Sistem Proteksi/pengaman pada TV

Sistem Standby TV

Sebelum mengulas lebih jauh tentang proteksi, sebaiknya diulas dulu sistem ON/OFF atau sistem standby dari perangkat TV. Metode-metode standby antara lain :

  1. Menghidupmatikan power supply, ciri power supply ini adalah mempunyai besar tegangan output yang ‘jauh’ berbeda ketika ON dan STANDBY. Jika diurut pin out power control dari IC program langsung mengontrol power supply. Hampir sebagian besar TV saat ini menggunakan sistem standby jenis ini.
  2. Menghidupmatikan tegangan H-VCC. Misalnya mesin sasis china, yang dihidupmatikan adalah tegangan H-VCC yang mensupply ic osilator. Contoh lainnya adalah TV-TV era ic TDA8361, TA8690AN. Tegangan output power supply jenis ini tetap.
  3. Menghidupmatikan tegangan bias untuk transistor driver horisontal. Jenis ini dapat ditemukan di sasis TV sharp yang menggunakan TDA83xx, sedangkan H-VCC terus-menerus mendapatkan tegangan. Tegangan output power supply jenis ini tetap.
  4. Melalui bus data, I2C (SDA/SCL), jenis ini jarang ditemui. Hampir semua ic jenis baru, support untuk metode ini.
  5. Kombinasi, selain menghidupmatikan H-VCC juga menghidupmatikan Power Supply.

PINTU ATAU PIN-PIN PROTEKSI

  1. Pin IC program, karena IC program merupakan ‘otak’ dari perangkat TV, maka pada IC program dilengkapi dengan pin protek. Umumnya berjenis high state, yaitu normalnya pada level/logika high (tegangan hampir/sama dengan VCC). Jika terdeteksi menurunnya tegangan pada pin ini, maka IC program akan segera menshutdown perangkat TV.
  2. Pin IC jungle/chroma/osilator. Umumnya, pada IC jenis baru (misalnya AN5606, TDA836xx, dll) dilengkapi dengan pin proteksi EHT, pada pin ini umumnya berjenis Low State, yaitu berlogika Low (0 volt atau beberapa volt saja ketika normal). Jika terdeteksi tegangan yang melebihi ambang tegangan proteksi, maka IC segera mematikan osilator horisontal.
  3. Power supply control, dapat ditemukan di TV model-model jadul, jika ditemukan tidak normal maka rangkaian proteksi akan segera mematikan/me-standby powersupply.

SISTEM PROTEKSI MENURUT BENGKEL

Adanya sistem proteksi pada TV, bukan berarti dengan melepas/melumpuhkan proteksi sudah dianggap selesai garapan TVnya. Banyak bengkel yang hanya melepas protek dan langsung bayaran, tanpa menghiraukan fungsi dari protek tersebut.

JENIS-JENIS PROTEKSI

  1. Proteksi Tegangan Lebih Arus Besar (OverVoltage 1)
    Jenis proteksi ini difungsikan untuk melindungi perangkat dari bahaya/tegangan petir atau naiknya tegangan AC_IN. Ciri proteksi terhadap petir yaitu dengan ditemukan adanya kabel yang dihubungkan dari GND tuner menuju ke ‘titik yang tidak terhubung’ didekat konektor input AC_IN. Prinsip dasarnya menggunakan kapasitas tegangan maksimal kapasitor. Jika diamati, kabel tersebut dihubungkan kepada jalur PCB yang ‘sengaja’ dibuat untuk lintasan elektron/tegangan menuju ke jalur listrik input. Jika ada tegangan yang melebihi kapasitasnya, maka tegangan/elektron tersebut akan ‘dibuang’ begitu saja menuju ke jala-jala listrik.
    Proteksi arus besar lainnya adalah proteksi tegangan AC_IN, menggunakan komponen sejenis zener tegangan AC (DIAC), pada komponen ini dapat dibaca tegangan kerjanya. Penempatannya secara paralel terhadap AC_IN dan setelah sekring. Jika ada tegangan yang melebihi batas komponen ini maka komponen akan konslet dengan sendirinya, karena konslet, akhirnya sekring putus. Bentuk fisik komponen dimaksud mirip dengan kapasitor tegangan tinggi, dan umumnya berwarna biru muda.
  2. Proteksi Tegangan Lebih Arus Kecil (OverVoltage 2)
    Fungsi proteksi ini untuk mendeteksi tegangan berlebih pada titik yang disensor. Komponen utama yang dipakai umumnya menggunakan dioda zener. Pada dasarnya, dioda zener akan menghasilkan tegangan selisih jika dialiri arus secara mundur/terbalik. Untuk lebih jelasnya lihat skema berikut ini :

