Modificación de fuentes de PC 

para uso en equipos de Radioaficionados

PC power supply mod for Hams

Daniel Prieto lu9dpd

lu9dpd@yahoo.com

 

 

        Esta nota fue escrita hace bastante tiempo, y como otras, ha recibido comentarios, consultas y aportes de muchos amigos que se animaron a repetir la experiencia. He incorporado esos aportes, variantes del proyecto y algunos otros detalles que pude agregar a mi experiencia con estos circuitos.

          Agradezco a todos los que me han escrito, enviado comentarios y preguntas y fotos de sus proyectos terminados e invito nuevamente a quienes deseen escribirme sobre el tema.


Atajos a secciones de esta nota

Reforma con divisor restivo

Reforma por referencia de diodo Zener

Reforma directa al TL494

Reforma para 6.3 Volts

Obtención de otras tensiones

Cambio de la frecuencia de trabajo

Retiro de protecciones de sobrecorriente

Recableado de diodos

Gabinetes

 


ATENCION !!      No intente estas modificaciones si no está seguro de los riesgos eléctricos de las mismas.


         Muchos de nosotros seguramente hemos escuchado y/o leído artículos que describen modificaciones de fuentes de computadoras para alimentar equipos de radio. Interesado en el tema,  realicé algunas de ellas y no me han satisfecho en su funcionamiento, o directamente no han funcionado. Algunas notas, debo admitir, no pude ni siquiera comprender los razonamientos , otras eran de tal complejidad, que podría llegar a ser más fácil realizar una fuente desde cero; y en algunas pocas la teoría era tan rudimentaria que no valía perder el tiempo probando. En definitiva todo eso me llevó a intentar realizar mis propias experiencias, cometer mis propios errores (muchos...); pero tratando de realizar cosas que comprendo. Los resultados,   por lo menos para mí, fueron positivos tanto en experiencia adquirida, como en los elementos obtenidos.

          Habiendo realizado las reformas mencionadas pude obtener tensiones de 13,8 Volts y corrientes de 15 amperes a la salida de estas fuentes, operando equipos de VHF, UHF, BC con transversores y hasta HF en SSB con picos de 100W,  nada mal si consideramos un accesorio que pesa solo ½ Kg. y ocupa menos espacio que un equipo de VHF !!!. 

          No he recibido reportes de zumbidos o distorsiones, ni he notado recalentamientos o fatiga sobre las fuentes,  pero aún sigo considerándolas “a prueba”.

 

Nota : (19/02/2006) los valores de corriente mencionados en esta nota, se refieren a los encontrados en fuentes de PC, XT y AT de aproximadamente 150 a 200 W de potencia, y ya muy vieja tecnología. Hoy se pueden encontrar fuentes con muchas más prestaciones, con lo cual podrá obtener mejores resultados aún.

 

      Antes de comenzar a escribir sobre las modificaciones en sí, quiero aclarar mis puntos de vista respecto de las condiciones que creo debería cumplr la reforma para aceptarla como razonable :

 

     *  No ser demasiado compleja, ni demandar más de un par de horas de trabajo – hobby.

     *  Ser lo más económica posible, demandando solo los componentes imprescindibles.

     *  Cumplir con los requerimientos de Tensión, Corriente y estabilidad que el equipo de radio necesite.

     *  Funcionar en la mayor cantidad de fuentes sin importar sus diferentes circuitos.

     *  Ser realizada por alguien que sepa los riesgos que implica trabajar con tensiones peligrosas.

 

       Las ventajas de una fuente del tipo switching para el uso en radio son obvias; su poco peso y volumen y el hecho de que casi todos hemos visto alguna de descarte funcionando (costo cero), hacen realmente atractiva la idea de utilizarlas, pero ante todo : NO ESPERE MILAGROS. Las fuentes de PC están diseñadas para alimentar computadoras; no Radios. Su bajísimo costo está en muchos casos logrado en base a escatimar calidad y cantidad de componentes; llevar a límites extremos las aislaciones, tanto en 5 y 12 volts, como en su alimentación (cercana en algunos casos a 300 V), observe que cualquier fuente de PC requiere ventilación forzada (cosa que casi ninguna fuente de esas potencias de uso aficionado necesita);  y esto  para trabajar al régimen y condiciones normales para los que está prevista !! ;  por esto, piense en que no será fácil “sacarle” facilmente más de lo que la ficha técnica de la fuente declara.

       A todo lo antedicho, hay que sumarle el hecho de que la primera etapa de toda fuente switching trabaja con tensiones peligrosas (cercanas a 300 Volts) presentes en disipadores, componentes y pistas del circuito y que por razones de economía  el circuito está previsto que trabaje blindado por su gabinete, cosa que no habrá que olvidar al trabajar con la plaqueta fuera del mismo y luego proveer una inaccesibilidad a fin de protegernos de dichas tensiones.


Nota : (19/02/2006) Reitero, los valores de corriente expresados, son los obtenidos de una fuente de 150W. Las corrientes máximas que puede entregar una fuente dependen de la potencia nominal de la misma y con fuentes de 250W llegan aproximadamente a 16 amperes. 


