Funcionamiento de una fuente conmutada

En este articulo describiremos el funcionamiento de una fuente de alimentación conmutada con la cual trabajan la gran mayoria de los ordenadores clónicos hasta el momento.

Debido a la continua integración de componentes y el afan de "empequeñecer todo" lo mas posible, los transformadores de tensión siempre han sido los componentes pasivos más difíciles de acomodar dentro de los equipos electrónicos.Si se tiene alguna noción de electromagnetismo, se podrá comprender fácilmente el funcionamiento de uno de estos "monstruos de cobre y acero".

Básicamente constan de dos bobinas totalmente aisladas entre sí a traves del cuerpo de hierro dulce,una llamada primaria y otra llamada secundaria.La primaria es la que recibe la corriente de entrada que proviene de la red y la induce electromagnéticamente a la secundaria que es la que entrega la tensión reducida y la intensidad aumentada al equipo eléctrico.Pues bien,en este fenómeno,interviene la frecuencia de entrada de la red,que doy por supuesto que todos saben que estamos hablando de corriente alterna.

Esta frecuencia en nuestro país es de 50 Hercios(hz). Como la frecuencia de entrada es directamente proporcional a la intensidad de salida, se llegó a la conclusión de que aumentando la frecuencia de entrada de un transformador, este podía dar más intensidad de la nominal,con la consiguiente reducción de tamaño del mismo y así comenzaron a fabricarse las llamadas fuentes conmutadas que son la base de este artículo.

La fuente conmutada consta de cinco bloques fundamentales:

1º El circuito rectificador de entrada,que consta de un conversor de alterna a continua básico(puente de diodos,filtro) y es el encargado de preparar la tensión al oscilador principal.

2º El circuito oscilador de frecuencia,que transforma los 50hz de la red en aproximadamente 18.000hz para entregarselos al transformador de corriente también llamado chopper.

3º El transformador Chopper,un transformador con varios bobinados para generar las diferentes tensiones de la fuente de alimentación.

4º Un circuito de rectificación por salida de cada bobinado del chopper,porque si recordamos,la corriente de entrada se rectifica para entregarsela al oscilador de entrada,pero este le vuelve a entregar al chopper una onda que si bien no es senoidal, es parecida al diente de sierra con lo que no es válida para su uso sin volver a convertirla en continua.

5º Estabilizadores de tensión en cada salida para evitar que repercutan en el equipo las fluctuaciones de la red.

Pues bien,todo esto en conjunto y siguiendo ese mismo orden,forman una fuente de alimentación conmutada con diferentes salidas dependiendo del tipo que sea y cuyas tensiones en el caso de los ordenadores son:

• Cable Negro - GROUND • Cable Amarillo - +12v. 10 Amperios • Cable Rojo - +5V. 25 Amper • Cable Blanco - -5v. 0.5 Amper • Cable Azul - -1´2v. 0.5 Amper

Asi que ya sabés, si el equipo no hace nada y queréis comprobar la fuente, solo tenés que agarrar un voltímetro medir las salidas y compararla con estos valores.Si alguno falla podes intentar repararla vos mismo como explicaremos más adelante o bien substituirla por una nueva, que quizas os merezca más la pena, debido a la complejidad de este tipo de fuente.

Elementos necesarios: 1.- Multimetro o "tester" 2.- Transformador 220V-220V o 110V-110V 3.- Lampara serie 100w. 4.- Soldador o cautin aproximadamente de 40w. 5.- Estaño y demás elementos para desoldar y soldar.

1.- Si el fusible está quemado, antes de reeplazarlo por otro comenzar midiendo los diodos o el puente rectificador. Los diodos conducen corriente en 1 solo sentido. Si al invertir las puntas del ohmetro conducen en los dos sentidos es que están en corto y hay que reemplazarlos. Nunca se debe soldar un alambre en lugar del fusible, esto puede producir que la fuente se deteriore aun más. 2.- Continuamos desoldando y midiendo los transistores de conmutación de entrada de línea. La mayoría de ellos son NPN, al medirlos recordar las junturas de base-colector o base-emisor deben conducir en 1 solo sentido, si marcan muy baja resistencia deben ser reemplazados. En la mayoría de fuentes incluidas las ATX funcionan bien los del tipo BUT11 . 3.- Corroborar que los "filtros" o condensadores electroliticos no estén defectuosos. Visualmente se puede ver si derramaron aceite , si estallaron, o(con el ohmetro) si están en cortocircuito. 4.- Existen 4 resistencias asociadas a los transistores de potencia que suelen deteriorarse, especialmente si estos se ponen en corto. Los valores varían entre las distintas marcas pero se identifican pues 2 de ella se conectan a las bases de dichos transistores y rondan en los 330k Ohms mientras que las otras dos son de aproximadamente 2,2 Ohms y se conectan a los emisores de los transistores. 5.- El "arranque" de la fuente se obtiene por un condensador del tipo poliester en serie con el transformador de entrada y una resistencia de aproximadamente 10 Ohms. Si se abre alguno de estos componentes la fuente no "arranca". 6.- ATENCION: Al momento de probar la fuente, ya que estas funcionan directamente con tensión de línea,es recomendable conectarla con un transformador aislador de línea del tipo

220v-220v o 110v-110v. Esto evitara riesgos innecesarios y peligro de electrocución. También se puede conectar una lampara en serie de 100w por si existe algún cortocircuito. 7.- Las fuentes ATX necesitan un pulso de arranque para iniciar. Se puede conectar la alimentación a la Mother Board sin necesidad de conectar el resto de los elementos como disqueteras, rígidos, etc. Pero esto solo se hará después de haber comprobado que la fuente no esta en corto, con el procedimiento del punto 6. 8.- Si después de aplicar estos procedimientos sigue sin funcionar ya seria necesario comprobar el oscilador y para ello se debe contar por lo menos con un osciloscopio de 20 Mhz. También la inversión de tiempo y el costo de la fuente nos harán decidir si seguir adelante. Los integrados moduladores de pulsos de las mayoría de fuentes están en los manuales de circuito tipo el ECG de Philips o similares. Se comienza por verificar la alimentación de dicho integrado y las tensiones en las distintas patas. También se pueden verificar "en frío"(es decir sin estar conectada la fuente) que no halla diodos en corto.

En estas fuentes suelen utilizarse diodos del tipo 1N4148 de baja señal que suelen estropearse con facilidad (se miden con el ohmetro) y diodos zener que suelen ponerse en corto si se cambio accidentalmente la tensión de alimentación de la fuente. En la mayoría de fuentes hay rectificadores integrados que físicamente se parecen a los transistores pero internamente son solo 2 diodos. Se pueden retirar y medirlos fuera del circuito pues el transformador con el cual trabajan hará parecer, al medirlos, que están en corto. Conclusión:

Siguiendo estos pasos he reparado decenas de fuentes de PC. Espero que esta información sea de utilidad especialmente para los principiantes, pues los técnicos experimentados conocen sobradamente estos procedimientos. Nunca conseguí diagramas de fuentes de PC por ello tuve que arreglarme con los manuales de reemplazos de transistores y CI. Es prudente ser pacientes al desoldar y soldar elementos a fin de no "destrozar" el circuito impreso. Recalco la necesidad de ser muy cuidadoso ya que estas fuentes trabajan directamente con tensión de línea y si no se es precavido pueden provocar accidentes mortales. Lo mas seguro en trabajar con transformadores aisladores de línea.

Si Usted tiene alguna información, o algú circuito de fuente de PC, que quiera compartir para poder mejorar la página, envielo via mail, y sera publicado.