    Pada skema diatas, tegangan output (VOUT) dihasilkan dari perhitungan VIN – VZ. VZ adalah tegangan kerja dari zener. Rumus tersebut hanya penyederhanaan, tidak mengikutkan elemen R LOAD.
    Dari rumus tersebut dapat disimpulkan bahwa jika ada tegangan output (VO) berarti tegangan input sudah melebihi dari tegangan yang ditentukan (VZ). Kesimpulannya, ada tegangan jika protek.
  3. Proteksi Tidak Ada Tegangan (NoVoltage)
    Tidak seperti proteksi Over Voltage, proteksi ini menyensor ada tidaknya tegangan pada suatu titik. Coba amati skema berikut :

    VIN merupakan tegangan stabil, umumnya sebesar tegangan VCC ic program (5V atau 3V3). Tegangan VIN melalui R_PULL_UP hingga menjadi tegangan VOUT. Persyaratan utama dari sensor ini adalah tegangan VOUT tidak boleh melebihi dari V_DIPROTEK. Sedangkan R_LOAD adalah beban pada tegangan yang disensor.
    Cara kerjanya cukup sederhana, jika tegangan yang disensor tidak ada, maka tegangan out (VOUT) akan dikonsletkan oleh dioda (lihat arah panah dioda) sehingga VOUT akan turun nilainya (akibat R_LOAD). Derajat/besar penurunan tegangan VOUT inilah yang disensor. Sebaliknya, jika ada tegangan pada titik yang disensor, secara otomatis tegangan VOUT akan tetap karena tegangan yang disensor tidak akan ‘melompati’ dioda (kecuali dioda proteksinya bocor/rusak). Kesimpulannya, tidak ada tegangan jika protek.
  4. Proteksi Suhu Lebih (OverThermal)
    Pada rangkaian TV modern, proteksi ini sudah masuk dalam komponen aktif, misalnya STR-Wxxxx. Cara kerjanya hanya menyensor jika suhu kerja melebihi dari titik proteksinya.
  5. Proteksi Emisi Sinar X (X-RayProtection)
    Salah satu radiasi/emisi yang ‘tidak dikehendaki’ dari tabung elektron adalah emisi sinar X. Secara alami, tabung elektron akan mengemisikan sinar X pada nilai tertentu yang diperbolehkan. Jika tabung mendapatkan tegangan kerja yang melebihi dari tegangan normalnya, maka kuantitas sinar X yang dihasilkan juga membesar sehingga berbahaya bagi pemakainya. Pada CRT modern, sudah dilengkapi dengan screen protektor yang tujuannya untuk mengurangi emisi tersebut. Bukan hanya tegangan HV yang mempengaruhi tingkat emisi, terang tidaknya gambar juga mempengaruhi kuantitas emisinya.
    Selain pemasangan screen protektor, tegangan HV untuk supply CRT juga disensor, karena untuk menyensor tegangan HV (yang pada TV 14in sekitar 20 an kilovolt) sangat sulit sekali maka untuk menyensor tegangan tersebut menggunakan kaki ABL dari TFB. Prinsipnya adalah besar tegangan ABL akan selalu mengikuti dari terang tidaknya layar. Jika CRT terang, secara otomatis CRT akan menarik banyak elektron, sehingga tegangan ABL juga akan turun.
    Sebaliknya, jika CRT menampilkan gambar gelap, tegangan ABL akan naik. Yang disensor adalah titik minimum dari tegangan ABL. Tidak boleh kurang dari level/tegangan minimum yang ditentukan.
    Selain tegangan ABL, proteksi X-Ray juga menggunakan proteksi OverVoltage yang menyensor tegangan sekunder TFB, misalnya tegangan Heater. Sensor yang dipasang pada titik arus katoda juga dapat difungsikan sebagai proteksi X-Ray, misalnya pada pin5 IC RGB out (TDA6107) merupakan sensor IK (cathode current). Prinsip kerjanya adalah mengeluarkan tegangan yang mirip dengan ABL tetapi besar tegangannya terbalik, semakin terang, semakin tinggi tegangannya.
  6. Proteksi Sinkronisasi
    Tanpa sinyal video, perangkat tv dengan sendirinya akan menghasilkan sinyal SandCastle (gambar semut/pasir) yang ditampilkan. Frekuensi-frekuensi free running (horisontal dan vertikal) diset pada nilai-nilai tertentu (tergantung model dan jenis IC-nya). Jika ada sinyal video, sync separator (pemisah sinkronisasi) akan mengadjust frekuensi-frekuensi tersebut berdasarkan sinyal sinkronisasi yang dibawa oleh video. Jika gagal dalam penyinkronan, secara otomatis akan protek.
