Procedimiento bsico para reparar fuentes de PCElementos
necesarios:1.- Multmetro o "tester"2.- Transformador 220V-220V o
110V-110V3.- Lmpara serie 100w.4.- Soldador o cautn aproximadamente
de 40w.5.- Estao y dems elementos para desoldar y soldar.Comunidad
Electrnicoswww.comunidadelectronicos.com1.- Si el fusible est
quemado, antes de reemplazarlo 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 estn 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 ms.
2.- Continuamos desoldando y midiendo los transistores de
conmutacin de entrada de lnea.La mayora 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 mayora de fuentes incluidas las ATX
funcionan bien los del tipo BUT11 .
3.- Corroborar que los "filtros" o condensadores electrolticos
no estn defectuosos.Visualmente se puede ver si derramaron aceite ,
si estallaron, o (con el ohmetro) si estn en cortocircuito.
4.- Existen 4 resistencias asociadas a los transistores de
potencia que suelen deteriorarse, especialmente si estos se ponen
en corto. Los valores varan 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 tensin de lnea,es recomendable
conectarla con untransformador aisladorde lnea del tipo 220v-220v o
110v-110v. Esto evitara riesgos innecesarios y peligro de
electrocucin. Tambin se puede conectar una lmpara en serie de 100w
por si existe algn cortocircuito.
7.- Las fuentes ATX necesitan un pulso de arranque para iniciar.
Se puede conectar la alimentacin a la Mother Board sin necesidad de
conectar el resto de los elementos como disqueteras, rgidos, etc.
Pero esto solo se har despus de haber comprobado que la fuente no
esta en corto, con el procedimiento del punto 6.
8.- Si despus 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. Tambin la
inversin de tiempo y el costo de la fuente nos harn decidir si
seguir adelante.Los integrados moduladores de pulsos de las mayora
de fuentes estn en los manuales de circuito tipo el ECG de Philips
o similares.Se comienza por verificar la alimentacin de dicho
integrado y las tensiones en las distintas patas.Tambin se pueden
verificar "en fro"(es decir sin estar conectada la fuente) que no
halla diodos en corto.En estas fuentes suelen utilizarse diodos del
tipo 1N4148 de baja seal que suelen estropearse con facilidad (se
miden con el ohmetro) y diodos zener que suelen ponerse en corto si
se cambio accidentalmente la tensin de alimentacin de la fuente.En
la mayora de fuentes hay rectificadores integrados que fsicamente
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 har parecer, al medirlos, que
estn en corto.
Conclusin:Siguiendo estos pasos he reparado decenas de fuentes
de PC. Espero que esta informacin sea de utilidad especialmente
para los principiantes, pues los tcnicos experimentados conocen
sobradamente estos procedimientos. Nunca consegu 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 tensin de lnea y si no se es
precavido pueden provocar accidentes mortales. Lo ms seguro en
trabajar contransformador aisladorde lnea.Colaboracin deDaniel
Cistriani([email protected])paraComunidad Electrnicos
Reparacin de Fuentes de PCReparacin de Fuentes de PC.Por: Mario
F. NajarEstimados colegas, en esta nota les doy algunas
recomendaciones y consejos, basados en mi propia experiencia, en la
reparacin de fuentes de computadoras PC.Las fotografas muestran una
fuente de PC sin los correspondientes transistores de la etapa
primaria y los rectificadores de la seccin secundaria de la
misma.
PrimarioSecundario
La seccin primaria es donde se encuentra la entrada de CA de red
elctrica, los diodos rectificadores, filtros y dems componentes de
esa etapa.La seccin secundaria es donde se encuentran todos los
componentes necesarios para rectificar y filtrar los diferentes
voltajes que debe proveer la fuente adems de los circuitos para
controlar y regular el funcionamiento de la misma. Pueden apreciar
los cables rojos, negros, etc., de los diferentes voltajes de
salida de la fuente.Les comento lo que por experiencia generalmente
he debido cambiar, siempre y cuando, las mediciones dieran lecturas
contrarias a las especificaciones tcnicas de cada componentes y de
acuerdo a los sntomas de la fuente tanto desde el primario, como
del secundario. PrimarioFusible (1) quemadoPrevio a cambiarlo
revisar con el multmetro, el puente rectificador, verificar cortos
en los diodos (lectura cero), para ello conectar el tester probando
en todos los sentidos entre las dos patas de las cuatro que tiene,
si es un puente de cuatro diodos, o bien cada uno de ellos si se
trata de diodos individuales.Si estn en corto o con diferencias en
las mediciones, cambiarlos.Luego seguir con los transistores, sin
desoldarlos, no deben indicar nunca corto y siempre las mismas
mediciones entre ellos, o sea colector con base lo mismo que el
colector con la base del otro. Cambiarlos si presentan fugas.Luego
hay un conjunto de pares de resistencias, capacitores electrolticos
y diodos (2) o sea 2 resistencias de 2.2 o 1.5 ohm, 2 diodos
1N4140, 2 capacitores electrolticos de 10 uF, etc inclusive los
condensadores grandes, normalmente de 220 uF x 200 volts o
similares.Cada uno de ellos va conectado de la misma manera a uno y
otro transistor, quiere decir que al medir en el mismo sentido con
las puntas del multmetro en cada uno de ellos, las mediciones debe
ser exactamente iguales. En caso contrario, sacar el componente
afuera y medirlo, para ello se puede desoldar solo la pata de ms
fcil de acceso y hacer la medicin.Ese es todo el misterio del rea
primaria y se deben hacer esas mediciones, si o si, ya que
