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Capítulo 14 del libro de Cejas Transistores en Televisión BN Deflexión Horizontal: Etapa de Salida Digitalizado por Rodolfo A Cappella para APAE el 15 de Mayo de 2004, con autorización por escrito del Autor. Queda hecha la reserva de derechos. Se demandará legalmente la violación. Prohibida la reproducción total o parcial sin consentimiento expreso de APAE.

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Capítulo 14 del libro de CejasTransistores en Televisión BN

Deflexión Horizontal:Etapa de Salida

Digitalizado por Rodolfo A Cappella para APAE el 15 de Mayo de 2004,con autorización por escrito del Autor.

Queda hecha la reserva de derechos.Se demandará legalmente la violación.

Prohibida la reproducción total o parcial sin consentimiento expreso de APAE.

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Índice general

Deflexión horizontal: etapa de salida 3XIV-1) Comparación entre deflexión vertical y horizontal....... 3XIV-2) Sistema de deflexión horizontal ..............................................................................................4XIV-3) Circuito de eficiencia en paralelo ...........................................................................................5

XIV-4 Modificaciones en los circuitos prácticos ...................... 11XIV- 5) Diferencia de conducción transistor-diodo ................. 11XIV-6) Deflexión horizontal: corrección de linealidad ........... 12XIV-7) Bobinas de linealidad ..................................................... 14XIV-8) Alta tensión y fuentes auxiliares ................................... 17XIV-9) Sintonía en tercera armónica ........................................ 18XIV-10) Etapa de salida horizontal: circuitos comerciales ..... 211) Salida horizontal FAPESA TV 200-B............................................................................................21Circuito de salida horizontal del televisor Noblex 14NT320 ...........................................................24Salida horizontal Motorola (E.U. de N.A.) .......................................................................................26

XIV-11) Sistema de diodo de eficiencia en serie (booster) ...... 26XIV-12) Conducción del transistor ........................................... 32XIV-13) Efecto del yugo ............................................................. 33XIV-14) Ventajas y desventajas del sistema.............................. 33XIV-15) Salida horizontal con circuito de eficiencia

serie-paralelo ........................................................................... 34XIV-16) Transistores bidireccionales: reemplazo del diodo de

eficiencia paralelo .................................................................... 36

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Deflexión horizontal: etapa de salidaXIV-1) Comparación entre deflexión vertical y horizontal

Nota: µs = microsegundo (1 / 1’000’000); ms = milisegundo (1 / 1’000)

La energía requerida para los devanados correspondientes a la deflexión vertical y horizontalen general no es similar debido a la mayor eficiencia obtenida con la construcción tipo toroidaldel vertical. Este tipo de construcción reduce la dispersión del campo magnético, lo que noocurre con los bobinados del horizontal (devanado al aire sin ningún tipo de núcleo). No obstan-te, éste no es el problema mayor que se plantea en la deflexión horizontal.

Para tener una apreciación de la diferencia principal que existe entre ambos sistemas, supon-gamos que se requiera la misma corriente máxima para conseguir la deflexión total, tanto seaen sentido vertical como en horizontal (Fig. 397). Durante el barrido vertical, la corriente debemodificar su valor a una velocidad de 1 A cada 18,5 milisegundos (rampa A), mientras que enel barrido horizontal la corriente varía a una velocidad de 1 A cada 54 microsegundos (0,054milisegundos); rampa C. Esta variación debe realizarse en oposición al efecto inductivo delyugo: la inductancia tiende a impedir cualquier variación de corriente.

Durante el retrazado, la corriente en el devanado vertical cambia a una velocidad de 1 A cada1,5 milisegundos, (rampa B), mientras que en el devanado horizontal debe hacerlo a una velo-cidad de 1 A cada 10 microsegundos (0,01 milisegundos): rampa D. Una simple comparaciónde estos valores nos indica la gran diferencia entre ambos casos: las variaciones de corrienteen el vertical se producen mucho más lentamente que en el horizontal.

Empleando un símil mecánico, podemos imaginar que el barrido y el retrazado equivalen alproceso de acelerar un vehículo en una dirección y luego cambiar bruscamente, retrocediendoel camino andado. La inercia que presenta la masa del vehículo equivale, con los debidosrecaudos, al efecto reactivo de la inductancia.

En el caso vertical, las variaciones se producen a baja velocidad: el efecto de la inercia no esgrande. En el caso del horizontal, las variaciones se producen a gran velocidad: el efecto de lainercia se acentúa en forma pronunciada.

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Figura 397.- Comparación de laexcitación requerida por los devanados enla deflexión vertical y horizontal.

Fig. 398.- Esquema básico de loscircuitos utilizados en el sistema dedeflexión horizontal.

Fig. 399.- Obtención de ladeflexión horizontal lineal (corriente).

Las energías puestas en juego di-fieren totalmente, y en consecuen-cia la potencia requerida por el sis-tema de alta velocidad será apreciablemente mayor que en el sistema de baja velocidad.

A causa de esta diferencia, se trata de emplear sistemas de deflexión horizontal de mayoreficiencia que en el caso de la deflexión vertical.

Como se verá más adelante, el mismo efecto reactivo de la inductancia se aprovecha paraconseguir una importante disminución de la potencia consumida por el circuito: el inductor sehace actuar como un verdadero acumulador de energía magnética que se utiliza para reducir laenergía entregada por la fuente de alimentación.

XIV-2) Sistema de deflexión horizontalEl esquema básico de los circuitos empleados en el sistema de deflexión -horizontal se mues-tra en la Fig. 398.

Partiendo de la señal generada por un oscilador, cuyas características se verán posteriormen-te, se excita la etapa de salida (o etapa de potencia), destinada a entregar la corriente endiente de sierra al yugo deflector.

A diferencia con el sistema de deflexión vertical, la sincronización del oscilador no se realizaen forma directa por los pulsos de sincronismo, sino que se intercala un circuito adicional,denominado control automático de fase (CAF). La función de este circuito es promediar lainformación de sincronismo, con lo que se consigue una apreciable inmunidad frente a pulsosespurios de ruido.

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Recordando las formas de onda de tensión y corriente exigidas por el yugo para obtener unadeflexión horizontal lineal, tal como indica la Fig. 399 (más detalles en el Cap. II) se analizará laetapa de salida. De acuerdo a los requerimientos de esta etapa, se verán posteriormente loscircuitos osciladores utilizados para excitarla, terminando finalmente con los circuitos desincronización..

En la mayoría de los televisores transistorizados se emplean variantes de dos circuitos típicospara esta función:

a) Salida horizontal con circuito de eficiencia en paralelo.

b) Salida horizontal con circuito de eficiencia en serie.

El más popular es el primero de ellos (eficiencia paralelo), si bien existen casos en que seutiliza el método de eficiencia serie. Este último funciona en forma similar al sistema de deflexiónhorizontal valvular.

XIV-3) Circuito de eficiencia en paraleloEn la Fig. 400 se muestra el esquema básico de la etapa de salida horizontal que cuenta con uncircuito de eficiencia en paralelo.

