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TV SMART
LG 55" FALLA CON MATRIZ DE PUNTOS DIFUSOS
TODO SOBRE LOS FILTROS FACETADOS DE SLED

por ING PICERNO




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1. DESCRIPCIÓN DE LA FALLA

La falla es tan rara que preferí comenzar con una fotografía de la pantalla para que el lector se oriente un poco más. Ver la figura 1.1.

 
Fig.1.1  Imagen de falla en forma de matriz difusa

¿Como orientarse ante una falla tan rara? Primero le pregunte al cliente como se había presentado la falla y me comentó que los puntos blancos fueron apareciendo de a uno. Primero aparecieron en forma salteada los de la fila superior. Luego los de la segunda fila y así sucesivamente hasta que quedaron los que se veían actualmente. 

Seguramente Ud. está pensando lo mismo que yo, que los puntos blancos aparecen allí donde hay un SLED de backligth, pero no sobre todos, sino preferentemente en los más altos aunque la segunda fila era diferente porque no había puntos brillantes inclusive tenía un tono parejo más oscuro.

Luego observando con detenimiento vimos que el ángulo inferior izquierdo tenía una especie de dibujo oscuro sobre el fondo gris que se movía levemente al mover el TV. El misterio se iba aclarando lentamente. El único componente que podría estar suelto en el ángulo de la pantalla eran los difusores de luz. Que tiene cada SLED. En la figura 2 se puede observar una ampliación de la mancha en el ángulo.

 
Fig.1.2  Dibujo móvil en el ángulo inferior izquierdo


2. ALGO DE HISTORIA

  No hay nada que haya variado tanto como la iluminación de backligth, en los TVs a partir de los primeros LCD. En principio se utilizaron tubos fluorescentes de cátodo frio CCFL para iluminar una placa despulida pegada a la pantalla LCD. Los tubos estaban a unos 8 cm de la pantalla por lo que los TV tenían una profundidad apreciablemente grande. Luego se utilizaron las placas de Lucite excitadas  primero con CCFL de bajo diámetro en dos de sus bordes y luego con una tira contigua de LEDs blancos en el lado mayor inferior o superior.

Pero las láminas de Lucite son muy caras y tienen una relativamente elevada atenuación de la luz. Por lo que pronto se desarrollaron los SLED (super LEDs) que no son más que LEDs blancos con una construcción que permite disipar su generación de calor con gran efectividad. De este modo permiten multiplicar la corriente que soportan por un factor de 10 veces.
 
La idea era eliminar la lámina de Lucite pero sin incrementar la profundidad del TV. Si desaparece la lámina de Lucite y la pantalla se aproxima a los LEDs el brillo de fondo ya no es constante, por que se fabrican dos tipos de SLEDS; los que tiene un ángulo esférico de iluminación de 9° y los de 80° (aproximadamente porque hay otras medidas raras). 

Los de 9° se usan en linternas e iluminadores de todo tipo desde los de un ambiente hogareño hasta los de campos de deportes y cartelería. En todos estos casos el objeto a iluminar está lejos del SLED.

Los de 80° se utilizan precisamente para los back ligth de TV y para iluminación hogareña donde el SLED no posee difusores.

3. SISTEMA OPTICO DE BACKLIGTH ACTUALES

Un SLED no tiene una diferencia fundamental en su construcción con respecto al LED común. Simplemente hay un reducción de tamaño de todo el conjunto y sobre todo una diferencia en el conexionado con el exterior. En un diodo común los terminales solo operan como conductores de electricidad en tanto que en un SLED operan también como conductores termicos para evacuar el calor que se genera en el chip debido a que circulan corrientes de unos 400 mA.

También hay una diferencia en los materiales semiconductores utilizados; porque el LED genera realmente luz blanca en tanto que los SLED generan luz azul que luego filtran con un filtro amarillo. Con todo esto se consiguen diodos mucho más potentes para que el brillo de la imagen sea superior y de menor altura para que la pantalla esté más cerca del backligth. Pero si no hacemos nada mas, no podremos conseguir una iluminación de fondo pareja sino precisamente una iluminación muy similar a la que presenta la falla de nuestro TV pero con toda la pantalla iluminada como en la figura 3.1. 


Fig.3.1 Back ligth con los SLED sin difusor

La solución universalmente adoptada fue colocar un difusor de plástico multifacetado que difunde la luz de forma pareja sobre toda la pantalla. Tal como se puede observar en la figura 4.2.