cualquier componente que este en corto en esa rea daara los
transistores y seria un ciclo de nunca acabar. Fusible sano:Igual
al procedimiento anterior. Normalmente no se quema el fusible, s,
se abre uno de los componentes como los transistores por
ejemplo.Algunas veces si la fuente trabaja intermitente,
especialmente en fro, no arranca o lo hace luego de varios intentos
de prenderla y apagarla, es por lo general, que los diodos
(3)1N4140 o similares tienen fuga o los capacitores pequeos estn
casi secos. SecundarioEn el secundario del transformador (4) pequeo
hay generalmente pares de transistores, diodos 1N4140, y
capacitores pequeos a los que hay que desconectar y verificar fugas
o cortos al igual que del rea primaria. He encontrado, en
ocasiones, que los transistores pequeos, siguiendo el orden de sus
caracterstica con el multmetro, parecen estar bien pero resulta que
en ambos no debera haber resistencia entre el colector y el emisor
y sin embargo haciendo pulsos con las puntas del prueba entre los
patitas mencionadas resulta que el multmetro marcaba fugazmente
fuga muy alta. Al reemplazarlos las fuentes encendieron sin
problemas en fro.Verificar si no hay cortocircuito en cada una de
las salidas de los cables rojo/amarillo/azul y blanco, que
corresponden a los +5 +12 -5 y 12 respectivamente de ser as seguir
el circuito levantando componentes y verificndolos lo que solo
puede haber es una resistencia en paralelo con las masa cable negro
de entre 40/300 ohm, pero no un corto bien claro.Por ultimo, si
todo esta bien pero la placa madre no funciona o lo hace igual,
revisar que no se ha pasado nada por alto.Tensin de PGFalta lo ms
importante. Al final de la reparacin la medicin ms importante de
las tensiones es la tensin denominada PG, tensin de control todas
las fuentes las tiene y es el cable naranja (o de otro color) que
en la placa de la fuente puede o no estar identificado, pero es el
cable que sobra a la salida de la fuente y no responde a ninguna de
las tensiones mencionadas anteriormente.Para comprobarla, estando
cargada la fuente con una lmpara de 12V 40W la salida de los +5V
(entre el cable rojo y uno de los cables negros), la tensin en PG
debe ser igual a 5V. De no estar presente esa tensin, seguir sus
conexiones y comprobar los componentes involucrados, puede haber
alguna fuga o bien algn transistor pequeo daado o falsos
contactos.Algunas veces tuve que cambiar el CI de control, otras
alguna resistencia fuera de valor o hasta uno de los capacitores
pequeos en el rea primaria hacia que trabajara uno solo de los
transistores y las tensin de +12 estaba presente, pero no as las
restantes.www.comunidadelectronicos.comEspero que estas notas les
sean de ayuda, es mi pequea colaboracin a mis amigos de
Electrnicos.Desde Argentina, Mario NajarQu es una fuente de
alimentacin?
La fuente de alimentacin es el dispositivo encargado de
suministrarle la tensin y la corriente necesarias para su
funcionamiento a los diferentes componentes que se encuentran
dentro del gabinete de la PC.Las fuentes vienen de diferentes
potencias, expresadas en watts, las fuentes estndar se fabrican con
potencias de 200, 250, 350, 400, 500, etc.
Cmo elegir la fuente de alimentacin adecuada para una PC?
Para elegir la fuente de alimentacin adecuada, se deben sumar
todos los consumos del equipo y sumarles 50 wats, pues pueden
presentar problemas al producirse el arranque debido a que el disco
duro requiere mayor potencia cuando comienza a girar el motor del
mismo. A su vez, hay que tener en cuenta que la fuente trabajar
menos sobrecargada y a menor temperatura. Tambin se debe recordar
que cada dispositivo que se agregue a la computadora y se conecte a
la fuente representar un consumo adicional a la misma.
Funcionamiento de una fuente de alimentacin
Las fuentes de alimentacin convierte la corriente alterna que
entrega la red elctrica a corriente continua que alimenta a la
PC.Al remover la tapa de la PC, la fuente de alimentacin se ver
como una caja metlica localizada, geenralmente, en la esquina
superior trasera.
De hecho este componente cuenta con una entrada de alimentacin y
un ventilador de refrigeracin, que se puede identificar en la parte
superior del equipo, sin necesidad de abrirlo.De la fuente de
alimentacin salen una serie de cables de colores que llevan energa
a las diferentes partes del computador. Algunos de esos conductores
trabajan con 3,3 o 5,5 voltios (para alimentar los circuitos
digitales) y otros con 12 voltios (para hacer funcionar los
ventiladores).Cabe aclarar que la fuente de alimentacin no es un
transformador. Tiene dentro un transformador encargado de disminuir
la tensin de entrada a los valores de trabajo de la fuente (los que
va a entregar) y uno o dos ms de acople, pero no constituyen toda
la fuente. Este es un dispositivo netamente y como todo dispositivo
electrnico, est constituido por etapas, las cuales explicar ms
adelante.
Pasos para remover fuente del gabinete
1-desconectar el cable de la red elctrica que alimenta a la
computadora
2-abrir el gabinete
3-quitar los tornillos de fijacin de la fuente con el
gabinete
4-desenchufar todos los conectores que salen de la fuente
5-si la fuente es AT, retirar los cables que enchufan en el
interruptor de encendido y apagado de la computadora tomando nota
de cmo estn colocados. Los interruptores suelen dividirse
verticalmente en dos secciones para que a cada lado se acompaen los
cables negro-caf y azul-blanco cuando se trata de fuentes con 4
cables. Cuando la fuentes tiene slo 2 cables, hay que conectarlos
del mismo lado del switch.
