Fuente de alimentación LG OLED EAY65689424: localización de la avería en el arranque – del relé al SSC3S900

En la reparación de televisores LG OLED es habitual encontrar fuentes de alimentación que a primera vista „funcionan a medias“: el standby está presente, se pueden medir tensiones individuales, pero el equipo no llega a arrancar por completo. Así se comportaba exactamente una placa de alimentación LG EAY65689424.

El síntoma llamativo fue en primer lugar el relé. En placas que funcionan correctamente suele oírse un clic claro al encender. En esta fuente, en cambio, el relé no conmutaba limpiamente, o directamente no conmutaba. Al mismo tiempo, en los conectores de salida faltaban las tensiones de funcionamiento esperadas.

La búsqueda de la avería finalmente no llevó al relé en sí, sino profundamente al circuito de arranque del lado primario de la fuente.

El cuadro inicial de la avería

En el conector hacia la placa base se midieron los siguientes valores:

• en una línea nominal de 12 V, solo unos 7 V
• en la línea de 22 V, 0 V
• el relé principal no conmutaba limpiamente
• la alimentación principal de potencia no arrancaba

Importante: una tensión reducida en una línea denominada „12 V“ no significa automáticamente una avería en las fuentes de televisores modernas. Algunas líneas de alimentación funcionan de forma distinta en standby y solo alcanzan su tensión completa tras la orden de encendido de la placa base.

El problema real, por tanto, no era la tensión de 7 V medida en sí, sino la pregunta: ¿por qué la alimentación principal no llega en absoluto al estado de funcionamiento?

Por qué un relé puede chasquear con distinto volumen

Un indicio de reparación interesante es precisamente el sonido de un relé.

Un relé de 12 V necesita una determinada corriente de bobina para atraer con fuerza el inducido magnético. De forma simplificada: I = U / R.

Si la tensión en la bobina cae, la corriente también cae. La fuerza magnética disminuye, además, más deprisa que la corriente por sí sola.

Por eso un relé puede, por ejemplo a 8 o 9 V, seguir reaccionando, pero atraer solo de forma muy suave o silenciosa. Esto puede tener varias causas:

• un pequeño condensador electrolítico envejecido en la alimentación auxiliar
• una tensión de alimentación que se hunde
• un transistor que ya no conmuta limpiamente
• un optoacoplador con CTR reducido
• una resistencia que ha aumentado su valor (alta impedancia)
• malas soldaduras
• o el propio relé

En esta placa, sin embargo, el relé resultó ser finalmente solo un síntoma.

El optoacoplador como posible avería por envejecimiento

La sospecha recayó momentáneamente sobre los optoacopladores montados de la serie EL101X-G, en concreto un EL1018.

Un optoacoplador está compuesto internamente por dos partes eléctricamente separadas: un LED infrarrojo en el lado de entrada y un fototransistor en el lado de salida.

Cuando circula corriente por el LED, este genera luz. Esta luz incide sobre el fototransistor y lo hace conductor. Ambos lados permanecen aislados galvánicamente entre sí.

Un efecto de envejecimiento típico es que el LED interno genera, con el tiempo, menos luz. Esto reduce el llamado CTR – Current Transfer Ratio: CTR = (I_C / I_F) × 100 %.

Un optoacoplador puede, por ello, verse totalmente normal en una simple prueba de diodo y, aun así, no suministrar ya suficiente corriente de salida. Este es un punto importante para la práctica de reparación: superar la prueba de diodo no significa automáticamente que el optoacoplador siga alcanzando su CTR original.

Para una comprobación fiable, el optoacoplador debería desoldarse y probarse con una corriente de LED definida. Un posible montaje de prueba es, por ejemplo: +5 V a través de 1,6 kΩ hacia el ánodo del LED del optoacoplador, cátodo a GND. Con esto circulan aproximadamente entre 2 y 2,5 mA por el LED. En el lado de salida se mide después la corriente de colector del fototransistor.

En este caso concreto de avería, sin embargo, resultó que el optoacoplador no era la causa principal.

El controlador decisivo: SSC3S900

La investigación posterior condujo al SSC3S900, un controlador de conmutación off-line LLC current-resonant. Este componente es responsable del arranque de la etapa convertidora principal resonante.