El máximo aprovechamiento de la potencia entregada por la fuente se consigue gracias a lapresencia del diodo D, en paralelo con el transistor TR. El inductor representa la bobina deflectora(L).

Por medio de un pulso de polaridad negativa, aplicado entre base y emisor, el transistor esllevado a plena conducción (saturación) De esta manera, la salida

Fig.400.-Salida horizontal con circuito de eficiencia enparalelo.

Fig 401 Conduccción del transistor

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Fig. 402.- Transistor bloqueado:trasferencia de energía magnética (co-rriente por el yugo) a energía eléctrica(carga del capacitor)

del transistor representa un cortocir-cuito, permitiendo que toda la ten-sión de la fuente (V) aparezca entrelos extremos del inductor L (Fig. 401). Tanto el diodo como el capacitorquedan fuera de funcionamiento, ya que están en paralelo con el corto-circuito.

De acuerdo a lo ya visto (Cap. 11-10), al conectarse bruscamente a uninductor la tensión de una batería, circula corriente por el circuito en for-ma creciente (rampa).

Esta forma de onda de corriente es una parte del diente de sierra queproducirá la deflexión (período t0 - t1 ). Si en el instante t1 se aplica unpulso de polaridad positiva a la entrada del transistor, éste queda blo-queado, cesando la conducción colector-emisor, Fig. 402 (a)

La corriente que circula en el inductor no puede interrumpirse por el efecto de inercia eléctricapropio de su inductancia. Esta corriente no circula por el diodo puesto que su sentido de circu-lación es opuesto al sentido de conducción del mismo; en consecuencia, solamente puedecircular tendiendo a cargar el capacitor C (la batería presenta baja impedancia y su efecto en elcircuito es despreciable).

Obsérvese que el inductor actúa como un elemento que ha acumulado energía (en este caso esenergía magnética), y que al abrirse el transistor la entrega como corriente de carga al capacitor.

La corriente del inductor disminuye a medida que el capacitor va alcanzando su carga máxima,Fig. 402 (b), hasta el instante t2 en que toda la energía acumulada en L se trasfiere a C. A partirde ese momento, el capacitor comienza a operar como fuente, devolviendo nuevamente suenergía al circuito como corriente de descarga, Fig. 403 (a).

El proceso continuará hasta que el capacitor se descargue totalmente (t3), instante correspon-diente a la máxima corriente por el inductor. En definitiva, nos encontramos con un circuito L-Cque ha entrado en oscilación, Fig. 403 (b).

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Si no existiera el diodo D; el ciclo recomenzaría por el efecto de resonancia o trasferencia deenergía entre el inductor y el capacitor.

No obstante, a partir de t3,. la tensión entre los extremos del capacitor tiende a hacerse positivay el diodo D queda polarizado en el sentido de conducción, cortocircuitando a C (Fig. 404). Lacorriente que circula por L encuentra ahora un camino de baja resistencia, cerrándose el circui-to por D. La energía magnética acumulada en la inductancia disminuye, produciéndose unacorriente en forma de rampa que tiende a cero.

Es importante notar que esta corriente está circulando en sentido opuesto a la corriente quecircularía normalmente a causa de la batería V (compárese con la Fig. 401).

Esto significa que la corriente entregada por el inductor está recargando a la batería; si noexistiesen pérdidas resistivas en el circuito, la energía suministrada por la fuente al comienzodel proceso (intervalo t0 - t1: conducción del transistor) sería recuperada en su totalidad. Estaes una de las causas que permite obtener un alto grado de eficiencia en el sistema.

En el instante t4 (Fig. 405) se aplica nuevamente un pulso de tensión negativa a la base deltransistor: de este modo el transistor vuelve a formar parte del circuito.

Fig 403. Transferencia de energía eléctrica (descarga del capacitor) a energía magnética (corrienteinversa por el yugo)

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Fig. 404.- Cuando la tensiónsobre C tiende a hacerse positivaconduce el diodo D derivando lacorriente del inductor (IL).

Fig. 405.- El ciclo se completaal conducir nuevamente el transistor(t5).

La corriente de descargadel inductor circulará por eldiodo y parcialmente por eltransistor hasta llegar a cero(instante t5) y continuará cir-culando en la dirección nor-mal impuesta por la fuentea través del transistor satu-rado, y recomienza el ciclo

de la Fig. 401.

El resumen del proceso está indicado en las formas de onda de la Fig. 406. Entre t0 y t1 seinicia la rampa por la conducción del transistor. Al cesar el funcionamiento de éste, se generaun fenómeno de oscilación entre el inductor L y el capacitor C (semiciclo sinusoidal entre t1 yt3). La señal de corriente cambia de sentido rápidamente produciendo el retrazado del barrido.

Este tiempo es independiente del resto de los componentes del circuito, puesto que ni el tran-sistor ni el diodo están operando. El tiempo de retrazado depende exclusivamente de la fre-cuencia de resonancia del circuito L-C.

Entre t3 y t4 conduce el diodo, conformándose así la segunda parte de la rampa correspon-diente al barrido, completándose el, diente de sierra de corriente al conducir de nuevo el tran-sistor, hasta el instante ts.

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Debido a la señal que recibe el transistor entre base y emisor, continuarán repitiéndose indefi-nidamente los sucesivos pasos que originan el diente de sierra.

Las consideraciones previas no han tenido en cuenta las pérdidas del sistema. En realidad, laenergía magnética puesta en juego por la circulación de corriente es la encargada de producirel movimiento del haz electrónico, lo que implica una trasferencia de energía hacia el exterior.

Prescindiendo de las pérdidas introducidas por la resistencia de los devanados, esta energíaentregada por el sistema debe recuperarse durante el tiempo de conducción del transistor:ésta será finalmente la energía que debe proveer la fuente de alimentación (Fig. 407).

Nos encontramos así con un circuito dé alto rendimiento, comparado con el utilizado en la eta-pa de deflexión vertical (amplificador de salida clase A).

Otra de las ventajas resultantes es la baja potencia que debe manejar el transistor. Cuando eltransistor conduce a pleno, la tensión entre colector y emisor es prácticamente cero (cortocir-cuito). Aunque la corriente que circula por el mismo es grande, la potencia colector-emisor esreducida, pues la potencia consumida por el transistor es el resultado de multiplicar la tensiónentre sus extremos (cero volt) por la corriente circulante: W (potencia) = 0.

Fig 406. Forma de onda de corriente y tensión

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Fig. 407.- La fuente entrega energía eléctricasolamente durante la conducción del transistor.

Fig. 408.- Conexión del yugo a la etapa desalida horizontal.

El transistor se comporta como una llave cerra-da, o sea que su consumo de potencia con res-pecto al resto de los componentes del circuito

es prácticamente nulo. Lo mismo sucede cuando el transistor no conduce, pues un circuitoabierto tampoco consume potencia.