6-retirar los tornillos que ajustan la fuente al chasis de la
computadora
7-quitar la fuente teniendo cuidado de no mover ningn otro
dispositivo.
Se debern esperar por lo menos 15 minutos antes de desarmar o
abrir la fuente para que sta se descargue. Es importante recordar
que los filtros de gran capacidad mantienen acumulada una
considerable energa elctrica siendo sta alrededor de 310 V, si bien
estos capacitores de filtro tienen incorporados resistencias de
descarga de 150 K y 1/2 W, en algunos casos o en los casos de las
fuentes econmicas, los mismos no existen o no estn colocados sobre
ambos filtros con lo cual se pueden recibir una descarga elctrica
muy desagradable.
Etapas de una fuente de alimentacin
Una fuente de alimentacin est dividida en etapas, donde cada una
de ellas cumple una funcin. Las etapas siguientes se explican en el
mismo sentido en que pasa la corriente elctrica:
Etapa de proteccin
Esta etapa se encarga de proteger la fuente en caso de que
icurra algn problema, ya sea inteno o no de la fuente.Est
constituida por un fusible y un termistor.
En teora, esta etapa (especialmente el fusible), debera ser lo
primero que debera romperse en caso de problemas, pero no siempre
sucede as, hay casos en los que se rompen otros componentes de la
fuente y el fusible sigue bien. El termistor es bastante difcil que
se rompa y en caso de hacerlo, es fcil de detectar, ya que
revienta.
Etapa de filtro de lnea
Esta etapa la constituye un filtro LC (bobina - capacitor).
Su funcin es eliminar el "ruido" en la red elctrica. Esta etapa
normalmente no da problemas.
Etapa rectificadora de entrada
Est constituida por lo que se conoce como un puente de diodos
(circuito conformado por 4 diodos o un integrado), el cual se
utiliza como rectificador.
Este componente convierte la onda alterna de entrada en una seal
positiva pulsante, este es el primer paso para obtener una seal
continua a partir de una alterna
Etapa de filtro de entrada
La conforman dos capacitores electrolticos.
Estos se encargan de disminuir el rizado de la seal proveniente
de la etapa rectificadora, obteniendo una seal casi continua. Para
hacer esto, almacenan la carga elctrica y la entrega cuando es
necesario. Cerca de los condensadores hay una resistencia de
potencia, a la cual se la conoce como bleeder. Cuando se apaga la
PC, esta resistencia descarga lentamente los capacitores para
prevenir posibles roturas de stos.
Etapa conmutadora
Est constituida por los 2 dispositivos que le confieren a la
fuente el sobrenombre de switching o conmutada: 2 transistores de
potencia.
Estos dispositivos se encargan se convertir la seal casi
continua proveniente d elos capacitores nuevamente en una seal
alterna, pero con una frecuencia mayor (50hz de la red elctrica en
aproximadamente 18000 hz).
Etapa transformadora
Est constituida por un transformador (o Chopper), este
transformador tiene varios bobinados para generar las diferentes
tensiones de la fuente de alimentacin.
Otra funcin que cumple es la de separar elctricamente a las
etapas de entrada de las de salida, siendo un acople de stas del
tipo magntico.
Etapa rectificadora de salida
Debido a que el transformador entrega una corriente alterna,
pero con alta frecuencia, y se tiene que entregar una corriente
continua, no se usan diodos normales sino que se utilizan
dispositivos conocidos como dobles diodos o diodos de potencia.
Aqu existen tantas etapas como voltajes se entregan: una para
12V y otra para 5V (tanto positivos como negativos). La salida de
esta etapa es casi una seal continua pura.
Etapa de filtro de salida
A diferencia del filtro de entrada, aqu no se utilizan slo
capacitores, sino tambin bobinas (filtro LC) debido a que tiene una
mejor respuesta en el manejo de grandes corrientes (cercanas a los
12 - 15 Amperios). Su implementacin se hace necesaria debido a los
tiempos de recuperacin de los diodos utilizados en la etapa
anterior, los cuales impiden obtener una salida continua perfecta
en la etapa anterior, cosa que si se logra en esta etapa. De aqu
salen ya las tensiones de trabajo de la fuente (5 y 12V)
Etapa de control
Por ltimo, esta etapa se encarga de verificar el trabajo de la
fuente, Esta etapa tiene su centro en el circuito integrado TL494
(o DBL494) el cual es un modulador de ancho de pulso.
Este integrado regula la velocidad de conmutacin d elos
transistores switching, de a cuerdo a la corriente que exija a la
fuente en un momento dado; asimismo, de esta etapa, sale una seal
denominadaPower Good(el cable naranja en las fuentes AT y el gris
en las ATX) cuyo valor normal es 5V. Esta seal va directamente a la
placa madre. En caso de ocurrir alguna falla su valor desciende a
0V; esta seal es el pulso de la fuente, la placa madre lo toma como
referencia y en caso de problemas, corta automticamente el
suministro de energa a todos los dispositivos conectados a ella
para evitar un posible dao a los mismos.
Fuentes tipo AT y ATX Rev 1 y 2
Existen 2 tipos de gabinetes y placas madres que utilizan
distintos tipos de fuentes de alimentacin con diferentes
conectores: los AT y los ATX. Las primeras eran las estndar antes
de la aparicin del microprocesador Pentium 2 de Intel, junto con el
cual llegaron las placas madres con conectores ATX junto a los
clsicos AT.Las fuentes ms antiguas son las AT, estas se conectaban
al interruptor del gabinete AT para que se pudiera controlar el
encendido/apagado de la misma.El conector de una fuente AT es el
siguiente:
Este conector se conecta a la placa madre haciendo que los
cables negros de cada uno de los conectores queden juntos.
