esquemáticos delas. A figura 11.18 mostra um diagrama de blocos que apresenta os pontos principais de medidas com as suas respectivas tensões polarizando diversos estágios do televisor Philips Ambilight em estudo. Observe as variações de voltagens permitidas (Muito importante). Este circuito forma as fontes secundárias que ficam localizadas na placa principal também chamada de lógica de sinal ou placa mãe. A tensão oriunda da placa da fonte principal é de 12V; esta alimenta a placa mãe inicialmente através de reguladores e Conversores DC/DC (choppers).

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Fig 11.19 – Circuito de Memórias DDR3 e Flash.

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Na parte superior da figura 11.9 estamos visualizando dois chips: 7500 e 7501. Estas são as memórias DDR3 que ficam exatamente junto ao DSP, que tem como função armazenar os dados de correção para a formação da imagem no display LCD. O defeito crítico que poderá apresentar uma dessas memórias é o congelamento de imagem ou mosaico na tela intermitentemente. Na parte inferior da figura 11.9 temos as memórias Flash que têm internamente gravado na fábrica o software de ajustes para o funcionamento do TV adequadamente.

Fig 11.20 – Circuito de alimentação e comunicação I2C da TV Philips.

Este diagrama mostra os canais de comunicação do sistema I2C com as ligações de data e clock a partir do chip DSP. Observe as tensões em cada ponto pois o I2C é muito crítico, qualquer variação da voltagem, forma de onda ou frequência a TV poderá não funcionar ou ficar descontrolada em algumas funções.

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Fig 11.21 – Circuito de alimentação e comunicação da placa T.CON.

Podemos verificar no diagrama de blocos da placa T.CON os pontos de comunicação de sinal e de polarização que alimenta os drives do Painel LCD, através da tecnologia LVDS. (Fig. 11.21). Qualquer problema nestes circuitos teremos som normal, entretanto sem imagem com a tela totalmente Branca ou com linhas horizontais ou verticais.

Fig 11.22 – Arquitetura em blocos Ambilight da TV Philips LED.

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A arquitetura do sitstema Ambilight é vista na figura 11.22. Nela podemos analisar a placa MTKSSB que é a própria placa mãe. O chip DSP que está gerenciando todo o processamento digital da TV, também coordena o chaveamento e o sincronismo com a imagem em relação a colorimetria dos Leds que deverão ser acionados, de acordo com o evento da tela.Esta comunicação é realizada através do sistema I2C. Para tal, esta informação que sai do DSP vai para o chip Micon LPC2103. A partir deste Micon saem as informações R,G,B para serem moduladas com o fluxo de luz dos Led’s do sistema Ambilight (que estão localizados nas laterais do gabinete da TV). Em cada lateral do gabinete da TV está instalado um módulo Driver LED com o chip TLC5946 e mais uma memória EEProm com os respectivos blocos de LED’s.Normalmente existem dois módulos Ambilight semelhantes, entretanto o board 2 é escravo do board 1. A placa PSU, é a PCI da fonte principal que no diagrama está alimentando a placa principal com 24VDC, e, por conseguinte também alimenta os board’s 1 e 2 Ambilight. No diagrama da figura 11.23 podemos ver o circuito elétrico com o Micom que gerencia a modulação dos LED’s e um circuito simplificado de um segmento apenas de um bloco de LED’s em série com transistores na função de Driver de corrente que têm o objetivo de acionar os LED’s (são vários blocos).

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Fig. 11.23 – Micon gerenciador do Ambilight e Drivers com Led’s

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Fig. 11.23

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TÉCNICAS DE MANUTENÇÃO

12.1 - MANUTENÇÃO NA ETAPA DE VÍDEO Para o leitor compreender e saber analisar defeitos pela imagem é necessário conhecer como cada estágio processa o sinal, e assim se possa estabelecer onde fica a origem do problema. Na figura 12.1 temos uma representação simplificada do processamento de vídeo. Eventualmente poderemos encontrar configurações diferentes, mas basicamente este é layout mais encontrado nos televisores LCD, assim como nos modernos TV´s de LED.

Figura 12.1 processamento do sinal de vídeo

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As fontes de vídeo selecionadas (digital ou analógica) são processadas por circuitos na placa principal, para produzir uma resolução de vídeo uniforme. O processador de vídeo faz a separação de Y/C, decodificação de croma, conversão analógica para digital assim como o scalling final do vídeo. O sinal de vídeo é recebido e enviado aos dois ICs drives, os quais cada um responsáveis pelo controle de metade da tela. Um drive controla metade da tela e o outro controla outra metade. O leitor deve ficar atento a estes detalhes, pois adiante verá que há defeitos relacionados a uma metade da tela e a outra metade se apresenta em perfeitas condições. – Formação de imagem no Painel

Nos capítulos anteriores o leitor pode ver como funcionam os pixels na tela, portanto a formação de imagem requer a combinação do acendimento ou não de cada pixel na tela. Para gerenciar estes sinais temos o Scaler ou DSP e a distribuição destes sinais se faz pelos drives, onde o conjunto desta distribuição forma a imagem vista na tela. Na figura 12.2 apresentamos a tela e a interligação dos drives com esta. Cada drive tem uma linha que cruza com a linha de outro drive e assim teremos uma rede onde cada ponto da tela tem comandos individuais para formar a imagem. Sabendo como é formada a imagem pelo cruzamento destas linhas, podemos começar a identificar os defeitos possíveis causados por anomalias nesta etapa ou por falta de sinais oriundos da placa de sinal.

Figura 12.2 – drives e suas linhas de comunicação

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Na figura 12.3 o leitor poderá evidenciar os diversos tipos de sintomas que a tela poderá apresentar decorrente da falta de informação nos drives ou por defeito na própria tela.

Figura 12.3 – defeitos ocasionados pelos drives ou pelo display. Nem todos os painéis utilizam a mesma configuração na distribuição dos drives, portanto deve-se levar em conta este raciocínio na identificação de defeitos. Cada tela apresentará uma quantidade de drives diferentes, pois esta distribuição influi na zona de abrangência do defeito, portanto fique atento. Nas figuras 12..4A e 12.4B o leitor poderá identificar uma falha no drive da tela e como esta imagem se apresentaria para o usuário. Vale salientar que o raciocínio na identificação dos defeitos em televisores de LCD & LED é diferente do raciocínio em televisores de CRT, onde este defeito do nosso exemplo seria na etapa do vertical.

Figura 12.4A

Figura12.4B

Na seqüência apresentamos defeitos causados pelos drives, onde estes estão destacados em detalhe na figura 12.5 para que o leitor possa ter uma visualização melhor das vias de comunicação.

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Observe que cada drive apresenta linhas que podem apresentar defeitos individualmente ou em sua totalidade. Este fato é importante, pois determina se o problema está restrito ao drive ou falta de alimentação do mesmo não esquecendo os possíveis curtos que estes poderão sofrer. Na figura 12.6 apresentamos outra imagem com defeito, porém afetada em uma metade da tela, conforme descrito anteriormente quando Figura 12.5 – drives no detalhe falamos no caminho do sinal de vídeo. Este tipo de distribuição ( metade da tela ) está sendo cada vez mais aplicado pelos fabricantes como rede de distribuição dos painéis.

Figura 12.6 – metade da tela com defeito – Manutenção na Placa T-CON

Para iniciar a manutenção da Placa TCON, devemos retirar a blindagem que está acoplada na placa, conforme mostrado na figura 12.7. Note que as indicações mostram os pontos de retiradas dos parafusos. Após a retirada da blindagem o leitor poderá acessar a placa e começar a identificar pontos críticos no circuito que levam a decorrência de defeitos. Na figura 12.8 apresentamos a Placa T-CON de um televisor Sony para que

Figura 12.7 – Retirada da blindagem

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possamos referenciar estes pontos críticos que devem ser verificados na manutenção. Devemos lembrar ao leitor que antes de qualquer providência se deve visualizar o estado físico dos componentes, pois muitas vezes apenas fazendo este procedimento já identificamos alguns culpados pelo problema. A placa T-CON vista na figura 12.8 mostra vários pontos a serem verificados que serão descritos a seguir, onde faremos suas interligações com os possíveis defeitos que cada setor poderá apresentar.