 

IDENTIFICACION DE FICHAS, CABLES Y SUS TENSIONES

             Las viejas fuentes de PC AT proveen cuatro tensiones de salida, que pueden identificarse facilmente en sus conectores de salida :        

             En las fichas Molex de 4 pines, destinadas a la alimentación de discos, disqueteras, etc., se dispone de las tensiones :

    +   5 Volts     cables rojos de las fichas Molex de 4 pines

    + 12 Volts     cables amarillos de las fichas Molex de 4 pines

    y obviamente la masa ( 0 volt )  en los cables negros    

 

 

      Además de las ya mencionadas, en las fichas P8 y P9 (los conectores del Motherboard) se disponen además las tensiones de :

      -   5 Volts     Cable blanco de la ficha P9

      -  12 Volts    Cable azul de la ficha P8

      Nótese que son tensiones negativas respecto de masa, que no son útiles para el uso radioamateur, pero interesantes para otras aplicaciones.

      También está presente en la ficha P8, la tensión de PG o "Power good" la cual se menciona más adelante.

      De estas 4 salidas; la de +5 Volts es la más importante para la computadora, ya que alimenta los circuitos lógicos y por ello es la tensión que realmente controla la fuente y la que más corriente puede suministrar. Las salidas de tensión negativas casi no tienen consumo, por lo que pueden entregar muy poca corriente y los +12 Volts se reservan principalmente para el accionamiento de motores, con lo cual la importancia de que esté estabilizada es secundaria, y la corriente que puede suministrar ronda la mitad o un tercio de la de 5 volts.

Nota : (19/02/2006)

          Las fuentes más actuales, del tipo ATX, incorporan cambios en los circuitos, diferente ficha de conexión del motherboard, fichas adicionales, y tensiones que no son de interés a este proyecto : 3,3 Volts y 5 volts de Standby.

          Sin entrar en mayores detalles, la diferencia que mas nos interesa es que para encender necesitan un pulso para lo cual proveen un cable de "Power On", de color verde. Para poner estas fuentes en funcionamiento, se debe poner el mencionado terminal a masa, realizando un puente a cualquiera de los terminales de cables negros o directamente uniendo el cable verde con uno de los negros.


 

REFORMA POR DIVISOR RESISTIVO

 

      Para comenzar la reforma, asegúrese primero de que la fuente funciona bien; verificando las tensiones de salida de los chicotes y colocando alguna carga en los mismos y chequeando que la fuente no se “plante” y/o resetee.

Una vez controlado el buen funcionamiento se puede abrir el gabinete metálico y retirar la plaqueta de la fuente. Si planea cambiar el gabinete por otro distinto y más acorde al uso en Radio, recuerde que no solo deberá acomodar en él  esta plaqueta, sino también los interruptores, chicotes de entrada, bornes de salida, testigos y/o fusibleras, y además no olvide que el gabinete debe proveer ventilaciones, y preferentemente poder incluir el propio ventilador original.

 

 

        Ya con la plaqueta separada del gabinete, proceda a cortar los chicotes de cables o, mejor aún, desuelde cada uno de ellos de la plaqueta, con cuidado de no estropear las pistas de circuito impreso. Si no va a usar la fuente en 110 Volts, también puede  retirar el switch que setea la alimentación a 220 o 110 VCA. Desuelde los chicotes desde el impreso y quedará preparada para trabajar en 220 Volts. (es lo más aconsejable a fin de evitar errores futuros). 

        Una vez concluídas estas tareas, tendra la posibilidad de estudiar más facilmente el circuito sobre la placa, ubicando las partes a modificar con claridad. Observe que cada componete está montado sobre un dibujo y una indicación del mismo, como por ejemplo : R34 (resistor Nro. 34), C14 (capacitor Nro.14), o L3 (bobina Nro.3) al igual que las salidas con sus respectivas tensiones.

 

IMPORTANTE :

 

      No vale la pena que busque o pida el circuito de la fuente que tiene frente a Ud, ya que probablemente pierda el tiempo... no sirve de nada el circuito ya que casi todas son diferentes.

     

       No busque el integrado regulador, ni las patas correspondientes a la referencia de tensión, la reforma prescinde de qué integrado tiene la fuente ! ; Solo hay que buscar dos o tres elementos en las salidas de tensiones.

      

       Ubique (comparando la plaqueta del lado de los componentes y del impreso) la salida de +5  Volts. Por lo general está precedida por algún puente (o jump), algunos capacitores electrolíticos y una bobina de choque bobinada sobre un núcleo de ferrite, por lo general indicado como “L2”. Desde el sector donde se agrupan los chicotes correspondientes a esta salida , debe haber una pista o puente que retrocede en el circuito, y lleva esta tensión cerca del integrado responsable de la regulación, (TL494, KA7500, u otro equivalente), en algunas fuentes está indicada como “PG” (Power Good), allí es donde deberemos interrumpir el circuito para cambiar la tensión de +5 V originales, por la “Falsa” generada a partir de los +12 Volts. 

       En el esquema que se vé a continuación se muestra un circuito de los más sencillos, indicando cual es el trazo al cual me refiero. Como ya lo anticipé, no espere encontrar cada componente tal cual se muestra aquí, solo lo incluyo a modo de referencia

 

 

         En el  punto indicado se debe interrumpir el circuito para incorporar un preset que permitirá ajustar la tensión de referencia de +5 Volts a partir de los +12 Volts. Conecte los extremos del potenciómetro entre los +12 Volts y Masa, sin cortar ni modificar nada en el circuito; una vez realizado esto, conecte la plaqueta a los 220 V CA y con un voltímetro gradúe el preset o potenciómetro hasta lograr una lectura aproximada a 5 Volts en el cursor. Esta precaución  es a los efectos de que una vez realizado el cambio en el circuito, la tensión de referencia sea lo más cercana a los parámetros de funcionamiento normales de la fuente, ya que si, por ejemplo, la lectura en el cursor  indicara menos de 3 Volts o más de 8 Volts, la misma dejará de funcionar, debiendo desconectar la alimentación para resetearla.