Esta consideración no es totalmente válida en los transistores reales a causa de su imperfec-ción como llave ideal, pero no se aleja mucho de lo que sucede prácticamente.

Para los análisis posteriores que se referirán a los circuitos osciladores, es importante tenerpresente el tipo de señal que necesita el transistor de salida horizontal. Volviendo a las Fig. 406y 407, conviene recalcar que la señal base-emisor está formada por dos pulsos de distintapolaridad, encargados de saturar o bloquear al transistor (forma de onda rectangular).

En el ejemplo propuesto se empleó un transistor PNP (saturación con tensión de base negati-va); tratándose de un transistor NPN la señal de entrada tendrá la misma forma pero con pola-ridad opuesta (saturación con tensión de base positiva).

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XIV-4 Modificaciones en los circuitos prácticosLa inductancia L del esquema anterior está formado no sólo por el yugo, sino también por lainductancia de un trasformador-auxiliar (conocido con el nombre de Flyback). Esté transforma-dor cumple una serie de funciones que no se relacionan directamente con la deflexión, tal comoveremos más adelante). En los circuitos reales la conexión del yugo se realiza según muestra laFig. 408, (con ligeras variantes según la marca del televisor).

El capacitor Cy, además de aislar el yugo de cualquier componente continua de corriente, pro-duce la corrección en S del diente de sierra requerida para una deflexión lineal (Cap: II-9).

El conjunto integrado por la inductancia del yugo y el capacitor Cy, presenta característicasresonantes (circuito de bajo Q). Al circular corriente se origina una componente sinusoidal quese superpone al diente de sierra, conformándose así la forma de onda definitiva (Fig. 409).

XIV- 5) Diferencia de conducción transistor-diodo Hasta ahora se consideró que, tanto el diodo como el transistor, operan en forma similar a uncortocircuito. Esto no sucede estrictamente así, pues los diodos utilizados en la generalidad delos casos son del tipo silicio, y su conducción plena ocurre cuando la tensión entre sus extre-mos supera un valor de aproximadamente 0,7 volt. Por otra parte, la tensión colector-emisor deun transistor saturado no es cero, sino que se encuentra en -0,3 volt.

Fig. 409.- Corrección en «S»; el yugo Ly el capacitor de acoplamiento Cy forman uncircuito resonante.

Fig. 410.- Tensiones residuales en eltransistor y el diodo.

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Fig. 411.- Por medio de una derivación MFlyback se compensan las diferencias de con-ducción entre el transistor y el diodo.

La Fig. 410 indica el efecto que se produ-ce en la tensión sobre el capacitor C cuan-do conduce cada uno de ellos: la disconti-nuidad altera el diente de sierra durante elbarrido.

Si se trabaja con una tensión de fuente ele-vada, esta pequeña diferencia no es gra-ve y ciertos circuitos la toleran, pero si latensión de alimentación es reducida (casode televisores portátiles), suele corregir-se modificando el trasformador de salida(Flyback), como muestra la Fig. 411.

Al saturarse el transistor, toda la tensión de la fuente (salvo la pequeña caída de tensión sobreel transistor) queda aplicada entre los terminales (1) y (2) del Flyback (primario). Sobre la deri-vación (2) y (3) aparece una tensión inducida con la polaridad indicada (negativo en colectordel transistor y positivo sobre el extremo del diodo).

Debido a esta derivación, durante la conducción del transistor el yugo recibe un potencial posi-tivo de la misma amplitud que el potencial de conducción del diodo (0,7 V), eliminándose así elescalón de tensión.

XIV-6) Deflexión horizontal: corrección de linealidadCon el fin de conseguir un control sobre la linealidad de la deflexión horizontal, ciertos circuitosincluyen un componente conocido como bobina de linealidad.

Cuando el yugo empleado es de baja impedancia, o sea que su reactancia inductiva no eselevada, la parte resistiva de los devanados tiene influencia sobre la formación del diente desierra de corriente.

El efecto producido por una tensión con forma de escalón, sobre un inductor real (Cap. II- 7 a10) es generar una corriente creciente (rampa) con una distorsión que se acentúa a medidaque trascurre el tiempo de duración del escalón (forma de onda exponencial).

Este proceso existe en los yugos de baja impedancia, como muestra la Fig 112; la velocidadde variación de la corriente es distinta al comienzo del barrido, representando una alinealidadsobre la parte derecha de la imagen.

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Fig. 412.- Distorsión del dientede sierra por la resistencia del yugo.

Fig. 413.- Bobina de linealidad:la polarización magnética del núcleomodifica la inductancia según elsentido de la corriente.

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Para reducir este efecto se conecta una bobina de construcción especial en serie con el yugo.Esta bobina presenta características alineales, o sea que su inductancia no es constante, sinoque depende de la intensidad y el sentido de la corriente que circula por la misma.

Esta alinealidad de la inductancia se consigue por medio de un núcleo de ferrito polarizadomagnéticamente por un campo exterior (Fig. 413). Cuando el campo magnético creado por lacirculación de corriente se opone al campo exterior, la permeabilidad del núcleo toma su máxi-mo valor. Esto se debe a que el material del núcleo trabaja en una zona de su característica muyalejada de la saturación. Al ser máxima la permeabilidad, la inductancia de la bobina tiene unvalor elevado, Fig. 413 (a).

Si la corriente cambia de sentido, el campo magnético generado por la bobina se suma alcampo exterior, y el núcleo tiende a saturarse, Fig. 413 (b). En estas condiciones la permeabi-lidad del núcleo disminuye apreciablemente y la inductancia de la bobina alcanza el valor míni-mo.

Al circular el diente de sierra por la bobina, ésta representa un circuito de alta impedancia alcomienzo del barrido (Fig. 414), donde la exponencial tiene su máxima amplitud, y un circuitode baja impedancia al final del barrido, en que la corriente tiende a ser menor. Ambos efectosson opuestos, compensándose así la alinealídad del diente de sierra original.

Las características no lineales de la bobina dependen del campo magnético exterior: modifi-cando este campo se controla el efecto de corrección de la bobina sobre la deflexión. La inten-sidad del campo magnético suele ajustarse por medio de imanes permanentes, como vere-mos por medio de dos ejemplos.

XIV-7) Bobinas de linealidadLa Fig. 415 (a) muestra el esquema de un tipo de bobina de linealidad. El imán A puede modi-ficar su posición con respecto al imán B. De esta manera se alcanzan dos posibles posicionesextremas, o sea, polos de igual signo en-frentados (campos magnéticos opuestos)o polos de distinto , signo enfrentados(campos magnéticos superpuestos).

Fig. 414.- Efecto de la bobina de linealidadsobre la corriente del yugo.

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Fig. 415.- Tipos de bobina de linealidad ajustables por medio de imanes.

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En el primer caso, la oposición de los campos hace que el campo magnético recorra el núcleode ferrito, produciendo su máxima magnetización en el sentido del bobinado.

