Se observa un comportamiento logarítmico con una posible asíntota en y = 35ºC tras dos horas de funcionamiento después de la reparación de Pierre y Atl mod.
Graficando datos capturados por sensor LM35 en Arduino Monitor Serie
Mah xipano
Problema
Insatisfechos con las gráficas obtenidas por el Arduino Serial Plotter, con sus raras escalas y repleta de interferencias generadas por las variaciones de voltaje (capturadas por el sensor LM35 durante los registros), decidimos hacer nuestras propias gráficas en R.
Resumen
Se modificó nuestro bosquejo de Arduino, de modo que lo único que se imprimiera en el Monitor Serie fueran pares ordenados X1, X2. Donde X1 = segundos transcurridos y X2 = temperatura registrada en tiempo X1. Después se realizaron tres pruebas, dos con un tiempo de 3600 segundos y una de 7200 (con distintos aparatos: Apple Tv, Philips DVD, Wii U), durante las cuales se registraron las medidas de temperatura por segundo con el bosquejo mencionado, todas las pruebas fueron realizadas con una luz de fondo al 100%. A continuación se copio la información del Monitor Serie y se guardó en un archivo de texto con extensión .csv para su futura exportación a R en donde se realizaron las graficas respectivas junto con una regresión local de el paquete lattice encontrado en librería de R.
La televisión pudo utilizarse por un periodo de 2h sin alcanzar los 35ºC (temperatura máxima de funcionamiento recomendada en el manual de usuario oficial de LG).
Existen diferencias en el comportamiento del aumento de la temperatura interna dependiendo del equipo que se esté utilizando o quizás dependiendo de la naturaleza de las imágenes presentadas durante las pruebas, aparentemente, el menor aumento de temperatura por unidad de tiempo se obtiene mediante transmisión por RGB observando videos en youtube, mientras el mayor se observa jugando Wii U conectado mediante HDMI. Dicho esto, aclaramos que la afirmación del párrafo anterior sigue siendo válida en ambos casos.
Archivo de datos capturados en extensión .csv, se obtiene con bosquejo anterior Ejemplo
Script de R para graficar datos con regresión local: Script
Procedimiento
Con el sensor LM35 instalado en el interior de la TV, aislado y apartado lo suficiente para evitar cortos circuitos (ver esta entrada para mas información). Se importó el nuevo bosquejo a nuestro Arduino, el cual se colocó en la parte posterior del televisor de manera que pudieramos conectar el LM35 (hicimos una perforación en la parte trasera de la tele para dar salida a los cables del LM35 instalado adentro) y se realizaron tres experimentos para los cuales se mantuvo abierto el Monitor Serie de Arduino y al finalizar cada experimento se copio la información del Monitor en Serie y se pasó a un archivo de texto para guardarla con extensión .csv para después importarlas a R.
Después se realizó el script de R que se presenta a continuación:
#R Plot - Graficando regresión local a partir de medidas con interferencia
#Medidas de temperatura de interior de TV LG m2762d tomadas con transistor LM35
#instalado en su interior, datos capturados con Arduino.
#Bosquejo de Arduino, apunta un par ordenado x,y donde x = segundo, y = temperatura
#en el monitor en serie. Uno por línea, estos datos fueron después copiados y pegados
#En un editor de texto y guardados con extensión .csv para su futura manipulación en R
#EL SIGUIENTE SCRIPT ESTÁ DESARROLLADO PARA GRAFICAR LOS DATOS CAPTURADOS JUNTO CON UNA
#REGRESIÓN LOCAL. LA FINALIDAD ES LA PRESENTACIÓN DE UNA CURVA DE TEMPERATURA
#CONTRA TIEMPO PARA ESTE EQUIPO DESPUÉS DE LA REPARACIÓN DE PIERRE Y MODIFICACIÓN ATL
#CON EL OBJETIVO DE PREVER FUTURAS PROBLEMÁTICAS EN LA PLACA DEL INVERSOR
#COMO USAR:
#
#------------------------------------------------------------------------------------
#Importando archivo:
#/Users/Administrador/Desktop/prueba_temperatura_8_jul_appletv
plotdata <- read.csv("directorio_de_archivo/archivo.csv")
#Graficando con regresión local (LOESS) con ayuda de lattice (librería de R)
#importando libreria de lattice
library(lattice)
#panel function pa' paintar pimped líneas
panel_fn <- function(x, y, ...)
{
panel.xyplot(x, y,col = "cornflowerblue" ...)
panel.xyplot(x, y, type = "smooth", col = "gray33", lwd ="4", ...)
#panel.abline(v = 3600, col="darkorange")
panel.abline(h = 35, col="orangered")
}
#plotting you menso!
xyplot(plotdata$X2 ~ plotdata$X1, panel = panel_fn, pch=".", cex = "2",xlab = "Etiqueta X", ylab = "Etiqueta Y" , main = "Título principal", xlim=c(0, max(plotdata$X2)), ylim = c(20,40) )
Basta sustituir <directorio_de_archivo/archivo.csv> por la ruta hacia tu archivo en la primera línea del código y correr el script para obtener la gráfica.
Resultados
Prueba 1. Apple TV, aprox 60 minutos
Línea naranja-roja horizontal en y = 32ºC. Supuesta asíntota según entrada anterior bajo una prueba por RGB de 1 hora 40 minuots. Aquí ya la está alcanzando en 1 hora. ¿Es RGB más cool?
Prueba 2. Philips DVD, aprox 60 minutos
Se puede apreciar que a pesar de que la Prueba 2 inició a una temperatura menor que la Prueba 1, se alcanzó la misma temperatura al cabo de 1 hora. ¿A qué se debe?