Figura 12.8 – Placa T-CON e seus componentes Pontos Críticos: 12345678-

Conectores dos drives (saída de sinal) para o display. Scaler ou DSP Memórias Conector da placa principal ( entrada de sinal ) Conversor DC/DC Elevador de tensão Regulador de tensão Fusível da placa T.CON.

– Pontos Críticos e Defeitos da Placa T-CON

Depois de identificamos os pontos críticos da placa T-CON, iremos inspecionar cada um deles e seus cuidados respectivos. O leitor deverá começar associar os conceitos descritos a seguir com os defeitos que irão ser mostrados.

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– Conectores

Os conectores desta placa ( entrada e saída ) apresentam mau contato e ruptura, além das oxidações proveniente de umidade ( proximidade com janela e ar condicionado ). Na figura 12.9A apresentamos um destes plugs onde seu destravamento é feito levantando a presilha de pressão que possui. É justamente a falta desta pressão que proporciona defeitos com o passar do tempo ou a má colocação do flat no mesmo, conforme figura 12.9B, durante a manutenção.

Figura 12.9A

Figura 12.9B

Na figura 12.10 podemos ver a placa T-CON de uma TV Samsung presa pela blindagem, mas com seus conectores à mostra. A relação que temos que fazer com defeitos é sobre o processamento do sinal, onde imagens comprometidas no todo são relacionadas ao conector de entrada e imagens prejudicadas em parte da tela estão relacionadas a um dos conectores de saída. As demais imagens ( defeitos ) relacionam cada conector com o seu possível defeito.

Figura 12.10 – Placa T-CON e defeitos

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A- Imagem com barras sem definição ( totalidade da imagem) Causa: conector de entrada com mau contato B- Imagem com borramentos de cores e muito clara (totalidade d imagem) Causa: conector de entrada com mau contato C- Imagem com cortina azulada na metade esquerda (parte da imagem) da tela. Causa: conector de saída do lado esquerdo com mau contato D- Imagem branca na metade esquerda (parte da imagem) Causa: conector de saída do lado esquerdo com mau contato E- Barra preta em pé do lado esquerdo (parte da imagem) Causa: conector de saída do lado esquerdo com mau contato – Scaler/DSP e Memórias

O Scaler de TVS LCD e o DSP dos Televisores de LED são os responsáveis pelo gerenciamento do sinal que forma a imagem na tela. Problemas relativos à confecção da imagem são provenientes destes integrados, assim como as memórias que estão associadas a eles. Quando temos problemas intermitentes ou ligados a aquecimento devemos ressoldar estes componentes a fim de tentar sanar o problema. Uma dificuldade para isto é quando encontramos o DSP no formato BGA, visto na figura 12.11A de um televisor LED da Philips, onde a ressoldagem fica mais ineficiente devido a sua configuração. Um dos sintomas relativos a este integrado assim como as memórias é o congelamento da imagem, visto na figura 23.11B muito comum, principalmente com o aquecimento. – Reguladores, fusíveis e elevadores de tensão

Como todo circuito que se preza a placa T-CON também tem que ter alimentação e para isso encontramos dois tipos de situações: reguladores e elevadores de tensão. Veja um diagrama na figura 12.12.

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Figura 12.11A – integrado BGA

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Figura 12.11B – imagem congelando

Na figura 12.12 o leitor pode identificar um chamado elevador de tensão na placa de um televisor LG. Este circuito é facilmente reconhecido, pois se caracteriza por uma bobina em série com um diodo e ligada ao seu anodo. No nosso exemplo ( figura 12.12 ) vemos que na bobina encontramos 12V que devido a configuração deste conjunto é elevado para 16V no catodo do diodo. Caso o leitor não tenha o esquema do circuito poderá identificar estes componentes simplesmente visualizando a placa, pois tanto o diodo quanto a bobina encontram-se em dimensões maiores em relação aos demais componentes. Na figura 12.13 de uma Placa T-CON de um televisor Sony podemos identificar dois circuitos que elevam tensões assim como um fusível de proteção. Quando encontramos o fusível da placa aberto o sintoma encontrado é tela branca, mas nestas situações devemos checar os circuitos agregados, pois poderemos ter algum componente em curto. Alguns destes componentes a serem verificados são os reguladores de tensão muito difundidos nas placas T-CON de diversas marcas. Na figura 12.14 o leitor pode ver um destes componentes em detalhe. Neste exemplo temos um regulador de 1,8V que necessita de uma tensão inicial de 3,3V. Uma imagem com tela lavada (leitosa), conforme mostrado na figura 12.15 pode ser causada por um fornecimento incorreto de voltagem para o circuito de controle de imagem localizado na placa T-CON. Devido a sintomas como estes é necessário

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Manutenção de Televisão LED e 3D

Figura 12.13 verificar as alimentações dos componentes envolvidos com este fornecimento mostrados neste capitulo.

Figura 12.14 Verifique também as conexões da placa T-CON ( entrada ) e a atualização de software do aparelho, pois alguns defeitos destes são oriundos de falhas que provocam dados corrompidos no software. Em último caso troque placa T-CON, pois o Scaler poderá estar defeituoso. Figura 12.15 – Imagem lavada e muito branca

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12.2 - MANUTENÇÃO NO BACK LIGHT LED Antes do leitor se aventurar na manutenção ligada ao backlight, temos que evidenciar as diferenças entre o backlight LCD e o de LED. Na figura 12.16 apresentamos 3 telas de LCD com seus respectivos backlight.

Figura 12.16 – backlight em 3 versões 1- Backlight Full LED – leds em toda extensão da tela 2- Backlight Edge Lit – leds nas bordas 3- Backlight CCFL – lâmpadas em toda extensão da tela Na figura 12.17 o leitor pode visualizar a diferença de iluminação entre backlights CCFL e LED, mas não se deve esquecer que entre a tela e o backlight existe um difusor de luz que ajuda na distribuição de luz por toda a tela. Este difusor nos backlight de configuração EDGE LIT é de suma importância, pois como a iluminação de Leds fica pelas bordas o difusor é que faz o espalhamento uniforme da luz sobre a tela. Uma das características mais de enaltecidas pelo sistema de iluminação por LED é a taxa de contraste que este estabelece em relação ao sistema com lâmpadas. Este fator se define porque os televisores de LED apresentam uma iluminação controlada para que nem em todos os pontos os Leds estejam acesos. – Acionamento da iluminação do backlight

Tomando como base a imagem onde um quadrante de Leds está aceso podemos levar ao leitor o conceito de acionamento da iluminação do backlight que utiliza esta tecnologia. Quando se fala de quadrante, estamos nos referindo a uma divisão da tela em quadrados cheios de Leds, conforme mostrado na figura 12.18, onde o conjunto de vários destes quadrantes forma o total da tela em termos de iluminação.

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Note que na figura há indicação da nomenclatura de cada quadrante, pois o acionamento destes é de forma individualizada. Apresentamos também a figura 12.19, com o sentido da alimentação de cada quadrante, onde os Leds estão ligados em série.

Figura 12.18

Figura 12.19

Na figura 12.20 estamos apresentando o diagrama de um conjunto destes quadrantes, onde estes são acionados por placas laterais que são responsáveis por cada metade do backlight. Nosso exemplo é de um Televisor LG com 128 quadrantes divididos em blocos com 12 Leds.

