Para alguns técnicos a lâmpada em série se tornou um equipamento fundamental na manutenção evitando queimas desnecessárias de componentes, além de possibilitar análises rápidas e seguras. Neste artigo abordamos de forma simples e prática a utilização da lâmpada em série nos trabalhos de manutenção de televisores, amplificadores e outros. Também apresentamos um circuito com acionamento sequencial de grande utilidade ao técnico em sua atividade de reparações e consertos.
Mário P. Pinheiro
Nota: Artigo originalmente publicado na revista Saber Eletrônica 229 de 1992.
Quando um equipamento (som, tv, vídeo cassete, ou qualquer outro tipo de equipamento) está com um fusível aberto, normalmente a troca é feita e o aparelho é ligado à rede...o resultado disto é que na maioria das vezes o fusível é novamente "queimado". Só assim que o técnico parte para verificações da fonte de alimentação, ou estágio de potências de aparelho em teste, utilizando quase sempre a conhecida escala ôhmica do multímetro.
A queima do fusível, se dá normalmente devido a um curto-circuito, e realmente não possibilita a utilização de medições de tensões. Cabe ao técnico descobrir se o defeito se manifesta na fonte de alimentação ou nos diversos circuitos do aparelho desligando setores ou estágios resulta (até a constatação final) na queima de alguns fusíveis.
A lâmpada em série, corno o nome já diz, ficará em série como aparelho sob manutenção, evitando assim queimas indesejáveis não só o de fusíveis, mas também de transistores, ou componentes mais sensíveis, conforme mostra a figura 1.
Caso o equipamento (RL) apresente um curto geral, sua resistência interna, que será mínima, ligará a lâmpada série diretamente à rede elétrica, produzindo seu acendimento e obviamente limitando a corrente geral circulante (podemos considerar para uma lâmpada de 100 watts, ligada à rede de 110 volts, uma corrente média de 1 ampère aproximadamente). Logo, poderemos evitar queimas indesejáveis de fusíveis.
Mas as vantagens não param por aí, corno veremos mais adiante.
A lâmpada utilizada deverá trabalhar com a mesma tensão da rede e em geral possuir potência da ordem de 2,5 a 3 vezes a do equipamento colocado em teste. A potência da lâmpada em relação ao aparelho deverá ser respeitada, caso contrário com potência menor ou maior ao especificado o aparelho poderá não funcionar ou não oferecer proteção ao equipamento.
POTÊNCIA ESPECIFICADA PARA AMPLIFICADORES
Com respeito a amplificadores (áudio), a análise com a lâmpada série, deve levar em consideração apenas a potência RMS, que é fornecida para a máxima excitação. No caso de uma manutenção, o equipamento terá o seu volume fechado (mínimo), o que significará um consumo quase dez vezes menor que o especificado pelo fabricante (RMS). Ou seja, considerando um amplificador de 100 watts de potência total, seu consumo em repouso, seria de +15 watts, o que multiplicado por 2,5 daria uma potência para a lâmpada da ordem de 40 watts. Concluindo, podemos dizer que para uma análise de um amplificador com seu volume mínimo, a lâmpada em série utilizada, deverá ter em torno de metade da potência total do equipamento, o que garantirá ao mesmo, boa proteção, conforme mostra a fig. 2.
POTÊNCIA ESPECIFICADA PARA TELEVISORES
Para televisores o cálculo da utilização da lâmpada está baseado em seu consumo total (cuja alteração de brilho, contraste ou volume, muito pouco modifica o resultado final no consumo). Em geral, a potência não vem especificada, o que nos leva a dividir os televisores em vários grupos, conforme mostra a tabela 1.
As potências especificadas poderão aumentar lentamente, se considerarmos modelos com controle remoto, televisores estereofônicos, ou televisores de polegadas maiores.
MONTAGEM BÁSICA DE UM DISPOSITIVO EM SÉRIE
Na tabela que vemos, são necessárias lâmpadas em série de mais de 300 watts de potência o que é difícil obtenção no mercado. Uma maneira simples de se obter potências altas e através de associações em paralelo das mesmas. Utilizaremos para uma montagem básica, uma lâmpada de 60 watts, uma de 100 watts e outra de 150 watts.
Combinando-as conseguiremos: 150 + 60 = 210 W; 150+ 100 = 250 W; 150 + 100 + 60 = 310 W. Isto poderá ser conseguido, através de acionamento das chaves S1, S2 e S3, conforme mostra a figura 3. Com este dispositivo, teremos à nossa disposição com potências de 60 a 310 watts. As chaves são interruptoras comuns de parede (triplo), enquanto para a fixação das lâmpadas podem ser utilizados bocais comuns, conforme mostra a figura 4.