Prueba 3. Wii U, aprox 2 horas
Aparentemente se calienta mas rápido con Wii U. Podemos ver que en menos de una hora ya se rebasó la «asíntota» de 32ºC. También podemos ver que no parecen existir interferencias, debe ser por el convertidor AC/DC del Wii U. ¿Bonito no?
Conclusiones
Todavía no estamos seguros de nada en específico pero podríamos afirmar lo siguiente:
O utilizar la televisión por RGB es lo que menos genera estrés por temperatura y utilizarla con Wii U es lo que más.
Ó cada vez se está calentando más rápido nuestra televisión.
Debemos mencionar que en la prueba de 2 horas se comenzó a percibir un olor peculiar cómo a plancha caliente alrededor del segundo 6000. No era un olor a quemado, pero tampoco muy agradable. Pienso que quizás es buena idea dejar reposar la PCB dentro de agua destilada después de la reparación y limpieza (nosotros utilizamos alcohol isopropílico para limpiar después de las reparaciones) para eliminar cualquier residuo químico que pudiera despedir gases no deseables.
Secuela
En un par de semanas más, dándole uso a nuestra televisión vamos a abrirla nuevamente para ver el estado de nuestra PCB del inversor (pieza reparada) y de una vez crearemos un manual con instrucciones para realizar la reparación de Pierre y la modificación de Atl paso por paso, reuniendo las recomendaciones y advertencias que se conocieron durante la experimentación documentada en este, nuestro Blog de Vida.
Por otro lado, me parece intrigante la belleza que presentan los patrones de interferencias en las pruebas de Apple Tv y Philips DVD, y estamos pensando en traducir algunas secciones superiores de estas interferencias para escucharlas en forma de música.
Si crees en ti mismo y de veras quieres algo, vas y lo consigues – Andy Ruiz Jr.
Mantener brillo automático desactivado y luz de fondo a 100% en todos los perfiles
Mah cualli yohualli
Resumen
Hola amigos de Atl Tlachinolli, nos complace informarles que todo indica que se logró alcanzar la meta de poder utilizar la televisión por periodos entre 90 y 120 minutos sin rebasar una temperatura elegida por seguridad de 32ºC, resulta que una configuración con luz de fondo al nivel máximo reduce el estrés generado por el calor. A continuación presento el video de la evidencia:
Conclusión
Nuestras recomendaciones tras la reparación de Pierre y la modificación de Atl son que se mantenga desactivado el brillo automático y se configure la luz de fondo en 100% para todos los perfiles con el objetivo de alargar la vida del televisor (si, todavía mas).
En el manual de usuario de este televisor, el cual agrego a continuación
se puede encontrar la temperatura máxima de uso, que es de 35ºC. Por lo que creemos que podríamos utilizar la TV por quizás una hora más en el mejor de los casos antes de llegar a 35ºC, sumando un total de tres horas de uso posibles antes de alcanzar esta temperatura, lo cual es un tiempo bastante cordial para entretenimiento, se podía decir que hasta excesivo. Por lo mencionado, creemos que no será necesario la instalación de ventiladores que se había propuesto anteriormente, a menos que queramos organizar un maratón… lo cual no estaría mal, pero por lo mientras lo dejaremos ahí.
Secuela
Y al final del día, parece que ese puerto USB «inutil» que mencione, que se encuentra en la parte trasera del televisor, puede que no sea tan inútil… Todavía no estoy seguro pero quizás sea posible hacer una modificación desde el menú de servicio (menú para servicio técnico oculto) para conseguir utilizar este puerto para la visualización de imágenes, reproducción de música e incluso películas contenidas en el USB insertado.
A continuación presento un enlace que habla acerca de el tema:
Originalmente, el método se presentó para los modelos XXLHYYYY y XXLF25YY.
Pero entre los comentarios encontramos alguien que afirma que también funciona para m2762-pz, a continuación agrego una captura del comentario mencionado:
¿Funcionará para nuestra m2762d-pc?
Sería genial poder ver películas con una USB desde nuestra TV resucitada.
En el mismo enlace, encontramos la información para entrar al menú de servicio
Pudimos entrar al menú de servicio con el método presentado en la imagen anterior, pero no existía la opción «Tooloptions», a continuación presento la información del menú de servicio de mi LG m2762d-pc
LG FLATRON M2762D
ENTER SERVICE MENU?
PRESS MENU IN CONTROL AND IN TV SET UNTIL PASSWORD ASKED
ENTER 0000
SERVICE MENU APPEAR
SERVICE MENU INFORMATION
MODEL : M2762DUPM/LPL27_LM270WF1
S/W VER : 3.01.0
UTT : 19956
ADC CAL.
RGB : OK
YPbPr(SD) : OK
YPbPr(HD) : OK
00 HDCP : OK (5b,2e,0d,f8,c1)
………………….………………….………………….………………….………………….………………….
AREA OPTION: MEXICO
POWER OFF HISTORY
SS CONTROL
BAUD RATE 9600
AUDIO EQ ON
CHANNEL MUTE OFF
SYNC LEVEL
DTV SNR&DVI/HDMI Status
later i tried to enter same menu but entered this ONE instead
not really sure if i did something different
ADC CALIBRATION : RGB
ADC AJUST
SUB B/C ADJUST
W/B ADJUST
WHITE PATTERN : OFF
2HOUR OFF : ON
UART DOWNLOAD
FACTORY MODE : OFF
DEBUG MODE : OFF
Supongo que el firmware es demasiado viejo, leí que con el 3.15 funcionaba para otros modelos de m2762d, el gran problema es que esta entrada es tan vieja como la tele… por lo que todos los enlaces estas muertos. He estado navegando por doquier sin poder hallar este archivo…
¿Alguien que tenga esta TV que pueda ayudarme a revisar la versión de su firmware?
