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RICARDO PONCE
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EXPERTO EN ELECTRONICA Y REPARACION
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PASO A PASO, COMO RESUCITAR UNA FUENTE QUEMADA
En los cursos y en las clases de electrónica aprendemos cuál es el funcionamiento normal de los circuitos, pero no se nos enseña a detectar fallas ni a aislar componentes defectuosos. Esto requiere de un análisis paciente y de una serie de pasos precisos que trataremos de analizar en esta nota para poder reparar exitosamente la fuente de una PC.
COMO REPARAR LA F l talón de Aquiles de todos los cursos orientados a la reparación de computadoras es, inevitablemente, la reparación de la fuente de alimentación. Esto no es extraño si pensamos que ésta es la pieza más compleja que podemos encontrar dentro del gabinete, y es la única que admite un proceso de reparación real, y no sólo un reemplazo como el resto de placas y partes. Para reparar una fuente es necesario tener algunos conocimientos sobre el funcionamiento de componentes electrónicos y el uso de mediciones simples con el téster, además de disponer de un soldador de 40 o 50 w, un desoldador y estaño. Estos requisitos no sirven de mucho si el técnico no tiene una gran dosis de paciencia para resistir las numerosas pruebas y contrapruebas que deberá hacer en este trabajo, y definitivamente son indispensables una silla cómoda y un buen almohadón...
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CONCEPTOS INICIALES Daremos primero algunos conceptos básicos para no tener que repetirlos más adelante: TESTER: es conveniente que un técnico tenga tanto un téster digital como uno analógico. El digital es más preciso al momento de medir tensiones, mientras que el analógico es más eficiente al medir integridad de componentes y verificar el paso de corriente en un solo sentido en diodos y transistores. Si queremos cuantificar la corriente de diodos y transistores, es mejor el digital. DIODOS: los diodos conducen corriente en un solo
sentido. El cátodo del diodo se indica por una banda
pintada sobre uno de los extremos. Cuando un diodo transmite corriente en los dos sentidos, debe ser reemplazado. TRANSISTORES: las junturas base-emisor y base-colector de los transistores se comportan como diodos al conducir corriente en un solo sentido. Los transistores pueden ser NPN o PNP según cómo transmiten la corriente: los NPN permiten el paso de corriente desde base-colector y base-emisor; los PNP permiten el paso entre colector-base y emisor-base. USO DEL TESTER ANALOGICO: para medir la integridad de
componentes, se lo coloca en posición de óhmetro. Al medir las terminales del componente, la aguja deflexionará indicando el paso de corriente. Para medir diodos, el terminal [+] debe ir al cátodo del diodo, y la aguja debe deflexionar para indicar el paso de corriente. Si invertimos los terminales del téster, la aguja no debe moverse, y si lo hace, indica que hay un componente defectuoso que debe ser reemplazado. Para medir transistores NPN, colocamos el terminal [-] en la base, y el terminal [+] tanto en colector como en emisor deflexionará. No debe deflexionar si se invierten los terminales del téster; si lo hace, deberemos reemplazar el componente. En transistores PNP, es exactamente a la inversa. USO DEL TESTER DIGITAL: para medir integridad de componentes, podemos colocarlo en posición de óhmetro. Al medir las terminales, el display pasará de uno a cero, indicando baja resistencia. También podemos colocarlo en posición diodo y verificar variaciones en el display. Dependiendo del componente, el paso de corriente puede ser en un solo sentido o en ambos. Para medir diodos, lo colocamos en posición de diodo. El terminal [-] debe ir al cátodo, y el display cambiará de uno a otro valor. Si se invierten los terminales del téster, el display debe permanecer en uno. Si indica paso de corriente, debemos reemplazar el componente. Para medir transistores, también lo colocamos en posición de diodo. En transistores NPN, el terminal [+] en base y el [-] tanto en emisor como colector indicará paso de corriente. No debe pasar corriente si invertimos los terminales del téster; si lo hace, deberemos reemplazar el componente. En transistores PNP es exactamente a la inversa.