UTILIZAÇÃO DA LÂMPADA EM SÉRIE EM AMPLIFICADORES
Nos amplificadores, a lâmpada em série poderá ser usada para a verificação de curtos localizados, bem como fugas, ou ainda ajustes de correntes quiescentes (corrente de repouso).
a) CURTOS: estes poderão estar ocorrendo na fonte de alimentação (transformador, diodos ou capacitores em curto), e ainda na etapa de saída de som (transistores de saída em curto).
Nestes casos a lâmpada em série acenderá com um brilho intenso. Caso isso ocorra, deverá ser desligada a alimentação ao amplificador, e em seguida proceder a identificação do componente que causou o curto-circuito.
b) FUGAS OU CORRENTE QUIES-CIENTE MAL AJUSTADA: nestes casos, a lâmpada acenderá com um brilho moderado, indicando consumo excessivo. Caso o aparelho fosse ligado sem a lâmpada em série, ele produziria um zumbido de 120 MHz (proveniente da ondulação de fonte devido ao consumo excessivo) além de um aquecimento dos transistores de saída (o que poderia levá-los a queima). Um problema deste tipo, pode ser causado por fugas (curtos) de diodos ou capacitores da fonte, ou ainda fugas nos transistores de saída ou curtos nos excitadores.
O problema ainda poderá se estender por um desajuste da corrente de repouso ou corrente quiescente dos transistores de saída, o que deverá ser corrigido. É neste ponto que a lâmpada em série se torna importante, pois a mesma poderá indicar um leve consumo a mais no aparelho, que pode nos passar despercebido, podendo causar problemas futuros.
UTILIZAÇÃO DA LÂMPADA EM SÉRIE PARA TELEVISORES
A utilidade da lâmpada em série com televisores é ainda muito mais abrangente. Além de permitir a localização de curtos totais, sem a queima do fusível, ainda permite grampear fontes chaveadas, e verificar o consumo geral do circuito de saída horizontal.
1) GRAMPEAMENTO DE FONTES CHAVEADAS: praticamente todos os televisores do mercado passam a trabalhar com fontes chaveadas, o que diminui o custo geral do equipamento, além de dar ao consumidor uma boa economia de energia (vide tabela anterior). Mas, muitas destas fontes não funcionam, caso o circuito horizontal esteja inoperante. Isto deixa o técnico em uma situação difícil, pois o mesmo não sabe se pesquisa primeiro a fonte de alimentação ou o estágio de saída horizontal.
Em geral, a fonte chaveada trabalha através da tensão DC retificada e filtrada da rede, formando 300 VDC (110 VCA são dobrados). Com o trabalho de chaveamento do transistor auxiliado pelo transformador CHOPPER (COMUTAÇÃO), é conseguida uma tensão em torno de 110 a 130 volts de (tensão ideal para o trabalho do setor de saída horizontal). Na figura 5, mostramos um aspecto simplificado da fonte chaveada, com suas tensões de entrada e saída.
No caso de uma análise em que a tensão de saída de uma fonte esteja com zero volt, pode ser colocado um curto na FONTE CHAVEADA, desde que sejam tomados alguns cuidados básicos.
Em primeiro lugar, NUNCA LIGAR O APARELHO SEM A LÂMPADA EM SÉRIE (2,5 vezes a potência do aparelho). Mudar a chave de comutação de voltagem para 220 V e ligar o aparelho em uma tensão de rede de 110 V. Em localidades que utilizam a rede de 220 volts, utilizar um transformador redutor de tensão para 110 volts. Aparelhos que utilizam dobrador automático por detecção de rede, deverão ter seu capacitor dobrador desligado do circuito. Com isto feito, poderá ser dado um "jumper" que deverá ser ligado a tensão de entrada, onde haveria 300 VDC (agora com aproximadamente 150 VDC), até a saída da fonte chaveada, (figura 6). À primeira vista poderá parecer um absurdo jogar uma tensão de 150 VDC, onde deveria haver somente 110 VDC mas se o circuito horizontal do televisor estiver bom, haverá um determinado consumo no momento que o televisor começar a funcionar. Com isso a lâmpada acenderá com pouca luminosidade (40 VCA sobre ela), resultando em uma tensão DC para o televisor em torno de 100 volts.
