Wednesday, July 28, 2010

Memahami dan mengenal format sinyal video

Mengenal dan Memahami format sinyal video



Sinyal video atau sinyal gambar mempunyai beberapa macam bentuk format. Mengenal dan memahami macam-macam bentuk format video akan sangat berguna untuk mendapatkan kualitas gambar teve.


Sinyal Video RGB
Merupakan sinyal gambar berwarna paling original yang berasal dari 3 kamera yang menghasilkan 3 macam warna yaitu Red, Green dan Blue (RGB). Ketiga macam sinyal ini perlu tambahan sinyal sinkronisasi (horisontal dan vertikal) untuk dapat menampilkan gambar. Monitor komputer misalnya mempunyai fasilitas untuk menampilkan gambar sinyal RGB melalui konektor yang dinamakan konekter tipe-D 15 pin (yang digunakan hanya 5 kabel, yaitu R, G, B, H sync, V sync).

Sinyal Video Component
Pada awal diperkenalkan siaran teve masih merupakan gambar hitam-putih saja. Kemudian baru berkembang menjadi teve berwarna. Pada saat peralihan ini maka teve hitam putih harus dapat untuk menampilkan dari sinyal RGB. Demikian pula teve berwarna harus dapat untuk menampilkan gambar dari sinyal hitam putih.  Istilah tekniknya teve berwarna harus “kompatibel” dengan teve hitam putih. Hal inilah yang menyebabkan bentuk sinyal teve berwarna mempunyai format seperti sekarang ini
Sinyal video komponen merupakan sinyal video 3 kabel yang kompatibel dan terdiri dari :
  • Sinyal Y atau Luminance, merupakan penggabungan ketiga sinyal RGB (Y = R+G+B). Sinyal ini disediakan agar teve hitam putih dapat menampilkan gambar yang berasal dari sinyal berwarna. Sinyal sinkronisasi horisontal dan vertikal tergabung pada sinyal ini.
  • Sinyal chroma (warna) yang terdiri dari sinyal selisah warna (R-Y) dan sinyal selisih warna (B-Y). Untuk teve berwarna harus dapat menerima ke tiga macam sinyal. 
Disini untuk memudahkan pada saat proses untuk mendapatkan sinyal RGB kembali, maka sinyal selisih warna diberi sinyal sinkronisasi warna yang dinamakan sinyal “BURST”


Istilah lain untuk sinyal video component adalah
  • Y,U,V
  • Y, Pb, Pr
  • Y, Cr, Cb


Kenapa tidak ada sinyal Green.
Dengan adanya ketiga macam sinyal diatas. Maka sinyal Green pada pesawat teve akan dapat diperoleh kembali dengan cara me-matrix ketiga sinyal diatas, yaitu dengan rumus matematik (G-Y) = Y- ((R-Y)+(B-Y))


Fasilitas video INPUT untuk sinyal video komponen 3 kabel menggunakan konektor jenis RCA yang umumnya terdapat pada teve layar besar. Input video komponen  jika digunakan untuk menampilkan gambar dari player DVD misalnya, maka akan memberikan kualitas resolusi gambar yang paling prima.


Sinyal Video Y/C atau S-video
Merupakan format sinyal video 2 kabel yang terdiri dari :
  • Sinyal Y atau sinyal luminance.
  • Sinyal C atau warna yang merupakan penggabungan dari sinyal (R-Y) dan (B-Y) menjadi satu kabel.
Konektor untuk sinyal Y/C menggunakan konektor khusus yang dinamakan “mini-din” yang berisi 4 pin, 2 pin untuk Y/C input dan 2 pin untuk Y/C out.
Melalui Y/C input akan diperoleh gambar dengan kualitas sedikit dibawah video komponen.

Sinyal video Composite atau CVBS
CVBS merupakan singkatan dari Composite Video Blanking dan Sync atau Color Video Blangking dan Sync atau ada pula yang menyebutkan Composite Video Burst signal.
Merupakan bentuk format sinyal video satu kabel dan memberikan kualitas gambar dibawah kualitas sinyal video Y/C. Konektor yang digunakan untuk penyambungan sinyal ini adalah jenis RCA (warna kuning) dan ada pula yang menggunakan konektor jenis BNC.


Untuk membentuk sinyal video menjadi satu kabel, beberapa negara tidak ada kesepakatan dalam sistim atau cara penggabungannya (ENCODE). Sehingga didunia saat ini dikenal dikenal 3 macam sistim warna sinyal video CVBS, yaitu
  • Sistim NTSC, dikembangkan oleh Amerika Serikat sekitar tahun ‘50an
  • Sistim PAL, merupakan perbaikan dari sistim NTSC yang dikembangkan oleh Jerman sekitar tahun ‘60an dan diikuti oleh negara-negara Eropa Barat
  • Sistim SECAM yang dikembangkan oleh Prancis sekitar tahun ’60 an dan diikuti oleh negara-negara eks Soviet-Union.
Output dari sirkit video detektor yang terdapat pada pesawat teve merupakan sinyal video CVBS dan sinyal suara FM (5.5Mhz)

Sinyal video RF
Merupakan format gabungan antara sinyal gambar dan sinyal suara menjadi satu kabel yang dipancarkan dari pemancar teve. Menghasilkan kualitas gambar yang paling jelek. Gambar diinputkan lewat RF-input atau antena-input pesawat teve. Setelah melalui proses yang panjang sinyal video RF dirubah kembali menjadi sinyal video RGB untuk diumpankan ke tabung gambar RGB sehingga banyak mengalami cacat atau gangguan-gangguan.


