O Site do Hardware Livre - OSHW

Varredura horizontal e MAT - Service de TV (ART509)

Os circuitos de varredura horizontal e MAT (Alta Tensão) são especialmente sensíveis nos televisores de todos os tipos, tanto por trabalharem com tensões muito altas como também pelo fato de que muitos componentes operam em condições-limite. Como funcionam esses circuitos é algo que todo profissional da reparação deve saber. Nesse artigo focalizamos os circuitos de varredura e MAT de televisores comuns e monitores de TV em circuito fechado.

A reprodução de imagens em cores num cinescópio exige a produção de tensões muito altas (para aceleração do feixe de elétrons) com grande estabilidade além de circuitos de varredura que gerem os sinais capazes de controlar o movimento desse feixe numa tela.

Os circuitos usados nos televisores comuns para essa finalidade exigem cuidados especiais tanto no projeto como na própria montagem dada justamente as tensões de operação além das condições-limite em que operam muitos de seus componentes.

O mesmo o é válido para qualquer equipamento de reprodução de imagem que se baseie em cinescópios de raios catódicos, como por exemplo, os monitores de vídeo de computadores.

Estabilidade significa que as variações da intensidade da corrente ou da tensão aplicada não podem variar muito em condições diferentes de carga, ou seja, do brilho da imagem reproduzida.

Os circuitos que geram a alta tensão e que estão sujeitos a estes problemas são os circuitos de varredura horizontal e também de MAT (Muito Alta Tensão).

Lembramos que os circuitos de MAT de televisores e monitores comuns podem gerar tensões de 5 000 a 40 000 volts dependendo do tamanho do cinescópio.

Na figura 1 temos um exemplo de circuito de MAT.

 

O circuito de MAT.
O circuito de MAT.

 

Quando a luminosidade da tela é aumentada, quer seja pela atuação no controle de brilho ou pela cena que está sendo reproduzida, a corrente de feixe aumenta.

De acordo com a resistência interna do circuito de MAT (resistência que também pertence ao circuito de varredura horizontal, pois a alimentação do circuito de MAT vem daquele circuito), quando a corrente de feixe aumenta, a tensão que alimenta o cinescópio diminui.

Ocorre que num circuito de MAT de um televisor em cores tanto a tensão de alimentação para o segundo anodo do cinescópio como também para o anodo de foco são fornecidas ao mesmo tempo, uma variação muito grande na tensão fornecida pelo circuito de MAT pode provocar uma perda de nitidez da imagem.

O circuito de convergência está interligado ao circuito de varredura, o que significa que uma variação que ocorra num circuito afetará o outro, fazendo com que o feixe incida em pontos diferentes da tela, afetando a qualidade da imagem. Também o tamanho do quadro será afetado caso estas variações de tensão ocorram no circuito de varredura horizontal.

Nesse ponto é que notamos diferenças entre a varredura horizontal e MAT de um televisor em cores e de um televisor monocromático. O valor da corrente de feixe de um cinescópio monocromático é de aproximadamente 300 uA, enquanto que a corrente de um cinescópio em cores é de aproximadamente 1,5 mA ou 5 vezes maior.

Também deve ser levado em conta que além da necessidade de maior corrente devido à resistência oferecida pela máscara de sombra, o rendimento do fósforo colorido é menor do que o fósforo branco que reveste um cinescópio monocromático.

Isso significa que para produzir uma luminosidade equivalente àquela que se obtém na tela de um cinescópio monocromático, é preciso uma corrente de feixe muito maior quando trabalhamos com um cinescópio em cores.

Devido ao que vimos, os circuitos de deflexão horizontal e MAT de um televisor em cores precisam de configurações mais elaboradas, que os tornam um pouco diferentes das encontradas num televisor monocromático.

O circuito de varredura horizontal de um televisor em cores tem normalmente incorporado um regulador de MAT.

