Fundamentos de Buses de Control y Fuentes de Alimentación en Electrónica: Diagnóstico y Solución de Averías

Buses de Control Serie

El bus I2C es el más popular de los buses de control. Utiliza un sistema multimaestro, es decir, cualquiera de los dispositivos conectados puede controlar el bus, siempre que este se encuentre inactivo en ese momento. Este bus se forma por dos líneas básicas, ambas direccionales:

• Línea de Datos (SDA): A través de esta línea se transmitirá la información. En estado de reposo, estará a nivel alto, y el cambio de este estado indicará el inicio de una transmisión.
• Línea de Reloj (SCL): Por este cable, el gestor del bus generará un tren de impulsos cuando se transmita por la línea correspondiente.

El bus IM utiliza una línea de identificación que, unida a las de reloj y datos, forma un bus de tres hilos. Los dos primeros serán unidireccionales, gestionándolos con el microprocesador de control. La línea de datos será bidireccional para permitir la lectura y escritura de datos.

Averías Típicas en Sistemas de Control

1. El televisor no arranca: La fuente de alimentación tendrá sus tensiones básicas, pero la alimentación no llegará a los circuitos de señal y sincronismos.
2. El televisor no arranca, el LED de encendido parpadea: Este es un síntoma que implica que el microcontrolador está funcionando (genera el encendido intermitente del LED a modo de código de error), pero no puede iniciar el funcionamiento del equipo.
3. El televisor no acepta órdenes: La avería puede encontrarse en el controlador del teclado o en las teclas.
4. No se memorizan las emisoras: La avería está en la memoria del sistema de control, o bien en la batería que mantiene su información.
5. El televisor no ejecuta alguna orden concreta: Si se avería uno de los puertos de salida, notaremos que no se puede controlar alguna de las funciones analógicas (brillo, volumen, etcétera).
6. El mando a distancia no responde: El problema está en el mando o en el televisor. Una forma de comprobar el mando es pulsar una tecla mientras se apunta hacia una cámara de televisión.

Fuentes de Alimentación para Equipos de Imagen

La fuente de alimentación es el circuito encargado de proporcionar la energía a los diferentes procesos de un equipo. Su misión es dotar de las tensiones de polarización a cada etapa y ser capaz de suministrar la corriente suficiente para que los demás circuitos trabajen adecuadamente. Hay tres tipos principales:

• Fuente de Alimentación Lineal: Es la de uso más generalizado en equipos electrónicos.
• Fuente de Alimentación Conmutada: Permite suministrar una gran potencia con un tamaño reducido. Los receptores de televisión utilizan este tipo de fuentes.
• Convertidores DC/DC: Si el suministro procede de una batería, utilizaremos un convertidor para conseguir las tensiones de polarización. Las cámaras de video incorporan estos circuitos.

Fuentes de Alimentación Lineales

A) Principio de Funcionamiento:

1. Transformación: Adapta el nivel de la señal de red a la tensión necesaria para alimentar el circuito. La entrada y salida son tensiones alternas.
2. Rectificación: Transforma la señal alterna del transformador en otra cuya corriente no cambia de sentido. La tensión de salida será continua, de tipo pulsatorio.
3. Filtrado: Reduce las variaciones de tensión de salida del rectificador. La señal va adoptando un nivel más o menos estable.
4. Estabilización: Se encarga de que la tensión de salida mantenga en todo momento el valor exacto que se necesita para polarizar el circuito.

B) Circuitos Reales:

El circuito toma la tensión de red y, tras pasar por un fusible de protección, la lleva hasta un primer filtro que no aparece en la estructura básica. Se trata de un filtro de red de tipo paso bajo, que bloqueará cualquier señal transitoria de alta frecuencia que pudiera existir en la red eléctrica, evitando así que pase a nuestro aparato.

Fuentes de Alimentación Conmutadas

A) Principio de Funcionamiento:

La tensión que llega de la red eléctrica se rectifica directamente, sin utilizar transformador de entrada. Este rectificador entrega la señal pulsatoria de su salida a un filtro, que obtendrá una onda de nivel más estable. Una vez reducido su valor mediante resistencias, alimentará al oscilador y al comparador. Al recibir la alimentación, el oscilador empezará a generar una onda que se aplicará al modulador PWM. Este modulador sacará por su salida un pulso que se aplicará al conmutador, aplicándole al transformador unos impulsos de alta frecuencia y elevada tensión. Utilizaremos un transformador.