En caso de que sea alguna funcional para la modificación sería maravilloso que pudiera extraer el firmware siguiendo las instrucciones de el siguiente enlace:
Limpieza de zona dañada en PCB, pasta térmica y disipador de calor en componentes problemáticos
Tras la experimentación realizada en la entrada anterior, en donde se modificó el componente C418 del inversor de voltaje de la TV LG en cuestión. Se observó que se presentó carbonización seria en la zona de modificación (aunque fue practico haber soldado el condensador en paralelo por detrás de la PCB, parece que esto provocó que la zona, al recibir calor por ambos lados, fuera carbonizada en mayor grado que antes de la modificación).
Es importante recordar que el carbón es un material utilizado para fabricación de resistencias, por lo que, esta zona quemada en la PCB, dependiendo que tan carbonizada se encuentre, puede llegar a conducir electricidad, creando un corto circuito entre componentes aledaños (puede comprobarlo usted mismo midiendo resistencia con un multímetro en la zona carbonizada), lo cual es recalcado por el autor del siguiente enlace:
quien hace una reparación inmaculada de una PCB de un equipo de audio que parecía no tener solución alguna, a continuación agrego una captura en donde el autor menciona la importancia de limpiar la carbonización:
«Es imperativo quitar TODAS las zonas carbonizadas de la PCB» – xsdb@comcast.net
Le damos las gracias al autor de este artículo y aprovechamos para afirmar la gran utilidad del mismo.
Me parece que dicha situación de cortos circuitos provocados por carbonización es la causa por la cual algunas personas presenten problemas con esta TV, inclusive inmediatamente después de haber realizado la sustitución de componentes incinerados.
Se tiene evidencia de lo mencionado en un comentario de este video en Youtube. A continuación se agrega una captura de dicho comentario:
¡André menciona que los capacitores que sustituyó, se quemaron de nuevo en tan solo 10 minutos de funcionamiento del equipo!
PCB de Pierre
Consideramos que puede ser la causa de la carbonización continua que llegó a un estado crítico al cabo de unos meses como en el caso de Pierre.
Mientras trabajábamos en la limpieza exhaustiva de las zona carbonizadas pudimos apreciar, al remover las capas de carbón externas con una herramienta puntiaguda, que en efecto se veía un canal de carbón donde se podía apreciar que se estaba provocando un corto circuito entre componentes de la zona problemática, a continuación se muestran las fotografías de estas resistencias disfrazadas que habíamos pasado por alto.
Zona problemática 1: Se observa que existía un corto entre el extremo derecho del componente C418 y el extremo inferior del componente C407, generado por la carbonización de la PCB en la zona.
Zona problemática 2: se puede ver que existía un corto desde el pin izquierdo del transformador hacia el extremo izquierdo del componente C408, generado por un camino carbonizado.
Esta es una prueba de la importancia que representa quitar TODO el residuo carbonizado en una PCB antes de realizar cualquier sustitución de componentes en la zona dañada. Técnicamente, dejar zonas carbonizadas es cómo conectar resistencias al azar entre componentes de la zona problemática. En la siguiente galería de columnas se observa el proceso de eliminación de residuo carbonizado.
Después de quitar todo lo que se pudo mediante el rascado con la herramienta puntiaguda, se procedió a pulir con ayuda de un taladro de mano para asegurarnos de que no quedara ningún rastro de material debilitado a causa de las altas temperaturas provocadas por la ignición (use mascarilla o cubre boca) . Quitamos todo lo que se removía de forma fácil, es decir, sin necesidad de aplicar demasiada fuerza, sin importar que se tuviera que eliminar parte de las pistas del circuito en el proceso. En la galería se muestran algunas imágenes del trabajo y el resultado.
En el siguiente video se explica el proceso y se puede ver la aplicación del adhesivo térmico y colocación del disipador en la Zona problemática 1, así como la TV en funcionamiento después de aproximadamente 30 minutos:
En una entrada anterior de Atl Tlachinolli, probamos la conductividad eléctrica de una resina epóxica resistente a altas temperaturas, con la que se pretendía resanar los hoyos que quedaran tras la limpieza del carbón, en las ultimas imágenes de la galería anterior, se ve la PCB lista para ser resanada con esta resina, pero en un agraciado ataque de curiosidad en el que le acercamos una flama de un encendedor de cocina a un pequeño pedazo de este material epóxico (secado y resanado de forma apropiada) observamos que el material era sumamente inflamable, cómo se muestra en esta captura del video anterior:
¡Dios mío, XTREME REINFORCED es inflamable!
decidimos dejar los agujeros sin rellenar y solo completar las pistas puenteando con pequeñas porciones de cable, como se ve en las primeras dos imágenes de la siguiente galería. Si consideramos que la PCB ya presentó ignición anteriormente, no queremos para nada tener un material tan inflamable cerca de la zona problemática.
Además pensamos que, aunque se viera bastante feo dejar los hoyos al descubierto, esto bien podría facilitar la ventilación de la zona.
Se aprovechó el hecho de contar con 5 capacitores de repuesto y se cambiaron los dos incinerados así como tres que fueron nominados como los «aparentemente mas dañados», nos quedamos solo uno de los capacitores originales de la zona, se nota fácilmente en la ultima imagen de la siguiente galería por su color azul percudido.
Por ultimo se aplicó el adhesivo térmico STARS-922, en todas las uniones de los capacitores en cuestión de la zona 2 y en la parte superior de los capacitores de la zona 1, en donde se colocó un disipador de calor para transistores, con la idea de impedir que el calentamiento de dicha zona dañe más la PCB.