El conector de una fuente ATX es el siguiente y se conecta a la
placa madre en un solo sentido ya que no permite que se conecte al
revs.
El conector de una fuente ATX revisin 2 es el siguiente:
Deben tener en cuenta que las corrientes de salida dependen de
cada fuente en particular, por lo que las corrientes presentes en
las tables anteriores slo deben ser tomadas como ejemplos.La
cantidad de canales (rails) independientes de una fuente debe ser,
al menos, dos canales de +12V separados para fuentes de ms de 600W.
Existen modelos con mayor nmero de canales independientes, de tres
y cuatro, los cuales se recomiendan para equipos high-end, al
realizar overclocking extremo o bien, al montar sistemas
SLI/Crossfire.La eficiencia de la fuente indica su rendimiento con
respecto al consumo total. Ningn dispositivo electrnico es 100%
eficiente: siempre, una parte de la energa se perder, generalmente
disipandose en forma de calor. Si la fuente posee una eficiencia
menor al 100%, deber obtener mayor cantidad de energa de la
instalacin elctrica para compensar los watts perdidos. Una
eficiencia normal para una fuente decente es de alrededor de 65%,
aunque las mejores fuentes pueden llegar a valores del orden del
85%. Podemos asegurarnos de que nuestro dispositivo es altamente
eficiente si posee la certificacin 80Plus, que nos asegura una
eficiencia del 80% como mnimo. Una fuente genrica es ms barata pero
mucho menos eficiente, lo cual, con el tiempo, nos har consumir ms
energa para poder usar nuestro equipo. Se recomienda adquirir
fuentes con correccin de factor d epotencia (Power Factor
Correction) activo, aunque muchas veces los costos lo tornan
prohibitivo. En este caso, podemos optar una que posea correccin
pasiva. Esto impacta directamente en la eficiencia de la fuente.Las
fuentes modulares permiten conectar y desconectar los cables que
alimentan a los dispositivos internos. Son convenientes en casos en
los que se cuenta con un gabinete de dimensiones reducidas, si s
edispone d emucho hardware, si se utilizan sistemas de refrigeracin
por agua, o bien, si se realiza overclocking extremo.Las
protecciones que las fuentes de buena calidad incluyen son
circuitos especiales que le spermite reaccionar ante fallas, tanto
internas como externas imprevistas: cortocircuitos, sobrecargas de
tensin o corriente y altas temperaturas. Si alguno de estos
inconvenientes sucede, la fuente se apaga automticamente y protege
la PC al no seguir entregando energa. Una fuente comn y corriente
no cuente con todas las protecciones extra.
Diferencias entre las fuentes AT y las ATX
* Las fuentes AT poseen un interruptor frontal que corta la
tensin de 220V, mientras que las ATX tienen un pulsador (este enva
un pulso a la fuente para que se active)* El tipo de conector de
una AT que conecta la placa madre son de tipo P8 y P9, este se
conecta en 2 piezas, mientras que en las ATX es un solo conector de
20 24 contactos llamado P1* Las fuentes ATX son administrables,
mientras que las AT no lo son, es decir, si la PC tiene la opcin
Wake On Lan en la BIOS se puede encender la PC desde otra PC en la
red.
Fuentes BTX
BTX es una arquitectura nueva de las placas madre impulsada por
Intel que procura que la zona de calor se desconcentre, por lo
tanto, cambia la situacin de algunos componentes. El
microprocesador se sita lo ms bajo posible para aprovechar las
corrientes de aire fra.Esta nueva arquitectura surge debido a las
altas temperaturas que desarrollan tanto el microprocesador como
las placas de video.Para instalar una fuente BTX, primero la placa
madre debe admitir esta tecnologa y es necesario utilizar un
gabinete especial para este formato de fuente ya que cambia la
distribucin d elo componentes de este.
Conector PCI (6 y 8 termninales)
Las tarjetas de video que incorporan tecnologas SLI y X-FIRE
requieren una buena alimentacin debido al alto consumo de energa
elctrica, por lo tanto las placas madres ya no son un medio
efectivo para transmitir esta alimentacin, por lo tanto se han
integrado conexiones directas entre las fuentes ATX y las tarjetas
de video.Este tipo de fuentes no son especiales, es decir, se
pueden colocar adaptadores a una fuente ATX estndar si sta no la
incluyera de fbrica.
Rendimiento
El aspecto ms importante dentro de las especificaciones tcnicas
de una fuente de alimentacin es su potencia, medida en watts. El
nombre real de este parmetro es el de potencia mxima combinada, que
suma la potencia mxima posible de todas las salidas de la fuentes,
ya que en cada tipo de conector son distintas. Lo mismo sucede son
la corriente mxima de salida, medida en amperes. La eficiencia de
la potencia combinada de la fuente debe ser mayor al total de la
suma de los consumos de los dispositivos internos internos.