Comb-filter
Pada pesawat penerima teve sinyal CVBS diolah dan dipisahkan kembali agar menghasilkan sinyal warna RGB.  Salah satu proses pengolahan sinyal video CVBS adalah memisahkan terlebih dahulu sinyal Y (luminance) dan sinyal C (warna). Comb-filter adalah nama sirkit untuk memisahkan kedua macam sinyal ini yang dapat menghasilkan kualitas gambar yang lebih bagus dibanding sirkit biasa yang umumnya terdapat pada pesawat teve.


*******************************************************************************************************************

Tuesday, July 27, 2010

Memahami teve stereo

Memahami teve stereo

Jika kita berkunjung se sebuah dealer teve, maka akan menjumpai 2 macam jenis teve stereo.

  • Teve STEREO AV, merupakan jenis yang paling banyak dijual. Teve ini mempunyai fasilitas suara stereo hanya jika digunakan melalui AV INPUT, misalnya untuk dihubungkan dengan player DVD. Tetapi jika digunakan untuk menerima siaran teve hasilnya tetap mono.
  •  Teve RF STEREO, yaitu yang dapat menerima siaran pemancar teve stereo.


Mengenal sistim suara teve RF stereo
Didunia dikenal ada 3 macam sistim suara RF stereo, yaitu 
  • Sistim Amerika atau dikenal sebagai MTS (multi chanel television sound), menggunakan sistim analog dengan sistim AM (amplitudo madulasi)
  • Sistim Jerman atau dikenal sebagai sistim ZWEITON atau A2, menggunakan sistim analog dengan sistim FM (frekwensi modulasi)
  • Sistim Inggris atau dikenal sebagai sistim NICAM, menggunakan sistim digital yang mempunyai kualitas suara mendekati CD dan lebih unggul dibanding dengan sistim analog. Sistim ini diperkenalkan pertama kali oleh BBC pada tahun 1986.


Siaran stereo di Indonesia.
Pemancar-pemancar siaran teve di Indonesia awalnya banyak yang menggunakan sistim A2, tetapi pada perkembangannya selanjutnya hingga saat ini semuanya sudah beralih ke sistim NICAM. Jadi kalau kita masih memiliki teve stereo dengan sistim A2 misalnya maka sistim stereo tidak dapat digunakan lagi.


Kelemahan sistim NICAM dibanding sistim analog ialah masalah sensitivitas penerimaan. Pada sistim analog walaupun sinyal yang diterima lemah biasanya sistim stereo masih dapat bekerja. Pada sistim stereo NICAM jika sinyal yang diterima lemah umumya sistim stereo tidak akan bekerja dan teve otomatis akan beralih ke mono.


Kadang teve stereo timbul problem suara grok-groook-grooook........ Hal ini dapat disebabkan karena antena yang kurang bagus, sehingga menyebabkan penerimaan  sering pindah-pindah antara stereo-mono dan indikator stereo nampak kedip-kedip.






Pemancar stereo NICAM di Indonesia.
Pemancar stereo NICAM menggunakan 2 buah sub-carrier untuk memancarkan sinyal suara :
  • Sub-carrier suara 5.5 Mhz, digunakan untuk menyiarkan sinyal suara-mono dengan sistim FM (frekwensi modulasi) seperti pemancar teve mono pada umumnya agar teve mono tetap dapat menerima siaran.
  • Sub-carrier suara 5.85 Mhz, digunakan untuk menyiarkan sinyal suara-stereo dengan sistim yang dinamakan “modulasi PSK” (phase shift keying). Sinyal stereo 2 chanel dimodulasi menjadi satu chanel sinyal digital dan dinamakan sinyal “Q-PSK”.
Penerima multi stereo.
Beberapa model teve ada yang dapat menerima 2 atau 3 sistim suara stereo, pesawat demikian disebut multi stereo.

 







Sunday, July 25, 2010

Rahasia SMPS saat stand-by tegangan rendah

Rahasia SMPS dengan tegangan keluaran yang dapat berubah dari rendah ke tinggi



Ada beberapa model pesawat dimana pada saat stand-by tegangan keluaran B+ masih rendah, dan akan berubah menjadi tinggi (normal) jika power-on.
Untuk membuat tegangan keluaran masih rendah rahasianya terletak pada photocoupler yang dihubungkan lansung ke ground lewat diode dan transistor (lihat gambar.1) atau lewat transistor saja tanpa diode (lihat gambar.2)


===============================================================
Prinsip dasar bagaimana photocoupler dapat mengendalikan teganagan keluaran.
  • Jika arus yang melalui diode photocoupler makin besar, maka tegangan keluaran B+ akan makin rendah.
  • Jika arus yang melalui diode photocoupler makin kecil, maka tegangan keluaran B+ akan makin tinggi
=================================================================================


                            
                              gambar.1                                                                                                                             gambar.2




Keterangan gambar.1
  • Pada saat stand-by basis transistor mendapat tegangan bias sekitar 0.5v dari mikrokontrol sehingga transistor “on” (kolektor-emitor terhubung). Maka arus  dari “a” akan melalui diode photocoupler >> diode D808 >> langsung ke ground lewat transistor. Karena dihubungkan langsung ke ground maka arus yang melalui photocoupler akan relatip lebih besar sehingga tegangan keluaran akan drops.
  • Pada saat power-on maka basis transistor akan berubah menjadi 0v sehingga transistor “off” (kolektor-emitor tidak terhubung). Maka arus dari “a” akan melalui photocoupler >> melewati SE110 >> ke ground. Arus yang melalui diode photocoupler akan turun kembali normal dan tegangan keluaran akan normal.