PRIMERA REVISION
FIGURA
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LA ETIQUETA EXTERNA DE UNA FUENTE DE ALIMENTACION INDICANDO LOS VOLTAJES ENTREGADOS POR CADA UNO DE LOS CABLES.
Antes de desmontar la fuente es necesario comprobar in situ las tensiones de los cables de colores que salen para alimentar el motherboard y el resto de los componentes internos del gabinete. Todas las fuentes tienen en el exterior una etiqueta (Figura 1) que muestra la tensiones de cada uno de los cables, pero por regla general, estas tensiones siempre están presentes: +5, +12, -5, -12 y 0 V (cables rojo, amarillo, blanco, azul y negro, respectivamente). En las modernas fuentes ATX hay algunos cables más, que analizaremos más adelante, y otros naranja y púrpura (+3,3 y 5 V). POWERUSR
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A FUENTE DE LA PC ESTRUCTURA INTERNA DE UNA FUENTE
ANALIZANDO EL FUSIBLE
Todas las fuentes están compuestas de dos etapas o secciones (a la izquierda y a la derecha de la tableta de la fuente, como se ve en la Figura 2) que se deben diferenciar antes de iniciar las mediciones, porque el tipo de falla y la consecuente reparación dependerá de cuál de ellas esté defectuosa. La etapa primaria es aquella en donde encontramos la entrada de corriente alterna proveniente de la red eléctrica domiciliaria, junto con los diodos rectificadores y otros componentes. En esta etapa está el fusible interno. La etapa secundaria contiene los componentes que rectifican y filtran la corriente para proveer los voltajes que vimos más arriba. Esta etapa es fácilmente distinguible porque de ella sale la gran masa de cables que alimentan los distintos dispositivos, y es posible visualizar un integrado (a veces son dos) y una bobina. Si miramos con atención, veremos que las etapas se diferencian fácilmente debido a la presencia de dos o tres transformadores de corriente alineados en el centro.
Lo primero que debemos observar es el fusible (Figura 3), ya que gran parte del análisis de esta etapa depende de cómo encontremos este elemento. Cabe recordar que nunca debemos reemplazar el fusible sin medir antes el resto de la fuente. Un fusible cortado es un síntoma, pero no la causa de la enfermedad. Antes de reemplazar el fusible, debemos buscar intensamente la existencia de componentes defectuosos que hayan provocado la sobretensión que originó el corte del filamento. Sólo cuando el resto de los componentes no indique defectos y cuando la PC no haya estado conectada a un estabilizador, podremos analizar la posibilidad de una sobretensión en la línea de corriente domiciliaria que justifique el reemplazo directo del fusible por otro de iguales características, y el encendido de prueba. Debemos recordar que el encendido de prueba con reemplazo de fusible en una fuente que tiene otros componentes defectuosos sólo provocará más daños internos a la misma fuente, a la placa madre o a otros componentes. Nunca debemos “puentear” los extremos de los terminales del fusible. Un fusible es una válvula de seguridad para cualquier componente que lo posea, y su función es inmolarse para proteger el resto del circuito. Si puenteamos un fusible (unimos
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02 VISTA PANORAMICA DE LA FUENTE EN DONDE SE INDICAN LAS ETAPAS QUE LA COMPONEN.
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1 FUSIBLE
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2 PUENTE DE DIODOS 3 CONDENSADORES GRANDES 4 CAPACITOR CERAMICO CON RESISTENCIA ASOCIADA
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5 CAPACITORES ELECTROLÍTICOS 6 TRANSFORMADORES 7 TRANSISTORES, DIODOS Y CAPACITORES PEQUEÑOS
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8 CABLE DE TENSION PG
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ETAPA PRIMARIA
ETAPA SECUNDARIA
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03 DIFERENCIAS ENTRE AT Y ATX
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EN LA PARTE INFERIOR DE LA FOTO NOTAMOS EL FUSIBLE DE LA FUENTE. QUE SE HAYA CORTADO ES UN INDICADOR DE QUE ALGO ESTA FUNCIONANDO MAL; REEMPLAZARLO SIN DESCUBRIR Y REPARAR EL PROBLEMA NO ES UNA SOLUCION DEFINITIVA Y PUEDE LLEGAR A DAÑAR LA FUENTE.