No teníamos idea de cuanto tiempo esperar para que este adhesivo térmico secara. Es difícil encontrar información técnica del producto. Tampoco estábamos seguros de que fuera a pegar de forma apropiada. Fue de gran ayuda una entrada del Blog «The Unremarkable Adventures of an Electron » que trata de echar un poco de luz sobre este misterioso producto. Además de interesante, nos pareció útil y divertida. Aprovechamos para agradecer al autor de este blog por compartir sus hallazgos. A continuación agrego el enlace de la entrada mencionada:
En dicha entrada se concluye que STARS-922 tiene un poder de adherencia similar al silicón común.
En esta otra entrada, del mismo blog, se compara la capacidad de resistencia térmica de dicho producto con el de otros productos fabricados para el mismo propósito:
Respecto al tiempo de secado, no se pudo hallar nada, pero existía información acerca del «tiempo de coagulado», que suponemos que es similar, pero nos pareció demasiado corto. En la siguiente captura del blog epicbearquest (mencionado anteriormente), vemos una práctica compilación de información técnica disponible acerca del producto:
A que demonios se refieren con «yeso»– unremarkableadventures «Tiempo de coagulado» de 3 minutos…
Decidimos dejarla secar al menos un par de horas, se montó la TV y se preparó nuestro termómetro con alarma hecho con Arduino para realizar nuevamente la prueba de funcionamiento. Media hora reproduciendo una película DVD desde la entrada HDMI con configuración de imágen Estándar (luz de fondo 80%).
La prueba se inició a una temperatura de 22ºC y en el tiempo final, después de media hora, la temperatura alcanzó un valor de 30ºC, A continuación se agregan las imágenes del Arduino Serial Plotter de nuestro termómetro al inicio y al final de la Prueba 0:
Iniciando Prueba 0 a una temperatura de 22ºC, a punto de encender TV.Finalización de Prueba 0, temperatura final de 30ºC. Aumento de 8ºC.
Todo indicaba que no se obtuvo una disminución de la temperatura interna de la TV tras las modificaciones. Además alrededor del tiempo T = 15 minutos, pudimos percibir un silbido agudo que nos preocupó, pero decidimos continuar con la prueba ya que fue cuestión de tan solo una fracción de segundo y todo pareció funcionar normal, aunque si se percibió un ligero aroma tlachinolli. Al terminar la prueba e inspeccionar la placa del inversor, observamos que la zona problemática 1 se encontraba intacta, mientras la zona problemática 2 había sufrido una ligera carbonización externa. Procedimos a limpiar la zona y se pudo notar que el problema venía de un transformador aledaño, el cual, durante la limpieza de la placa, se le quitó algo de residuo carbonizado, aquí se ve una captura del transformador limpio, antes de la prueba:
Transformador de Zona 2 antes de prueba
Parece que limpiar la carbonización del transformador dejó expuesto el aislado del mismo y al llegar a cierta temperatura se derritió y formó esta burbuja que se muestra en la siguiente imagen.
Note la pequeña burbuja que se observa en medio de los dos pines del transformador EEL-19W de la Zona 2
La burbuja era realmente dura y no pudo removerse ni con un escalpelo afilado (no se quiso hacer demasiada fuerza). Se decidió dejarla, y aislar la zona con más «yeso» STARS-922. Rezamos por que el transformador no se hubiera dañado demasiado. Volvimos a armar la TV, pero esta vez completamente para colocarla verticalmente en un escritorio.
Se realizaron un par de pruebas finales:
Prueba con luz de fondo en 40% (la mitad que en lo anterior)
Prueba con luz de fondo en 80% (de nuevo pero en vertical)
En esta ocasión cada prueba se continuó hasta alcanzar una temperatura interna de 32ºC.
Se esperaba que al utilizar la TV con una luz de fondo más baja pudiera utilizarse durante un periodo de tiempo mayor, antes de alcanzar una temperatura de 32ºC. Se consideró la temperatura crítica o de apagado de equipo. Este valor fue elegido después de consultar el manual del equipo, que puede encontrarse en el siguiente enlace:
En el cual se menciona la «emperatura de funcionamiento»
Imperator
en la sección de condiciones de entorno que se encuentra al final del apéndice de especificaciones del producto. Aquí se agrega una captura de lo antes mencionado:
Observe la «emperatura de funcionamiento»
La Prueba 1 duró aproximadamente 55 minutos antes de llegar a la temperatura límite.
Al final de la Prueba 1 (los últimos segundos), la pantalla comenzó a tener esos parpadeos de luz de fondo tan temibles. Pero no se percibía en absoluto olor sospecho. Se apagó el Televisor y se esperó a que se estabilizara la temperatura antes de proceder con la Prueba 2 (Prueba 1 realizada en la madrugada, Prueba 2 en la mañana, mas de 7 horas después, temperatura inicial idéntica).
A continuación se muestra la captura final del Serial Plotter de Arduino para la Prueba 1:
Final Prueba1, 55 minutos para llegar a temperatura crítica a un 40% de luz de fondo.
Al comenzar la Prueba 2 se apreció el parpadeo o «flickering» pero no duró más que un par de segundos, después de los cuales no volvió a percibirse durante toda la Prueba 2.
La Prueba 2 duró aproximadamente 57 minutos antes de llegar a la temperatura límite.
Se concluyó que disminuir la luz de fondo a la mitad, en este caso, no representa una disminución de temperatura interna durante el funcionamiento.