Catatan :
Jika meragukan apakah SMPS sudah dapat bekerja normal atau belum, maka coba lepas sementara transistor kontrol on-off. Kalau SMPS sudah normal maka tegangan keluaran akan langsung tinggi (normal)






 *************************************************************************************
                    

Saturday, July 24, 2010

Kerusakan bagian SMPS (Switch Mode Power Suply)

Memahami dasar kerja SMPS (Switch Mode Power Suply) dan melacak kerusakan
Revisi 00 – Juli 2010



Dokumen ini kami susun dari berbagai sumber dan dari hasil pengalaman kerja pribadi sebagai bengkel service, trainer kursus service radio-tv dan pengalaman bekerja pada sebuah perusahaan elektronik yang pernah mempunyai kerja sama dengan perusahaan Jepang, Korea dan China sebagai manager service station, sebagai manager teknik departemen customer service pusat dalam mengelola dan menyediakan (sumber daya manusia) teknisi. Didedikasikan untuk para teknisi televisi maupun mereka yang lagi belajar. Tujuannya adalah agar dapat berbagi pengetahuan dan pengalaman dalam teknik reparasi TV.
Kritik, saran maupun informasi tambahan kami terima dengan senang hati.
Sumarsono - bravomarsono@gmail.com


Daftar isi :


1. Memahami prinsip kerja SMPS
  • 1.01  Apakah yang dimaksud dengan SMPS
  • 1.02  Prinsip dasar kerja SMPS
  • 1.03  Alasan mengapa menggunakan SMPS
  • 1.04  Kelemahan SMPS
  • 1.05  Topologi sirkit SMPS yang digunakan pada televisi.
  • 1.06  Kenapa ada banyak macam sirkit SMPS.
  • 1.07  Bagian-bagian penting dari sirkit SMPS
  • 1.08  Filter noise EMI (electro-magnetic interference)
  • 1.09  Pembatas arus (surge current limiting)
  • 1.10  Macam-macam konfigurasi sirkit bagian pencacah.
  • 1.11  Sirkit CLAMP atau SNUBBER (transient absorber).
  • 1.12  Komparator dan PWM
  • 1.13  Televisi dengan 2 macam power suply.
  • 1.14  Tegangan yang keluaran yang dapat dirubah rendah dan tinggi (normal)
  • 1.15  Sirkit protektor pada SMPS
  • 1.16  Kelebihan MOSFET dibanding transistor bipolar untup power switching
  • 1.17 SAFETY TIPS pada saat sedang memperbaiki sirkit SMPS


2. Kerusakan-kerusakan SMPS
  • 2.01  SMPS tidak kerja sama sekali tidak ada tegangan B+
  • 2.02  Tips dan trick ika memperbaiki SMPS mati
  • 2.03  Power transistor langsung rusak lagi setelah diganti
  • 2.04  Indikator LED kedip-kedip dan tegangan B+ drops serta sedikit goyang-goyang.
  • 2.05  Tegangan keluaran B+ drops.
  • 2.06  Pada saat britnes gambar tambah terang tegangan B+ drops dan raster menciut
  • 2.07  Elko-elko pada bagian sekunder meletus pada SMPS China
  • 2.08  Saat stand-by timbul suara tik-tik…, saat pesawat hidup normal
  • 2.09  Tegangan SMPS tetap rendah tidak mau naik
=======================================================================


 1. Memahami prinsip kerja SMPS


1.01 Apakah yang dimaksud dengan SMPS
SMPS mempunyai dua buah arti kata, yaitu :
  • Power Supply – Artinya suatu peralatan yang berfungsi untuk menyediakan sumber daya listrik yang cocok dengan suatu peralatan. Pada umumnya sumber listrik yang tersedia adalah tegangan ac 220V sedangkan tegangan yang dibutuhkan untuk suatu peralatan umumnya adalah tegangan dc.
  • Regulator Switching - adalah suatu sirkit elektronik yang berfungsi untuk membuat agar tegangan keluaran  stabil terhadap perubahan-perubahan seperti, tegangan masukan yang tidak konstan, arus beban yang tidak konstan, temperature ruangan yang tidak konstan.


1.02 Prinsip dasar kerja SMPS
SMPS secara garis besar meliputi kerja :
  • Penyerahan - merubah tegangan masukan ac menjadi tegangan keluaran dc
  • Konverter - merubah tegangan dc menjadi tegangan keluaran yang sesuai dengan kebutuhan
  • Filtering - menghilangkan denyut (ripple) pada tegangan keluaran
  • Regulasi - membuat agar besarnya tegangan keluaran stabil terhadap perubahan tegangan masukan dan perubahan beban.
  • Isolasi - mengisolasi bagian sekunder dari bagian primer, dengan tujuan agar chasis bagian sekunder kalau dipegang tidak timbul bahaya kena sengatan listrik.
  • Proteksi – mampu melindungi peralatan dari tegangan keluaran yang over dan melindungi power supply dari kerusakan jika terjadi suatu kesalahan.


1.03  Alasan mengapa menggunakan SMPS.
Hampir semua power supply saat ini menggunakan SMPS, hal ini karena regulator switching mempunyai beberapa keuntungan jika dibanding dengan regulator linear, seperti :
  • Lebih ringan dan ukuran lebih kecil. Regulator linear membutuhkan tranfo 50Hz yang mempunyai inti besi yang berat. Makin besar daya (Watt) makin besar dan berat ukuran tranfonya. Sedang SMPS menggunakan frekwensi diatas 20Khz. Makin tinggi frekwensi switching, maka ukuran tranfo dan kapasitor filter semakin kecil.
  • Lebih efisien pemakaian daya listrik. Regulator switching lebih sedikit menghasilkan panas, berarti lebih sedikit daya listrik yang hilang.
  • Range tegangan masukan yang lebih lebar. SMPS mempunyai toleransi range tegangan masukan yang lebar. Dengan tegangan masukan bervariasi antara dc 150~300V (atau tegangan ac antara 90~265V), switching regulator masih mampu memberikan tegangan keluaran yang stabil.