 

        Una vez preajustado el preset o potenciómetro, y sin mover el cursor proceda a conectar éste a la línea de referencia de la fuente, cortando o interrumpiendo su alimentación desde la salida de +5 Volts. A partir de este momento , la fuente pierde toda referencia de consumo y tensión de los +5 Volts y censará la tensión resultante en el cursor del preset.

 

        Hay dos formas sencillas de hacer lo indicado anteriormente :  (click para ampliar imagenes)

 

 

      La primera es precisamente cortando la pista que proviene de la isla de los 5 Volts que provee el feedback al regulador del circuito.

 

         La segunda manera, mas fácil de realizar si no se tiene la confianza o habilidad de ubicar la pista de referencia, es retirar el choque o bobina final de la salida de 5 Volts.

 

         Un ejemplo de un circuito diferente, con la línea de feedback resaltada, y la modificación indicada, donde puede observarse que pese a la notoria diferencia de complejidad en el circuito original, la modificación no varía, centrándose en la salida de tensiones. (click para ampliar imagenes)

 

 

 

        Conecte nuevamente la fuente a su alimentación y mida la tensión en la salida de +12 Volts.  Puede en este momento reajustar el preset para subir o bajar la misma según lo desee. Observe que podrá llevar la tensión a 11, 12, 13.8 o 15 Volts, ya que la referencia es tomada de un porcentual de la tensión en esta salida, si se sube o baja esta referencia la fuente intentará producir los 5 Volts subiendo o bajando el ancho del pulso en el circuito switching. Lo mismo sucederá cuando se produzca consumo en la salida de 12 Volts, ya que esto provocará una caída de tensión que la fuente intentará compensar inmediatamente, o sea que habremos logrado dos objetivos en un solo paso, Ajustar a los 13.8 Volts la original salida de + 12 Volts y referenciar la regulación sobre el consumo de ésta salida y no de los +5 Volts.

 

 

       Ahora que tenemos ajustada la tensión de salida (supongamos a 13.8 Volts), llegó el momento de probar con consumo la fuente. Aunque no es lo ideal, lo más sencillo y al alcance de todos son las clásicas lamparas de automotor, pruebe con alguna de 5 o 10 Watts, y mida cuánto ha caído la tensión. Las lámparas deben brillar nítidamente.  Si todo vá bien, pruebe con alguna de 50 o 70 Watts, o Dicroicas de 50 W, y déjela un par de minutos conectada. Dependiendo de cada fuente se podrán observar caídas de tensión entre los 0,2 y 0,8 Volts con consumos de 5 o 6 Amperes. Desconecte la plaqueta de la alimentación y compruebe la temperatura de los disipadores, en especial el que soporta los diodos rectificadores de +12 Volts, dado que los mismos están calculados para corrientes de 3 a 4 amperes, pueden llegar a necesitar de mayor disipación y/o del “apoyo” de más diodos, pero eso queda para más adelante. 

         En este punto me detengo para hacer una aclaración sobre el capacitor que figura en líneas punteadas. El mismo fue necesario en una ocasión en la que se observó un parpadeo al probar con las lámparas, cosa que no era tan evidente usando el voltímetro. Este capacitor soluciona el problema y puede ser retirado de la salida de +5 Volts, ya que la misma no vá a ser utilizada.

         Si las mediciones de tensión, corriente y temperatura son satisfactorias, puede de conectar ahora un equipo de radio y probar su funcionamiento en recepción y transmisión. Particularmente no he notado zumbido alguno, pero como las fuentes varían de una a otra, al igual que los equipos, si lo considera necesario, agrege algún capacitor a la salida.  Si transmite, asegúrese de hacerlo con potencias no mayores a 70 Watts, ya que nuestra fuente debe entregar unos 8 a 10 Amperes, recuerde que no esperamos milagros.

         En mi caso particular prefiero una vez establecido el valor de referencia del  preset o potenciómetro; reemplazarlo por un par de resistores fijos, a fin de evitar la posibilidad de que el preset se gire, falle o desajuste. Recuerde que la mayoría de las fallas en electrónica se producen en los elementos mecánicos o con movimiento. Otra opción es fijarlo con algún pegamento epoxi a fin de inmovilizarlo.

 

 

        En las imágenes se aprecia la línea indicada como  “POWER GOOD” . La pista, del lado contrario, fue cortada a fin de quitar la referencia del regulador. A la derecha, se vé el conjunto de resistores que se emplearon para lograr la referencia de +5 Volts a partir de los +12 Volts (conectado con el cable azul).

 

       Dependiendo del uso que se le quiera dar a la fuente, y si lo satisface así como está, ya puede comenzar el trabajo de colocarla en un gabinete distinto, o volver a colocarla en el original, proveerle los cables o bornes de salida, etc. Eso queda a gusto y posibilidades de cada uno. Pero si desea “optimizarla” un poco más, todavía quedan un par de cositas que podemos hacerle; si así lo desea sigamos .....