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Desde el punto de vista técnico, no hay diferencias entre estas fuentes, sólo variaciones de tamaño. Puede haber cambios en los colores de los cables porque no existen normas establecidas. La diferencia principal entre fuentes radica en que el encendido de una ATX se hace por software. Recordemos que el primario de una fuente ATX SIEMPRE TIENE TENSION, de modo que hay que tomar como norma trabajar siempre con el equipo desenchufado. A través de un pulso, el motherboard ordena el encendido pleno de la fuente. En estado de apagado la fuente entrega +3,3 V a la CPU y +5 V de mantenimiento. Tengamos sumo cuidado con las mediciones dentro del gabinete, incluso si la fuente ATX está apagada, porque puentear dos cables ocasionará algún deterioro en los componentes. Sigamos las normas de seguridad para equipos encendidos: tengamos cuidado con anillos, relojes, cables o cualquier objeto metálico cuando midamos dentro de un gabinete encendido o en un ATX. Por lo general, las ATX tienen una llave de encendido-apagado al lado del ventilador, pero es una buena práctica no fiarse de ellas. Desconectemos el cable de corriente domiciliaria cuando queramos tener un equipo sin tensión. Desde el punto de vista de la circuitería, las fuentes ATX tienen algunos cables más que las AT: tres cables de +3,3 V para alimentar la placa madre, que suelen ser de color naranja; el PG de +5 V, que suele ser blanco o gris (en las AT es naranja), y el cable verde para el arranque por software, que le permite a la placa madre enviar el pulso que ordena el encendido.
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con un elemento conductor los dos extremos), ponemos en riesgo los componentes sanos y, seguramente, provocaremos más daño que el actual. El fusible puede revisarse a simple vista. Un filamento cortado indica un fusible defectuoso. Ante un filamento intacto, es recomendable verificar igualmente la integridad del filamento, porque parte de él permanece fuera de la vista del técnico y en esos sectores puede haber un corte imperceptible que el téster detectará fácilmente. El fusible debe permitir el paso de corriente en ambos sentidos, con resistencia nula. No es necesario cuantificar la corriente.
ETAPA PRIMARIA CON FUSIBLE QUEMADO Si el fusible se ha quemado, es muy probable que la falla se haya producido en la etapa primaria. Entonces deberemos revisar cuidadosamente los diodos rectificadores. Muy cerca de los capacitores de entrada encontraremos cuatro diodos o, como en el caso de nuestra fuente, veremos un puente de diodos (Figura 4). Medimos los diodos para verificar el paso de corriente, que debe realizarse en un solo sentido. Si invertimos las puntas y verificamos el paso de corriente, tendremos que reemplazar el diodo defectuoso o, directamente, el puente de diodos. Continuamos revisando los condensadores grandes, que tienen un rango de unos 220 o 250 uF por 200 V. Visualmente podemos ver si derramaron aceite o estallaron. Esto es lo más frecuente cuando se conecta la PC a una tensión indebida y se la somete a sobretensión. Por lo general, estalla el primer capacitor, pero a veces es posible ver rotura en los dos. Luego verificamos la ausencia de cortos y comprobamos la capacidad de carga. Para hacerlo, es conveniente usar el téster analógico. En un primer momento, la aguja deflexiona rápidamente y vuelve poco a poco a cero. Ambos capacitores deben reaccionar de igual manera. Estos capacitores permanecen cargados luego de una prueba de encendido, por eso hay que tomar ciertas precauciones para evitar chispazos o recibir una descarga dolorosa. A continuación revisamos el capacitor cerámico (Figura 7) de gran tamaño, ubicado al lado de los electrolíticos mayores. Asociada a este cerámico hay una resistencia que suele quemarse POWERUSR
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ANTES DE DESMONTAR LA FUENTE ES NECESARIO COMPROBAR IN SITU LAS TENSIONES DE LOS CABLES DE COLORES QUE SALEN PARA ALIMENTAR EL MOTHERBOARD Y EL RESTO DE LOS COMPONENTES INTERNOS DEL GABINETE.