1.04  Kelemahan atau kekurangan SMPS
Kelemahan-kelemahan yang dimiliki SMPS adalah :
  • SMPS membutuhkan sirkit elektronik yang sedikit komplek dan lebih rumit. Tetapi saat ini sirkit sirkit SMPS sudah semakin lebih sederhana dengan adanya teknologi IC Hybrid Regulator seperti STR-Fxxxx, STR-Gxxxx, dimana membutuhkan lebih sedikit komponen luar.
  • Menghasilkan gangguan noise frekwensi tinggi. Regulator linear bekerja pada frekwensi 50Hz dan menghasilkan gangguan denyut frekwensi kelipatannya yang dinamakan gangguan “Humming”. Sedang SMPS karena bekerja pada frekwensi diatas 30 Khz maka menghasilkan gangguan frekwensi tinggi harmonis yang dinamakan "noise" atau "EMI" (electromagnetic interference).
  • Makin tinggi frekwensi switching, makin besar gangguan EMI dan makin besar kerugiannya daya. Oleh karena itu frekwensi SMPS pada televisi awalnya masih dibatasi pada frekwensi dibawah 100Khz.




1.05  Topologi SMPS yang digunakn pada televisi.
Ada berbagai macam topologi sirkit SMPS, tetapi yang paling banyak digunakan pada televisi adalah :
  • Buck SMPS atau Forward SMPS seperti yang menggunakan STR50092, STR50115.
  • Flyback SMPS, merupakan SMPS yang sekarang dipakai hampir digunakan pada semua pesawat televisi dan mempunyai karakteristik
Karakteristik Buck SMPS :
  • Tegangan masukan harus lebih besar dari tegangan keluaran. Oleh karena itu jika dipasang pada tegangan 110v harus melewati “sirkit pen-doubler” terlebih dahulu, dimana tegangan ini akan dilipatkan menjadi 2x.
  • Chasis bagian primer berhubungan langsung dengan chasis bagian sekunder. Oleh karena itu chasis sekunder tidak boleh dipegang, ada resiko kena sengatan listrik. Chasis semacam ini dinamakan “hot chasis” atau “non isolated”
Karakteristik Flyback SMPS :

  • Chasis bagian sekunder terisolasi dari chasis bagian primer. Chasis semacam ini dinamakan “cold chasis” atau “off line”.




1.06  Kenapa banyak macam sirkit SMPS.
Hal ini disebabkan karena teknologi SMPS saat ini terus dikembangkan dengan tujuan :
  • Agar sirkit elektronik makin sederhana dan komponen makin sedikit.
  • Agar ukuran dan beratnya semakin kecil
  • Efisiensi terus ditingkatkan dengan memperkecil kerugian daya.
  • Gangguan yang noise atau EMI sekecil mungkin.
  • Low audible noise, yaitu tidak mengeluarkan suara yang dapat mengganggu pendengaran.
  • Saat stand by membutuhkan daya listrik sekecil mungkin. Banyak negara maju sekarang ini men-syaratkan bahwa daya listrik pesawat saat stand-by harus kurang dari 1 watt
  • Low cost, agar harga menjadi semurah mungkin.
  • Reability ditingkatkan agar lebih handal. Penyempurnaan sistim protektor - agar regulator lebih aman terhadap kesalahan seperti, misalnya tegangan output over, arus beban output over, temperatur over, terjadi kerusakan pada rangkaian loop umpan balik.




1.07 Bagian-bagian pokok dari sirkit SMPS
Bagian-bagian pokok dasar kerja sebuah SMPS adalah sebagai berikut :
  • Bagian penyearah. Disini tegangan masukan dari jala-jala listrik ac 220v disearahkan menjadi tegangan dc menggunakan diode bridge dan sebuah elko filter besar.
  • Bagian pencacah atau power-switching. Tegangan masukan dc dicacah dengan menggunakan "power switch on-off " sehingga menghasilkan tegangan pulsa-pulsa dc dengan frekwensi tinggi. SMPS televisi umumnya bekerja pada frekwensi sekitar 30 hingga 80KHz. Sebagai power switch dapat digunakan power transistor bipolar atau power MOSFET.
  • SMPS kontroler driver sebagai pembangkit pulsa PWM (Pulse Wave Modulation). Sebagai sinyal drive untuk pencacah digunakan sebuah ic yang berisi sirkit osilator dan PWM  sebagai pembangkit pulsa-pulsa PWM. Ada sirkit SMPS yang tidak menggunakan SMPS kontroler driver, dalam hal ini transistor power switching dibuat agar dapat bekerja dengan cara “ber-osilasi sendiri”
  • Tranfo switching. Tegangan dc yang telah dicacah mempunyai karakteristik seperti tegangan ac sehingga dapat dilewatkan sebuah tranfo atau induktor untuk dinaikkan ataupun diturunkan tegangannya.
  • Penyearahan dan filtering tegangan keluaran. Tegangan keluaran dari tranfo masih berupa pulsa-pulsa frekwensi tinggi dan kemudian dirubah menjadi tegangan dc menggunakan diode penyearah dan filter elko.
  • Loop umpan balik untuk membuat tegangan keluaran agar stabil.  Sirkit loop umpan balik dari tegangan keluaran B+ ke bagian primer digunakan untuk mengendalikan PWM.
  • Sirkit komparator atau pembanding sebagai “error detektor”. Sebuah sirkit komparator pada bagian sekunder dipakai untuk mendeteksi jika terjadi perubahan tegangan keluaran B+. Komparator bekerja dengan cara membandingkan tegangan keluaran B+ dengan sebuah tegangan “referensi” (biasanya berupa tegangan diode zener 6.8v). Output komparator berupa arus yang kemudian diumpan balikkan ke bagian primer melalui sebuah photo coupler. Kopling menggunakan photocouler bertujuan untuk meng-isolagi ground bagian primer yang nyetrum jika dipegang (HOT chasis) dengan ground bagian sekunder (COLD chasis).