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Figura 12.20 – Diagrama de acionamento dos quadrantes pelas placas de comando – Informação para o acionamento

O leitor deve estar se perguntando: Como é que o backlight de Leds sabe quando tem que acender e onde? Na realidade é mais simples do que se possa imaginar. Sabemos que a imagem no painel de LCD é comandada pela placa T-CON que está mostrada na figura 12.21, e é justamente desta placa que se aproveita esta informação para referenciar o acionamento dos Leds.

Figura 12.21 – Placa T-CON com plugs laterais

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Nesta placa são retiradas as informações referentes ao posicionamento da imagem e sobre sua confecção do nível de preto para que assim as placas que recebam estas informações possam acionar os Leds de cada quadrante e automaticamente acender o backlight nos pontos necessários. Na figura 12.22 temos uma visão interna de um televisor da marca LG, onde encontramos a distribuição das placas, inclusive as chamadas placas inversoras responsáveis pelo acionamento de cada metade da tela, conforme visto anteriormente.

Figura 12.22 – Visão interna da TV LED 123456-

Placa T-CON Placa da fonte Placa de sinal Placa inversora de acionamento dos Leds / lado direito Placa inversora de acionamento dos Leds / lado esquerdo Saída do sinal da placa T-CON para as inversoras

– Manutenção desta etapa

A partir dos conhecimentos adquiridos podemos traçar a manutenção desta etapa descrita até aqui. Em defeitos ligados ao acionamento dos Leds ou falta de iluminação teremos que efetuar as verificações demonstradas a seguir. As placas inversoras mostradas anteriormente na figura 12.22 estão cobertas por uma blindagem que deve ser retirada ( figura 12.23 ) para a manutenção. Um detalhe a ser lembrado é que estas placas apesar de serem chamadas de inversoras não apresentam a função de um inversor. Seu

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acionamento é executado com tensões DC utilizadas pelos Leds. Alguns fabricantes em seus manuais utilizam esta nomenclatura, mas acreditamos que somente para fazer um link desta função com a função de acendimento das lâmpadas nos backlight dos televisores LCD.

Figura 12.23 – Retirada das blindagens das placas inversoras Após a retirada da blindagem teremos acesso as placas, conforme mostrado na figura 12.24, onde queremos que o leitor se atente para as conexões para o backlight de Leds. Estes conectores são pontos sujeitos a um mau contato.

Figura 12.24 – Placas sem blindagem Um ponto crítico nestas placas são os capacitores espalhados em toda sua extensão (figura 12.25 ) onde estes apresentam vazamentos em virtude ao aquecimento que estão submetidos. Ao contrário do que se pode imaginar, os backlights de Leds também esquentam muito, conforme da mesma maneira que os de lâmpadas. E se levarmos em conta que a

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blindagem que retiramos confina estes capacitores a um ambiente fechado, estes capacitores ficam de certa forma “cozinhando” dentro da placa.

Figura 12.25 – Capacitores na placa

Figura 12.26 – Capacitores vazados na placa

Para que o leitor possa observar mais detalhadamente o que estamos dizendo, apresentamos a figura 12.26, onde dois capacitores encontram-se vazados, e cada um em pontos diferentes. Outro detalhe importante nesta imagem é a identificação da temperatura utilizada por estes capacitores. Estes componentes utilizados neste tipo de televisor utilizam a especificação da temperatura de 105º, justamente pela temperatura encontrada dentro do aparelho. O leitor deve ficar atento também aos capacitores da fonte, pois estes também apresentam a mesma deficiência em função da temperatura interna e por estar próximos aos dissipadores de calor de outros componentes, conforme podemos visualizar na figura 12.27 retirada de uma fonte de um televisor Philips LED.

Figura 12.27 – Capacitores estufados na fonte

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Note que na figura estamos mencionando a troca dos outros capacitores que não se apresentam estufados, e isto se deve por este procedimento ser como um padrão na manutenção de televisores de LCD & LED. Há muito tempo esta pratica tem sido utilizada na manutenção em diversos aparelhos, e nestes televisores não ficaria diferente. Voltando a nossa placa inversora temos que salientar a verificação dos fusíveis que estão espalhados (figura 12.27) por elas, pois também são componentes críticos, principalmente se acharmos capacitores vazados. Em muitas situações na manutenção desta placa encontramos os capacitores danificados e após a sua troca o circuito continua não funcionando. A verificação dos fusíveis se faz necessária, justamente porque estes ficam submetidos a variações de tensões provenientes da alteração dos capacitores ou por outras demandas de corrente fora das especificações. Na figura 12.28 mostramos o aspecto físico de um destes fusíveis.

Fig. 12.27 – Fusíveis espalhados pela placa

Fig. 12.28 – Aspecto dos fusíveis

Na figura 12.29 o leitor poderá visualizar a placa de uma TV LED Samsung, onde esta apresenta sua montagem em conjunto com a fonte. Os conectores mostrados representam as saídas de alimentação para os circuitos.

ABCD-

Tensões para a placa principal Tensões para a placa T-CON Tensões de comando para os Leds Tensões de polarização dos Leds

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Figura 12.29 – Placa Samsung – Verificando os leds do backlight

Antes de o leitor tomar conhecimento sobre a verificação dos Leds do backlight, devemos lembrar que os backlights apresentam diferenças, conforme dito anteriormente. É justamente em cima dessas diferenças que o leitor deverá se basear, pois estas diferenças implicam nas dificuldades de chegar até o led a ser medido. Como há dois tipos de Televisores de LED: Full LED e Edge Light devemos visualizar as diferenças dos backlight. Inicialmente iremos ver os leds dos televisores Full Led, visto recentemente nos quadrantes que mencionamos. Quando tivermos acessado o backlight poderemos medir os Leds com o multímetro, conforme medimos um Led convencional. Veja nas figuras 12.30 e 12.31 a medição destes Leds com as ponteiras do multímetro, onde os mesmo acendem através da tensão das pilhas internas ao multímetro.

Fig. 12.30 – Medição de um led

Fig. 12.31 – Medição de dois leds em paralelo

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Para o leitor ter uma visão como é uma tela deste tipo estamos mostrando a figura 12.32 onde aparece uma destas telas sendo desmontada. Note que metade já está descoberta pela retirada do difusor de luz. Uma das recomendações neste tipo de atividade é que na desmontagem do difusor devemos procurar retira-lo numa ordem e guardar este difusor nesta mesma ordem, pois na recomposição devemos seguir a ordem de colocação, conforme foi desmontado.

Figura 12.32 – Tela desmontada Nos televisores Edge Lit encontramos placas dispostas com Leds em série nas bordas da tela, conforme mostrado na figura 12.33 e 12.34. Observe a proporção do tamanho destes em relação à mão do técnico.

Figura 12.33 – Visão parcial da placa de Leds A metodologia de teste destes diodos é idêntica a dos Leds no outro tipo de tela, ou seja, colocamos as ponteiras do multímetro diretamente sobre estes e assim identificamos seu acendimento.

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Figura 12.34 – Disposição dos Leds na placa O leitor pode ver o teste dos Leds de uma destas placas na figura 12.35. Vale lembrar que estes Leds também apresentam defeitos e neste caso basta um deles estar com defeito e os demais irão se apagar, pois todos estão em série, portanto não haverá corrente circulante no conjunto pela deficiência de apenas uma unidade.

Figura 12.35 – Teste do Led na placa – Outros cuidados relativos ao backlight

Devemos na manutenção destes aparelhos tomar certos cuidados de observação e preventivos, pois alguns defeitos são visíveis pela observação ou simplesmente fazendo o básico de uma manutenção. Na figura 12.36 temos os conectores que vão para o backlight Led que além de apresentar possíveis mau contato, também podem sofrer fissuras decorrentes de má colocação na montagem exemplificada na figura 12.37.