Especialmente interesantes son tres pines:

• VSEN – detección de tensión de red / brown-in
• VCC – alimentación del controlador
• ST – entrada del circuito de arranque interno

La secuencia básica, de forma simplificada, es la siguiente: tensión de red / bus de alta tensión → pin ST → fuente de corriente de arranque interna → VCC → condensador de VCC → el controlador arranca → convertidor LLC.

El controlador necesita una tensión VCC suficientemente alta antes de poder empezar a funcionar.

La medición decisiva: VCC = 0 V

En el SSC3S900 se constató que: VCC respecto a GND permanecía en 0 V durante el intento de encendido. Esta fue una lectura muy importante.

Primero, sin tensión, se comprobó si había un cortocircuito entre VCC y GND. Brevemente el multímetro mostró una resistencia muy baja. Tras unos segundos, sin embargo, el valor subió notablemente.

Esto es típico de un condensador: al aplicar el multímetro, el condensador está descargado y se comporta brevemente como de baja resistencia. Mientras se carga con la tensión de prueba del multímetro, la resistencia indicada sube. Así se pudo descartar un cortocircuito permanente en VCC.

Quedó, por tanto, la pregunta decisiva: ¿por qué no se carga el condensador de VCC?

VSEN, sospechoso en un principio

En el pin VSEN se midieron aproximadamente 1,27 V. Como este valor está cerca del umbral de arranque, la primera sospecha fue que la detección de tensión de red no habilitaba el controlador.

Por ello se examinó con más detalle la cadena de resistencias de VSEN. El lado superior estaba compuesto, entre otras, por dos resistencias de alto valor de aproximadamente:

• 4,7 MΩ
• 4,7 MΩ

En el lado inferior hacia GND se encontraron:

• 110 kΩ
• 4,7 kΩ

Con esto se obtiene un divisor de tensión clásico de alta impedancia. La resistencia total inferior es: 110 kΩ + 4,7 kΩ = 114,7 kΩ.

En el extremo superior del divisor se midieron unos 105,7 V. Introduciendo estos valores en la fórmula del divisor de tensión: U_VSEN = 105,7 V × (114,7 kΩ / (9,4 MΩ + 114,7 kΩ)) ≈ 1,27 V.

Exactamente ese valor fue también el que realmente se midió. Quedó, pues, claro: el divisor de VSEN funciona, sobre el papel, exactamente como cabría esperar de las resistencias realmente medidas. La avería, por tanto, probablemente no estaba en esta zona.

La pista lleva al pin ST

Con esto, la ruta de arranque en el pin ST pasó al centro de atención. Este pin alimenta el circuito de arranque interno del controlador.

Si esta ruta está interrumpida, ocurre lo siguiente: alta tensión presente → interrupción → pin ST → sin corriente de arranque → VCC = 0 V → el SSC3S900 no arranca → la etapa LLC permanece apagada.

Y exactamente ahí estaba, finalmente, la avería.

La avería real: resistencias „152“ agrietadas

Bajo la lupa se observaron varias resistencias SMD extremadamente pequeñas visiblemente dañadas. En todas ellas figuraba: 152.

El código SMD significa: 15 × 10² = 1500 Ω, es decir, 1,5 kΩ. Las resistencias tenían el tamaño de encapsulado 0402.

A simple vista parecían al principio bastante normales. Solo bajo la lupa se apreciaban grietas, o encapsulados partidos.

Esto también explicaba las mediciones de resistencia previamente en parte del todo inverosímiles, en el rango de los megaohmios: la ruta de arranque de baja resistencia real estaba interrumpida, por lo que el multímetro solo podía medir a través de caminos secundarios del circuito.

Con esto se había encontrado la causa de la avería.

¿Por qué varias resistencias en serie?

En la zona de alta tensión se suelen emplear varias resistencias colocadas en serie. Esto tiene varias ventajas:

• mejor distribución de la solicitación de tensión
• menor carga por componente
• mejor resistencia a impulsos
• menor riesgo de electromigración
• menor disipación de potencia local

Por eso, una cadena de resistencias de este tipo no debería sustituirse simplemente por una única resistencia con el mismo valor total. La disposición espacial forma parte del diseño eléctrico.