1.08 Filter noise EMI (electro-magnetic interference)
Bagian masukan listrik ac terdapat filter EMI yang terdiri dari sebuah kumparan dan kapasitor khusus yang dinamakan kapasitor X2 (dibaca eks-two) yang umumya berbentuk persegi. Kelemahan dari SMPS adalah dihasilkannya noise frekwensi tinggi yang dibangkitkan, dimana noise ini dapat menimbulkan gangguan-gangguan pada peralatan elektronik lainnya. Oleh karena itu dicegah agar noise tidak menjalar keluar lewat jaringan listrik maka dipasang filter EMI pada masukan sirkit SMPS.


Beberapa pengalaman yang pernah kami jumpai dengan masalah gangguan noise EMI ini dilapangan adalah :
  • Menyebabkan VCD/DVD tidak dapat baca TOC sehingga "no disk"
  • Menyebabkan radia AM tidak dapat terima siaran
  • Menyebabkan TV yang berdekatan ada gangguan gambar

1.09  Pembatas arus (surge current limiting)
Pada saat pesawat televisi dihidupkan pertama kali, elko besar pada sirkit SMPS yang masih kosong membutuhkan “arus pengisian sesaat” yang sangat besar. Hal ini dapat merusak diode penyearah dan dapat meyebabkan listrik rumah “jeglek” jika dayanya hanya 450 watt.
  • Pesawat lama biasanya menggunakan sebuah resistor jenis semen UFR (Unflameable resistor) sebagai pembatas arus. Resistor ini kadang di-“short” menggunakan relay atau SCR jika pesawat telah hidup, hal ini bertujuan untuk menghemat daya listrik.
  • Pesawat model-model baru sekarang hampir semuanya memasang sebuah NTC sebagai pembatas arus (berbentuk bulat seperti pil dan berwarna hitam)




1.10  Konfigurasi sirkit bagian pencacah.
Ada beberapam macam konfigurasi sirkit bagian pencacah yang dapat dijumpai pada model-model pesawat televisi.
  • Pencacah menggunakan sebuah transistor power yang berosilasi on-off sendiri. Sirkit ini banyak digunakan pada televisi klas ekonomis seperti merk-merk China, yaitu SMPS yang menggunakan 3 buah transistor yang terdiri atas sebuah transistor power switching, sebuah transistor error driver C3807, dan sebuah transistor error detektor A1015.
  • Pencacah menggunanakan sebuah IC yang sebenarnya isinya mirip seperti sirkit 3 buah transistor. Contoh ic semacam ini adalah STR50092, STR50115, STR54041, STR58041, STR51203
  • Pencacah menggunakan sebuah power transistor atau power MOSFET yang didrive menggunakan sebuah ic SMPS kontroler sebagai pembangkit pulsa-pulsa. Contoh ic semacam ini adalah L6565, TEA1507, NCP1207, TDA4605, MC44604
  • Pencacah menggunakan IC Hybrid yang sebenarnya berisi sebuah osilator PWM dan power transistor atau power MOSFET dalam satu kemasan. Contoh ic semacam ini adalah STR6707, seri KA5Qxxxx, seri STR-Fxxxx, seri STR-Gxxxx




1.11 Sirkit CLAMP atau SNUBBER (transient absorber).
Disebabkan karena kumparan bagian primer tranfo switching dilalui arus on-off dengan frekwensi tinggi, hal ini menyebabkan timbulnya tegangan induksi yang dinamakan ”transient atau ringing", dimana tegangan puncaknya dapat mencapai antara 900~1100v. Tegangan transient ini akan diterima power switching dan lama kelamaan dapat menyebabkan transistor atau MOSFET rusak. Kecuali itu ringing menyebabkan timbulnya gangguan noise atau EMI. Oleh karena itu pada bagian primer tranfo switching perlu dipasang sirkit yang dinamakan Clamp atau Snubber sebagai peredam tegangan transient ini.


1.12 Komparator dan PWM
Komparator digunakan untuk mendeteksi jika terjadi perubahan tegangan keluaran B+ dan merubahnya menjadi arus untuk diinformasikan ke bagian SMPS kontroler PWM melalui ic photocoupler.


PWM akan mengatur agar tegangan keluaran B+ tetap stabil dengan cara sebagai berikut.
  • Jika tegangan keluaran turun – maka arus yang melalui komparator akan turun – arus yang melalui doiode photocoupler akan turun – periode on PWM akan berubah tambah panjang – dan tegangan keluaran B+ akan dinaikkan.
  • Sebaliknya jika tegangan keluaran naik – maka arus yang melalui komparator akan naik – arus yang melalui diode photocoupler akan naik – periode on PWM akan diperpendek – sehingga tegangan keluaran akan diturunkan.
Sirkit komparator ada yang menggunakan sebuah transistor dengan sebuah zener diode. Tetapi ada banyak macam sirkit komparator lain yang sudah berbentuk ic, misalnya TLP431, SE115, S185.


1.13 Televisi dengan 2 macam power suply.
Televisi model lama yang sudah mempunyai kontrol remote "power" kadang ada yang  memiliki 2 macam power suply :
  • Power suply  khusus untuk menghasilkan tegangan mikrokontrol dan memori. Ada yag masih menggunakan power suply linear dengan tranfo biasa, tetapi ada pula yang menggunakan SMPS
  • Power suply untuk menghasilkan tegangan B+.  Power suply ini dikontrol on-off (hidup-mati) oleh bagian mikrokontol. Oleh karena itu jika ada kerusakan pada bagian ini maka bagian mikrokontrol harus diperbaiki lebih dahulu. Kontrol on-off dari mikrokontrol dapat dilakukan melalui “relay kontrol” atau melalui “photocoupler”




1.14 Tegangan yang keluaran yang dapat dirubah rendah dan tinggi (normal)
Ada beberapa model televisi dimana tegangan keluaran dirancang dapat berubah dari rendah ke tinggi (normal), yaitu :
  • Pada saat stand-by tegangan-tegangan keluaran SMPS masih rendah
  • Setelah power-on tegangan-tegangan keluaran SMPS berubah menjadi tinngi (normal).
Tujuan dari sirkit yang dibuat demikian adalah untuk efisiensi saat stand-by agar menggunakan daya listrik sekecil mungkin.