En el segundo caso, el campo magnético se cierra sobre los mismos imanes, atravesandotransversalmente al núcleo de ferrito. En el sentido del bobinado el campo es mínimo, y labobina actúa como si no existiera ningún campo exterior.

Resumiendo, la máxima alinealidad corresponde al primer caso, mientras que en el segundocaso la bobina aparece en el circuito como un simple inductor.

Nótese que el sentido del campo máximo es único; para que la compensación de la bobina seacorrecta debe conectarse de manera que el campo exterior y el campo propio se opongancuando circula la corriente correspondiente al comienzo del barrido.

De lo contrario el efecto de la alinealidad de la bobina se suma a la alinealidad del diente desierra, distorsionando aún más la deflexión: esta bobina de linealidad actúa como un compo-nente unidireccional.

Para dar mayor flexibilidad al montaje, existen bobinas de linealidad que permiten alcanzar elmáximo campo magnético en cualquiera de los sentidos. El esquema de una bobina de linealidadde este tipo se muestra en la Fig. 415(b).

Dado que ambos imanes pueden modificar su posición, el máximo campo que atraviesa elnúcleo tendrá cualquiera de los sentidos de acuerdo al ajuste.

Fig. 416.- Fuentesde tensión auxiliares.

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XIV-8) Alta tensión y fuentes auxiliaresDel mismo modo que en los televisores valvulares, la extra alta tensión (EAT) requerida por eltubo de rayos catódicos se obtiene partiendo de la tensión entregada por un bobinado auxiliardel Flyback, Fig. 416 (a).

Empleando rectificadores adecuados se consigue finalmente la EAT continua; la capacidadexistente entre la superficie conductora interna del tubo (electrodo acelerador) y la superficieconductora exterior del mismo (masa del TRC) actúa como filtro de alterna. Esta capacidad(2.000 pF) es suficiente debido al bajo consumo del TRC y a la frecuencia elevada de funciona-miento del circuito horizontal. En los televisores actuales se encuentran distintos tipos derectificadores:

1) Diodo de alto vacío: este rectificador es el diodo clásico que se encuentra en los televisoresvalvulares. La alimentación de filamento se realiza por medio de una derivación auxiliar delmismo Flyback.

2) Rectificador de silicio para alta tensión: este rectificador se emplea en televisores que traba-jan con tensión no muy elevada (portátiles). La tendencia de la tecnología de fabricación actualpermite suponer que a breve plazo se contará con rectificadores de este tipo capaces de re-emplazar los diodos de alto vacío.

3) Rectificador de selenio: por medio del apilado de pequeños discos rectificadores de seleniose consiguen rectificadores para alta tensión que pueden operar aún con las altas tensionesempleadas en los TRC de pantalla grande.

De acuerdo a lo visto en otros capítulos, etapas tales como el amplificador de salida de video,necesitan ser alimentadas por tensiones superiores a 100 V. Es frecuente, especialmente en elcaso de televisores portátiles, que la fuente de alimentación general entregue una tensión muyinferior a la requerida. Para solucionar este problema, se agregan bobinados adicionales alFlyback cuya tensión, una vez rectificada, se utiliza como fuente auxiliar de alimentación, Fig.416 (b).

Otro caso de tensión elevada se encuentra en la alimentación de la reja 2 del cañón electrónico;esta tensión es de 400 volts. También en este caso se emplean bobinados cuya función es darla señal alterna para un rectificador convencional. Toda la energía consumida debe ser provistapor la etapa de salida horizontal.

Por otra parte, el Flyback es la fuente de señales pulsantes para otros circuitos, como el controlautomático de ganancia (Cap. VII) y el control automático de fase, cuyo funcionamiento se verámás adelante.

La forma de onda de tensión de la salida horizontal es muy asimétrica, lo que se presta paraciertas combinaciones interesantes en lo que respecta a fuentes de tensión auxiliares. Anali-zando esta forma de onda, se observa que la amplitud de los pulsos alcanza potenciales mu-cho mayores que la parte plana (base de los pulsos), como muestra la misma Fig. 416

Rectificando, por ejemplo, la parte positiva de la señal, se obtiene una tensión dada (suponga-mos 300 volts); en cambio, rectificando la parte negativa, la tensión de salida es aproximada-mente 1/5 de la tensión positiva (en nuestro ejemplo sería - 60 V). De este modo un solo bobi-nado auxiliar permite la obtención de dos tensiones de distinto valor, siempre que sean dedistinta polaridad.

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Fig. 417.- El flujo disperso en un trasformador (a) equivale a inductancias parásitas (b) en primario (Lp)y secundario (Ls). El flujo compartido aparece como un inductor (LM), común a ambos circuitos (c).

XIV-9) Sintonía en tercera armónicaDebido a las importantes exigencias de potencia y tensión de la etapa de salida horizontal, sehan desarrollado Flybacks cuyas características eléctricas permiten ventajas con respecto alos Flybacks convencionales. Una de las mejoras introducidas es la denominada sintonía entercera armónica (si bien este recurso no es privativo de los circuitos transistorizados, ya quese encuentran Flybacks para televisores valvulares con características similares).

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Para comprender los fenómenos involucrados en un Flyback de este tipo, recordaremos algu-nos principios básicos acerca del funcionamiento de los trasformadores. Al conectarse untrasformador, circulan corrientes tanto en el primario (I1) como en el secundario (I2). Debido aestas corrientes se generan flujos magnéticos, como indica la Fig. 417(a).

El flujo magnético más importante es el flujo compartido entre el bobinado primario y secunda-rio, ya que es el causante de la inducción de tensión en el secundario. Pero debido a imperfec-ciones de construcción (por ejemplo una separación grande entre ambos bobinados), existenflujos que se relacionan con cada una de las bobinas por separado: estos son los denomina-dos flujos dispersos.

La característica reactiva de cualquier devanado (inductancia) depende en definitiva de la rela-ción existente entre corriente y flujo. Esto implica que un trasformador real aparecerá en elcircuito como un componente que incluye tres tipos de inductancia: una inductancia mutua,producto del flujo compartido, y dos inductancias propias del primario y del secundario(inductancias dispersas), producto de los flujos no compartidos.

El esquema eléctrico de un trasformador real en lo que respecta a inductancias será el de laFig. 417 (b). Nos encontramos así con un trasformador ideal, al que se añaden la inductanciamutua Lm (referida al primario), y las inductancias de dispersión Lp (primario) y Ls (secunda-rio).

Para estudiar el comportamiento de un trasformador, es factible transferir al primario todas lascargas presentes en el secundario, teniendo en cuenta la relación de trasformación del mismo.De esta manera, el esquema se reduce al de la Fig. 417 (c): la corriente del primario dependede sus propias características y del efecto reflejado por el circuito conectado al secundario.