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Figura 12.36- plugs para o backlight

Figura 12.37 – cabo partido

Evitar curtos com as ponteiras do multímetro durante a medição de tensões nestes circuitos é sempre uma boa atitude ( figura 12.38 ). Observe ainda nesta figura que a placa de televisores LED apresenta cortes que permitem a colocação dos componentes de forma mais rebaixada, pois com esse procedimento se ajuda a redução de espessura do aparelho já que este item é muito divulgado na venda destes aparelhos. Televisores LED possuem um marketing de serem os mais finos do mercado. A colocação da tampa traseira deve ficar o mais próximo possível da tela para se conseguir esta finalidade.

Figura 12.38 – Placa do conector do backlight Com estes procedimentos encontramos componentes também achatados para se conseguir redução de altura na placa. É o caso dos capacitores eletrolíticos mostrados na figura 12.39 que se apresentam mais compridos e mais finos para compensar este comprimento. Vale lembrar que dependendo do tamanho do capacitor de reposição a tampa do gabinete poderá não fechar, pois os capacitores convencionais são mais largos. Estes capacitores especiais são mais caros justamente por suprirem esta necessidade.

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Figura 12.39 – Eletrolíticos especiais Se o leitor retornar sua atenção para o eletrolitico mostrado na figura 12.39 poderá compará-lo com o capacitor de poliéster que está ao seu lado, e assim traçar um ponto de referência de altura. Na manutenção destas placas não se deve esquecer de procurar soldas frias que possam estar surgindo e trazer dores de cabeça. Uma das placas que mais apresenta este tipo de problema é a fonte e também a T-CON mostrada como exemplo na figura 12.40.

Figura 12.40 – Placa com pontos de solda evoluindo para mau contato

12.3 - Consertando TV LED com o Osciloscópio Atualmente nenhuma industria de televisão fornecem os manuais de serviços e ou esquemas elétricos, Estes não são comercializados mais pelos fabricantes.Para as autorizadas são disponibilizados os softwares contendo algumas infomações técnicas ás vezes nem o diagrama

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esquemático é oferecido àquelas empresas.Quando se acha os esquemas , alguns diagramas apresentam não apenas os valores dos componentes, códigos, mas sim as tensões e formas de onda que devem ser encontradas nos pontos principais, do chassis os chamados pontos de teste (PT). Esta última informação é de grande utilidade para o técnico de manutenção que dispuser de um osciloscópio. Através dele, o técnico fará a sua análise pelas formas de onda, comparando-as com as que estão desenhadas no diagrama a qual com certeza irá proporcionar ao reparador a simplificação do seu trabalho no que concerne a encontrar problemas de funcionamento no menor tempo possível. Quando a empresa do equipamento eletrônico que está em reparos não fornecer o diagrama nem tão pouco as formas de onda, o técnico deverá ter lógica de consciência voltada para uma comparação com as formas de onda visualizadas com osciloscópio na prática e as formas de onda típicas para a maioria dos receptores; por esse motivo, iremos fornecer neste capítulo um diagrama de blocos de um televisor típico, moderno, o que será a base dos nossos estudos, com os respectivos pontos de teste e suas formas de onda, as quais devem ser semelhantes em modelos e marcas dos televisores da atualidade. Procedimentos Iniciais: Conectar o gerador de barras colorido na antena do receptor com o padrão color bars, pois todos os diagramas são baseados neste padrão internacional. Caso o técnico não possua um gerador de barras, ele poderá aproveitar o padrão de teste de uma emissora ou procurar um canal, sabidamente que naquele horário, esteja transmitindo um programa de entrevista, tendo em vista ser uma imagem quase estática, ou seja, o técnico deverá selecionar através de uma outra TV que tenha uma imagem bem visível, e quase parada. Caso contrário, fica muito difícil comparar as formas de onda do sinal de vídeo, pois elas estarão sempre em movimento, que neste caso não se tem a visualização na tela do osciloscópio. DICA IMPORTANTE . Caso o técnico não tiver à sua disposição o diagrama esquemático, ele deverá obter pelo menos o circuito integrado no datasheets ou data-books, que é o manual de CI disponível na Internet, o qual apresenta os CI’s utilizados onde se pode identificar os pinos de entrada e saída dos sinais e suas formas de onda.

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12.4 - Análise de Formas de Onda de um Televisor LED A maioria dos televisores LCDs ou LED’s possuem formas de onda semelhantes, as quais facilita o técnico reparador acompanhá-las e compreendê-las,através de um osciloscópio, comparando-as com as formas de onda supostamente padrão que tem que ser vistas em televisores de diversas marcas e modelos. Quando não temos o diagrama esquemático do televisor nas mãos, a única solução que nos resta é medir os principais pontos de testes que todos os televisores possuem. Como exemplo podemos ver os pontos que estão assinalados no diagrama de blocos da Fig. 12.41, que têm as formas de onda com seus formatos complexos, período e amplitudes aproximadas com os que são apresentados.

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Fig. 12.41. Diagrama de blocos de um televisor LED com os seus pontos de testes para uso do oscilocรณpio

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TELEVISÃO 3D

13.1 - FUNDAMENTOS DE TELEVISÃO 3D O leitor já teve a oportunidade de ir assistir a um filme 3D nos cinemas (figura 13.1) ou pelo menos ouvir falar desta tecnologia nos cinemas no passado. Estes filmes já existem há muitos anos, porém para os usuários poderem assisti-los com esta tecnologia é necessária à utilização de óculos especiais para a captação da imagem. Na figura 13.1 podemos ver todas as pessoas utilizando estes óculos mostrados na figura 13.2. A idéia básica é a mesma: Fig. 13.1 fazer com que o olho direito enxergue uma imagem e o esquerdo enxergue a mesma imagem de um ângulo um pouquinho diferente. É mais ou menos dessa forma que funciona a nossa visão. Assim o cérebro funde as duas imagens dando a sensação de profundidade. A utilização destes óculos esbarra em duas possibilidades: óculos polarizados e óculos ativos.

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Óculos Polarizados - A imagem de um filme é transmitida de duas formas sobrepostas por meio de luzes com ângulos diferentes, e cada lente deixa passar apenas uma das imagens. Este tipo se usa em cinemas. Óculos Ativos – Este tipo de óculos é o utilizado em televisores e sua caracterização se faz pela sincronia destes com a TV. Alguns fazem isso por meio de cabos, outros por ondas de rádio de forma remota. Veremos detalhadamente este funcionamento mais adiante, mas por enquanto vamos abordar as técnicas de produção de imagens 3D (três dimensões ou tridimensional). Técnicas de Produção de Imagem As técnicas são divididas em estereoscópica, volumétrica e holográfica, as quais serão descritas a seguir para o leitor identificar suas diferenças. Estereoscópica Esta técnica utiliza duas imagens ligeiramente diferentes, uma para cada olho e cria uma ilusão de tridimensionalidade, enganando o cérebro. A estereoscópica é a utilizada atualmente nos televisores que usam óculos. Também é a técnica utilizada na produção de imagens 3D que não são captadas por filmadoras. Volumétrica É uma técnica ainda em estudos, dependente do posicionamento do usuário, pois utiliza espelhos direcionais para esta função. Permite o descarte dos óculos, porém com o inconveniente da posição frontal para a imagem. Holográfica É uma técnica que gravam as luzes emanadas ( figura 13.3 ) e dispersas por um objeto com sua reconstrução. É considerada a imagem tridimensional verdadeira, pois pode ser vista por diversos ângulos e sem óculos não importando o posicionamento. Aqueles que viam a série Jornadas nas Estrelas - A Nova Geração Fig. 13.3

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podem ter uma idéia destas imagens através dos episódios que tinham estes tipos de imagem em suas cenas. Visualização da Imagem A captação de imagem 3D é baseada no grande truque de colocar duas imagens ( figura 13.4 e 13.4A ), uma para cada olho, para que o cérebro com ajuda dos óculos faça a composição da mesma dando a sensação de profundidade, a qual estamos acostumados no dia a dia. Filmes em 2D, como estamos acostumados, não possuem esta sensação de profundidade, pois apresentam-se de certa forma “chapados” na tela. Fig.13.4

FILME P/ OLHO ESQUERDO

Fig.13.4A

FILME P/ OLHO DIREITO

Pela figura 13.4B o leitor pode estabelecer melhor esta concepção de percepção da imagem, pois a figura apresenta as duas imagens chegando simultaneamente nos óculos e estes deixam passar somente uma delas alternadamente. Após esta dissociação cada olho recebe a sua imagem individual e o cérebro recompõe ambas.