 

REFORMA ATACANDO DIRECTAMENTE AL TL494

 

         Desde que publiqué la nota me han consultado por la pata o pin de integrado que hay que "tocar", para que las fuentes funcionen de acuerdo a nuestras necesidades, lo que finalmente me impulsó a escribir esta nueva sección.

          La razón de mi reticencia a publicar la reforma interviniendo directamente el circuito integrado regulador, es que no siempre se encuentra el mismo integrado, y no siempre comparten los mismos pines; eso lleva a que haya que consultar hojas de datos y el seguimiento del circuito no es tan sencillo como buscar las islas de salida finales. No obstante lo dicho, la reforma funciona.

           Para la descripción de la reforma, tomaré como ejemplo típico el ya mencionado integrado TL494, que de hecho es el más popular y común de encontrar en estas fuentes.

           Antes de tocar otra cosa, se deberá medir, con la fuente funcionando de forma normal, el valor de tensión presente en el terminal comparador de tensión : en el caso del TL494 es el terminal 1. Normalmente la tensión allí es de 2,5 Volts, pero en algunos circuitos es posible encontrar 5 volts.  Sea extremadamente cuidadoso en la maniobra, ya que cualquier cortocircuito con las puntas de medir podría provocar que la fuente se estropee. 

           El concepto para la reforma es similar al ya descripto : La referencia para el integrado debe obtenerse mediante un divisor resistivo desde la tensión que deseamos que sea la estabilizada, en nuestro caso, los 12 Volts ; la diferencia con el caso anterior es que se pueden usar presets de valores más altos, pero de preferencia de buena calidad y de ser posible, del tipo multivuelta, para lograr un ajuste preciso. El valor del preset no importa, puede ser de 500 Ohms a 10Kohm. Una vez colocado el preset entre la salida de 12 Volt y masa, se deberá medir en su punto medio y moverlo hasta encontrar la tensión de referencia que se midió anteriormente.

           Con el preset ya ajustado, ya se puede proceder a reemplazar la referencia original por la nueva, obtenida de los 12 Volts; pero para ello hay que desvincular totalmente el terminal de referencia (el 1 en el caso del TL494) de todo los componentes que tenga asociados; puede desoldar todos los componentes o directamente cortar la pista del circuito impreso dejando el terminal aislado. Una vez hecho eso, suelde un conductor uniendo el terminal a la nueva referencia.

            En este momento, la fuente debería funcionar ahora con la referencia de 12 Volts, y reajustando el preset, podrá variar dicha tensión de salida en más o en menos, dentro de un rango que dependerá de la fuente. Tenga muy en cuenta que si eleva las tensiones de salida deberá adecuar los capacitores a la tensión de aislación necesaria.

             En el esquema puede observarse las secciones del circuito regulador y la salida final de una fuente switching de PC, con los elementos mas habituales asociados al TL494; tenga en cuenta que es un ejemplo y que cada circuito puede variar en algunos detalles y valores de componentes. La cruz roja indica el lugar donde debe cortarse el circuito impreso (o bien retirar todos los resistores allí conectados) y cómo se conecta el preset con la nueva referencia,  en líneas rojas. 
             Como en la anterior reforma, quedan otros pasos necesarios para sacarle toda la corriente posible, y se describen más adelante.


 

Otra variantes para la reforma

 

        Si bien la reforma que describo en esta nota es mi desarrollo personal y no es mi interés repetir notas o artículos de otros aficionados, haré mención de unas variantes que he probado y funcionan perfectamente.

 

Reforma de la referencia por diodo Zener

 

        Esta variante evita el ajuste de la tensión por medio del potenciómetro, y a la vez reemplaza la referencia de los +5 Volts por la de los +12. Se utiliza un diodo Zener de 8,2 Volts 1 Watt, en serie con un diodo de silicio. La teoría de la reforma es retirar la última bobina de choque en la salida de los 5 Volts y  reemplazar los 5 volts originales por la caída de tensión que producirá la serie del diodo zener y el de silicio cuyas tensiones sumarán 8,9 Volts desde la salida de los +12 Volts originales. Así resulta : 5 Volts + 8,9 Volts = 13,9 Volts en la salida de los 12 volts originales.

 

        Como comentarios personales respecto de esta reforma, recomiendo verificar los resistores de carga en la salida de 5 Volts, ya que en ocasiones suelen ser bastante bajos, provocando una corriente demasiado intensa sobre la serie de diodos, que terminan quemándose. Yo he reemplazado el resistor de carga original por otro de 1 Kohm, disponiendo la serie con largos alambres a los cuales agregué una pequeña placa metálica a modo de disipador de temperatura.

         La referencia de tensión puede variarse modificando el valor del/los diodos, o la serie; pero no puede re-ajustarse una vez establecida.   

 

El esquema muestra dónde y cómo se coloca la serie y en la foto se vé la serie con el disipador  

 


Reforma para obtener 6.3 Volts

          Mucha gente me ha escrito para consultar por el uso de fuentes de PC reformadas para usos muy diversos: radiocontrol, aeromodelismo, iluminación, audio, cargadores de batería, pistas de autos slot, etc; incluso buscando otras tensiones de salida, o directamente variables. Aunque no siempre se puede lograr lo deseado (algunos piden más de lo que puede una fuente...) a la mayoría pude sugerirle soluciones y han tenido buenos resultados. No he mencionado ninguna de ellas porque no son del tópico radioamateur, pero hace poco, el amigo Marcelo LU6DCS, me escribió consultando por un uso muy particular, pero referido íntimamente al hobby de la radio : usar una fuente Switching para alimentar filamentos de válvulas termoiónicas de un transmisor de AM que está armando.