Rahasia cara kerja dari sirkit semacam ini adalah pada sebuah diode dan transistor yang dipasang pada photocoupler.
  • Pada saat stand-by - diode photocoupler dihubungkan langsung ke ground melalui sebuah diode dan transistor-drive yang pada posisi ‘on”
  • Pada saat power-on – transistor drive akan “off’ sehingga hubungan diode ke ground akan terputus. Dan diode photocoupler akan tersambung normal melalui komparator.






1.15  Sirkit protektor.
SMPS yang menggunakan ic saat ini sudah diperlengkapi dengan beberapa macam protektor degan tujuan :
  • Jika loop umpan balik terputus tidak menyebabkan power-switching rusak.
  • Melindungi dari over current (OCP = over current protektor).
  • Mencegah tegangan keluaran B+ over (OVP = over voltage protektor).
  • Beberapa ic SMPS mempunyai fasilitas “auto re-start mode”. Artinya SMPS otomatis akan hidup kembali secara otomatis jika mati. Oleh karena itu beberpa ic SMPS akan hidup-mati sendiri jika terjadi protek. Hal ini dapat dilihat dari lampu led yang kedip-kedip atau tegangan keluaran yang goyang-goyang.




1.16  Kelebihan MOSFET dibanding transistor bipolar
Saat ini penggunaan MOSFET lebih banyak dibandingkan dengan penggunaan transistor power untuk sirkit SMPS.
Kelebihan MOSFET dibanding transistor adalah :
  • Saat “on” mempunyai resistansi yang lebih kecil sehingga lebih sedikit menghasilkan panas.
  • Membutuhkan sinyal driver yang kecil sehingga langsung dapat di-drive dari ic PWM kontroler.
  • Kerugian switching lebih kecil sehingga panas yang ditimbulkan lebih kecil dan pemakaian daya listrik lebih efisien.
  • Mampu bekerja pada frekwensi yang lebih tinggi.

1.17  SAFETY TIPS pada saat sedang memperbaiki sirkit SMPS
Demi keselamatan dan keamanan, maka hal-hal yang perlu diperhatikan sewaktu bekerja memperbaiki bagian SMPS adalah :
  • Anda telah memahami cara kerja SMPS.
  • Jangan telanjang kaki. Selalu pakai alas kaki yang kering.
  • Lepas jam tangan atau asesoris lain seperti kalung dari bahan logam dari tubuh Anda.
  • Gunakan penerangan yang cukup.
  • Jika lagi lelah atau kantuk, tunda dulu pekerjaan. Kesalahan kecil mungkin bisa mencelakkan atau menyebabkan kerusakan lain yang lebih parah.
  • Gunakan Part asli untuk mengganti part-part yang kritis seperti misalnya fuse, fuse resistor.
  • Kalau mempunyai -  pasang sebuah tranfo isolasi pada masukan listrik jala-jala yang ke tempat kerja dengan daya 200~500W. Tranfo isolasi adalah tranfo AC yang mempunyai kumparan dengan perbandingan 1 : 1 artinya masuk 220V keluar juga 220v. Hal ini untuk mencegah terjadinya sengatan listrik ketubuh kita kalau kita pegang bagian primer (hot) SMPS atau saat memperbaiki SMPS hot chasis.
  • Di-negara maju ada peraturan bahwa seorang tekisi tidak boleh bekerja sendirian. Minimal harus ada seseorang yang menemani bekerja yang dapat menolong jika terjadi kecelakaan.


2. Kerusakan-kerusakan SMPS


2.01  SMPS tidak kerja sama sekali atau tidak ada tegangan B+
  • Periksa terlebih dahulu bagian sekunder B+ mungin ada yang short. Paling sering disebabkan transistor HOT rusak. Hal ini dapat menyebabkan SMPS tidak mau berosilasi atau protek. Pada model tertentu kadang disertai adanya suara dari bagain SMPS jika beban B+ short.
  • Periksa mungkin power transistor atau power MOSFET short.
  • Periksa semua elko-elko yang terdapat pada bagian primer maupun sekunder dengan ESR meter. Elko kering paling sering menimbulkan problem pada sirkit SMPS
  • Periksa resistor start-up yang berfungsi untuk memicu agar osilator bekerja pada saat pesawat dihidupkan. Biasanya terdiri dari buah resistor yang mempunyai nilai ratusan kilo ohm dari tegangan 300v elko besar. Pada SMPS dengan menggunakan all transistor tegangan start-up berfungsi untuk memberikan tegangan bias pada transistor power. Sedang pada SMPS yang menggunakan IC driver digunakan untuk memberikan tegangan start-up Vcc. Setelah SMPS bekerja maka tegangan Vcc IC driver akan diambil alih dari tranfo switching melalui sebuah diode penyearah tegangan take over.
  • Pada SMPS all transistor periksa semua transistor lainnya
  • Pada SMPS dengan IC osilator driver mungin IC rusak setelah diperiksa tegangan start-up Vcc ada.
  • Komponen pada sirkit komparator pada bagian sekunder ada yang rusak
  • Photo coupler rusak. Kolektor-Emitor photo coupler kalau bocor dapat menyebabkan SMPS tidak mau berosilasi.
  • Periksa solderan-solderan, terutama pada kaki-kaki tranfo switching yang ada kemungkinan retak.