 
                                fig.3.2 Colocación del difusor multifacetado
El difusor tiene dimensiones muy pequeñas, sin embargo permite que un SLED de 80° pueda generar un falso fondo de iluminación muy pareja si los difusores están correctamente colocados.
Pero por ahora son todas suposiciones. Se requiere sacar la pantalla, para observar si nuestra suposición de que se cayeron los difusores es correcta. Así que mientras recitamos algunos improperios al que inventó el sistema mecánico de estos TVs y con la ayuda del extrator de pantallas, cuya construcción se encuentra en el tomo 1 de "La Biblia de los instrumentos especiales" sacamos la pantalla y descubrimos que con un toquecito sobre los difusores los mismos se despegan y se amontonan en el ángulo inferior izquierdo de la pantalla (no me pregunte porque en el izquierdo) cuando el TV se encuentra en la posición normal. Así se despegaron todos los difusores menos uno que estaba sólidamente pegado a la tira de LED. 
4. DETALLES DE LOS DIFUSORES
Los difusores de plástico cristalino tienen forma de cúpula y son de muy pequeñas dimensiones como puede observarse en las figuras 4.1 y  4.2 de marca Shenzhen.

                                                                        

   
4.1 Detalle de los difusores

Observe que el difusor tiene tres pequeños pernos que coinciden con tres disquitos del esmalte epóxico protector de la tira de SLEDs. Estos pernos deben calzar perfectamente con las islitas circulares porque en caso contrario la iluminación de fondo no será pareja. Nota: no todas las tiras de SLED poseen estas guías circulares e inclusive en todos los TVs las islas tienen un diámetro mayor al necesario. Esto requiere un ajuste preciso que explicaremos en este mismo artículo. 

 
4.2 Altura y diámetro de un difusor (5 mm x 15mm)


5. MATERIALES A UTILIZAR PARA PEGAR LOS FILTROS DIFUSORES

El material más utilizado es el cianocrilato conocido por su nombre comercial en argentina como "La gotita" en su versión gel, pero no es el más adecuado porque no es resistente a la temperatura y hay que tener en cuenta que el punto de pegado esta sobre la pista disipadora de cobre del SLED. Mas adecuados son los adhesivos del tipo resina epoxi de dos componentes, justamente porque resisten mejor la temperatura; el problema es que se hace más complicada su utilización porque deben ser mezclados previamente.

Como nosotros consideramos que el tema de la mezcla es una molestia mínima, recomendamos utilizar el conocido en la Argentina como Poxipol en su versión transparente. Ya sabemos que varios autores de videitos recomiendan la gotita y no hacen mención al problema de la temperatura. Y algunos ni siquiera mencionas que es mejor el gel porque soporta algunos grados centígrados más que el común.


6. COLOCACIÓN DE FILTRO DISPERSOR

Lo primero que debemos hacer es despegar los filtros que están pegados, si no resisten un tironeo o un pequeño golpecito con un dedo. Nuestra experiencia es que si se cayó alguno los otros están por caerse y conviene despegarlos y volver a pegarlos a todos, aunque sea una tarea trabajosa. Si tenemos en cuenta que una pantalla de 55" puede tener 84 SLED es evidente que no podemos mezclar los dos componentes para todos ellos. Posiblemente podamos realizar tandas de media tira. 

Los filtros dispersores deben ser colocados con gran precisión. Para eso no basta con colocar los filtros en los discos sin pintura; porque las patitas tienen holgura o puede ser que no haya patitas (LG por ejemplo no las usa porque los filtros se colocan con un robot). Hay que excitar la tira con baja corriente (por ejemplo con el probador del autor) y mirar el SLED directamente desde arriba, para observar un punto bien definido (que es lo que hace el robot). Y si no está bien definido hay que ajustar el filtro.

Para aplicar la resina epoxi mezclada, descubrimos que lo mejor fue un fosforo de madera montado en un tramo de antena telescópica, con el cual tomamos la cantidad justa de mezcla para colocar en el disco de la tira de LED. 

Cuando el SLED está apagado se puede observar su forma visto desde la posición acimutal pero internamente no llega a percibirse el SLED ya que todo está desenfocado. Ver la figura 6.1.

 
    Fig.6.1  Filtro con el SLED apagado

En la figura 6.2 encendimos la tira de leds con nuestro probador que trabaja a poca corriente y es ideal para observar el ajuste lateral del filtro. En principio observamos una imagen como la mostrada en la figura 6.2.

