o fet do meio da placa

O FET DO MEIO DA PLACA
Muito comum nos monitores novos, nem tanto nos antigos, esse componente costuma ficar quase no meio da
placa do monitor, entre a fonte e o flyback. Geralmente é um FET de media potencia, para uma tensão de
cerca de 200 volts e corrente da ordem de 10 amperes. A maioria dos monitores usa um componente de
canal N, como por exemplo o IRF630. Alguns modelos usam um de canal P, geralmente o IRF9610. Ele pode
causar vários defeitos diferentes, o que as vezes faz o técnico perder horas valiosas de trabalho procurando
por um defeito em outro setor, como a fonte e a saída horizontal.
Ao contrário da ordem normalmente usada, irei da prática em direção à teoria, primeiro falando sobre os
defeitos relacionados a esse componente, e depois explicando a sua função e funcionamento no circuito do
monitor.
Defeitos mais comuns causados por ele:
Como eu já disse antes, esse FET pode causar diversos defeitos diferentes, dependendo do dano que ele
apresentar e do tipo de circuito onde ele for usado. Os sintomas mais comuns apresentados pelos circuitos
que usam FETs de canal N são diferentes dos apresentados pelos circuitos que usam FETs de canal P. Os
sintomas mais comuns em circuitos com FET de canal N são:
- Fonte fica tentando partir e não consegue
Esse defeito é facilmente identificado pelo ruído emitido pelo chopper (transformador) da fonte, que soa como
um "tic... tic... tic..." (no caso de uma fonte que use o integrado 3842 ou circuito semelhante), ou um "uivo" (no
caso de fontes auto-oscilantes mais antigas, como a do Mtek 1428 e o Samsung CVM4967). O motivo mais
comum para uma fonte chaveada desse tipo fazer isso é a existência de um curto em uma das saídas dela,
geralmente as de maior tensão e corrente. Isso acontece quando o FET entra em curto e faz curto na saída
da fonte que alimenta o circuito de saída horizontal e alta tensão. Para sabermos se o FET está em curto o
jeito mais prático é removê-lo da placa e ligar o monitor. Caso o culpado seja ele, a fonte deve partir. Esse
sintoma também pode ser causado por outros componentes em curto, como o transistor de saída horizontal,
flyback, ou o diodo que existe ligado no dreno do FET. Um defeito no circuito de acionamento do FET
também pode causar esse sintoma se manter o gate dele sempre em nível 1 (acionado).
- Imagem estreita e com pouco brilho, ou com quadro excessivamente grande
Esse defeito é facilmente perceptível quando se muda a resolução. Nesse caso o FET não está cumprindo a
sua função no circuito, que é aumentar a tensão da fonte para alimentar o circuito de saída horizontal e alta
tensão. Ele pode estar aberto, não estar recebendo os pulsos que o fazem chavear, ou estar com solda fria.
Se ele estiver apenas com solda fria e após ressoldá-lo e testar o monitor ele superaquecer, experimente
trocá-lo, pois ele pode ter sido danificado pelo calor. Se ele continuar superaquecendo ou matar a fonte,
verifique o estado da bobina que existe ligada no seu dreno, pois é possível que ela esteja com um curto
entre as espiras. O capacitor que existe depois do diodo e filtra o +B do flyback também pode ser o culpado
pelo superaquecimento e queima do FET. É um defeito bastante comum no monitor TCE DX447 (aquele com
a traseira redonda).
E, nos monitores que usam FET canal P:
- Liga, mas não tem imagem
Esse sintoma pode ser causado pelo FET aberto, caso esse em que não passa nenhuma tensão da fonte
para a saída horizontal, o que faz com que não haja alta tensão e conseqüentemente o monitor não tenha
imagem. A falta de sinal de acionamento também pode causar esse sintoma. Nesse tipo de circuito o
acionamento é um pouco mais complicado que nos circuitos com FET de canal N, porque o acionamento do
FET de canal N é feito em relação ao terra e nos circuitos com FET de canal P o acionamento dele tem que
ser feito em relação ao +B da fonte. Esse defeito também pode ser causado por solda fria ou trilha partida.
