TECNOLOGÍAS DE RETROILUMINACIÓN EN TV LCD · je de excitación en cada salida hacia el panel de...

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ELECTRONICA y servicio No. 200 34 SERVICIO TECNICO Prof. Francisco Orozco Cuautle Habiendo alcanzado en muchos sentidos la igualdad en la circuitería electrónica, y con objeto de atraer al consumidor con la calidad de imagen de sus televisores, los fabricantes se plantean desarrollos cada vez más complejos y eficientes de los displays de LCD. Es una carrera que todos buscan ganar. Para conocer mejor esta competencia, lo invitamos a leer este artículo. TECNOLOGÍAS DE RETROILUMINACIÓN EN TV LCD Introducción Ciertamente, los televisores con sistema de retroilumi- nación por lámparas de cátodo frío (CCFL) tienen una calidad de imagen bastante razonable. Sin embargo, sufren un desgaste prematuro que causa auto-apagados aleatorios. Por otra parte, el sistema de retroiluminación CCFL tiene la desventaja tecnológica de que no puede hacer variar los niveles de brillantez por sectores o áreas ( dim- ming). Esto atenta contra los niveles de contraste de las imágenes reproducidas, que son muy claras en ambien- tes oscuros y que, en comparación con los ingenios más modernos de hoy, tienen una calidad apenas regular. La forma en que las lámparas de cátodo frío están dispuestas, es el origen de su nombre; por ejemplo, se le denomina directo (Direct) al ensamble paralelo de tubos; y de borde (Edge), al que tiene solamente tubos en sus orillas (figura 1). Como usted sabe, el sistema CCFL fue reemplaza- do por el de LEDs de luz blanca de alta luminosidad

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  • ELECTRONICA y servicio No. 20034

    SERVICIO TECNICO

    Prof. Francisco Orozco Cuautle

    Habiendo alcanzado en muchos sentidos la igualdad en la

    circuitería electrónica, y con objeto de atraer al consumidor

    con la calidad de imagen de sus televisores, los fabricantes se plantean desarrollos cada vez

    más complejos y eficientes de los displays de LCD. Es una carrera

    que todos buscan ganar. Para conocer mejor esta competencia, lo

    invitamos a leer este artículo.

    TECNOLOGÍAS DE RETROILUMINACIÓN

    EN TV LCD

    Introducción

    Ciertamente, los televisores con sistema de retroilumi-

    nación por lámparas de cátodo frío (CCFL) tienen una

    calidad de imagen bastante razonable. Sin embargo,

    sufren un desgaste prematuro que causa auto-apagados

    aleatorios.

    Por otra parte, el sistema de retroiluminación CCFL

    tiene la desventaja tecnológica de que no puede hacer

    variar los niveles de brillantez por sectores o áreas (dim-ming). Esto atenta contra los niveles de contraste de las imágenes reproducidas, que son muy claras en ambien-

    tes oscuros y que, en comparación con los ingenios más

    modernos de hoy, tienen una calidad apenas regular.

    La forma en que las lámparas de cátodo frío están

    dispuestas, es el origen de su nombre; por ejemplo, se

    le denomina directo (Direct) al ensamble paralelo de tubos; y de borde (Edge), al que tiene solamente tubos en sus orillas (figura 1).

    Como usted sabe, el sistema CCFL fue reemplaza-

    do por el de LEDs de luz blanca de alta luminosidad

  • ELECTRONICA y servicio No. 200 35

    Tecnologías de retroiluminación en TV LCD

    Figura 1

    Figura 2

    Figura 3

    (figura 2). En este nuevo sistema, la fuente de ilumina-

    ción es un conjunto de diodos emisores de luz, cuya

    distribución es igual que la de los montajes CCFL en

    los arreglos de tipo directo (Direct) y de borde (Edge).Después de todo, con el sistema de LEDs de luz

    blanca se obtiene una luminosidad más significativa

    que la que ofrece el sistema CCFL; además, se logran

    colores más brillantes. Sin embargo, en su aspecto ge-

    neral o global, el contraste estático de la imagen se

    mantiene en bajo nivel.

    Contraste local

    Entonces surge la variante denominada contraste local

    (local dimming), que se fundamenta en iluminar peque-ños sectores. Cada una de estas porciones se controla

    de forma independiente; y entonces, por ejemplo, mien-

    tras en un sector del sistema de LEDS se tiene un nivel

    de alto brillo, en el sector adyacente el brillo es de me-

    nor intensidad o está apagado (figura 3). Esto permite

    reproducir imágenes más reales e intensas en brillo y

    color, y reduce significativamente el consumo de ener-

    gía eléctrica del equipo.

    Al contraste local se le denomina también contras-

    te dinámico.

    Las principales averías del sistema de retroilumi-

    nación de control local o contraste dinámico, ocurren

    en la etapa inversora o el excitador de LEDs. Por lo

    tanto, el primer paso para dar servicio consiste en re-

    visar el funcionamiento de esta sección, incluso antes

    de intentar abrir el panel LCD del televisor.