    Sinkronisasi vertikal membutuhkan pulsa vertikal out, sedangkan sinkronisasi horisontal membutuhkan sinyal AFC dari TFB. Jadi sinkronisasi tujuannya untuk mengunci frekuensi-frekuensi osilator freerunning tersebut berdasarkan sinyal video yang masuk. Proteksi sinkronisasi umumnya sudah masuk dalam IC jungle/osilator.
  7. Proteksi Over Voltage dan No Voltage
    Pada bagian ini hanya mengulas lebih jauh tentang proteksi Over Voltage dan No Voltage, untuk proteksi suhu dan sinkronisasi tidak diulas karena umumnya sudah masuk dalam komponen aktif. Sedangkan ulasan tentang pintu-pintu/port/pin dan logika proteksinya sebagai berikut :
    1. Memanfaatkan Pin/kaki IC program
      Seperti telah diketahui sebelumnya bahwa IC program merupakan ‘otak’ dari perangkat TV maka cara termudah yaitu dengan memanfaatkan pin/port ic program untuk sensor proteksi. Keuntungan lain dari penggunaan pin/port adalah dimungkinkannya membuat suatu prosedur debugging dan self test (menampilkan kode kedip jika error).
      Pada kondisi normal, pin/port tersebut pada umumnya berlogika 1 (tegangan pada port/pin mendekati VCC/VDD IC program) dan untuk menjamin tegangan pada pin/port tersebut selalu pada logika 1 dipasanglah R pull up (pada sharp xpression menggunakan 100K). Ketika terdeteksi menurunnya tegangan pada pin/port ini, maka cpu/IC program akan menjalankan prosedur proteksi (mematikan perangkat, umumnya mematikan osilator horisontal).
      Karena secara normalnya berlogika 1 (High), maka output dari detektor No Voltage dapat langsung dihubungkan ke pin/port tersebut. Sedangkan untuk mendukung deteksi Over Voltage pada pin/port yang sama, maka output dari detektor Over Voltage tersebut harus ‘dibalik’ terlebih dahulu, umumnya menggunakan rangkaian 1 transistor yang disusun menjadi gerbang NOT (jika input=Hi maka output=Lo dan sebaliknya). Rangkaian gerbang ini mutlak diperlukan karena detektor Over Voltage menghasilkan tegangan jika terdeteksi tegangan lebih (berlawanan dengan detektor No Voltage).
    2. Memanfaatkan Pin/kaki EHT protection pada IC jungle/osilator
      Tidak seperti pin/port ic program, pin/kaki EHT secara umum normalnya berlogika 0 (Low, tegangan 0V atau beberapa volt saja). Tidak semua type IC selalu menggunakan 0V ketika normalnya, banyak juga tipe IC yang secara normalnya menggunakan volt/tegangan tertentu (tegangan ambang proteksi). Jumlah tegangan ambang proteksi tergantung type IC yang dipakai. Tetapi pada dasarnya sama, yaitu jika terdeteksi naiknya tegangan yang mencapai ambang proteksi pada pin/kaki tersebut maka IC jungle/osilator segera mematikan/men-disable pulsa horisontal (H-OUT). Hampir semua jenis ic jungle/osilator dilengkapi dengan fasilitas ini.
      Karena secara normalnya berlogika 0, maka pin/kaki EHT protection ini sangat efektif untuk proteksi X-ray dan Over Voltage. Proteksi yang menggunakan pin/kaki ini umumnya menyensor tegangan heater, tegangan ABL, atau tegangan-tegangan lain yang berasal dari sekunder TFB.
    3. Memanfaatkan pin/kaki/kontrol standby pada smps/ac-matic
      Model ini dapat ditemukan pada TV model jadul, desain dan proses servis menjadi agak rumit karena langsung mengontrol output dari smps/ac-matic. Sebagai contoh pada national/panasonic yang memakai AN5601K dan STR-51213. Pin5 dari STR51213 merupakan kontrol standby (on/off) power supply, rangkaian proteksinya ‘disisipkan’ pada blok kontrol standby tersebut.