junto con el capacitor. Continuamos revisando los transistores de potencia de la etapa primaria (Figura 5), que son reconocibles porque están atornillados a una placa disipadora. La mayoría de los transistores usados en las fuentes son NPN. Es muy raro que un transistor funcione intermitentemente: funciona bien o no lo hace. Si detectamos fugas o conducción en los dos sentidos en alguna juntura, deberemos desatornillar el transistor de la placa disipadora, desoldarlo y verificar otra vez con el componente fuera de la placa y frío. Si la medición incorrecta persiste, habrá que reemplazarlo. Puede haber un corto directo entre la placa disipadora y el emisor, que según algunos autores, siempre se verifica cuando estos transistores se queman. Asociadas a estos transistores de potencia, existen resistencias que se deterioran fácilmente cuando los transistores fallan y se ponen en corto. Algunas de estas resistencias tienen valores altos, del rango de los 300 kOhms, y se conectan a las bases de los transistores. Otras tienen rangos que oscilan en los 2 Ohms y se conectan a los emisores. Finalmente, en esta etapa encontramos componentes más pequeños, como resistencias que van de 1.5 a 2.2 ohms, diodos 1N4140 y capacitores electrolíticos de 10 uF. En los capacitores pequeños, podemos comprobar visualmente si estallaron o si están en corto usando el téster como óhmetro. Cuando el fusible de la etapa primaria se quema por sobretensión, hallaremos rastros visibles de deterioro en los capacitores electrolíticos de gran tamaño; probablemente haya corto en los transistores de potencia y deterioro en las resistencias asociadas, pero los equipos electrónicos son muy nobles, y el grado de resistencia a los deterioros es elevado. Muchas veces el daño se circunscribe a los capacitores de 220 uF y basta con cambiarlos para que la fuente funcione correctamente.
FIGURA
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EL PUENTE DE DIODOS (EN LA FOTO, DE COLOR NEGRO, EN EL MEDIO) PUEDE ENCONTRARSE EN ALGUNAS FUENTES EN REEMPLAZO DE LOS CUATRO DIODOS RECTIFICADORES.
FIGURA
05
EN ESTA FOTO VEMOS DOS DE LOS TRANSISTORES DE POTENCIA ATORNILLADOS A LA PLACA DISIPADORA. JUSTO ENFRENTE, EL CAPACITOR CERAMICO.
ETAPA PRIMARIA CON FUSIBLE SANO También en estos casos, debemos revisar todos los componentes de la etapa primaria. Cuando el problema está en esta etapa y el fusible permanece intacto, es común encontrar algún componente abierto, pero no en corto. Busquemos entonces en los transistores de potencia. Si la fuente trabaja intermitentemente en frío o arranca sólo después de varios intentos consecutivos de encendido/apagado, tendremos que pensar en algún diodo defectuoso con fuga o corto, o en algún capacitor pequeño seco o casi seco que debe ser reemplazado.
