Reparación y reforma de una fuente de ordenador

por Mario 14 agosto, 2011, 10:22 am 18 Votes 49 Comments

La reparación de una fuente de alimentación de ordenador es algo que muy pocos usuarios realizan por practicidad, tiempo y costos. Sin embargo, los entusiastas de la electrónica encuentran en ella un atractivo especial en adaptarla para sus raras actividades. Otros, por el contrario la descartan por peligrosa, por generar demasiado ruido eléctrico en la red de energía domiciliaria y en muchas ocasiones, porque no entrega las tensiones deseadas para los propósitos que ellos la necesitarían. Por lo tanto, el trabajo a realizar será arduo; primero aprenderemos a reparar una fuente de este tipo (switching) y como si eso fuera poco, la reformaremos para obtener de ella la tensión que necesitamos para nuestros desarrollos, con toda la potencia que una fuente de este tipo puede entregar. ¿Te sumas?

Si creías que las fuentes de alimentación de los ordenadores se arrojaban a la basura cuando se averiaban, continúa con tus jueguitos niño; este artículo no es para ti. Si en cambio te interesa descubrir un verdadero tesoro con una cantidad asombrosa de posibilidades para trabajar, experimentar y reformar, bienvenido a este espacio donde las cosas se reparan, se reciclan y se utilizan de la manera menos pensada. Y como todo tiene un comienzo, no haremos otra cosa que destapar la bestia y dar los primeros pasos hacia la reparación de esta fuente de alimentación. Primero le devolveremos la funcionalidad original y luego nos lanzaremos hacia el estudio de una posible reforma que sea útil para, en cualquier momento, utilizarla en aplicaciones para las cuales no fue ideada. Es decir, en un amplificador de audio de 50W+50W donde se requieren tensiones cercanas a los 35 o 40Volts, en un sistema de relés de 24Volts, para alimentar equipos de radio a 13,8Volts y mucho más. Dicho de otra manera, haremos una fuente a nuestra medida, fuera de los valores tradicionales.

En la web existen muchos ejemplos de reformas donde le agregan un resistor variable a los circuitos de control (en su etapa de realimentación) y con ello varían en un pequeño porcentaje la tensión de salida. Esto es, alcanzan como máximo tensiones de 13 a 14Volts. En nuestro caso, no tendremos límites exceptuando el que nos imponga el tamaño del transformador de conmutación (chopper). Porque nuestro objetivo será desarmarlo y rehacerlo a nuestra necesidad hasta alcanzar las tensiones necesarias. Fuentes rotas hay por todos lados, selecciona la que más te guste y comencemos a trabajar.

Lo primero que debemos hacer es desarmar la fuente de alimentación por completo y proceder a su limpieza, ya sea con aire a presión o con una aspiradora, pero debemos quitar toda la tierra acumulada para trabajar cómodos y con elementos limpios. Una vez hecho esto y cuando la limpieza nos deja ver el tipo de circuito empleado en la fuente de alimentación, encontraremos que tenemos (en el 90% de los casos) sólo dos tipos de circuitos básicos que utilizan circuitos integrados para completar su trabajo. Por un lado tenemos las fuentes que utilizan el clásico TL494 (o reemplazo) y por el otro estará la fuente que hemos utilizado nosotros, la que incorpora el IC SG6105 y que es muy popular por su pequeño tamaño y por traer una llave interruptora junto a la entrada misma de la tensión se red. Ambos diseños funcionan de manera muy similar con la excepción que la segunda viene preparada para trabajar con tensiones de 3,3Volts de forma nativa, cosa que con el diseño anterior, resultaba ser una extensión o un agregado.

En las hojas de datos del SG6105 (que podrás descargar desde el enlace que te dejamos al final del artículo) encontrarás un esquema simplificado de la fuente de alimentación (otro más completo en la hoja siguiente) y observarás que el circuito integrado requiere realimentaciones directas desde las tres tensiones fundamentales. Estas son 12Volts, 5Volts y 3,3Volts. Es decir, si una de las tensiones falta a la salida, por el motivo que sea, la fuente no completará su ciclo de arranque, interrumpiendo su funcionamiento y pasando a modo de espera (Stand-By). Esto nos habilita a hacer un pequeño y sencillo razonamiento: las posibles fallas que puede presentar una fuente de este tipo son muy pocas y muy fáciles de encontrar. El fusible es uno de los indicadores de fallas en esta clase de equipo y es determinante para seguir el camino de reparación. Si el fusible está en buen estado, los transistores de conmutación no se habrán averiado. Esta es una de las fallas más “temidas” ya que implica el mayor trabajo de reparación, pero un fusible en buen estado, nos libera de ese problema.

Siguiendo con los pasos habituales de reparación, medimos los rectificadores de salida del transformador de conmutación (chopper) y es muy probable que alguno se encuentre en mal estado, indicando continuidad plena en ambos sentidos, situación que encontramos en nuestra fuente. Los rectificadores utilizados para la tensión de 5Volts suelen ser los que presentan este problema en la mayoría de los casos. Hacemos referencia a este fenómeno ya que al revisar 5 fuentes iguales, 4 presentaban este defecto y la restante tenía los transistores de conmutación en mal estado (cortocircuito). Casualmente, el rectificador que estaba en buen estado era de mayor capacidad de corriente respecto a los que se habían arruinado. Esto nos ofrece una muestra acerca de que estas fuentes de alimentación están construidas al límite práctico de su funcionamiento. En nuestro caso, el rectificador averiado era un SBL2040 (rectificador Schottky Barrier de 20Amperes / 40 Volts) y lo reemplazamos por un SBL3040 que es para trabajar con la misma tensión y es capaz de soportar corrientes de hasta 30 Amperes. El resultado fue el siguiente:

