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O triplicador de tensão (ART551)

Televisores, monitores de vídeo de sistemas de segurança e computadores possuem circuitos triplicadores na etapa de geração de alta tensão para o cinescópio. Esses circuitos que geram tensões que ultrapassam os 30 000 V, dependendo do aparelho, são críticos e precisam ser bem entendidos pelos profissionais de reparação. Veja nesta artigo como eles funcionam e como trabalhar com seus componentes.

A Muito-Alta Tensão (MAT) necessária a aceleração do feixe de elétrons de um cinescópio é gerada por um circuito que ao mesmo tempo produz os pulsos horizontais de varredura.

São etapas, que por trabalharem com tensões e potências elevadas, se tornam críticas nos televisores e monitores de vídeo, exigindo cuidados especiais por parte dos profissionais de manutenção.

Normalmente, utiliza-se um transformador com núcleo de ferrite, o transformador de saída horizontal ou TSH que produz pulsos de alta tensão cuja amplitude é multiplicada por um circuito triplicador de tensão, conforme mostra a figura 1.

 

Triplicador de tensão.
Triplicador de tensão.

 

Esse circuito triplicador é formado por um conjunto de 5 diodos e 4 capacitores operando em cascata de modo a aumentar apresentando diversas vantagens quando utilizado tais como:

 

* O transformador pode operar com uma tensão mais baixa do que a obtida no final, o que torna esse componente menos crítico.

* O consumo de energia é diminuído

* O perigo de arcos e consequentemente fogo no circuito do transformador é menor, quando ele opera com uma tensão menor.

* A confiabilidade do circuito é maior.

* Não se necessita de um retificador para a tensão de foco, pois ela pode ser obtida por um divisor resistivo ligado ao catodo do primeiro diodo da ponte triplicadora. Isso garante que o cinescópio fica sempre com o foco garantido para qualquer condição de brilho.

A operação do multiplicador de tensão é feita conforme analisaremos a seguir.

 

Como Funciona

Partimos então do circuito típico da figura 2 que emprega na saída horizontal um transistor BU208. Configurações mais modernas podem usar transistores equivalentes, mas o princípio de funcionamento é o mesmo.

 

Circuito típico.
Circuito típico.

 

A tensão de alimentação desse transistor de alta potência e alta tensão, para televisores e monitores comuns, estará entre 100 e 180 V.

Os pulsos gerados por esse transistor induzem alta tensão no secundário, cuja forma de onda é mostrada na figura 3.

 

Forma de onda.
Forma de onda.

 

São pulsos de 63,3 us com uma amplitude típica que chega aos 8,5 kV.

Quando esses pulsos são aplicados ao circuito triplicador, os diodos conduzem carregando os capacitores em paralelo. Esses capacitores se descarregam depois em série.

Assim, numa primeira etapa temos os pulsos com a intensidade dobrando e depois triplicando, conforme mostram as formas de onda da figura 4.

 

Triplicação.
Triplicação.

 

O capacitor de 2,5 nF na saída filtra essa alta tensão filtrante de modo a ser aplicada no cinescópio uma tensão contínua.

Observe que a tensão de foco é derivada do catodo do segundo diodo retificador através de um divisor com resistores. Nesse divisor encontramos o trimpot de ajuste de foco.

 

Service

A análise deste tipo de circuito, quando em funcionamento exige o uso de uma ponta de prova de alta tensão, conforme mostra a figura 5.

 

Ponta de prova.
Ponta de prova.

 

No entanto, com o circuito desligado existem diversas provas de continuidade que podem ser feitas com a ajuda de um multímetro comum.

Uma delas consiste na medida da continuidade dos enrolamentos do transformador de saída horizontal (TSH) que é feita conforme mostra a figura 6.

 

Medindo a continuidade.
Medindo a continuidade.

 

Os enrolamentos em boas condições devem apresentar baixas resistências. No entanto, é preciso considerar que esta prova não revela fugas ou curtos entre as espiras do enrolamento.

Se, com o aparelho ligado, ocorrer ruído semelhante ao de fritura ou forem percebidas visualmente faíscas entre as espiras do enrolamento de alta tensão isso significa problemas de isolamento.

Se bem que na maioria dos casos o enrolamento seja protegido por plástico que impede a visualização do seu funcionamento ou ainda a absorção de umidade, nos tipos mais antigos os enrolamentos ainda são expostos como podemos ver pelos dois tipos de TSH da figura 7.

 

Dois tipos de TSH
Dois tipos de TSH

 

De qualquer forma a detecção de problemas neste enrolamento leva à necessidade de substituir o componente.

Para a ponte retificadora o teste de continuidade é mais difícil. Os diodos em série aumentam a tensão de condução no sentido direto, dificultando a prova com um multímetro comum. O multímetro pode apenas detectar se os capacitores ou os diodos estão em curto. Como esses componentes ficam protegidos por um conjunto blindado único, a substituição individual é inviável.

Finalmente, temos os problemas que ocorrem com o próprio transistor da etapa excitadora.

Se os componentes do conjunto de alta tensão entrarem em curto, carregando o enrolamento de coletor do transistor de saída horizontal a tendência é que esse transistor queime. Como, na queima, ele normalmente entra em curto, a fonte é sobrecarregada podendo desarmar ou ter componentes queimados.

Assim, conforme os leitores que acompanham nossa seção de service sabem, sempre que a alimentação desse setor sofre alguma pane, antes de se trocar fusíveis ou componentes da própria fonte, devemos investigar as causas nesta etapa. O transistor, o TSH, o triplicador e componentes associados podem ser os responsáveis pelo problema.

 

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