Correccin del factor de potencia
Cada equipo del hogar, y tambin las fuentes de alimentacin para
PC funcionan absorbiendo energa y disipando potencia, que est
formada por 2 partes principales: la activa (que es la que
conmunmente factura) y la reactiva, que no corresponde a la que se
aprovecha de forma efectiva, sino que se malgasta por efecto de
potencia sin correcin. Introduciendo el factor el factor de
correccin de potencia en las fuentes para PC, se incrementa el
factor de carga reduciendo la potencia reactiva. Este mtodo puede
ser aprovechado de 2 formas:PFC activo:consiste en un circuito
electrnico interno a la fuente de alimentacin que asume funcin d
emodificar el factor de potencia llegando a valores cercanos a la
unidad, para que prcticamente toda la potencia ofrecida por la red
sea aprovechada por la fuente de alimentacin.ste es el mtodo ms
efectivo para realizar la correccin, y puede, al menos en teora,
hacerlo hasta aprovechar la energa en un 95%, pero lo normal es que
ronde un valor de 80% a 90% lo cual es ms aceptable. La contra de
esta tcnica es que es ms costosa, al emplear un circuito dedicado
concomponentes especficos para este fin.PFC pasivo:es el tipo de
correccin del factor de potencia ms utilizado. Se efecta mediante
componentes pasivos (resistencias y capacitores) que componen un
filtro capacitivo de entrada para aplicar la correccin del factor
de potencia de la energa entrante. No logra utilizar todo el
potencial de la lnea elctrica, pero su produccin e implementacin en
las fuentes de alimentacin para PC es ms econmica.
Nmero de canales (rails) independientes
Actualmente se recomienda que las fuentes tengan canales
independientes, de modo de evitar sobrecargas indeseadas ante un
alto consumo de las tarjetas grficas de madianas a altas
prestaciones, las cuales hacen uso intensivo de la lnea de 12
volts. Muchos usuarios suelen confundir ste trmino con los cables
de seis contactos que parten de la fuente haca las tarjetas
grficas, pero eso es un error: puede haber varios conectores y de
distinto tipo utilizando el mismo canal de salida. El conceptoDual
Rail 12v, que es requisito para el estndar ATX 2, es una medida de
seguridad que no significa que la fuente de alimentacin cuente con
dos circuitos independientes para la conversin a +12V, sino que se
fracciona en dos (o ms) carriles separados para dividir la carga en
circuitos separados con protecciones de sobrecarga distintas.
Entonces, en definitiva, lo que sucede es que es menor la cantidad
de corriente que podra llegar a circular por uno de los circuitos
ante una sobrecarga, lo que tericamente evitara que se dae el resto
de los dispositivos conectados a la computadora.
Eficiencia
La eficiencia o rendimiento de una fuente es un parmetro que est
ntimamente ligado al factor de potencia y a los mecanismos para
corregirlo. Se mide como el cociente entre la potencia consumida
por la fuente por la potencia entregada y multiplicado por 100. La
eficiencia de una fuente sin correccin de factor de potencia es muy
baja, del orden del 50%, con el evidente desperdicio de energa.
Problemas de una fuente
Una fuente con problemas puede ocasionar los siguientes
problemas:
* la computadora se queda colgada de forma intermitente* el
sistema se reinicia en forma imprevista* se producen errores
aleatorios en la verificacin de paridad de las memorias* los
conectores dan descargas elctricas peligrosas* los puertos serie
funcionan en forma intermitente o dejan de funcionar por completo*
los discos duros dejan de funcionar o no pueden arrancar* una seal
del power good enviada prematuramente provoca una reinicializacin
espontnea del microprocesador.
Reparacin
Para su control o reparacin, la misma debe estar siempre bajo
carga (con un dispositivo que genere consumo), ya que la mayora de
las fuentes no deben operar sin ningn dispositivo conectado. Luego
con la ayuda de un tester digital conectado a las resistencias de
carga se pueden realizar todas las comprobaciones rutinarias de
funcionamiento.
Soluciones
A continuacin, nombrar las soluciones a las falas ms comunes que
presentan las fuentes:
* Los filtros de alta tensin estn reventados por picos o
transitorios de la tensin de lnea o por la ubicacin incorrecta de
la llave selectora de tensin de entrada. Si usando 220V se coloca
en forma accidental en 110V, la tensin rectificada pasa a ser mayor
de 620V. Se debe limpiar cuidadosamente toda la plaqueta con alcoho
isoproplico y reemplazar ambos filtros.* Los diodos del puente
rectificador primario estn en cortocircuito. Se deben reemplazar
por otros de similares caractersticas.* El protector NTC
(normalmente de 4,7, midindolo en fro) se encuentra abierto. Se
debe reemplazar por otro NTC (no utilizar una resistencia comn de
alambre)* Los transistores de potencia estn en cortocircuito. Se
deben reemplazar por otros de caractersticas equivalentes.* Las
resistencias en serie con los emisores de los transistores de
salida estn quemadas, siendo stas de bajo valor (entre 0,22, 2W y
0,47, 2W). Reemplazarlas* Los diodos rpidos de salida de +5V y +12V
estn en cortocircuito por lo cual la fuente no arranca, hay que
tener en cuenta que al medirlos con un tester (con la escala en
posicin de diodo), la tensin en directa es de 0,15V a 0,3V pudiendo
llegar a interpretarse como un cortocircuito. Reemplazarlos por
otros de similares caractersticas* Hay cortocircuitos en el
circuito secundario, presentando un comportamiento parecido al
anterior en el que la fuente intenta su arranque sin poder
lograrlo. Hay que detectar dnde est el cortocircuito y eliminarlo.
Generalmente se produce en los diodos o en los filtros de salida.*
Las tensiones e salida estn en exceso o son ms bajas de lo normal,
por lo cual hay que controlar los filtros de bajo valor que suelen
alterarse o modificar los valores en los presets de ajuste de
tensin de salida. Tambin suelen alterarse los valores de tensin de
los diodos zener.* El ventilador produce ruidos por desgaste,
suciedad o falta de lubricacin en los bujes o rodamientos, que son
muy notables a la hora de encender la computadora, aunque luego van
desapareciendo. Se deben lubricar con aceite* El ventilador ofrece
poco caudal de enfriamiento. Se debe lubricar o cambiar por otro
nuevo.