            Las necesidad de Marcelo era obtener 6.3 Volts a partir de la salida de 5 Volts de la fuente, para alimentar los filamentos de 2 válvulas 807 y algunas otras más. La diferencia con las reformas ya planteadas, es que en este caso se necesita que la fuente regule censando la salida de 5 y no la de 12 Volts; para lograr eso, la solución fué generar la referencia falsa de 5 Volts a partir de la propia salida de 5 Volts !! . Aunque suene ilógico, sí, se puede :

          Solo hay que instalar un preset de 1 o 2 Kohm entre la salida de 5 Volts y masa, y ajustarlo para que el cursor quede a su máxima tensión, o sea los 5 Volts; una vez hecho esto, se procede a cortar la pista que lleva la referencia al regulador y se conecta allí la nueva referencia desde el cursor del preset. Atención en este punto, ya que en este caso no se puede eliminar el choque final, porque necesitamos los 5 Volts. Una vez funcionado, se puede mover el cursor para que el regulador reciba una tensión menor a la que realmente está presente en la salida, forzando al regulador a subir la tensión a los 6.3 deseados en este caso.

          Dada la particularidad mencionada, en este caso fué más oportuno realizar la reforma atacando directamente el integrado TL494, para evitar el corte de pistas y/o retiro de filtros. La reforma fue llevada a cabo satisfactoriamente, con un plus adicional, que fue el de obtener 14.4 Volts en la salida original de los 12 Volts; tensión que se usaría para alimentar el integrado amplificador de audio, un TDA2002. 

          

            En el esquema se aprecia que la única diferencia respecto a las anteriores reformas descriptas es que la referencia se toma directamente de la salida de 5 Volts, que será, en definitiva, la que la fuente cotrolará. 

            Esta reforma solicita a la fuente cerca del 20% más de la tensión prevista en su diseño original, por lo que, además de reemplazar los capacitores de salida y adecuarlos a la nueva exigencia, se debe tener en cuenta que la corriente que suministre esté por debajo de la especificada en las características de la fuente, es decir, tomar un 70 a 80 % de la misma, para mantener la potencia solicitada dentro de los límites originales.

 

            Fotos del trabajo de Marcelo, LU6DCS

            Arrriba, detalle del preset instalado entre los +5 Volts y masa, y el conductor conectado al terminal 1 del TL494. El multímetro mostrando las tensiones obtenidas y a la derecha, el chassis con la fuente instalada´y algunos de los componentes que incluirá el transmisor.

             Mas detalles del proyecto en el blog de Marcelo : 

http://lu6dcs.blogspot.com.ar/2014/05/transmisor-am-100-watts-8040-mts-2-6146.html


 

Obtención de otras tensiones

            Para obtener otras tensiones alejadas de las originales, de las cuales no es aconsejable superar un 20%, se puede recurrir al truco de sumar tensiones, aprovechando las salidas negativas ya previstas en la fuente, o bien agregando un puente rectificador de onda completa sobre la salida elegida. 

             En cualquiera de los casos que se describen a continuación, es posible reformar también la referencia, para que el regulador controle adecuadamente la tensión utilizada, y/o modificar la misma. Hay que tener en cuenta que si se utilizan solo las salidas de 12 Volts, la fuente no tendrá la referencia para estabilizarlas, por lo que será imprescindible realizar la reforma.

 

         El esquema a la derecha muestra la opción de usar la rectificación de onda completa, reforzando o reemplazando los diodos de las salidas negativas. Nótese que la masa original de la fuente debe quedar aislada, ya que la salida negativa pasa a representar la masa de los 24 o 10 Volts obtenidos en la rectificación de onda completa.

          En el caso modificar la referencia de tensión al regulador, será posible variar estas tensiones hasta casi 30 y 13 Volts respectivamente.

          Es aconsejable agregar uno o dos capacitores electrolíticos, fundamentalmente porque las salidas negativas vienen provistos con mínimas capacidades instaladas.

 

 

 

             La otra variante es sumar las tensiones de +12 y -5 Volts, o bien las de -12 y +5 Volts; en cualquiera de los casos se obtendrán aproximadamente 17 Volts, pudiendo llegar hasta unos 20 Volts reformando la referencia de tensión.

               Al igual que el caso anterior, la masa original de la fuente debe quedar aislada del circuito o equipo alimentado, y se deberán agregar capacitores electrolíticos; valores de 470 a 2200 uf por 50 Volts de aislación son suficientes. 

Notas importantes :

          Si agrega diodos, éstos deben ser del tipo shottky, y de la capacidad de corriente adecuada; nunca use diodos normales, ya que se quemarán inmediatamente. Si la exigencia de corriente es importante, prevea la disipación necesaria.

          No exagere agregando electrolíticos de mucha capacidad; recuerde que el concepto de éste tipo de regulación no precisa tanta como cuando se trabaja en 50 Hz.

         Tome recaudos respecto al neutro o masa de la fuente original, ya que no debe conectarse de ninguna forma al circuito alimentado. Tampoco se podrá usar otras tensiones, porque según sea el caso, se podrían producir retornos o cortocircuitos.