Em alguns modelos de TV temos um transformador de saída horizontal (fly-back) de construção especial, sintonizado na quinta harmônica da freqüência de retorno horizontal. Este tipo de fly-back dispensa o uso de configurações reguladoras, tendo por finalidade estabilizar tanto quanto possível o valor da tensão fornecida pela varredura horizontal e pela MAT.

Também precisamos citar que o valor da alta tensão gerada pelos circuitos de MAT para aplicação nos cinescópios e alimentação do segundo anodo,tem uma ordem de grandeza maior nos televisores em cores.

Para os receptores monocromáticos o valor da MAT está na faixa de 8 a 16 kV dependendo do tamanho da tela. Essa tensão, embora alta, tem uma corrente máxima muito baixo de modo que não causa danos físicos muito maiores do que uma queimadura no local do corpo em que entrar em contacto com um "ponto vivo" do circuito. No entanto, a alta tensão dos televisores em cores é muito mais alta, ficando na faixa de 10 a 30 kV, o que a torna muito mais perigosa em caso de contato.

Devido ao sistema de estabilização dessa alta tensão e ao valor relativamente elevado da corrente que pode ser drenada do circuito de MAT, quando uma carga ma é aplicada ao sistema, este mantém o mesmo valor de tensão que apresenta com uma carga menor.

Se alguma parte do corpo entrar em contato com um "terminal vivo" do circuito de MAT de um televisor em cores, o que significa um aumento da carga, a corrente será muito maior do que no caso de um televisor monocromático.

Enquanto essa carga extra no circuito de MAT de um televisor monocromático provocaria uma forte queda na tensão fornecida, minimizando os efeitos do choque, em um receptor em cores, um contato com essa tensão poderia ser fatal, principalmente se outra parte do corpo estiver em contato simultâneo com outros pontos do circuito oferecendo assim um percurso fácil para a corrente.

É muito importante, pois que o profissional tome o máximo de cuidado ao fazer qualquer tipo de teste ou ajuste nos circuitos de MAT de um televisor em cores.

Mesmo com o receptor desligado, deve-se tomar cuidado se houver necessidade de se desligar o terminal que leva alta tensão ao segundo anodo. Convém curto-circuitar aquele terminal com o chassi do televisor antes de tentar desligar o terminal da "chupeta" que leva alta tensão para o cinescópio. conforme mostra a figura 2.

 

Cuidados na hora de remover a chupeta.
Cuidados na hora de remover a chupeta.

 

Segurança é um dos itens mais importantes de qualquer profissão. Assim, quando trabalhamos com eletricidade, devemos lembrar sempre que ela é mortal, mesmo quando pensamos que a tensão ou a corrente parecem ser pequena demais para isso.

É preciso que o profissional tome todas as precauções com o trabalho com qualquer equipamento ligado à rede de energia.

Outro perigo que deve ser considerado, principalmente nos televisores mais antigos, nos tipos atuais as normas de fabricação dos aparelhos modernos impedem que isso ocorra, é a produção de raios X.

Um cinescópio de TV em cores defeituoso pode emitir raios X além do limite dado como inofensivo.

A emissão de raios X só pode ser detectada com a ajuda de aparelhos especiais que estão fora do alcance do profissional. Os fabricantes especificam qual é a tensão máxima que pode ser aplicada ao segundo anodo de um cinescópio para que não haja emissão de raios X. Esta tensão, para os cinescópios comuns, está em torno de 25 kV para tipos até 20 polegadas.

A emissão de raios X que pode ocorrer pelo impacto dos elétrons nos eletrodos internos, normalmente na máscara de sombra do cinescópio, é impedida pela presença de chumbo no próprio vidro.

Nos televisores antigos valvulados, um ponto crítico de emissão de raios X é a válvula retificadora de alta tensão e a válvula estabilizadora.

Normalmente, estas válvulas são colocadas numa blindagem metálica que tanto serve de proteção contra eventuais contatos de alguma pessoa como também para evitar a irradiação de raios X.