Procedimiento prctico para reparar fuentes
1- Si el fusible est quemado, antes de reemplazarlo por otro,
comenzar midiendo los diodo o el puente rectificador. Los diodos
comunes conducen corriente en un solo sentido. Si al invertir las
puntas del tester conducen en los dos sentidos es que estn en corto
y hay que reemplazarlos. Nunca se debe soldar un alambre en lugar
del fusible, esto puede producir que la fuente se deteriore an
ms.
2- Continuamos desoldando, y midiendo los transistores de
conmutacin de entrada de lnea. La mayora de ellos son NPN, al
medirlos recordar las junturas de base-colector o base-emisor deben
conducir en un solo sentido, si bajan muy baja resistencia deben
ser reemplazados.
3- Corroborar que los filtros o capacitores electrolticos no
estn defectuosos. Visualmente se puede ver si derramaron aceite, si
estallaron o si estn en cortocircuito.
4- Existen 4 resistencias asociadas a los transistores de
potencia que suelen deteriorarse, especialmente si estos se ponen
en corto. Los valores varan entre las distintas marcas, pero se
identifican pues 2 de ellas se conectan a las bases de dichos
transistores y rondan los 330 K mientras que las otras 2 son de
aproximadamente 2,2 y se conectan a los emisores de los
transistores.
5- El arranque de la fuente se obtiene por un capacitor del tipo
polister en serie con el transformador de entrada y una resistencia
de aproximadamente 10. Si se abre alguno de estos componentes la
fuente no arranca.
6- Al momento de probar la fuente, ya que estas funcionan
directamente con tensin de lnea, es recomendable conectarla con un
transformador aislador de lnea del tipo 220V-220V o 110V-110V. Esto
evitar riesgos innecesarios y peligro de electrocucin. Tambin se
puede conectar una lmpara en serie de 100W por si existe algn
cortocircuito.
7- Las fuentes ATX necesitan un pulso de arranque para iniciar.
Se puede conectar la alimentacin a la placa madre sin necesidad de
conectar el rsto de los elementos. Pero esto slo se har despus de
haber comprobado que la fuente no est en corto, con el
procedimiento anterior.
8- Si despus de aplicar este procedimiento sigue sin funcionar
ya ser necesario comprobar el oscilador y para ello se debe contar
con un osciloscopio de 20Mhz.Los integrados modulares de pulsos de
la mayora de fuentes estn en los manuales de circuito tipo el ECG
de Philips o similares.Se comienza por verificar la alimentacin de
dicho integrado y las tensiones en als distintas etapas. Tambin se
pueden verificar en fro (es decir, sin estar conectada la fuente)
que no halla diodos en corto. En estas fuentes suelen utilizarse
diodos del tipo 1N4148 de baja seal que suelen estropearse con
facilidad y diodos zener que suelen ponerse en corto si se cambi
accidentalmente la tensin de alimentacin de la fuente.En la mayora
de las fuentes hay rectificadores integrados que fsicamente se
parecen a los transistores pero internamente son slo 2 diodos. Se
pueden retirar y medirlos fuera del circuito pues el transformador
con el cual trabajan har parecer, al medirlo, que estn en corto
Tips
* Algunas veces si la fuente trabaja intermitente, especialmente
en fro, no arranca o lo hace luego de varios intentos de prenderla
y apagarla, es por lo general, que los diodos 1N4140 o similares
tienen fuga o los capacitores pequeos estn casi secos.* En el
secundario del transformador pequeo hay generalmente pares de
transistores, diodos 1N4140, y capacitores pequeos a los que hay
que desconectar y verificar fugas o cortos, al igual que del rea
primaria. Suelen suceder, en ocasiones, que los transistores
pequeos, siguiendo el orden de sus caractersticas con el tester,
parecen estar bien pero resulta que en ambos no debera haber
resistencia entre el colector y el emisor y sin embargo haciendo
pulsos con las puntas de prueba entre las patitas mencionadas
resulta que el tester marca fugazmente fuga muy alta. Al
reemplazarlos las fuentes encienden sin problemas en fro.*
Verificar si no hay cortocircuito en cada una de las salidas de los
cables rojo/amarillo/azul y blanco, que corresponden a los +5, +12,
-5 y -12 respectivamente, de ser as seguir el circuito levantando
componentes y verificndolos lo que solo puede haber en pantalla es
una resistencia en paralelo con la masa cable negro de entre
40/300, peor no un corto bien claro.
Tensin de Power Good
* Al final de la reparacin la medicin ms importante de las
tensiones es la tensin denominada Power Good, tensin de control.
Todas las fuentes la tienen y es el cable naranja en las fuentes AT
o gris en las ATX que en la placa de la fuente puede o no estar
identificado, pero es el cable que sobra a la salida de la fuente,
y no responde a ninguna de las tensiones mencionadas
anteriormente.* Para comprobarla, estando cargada la fuente con una
lmpara de 12V 40W la salida de los +5V (entre el cable rojo y uno
de los cables negros), la tensin en power Good debe ser igual a 5V.
De no estar presente esa tensin, seguir sus conexiones y comprobar
los componentes involucrados, puede haber alguna fuga o bien algn
transistor pequeo daado o falso contacto* En algunas ocasiones el
responsable de la falla es el circuito integrado de control, en
otras alguna resistencia fuera de valor o hasta uno de los
capacitores pequeos en el rea primaria hacia que trabajara uno solo
de los transistores y la tensin de +12V estaba siempre presente,
pero no as las restantes.* El interior de las fuentes de altas
prestaciones est repleto de capacitores de buena calidad y grandes
disipadores de aluminio; a ello se debe su mayor peso total* Las
fuentes de buena calidad se caracterizan por poseer un ventilador
de mayor tamao al convencional. Su cooler suele ser de 140 mms* Las
fuentes genricas suelen suplir a los equipos de gama baja, y su
vida til y su eficiencia dejan mucho que desear* La marca de una
fuente es uno de los factores ms importantes a la hora de comprar
una fuente.