¿Valor original o ligeramente aumentado?

Originalmente había montadas varias resistencias de 1,5 kΩ. Con tres resistencias resulta: 3 × 1,5 kΩ = 4,5 kΩ.

Para el SSC3S900 se recomienda, para la resistencia de arranque externa, un rango por encima de este valor. De ahí surgió la idea de usar, en lugar de los 1,5 kΩ originales, por ejemplo 3 × 2,2 kΩ. Con esto resulta: 3 × 2,2 kΩ = 6,6 kΩ.

Esto está más cerca del rango recomendado y reduce, al mismo tiempo, la solicitación de corriente de cada resistencia individual.

No obstante, se aplica: quien quiera reparar de la forma más fiel posible al original debería volver a usar el valor original de 1,5 kΩ. Un cambio a 2,2 kΩ ya es una modificación de diseño consciente y solo debería realizarse cuando el circuito y la función exactos de estas resistencias se hayan comprendido sin ninguna duda.

Sustituto adecuado

Dado que las resistencias originales tienen solo el tamaño 0402, no debería emplearse una resistencia estándar cualquiera. Especialmente interesantes son:

• mayor capacidad de carga
• buena resistencia a impulsos/sobretensiones
• ejecución de película gruesa de alta calidad

Como variante robusta para un cambio consciente a 2,2 kΩ resulta adecuada, por ejemplo, una resistencia high-power 0402 de la serie Vishay CRCW-HP.

Sin embargo, más importante que un fabricante concreto es: el tamaño de encapsulado correcto, el valor de resistencia correcto, potencia de disipación suficiente, resistencia a impulsos/sobretensiones y, a ser posible, buena resistencia a la temperatura.

Qué hace que esta avería sea especialmente interesante

Este defecto muestra muy bien por qué la reparación de fuentes conmutadas a menudo no se resuelve con una única lectura evidente.

El síntoma original era: el relé no conmuta correctamente. La primera sospecha podría ser, por tanto: relé defectuoso.

En realidad, sin embargo, la cadena de la avería pasaba por: el relé no conmuta → la alimentación principal no arranca → el controlador no recibe VCC → el condensador de VCC no se carga → examinar la ruta de arranque → alimentación a ST interrumpida → resistencias 0402 agrietadas.

El relé era, por tanto, solo el extremo visible, o audible, de una causa que estaba mucho más profunda.

Conclusión

En el LG EAY65689424, la búsqueda de la avería llevó desde una alimentación principal de 12/22 V ausente, pasando por el relé y los optoacopladores, finalmente hasta el circuito de arranque del lado primario.

Las conclusiones clave fueron:

• un clic de relé débil o ausente es a menudo solo un síntoma
• los optoacopladores pueden envejecer, pero deben valorarse por su CTR y no solo mediante una prueba de diodo
• una resistencia brevemente baja en VCC puede provenir simplemente del condensador de VCC
• VSEN se puede verificar muy bien mediante los valores de resistencia del divisor realmente presentes
• si VCC permanece en 0 V a pesar de no haber cortocircuito, hay que examinar la ruta de arranque
• resistencias SMD extremadamente pequeñas pueden estar agrietadas mecánicamente aunque externamente parezcan casi normales
• una buena lupa, o un microscopio, forman prácticamente parte del equipamiento básico en la reparación moderna de fuentes conmutadas

En este caso, la causa real resultó ser, finalmente, sorprendentemente poco espectacular: varias resistencias SMD 0402 agrietadas en la ruta de arranque impedían que el SSC3S900 pudiera generar su propia alimentación. Un pequeño defecto de componente con un gran efecto.

Aviso de seguridad

Las mediciones descritas se realizan en parte en el lado primario de una fuente conmutada conectada a la red. Allí pueden permanecer, incluso tras desconectar de la red, varios cientos de voltios en los condensadores. Las mediciones en el lado primario solo deben realizarse con el instrumental adecuado y la experiencia correspondiente. El GND primario y el GND secundario/de la placa base no deben confundirse.