          Casi siempre es preferible agregarlos elementos adicionales en una pequeña plaqueta externa; de esta forma se evitará el problema de aislar masas, disiparán mejor los diodos y tendrá espacio para alojar los electrolíticos.


 

Cambio de la frecuencia de trabajo

          Las razón por la que las fuentes switching pueden usar los pequeños transformadores de ferrite es que trabajan en frecuencias cercanas a 30 KHz. Estas frecuencias mencionadas no son audibles, pero la conmutación genera inevitablemente algunos armónicos, que en ciertos casos pueden llegar a molestar en los receptores de radio.

           Para minimizar estos inconvenientes, las fuentes están blindadas en su gabinete metálico, además de incorporar filtros en la etapa de alimentación de las mismas. Respecto a los gabinetes, no siempre es posible conservarlos por cuestiones estéticas, y los filtros de entrada de línea, es muy común que los fabricantes los omitan, por cuestiones de economía, aunque la plaqueta tenga prevista la circuitería.  De ser posible, trate de que la fuente tenga incorporados esos filtros : si no los tiene, busque en alguna fuente que no funcione los componentes y colóquelos.

            Aún cuando la fuente tenga su blindaje y filtros, no es nada raro que se produzcan interferencias en equipos de radio, por lo que una solución al problema es cambiar la frecuencia de switching. Esto no es nada complicado, pero debe mantenerse dentro de ciertos rangos, ya que puede haber una merma de rendimiento, o incluso dejar de funcionar si se aleja demasiado de la frecuencia de diseño.

            Los componentes que determinan la frecuencia de switching son el capacitor y resistor conectados a los pines 5 y 6 del TL494. La frecuencia de trabajo se puede calcular con la fórmula : 

Frecuencia = ( 1,1 / R * C ) / 2 .   Donde R deberá estar expresada en Ohms y C en Faradios.

           Reemplazando el resistor vinculado al pin 6 por un preset o potenciómetro, se podrá cambiar gradualmente la frecuencia, pero es aconsejable que se agregue un resistor de valor fijo, para mantener la variación dentro de un rango funcional. 

           Para llevar a la práctica la modificación, retire el resistor conectado al pin 6, y determine su valor; de acuerdo al mismo, elija el potenciómetro y el resistor que se conectarán en serie; el resistor fijo determina el límite máximo de la frecuencia, y el potenciómetro la mínima, observando que la suma de ambos no sea mucho mayor a la del resistor original, ya que no es conveniente bajar demasiado la frecuencia de trabajo. 


 

Nota : (19/02/2006)   Las protecciones contra sobrecarga

      Dado que las fuentes de PC incorporan protecciones contra cortocircuito, sobretensión y consumo excesivo de corriente, puede suceder que al efectuar la modificación, o al conectar una lámpara de prueba de carga, alguna de éstas protecciones actúe, provocando que la fuente necesite ser apagada por unos instantes para poder funcionar nuevamente. Si esto ocurre con la fuente que está reformando, hay que suprimir la/las protecciones.  No hay que temer al retirar estas protecciones, ya que solo preservan la integridad de la fuente ante un consumo fuera de lo normal, y con estas modificaciones, precisamente estamos liberando toda la capacidad de erogar corriente.

       Hay dos o tres puntos del circuito que pueden ser responsables de "parar" una fuente por consumo. Aquí ya se necesita entrar en detalle en cada circuito, y si no está seguro, pedir ayuda a alguien experimentado.   

        En mi caso particular, casi todas las protecciones fueron evadidas interrumpiendo o levantando un diodo. El problema es encontrarlo, dentro del circuito. La protección actúa sobre la pata 4 del integrado TL494, la cual deberá estar a un potencial cercano al de masa y recibe del comparador LM339 o circuito anexo una señal positiva a través de un diodo con el cátodo (lado marcado con la bandita negra o roja) hacia la pata 4 del TL494. Una vez encontrado el diodo solo desueldo una de las patas y lo levanto de la plaqueta.

           En ocasiones, esto no basta, por lo que si la fuente sigue protegiéndose, se puede hacer un puente entre el terminal 4 y masa.

 

           El colega Rubén, LU1CGI, me orientó para retirar otra de las protecciones. La misma, actúa sobre los terminales 15 y 16 de TL494, para lo cual es también necesario estudiar bien el circuito, ya que hay varias formas diferentes en que dichos terminales se encuentran conectados, dependiendo del fabricante de la fuente. La variante más común es que los terminales 13 , 14 y 15 se encuentren unidos; en cuyo caso hay que separar el terminal 15 y ponerlo a masa, junto con el 16.

        Para otros casos, la protección se eliminó conectando sólo el terminal 16 a masa.

 

        En honor a Rubén, que amén de ayudarme con estos datos técnicos, me calificó de "suicida" al quitar todas estas protecciones, he de reconocer algo de razón tiene, y que todas estas pruebas las realizo con gafas de protección, y los mayores recaudos, ya que no descarto que en alguna oportunidad pueda llegar a tener una sorpresa....aún mayor de las ya ocurridas.


 

Refuerzo de los rectificadores de 13.8 Volts.