Fuentes conmutadas del tipo ATXPartes:1,21. Resumen2. 3. Fuentes
Conmutadas4. Norma ATX5. Funcionamiento de una fuente ATX6. Pasos
para la comprobacin de las Fuentes ATX7. Anexos8. Conclusiones9.
BibliografaResumenEstetrabajopersigui comoobjetivoprincipal
realizar unainvestigacinacerca de los nuevossistemasdealimentacinde
losprocesadorescontecnologaATX. Actualmente todas las PC
(ComputadorasPersonales) que se producen y se comercializan en el
mundo cumplen con la norma ATX. Se haca necesario dado
laescasezdedocumentacineinformacintcnica acerca de estos sistemas
realizar un trabajo que permitiera determinar lametodologapara su
comprobacin y reparacin.A travs delmtododeingenierainversa se logr
determinar losprincipiosbsicos de trabajo de lasfuentesconmutadas
delsistemaATX, as como se obtuvo una metodologa de comprobacin y
reparacin de las mismas. Adems se logr confeccionar una
documentacin que sirve como gua para la reparacin o base material
de estudio para elconocimientode estas.El tema de las Fuentes ATX
forma parte de las tareas de Investigacin yDesarrolloque se
realizan en la Unidad Microcomputadoras del Departamento
deAutomatizaciny Sistemas del MININT.IntroduccinPara alimentar los
equipos electrnicos a partir de laredde alimentacin se necesitan
fuentes que conviertan el voltaje alterno de la red en uno o varios
voltajes de directa estabilizados a su salida, a la vez que
proporcionen aislamiento de la salida con respecto a la red de
alimentacin por razones deseguridad.Las fuentes de alimentacin son
parte integrante de todos los equipos electrnicos, inclusive pueden
encontrarse varias fuentes de alimentacin, todas diferentes, dentro
de un mismo sistema. Por ejemplo si tenemos unaimpresora,
unmonitory unprocesador, tendremos un total de tres fuentes. Adems
estas fuentes que ya son todas de conmutacin pueden ser totalmente
diferentes, no solo en sus diseos, sino tambin en sus capacidades y
tamaos fsicos.Las fuentes conmutadas constituyen una parte
integrante de la gran mayora de los equipos electrnicos. Las
maquinas computadoras,monitores,impresoras, equipos de transmisin
dedatos, televisores, equipos demedicin, decomunicacin, de
electromedicina y muchos otros contienen estos tipos de fuente.Las
fuentes ATX son un caso particular de fuente conmutada utilizadas
para la alimentacin de los nuevos procesadores y sobre las cuales
escasea o falta totalmente la documentacin. Sobre estas
precisamente trata el presente Trabajo de Diploma.Objetivos de este
trabajoLosobjetivostrazados para este trabajo son: Realizar el
estudio de las fuentes conmutadas, sus principios de funcionamiento
y lastopologasdecircuitosde conmutacin de mayor uso. Lograr la
adquisicin de los conocimientos acerca de los componentes
electrnicos utilizados en los circuitos de conmutacin. Adquirir
habilidades en el uso demanualesde componentes electrnicos. Obtener
mediante unprocesode ingeniera inversa el plano elctrico de una
fuente de alimentacin del tipo ATX y realizar elanlisisdel
funcionamiento de sus circuitos. Llevar a la prctica los
conocimientos adquiridos sobre la utilizacin delosciloscopio, el
metro y otros equipos de medicin. Confeccionar la documentacin
tcnica que permita enfrentar la reparacin de las fuentes ATX, as
como su estudio. Establecer la metodologa para la comprobacin y la
bsqueda de fallos de la fuente ATX. Adquirir habilidades en el uso
de losmediosdecomputacin, trabajo con aplicaciones deWindowsy la
bsqueda informativa enInternet.Captulo I.Fuentes Conmutadas1.1. -
Principio de funcionamiento.El principio general de trabajo de
estas fuentes es el siguiente: El voltaje de alterna de la red de
alimentacin es rectificado y filtrado, el voltaje de directa
obtenido es llevado a un convertidor de corriente continua en
corriente continua, donde con ayuda de uno o mstransistores, que
son conmutados a una alta frecuencia , se conmuta a travs del
primario de un pequeo transformador de pulsos convirtindose en una
onda cuadrada, la cual se transforma en dicho transformador , el
cual tambin sirve para lograr el aislamiento de la red y en algunos
tipos de convertidores, para elalmacenamientode la energa.
Inmediatamente, se efecta una rectificacin y filtraje del voltaje
obtenido en el secundario del transformador de pulsos con el
objetivo de obtener el voltaje de directa de salida deseado como
indica el siguiente esquema:
Leer
ms:http://www.monografias.com/trabajos75/fuentes-conmutadas-tipo-atx/fuentes-conmutadas-tipo-atx.shtml#ixzz2vIoDVHsj
Esquema 1.La regulacin del voltaje de salida se lleva a cabo
mediante elempleode unsistemaderetroalimentacindonde el voltaje de
salida es censado por un circuito decontrol. Este circuito de
control toma unamuestrade la salida que ms corriente entrega y la
compara con una rampa de voltaje produciendo un voltaje de
error.Este voltaje de error es usado por lalgicadel excitador que
proporciona la forma de onda adecuada que gobierna a
lostransistoresde conmutacin del convertidor corriente directa en
corriente directa modificndole su ciclo detrabajoy(o) la frecuencia
de conmutacin, segn sean las variaciones de la corriente de carga y
del voltaje de salida obtenindose un voltaje de directa de salida
muy estable. Este sistema puede funcionar sin el rectificador ni el
filtro de entrada a partir de un voltaje de entrada de corriente
directa. Lasfuentesconmutadas normalmente no varan la frecuencia de
conmutacin, sino el ciclo til del pulso de la seal modulndolo en
dependencia de la corriente que consuma la carga.En loscircuitosde
conmutacin eltransistortrabaja como un interruptor. Cuando el
transistor se satura, el Vce es pequeo (de saturacin) y la
corriente es grande. Cuando se corta el transistor la corriente es
cero y el Vce es grande siendo la disipacin depotenciapequea.