2.02  Tips dan trick memperbaiki SMPS mati.
Menjumpai kerusakan SMPS maka hal yang selalu kami lakukan adalah prosedur seperti dibawah ini, karena menurut kami hal ini dapat mempercepat waktu pengerjaan.
  • Memeriksa apakah transistor HOT short dengan ohm meter
  • Memeriksa apakah power transistor atau  MOSFET short dengan ohm meter
  • Memeriksa kemungkinan ada elko-elko kering pada bagaian primer maupun sekunder dengan ESR meter.
  • Memeriksa secara visual dengan penerangan yang cukup solderan-solderan.
  • Memasang lampu dop 100w/220v secara seri pada masukan listrik jala-jala untuk menghindari kerusakan transistor atau MOSFET power switching jika ada masalah. Lampu seri dapat dipasang pada kaki-kaki dudukan fuse dan melepas fuse untuk sementara. Jika tegangan keluaran sudah normal lampu boleh dilepas dan fuse dipasang kembali.
  • Jika elko besar masih menyimpan muatan, maka kami pasang sementara sebuah resistor 47k/2w antara kaki-kakinya. Dengan demikian kita tidak perlu harus sering membuang muatan. Jangan membuang muatan dengan obeng karena akan menimbulkan stres pada elko dan dapat menyebabkan kerusakan. Membuang muatan dengan cara menempelkan solder ada resiko merusakan elemen solder. Ingat tegangan elko adalah sekitar 300v sedang tegangan kerja solder adalah 220v.


2.03  Power transistor langsung rusak lagi
Pada SMPS dengan all transistor ada kemungkinan power transistor langsung rusak lagi setelah diganti baru. Hal ini kemungkinan disebabkan karena loop umpan balik dari bagian sekunder ke bagian primer terputus atau kerusakan pada sirkit komparator. Yang paling sering terjadi disebabkan karena resistor yang bernilai 47k nilainya molor.


2.04  Indikator LED kedip-kedip tegangan B+ drops dan goyang-goyang.
Problem sering terjadi pada SMPS yang menggunakan ic yang sudah diperlengkapi dengan protektor. Tegangan goyang-goyang disebabkan karena SMPS mati protek-hidup kembali secara otomatis secara berulang  terus menerus. Kerusakan biasanya disebabkan karena :
  • Elko tegangan Vcc IC osilator driver ada yang kering.
  • Periksa diode pada sirkit tegangan take-over. Mungkin rusak atau solderan kendor.
  • Beban pada bagian sekunder over karena ada kerusakan part misalnya flyback, def yoke, atau IC vertikal.
  • Loop umpan balik ada masalah.


2.05 Tegangan keluaran B+ drops.
Tergangan B+ drops dapat disebabkan karena :
  • Elko tegangan B+ kering
    Kerusakan pada sirkit komparator, misalnya zener yang bocor atau resistor yang molor.
  • Kerusakan photo-coupler.
  • Ada sirkit SMPS tertentu dimana pada saat stand-by tegangan B+ memang dibuat rendah. Dan tegangan B+ akan normal jika power sudah di-on-kan. Jika tegangan tidak mau normal maka coba periksa sirkit kontrol on-off dari mikrokontrol ke sebuah diode yang dipasang pada photo-coupler.
  • Solderan yang kurang kontak kadang juga menjadi penyebab masalah ini.
  • Kerusakan elko besar yang sedikit kering kecuali dapat menyebabkan tegangan B+ drops kadang ditandai dengan timbulnya gangguan gambar yang berupa garis-garis horisontal ditengah layar disertai timbulnya gangguan suara yang berisik.


2.06  Pada saat britnes gambar bertambah terang  tegangan B+ drops
Pada pesawat China yang menggunakan SMPS all transistor kadang dijumpai problem :
  • Jika britnes gambar berubah terang, raster menjadi kecil
  • Jika tegangan screen dinaikkan, raster menjadi mengecil
Kedua problem diatas dapat disebabkan karena tegangan B+ drops. Penyebabnya adalah “diode zener” yang umumnya bernilai 7.5v yang ada pada bagian primer rusak bocor. Diode ini sebenarnya berfungsi sebagai protektor, untuk melindungi kerusakan transistor power jika ada problem pada loop umpan balik.


2.07  Elko-elko pada bagian sekunder pada meletus pada SMPS China
Kami kadang menjumpai kerusakan beberapa elko pada bagian sekunder yang rusak meletus. Setelah elko-elko diganti, diperiksa semua tegangan normal-normal saja. Tetapi setelah diambil konsumen beberapa hari kemudian kerusakan serupa kembali terjadi. Elko-elko kami ganti lagi dan kami coba dirunning di kantor hingga seminggu lebih tidak ada masalah. Tetapi begitu dikembalikan ke konsumen, terjadi problem serupa lagi.

Menghadapai masalah seperti ini hingga saat ini kami belum dapat menemukan akar penyebabnya. Dan solusi yang kami terapkan adalah mengganti semua elko dengan tegangan yang lebih tinggi. Misalnya elko 35v kami ganti dengan 50v.


2.08  Saat stand-by timbul suara, saat hidup normal
Biasanya hal ini terjadi jika tegangan listrik jala-jala lebih dari 220v. Hal ini disebabkan beban SMPS yang terlalu minim. Solusinya pasang resistor tambahan dengan nilai 12k/2w antara B+ dan ground.