Fig. 13.4B– Recomposição da imagem pelo cérebro

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Para a imagem chegar aos nossos olhos esta precisa ser captada por uma câmera de forma simultânea, pois são duas imagens agora. Na figura 13.5 o leitor pode visualizar um destes equipamentos. Note que são duas lentes, pois os sinais precisam ser captados por duas perspectivas diferentes já que cada olho percebe a imagem desta maneira. Uma vez elaborada pela transmissão a imagem chega ao televisor com distorções que sem os óculos não permitem uma boa interpretação da imagem. Na figura 13.6 o leitor pode visualizar estas diferenças proporcionadas pela geração de duas imagens, sendo que devemos salientar que ao visualizarmos imagens em movimento esta percepção acaba piorando, já que dependendo da Fig.13.5 - câmera cena há uma sobreposição das imagens com duas lentes dando uma real confusão.

Fig. 13.6 – exibição de duas imagens

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Nas figuras 13.7 e 13.7-A podemos visualizar outros dispositivos de captação de imagem.

Figura 13.7

Figura 13.7-A

Tecnologias de Transmissão 3D Uma vez que o leitor já conheceu como se faz a composição da imagem na tela, devemos conhecer como esta imagem é transmitida. Atualmente as tecnologias ainda não estão regulamentadas, e poderão sofrer muitas mudanças no decorrer do tempo, porém será apresentado a seguir os formatos de registro ( figura 13.8 ) de imagens 3D. .

Figura 13.8 – registros 1) Esquerda e direita independentes: Cada imagem Full HD ficam independentes. Está prevista no MPEG-2 e H.264/MPEG-4 AVC extensão MVC (Multiview Video Coding), com codificação no volume de 1.5 a duas vezes o 2D. 2) Side by Side (Lado a lado): As imagens são colocadas lado a lado e com a compressão na horizontal para a metade, ou seja, cada imagem terá a resolução de 960x1080. Haverá perda na qualidade da imagem. A grande

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vantagem é que a nova imagem composta será de 1920x1080 e portanto não haverá mudança no atual sistema 2D, é só fazer a descompressão e separar as imagens no display. Este tipo de formato é o utilizado pela REDE TV em suas transmissões. 3) Quadro ou campo sequencial: Cada imagem de Full HD será colocada na sequência alternada dos quadros ou campos. 4) Acima abaixo: Também conhecido como Top-and-Bottom. As imagens ficam em cima e embaixo. Cada imagem na vertical fica com a resolução pela metade (1920x540). Formato semelhante ao Side by side, porém com posicionamento da imagem uma acima da outra. 5) Linha a linha: Uma imagem está nas linhas ímpares e a outra nas linhas pares (entrelaçadas). A resolução cai para a metade na vertical (1920x540). 6) Checkerboard (Tabuleiro de xadrez): Também conhecido como Dot by Dot. Cada imagem estará alternadamente tanto na horizontal como na vertical, reduzindo a resolução para metade. OBS: Atualmente não há uma definição de padronização de registro de imagem, portanto os aparelhos deverão estar preparados para recepção de cada registro de imagem ou de parte deles. A REDE TV oficialmente foi a primeira emissora a transmitir em 3D em maio de 2010. Apesar de não haver uma padronização oficial a emissora optou pelo formato Side by Side, conforme podemos ver na figura 13.9, onde aparece uma cena composta de da mesma imagem vista duplamente lado a lado.

Fig. 13.9 – imagem transmitida pela REDE TV

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A captação da TV 3D precisa de compatibilidade com a atual transmissão 2D e seu caminho pode percorrer por duas maneiras distintas, conforme podemos visualizar na figura 13.10, onde temos a transmissão com recepção por um sintonizador ou por uma mídia gravada, neste caso o Blu-ray é o único com esta capacidade.

Fig. 13.10

Captação da Imagem Os dispositivos apresentados anteriormente são alguns entre tantos que fazem a captação de imagem, porém serão vistos a seguir alguns outros e suas formas de captação. Na figura 13.11 apresentamos uma câmera profissional responsável pela captação de imagens 3D, com duas lentes responsáveis por captar imagens com perspectivas diferentes uma para cada olho.

Figura 13.11 câmera profissional 3D

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Apesar da maioria das câmeras de 3D serem deste tipo com duas lentes, a Sony apresentou uma câmera de dupla função mostrada na figura 13.12, onde o leitor poderá observar que o detalhe mais chamativo é a utilização de somente uma lente.

Figura 13.12 câmera de gravação 2D e 3D com uma lente Esta câmera além de captar imagens para 3D é utilizada para imagens 2D, já que primeiramente sua captação inicial se faz com imagens 2D e depois internamente passam por um processo de transformação para 3D, mostrada através da ilustração da figura 13.13.

Figura 13.13 diagrama interno da câmera Sony A lente utilizada nesta câmera é especial para a função que a imagem sofrerá posteriormente. Note que há um jogo de espelhos na parte traseira da câmera responsável em dividir o sinal e gerar imagens diferenciadas para cada olho. Outra maneira que começa a aparecer para captar imagens 3D é através de máquinas fotográficas que inicialmente apresentavam precariamente a utilização de duas máquinas sincronizadas no momento do disparo, conforme mostrado na figura 13.14. Agora já começa a aparecer maquinas fotográficas com a incorporação de duas lentes em um só aparelho. O leitor pode visualizar um modelo desta máquina na figura 13.15. Trata se da FinePix Real 3D W1 da Fuji, que possui

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na parte traseira botões para selecionar sua função para 2D ou 3D, conforme a necessidade do usuário.

Figura 13.14

Figura 13.15 FinePix Real 3D W1

13.2 - VISUALIZAÇÃO DA IMAGEM EM 3D Uma vez tendo conhecido as formas de transmissão da imagem 3D, se faz necessário agora conhecermos as maneiras de visualizar esta imagem, usando ou não os óculos. Existem três formatos básicos a serem conhecidos pelo leitor e que serão descritos a seguir: anáglifo, polarizado e parallax. Formato Anáglifo - óculos com lentes coloridas, azul e vermelho Neste formato as duas imagens são projetadas na tela simultaneamente (figura13.16) com individualidade de imagem para cada olho com suas diferenças. Cada uma das lentes (vermelha e azul) deixa passar apenas uma das imagens. Dessa maneira a imagem é processada pelo cérebro, conforme visto anteriormente no livro.

Figura13.16 formato Anáglifo OBS: Formato utilizado nas salas de cinema.

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Formato com Óculos Polarizado

As duas imagens (figura 13.17) com diferença de perspectiva, semelhante ao método anáglifo, e polarização distintas, são projetadas ao mesmo tempo na tela. A diferença básica em relação ao formato anterior é a polarização dos óculos, pois estes recebem sinais provenientes do televisor de forma a sincronizar as lentes dos óculos permitindo assim somente a passagem de uma imagem para cada lente. Novamente o cérebro não percebe a diferença e combina as duas imagens de forma a dar a sensação de tridimensional.