Isto permitirá ter a certeza de que o circuito horizontal está funcionando adequadamente e que o problema se encontra na fonte chaveada. Ainda com esta ligação, poderemos encontrar mais duas situações:
a) TELEVISOR NÃO FUNCIONA; LÂMPADA NÃO ACENDE: inicialmente a lâmpada acenderá com grande intensidade apagando logo em seguida, devido à carga dos capacitores de filtro da fonte. Neste caso, deveremos encontrar a mesma tensão da fonte no coletor do transistor de saída horizontal, com isso, poderemos ter o mesmo aberto, ou ainda, deficiência no circuito horizontal (verificar alimentação) e, ainda, o driver horizontal poderá estar defeituoso (conferir tensão de coletor).
2) TELEVISOR NÃO FUNCIONA PRODUZINDO RUÍDOS OU NÃO; LÂMPADA ACENDE COM BRILHO IN-TENSO: indício de curto; caso algum ruído esteja sendo produzido, é porque o transistor de saída horizontal está chaveando, para confirmar se está bom ou não, basta dar um CURTO BASE/EMISSOR no mesmo: apagando a lâmpada, o mesmo estará bom.
Um outro aspecto importante da lâmpada em série diz respeito a queimas de transistores de saída horizontal após uma semana ou mais de funcionamento. Nestes casos, o problema está relacionado com o sinal que os excita, fazendo-o chavear lentamente, produzindo aquecimento excessivo. Sem a lâmpada em série, nada seria perceptível pois o televisor com esta deficiência funciona normalmente. Com a lâmpada ligada ao mesmo, pode-se perceber que apesar do televisor funcionar, a lâmpada apresenta um acendimento maior.
Com sua utilização constante, o circuito da lâmpada em série, se tornará um equipamento indispensável em qualquer manutenção, na área de eletrônica em geral ou áudio-vídeo. Monte o circuito proposto, siga as instruções de manutenção, e você verá que os resultados são fantásticos.
LÂMPADAS EM SÉRIE COM ACIONAMENTO SEQUENCIAL
Para os técnicos que querem tornar a lâmpada em série um dispositivo dinâmico e moderno, poderão montar este circuito capaz de comutar sequencialmente através de um toque, lâmpadas que estarão em série com o equipamento em teste (figura 7).
Isto facilita enormemente verificações de curtos, pois a potência lâmpada ou associações da mesma, vai de 60 watts (aumentando sequencialmente), até a combinação de 310 watts.
O circuito é baseado no conhecido contador Johnson de 10 saídas decodificadas (CD 4017), que além de ser muito mais barato é facilmente encontrado nas mais diversas lojas de eletrônica. O objetivo deste Cl é acionar três transistores que por sua vez acionarão reles que servirão como chaves colocando determinadas lâmpadas em série no circuito.
ANÁLISE DO FUNCIONAMENTO: o circuito é alimentado por uma tensão de 12 volts DC (não sendo necessário a estabilização). Ao ligarmos a alimentação, o CI 4017 terá sua saída Qo (pino 3) levado a nível alto (flip-flop interno), permanecendo assim, até que um pulso de clock (nível alto), chegue na entrada de clock, cko (pino 14). Com a saída C/Q/Qc em nível alto, haverá a polarização do LED1, além da polarização de Q01 via diodo D01. Com Q01 saturado, haverá o acionamento do relé K01, ligando a lâmpada Lp1 de 60 watts ao circuito. Caso seja dado um pulso positivo na entrada CK0 (pino 14) do CI, a saída Q1 (pino 2) irá a nível alto, zerando a tensão no pino 3. Com isso o LED 02 acenderá e Q02 saturará, ligando a lâmpada Lp2 de 100 watts ao circuito. A sequência de acionamento do CI01, seria o seguinte: TERMINAIS 3,2,4,7, 10, 1, e em seguida TERMINAL 5, que resetará automaticamente CI (voltando a acionar o pino 3), pois o mesmo leva um nível alto ao pino 15 (entrada de reset).
Os diodos utilizados após o CI, permitem que determinada saída possa excitar mais de um transistor e assim fazer a combinação de lâmpadas. Como exemplo, podemos citar o pino 1, que excitará simultaneamente os três transistores. O circuito poderá ser expandido para mais lâmpadas podendo ser usado a saída Q6 (pino 5) conforme as anteriores. Na figura 8 temos o diagrama interno do CI 4017, para consultas e ampliação do projeto.
Na figura 9 temos a placa de circuito impresso.