Para os monitores de vídeo o problema dos raios X é mais grave, porque os usuários de computadores normalmente trabalham a poucos centímetros da sua tela. Assim, para os monitores, existe uma legislação muito mais severa que limita os níveis de emissão desses aparelhos.

É muito importante estar atento a este fato, sempre observando se o aparelho que está em uso ou reparo segue a legislação internacional que regulamenta os níveis de emissão de raios X desses aparelhos.

 

O Regulador de MAT

Vimos que as variações da corrente do feixe eletrônica causadas por alterações na MAT podem afetar a qualidade de imagem de um televisor em cores.

Uma forma de estabilizar a tensão de MAT é fazer com que a carga oferecida ao circuito se mantenha constante.

Se as variações na corrente do feixe não permitem que o cinescópio de comporte como uma carga constante, então um meio possível de se regular a corrente é colocar uma carga em paralelo com o próprio cinescópio para compensar compense esses efeitos.

Essa configuração é conhecida como regulador paralelo, e nela temos duas cargas: o cinescópio e o regulador.

Quando a corrente do feixe aumenta, o que significa um aumento da carga , a corrente drenada pelo regulador diminui de modo a manter constante a corrente total.

Dessa forma, com uma corrente constante no circuito, também se mantém constante a tensão fornecida e assim não temos variações que podem afetar a imagem.

A figura 3 mostra de forma simplificada o que ocorre com este tipo de estabilizador de tensão em paralelo.

 

O que ocorre com o estabilizador de tensão em paralelo.
O que ocorre com o estabilizador de tensão em paralelo.

 

Supondo que Im é a corrente retirada do circuito de MAT, Ir é a corrente que desvia pelo regulador em paralelo e Ic é a corrente de feixe do cinescópio podemos escrever:

Im = Ir + Ic

 

Usando uma configuração apropriada do circuito regulador, consegue-se que Ir diminua quando Ic aumenta e vice-versa, o que significa que o valor de Im se mantém constante.

Para os televisores valvulados (das primeiras gerações) encontramos nesta configuração uma válvula que é polarizada de tal forma a "sentir" as variações da tensão na carga que sejam indicativas de mudança de corrente. Assim, a própria MAT aplicada ao cinescópio serve de referência para o circuito estabilizador, com a ajuda de um divisor de tensão.

Na figura 4 temos um circuito regulador de MAT de televisor antigo, usando uma válvula tetrodo.

 

Um circuito regulador de MAT antigo usando uma válvula tetrodo.
Um circuito regulador de MAT antigo usando uma válvula tetrodo.

 

Quando a corrente do feixe aumenta, a tensão no ponto A tende a diminuir. Essa tensão é aplicada via divisor de tensão formado por R1, P1 e R2 à grade de controle da válvula reguladora de MAT V3.

Quando a tensão na grade diminui, a corrente que circula entre o anodo e o catodo de V3 também diminui, o que significa uma redução na carga que esta válvula representa ao circuito de MAT. O resultado é que a tensão na carga se mantém.

Quando a corrente de feixe do cinescópio diminui devido a uma diminuição no brilho da cena, a tensão no ponto A, que é o catodo da válvula retificadora de MAT, tende a aumentar, o que causa uma diminuição de sua resistência interna. Isso faz com que a corrente aumente e assim há uma redução para a alta tensão aplicada ao segundo catodo do cinescópio.

O catodo de V3 é ligado ao +B de modo a compensar a tensão positiva relativamente elevada que é aplicada à grade de controle.

A finalidade de P1 é fazer o ajuste da tensão MAT, pois conforme a posição de seu cursor, a tensão aplicada à grade de V3 pode mudar. Se a tensão grade de V3 muda, sua resistência interna também muda e com isso o valor da alta tensão.

Na figura 5, temos um exemplo de circuito de televisor da segunda geração, pela facilidade de entendimento do princípio de funcionamento.