Figura 13.17 – óculos polarizado Este tipo de formato é o atual utilizado nos televisores, onde a venda do aparelho está associada com aquisição dos óculos, que podem ou não ser oferecidos pelo fabricante. Vale ressaltar ao leitor que os óculos de um fabricante não servem para televisores de outras marcas, isto se dá pelas diferenças de freqüência de transmissão de cada aparelho, conforme visto nos controles remotos dos aparelhos, pois estes também não servem entre aparelhos de fabricantes diferentes. No momento da compra do aparelho deve-se levar em consideração este item, pois como os óculos tem este diferencial e

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são caros, alguns espertinhos tentam “empurrar” outros óculos mais baratos e que na realidade não servirão para a finalidade de visualização de outro aparelho ao qual não é o especificado para o mesmo. Formato Barreira Parallax (sem óculos)

Este é o formato que não utiliza os óculos para visualização da imagem tridimensional e encontra-se em estudos, apesar da Toshiba, ter lançado recentemente um aparelho com este formato. As duas imagens com perspectivas diferentes, são dispostas em uma tela (figura 13.18) simultaneamente, porém entrelaçadas – divididas em faixas verticais e exibidas alternando-se as faixas. Um filtro, conhecido como “barreira de parallax” possui fendas precisas que permitem cada olho visualizar apenas uma das seqüências.

Fig. 13.18 Barreira Parallax

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Uma camada de micro espelhos (barreira parallax) são colocados sobrepostos sobre a tela de forma a permitir apenas um ponto de observação. Se o leitor observar bem a figura 2.2 poderá verificar que a perspectiva de cada olho é diferente para cada faixa observada. Processamento do Sinal O sinal 3D antes de chegar a tela do televisor passa por processos de codificação e decodificação, conforme mostrado na figura 13.19, onde podemos visualizar a gravação da imagem através da câmera e percurso que o sinal percorre através de um codificador 3D até chegar em um dos seus processos de decodificação, conforme a necessidade final do conteúdo de imagem.

Figura 13.19 – processamento do sinal Note ainda na figura que o processo de codificação também é necessário para outra função utilizada em alguns aparelhos, ou seja, a conversão do formato 2D para 3D. Todos processos relacionados são posteriormente decodificados para a formação da imagem, conforme a necessidade do usuário, já que temos duas opções de saída da imagem nas versões 2D ou 3D.

Convertendo a Imagem do Televisor Inicialmente o televisor 3D apresenta a imagem na versão 2D, pois a maioria das imagens transmitidas ainda não se encontram na tridimensionalidade. Apesar da REDE TV já ter transmitido experimentalmente, conforme mostrado anteriormente, não há outras emissoras até então com este objetivo em andamento. O primeiro obstáculo das emissoras é a falta de padronização,

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a qual foi já foi comentado, e outro é o forte investimento de capital que a tecnologia demanda. No momento a utilização destas imagens se deve a filmes de blu-ray (versão 3D) ou imagens convertidas de 2D para 3D, caso haja esta função no aparelho. Para o usuário visualizar imagens 3D deve acionar a função antes de utilizar os óculos. Assistindo um filme em blu-ray 3D Para esta finalidade o primeiro passo é deixar o aparelho de blu-ray corretamente ligado a televisão e para exibição de filmes 3D a ligação mais ideal é pela entrada de HDMI do televisor, conforme podemos visualizar na figura 13.20, onde está destacado este tipo de conexão.

Fig.13.20 – conexão por cabo HDMI Uma vez o reprodutor de blu-ray conectado e reproduzindo um disco com filme em 3D basta acionarmos a tecla 3D que pode ter outro tipo de nomenclatura, conforme o fabricante, mas normalmente é indicada como no exemplo da figura 13.25, onde encontra-se como 3D. Fig. 13.25 - acionamento função 3D Assistindo uma transmissão em 3D Nesta condição temos que fazer o procedimento anterior, mas com o acréscimo que após a seleção da função 3D, temos que selecionar o sistema utilizado na transmissão. Como foi dito anteriormente, ainda não existe padrão

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de transmissão definido, portanto enquanto não se faz esta padronização o aparelho de televisão tem que ter opções para selecionar a decodificação do sinal enviado pela emissora.

Figura 13.26 – opções a serem selecionadas Note que no exemplo da figura 13.26 existem quatro opções a serem selecionadas e que ao fundo temos a execução da função side by side. Vale destacar que uma orientação a ser dada na compra de um televisor em 3D é que ele tenha inserido uma quantidade boa de opções nesta função, senão certas transmissões o televisor na fará a decodificação do sinal e consequentemente não reproduzira a imagem. Outra forma de assistir 3D no televisor, que atualmente é um recurso que deveremos durante a compra ver se o aparelho possui, é a conversão de 2D para 3D. Esta função, que alguns fabricantes não incluem no aparelho, permite a transformação de um sinal convencional em 2D para tridimensional, mas não tão perfeito como um original, mas suficiente para termos esta sensação. Na realidade ao executarmos esta função ( figura 13.27 ) o processador de imagens na placa do televisor, que veremos mais adiante, seleciona amostras das imagens e cria uma segunda imagem com variações de sinais simulando as perspectivas diferentes que o olho humano teria.

Fig. 13.27 – acionamento da função de conversão

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Como foi dito anteriormente as imagens convertidas em 2D/3D não são tão perfeitas quanto as originais em 3D, mas no momento em que não há transmissões oficiais em 3D esta é a única maneira de termos imagens 3D além dos blu-ray, fato este que valoriza o aparelho na compra, portanto fique ligado, principalmente na instalações de aparelhos que não possuam este recurso e o cliente insiste em ver 3D.

13.3 - AO ÓCULOS 3D Os óculos usados para verem imagens 3D são os responsáveis por selecionar cada imagem individualmente para cada olho. O leitor poderá visualizar um destes na figura 13.28 onde são destacados alguns itens como lentes de LCD e compartimento da bateria.

Fig. 13.28 Óculos 3D Vale lembrar ao leitor que este tipo de óculos é o chamado óculos polarizado. O princípio básico da visualização de imagens 3D em televisores esta resumido na figura 13.29 onde leitor poderá observar que o óculos é o receptor e o televisor o emissor do sinal. Poderíamos dizer que é o processo inverso do controle remoto. O televisor apresenta uma placa responsável pela transmissão de um sinal infravermelho, o qual chega nos óculos que possuem um receptor interno, responsável em captar este sinal enviado. O leitor poderá notar ainda na figura 13.29 que o sinal emitido pelo Fig.13.29 transmissão do sinal 3D televisor tem um alcance, neste

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exemplo 7m, e também possui um ângulo de dispersão, ou seja, dependendo do posicionamento do usuário perante o televisor os óculos poderão perder a captação do sinal. Os óculos possuem as lentes LCD que são acionadas em alta velocidade, conforme o sinal enviado para que deixe passar individualmente para cada olho a imagem necessária de cada imagem individual transmitida, conforme visto anteriormente. Na figura 13.2 2 é apresentado detalhadamente todo circuito descrito até aqui e seus componentes internos, os quais serão o foco de manutenção do técnico reparador. O primeiro item a ser destacado é a placa do transmissor de infravermelho que fica internamente ao televisor.