Olvidé tomar las capturas de la Prueba 2 ya que fue realizada jugando MK8 conectado por HDMI y obviamente implicó distracción. Tan solo tomamos la captura al final, cuando ya se había alcanzado la temperatura máxima despues de unos 57 minutos y ya se había apagado el equipo. Agrego dicha captura a continuación:
Prueba 2 finalizada a 57 minutos del tiempo inicial. Enfriamiento en proceso.
No se percibieron ruidos extraños ni tampoco aromas desagradables durante la Prueba 1 ni durante la Prueba 2 (parece que la alta temperatura a la que se expuso el aislado del transformador creó una especie de capa resistente a altas temperaturas, o quizás ayudo el adhesivo térmico adherido).
Se realizó otra prueba similar pero esta vez conectando con la entrada RGB, reprodujimos una película desde la computadora. A continuación agrego las capturas del tiempo inicial y tiempo final, así como una captura donde se muestra la estabilización de temperatura y su regreso a temperatura inicial.
Inicio de Prueba RGB Tiempo inicial = 8:32 p.m. Temperatura inicial = 23ºCFinal de Prueba RGB Tiempo final = 9:17 p.m. Temperatura final = 32ºC Temperatura estabilizada a las 10:22 p.m.
Tardó aproximadamente una hora en volver a la temperatura inicial, lo cual implica una mejora notable si recordamos que anteriormente tardó casi dos horas y eso con un ventilador…
En la Prueba RGB, con un tiempo de 45 minutos, la temperatura interior del televisor aumentó 9ºC
Conclusión
Tras la modificación mencionada, la televisión puede utilizarse por periodos de aproximadamente una hora antes de alcanzar una temperatura indeseable, esto sin expulsar olores desagradables.
Al parecer la cantidad de luz de fondo elegida no se relaciona con la tasa de aumento de temperatura, lo cual contradice nuestra hipótesis.
No se consiguió una disminución de temperatura interior durante el funcionamiento tras la modificación.
Se consiguió una mejora notable en la estabilización a temperatura inicial después de la modificación.
El parpadeo percibido en la finalización de la Prueba 1 se adjudica al estado del inversor de voltaje (se encuentra pandeado por la exposición a a altas temperaturas) y a nuestros puentes colocados en las zonas carbonizadas que fueron eliminadas y no a alguna combustión ya que no se percibió ningún olor extraño durante el trancurso. Es posible que al calentarse la PCB se haya doblado de cierta forma que dificultó la conexión en alguno de estos puentes. Esperamos que no se vuelva a presentar.
Secuela
Nuestra meta es poder utilizar la TV durante un intervalo de tiempo digamos de una película promedio (que creemos que es de unas 2 horas, ustedes que dicen), antes de alcanzar la temperatura crítica. Para lograrlo instalaremos unos ventiladores de 4.5V en la parte trasera del televisor, uno que otorgue entrada de aire y el otro salida, los cuales conectaremos a ese inútil puerto de USB que dice «Service only» en la parte trasera del Televisor. En un par de días iremos al bazar de chatarra en donde seguro encontraremos estos ventiladores a un buen precio (they call me «el-cheapO»). Estén atentos de la ultima modificación a esta Televisión y los respectivos experimentos subsecuentes.
¿Se podrá disminuir la temperatura interior de la TV con una modificación al componente C418?
Problema
Hace algunos días, reparamos una TV LG M276D con el método de Pierre, lo cual se encuentra documentado en esta entrada, el enlace para el método original lo agrego a continuación:
La alegría era notable y agradecimos al autor. A continuación agrego una captura y hacemos una breve traducción:
Pierre advirtiendo de posibles problemas subsecuentes
Pierre se mostró muy amable y nos advirtió acerca posibles fallos subsecuentes e incluso de peligro de posible incendio… su TV presentó complicaciones a unos dos meses de la reparación realizada, nos menciona que la PCB se quemaba cada vez más y despedía un olor a químicos en combustión. ¡Pero que lástima!
Aquí podemos apreciar los daños en la PCB de Pierre:
PCB de Pierre, daños presentados meses después de la reparación.
Se decidió aprovechar esta situación problemática y darle la vuelta para la investigación del tema y búsqueda de una posible solución, todo esto previo a comenzar a darle uso normal a la TV. Se tomó en cuenta la necesidad de fundamentación conceptual acerca de ciertos términos y técnicas de electrónica básica.
Con la siguiente tabla, se definieron los objetos de investigación, a saber:
Tabla de objetos de investigación
En esta entrada, trataremos las primeras tres preguntas, y la ultima se dejara para la siguiente, la cual será la última que trate sobre la reparación de esta TV (al menos por el momento).
Resumen
Se realizó una investigación de los
cuestionamientos mostrados en la tabla anterior, con el fin de comprender el
problema desde una perspectiva mas amplia. Se concluyó que no había un peligro
notable para la placa por los residuos dejados tras la incineración del
condensador de cerámica. Pensamos que una limpieza exhaustiva a la zona
carbonizada y una resanada con resina epóxica en los hoyos que pudieran quedar
tras la limpieza detendría el olor mencionado por Pierre y ayudaría a disminuir
la temperatura interna (consideremos que tener zonas carbonizadas crea una mala
disipación de calor).
Con ayuda de la hoja técnica de los capacitores en cuestión, hallamos su
temperatura adecuada de funcionamiento. Se piensa que la causa de su
incineración fue un sobrecalentamiento muy por arriba de su máximo que es de
85ºC.
Hallamos información que indicaba que un capacitor con un voltaje tan alto y una capacitancia tan baja era “raro” y que quizá sería buena idea sustituirlo por uno del doble de capacitancia.