       Una de las cuestiones ya mencionadas en la reforma, es adecuar la rectificación de 13,8 Volts, que normalmente es realizada mediante dos diodos discretos montados sobre un pequeño disipador y que resulta escasa dada la corriente que podemos llegar a consumir de la fuente. Dado que ya no vamos a usar la salida de + 5 Volts, se pueden utilizar los diodos destinados a ella, que casi siempre son del tipo “Cátodo común”  y están dotados de un disipador bastante generoso para apoyar la tarea de los diodos de la salida de 13,8 Volts. Obviamente, para realizar este cambio en el circuito, se debe tener mucho cuidado y poseer algún conocimiento de electrónica, para individualizar los componentes. Es muy importante desvincular absolutamente de todo otro componente al citado diodo, si así no se hiciera, podrían ocurrir retornos de corriente y/o cortocircuitos de impredecibles consecuencias. Lo que recomiendo es cortar las pistas del impreso lo más cerca posible de las patas del diodo, para luego realizar tres puentes con cable aislado de sección 1 mm2. del lado del impreso. Los puentes deben unir los ánodos del diodo doble con cada uno de los ánodos de los diodos discretos de 13,8 Volts; y el tercer puente el cátodo común con la unión de los cátodos de aquellos, que generalmente están soldados o conectados al disipador.

 

 

         Una vez realizada la modificación de los diodos de “apoyo”, revise cuidadosamente las pista y cortes realizados y luego pruebe nuevamente la fuente con alguna carga. No debe escucharse ningún zumbido ni observarse cambio a simple vista, dado que por el contrario debería calentarse menos el disipador de los diodos originales. Si nota algina anomalía, desconecte inmediatamente la alimentación y revise nuevamente los cambios realizados.   

         Con esta otra modificación la fuente está en condiciones de entregar unos 15 amperes sin  presentar temperaturas peligrosas sobre los diodos rectificadores de salida.


Nota : (19/02/2006) Alternativa para recablear los diodos

          Uno de los amigos que ya realizó la reforma, Juanjo EB1BEX,  encontró otra alternativa para realizar el refuerzo de los diodos, que me pareció interesante y por eso la presento aquí.

          La alternativa , en lugar de modificar las pistas del circuito original, es retirar el diodo doble de los +5 Volts para montarlo sobre el disipador orientado hacia arriba o de lado y prolongar las conexiones con chicotes de cable aislado.

 

      

En las fotos pueden apreciarse dos montajes distintos con el sistema descripto

 


 

Cableados

 

       Una de las últimas cuestiones es el cableado que permitirá utilizar las tensiones obtenidas de la fuente. Para esto hay varias opciones; la primera es luego de haber retirado todos los cables existentes, colocar uno o mas pares de cables de sección adecuada (2 mm2 aprox.) hasta los terminales. Otra posibilidad es dejar algunos de los cables amarillos y negros, agrupándolos para lograr una sección adecuada. En la foto se ve una fuente en la que se agruparon cuatro cables de cada color para lograr la sección deseada. 

         Sobre el cableado final se puede intercalar uno o dos fusibles, antes de conectar a la bornera. Estos pueden ser de cualquier tipo, internos o de montaje en gabinete, y su capacidad no debería superar los 20 amperes, aunque sólo serán necesarios si se han retirado las protecciones originales de la fuente.

 


Los gabinetes

 

       Si la plaqueta luego de todo el manoseo brindado, aún sigue funcionando y ya estamos conformes con su funcionamiento, ha llegado el momento de volver a ponerla dentro de un gabinete.

      Si no tiene experiencia en el montaje de plaquetas y circuitos dentro de gabinetes, lo más recomendable es que utilice el mismo de la fuente y le agregue allí lo que considere necesario. Esto tiene varias ventajas, como que la plaqueta encajará perfectamente ya tendrá todos los elementos de fijación previstos. Otra ventaja es que al ser metálico, el gabinete provee un blindaje para atenuar los efectos de la RF que invariablemente tiene la fuente (recuerde que trabaja en aproximadamente 30 KHz.)

      En cuanto a los agregados a incorporar en el gabinete, quedan a consideración de cada usuario y de acuerdo al uso que se pretenda dar a la misma. Lo más obvio es colocar un interruptor para encenderla y apagarla; una o mas borneras para las salidas de 13,8 Volts, algún testigo que indique que está funcionando, una fusiblera etc. Pero solo el uso que se le vaya a dar justificará o no cada elemento de los mencionados. A continuación, algunas fuentes que quedaron en sus cajas originales:  

Dos de las fuentes que armó Juanjo EB1BEX

una con bornera y la otra con chicotes de cable

Terminaciones y agregados de Vicente LU3BVT incorporando fusible, una luz de testigo, dos borneras y un interruptor de encendido.

 

Una de mis fuentes, sólo con una bornera de acople rápido y efecto de luz interna


 

Colocación o armado de fuentes en otros gabinetes

 

       Si decide alojar la fuente en un gabinete distinto deberá planear bien el montaje de la plaqueta; sus aislaciones, (sobre todo si el gabinete es metálico) y el cableado interno; pero por sobre todo recuerde que estas fuentes deben funcionar siempre con ventilacion forzada; preste atención al montaje de la turbina; ésta debe preferentemente sacar el aire caliente de la  fuente al exterior, y para ello, el gabinete debe tener orificios o ranuras que permitan la entrada del aire fresco .

 

 

       Por lo general las turbinas y/o ventiladores se instalan en la parte superior de los gabinetes (laterales o tapas) y los orificios de entrada se encuentran el la parte más baja; pero si el gabinete es totalmente cerrado, usted mismo deberá decidir dónde quiere o puede instalar los mismos. Como regla, trate de ubicar las entradas de aire en el sector opuesto a la turbina para provocar una circulación de aire a través del interior del gabinete. Verifique que realmente se produzca una ventilación y por supuesto, no obstruya dicha circulación bloqueándola con otros equipos. 