Protek atau Standby

Kondisi TV standby secara umum cirinya adalah TFB atau horisontal tidak bekerja, tegangan-tegangan sekunder tidak ada (tegangan B+, tegangan ke tuner/peripheral dan tegangan sekunder lain) dan masih ada tegangan untuk IC program atau sering disebut V_STANDBY. Untuk menghasilkan tegangan V_STANDBY pada TV model jadul sering menggunakan trafo tersendiri atau ‘mengambil’ dari AC_IN 220V dengan resistor, tetapi pada model-model yang lebih baru cenderung menggunakan smps/ac-matic yang ‘jadi satu’ dan dapat dikontrol on/off-nya. Tujuannya tak lain adalah guna mendukung power saving (ngirit setrum).
Berdasarkan sistem proteksi yang secara urut prosesnya adalah TV keadaan standby, kemudian di-onkan oleh ic program, menyala beberapa saat, kemudian terdeteksi adanya ketidak beresan, akhirnya IC program kembali men-standby TV (menjalankan prosedur proteksi).
Kondisi standby dikontrol oleh ic program. Sedangkan syarat IC program bisa mengontrol, IC program harus sudah running/berjalan/aktif. Sedangkan syarat IC program running/aktif harus dalam kondisi normal, ada VCC standby, melalui proses reset dan mempunyai denyut/clock.
Jadi kesimpulannya, kondisi standby tidak selalu disebabkan oleh protek. Sedangkan protek selalu mengakibatkan standby.

Identifikasi Jalur Proteksi

Dalam proses servis, identifikasi jalur proteksi dimaksudkan untuk ‘melumpuhkan’ sementara proteksi dari perangkat TV yang sudah dilengkapi dengan proteksi. Jika proteksi tidak dilumpuhkan, proses servis menjadi lebih lama karena TV akan selalu kembali ke kondisi standby.Jalur proteksi dapat diidentifikasi dengan cara sebagai berikut :
  1. Cari jalur-jalur tegangan sekunder vital, misalnya, tegangan untuk vertikal, tegangan heater, tegangan RGB out (180V) dll. Tidak jarang juga pada tegangan hasil penyearahan dari sistem output amplifikasi, misalnya output vertikal (pump-out), pulsa-pulsa ini diubah tegangannya menjadi DC lalu besar tegangan DC-nya disensor (misalnya pada polytron/digitec).
  2. Pada umumnya jalur jalur tersebut disensor dengan menggunakan dioda (skema rangkaian pada bagian 1 artikel ini). Utamakan cari yang berjenis detektor No Voltage.
  3. Tiap-tiap output dari detektor No Voltage tersebut bertemu dalam satu jalur, jalur inilah yang dinamakan jalur proteksi.
  4. Untuk menentukan jenis kondisi normalnya, carilah resistor pull_up (resistor yang dihubungkan menuju ke titik/jalur VCC/tegangan) atau pull_down (resistor yang dihubungkan menuju ke titik/jalur GND) pada jalur proteksi tersebut. Jika ditemukan resistor pull_up pada jalur proteksi tersebut berarti kondisi normalnya berlogika 1 (high, tegangan mendekati VCC, jika drop/turun akan protek) dan sebaliknya jika ditemukan resistor pull_down.