    Menor nivel de consumo

    Mayor brillantez que CCFL

    Mayor plazo de vida

    Menor fragilidad

    Tamaño reducido

    Relativamente barato

    Enciende y apaga al instante

    Retro-iluminación directa Retro-iluminación de borde

    Oscuro intenso

    Imagen de alto contraste

  • ELECTRONICA y servicio No. 20036

    SERVICIO TÉCNICO

    POR

    TSD CLK

    Generation

    ID0 ID1 ID2

    Address C

    onfiguration

    Logic Processing

    Constant-

    Current Driver

    Constant-

    Current Driver

    Constant-

    Current Driver

    Constant-

    Current Driver

    Constant-

    Current Driver

    Constant-

    Current Driver

    Constant-

    Current Driver

    Constant-

    Current Driver

    Constant-

    Current Driver

    PWM

    (7 bits)

    Data Buffer

    SDASC

    LK

    Vcc

    /OU

    TR0

    Rext-R

    PWM

    (7 bits) /O

    UTR1

    PWM

    (7 bits) /O

    UTR2

    PWM

    (7 bits) /O

    UTG

    0

    PWM

    (7 bits) /O

    UTG

    1

    PWM

    (7 bits) /O

    UTG

    2

    PWM

    (7 bits) /O

    UTB0

    PWM

    (7 bits) /O

    UTB1

    PWM

    (7 bits) /O

    UTB2

    Rext-B Rext-G

    RESET

    Figura 4

  • ELECTRONICA y servicio No. 200 37

    Tecnologías de retroiluminación en TV LCD

    En realidad, todos los drivers o excitadores tienen

    una arquitectura muy similar entre sí; entonces, para

    probar su operación, basta con verificar si existe volta-

    je de excitación en cada salida hacia el panel de LEDs

    (figura 4).

    En los primeros montajes de esta variante de con-

    trol local, se empleaban varios generadores de señal

    PWM y un IC que fungía como convertidor DC-DC.

    Normalmente, para el paso final se usaba un MOSFET;

    es decir, fungía como driver.

    En los desarrollos más recientes, el paso final es

    realizado por un IC driver; ejemplo de ello es el IC

    TB62781, que es un excitador de LEDs de nueve cana-

    les, que dispone de generadores PWM y que excita a

    los paquetes o tiras de diodos tal como éstos se distri-

    buyen en el panel de retroiluminación.

    La principal característica de este IC, es que cuen-

    ta con doble bus de datos:

    En el bus de datos de tipo serial y en las líneas SDA

    y SCL, se codifican los niveles de intensidad con los

    que deben ser excitados los LEDs. Según el rango de

    contraste de la imagen, algunos niveles son más altos

    y otros más bajos.

    En el bus de datos de tipo paralelo ID0, ID1 ID2

    se tiene el control de dirección; es decir, en él se deter-

    mina cuáles salidas del múltiple driver deben ser habi-

    litadas y cuáles no. Esto permite que algunas partes o

    sectores del panel de LEDs no enciendan o que brillen

    con cierto nivel según lo determine el bus de datos de

    tipo serial.

    Entonces, mediante la combinación de estas ins-

    trucciones de control se logra el llamado control de

    contraste dinámico en el sistema de retroiluminación local.

    El IC del que estamos hablando, puede utilizarse

    como driver en sistemas con LEDs de luz blanca; o

    bien, puede estar configurado para operar en sistemas

    de tecnología triluminus (con diodos RGB).

    Si al revisar un televisor LCD usted encuentra un

    IC driver dañado, tendrá que buscar en Internet el pro-

    veedor de partes electrónicas más cercano a su locali-

    dad. Recuerde que los fabricantes de estos equipos no

    venden repuestos sueltos; tal vez, placas con compo-

    nentes.

    Así que para conseguir partes como transistores o

    como el IC driver nuevo que necesita, usted habrá de

    buscarlas con distribuidores minoristas internaciona-

    les. Por ejemplo, en la ventanilla de búsqueda que apa-

    rece en la pantalla de su computadora conectada a In-

    ternet, escriba usted la matrícula de algunos chips de

    fuentes de alimentación o inverters; le aseguro que casi para todos encontrará información sobre distribuido-

    res.

    Si usted no aprende hacer esto, a romper sus pro-

    pias limitaciones, no tiene futuro como técnico de ser-

    vicio en equipos de línea marrón. Ninguna tienda pue-

    de surtir la gran cantidad de repuestos modernos y an-

    tiguos que constantemente se necesitan. De manera que

    si usted no toma control de la situación, cada vez que

    le encomienden la reparación de un televisor LCD ter-

    minará devolviéndolo tal como estaba; y todo, por la

    falta de partes.

    Servicio

    Por su desempeño y durabilidad, los LEDs son alta-

    mente confiables. Pero al igual que cualquier otro com-

    ponente electrónico, llegan a tener fallas; por ejemplo,

    pueden dañarse algunos diodos o todos los diodos de

    una tira; y debemos probar su operación y en su caso

    proceder a reemplazarlos, para que el televisor quede

    reparado.

    Cuando se daña ya sea una tira de diodos o un en-

    samble de diodos, su sistema de excitación (LED driver) lo detecta; y entonces, ocasiona el auto-apagado del aparato. Por eso es importante que revisemos el ensam-

    ble de LEDs sospechoso (en el caso del sistema de re-

    troiluminación directa) o la tira de LEDs sospechosa

    (en el caso del sistema de retroiluminación de borde).

    Este trabajo puede ser más que laborioso, consideran-

    do que un display de tan sólo 42” directo bien puede

    contar con unos 1,200 diodos.

  • ELECTRONICA y servicio No. 20038

    SERVICIO TÉCNICO

    Figura 5

    Y para ello, nada mejor que el probador de LEDs

    (clave LED-22, figura 5) desarrollado por el Departa-

    mento de Ingeniería de Electrónica y Servicio. Con este valioso instrumento, de la manera más fácil y efectiva

    a la vez, usted puede probar el funcionamiento de una

    gran variedad de LEDs sin necesidad de desconectar-

    los o desmontarlos.

    Cuando usted se encuentre leyendo este artículo,

    estará iniciando la comercialización de dicho proba-

    dor. ¡Adquiéralo cuanto antes!

    Mayores informessobre este circuito:

    [email protected]. México: (0155) 2973-1122

    Llamadas internacionales:(01152) 552973-1122