Trabajamos en las pruebas pertinentes antes y después de la modificación esperando detectar alguna disminución de la temperatura interna mientras la TV se encontraba en funcionamiento, lo cual fue realizado con ayuda de un Arduino Uno y un transistor LM35, instalado en el interior de la televisión, pegado al chasis trasero. Se concluyó que la TV funciona de forma aparentemente correcta tras la modificación del componente C418, pero no hubo una mejora notable respecto a disminución de temperatura interna durante el funcionamiento del equipo, lo que se encontró fue que aparentemente hubo una posible mejora en el filtrado de altos voltajes, la cual se aprecia en la disminución de ruido introducido en las mediciones del sensor LM35 notada después de la modificación.
Requerimientos
1. TV LG M276D reparada con el método de
Pierre
2. 1 capacitor de cerámica con valor 5pF
6kV
3. Placa Arduino
4. Transistor sensor de temperatura LM35
5. Cables, herramienta, soldadura,
cautín.
6. Computadora
Procedimiento
Se realizó una investigación de los
cuestionamientos mostrados en la tabla anterior, con el fin de comprender el
problema desde una perspectiva mas amplia. Se concluyó que no había un peligro
notable para la placa por los residuos dejados tras la incineración del
condensador de cerámica. Un capacitor de cerámica se compone de algún metal conductor,
algún material cerámico y una cobertura fenólica, esta información fue hallada
en el siguiente enlace:
Aquí hay una captura interesante del enlace anterior, en donde se muestra el proceso de fabricación de un condensador cerámico, podemos ver que es como un sándwich, en donde los panes son conductores y el relleno; un dieléctrico cerámico. El “sándwich” es después bañado en una deliciosa resina fenólica para aislarlo y protegerlo:
Construcción de un condensador cerámico
Quizás los residuos de la cobertura
fenólica tras la incineración sean los que provoquen que la televisión expulse
un olor peculiar al estar en funcionamiento, ya veremos cuando limpiemos
totalmente la carbonización y resanemos, si se sigue percibiendo este aroma, en
la presente entrada se mantuvo la zona carbonizada (tan solo una ligera
limpieza que fue realizada desde la ultima reparación) para poder comparar en
el futuro los datos, e indagar acerca de la efectividad de las reparaciones.
A continuación comparto el enlace de la
hoja de seguridad para los capacitores utilizados en la reparación de Pierre:
En la cual se menciona la temperatura funcional recomendada para el componente. Hallamos que la temperatura máxima de funcionamiento recomendada para este capacitor es de 85ºC, la cual de no es muy alta, a continuación presento una captura de la información mencionada:
Rango de temperatura de operación de condensador 5pF 6kV
Conociendo la temperatura máxima se diseñó un termómetro con ayuda de un Arduino Uno y un sensor de temperatura LM35 (el cual puede medir temperaturas desde -55ºC hasta 150ºC), así se midió la temperatura de la zona de peligro reparada (C418), el bosquejo (código Arduino), tanto el prototipo fue realizado de manera que se activara una alarma en caso de que la temperatura interna de la TV llegase a rebasar una temperatura considerada de peligro inminente.
Aquí agrego el bosquejo (sketch o código fuente) para su descarga:
Con el fin de no
dañar más la PCB de nuestro inversor de voltaje, se eligió que la temperatura
máxima permitida sería de 50ºC, en caso de llegar a esta se activaría la alarma
y se procedería a apagar el equipo. El intervalo de tiempo elegido para la
prueba fue de media hora.
Una vez confirmado el funcionamiento del prototipo se procedió a realizar la versión final del termómetro. El sensor fue colocado en la parte interna del chasis trasero de la TV, en una zona cerca pero a una distancia segura y convenientemente aislado de la zona problemática ( no queríamos que ocurriera algún corto que tostara nuestro Arduino o hasta nuestra Mac), esto se logró con unas extensiones hechas de cable reciclado, y un taladro de mano. En la galería de la derecha se muestran imágenes del procedimiento mencionado con fines prácticos. La bocina utilizada es una vieja bocina que se extrajo a unos audífonos descompuestos, se modificó para su manipulación con cables más maleables y se le agregó un par de resistencias en paralelo que aportan alrededor de 600 ohmios para evitar daños.
Marca en rosa en donde se perforará
Perforación realizada con taladro de mano PK-500
Sensor LM35 instalado y aislado
Se abrió un pequeño espacio para el cable, puliendo con el taladro de mano la parte media del lado derecho de este recuadro en el chasis posterior.
Parte posterior.
Etiquetado, LM35 out.
Todo listo
LM35 interno conectado a Arduino
Prueba en curso
Se midió la temperatura durante media hora de funcionamiento durante el cual se reprodujo una película con un DVD conectado al puerto HDMI del televisor. La TV se configuro con tipo de imagen estándar (predeterminada, trae 80% luz de fondo).
Este proceso se realizó dos veces: primero antes, y a continuación, después de la modificación del componente C418.
Aquí se muestra una fotografía de dicha modificación, tan solo se agregó un capacitor con los mismos valores en paralelo, lo que es equivalente a tener uno del doble de capacitancia, se soldó en la parte trasera por ser más practico.
Modificación de componente C418
A continuación presentamos un video donde se muestran procedimientos y resultados:
Observación: Las medidas inconsistentes que se pueden observar en las gráficas de temperatura contra tiempo obtenidas a partir de Arduino (esos picos altos y bajos demasiado exagerados) no son mas que interferencia creada por conectar la tv a la corriente alterna, o bien, por conectar aparatos a la TV que estén conectados a la toma de corriente. El sensor LM35 es sumamente sensible a cambios de voltaje (de hecho así mide la temperatura) por lo que estas grandes diferencias de potencial utilizadas por el inversor de voltaje, son detectadas por el LM35 e introducidas a nuestro registro como ruido.