Debido a la construcción de cierto tipo de Flyback, el acoplamiento magnético entre el primarioy secundario de extra alta tensión es reducido, existiendo una dispersión apreciable (construc-ción en ramas separadas del núcleo). Esto implica que la inductancia de dispersión del secun-dario es elevada. Esta inductancia, juntamente con las capacidades parásitas del circuito, ori-gina oscilaciones transitorias independientes de la frecuencia normal de oscilación del Flyback(oscilación correspondiente al retrazado).

Utilizando el circuito equivalente del trasformador, nos encontramos con el esquema eléctricode la Fig. 418; el transistor de salida se ha representado por medio de una llave para mayorsimplicidad. Al abrirse la llave que cortocircuita a Cp (bloqueo del transistor durante el retrazado),la corriente del primario circula por dos caminos (Fig. 419: l1 e I2).

La oscilación A queda definida básicamente por la inductancia del primario y la capacidad Cp(éste es el capacitor de sintonía del primario, cuyo valor es de 0,05 pF). La oscilación B depen-de del valor de Ls y Cs, ya que Ls es mayor que Lp y Cs es apreciablemente menor que Cp.

Por medio de un diseño adecuado se consigue que la frecuencia de esta oscilación coincidacon la tercera armónica de la oscilación A.

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Fig. 418.- Esquema eléctrico del circuito desalida horizontal, incluyendo el secundario deEAT Se ha reemplazado el transistor por unallave en paralelo con Cp.

Fig. 419.- Oscilación de tercera armónica(B)

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La presencia de la oscilación B, superpuesta a la forma de onda normal del primario y secun-dario, hace que disminuya la tensión sobre Cp, reduciendo las exigencias de tensión máximadel transistor, y aumente el pico de la tensión destinada al rectificador de EAT

XIV-10) Etapa de salida horizontal: circuitos comercialesPara resumir el análisis de la etapa de salida horizontal con diodo de eficiencia en paralelo,haremos una breve reseña de circuitos comerciales.

1) Salida horizontal FAPESA TV 200-BEl circuito respectivo es el de Fig. 420. El transistor TR17 (AU103) actúa como llave. Paracumplir esta función recibe pulsos entre base y emisor por medio del secundario del trasformadorT6. La señal de excitación proviene de una etapa previa; el trasformador permite una adecua-da adaptación de impedancias entre ambas etapas.

Fig. 420.- Salida horizontal en el receptor FAPESA modelo TV200-B.

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La parte negativa de los pulsos (forma de onda en terminal TP15) lleva el transistor al estado desaturación (llave cerrada), mientras que la parte positiva de los mismos lo lleva al corte (llaveabierta). El resistor R82 evita que la corriente de base supere los límites del transistor. El diodoD7: BY 118 opera como diodo de eficiencia en paralelo. Para esta función se ha elegido un tipode diodo especial de conmutación rápida, capaz de tolerar las importantes corrientes y tensio-nes del circuito.

La frecuencia de oscilación del sistema durante la apertura de la llave está fijada por el capacitorC74 (0,068 pF) y las inductancias del yugo y el trasformador de salida (Flyback). El tiempo deduración del semiciclo de oscilación determina a su vez el tiempo de duración del retrazado.

La salida del yugo se toma entre los extremos del diodo; para mejorar la linealidad se conectael transistor a una derivación del trasformador (XIV-5). En serie con el yugo se encuentra elcapacitor C75 (5,6 mF): corrección en «S», y la bobina de ajuste de linealidad (XIV-6).

El trasformador de salida está sintonizado a la tercera armónica con el fin de mejorar el funcio-namiento del sistema. El circuito de salida horizontal provee las altas tensiones destinadas altubo de rayos catódicos por medio de bobinados secundarios.

La fuente de extra alta tensión está formada por un bobinado montado en una rama separadadel núcleo (de este modo disminuyen los riesgos de arcos que podrían deteriorar lossemiconductores), la que entrega pulsos de alto nivel al rectificador V1 (DY802). La alimenta-ción del filamento de este diodo de alto vacío se consigue por medio de dos espiras de alam-bre rodeando al núcleo del trasformador. Estas espiras no forman parte del bobinado, siendosimplemente una prolongación del conexionado exterior de la misma válvula.

Otro de los secundarios adicionales entrega señal alterna al diodo D9 (rectificador de silicio),obteniéndose de esta manera una tensión continua de 400 V para la reja g2 del cañón electró-nico, y la tensión de 390 V para el electrodo de enfoque. La alimentación del transistor amplifi-cador de video también es entregada por la tensión del trasformador, la que se rectifica con eldiodo D8 (100 V).

Los pulsos de gatillado para el circuito del control automático de ganancia son provistos por eldevanado 10-11.

Puede observarse que la etapa de salida horizontal no solamente cumple la finalidad de entre-gar energía al yugo deflector, sino que debe ser prevista para el consumo adicional de lasfuentes auxiliares.

A causa de las limitaciones de los transistores de salida, debe evitarse cualquier consumoanormal en la fuente de EAT Por esta razón se recomienda muy especialmente no verificar elfuncionamiento del circuito haciendo saltar un arco contra masa (este método suele ser unrecurso de emergencia de los reparadores de televisores valvulares).

La alimentación general (12 V) de la etapa de salida horizontal se realiza a través de un filtro dealta frecuencia (choke L14). De esta-manera se evita que las armónicas originadas por lospulsos de gran energía presentes en el circuito se propaguen a las restantes etapas por la líneade + B.

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El transistor TR17 opera como llave, recibiendo pulsos de tensión entre base y emisor. El cir-cuito encargado de entregar estos pulsos es la etapa excitadora (driver); el esquema de lamisma se encuentra en la Fig. 421.

La señal del oscilador horizontal, sobre el cual se tratará más adelante, lleva el transistor TR16a la saturación y al corte. El tiempo de conducción de TR16 es relativamente breve con respec-to al tiempo de bloqueo. Cuando este transistor está saturado, prácticamente toda la tensiónde la fuente de alimentación se aplica al primario del trasformador (el transistor aparece comoun cortocircuito).

Fig. 421.- Etapa excitadora (driver)que entrega pulsos de tensión entre basey emisor.

Fig. 422.- Amortiguación deoscilaciones parásitas en el trasformadorde acoplamiento.

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La conexión del trasformador se adopta de manera que el instante de conducción de TR16coincida con el bloqueo de TR17. A su vez, durante el bloqueo de TR16 se produce la satura-ción de TR17 (trasformador de conexión invertida). Esto hace que entre los extremos deltrasformador, ya sea sobre el primario o el secundario, exista siempre una carga importante.La ventaja de hacer funcionar así al circuito reside en que las capacidades parásitas de entra-da y salida se encuentran siempre en paralelo con resistencias bajas (Fig. 422).

La inductancia propia del trasformador y las capacidades parásitas en paralelo con estas ba-jas resistencias forman circuitos resonantes de Q muy reducido, desapareciendo la posibili-dad de oscilaciones indeseadas.

Circuito de salida horizontal del televisor Noblex 14NT320El circuito de la salida horizontal correspondiente al televisor Noblex 14NT320 (14") se muestraen la Fig. 423.