   
6.2 Filtro corrido lateralmente

En la figura 6.3 observamos lo que ocurre al desplazar el filtro. La mancha desenfocada se transforma en un punto bien enfocado, lo que significa que el rayo de luz central que sale del filtro amarillo del SLED no se ve refractado y es perfectamente recto. Cuando esto ocurre la forma del filtro es tal que los rayos apartados de este eje óptico, se difractan todos en la misma cantidad de grados y forman un telón virtual blanco de la misma intensidad luminosa.

  
Fig.6.4 Filtro ajustado en el centro del SLED


7. COMPATIBILIDAD DE FILTROS DISPERSORES

En algunos casos los filtros difractores resultan deteriorados cuando se quema el SLED. No es algo común porque el driver de SLED tiene corte por sobrecorriente, pero una falla en el driver puede suprimir el corte y se produce un incendio autoextingible). En ese caso es necesario cambiar el SLED y el filtro dispersor y aquí viene la pregunta ¿todos los filtros se pueden intercambiar con todos los diodos SLED?

La respuesta lamentablemente es que no. Y la razón es entendible. El SLED posee su propia lente que forma un sistema óptico con el filtro difractor y por eso, cambiar cualquiera de los elementos genera problemas en el telón virtual y es probable que se observen manchas oscuras o claras en ese sector de la imagen.

Lo ideal es usar el mismo SLED y el mismo filtro dispersor pero seguramente no podremos lograr ese ideal y debemos recurrir a nuestro deposito para utilizar material de desarme, que será similar pero nunca igual. Pero cuanta tolerancia podríamos admitir y como medimos la misma sin necesidad de montar completamente la pantalla. 

Debemos realizar un montaje parcial colocando el conjunto de filtros laminares que sacamos cuando desmontamos la pantalla. Es decir volvemos a montar los filtros laminares pero no colocamos la pantalla. Y debemos alimentar todos los SLED con la misma fuente del TV o con una fuente de laboratorio, a la cual ajustamos para que el brillo en el telón real sea bajo.

Esta fuente no puede ser cualquier fuente, debe tener control de tensión y corriente que es lo que denominamos fuente inteligente. La puede bajar del tomo 1 de "La Biblia de los instrumentos especiales" y debe estar trabajando en la zona de control por corriente.

El ajuste de la fuente debe ser realizando empezando por la corriente a máximo y la tensión en mínimo. Luego se incrementa la tensión hasta llegar a una corriente de unos 100 mA y posteriormente se reduce la corriente con la perilla de ajuste de corriente a unos 50 mA. 

Ahora si podemos analizar la zona conflictiva donde realizamos el cambio, para ver que no se produzcan manchas claras u obscuras muy evidentes. Nosotros estamos probando el peor caso, que nunca se da en la realidad, porque se supone que no vamos a ver imágenes fijas sino imágenes en colores y en movimiento. Por lo tanto puede aceptarse una considerable variación de brillo.

En la figura 7.1 mostramos un caso real que fue mostrado al cliente, indicándole que el TV tenía una falla pero que si no la descubría se lo entregábamos así. La pantalla armada se veía como lo indica la figura.


     
Fig.7.1  TV con un SLED y un Filtro de dispersión ajenos

Esta mancha paso totalmente desapercibida para el cliente al que por supuesto le pusimos video y no un cuadro blanco como en la figura.

8. CONCLUSIONES

En este artículo observamos cuantos detalles hay que tener en cuenta cuando se repara un Smart TV, que finalmente tuvo un diagnostico rápido y sin sacar los tornillos de la tapa. Solo mirar la pantalla sin señal nos guió a desarmar la misma para observar un problema de backligth.

Antiguamente confirmando la falla prácticamente quedaba por cambiar un componente y cobrar por el trabajo. En nuestro caso prácticamente fue el comienzo del trabajo porque luego tuvimos que colocar 83 filtros dispersores y ajustarlos uno por uno.


PROPAGANDA

Avisamos  a nuestros lectores que ya esta en venta "La Biblia de los instrumentos especiales Tomo 2" y que pueden comprarlo por 150$ ingresando a www.picerno.com.ar 




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El Ing. Alberto Picerno, conocido en toda latinoamerica por sus cursos de Tv y LCD, es el autor mas prolífico sobre Electrónica, con mas de 40 libros tecnicos y cientos de articulos publicados. 

Se inicio en el mundo de la electronica de niño ayudando a su padre que era hobbysta y aficionado a la radio.

Su experiencia temprana le permitio recibirse con medalla de oro al mejor promedio de "Tecnico Nacional el Telecomunicaciones" y posteriormente volvio a obtener la medalla de oro al mejor promedio como "Ingeniero en electronica en UTN"

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