 

        En las imágenes que están a continuación, se  puede observar una fuente que se alojó en un gabinete de 150 x 200 x 50 mm. ( el tamaño promedio de un equipo VHF móvil ).  En el frente solo se colocaron un interruptor de alimentación y un testigo (led). El ventilador es de un “cooler” de microprocesador de 50 mm. de diámetro y por razones de espacio se ubicó en la parte superior del gabinete. En la parte posterior se ubicaron la salida del cable de alimentación a 220 Volts, una bornera a rosca y otra más pequeña, del tipo “clip” de sujeción rápida, de las usadas habitualmente en bafles de audio.

 

 Además pueden observarse perforaciones destinadas a la circulación de aire sobre uno de los laterales y la parte posterior.


Otra fuente adaptada en un gabinete plástico.

        Esta tiene varias particularidades; para comenzar, se puede observar que se trata de una plaqueta de grandes dimensiones, ya que se encontraba en una computadora XT de los años 1980/82. Las fuentes de esa época ya tenían prácticamente el mismo circuito que las actuales, pero la construcción era menos comprimida.

        En este caso utilicé un gabinete plástico de alto impacto de los usados en la industria eléctrica. El atractivo reside en en que se puede ver el interior a travéz  de su tapa transparente.

        Como el gabinete era totalmente estanco y no permitía la ventilación, decidí instalar una turbina en la tapa superior y realizar perforaciones cerca de la base, frente a los disipadores de los transistores y diodos. Para no cubrir con la turbina la vista de la plaqueta, busqué entre los componentes de rezago la de menor diámetro, encontrando la que se vé instalada, que por ser de una fotocopiadora trabajaba con 24Volts de tensión. Así que debí recurrir al truco de "sumar" las tensiones disponibles en la fuente, particularmente las de -13,8 y + 6 Volts, logrando obtener unos 20 volts aproximados, algo aceptable para hacer funcionar la turbina.    


 

Problemas observados y aclaraciones    

 

    Voy a comentar algunos de los problemas que tenido durante las experiencias, para poder seguir afirmando que “no todas son Rosas” y evitar decepciones a otros que intenten el trabajo.

 

     Realice las modificaciones paso a paso, verificando que la fuente continúe funcionando. Así sabrá, de producirse algún fallo, cuál es el punto donde se produjo.

     No quite los resistores de carga que se encuentran entre las salidas y masa (generalmente alrededor de 100 ohms) ya que son necesarios para el arranque de la fuente.

     No conviene anular  las secciones de –12 y –5 Volts, ya que al no tener referencia de las mismas algunas fuentes dejan de funcionar. Si bien esto me sucedió sólo un par de veces, decidí dejar estas salidas tal cual están, ya que de todas maneras solo están preparadas para suministrar varios miliamperes que no son útiles para nuestros fines, y que no consumen demasiados recursos del circuito. Si de todas maneras desea anularlas, corte de a uno a la vez los secundarios y verifique que continúe funcionando la fuente.

     En una ocasión los resistores de carga de las salidas de –5 y –12 Volts recalentaron excesivamente, lo que fue solucionado reemplazándolos por otros de mayor valor y disipación (unos 300 ohms 1 watt)

    

     Verifique la aislación de los capacitores electrolíticos de la sección de +12 Volts; ya que como he mencionado, suelen estar muy al límite de lo razonable, y al subir la tensión a +13,8 Volts, esto se hace más crítico. Lo recomendable sería proveer aislación de 25 Volts, pero éstos son por lo general de mayor volumen y no siempre hay espacio para alojarlos en la misma plaqueta.

      No deben adicionarse capacidades excesivas a la salida de la fuente, recuerde que se trata de un concepto distinto de las fuentes con reguladores lineales y por lo tanto no necesita enormes capacitores a la salida. La carga inicial de un capacitor grande es equivalente a un cortocircuito, que exige mucho al circuito switching. Con respecto al zumbido o ripple que se escucha en las fuentes con poco filtro; olvídelo; ya que ninguno de nosotros puede escuchar frecuencias cercanas a 30 KHz. en las que trabajan estas fuentes.

       En muchas ocasiones se presentan ruidos en la recepción de bandas de HF. Esto se debe a la frecuencia de trabajo de la fuente y los armónicos presentes en la misma, propios de la onda cuadrada y la conmutación. Para evitar o minimizar estos efectos, no retire ningún filtro de línea de los existentes en la fuente, y de ser posible, instale o agregue los que pueda.

     Otra posibilidad, es modificar levemente la frecuencia de trabajo, desplazando el ruido de la frecuencia de recepción hacia otra. Esto se puede lograr modificando la base de tiempo de la fuente, tema que a la brevedad, y una vez ensayado convenientemente voy a detallar.

     

 

      En algunas notas he visto circuitos que accionan automáticamente las turbinas de acuerdo a la temperatura “censada” por un termistor sobre los disipadores. Particularmente prefiero dejar las ventilaciones permanentemente funcionando ya que su consumo es mínimo y por otro lado así está previsto que funcionen en condiciones normales.

                       

        Espero que la nota resulte ilustrativa como para que alguien más se anime a quemar alguna fuente .

                                                        

                                                                                              Daniel Prieto  LU9DPD 

 

 

 

 

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