El transistor TR405 es la llave de conmutación, y el diodo D404 opera como diodo de eficien-cia en paralelo. El esquema general es similar al analizado previamente, no requiriendo mayo-res comentarios.

Los detalles particulares de este circuito residen en la capacidad de sintonía del Flybacks(C421 - C422), la que se puede ajustar para conseguir el tiempo correcto de retrazado, y en labobina correctora de linealidad T404. El bobinado en serie con el yugo (terminales 1-5) cumpleuna función similar a la inductancia alinea¡ de la bobina de linealidad. En lugar de utilizar ima-nes permanentes para realizar el ajuste, se emplea el efecto de la circulación de corriente en elbobinado 4-6 (Fig. 424).

La forma de onda de tensión que alimenta el yugo se produce por las sucesivas conmutacionesdel transistor TR405. Cuando este transistor conduce (llave cerrada), la tensión entre sus extre-mos es aproximadamente cero.

Cuando el transistor se bloquea (llave abierta), la tensión sube abruptamente en forma de osci-lación, tal como ya se estudió. Los pulsos originados tienen siempre polaridad negativa, lo queequivale a decir que se trata de una tensión negativa pulsante.

La corriente que circula por el bobinado 1-5 es necesariamente una corriente alterna sin ras-tros de continua, a causa del capacitor C423 (el capacitor actúa como aislante para corrientecontinua). En definitiva será el diente de sierra de la deflexión.

En cambio, por el bobinado 4-6 circulará una corriente alterna (diente de sierra), a la que sesuperpone una componente continua, originada por la componente continua de tensión de lospulsos del Flybacks.

En otras palabras, la tensión negativa pulsante hará circular una corriente variable en amplitudpero siempre con un único sentido. La circulación de corriente en forma unidireccional magne-tizará el núcleo del trasformador tendiendo a llevarlo a la zona de saturación cuando la amplitudes máxima ( mínima permeabilidad del núcleo).

Cuando la corriente es mínima, el núcleo trabajará en la zona alejada de la saturación, o seacon su máxima permeabilidad.

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Fig 423. Salida horizontal en el receptor Noblex 14NT320.

(Nota: recuerde que con Acrobat Reader 6.0 puede girar la página, la descarga es gratuita)

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Fig. 424.- Bobinade linealidad fija T404.La corriente I2 tiene unacomponente continua quepolariza el núcleo.

Esto hace que la inductancia del trasformador sea distinta al comienzo y al final del diente desierra, tal como ocurría en el caso de la bobina de linealidad con imanes ajustables.

La etapa excitadora (transistor TR404) es similar a la del circuito FAPESA; este circuito escomún a la generalidad de los televisores transistorizados.

Salida horizontal Motorola (E.U. de N.A.)La Fig. 425 muestra el circuito de la etapa de salida horizontal correspondiente a un televisorde pantalla grande, alimentado desde la red. El detalle llamativo de este circuito son las tensio-nes empleadas.

Partiendo de una fuente de + 75 V; se llega a pulsos de 500 V entre colector y emisor deltransistor de salida (Q18). Rectificando esta tensión con el diodo E502, se obtiene la tensióncontinua para la reja 92 del TRC. Dado que la fuente de alimentación general entrega la tensióncontinua para la etapa de salida de video, no se emplean bobinados auxiliares en el Flyback.

La pequeña diferencia de tensión entre la conducción del transistor y la conducción del diodode eficiencia (Cap. XIV-5) es despreciable frente a la gran amplitud de los pulsos de salida; poresta razón no se requiere adoptar precauciones especiales (derivación en Flyback) para con-seguir una deflexión lineal.

La forma de onda sobre colector muestra el efecto de la sintonía en tercera armónica.

XIV-11) Sistema de diodo de eficiencia en serie (booster)Para contar con elevado grado de rendimiento en la etapa de salida horizontal se recurre alcircuito de eficiencia paralelo ya analizado. No obstante, también se encuentran circuitos queutilizan el sistema de diodo de eficiencia en serie. Este circuito es similar al empleado en lostelevisores valvulares, conocido como sistema de diodo booster o reforzador.

La finalidad de este circuito es justamente reforzar la tensión de alimentación de la fuente; poreste motivo se lo encuentra generalmente en televisores transistorizados que operan con bajatensión de alimentación y elevadas exigencias en lo que respecta a deflexión.

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Fig. 425.- Salida horizontal Motorola.

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El esquema básico de este circuito es el de la Fig. 426. El transistor TR cumple la función dellave de conmutación, de la misma manera que en el sistema de eficiencia paralelo. El capacitorC2, juntamente con la inductancia del yugo y el trasformador de salida (Flyback), forman elcircuito resonante que determinará el proceso de retrazado. El diodo D actúa como diodo deeficiencia serie; el nombre de eficiencia serie deriva del hecho que la corriente de la fuente dealimentación circula por el transistor, el Flyback y el diodo, encontrándose los tres componen-tes en serie.

Para comprender el comportamiento de este circuito consideraremos en primer lugar los suce-sivos procesos originados en el Flyback, prescindiendo momentáneamente del efecto del yugosobre el sistema. Más adelante se verá que la conexión del yugo influye especialmente en lafrecuencia de oscilación (retrazado), actuando en el resto del proceso como una simple cargaadicional.

La Fig. 427 muestra el circuito simplificado, habiendo sido reemplazado el transistor por unallave de conmutación. Cuando el transistor recibe un pulso negativo entre base y emisor (tran-sistor PNP de este ejemplo), se satura, representando un cortocircuito entre colector y emisor(llave cerrada: Fig. 4213).

En estas condiciones, la corriente de la fuente circulará por el transistor, la derivación 2-3 deltrasformador (que llamaremos primario) y el diodo D. El primario, sobre el cual no existía ten-sión, recibe así bruscamente, toda la tensión de la fuente (Vcc). Esto equivale a la aplicación deuna onda cuadrada al trasformador (pulso en forma de escalón), y a la aparición de la mismaforma de onda en el secundario (terminales 1-2). De acuerdo a la relación de espiras entreprimario y secundario, este escalón de tensión inducida tomará un determinado valor V, con lapolaridad indicada en la figura.

Fig. 426.- Diodo de eficiencia en serie (booster).

Fig. 427.- Circuito de eficiencia serie simplificado. Eltransistor TR ha sido simbolizado por una llave.

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Fig. 428.- Transistorsaturado (llave TR cerrada). Elsalto de tensión entre (2 - 3)aparece en el secundario ( 1 -2), cargando al capacitor C1.