Figura 13.30 componentes internos Esta placa transmissora possui vários componentes sujeitos a manutenção como cristal, conexões e pontos de solda fria, isto sem mencionar os componentes físicos que apresentarão defeitos. A maioria dos aparelhos apresenta um ponto de emissão do sinal como o mostrado na figura, porém alguns modelos da Sony tem mais pontos de emissão nas bordas do aparelho. Este procedimento serve para abranger uma área maior de emissão ampliando a captação dos óculos, proporcionando assim os inconvenientes de obstáculos que possam bloquear parcialmente o sinal emitido e dando uma área de percepção maior. A Sony ainda utiliza este sinal infravermelho deste circuito para criar outro recurso em alguns de seus aparelhos. Trata-se da função de percepção de movimento do usuário, onde entre as funcionalidades sugeridas seria para autodesligamento do aparelho, já que na ausência do sinal de retorno após

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um determinado tempo o televisor se desliga automaticamente por considerar que não há mais usuários perante a tela. Vale ressaltar ao leitor que ler o manual do aparelho se faz necessário para ter conhecimento destes recursos e de outros que possam estar inseridos no aparelho e que devem ser mencionados ao consumidor no momento da instalação. O segundo ponto a ser mencionado na figura 13.22 é a placa receptora do sinal infravermelho, assim como o próprio receptor deste sinal, pois ambos são circuitos sujeitos a manutenção. O leitor poderá se atentar que os óculos de 3D sofrerão do mesmo problema que os controles remotos, ou seja, a queda. Vale lembrar que numa situação desta o primeiro passo é a verificação das lentes, pois as mesmas são de cristal liquido, portanto sujeitas a serem partidas. Será muito comum termos que reparar os óculos por causa de quedas, sendo que a vantagem estará no preço da manutenção destes, já que em relação aos remotos os óculos são bem mais caros. Os receptores de infravermelho dos óculos estão sujeitos aos mesmos defeitos que os receptores de TV apresentam atualmente. Quanto à placa receptora, teremos uma infinidade de problemas a resolver, mesmo que excluamos as possibilidades de queda. O circuito envolvido apresenta cristal, pontos de solda fria e componentes sujeitos a defeito, portanto sempre haverá manutenção desta placa receptora. Na figura 13.31 o leitor poderá encontrar um item muito importante na utilização dos óculos 3D, ou seja, a bateria destes. Como o leitor pode visualizar esta bateria fica interna aos óculos num compartimento já mostrado na figura 13.22, mas destacado na figura 13.23. Outro detalhe a ser observado éo código da bateria utilizada, que permite a sua substituição com facilidade. Figura 13.32 bateria no seu compartimento Nas figuras 13.24 e 13.24A o leitor pode observar a facilidade de substituir a bateria, já que este tipo de bateria não crie dificuldades neste procedimento.

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Fig.13.24 retirada da bateria

Fig.13.24A colocação da bateria

Outro detalhe a ser mencionado é o carregamento desta bateria que pode ser feito pelo próprio televisor, conforme mostrado nas figuras 13.25 e 13.25A.

Fig. 13.25 conexão porta USB

Fig.13.25A conexão nos óculos

As figuras mostram a facilidade de executar o carregamento das baterias, através da porta USB contida no televisor. Para isso basta conectar a extremidade com plug USB na entrada respectiva no televisor e a outra extremidade devemos conectar aos óculos, onde estes possuem uma conexão para esta finalidade.

Fig. 13.26 óculos carregando a bateria Na figura 13.26 o leitor pode observar os óculos sendo carregado e ao fundo não muito visível temos o televisor com a outra extremidade do cabo

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conectado. Vale ressaltar ao leitor que na situação do cliente solicitar a manutenção dos óculos por não estarem funcionando, deve-se verificar o estado da bateria como primeiro ponto. Cabe também nesta situação fazer a verificação de se a função 3D foi acionada no remoto já que muitos consumidores, para assistirem filmes, esquecem de acionar a mesma e simplesmente só colocam os óculos. Conseqüências do Uso dos Óculos Antes de comentarmos sobre as conseqüências que os óculos podem causar precisamos saber como funcionam, já que este funcionamento é uma das causas para uma série de problemas ocorridos devido a utilização dos óculos. Vamos estabelecer a figura 13.27 como a imagem à ser vista por um usuário. Figura 13.27 imagem visualizada Como foi dito anteriormente os óculos precisam de um sinal enviado pela televisão para sincronizar a abertura ou fechamento das lentes, pois estas são de LCD e conseqüentemente necessitam de informações para executarem esta função. Trata se de um processo extremamente rápido é difícil de ser observado. Na figura 13.28 podemos ver parte deste processo baseado na imagem anterior que estabelecemos como exemplo.

Figura 13.28 seqüência de acionamento dos óculos

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A seqüência acima é executada numa velocidade muita alta, onde a visualização da imagem acaba sendo percebida como contínua já que o cérebro posteriormente fará a composição desta como uma imagem única tridimensional. Vale lembrar que após chegar ao passo 3 a seqüência retorna para o passo 1 e recomeça a seqüência. A utilização dos óculos para assistir imagens 3D não trazem só benefícios, mas em alguns casos há o aparecimento de sintomas decorrentes de seu uso. Na realidade nem todas pessoas se adaptam a sua utilização, pois tem acontecido vários casos de problemas de saúde pelo uso dos óculos 3D. Já houve estudos apontando que cerca de 8% dos usuários estão sujeitos a problemas decorrentes da utilização dos óculos. Este fato é tão importante que a Samsung recentemente lançou um boletim informativo sobre possíveis problemas que a utilização dos óculos pode apresentar, entre eles estão: ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾

visão alterada atordoamento tontura movimentos involuntários, tais como contrações oculares ou musculares confusão náuseas ou enjôos perda de consciência convulsões câimbra ou espasmos desorientação

As pessoas mais suscetíveis a estes problemas são idosos, epiléticos e pessoas com problemas neurológicos ou visuais.

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MANUTENÇÃO DOS TELEVISORES 3D

14.1 – POR DENTRO DOS TELEVISORES 3D Para conhecermos o que diferencia um aparelho 3D de outros televisores temos que inicialmente conhecermos sua estrutura interna e visualizarmos os blocos que esta possui. Na figura14.1 temos uma vista interior de um aparelho da LG com todas suas placas.

Fig. 14.1 - TV LCD/LED LG

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Podemos identificar na figura 14.1 algumas placas conhecidas pelo técnico reparador: - Placa da fonte - Power supply - Placa de sinal - Main Board - Placa inverter - inverter main - Placa inverter secundaria A novidade em relação aos outros aparelhos é o aparecimento da placa T-CON/3D que passa a ser utilizada para o processamento do sinal 3D e suas conversões. Neste caso exemplificado a nomenclatura da LG foi TCON3D, porém o leitor encontrará outros nomes de batismo, em outras marcas mas não diferenciando a sua funcionalidade. Outros itens destacados são o sensor do aparelhos e a placa emissora do sinal para os óculos. A Placa T-CON 3D Quero alertar ao leitor que os tópicos que serão abordados a seguir são baseados no aparelho da LG, porém todos os conceitos que veremos a seguir são perfeitamente utilizados nos outros fabricantes, pois só mudam os tipos de alimentação, configuração e posicionamento de componentes. Devemos sempre respeitar as diferenças dos aparelhos, mas essencialmente todos utilizam o mesmo conceito. Na figura 14.2 temos a visualização desta placa 3D da LG vista anteriormente.