ETAPA SECUNDARIA Esta etapa implica un poco más de trabajo de comprobación, ya que hay que desoldar con más frecuencia para verificar los componentes aislados, especialmente los transistores. Es común ver en las fuentes un transformador grande y uno pequeño, pero también podemos encontrar uno grande y dos pequeños. Es raro que estos transformadores se quemen, pero no imposible. Verifiquemos, entonces, su continuidad. Asociados a los transformadores pequeños hay transistores, diodos y capacitores pequeños; en todos ellos tenemos que verificar cortos y fugas. Posiblemente debamos desoldarlos y medirlos fuera de placa o con una pata levantada. Podemos encontrar fugas altas que aparecen fugazmente entre los colectores y emisores de los transistores pequeños, que ocasionan problemas de encendido en frío. Su reemplazo corrige este problema. Cuando la fuente trabaja de manera intermitente en frío o cuando enciende luego de varios intentos, con fusible sano y sin rastros de fallas en la etapa primaria, deberemos pensar en fugas en alguno de los diodos que se encuentran en esta etapa. También debemos buscar condensadores pequeños secos o casi secos. Una vez controlados todos estos componentes y luego de haber reemplazado los que muestren fallas o los dudosos, pasamos a verificar la existencia de cortocircuitos en cada salida (cables rojo, amarillo, azul y blanco) de +5, +12, -5 y -12 V. Si detectamos un corto, seguimos la pista de la placa, levantamos cada componente y lo medimos fuera de ella; si es necesario, lo reemplazamos. Junto a la gran masa de cables negros, puede haber una resistencia en pa49
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¡ATENCION! LOS PROCEDIMIENTOS DESCRIPTOS AQUI DEBEN SER REALIZADOS TOMANDO TODAS LAS MEDIDAS DE SEGURIDAD NECESARIAS. POWERUSR NO SE HACE RESPONSABLE DE LOS PROBLEMAS, DAÑOS O ACCIDENTES QUE PUDIERAN OCURRIR DURANTE LA REPARACIÓN.
ralelo de un rango variable entre 40 y 300 ohms, que deberemos verificar cuidadosamente. En esta etapa encontramos un integrado 494. También tenemos que controlar la tensión de la pata 11. Si es inferior a 3 volts o superior a 3,8 volts, habrá que cambiar el integrado. Siempre conviene tener un reemplazo de este elemento; su costo no es elevado y en casos dudosos, reemplazarlo para verificar el funcionamiento es útil para descartar dudas de manera definitiva. Algunas fuentes no tienen zócalo, y el integrado está soldado directamente a la placa. Por eso es bueno tener varios zócalos disponibles para hacer reemplazos de prueba.
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EL INTEGRADO 494 (EL CHIP NEGRO) SUELE SER RESPONSABLE DE NUMEROSOS PROBLEMAS RELACIONADOS CON LA FUENTE DE LA PC.
CONCLUSIONES TENSION PG Al finalizar la reparación, debemos controlar la tensión PG, que es la tensión de control que tiene toda fuente. En las AT por lo general es un cable de color naranja (Figura 6), mientras que en las ATX suele ser uno blanco. Casi todas las fuentes tienen una referencia escrita en la placa que dice claramente PG. Si no es así, podemos identificarlo como el cable aislado que sale de la gran masa que alimenta a la PC. La tensión del PG debe ser de +5 V. En caso contrario, tendremos que comprobar todos los componentes, desoldándolos si es necesario. Si después de hacerlo la fuente sigue sin encender, reemplazamos el 494 aun cuando la medición de voltaje haya dado un rango correcto. Si a pesar de todo la fuente sigue sin encender, pensaremos en una resistencia fuera de rango que se nos haya pasado por alto o en cuya medición hayamos tenido dudas.
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Es común tener dudas acerca de la veracidad de las mediciones que realizamos. Recordemos que las mediciones sobre componentes soldados pueden ofrecer variaciones respecto de las realizadas sobre componentes aislados. Si tenemos dudas, deberemos desoldar el componente o una de sus patas y medirlo otra vez. Si después de todo este análisis la fuente no responde, deberemos considerar la conveniencia de continuar o no, de acuerdo con los costos de reparación y las horas invertidas. En esta nota hemos analizado las fallas más comunes. En equipos viejos o deteriorados, los problemas pueden centrarse en una suma de componentes de comportamiento dudoso antes que en un corto o en una fuga manifiesta. Con la experiencia vemos aprendiendo a dilucidar el problema, y con paciencia, lograremos tener el entrenamiento necesario como para encarar una reparación exitosa. Suerte ■
EN LA PARTE DE ABAJO DE LA FOTOGRAFIA VEMOS EL CAPACITOR CERAMICO DE COLOR ROJO. SU RESISTENCIA ASOCIADA SE ENCUENTRA DEL OTRO LADO DE LA PLACA DISIPADORA, A LA IZQUIERDA.
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