Introducción de ruido provocado por diferencias de potencial en el área de medición para sensor LM35
Resultados
Se pudo comprobar que la televisión SÍ
funciona de manera aparentemente correcta tras la modificación del componente
C418 (sustitución por capacitor con el doble de capacitancia), pero no hubo una
diferencia notable en la temperatura interna del televisor durante su funcionamiento
después de dicha modificación.
Cómo podemos ver en la siguiente captura donde se hace una comparación de las gráficas obtenidas en ambas pruebas, no parece haber una disminución notable en la temperatura interior del televisor durante su funcionamiento, después de realizar la modificación de duplicado de capacitancia en el componente C418 de la PCB del inversor de voltaje, hay que aclarar que la temperatura inicial del segundo experimento (en la parte superior de la imagen) fue de un grado Celsius menor, y podemos ver que este experimento termina un grado menos caliente. Con esto se deduce que no hubo ninguna diferencia, ya que ambos incrementaron la misma cantidad de temperatura en el mismo intervalo de tiempo.
Comparación de ambas pruebas
Lo que puede apreciarse en esta captura, es que tras la modificación, los picos producidos por interferencia mencionados en la observación del problema se vieron disminuidos. Es decir, aparentemente se filtran mejor las variaciones altas de voltaje. Esto parece ser algo bueno pero no nos ayudo a disminuir la temperatura, y por el momento esto es lo que nos interesa así que lo dejaremos a un lado.
Secuela
Algo que nos pareció interesante, lo cual
fue descubierto durante la experimentación,
es que el televisor tardó menos en calentarse que en enfriarse (mucho
menos). Para que la temperatura interior del televisor se estabilizara al
finalizar la primera prueba y para poder iniciar la segunda, tuvimos que
esperar casi dos horas… lo cual nos deja pensando en un mal diseño y en la
posibilidad de adaptar un pequeño ventilador en la parte posterior del TV con
el fin de facilitar la disipación de calor generado en el inversor de voltaje
(podríamos tomar 4.5V del puerto USB que dice “service only”).
Cómo vimos, esta modificación no pareció funcionar para disminuir la temperatura interior de nuestra TV (quizás debimos hacer pruebas mas largas), pero todavía tenemos un as bajo la manga. En la próxima entrada realizaremos la limpieza total y restauración de la zona carbonizada. Para después utilizar un producto que nos acaba de llegar desde China (en realidad llego desde Puebla pero es de China) el cual es un adhesivo térmico que se utiliza por lo general para facilitar la conducción térmica entre un procesador de una computadora y su placa disipadora (que es una estructura con gran capacidad de conducción térmica la cual es colocada encima de los procesadores para que estos no sufran sobrecalentamientos), pero se halló que, en nuestro inversor de voltaje, varios de los capacitores de cerámica tienen aplicada este tipo de pasta, cómo se puede ver en la imagen siguiente:
Capacitores de cerámica aledaños a zona problemática. Note la pasta blanca que se aprecia sobre uno de sus extremos.
¿Por qué no le aplicaron la pasta a los
componentes problemáticos?
Tal vez nunca lo sabremos (cosas de chinos)… en fin. Pretendemos aplicar un poco de este adhesivo térmico a base de silicón en nuestros componentes problemáticos, y quizá hasta utilizarlo para pegarle un disipador de calor a nuestro componente C418 (el cual decidimos dejar con su valor de capacitancia original de 5pf), que por los casos observados, parece ser el primero en sufrir ignición. Con estas ultimas modificaciones se pretende dar por finalizada la reparación de nuestra TV LG M276D y solo quedaría mantenerlos informados acerca de cualquier novedad o problema que se llegase a presentar en el futuro.
¡Eso es todo por hoy amigos!
Estén atentos de las próxima entrada que lo mas seguro es que sea la ultima de este mes que trate de tecnología. Nos vamos a tomar un descanso de tanta electrónica y les prometo que pronto se publicará la primera entrada que trate acerca de artes. Espero que les haya parecido interesante y que le sea de utilidad a algunos. ¡Hasta pronto!
Hola a todos, el día de hoy vamos a
escribir un poco acerca de resinas epóxicas. Y de su posible uso para la
reparación de zonas carbonizadas en placas de circuito impreso.
En el siguiente enlace de la página web
TechWalla:
Mencionan un método de reparación de hoyos provocados por quemaduras en placas de circuito impreso, el cual se logra resanando la zona con resina epóxica. Algunos pasos del método se muestran en la siguiente captura:
Reparar placas de circuito impreso quemadas con epoxy – Techwalla
Mencionan una “resina epóxica para circuitos”. Buscando en la red encontramos la Master Bond Supreme 3HTND-2GT en la página web de la empresa, agregamos el enlace:
¡Esta epoxy aguanta temperaturas de alrededor de 200ºC!
Resina epoxica para circuitos resistente a altas temperaturas
No encontramos información acerca del
precio y parece que solo puede ser comprada en pedidos directos a la empresa
para los que hay que llenar una aplicación previamente…
Se consideró la posibilidad de
sustituirla por resina epóxica normal, la cual tiene una resistencia a la
temperatura de unos 92ºC, como pudimos confirmar en la hoja técnica del
pegamento epóxico de acción rápida de la marca TOP que comparto a continuación:
Aquí vemos una captura de la sección de propiedades de la hoja técnica antes mencionada, note la ultima propiedad de la lista:
Propiedades de pegamento epóxico normal, marca TOP.