Fig.14.2 – placa 3D do televisor LCD/LED da LG

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Antes de qualquer manutenção nesta placa o técnico deve ter cuidados ao retirá-la do local onde está fixada, pois existem várias conexões de flats e plugs ( códigos P ), além de pontos de fixação ( numerados ). Outro ponto importante é o que está mostrado na figura 14.3, ou seja, o calço da placa, onde esta fica depositada em cima. Este calço pode em alguns casos ser aderente, portanto a placa fica colada sobre este descanso dificultando sua retirada, portanto ao puxar a placa tenha cuidado. Outra observação importante é que estes calços são também condutores de dissipação para que a temperatura dos integrados seja dissipada pelas blindagens que ficam a elas conectadas, já que estas, também tem esta finalidade. Note ainda na figura 14.3 alguns flat-cables que foram retirados após a remoção da placa, assim como plugs mostrados anteriormente. Estes componentes devem ser bem destacados, já que muitos defeitos encontrados nesta placa são decorrentes de mau contato nestes cabos. Este detalhe fica extenso também aos conectores, pois assim como em outros aparelhos, defeitos intermitentes são provocados pela deficiência de contato destes itens mencionados.

Fig. 14.3 – calço fixado no chassi

O leitor poderá visualizar nas figuras 14.4 e 14.5 os tipos de conectores e plugs vistos nestas placas. Estes conectores devem ser limpos antes da recolocação dos plugs e cabos, assim como suas pernas conectadas na placa.

Fig. 14.4 plug de fios

Fig. 14.5 conector de flat-cable

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Um ponto importante nesta placa e de qualquer circuito é a alimentação, pois anormalidades no fornecimento de energia, mesmo que parcialmente, irão acarretar defeitos dos mais diversos. Na figura 14.6 temos a placa de nosso exemplo com a ampliação de um ponto a ser verificado sugerido pelo próprio fabricante. Note que a alimentação neste ponto é de 12V na junção com L802 que é oriunda da fonte e depois transformada em outros valores, conforme a figura 14.7, onde é apresentado o diagrama em blocos do setor de alimentação da placa 3D. Pelo diagrama em blocos o leitor poderá verificar que a fonte de 12V chega na placa e depois é distribuída para ser transformada em outros quatro valores utilizados para pontos distintos no circuito. Evidentemente que o fabricante detalha a verificação na fonte de 12V o que acarretaria a inoperância da placa, porém defeitos nos outros reguladores vistos no diagrama em blocos irão causar defeitos variados, portanto devemos sempre se atentar para os valores das fontes e verificar se há ausência de um destes valores.

Fig. 14.6 – Detalhe do ponto de verificação da alimentação na placa 3D Na realidade o que está sendo descrito não é nenhuma novidade, pois o técnico reparador já está acostumado com estes procedimentos, mas estou relacionando este fato para que não haja a criação de dificuldades para aqueles que ainda não conhecem o circuito das placas de sinais 3D.

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Fig. 14.7 – Diagrama em blocos das fontes de alimentação Mesmo que o leitor não tenha o esquema do aparelho deve seguir pontos de verificação como reguladores, já que estes componentes apresentam uma tensão de entrada superior a tensão de saída. Nas situações de conhecer o código do regulador saberemos quanto terá que ter no circuito após a sua função. Na figura 14.7 é apresentado um destes reguladores encontrados na placa exemplificada. Devemos nos lembrar que além de defeitos nestes reguladores também há a possibilidade de soldas frias responsáveis por defeitos intermitentes. Na figura 14.9 o leitor encontra o layout dos principais componentes encontrados na placa de conversão. Um dos defeitos encontrados na geração de imagens 3D é o congelamento de imagem ( figura14.8 ) ou imagem pixelada ( formação de blocos pequenos na tela sobre a imagem principal ). Como o processamento de sinal nesta placa é feito em alta velocidade são incorporadas no circuito memórias de auxilio, portanto estas memórias podem causar este problema, assim como o próprio processador da imagem. Fig. 14.7 – regulador

Fig. 14.8 – Imagem congelando

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Neste nosso exemplo os componentes responsáveis por este tipo de defeito são: IC 102, IC1000, IC 500 e IC400.

Fig.14.9 – componentes principais na paca 3D Na figura 14.9 foi destacado outro ponto a ser verificado em defeitos nesta placa, ou seja, o cristal de 25MHz, que está apresentado na figura 14.10 com suas leituras.

Fig. 14.10 – cristal e suas leituras no osciloscópio Na figura 14.11o leitor poderá visualizar outra placa, porém da Samsung. Note que além do cristal já mencionado, aparecem reguladores que apresentam deficiências, conforme mostrado anteriormente. A finalidade de escolher outro circuito é para o leitor criar parâmetros de comparação.

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Fig. 14.11 – Placa Samsung Vale também observar ainda na figura 14.11 que o integrado no centro da placa é da tecnologia BGA, portanto difícil de ser trocado sem ferramental apropriado.

14.3 – CONVERSORES 3D Na eventualidade do televisor comprado pelo usuário ser um 3D, mas não apresenta a função de conversão 2D/3D, já existe no mercado aparelhos para executar esta função. O PopBox ( figura 14.12 ) é o primeiro aparelho que permite ao usuário assistir seus programas e filmes em 3D no conforto de sua casa. O Aparelho funciona através de um cabo HDMI normal, e faz a conversão para o 3D através de uma luz circular. Evidentemente para utilizar este recurso o aparelho tem que ter um suporte para a tecnologia, conforme foi dito inicialmente.

Fig. 14.12– Conversor PopBox

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Cuidados na Compra de Televisores 3D Fig.14.13

Este item é muito importante, pois devido aos argumentos mostrados até aqui o leitor poderá orientar seu cliente para a aquisição de um televisor 3D ou caso você seja um usuário já possui conhecimentos para fazer sua seleção. Procure lojas com boa variedade de marcas e modelos e peça demonstrações. Assista a conteúdos diversos por cerca de 10 ou 15 minutos e veja se você se acostuma; a experiência de um TV 3D é diferente do cinema 3D. Veja se os óculos oferecidos ficam confortáveis, não apenas em você, mas nos demais membros da família. Óculos de adulto não costumam servir em crianças, e vice-versa. Procure experimentar o televisor a ser comprado também com imagens convencionais (2D). Já que o uso maior será nesta função. Verifique também a qualidade da conversão 2D/3D, ou seja, imagens convencionais (das emissoras ou de um DVD) reproduzidas em 3D. Nem todos os TVs possuem esse recurso que, embora seja um atrativo, proporciona resultado inferior ao apresentado por uma imagem 3D nativa. Confira a reprodução tanto de filmes em Blu-ray quanto dos canais de televisão aberta e fechada. De preferência, utilize cenas que você já viu antes em outros aparelhos. Observe o brilho da tela mesmo desligada: alguns modelos têm tela muito reflexiva, o que pode prejudicar a visualização em ambientes muito iluminados. Outro item a ser analisado com carinho é o contraste. Avalie o televisor com imagens escuras e veja se você consegue identificar os objetos. Isso só acontece nos modelos de melhor qualidade, principalmente as de LED. Ao comparar a taxa de renovação de tela nos modelos LED-LCD, prefira os modelos com taxas mais altas. Os de 480Hz realizam de forma mais rápida e precisa a leitura dos quadros que formam a imagem. As outras opções são 240Hz e 120Hz. Os televisores de Plasma apresentam estas taxas com 600Hz, fato este que dão uma superioridade para este segmento de televisores em imagens 3D..

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Veja a variedade de conexões. Recomendam-se pelo menos três do tipo HDMI, além de USB e óptica (de áudio); melhor ainda se houver esses conectores nas laterais, para ligar câmera, videogame e outros aparelhos portáteis. Na figura 14.14 o leitor poderá visualizar um aparelho com todas as conexões utilizadas, portanto se deve observar as funcionalidades que o televisor terá no ato da compra para não haver esquecimentos na hora da instalação.

Fig. 14.14 – Conexões do televisor Cuidado com o impacto do tamanho da tela, pois os modelos de 50" muito procurados nas lojas, podem não ser apropriados para ambientes inferiores. A fadiga visual é muito comum, principalmente em televisores 3D, pelo mal dimensionamento do ambiente a ser colocado o aparelho.

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