La tensión V queda conec-tada sobre el capacitor C1(electrolítico de alto valor),circulando en consecuenciala corriente de carga I2,

Como sucede en cualquiertrasformador, la corriente del secundario se refleja sobre el primario representando

un consumo adicional, Es decir, la corriente primaria I1 queda determinada por la corriente ILque circularía por la inductancia del primario sin carga (secundario desconectado), y la corrien-te I’2 reflejada por el secundario. (Fig. 429)

Para simplificar la explicación, supondremos que el número de espiras del primario y del se-cundario es el mismo. De este modo, las tensiones sobre el primario y el secundario serániguales (escalón de tensión Vcc), tal como muestra la Fig. 430). A su vez, la corriente del secun-dario será igual que la corriente reflejada en el primario. Salvo diferencia en los valores, estaexplicación sigue siendo válida para cualquier otra relación de espiras.

Fig. 429.- La corriente I2 (secundario) serefleja sobre el primario (l’2) de acuerdo a larelación de trasformación.

Fig. 430.- Ejemplo en que las tensionessobre el primario y secundario son iguales.(N1 = N2)

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El segundo paso del proceso ocurre cuando el transistor recibe, entre base y emisor, un pulsopositivo que lo lleva al corte (llave abierta). El capacitor C2, cortocircuitado por el transistor,queda ahora conectado al circuito (Fig. 431). La inductancia L no permite que cese la circula-ción de corriente I1, cargándose el capacitor C2 en forma de oscilación (XIV-3).

El capacitor C1, cargado por la tensión del secundario, tiende a descargarse por la inductanciadel secundario, pero este proceso se dificulta por la presencia del diodo D, cuya polaridad esopuesta a la corriente de descarga. El primario también colabora al cese de la conducción deldiodo. Suponiendo que el capacitor C2 alcanzó una pequeña parte de su carga, nos encontra-mos con las tensiones indicadas en la Fig. 432.

Entre los extremos del diodo existe una tensión de 0 volt, la que pasará a hacerse mayor y desentido opuesto a la conducción del mismo cuando C2 se cargue muy poco más. En conclu-sión: todo el proceso tiende al bloqueo del diodo D.

Cuando la tensión sobre el diodo D tiene polaridad opuesta a su sentido de conducción, lascorrientes del primario y del secundario cierran el circuito como lo indica la Fig. 433. Obsérve-se que la corriente del secundario 12 tiene sentido opuesto a la corriente reflejada sobre elprimario, anulándose entre sí.

Fig. 431.- Al abrirse la llave (transistor bloqueado)se inicia un proceso de oscilación.

Fig. 432.- Al iniciarse la oscilación el diodo quedapolarizado en sentido inverso.

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La única corriente resultante será IL, siendo la causa de la carga oscilante de C2 (Fig. 434).

Durante el primer semiciclo de oscilación, el diodo D permanece sin conducir. La tensión entrelos extremos del secundario, que inicialmente era un escalón de 10 volts (tensión V), cambia desentido durante la oscilación, disminuyendo nuevamente hasta completar el semiciclo. En eseinstante, la tensión en el terminal 2 será igual a la tensión del capacitor C1, tal como indica laFig. 435. Debe tenerse en cuenta que este capacitor no ha modificado la carga a causa del altovalor de su capacidad.

Toda la energía acumulada en el circuito oscilante tiende a continuar el proceso, pero al sobre-pasar la tensión V comienza a conducir el diodo. La corriente I1 cambia de recorrido, cargandoel capacitor C1: por tratarse de un capacitor grande, la tensión entre sus extremos aumentaligeramente por encima de su tensión original; este exceso de carga será devuelto al circuitodurante la conducción del transistor, tal como veremos inmediatamente.

El cortocircuito del diodo aparece sobre el primario en el instante en que la tensión oscilantesobre el capacitor C2 llega a cero (Fig. 436). A causa de la inducción magnética, la tensión delsecundario aparece sobre el primario: este circuito queda equilibrado entre la tensión inducida(10 volt) y la tensión de la fuente (10 V), ambas en oposición.

Fig. 433.- En el proceso de oscilacióninterviene primario y secundario, a causa delbloqueo del diodo.

Fig. 434.- Oscilación libre.

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La consecuencia de esto es el cese de circulación de corriente por el primario.

XIV-12) Conducción del transistorCuando el transistor es llevado nuevamente al estado de saturación (llave cerrada), se repite elproceso analizado en un comienzo, pero ahora con una ligera variante. El exceso de cargaobtenido por C1 retorna al circuito reforzando la corriente que entrega la fuente al Flyback (Fig.437). Esto durará hasta que el sistema se equilibre nuevamente, produciéndose así el funcio-namiento visto en la Fig. 428.

En otras palabras: la energía acumulada por C1 al cesar la oscilación (Fig. 435) vuelve al circui-to, consiguiéndose así un aprovechamiento integral del sistema. A partir de este punto se repe-tirán los sucesivos pasos analizados, de acuerdo al ritmo fijado por la conducción o bloqueodel transistor.

Fig. 435.- Conducción del Diodo D (secun-dario)

Fig 436. Conducción del diodo (prima-rio): el circuito resonante cesa la oscilaciónpor la carga reflejada del secundario.

Fig 437. La tensión total de alimentación del sistema estádada por la batería y el capacitor.

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Fig. 438.- La tensión de refuerzo aumenta lasposibilidades de deflexión.

Fig. 439.- El yugo forma parte de lainductancia total.

XIV-13) Efecto del yugoCuando se cierra la llave, el yugo recibe la tensión de la fuente (Vcc) en serie con la tensiónacumulada en C1 (V). En el ejemplo propuesto, la tensión total sería 10 V (Vcc) más 10 V (C1),o sea 20 V (Fig. 438). Esto equivale a un circuito cuya tensión de alimentación es mayor que latensión de la fuente original (recuérdese que en el sistema de eficiencia paralelo se aplica alyugo solamente la tensión de la fuente). Se cuenta así con una fuente de tensión reforzada(booster).

Al abrirse la llave, la inductancia del yugo está en paralelo con la inductancia del trasformador,determinando la frecuencia de oscilación (Fig. 439). En definitiva, el efecto del yugo representasimplemente una carga adicional al circuito que no modifica el principio de operación estudia-do.

La forma de onda de tensión pulsante generará el diente de sierra de corriente requerido parala deflexión, tal como se vio en el Cap. II.

XIV-14) Ventajas y desventajas del sistemaDe acuerdo con lo visto, la mayor ventaja de este sistema reside en la posibilidad de contar conuna tensión de refuerzo en los casos en que la tensión propia de la fuente es reducida. Estepodría ser el caso de televisores de pantalla grande alimentados con baterías de 12 V. Ladesventaja del sistema es principalmente tecnológica.

Para conseguir buena linealidad, las resistencias existentes en el circuito deben ser despre-ciables con respecto de la característica reactiva (inductancia y capacidad) del resto de loscomponentes.

Teniendo en cuenta que, durante la deflexión, una parte de la corriente del yugo es provista porla descarga del capacitor C1, es imprescindible que su resistencia parásita sea mínima. Estacaracterística no es fácil de obtener con los capacitores electrolíticos del tipo común, pues suconstrucción compacta hace que la resistencia de las placas sea suficientemente importantepara introducir distorsión en la linealidad del barrido.