Una de las cosas que debemos tener en cuenta, al medir este tipo de rectificadores, es el valor que nos indica el instrumento cuando lo medimos en polarización directa. El valor correcto puede parecer más bajo de lo normal, pero lo importante es detectar que no existe cortocircuito entre ánodos (son dos diodos en un mismo encapsulado) y el cátodo común ubicado al centro del encapsulado. Hasta aquí podemos decir que tuvimos fortuna de lograr una reparación sencilla, pero si lo analizas en profundidad, lo peor que podría sucederte es que todos los componentes activos estén averiados. Si ese es tu caso, no lo dudes: aprovecha el bonito gabinete, desecha esa placa o utilízala para recuperar los toroides o los electrolíticos y no pierdas tu tiempo en algo que abunda por todos lados: fuentes para cacharrear. Hoy, existen más tiendas de insumos informáticos que farmacias o bares, por lo tanto, fuentes averiadas conseguirás a montones. Por otro lado y como te decimos siempre, reciclar es un arte que no puedes dejar de experimentar si lo tuyo es la electrónica. Abandona esa, toma otra y sigamos con el trabajo.

Nuestra fuente ya está en marcha, pero los componentes que aún pueden traerte inconvenientes a ti pueden ser el IC o las resistencias de arranque de la fuente primaria (fuente que genera la tensión inicial de arranque del IC) y que poseen valores de 220K o 330K en la mayoría de los casos. Esta pequeña fuente, trabaja con un MOSFET (2N60 o similar) que está montado sobre el mismo disipador en que encontramos los transistores principales de conmutación. Por lo general esta sub-fuente no presenta mayores problemas y si los tuviese, más allá del 2N60, no encontraríamos otro elemento conflictivo. Por último, terminando de mencionar las fallas más comunes, descubriremos que, por excesos en la entrada de alimentación de línea, los capacitores (ya sé que a ti te gusta que diga condensadores) electrolíticos de entrada suelen romperse derramando el electrolito. Esto es muy fácil de resolver y no debiera presentar mayores complicaciones, al igual que un reemplazo del puente de diodos de entrada. Hablando de ellos, te recomendamos cambiar por cuatro diodos 1N5408 (1000V – 3Amperes) al puente original que trae de fábrica la fuente. Ya que estamos en plan de mejorar nuestra fuente, ese es un buen comienzo.

Hasta aquí hemos hecho un resumen de las fallas clásicas de estas fuentes de alimentación y como es de esperarse, imaginamos que ya tienes lista tu fuente para comenzar con las reformas y los experimentos. ¿Todavía no? ¡Vamos!, esto recién comienza, hay mucho camino por transitar y lo que haremos ahora es brindar a nuestra fuente de alimentación de un filtro de entrada de línea para evitar enviar los ruidos de conmutación hacia la red domiciliaria. Esto es muy importante para poder convivir con otros equipos alimentados desde la misma red eléctrica, sin afectar su correcto comportamiento. Su construcción es muy sencilla y los elementos puedes encontrarlos en cualquier TV (por viejo que sea) que utilices para reciclar componentes. En el esquemático que te dejamos te mostramos un ejemplo de cómo es el aspecto físico de los mismos, pero como es lógico suponer, te será muy sencillo encontrarlos en la sección de entrada de energía. Si eres un hombre afortunado y consigues los elementos necesarios sin molestarte en salir de tu casa, puedes considerarte más afortunado aún si descubres que la fuente en la que estás trabajando ya tiene los espacios reservados para estos elementos y el trabajo de incluir este filtro se reducirá a colocar las piezas en su lugar.

Los capacitores pueden tener valores comprendidos entre 47nF y 100nF y la doble inductancia no necesita indicar nomenclatura. Basta que la saquemos del lugar antes mencionado y ya tendrá los valores apropiados para cumplir su función de manera adecuada. Si no tienes espacio físico donde colocar este filtro que te indicamos, puedes construir una pequeña placa y sujetarla a la propia entrada de línea, es decir, en el gabinete metálico, aunque estamos seguros que al igual que en nuestro caso, encontrarás la forma de colocar todos los componentes en el PCB principal. No olvides de colocar el fusible y el PTC (ese capacitor raro de color verde o negro) que trae en serie la conexión de entrada de línea. Siempre es bueno mantener los elementos de seguridad para conservar una protección apropiada ante eventuales casos de fallas o accidentes operativos durante el funcionamiento de la fuente.

Ya estamos listos para comenzar a trabajar con el transformador de conmutación, el de ferrite. Ahora llega la parte del desafío donde tendremos que poner toda nuestra astucia e inteligencia para extraer de este transformador las tensiones que deseamos aprovechar a la salida de esta fuente “personalizada”. ¿Ya tienes todo listo y preparado? ¿No? Entonces haremos lo siguiente: mientras tú reparas tu fuente de alimentación o le agregas el filtro de entrada de línea, nosotros prepararemos nuestros videos a la vez que te esperaremos en el Foro de Electrónica de NeoTeo para acompañarte a poner en marcha tu fuente de alimentación, en caso de que necesites ayuda. Mientras tanto, podremos ir definiendo el valor de tensión que deseamos obtener en la salida. Recuerda que disponemos de una potencia cercana a los 100 Watts (reales, no chinos) y el producto de la tensión multiplicada por la corriente máxima deseada no puede superar ese valor. Cualquier ejemplo será útil para comprender el concepto y obtener otros valores de tensión, por lo tanto si no te decides a tiempo, observarás como lo hacemos nosotros y luego experimentarás con la tuya. Nosotros nos anotamos con 13,8Volts y toda la corriente que podamos obtener ¿Y tú?

Hoja de datosTL494

Hoja de datosSG6105

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