2.09  Tegangan keluaran rendah tidak mau naik.
Pada televisi yang mempunyai  sistim kerja tegangan rendah saat stand-by dan tegangan normal jika power "on", maka problem bukan disebabkan kerusakan pada bagian SMPS.
  • Disebabkan karena kerusakan pada sirkit kontrol on-off dari mikrokontrol ke sebuah diode dan transistor yang dipasang pada photocoupler. Lacak part-part pada sirkit tersebut.
  • Untuk memastikan coba open dulu diode atau transistor. Tegangan apakah dapat berubah naik menjadi normal.




***********************************************************************

Friday, July 23, 2010

Tips kerusakan SMPS China dengan 3 transistor (Rev 01-Maret2011)

(Revisi 01 - Mater 2011)





Lihat contoh skematik diagram dibawah




001 Penjelasan singkat
Sirkit ini merupakan “self osilator” dimana transistor power V513 sebagai main-switch akan ber-osilasi sendiri (on-off sendiri)
  • Resistor start-up R520 dan R521 untuk memberikan tegangan bias pada transistor power
  • R519 dan C514 merupakan komponen sirkit "umpan balik" posistip dari kolektor V513 >>> pin-1 tranfo switching >>> C514 >>> R519 >>>  basis V513 untuk membuat agar transistor V513 dapat berosilasi sendiri.
  • Transistor C3807 merupakan PWM kontrol
  • Transistor A1015 merupakan “error detektor” yang mendapat umpan balik dari sirkit komparator pada bagian sekunder melalui photocoupler.
  • R502 merupakan "pembatas arus". Pada saat pertama kali pesawat dihidupkan elko besar C506 dalam keaadaan kosong. Hal ini akan menyedot arus listrik yang sangat besar saat pengisian awal. Oleh karena itu perlu dipasang pembatas arus agar tarikan daya listrik awal tidak terlalu besar, serta melindungi diode penyearah dari keruskan. Pada model-model baru resistor pembatas arus biasanya sudah diganti menggunakan jenis NTC (bulat warna hitam) dengan n ialai antara 20 hingga 30 ohm
  • R525 dan C516 merupakan sirkit snuber
  • Zener VD515, diode VD518 dan resistor R523 merupakan sirkit "protektor Over Voltage" tegangan B+. Jika tegangan B+ naik maka tegangan pada pin-1 tranfo switching juga ikut naik. Dengan membatasi tegangan pada pin-1 ini dengan zener diode maka tegangan B+ yang over juga dapat dibatasi.
MACAM-MACAM KERUSKAN DAN SOLUSINYA

001. Tegangan B+ tidak keluar.
Lakukan pemeriksaan dengan urutan prioritas sebagai berikut :
  • Periksa mungkin transistor HOT short
  • Periksa diode penyearah tegangan B+ VD551 mungkin short
  • Periksa 3 TRANSISTOR smps
  • Periksa apakah sudah ada tegangan 300v pada elko besar C506
  • Periksa resistor start-up R520 dan R521
  • Periksa sirkit umpan-balik R519 dan C514. Cek nilainya mungkin berubah
  • Cek mungkin diode zener VD515 short atau bocor
  • Periksa nilai R552 dan R555 (bagian sekunder)
  • Mungkin kolektor-emitor photo coupler bocor (cek dengan ohm meter posisi x 1K)
  • Periksa solderan-solderan kaki-kaki tranfo switching, karena  yang paling rentan retak.
  • Tranfo switching rusak (jarang terjadi)


002  Tegangan B+ drops, tidak dapat diajust naik.
  • Cek apakah dapat diajust
  • Periksa tegangan pada diode referens VD541 6.2v - tegangan harus tepat 6.2v
  • Periksa elko filter tegangan B+ C528
  • Periksa elko besar C506
  • Periksa diode D516 dan zener VD515 mungkin bocor.
  • Periksa R553 yang seri dengan VR - mungkin nilainya molor


003  Transistor power langsung rusak setelah diganti
  • Periksa R555 mungkin nilainya molor (bagian sekunder)
  • Dapat pulsa disebabkan karena  loop sirkit umpan balik dari tegangan B+ >>> transistor V553 >>> photocoupler >>> transistor A1015 ada jalur putus atau komponen rusak.

004  Transistor power rusak berulang setelah beberapa bulan
Periksa sirkit snuber pada bagian primer tranfo switching C516 dan R525. Sirkit ini kadang menggunakan sebuah diode, sebuah resistor dan sebuah kapasitor.




005  Tegangan B+ over
  • Cek apakah dapat diajust
  • Periksa diode zener referens VD541 6.2v - mungkin open (putus)
  • Periksa nilai resistor R555 47k -  mungki nilainya molor.
  • Periksa nilai R552 100k - mungkin nilainya molor


006  Elko-elko C563, C564, C565 sering meletus
Penyebab masalah ini hingga saat ini kami belum dapat menemukan secara pasti. Karena jika diukur semua tegangan normal. Tetapi jika pesawat kembali ke konsumen selalu terjadi kerusakan berulang.
Solusi sementara yang sering kami lakukan adalah mengganti tegangan elko dengan nilai yang lebih tinggi. Misalnya 35v diganti dengan 50v.




007  Kerusakan diode zener 7.5v pada bagian primer.
Kerusakan diode zener VD515 7.5v yang bocor dapat menyebabkan gejala-gejala :
  • Jika tegangan screen dinaikkan - raster menciut
  • Jika britnes gambar bertambah terang - raster menciut


008  Kerusakan elko besar C506.
Kerusakan elko besar C506 dapat menimbulkan gejala-gejala :
  • Timbul gangguan berupa garis-garis vertikal pada tengah layar
  • Timbul gangguan suara ngeter dari speaker
  • Raster menciut
  • Bagian pinggir raster kiri-kanan tidak lurus - tetapi bengkok-bengkok seperti leter "S"

009 Saat stand by tegangan B+ normal, saat dihidupkan tegangan B+ drops


Periksa R517 dan diode D516 - biasanya resistansinya molor.




****************************************************************************************