Se halló una resina epóxica “reforzada
con acero” de la marca TOP, la cual decía ser “resistente a altas temperaturas”,
desgraciadamente en su página web, el enlace de la hoja técnica del producto no
funcionaba, lo agrego a continuación para que ustedes lo prueben:
Escribimos un correo a soporte técnico para informarles del problema con su enlace para poder tener acceso pronto a esta hoja técnica, aquí agrego una captura del mensaje enviado:
Grito de ayudo a soporte técnico
Se decidió que, en caso de que el producto tuviera una mayor resistencia de temperatura que la epóxica normal (al menos unos 120º, pensábamos nosotros), esto lo convertiría en el perfecto candidato para reparar placas de circuito impreso carbonizadas. Todo indicaba que cumpliría con estas demandas, ya que en la hoja de seguridad del producto, en la sección de propiedades físicas y químicas, se menciona el punto de inflamación a 204.4º como podemos ver en la siguiente captura:
Popiedades Físicas y Químicas de pegamento epóxico XTREME REINFORCED
Sin embargo, no creemos que esta sea la resistencia a la temperatura real. Ya que en la sección de estabilidad y reactividad se lee la siguiente línea, subrayada en esta imagen:
Posible resistencia a la temperatura
Todo indica que esta es la temperatura
máxima a la que se puede exponer el producto una vez seco, lo cual de todas
formas nos vendría bastante bien.
Pegamento epóxico reforzado con acero. ¿Conduce electricidad?
Pero existía otro detalle, la resina mencionada suponía estar “reforzada con acero”, esto generaba la posibilidad de que presentara conductividad eléctrica, lo cual crearía muchos problemas ya que podría provocar cortos circuitos. La verdad es que era poco probable ya que al asomarnos a la hoja de seguridad del producto, en la sección de composición, descubrimos que no tiene acero sino carbonato de calcio y un diluyente, cómo podemos ver en la siguiente captura de dicho documento:
Composición de pegamento epóxico XTREME REINFORCED
Pero en lo que esperábamos a que nos contestara el personal de soporte técnico de ITW POLY MEX, decidimos realizar un experimento y comprobar las propiedades de conducción eléctrica del pegamento epóxico reforzado con acero X-TREME REINFORCED de la marca TOP el cual compramos en Walmart a tan solo 40 pesos, nos pareció que en caso de presentar buenas capacidades para conducir electricidad, nos sería muy útil para otros proyectos futuros, por lo que no sería una mala compra. Se adquirió también el adhesivo epóxico de acción rápida (el normal) en $35, que sería la ultima opción, ya que en caso de que el “reforzado” presentara conductividad eléctrica, decidimos que tendríamos que conformarnos con resistencia térmica de 92º en nuestra zona resanada de la placa de circuito impreso, ya que no podíamos seguir posponiendo la reparación y pruebas, y no teníamos la intención ni de invertir ni de crear un tutorial que necesitara de materiales más costosos.
Aquí les muestro el proceso de experimentación, se añadió una galería a la derecha de la lista con fines prácticos:
Pegamentos epóxicos TOP
Instrucciones de uso al reverso del empaque
Contenido
Mezcla homogeneizada
Aplicación del producto en hoja de papel bond
Línea de prueba para conductividad eléctrica
Se siguieron las instrucciones de la parte posterior del empaque del producto para conseguir una pequeña porción de mezcla.
Se aplicó el producto en una hoja de papel formando una línea de unos 10 centímetros de largo, medio centímetro de ancho y un grosor de unos 2mm.
Dejamos secar el producto como se menciona en las instrucciones hasta que obtuviera su endurecimiento total (una hora).
Con ayuda de un multímetro comprobamos continuidad en nuestra ruta pintada.
Se comprobó la eficiencia conductiva aplicando un voltaje de 120 V a sus extremos, sin resultados positivos, es decir el material puede considerarse aislante.
Resultados
Con la finalidad de demostrar los resultados, se realizó el video presentado a continuación, espero que sea de utilidad:
Video de prueba de conductividad eléctrica en pegamento epóxico reforzado con acero Xtreme Reinforced
Como se puede ver, el pegamento epóxico reforzado con acero XTREME REINFORCED de la marca TOP, no conduce electricidad.
Con estas pruebas, el equipo de Atl
Tlachinolli decidió que el pegamento epóxico reforzado con acero XTREME
REINFORCED de la marca TOP sería el candidato indicado para reparar las
quemaduras en la placa de circuito impreso del inversor de voltaje de la
Televisión LG M276D que reparamos bajo el método de Pierre hace unos días, actividad
documentada en la entrada anterior de este blog.
En cuanto pueda obtener la hoja técnica de este producto epóxico, se la puedo compartir a quien le interese, pero la idea es que se repare el enlace oficial en cuanto antes.
Próximamente realizaremos unas pruebas
para medir temperaturas con un termómetro para altas temperaturas realizado en
el laboratorio con material en su mayoría reciclado, además de un transistor
LM35 que compramos y un Arduino Uno que nos prestaron. Se medirá la temperatura
de la zona problemática en el inversor de voltaje tras la reparación de Pierre
(antes de aplicar la resina). Esto para descartar la posibilidad de que la
temperatura pudiere sobrepasar los 148ºC, lo cual podría provocar que el
pegamento epóxico reforzado con acero XTREME REINFORCED despida gases tóxicos.
Se espera que con las modificaciones realizadas se logre mantener una
temperatura inferior a los 85º durante el uso de esta TV, la cual es de hecho,
la temperatura máxima de funcionalidad adecuada para los capacitores que se
encuentran en la zona problemática.
¡Saludos amigos, y estén atentos de las próximas actividades!
Laboratorio de Atl Tlachinolli, se observan algunos miembros del equipo trabajando en termómetro para altas temperaturas con transistor LM35 y Arduino Uno
Atl Tlachinolli 