 

Circuito de uma TV de segunda geração.
Circuito de uma TV de segunda geração.

 

O componente básico do circuito é um varistor (VDR), ou seja, um resistor cujo valor depende da tensão aplicada. Este dispositivo atua como um regulador, mudando a tensão na base do transistor amplificador de saída horizontal.

O VDR tem sua resistência aumentada quando a tensão diminui e, desta forma, este dispositivo pode ser usado na compensação da polarização da base do transistor.

Configurações semelhantes, usando VDRs e outros semicondutores podem ser encontradas em televisores mais modernos, usando transistores de efeito de campo de potência e mesmo circuitos integrados.

 

Circuito de MAT com Multiplicador de Tensão

Um componente critico dos circuitos de alta tensão é o transformador de saída horizontal (TSH).

Os tipos que funcionam com tensões muito altas (acima de 25 kV) tendem a ser caros e além disso, apresentam defeitos com facilidade, sem se falar no perigo da emissão de raios X.

Para reduzir os custos destes componentes, utilizando unidades que possam operar com tensões mais baixas, os fabricantes criaram um tipo de transformador de saída horizontal de menor tamanho e de menor tensão de operação.

Este transformador é sintonizado na nona harmônica da freqüência de varredura horizontal e produz uma alta tensão da ordem de 8 kV.

A alta tensão gerada é então aplicada a um triplicador ou multiplicador de tensão que a eleva para um valor entre 24 e 28 kV, dependendo do cinescópio.

Um circuito multiplicador de tensão (triplicador) é normalmente fabricado na forma de um bloco compacto e, portanto de instalação muito fácil. Na figura 6 temos um circuito de MAT que utiliza um triplicador de tensão.

 

Um circuito MAT que utiliza um triplicador de tensão.
Um circuito MAT que utiliza um triplicador de tensão.

 

Nos televisores mais modernos, que operam com semicondutores de potência tais como transistores bipolares e mesmo FETs de potência, a tensão aplicada ao ponto A do TSH é menor, mas na saída, obtemos os mesmos 7 kV ou mais (dependendo do tamanho do cinescópio).

Nos televisores mais antigos a tensão no mesmo ponto B era da ordem de 650 V. O que muda, neste caso, é a relação entre as espiras dos enrolamentos do transformador, para se obter a tensão necessária ao aparelho específico.

Acrescentando-se mais espiras ao enrolamento pode-se obter uma tensão maior, dependendo do tamanho do cinescópio a ser alimentado.

O multiplicador de tensão é formado por diodos retificadores de silício e capacitores. A configuração faz com que os capacitores se carreguem em paralelo e depois se descarreguem em série de tal forma que para um conjunto de 5 diodos e 4 capacitores teremos a multiplicação da tensão praticamente por 3. Isso faz com a tensão de saída possa chegar facilmente aos 25 kV.

Opinião

Mudanças e Eventos (OP174)

Os internautas que navegam de forma mais frequente em nosso site devem estar notando as mudanças. Uma nova apresentação, uma nova organização do conteúdo e muito mais. Muitas coisas novas estarão sendo levadas a todos que nos acessam. Depois de vários anos apenas inserindo conteúdo, sua quantidade aumentou muito e muitas coisas mudaram em termos de tecnologia de internet. Temos de acompanhar.

Leia mais...

BUSCA DATASHEET

N° do componente->   (Como usar este quadro de busca)


Sabedoria
A sabedoria é a arte de subir ao mais alto de si mesmo.
Gilberto Amado (1887 1969) - Depois da Política - Ver mais frases


Instituto Newton C Braga
Entre em contato - Como Anunciar - Políticas do Site

Apoio Social
Lions Clube de Guarulhos Sul SOS Mater Amabilis
Advertise in Brazil
If your business is Electronics, components or devices, this site is the correct place to insert your advertisement (see more)