Prosedur Proteksi oleh IC Program

Ketika IC program mendeteksi adanya ketidak normalan pada pin proteknya, IC program segera menjalankan prosedur proteksi yang secara umum langsung mematikan/men-standby perangkat tv (metode mematikan diulas di bagian 1 artikel ini).
Pada beberapa merk, misalnya pada Sharp universe/wonder, prosedur proteksi diawali dengan mematikan/men-standby perangkat TV, kemudian IC program memberikan kode kesalahan berupa kode kedip dengan jumlah kedipan tertentu tergantung jenis proteksinya (baca proteksi dan kode kedip TV sharp).

Tips perbaikan

  • Cari/identifikasi jalur proteksi terlebih dahulu.
  • Cari/Identifikasi jenis logika proteksi (apakah pull_up atau pull_down).
  • Jika sudah ditemukan jalur proteksinya, lumpuhkan proteksi SATU PERSATU, jangan melumpuhkan langsung pada pin/port/pintu-pintu proteksi (misalnya pada sasis sharp wonder/universe dengan melepas jumper 223). Karena jika melumpuhkan pada port/pintu/pin proteksi, lokasi penyebab protek akan sulit ditemukan, dengan kata lain pelumpuhan total. Pelumpuhan total ini hanya efektif untuk ‘melihat’ kerusakan yang tampil dilayar.
  • Sedangkan maksud dari melumpuhkan satu persatu adalah melumpuhkan satu titik proteksi, lalu dicoba dinyalakan, jika masih protek berarti bukan blok tersebut yang rusak, kemudian sambung lagi proteksinya. Langkah ini berlaku untuk semua titik-titik yang disensor.
  • Cara melumpuhkannya dengan melepas hubungan output sensor proteksi (melepas salah satu kaki dioda/zener atau melepas dioda protek).
  • Jika jenis proteksinya merupakan deteksi tegangan, bukan detektor No Voltage, bukan juga deteksi Over Voltage dan tidak ditemukannya resistor pull_up/pull_down, maka untuk melumpuhkannya dengan memberi tambahan resistor pull_up bernilai sekitar 4K7 menuju ke V_STANDBY. Untuk pull_down tinggal kebalikannya (pull/tarik ke GND). Contoh jenis ini adalah polytron/digitec yang menyensor tegangan DC hasil penyearahan vertical out (pump_out).
  • Terakhir, perbaiki satu bagian yang bermasalah tersebut, coba pasang kembali proteksinya dan nyalakan TV.

Pelajaran Berharga

Perbaikan perangkat TV yang sudah dilengkapi dengan proteksi sebenarnya tidak ’seseram’ yang dibayangkan. Dengan adanya proteksi sebenarnya sangat membantu dalam mencari biang kerok kerusakannya, karena pada dasarnya proteksi dipasang hampir pada semua bagian/blok dari perangkat TV. Atau dengan kata lain, tiap-tiap blok sudah terlindungi oleh sistem proteksi, jika ada kerusakan jarang sekali merembet. Sistem proteksi ‘sering’ dijumpai pada TV yang bermerk dan anehnya, TV yang bermerk menjadi ‘arena’ ganti mesin, padahal ‘otaknya’ masih normal.

oleh Zaenal Electronic di Klinik TV Jepara, kembali ke DAFTAR ISI