- Alta tensão desarma assim que o monitor é ligado
Esse tipo de sintoma geralmente é causado pela atuação da proteção contra raios-X, presente na maioria dos
monitores atuais. Essa proteção atua para evitar que a alta tensão suba acima de um determinado valor em
que possa causar a emissão de raios-X acima do limite aceitável. O FET pode causar esse defeito se estiver
em curto, fazendo com que a tensão no pino +B (alimentação) do flyback seja igual a da fonte, pois nesse tipo
de circuito o FET serve para reduzir a tensão depois que ela sai da fonte. A melhor maneira de identificar
esse defeito é analisar o FET e o circuito ao redor dele. É possível inibir a proteção contra raios-X, mas isso
pode causar a queima da saída horizontal devido aos picos de tensão vindos do flyback, descargas elétricas
nas proximidades da chupeta ou até mesmo a quebra do pescoço do tubo nos casos mais extremos, devido a
alta tensão excessiva.
- Saída horizontal queima direto
Esse defeito é bem semelhante ao anterior, mas nesse caso a proteção contra raios-X não existe ou não
consegue atuar antes da queima do transistor. Em um monitor de 14 polegadas funcionando normalmente os
picos de tensão no coletor do transistor de saída horizontal podem chegar a cerca de 1200 volts, variando
conforme o circuito. A função do chaveamento do FET é variar a tensão que alimenta o +B do flyback
conforme a freqüência da varredura horizontal, para que a alta tensão e a largura da imagem sejam iguais em
todos os modos de tela. Se o FET entrar em curto e a tensão no +B dobrar, por exemplo, os picos já serão
suficientes para queimar o transistor, que tem um limite de tensão de 1500 volts.
Um pouco de teoria
Abaixo temos o circuito simplificado de um conversor elevador de tensão usando um FET de canal N:
Como podemos ver, o FET tem o seu source ligado diretamente ao terra da saída da fonte (eventualmente há
um resistor, usado como sensor de corrente), e o dreno ligado no indutor. A finalidade do chaveamento do
FET nesse tipo de circuito é aplicar toda a tensão da fonte no indutor para que ele armazene energia. No
momento em que o FET deixa de conduzir, a energia armazenada no indutor vai fluir através do diodo para o
capacitor de filtro da linha de +B do flyback. O gate do FET recebe um sinal sincronizado em freqüência com
a varredura horizontal e com largura de pulso variável. Quanto maior a largura de pulso do sinal, maior será a
energia armazenada no indutor e maior será a tensão no pino de +B do flyback. O circuito de controle do FET
varia bastante entre um modelo de monitor e outro, mas de um modo geral os pulsos vem do mesmo
integrado que gera o sincronismo horizontal. Essa topologia de circuito é conhecida como "boost" ou "stepup", porque a tensão de saída será sempre igual ou maior que a de entrada.
Esse é o circuito simplificado de um conversor abaixador de tensão que usa um FET de canal P:
Agora, do mesmo modo que no circuito anterior, o dreno do FET é ligado no indutor, mas o source dessa vez
é ligado no +B da fonte, e não mais no terra. Quando o FET conduzir, ele estará armazenando parte da
energia no indutor e parte no capacitor de filtro do +B do flyback. Quando o FET abrir, a energia armazenada
no indutor será entregue ao capacitor, pois o diodo ligado ao terra fará com que o indutor se descarregue por
ele, mandando toda a energia para o capacitor. Novamente, quanto maior for a largura de pulso, maior será a
tensão que alimentará o flyback. Existem alguns monitores - como o Philips 14B - que possuem um regulador
abaixador com FET canal N (combinação rara, muito pouco usada), e geralmente nesses casos o sinal do
gate é isolado por um transformador, pois tem que ser referenciado ao source, que nesse caso será ligado na
bobina.
Na maioria dos monitores, não existe um circuito de feedback baseado diretamente na tensão do +B do
flyback. O sinal que o FET recebe é um trem de pulsos com largura variável, sincronizado com o sinal de
varredura horizontal. A referencia para a regulagem da tensão geralmente vem da retificação do sinal de um
pino do flyback, por onde é monitorada a alta tensão. Em alguns monitores, como o IBM G50 por exemplo, a
tensão do +B do flyback é regulada conforme a tensão da base do divisor de foco e screen, que por sua vez é
totalmente dependente da alta tensão. Esses métodos garantem que a alta tensão e a largura da imagem
sejam praticamente uniformes, independentemente do modo de tela usado.