Con el fin de solucionar este problema, se requerirían capacitores especialmente construidospara esta función, cuyo costo es elevado.

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Por esta causa no es frecuente la utilización de este sistema de salida horizontal, prefiriéndoseun circuito que combina sus ventajas (tensión reforzada) con la buena linealidad del sistema deeficiencia en paralelo.

XIV-15) Salida horizontal con circuito de eficienciaserie-paraleloLa Fig. 440 muestra el esquema de la etapa de salida horizontal que combina un diodo deeficiencia en serie, con un diodo de eficiencia en paralelo. El circuito de eficiencia en serie seencarga de producir la tensión de refuerzo, de acuerdo a lo estudiado anteriormente.

La linealidad de la deflexión, por otra parte, queda asegurada por el efecto de cortocircuitodurante la conducción del diodo D2 (comienzo de la deflexión Cap. XIV-3) y del transistor TR(final de la deflexión). La forma de onda de tensión durante la deflexión es perfectamente plana(yugo en cortocircuito), lo que traduce en una forma de onda de corriente tipo rampa con buenalinealidad.

Como ejemplo de salida horizontal con circuito de eficiencia serie-paralelo podemos citar laetapa correspondiente al televisor Sony TV-900U (Fig. 441). En este caso se ha empleado untransistor NPN y una fuente de alimentación de 12 V con polaridad positiva con respecto amasa.

Fig. 440.- Circuito de eficiencia serie-paralelo.

Fig. 441.- Salida horizontal en el receptor SonyTV-900U.

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El circuito es similar al de la Fig. 440, con la diferencia que los diodos se encuentran conecta-dos en sentido inverso para respetar la polaridad de la alimentación. La tensión de refuerzosobre el extremo del Flyback es de 6 V, implicando así una tensión efectiva total de alimenta-ción de 18 V (12 V de fuente más 6 V de refuerzo).

El resto del circuito tiene la misma configuración que los circuitos clásicos de salida horizontal,empleados en los televisores transistorizados.

Es interesante notar la presencia de dos capacitores de bajo valor (C812 y C813) en paralelocon el transistor y el diodo D802. La linealidad de estos capacitores no es fijar la sintonía de laoscilación del retrazado, la que se determina por los capacitores de mayor valor del circuito,sino derivar a masa las armónicas originadas en el instante de conmutación de X803 y D802.Empleando un conexionado corto, estas armónicas de alta frecuencia quedan confinadas alentorno del transistor y el diodo, reduciéndose así su efecto sobre el resto del televisor.

Fig 442. (a) Circuito paralelo de eficiencia, convencional.(b) el diodo base - emmisorreemplaza momentaneamente al diodo de eficiencia.(c) la saturación inversa del transistor completa el ciclo de barrido.

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XIV-16) Transistores bidireccionales: reemplazo del diodo deeficiencia paraleloLa actual tecnología del semiconductor de silicio ha permitido fabricar transistores de potenciaque pueden operar en el sentido convencional de conducción o en el sentido inverso; en estecaso el emisor pasa a cumplir la función de colector y el colector la función de emisor. Este tipode funcionamiento se cumple con características de ganancia de corriente inferiores a la típicadel transistor en conexión normal.

Empleando transistores como el BU 105 (Philips) de alta tensión (1.500 V máximo) o el BU107(Texas Inst.) de baja tensión (300 V máximo), se han desarrollado circuitos de salida horizontalque reemplazan el diodo de eficiencia paralelo por el mismo transistor en operación inversa.

La corriente que circula por el yugo y sus circuitos asociados es un diente de sierra con sentidopositivo o negativo Fig. 442(a).

Cuando se utiliza un diodo amortiguador, parte de la corriente circula por el transistor (IT) yparte de la corriente circula por el diodo (ID). En el caso del transistor bidireccional Fig. 442(b),la circulación de corriente se efectúa de manera diferente.

Cuando el transistor se halla saturado, la corriente circula por el transistor, del mismo modo queen el caso anterior. Al invertirse el sentido (transistor bloqueado), la corriente circula por eldiodo base-colector del transistor y el trasformador excitador: este diodo reemplaza en parte aldiodo de eficiencia paralelo. Durante este lapso la corriente que circula por el secundario deltrasformador es elevada, lo que exige un circuito de baja resistencia; por esta causa, eltrasformador requiere un diseño adecuado.

Inmediatamente después que comienza la circulación de corriente por colector-base, el tran-sistor inicia su funcionamiento como transistor en conexión inversa Fig. 442(c), o sea que partede la corriente circula por el diodo base-colector (ahora base-emisor) y parte de la corrientecircula por colector-emisor (transistor saturado en sentido inverso). El proceso de inversiónsufre un cierto retardo debido al acomodamiento de los portadores en la estructura cristalinadel semiconductor.

Un ejemplo de circuito de salida horizontal que reemplaza el diodo de eficiencia en paralelo porun transistor bidireccional se encuentra en la Fig. 443 (televisor Noblex 23NT 14). Debido a laalta potencia requerida para la deflexión al utilizarse un tubo de rayos catódicos de pantallagrande (23") y gran ángulo de deflexión (110°), este televisor incluye un circuito de eficiencia enserie (diodo D20), pudiendo así operar con una fuente de alimentación de baja tensión (12 V).

El inductor L602 actúa como filtro de alta frecuencia para evitar la presencia de corrientestransitorias indeseadas en el trasformador, las que se propagarían a los circuitos previos, alte-rando el comportamiento del oscilador.

El amplificador excitador cuenta con un circuito de alimentación de características particulares.Mientras el transistor TR23 no conduce, el capacitor C511 (0,033 pF) se carga rápidamente através del resistor de bajo valor R522 (330 ohms), a su vez, el capacitor C512 (10 pF) se cargalentamente por el resistor RS23 (2.700 ohms).

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Fig. 443.- Salida horizontal con transistor bidireccional adoptada en el receptor Noblex 23NT14.

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Como la tensión en C511 aumenta más rápidamente que en C512, el diodo D15 queda polari-zado en sentido opuesto a la conducción, aislando ambos circuitos.

Cuando el transistor TR23 es llevado a saturación los potenciales de carga de ambos capacitoresdifieren apreciablemente, es decir, C511 se encuentra prácticamente al potencial de la fuentede alimentación auxiliar (tensión de refuerzo: 24 V), y C512 alcanza un potencial de aproxima-damente 5 V.

En ese instante, entre los extremos del trasformador (primario) queda aplicada la tensión deC511 (el transistor representa un cortocircuito a masa). Debido a la corriente circulante, estecapacitor se descarga rápidamente hasta igualar al potencial del capacitor electrolítico C512;en estas condiciones puede conducir el diodo y la alimentación del circuito pasa a dependerdel potencial de este último capacitor (5 V).

Esto implica que sobre el primario existe un momentáneo salto de tensión (descarga de C511)que se reproduce en el secundario como un pulso negativo que refuerza el bloqueo inicial deltransistor de salida TR24 (BU 107).