Solamente se disipa un poco de potencia en el momento de transicin
de corte a saturacin del transistor.La frecuencia de trabajo de
estas fuentes, vara entre 20 y 200 Khz, lo que excluye
elruidoaudible. Mientras mayor sea la frecuencia del tren de pulsos
que excita la base del transistor de conmutacin menor es el nmero
de vueltas del primario siendo ms pequeo el transformador de
potencia al aumentar las variaciones de flujo en el, transfirindose
mayor cantidad de energa disminuyendo el nmero de vueltas en el
secundario obtenindose 1V/vuelta aproximadamente, esto hace que sea
menor laresistenciade los enrollados siendo menores las perdidas
logrndose eficiencias entre un 70 y un 80%.Estas permiten alcanzar
potencias de salida del orden de los 1000 W con pequeos voltajes de
entrada. El transformador que se emplee debe ser de ferrita debido
a la alta frecuencia de trabajo de los transistores de conmutacin.A
continuacin se muestra en el Esquema 2 de forma un poco ms precisa
la composicin por bloques de una Fuente Conmutada.1.2. - Esquema
General de una Fuente Conmutada:
Esquema 2.1.3. - Clasificacin de las Fuentes Conmutadas.Las
Fuentes Conmutadas se clasifican de la forma siguiente:Fuentes
Autooscilantes:Estas fuentes no presentan pastilla reguladora, es
decir se comportan como un verdadero oscilador con retroalimentacin
positiva.Fuentes con pastilla reguladora:Contienen al menos un
regulador de ancho de pulso.Con Fuente Auxiliar:Contiene una fuente
que garantiza laalimentacindel PWM.Fuente de Autoarranque:Son
aquellas que no necesitan una fuente auxiliar, porque el PWM se
alimenta del mismo voltaje que l produce a partir de un pulso de
arranque.Fuente ATX:Formada por una fuente auxiliar del tipo de
autoarranque y una fuente principal del tipo "con pastilla
reguladora".Clasificacin general de las fuentes conmutadas
Esquema 3.1.4. - Ventajas y Desventajas de las Fuentes
Conmutadas.Las Fuentes Conmutadas presentan las siguientes ventajas
y desventajasVentajas: Altaeficienciade conversin de energa. Poco
peso yvolumensiendo usadas para grandes potencias de salida.
Requieren menosmaterialesy componentes siendo menor sucosto.
Posibilidad de regulacin en una amplia gama de voltajes de entrada
variando el ciclo til de trabajo en forma apropiada. Posibilidad de
obtencin de voltajes de directa de salida que sean mayores o de
polaridad opuesta al voltaje de directa de entrada.Desventajas:
Tcnica circuital ms complicada (esto ha sido prcticamente superado
con el empleo de los dispositivos de control integrados). Mayores
interferencias de alta frecuencia. Mayor dificultad para obtener
una baja ondulacin del voltaje de salida. Reaccin ms lenta a los
cambios bruscos de carga. Necesidad de usar filtros para evitar que
salga ruido (frecuencia de conmutacin) para la lnea o para la
salida.Captulo II.Norma ATX2.1. - Significado y Caractersticas
Generales de losProcesadoresATX.En el mbito informtico, ATX es un
conjunto denormasrelacionadas con la forma, ubicacin y
caractersticas ergonmicas de las nuevascomputadoras. Estas
especificaciones surgieron alrededor de los aos 90, partiendo
deldiseode las motherboards (tarjetasmadres) BABY AT y con
elobjetivode simplificar, abaratar y mejorar este diseo, as como
preparar un nuevo diseo que estuviera acorde con las nuevas
arquitecturas de computadoras. De esta forma se lograba un
mejoramiento tanto econmico, tecnolgico y funcional.Las tarjetas
ATX sufren en principio una reduccin de tamao en comparacin con las
anteriores. Las medidas de las tarjetas son: 305 mm de ancho por
244 mm de profundidad. Existe tambin una mini ATX cuyas medidas
son: 284 mm por 208 mm. La principal modificacin que se evidencia
en estas tarjetas, es una rotacin de 90 grados de la posicin de
algunos de sus componentes.2.1.1. Caractersticas del Formato ATX.
1.Al variar la disposicin de los componentes de la placa base, se
logra un diseo ms limpio, una mejor ventilacin y disipacin
delcalor. Esta nuevaestructurahace que los componentes no se
estorben entre si, lo que facilita el upgrade (actualizacin)
alprocesador,la memoriay la adicin de tarjetas de expansin largas.
2.Los conectores de la torre de floppy y eldisco duroestn ms cerca
de las unidades, por lo que los cables son ms cortos y se reducen
las interferencias. 3.El zcalo del procesador se encuentra cerca de
la fuente de alimentacin. Esto hace que el ventilador de la propia
fuente pueda refrigerar al procesador, adems del disipador y
ventilador situados sobre el procesador. 4.El conector de la fuente
es nuevo y ms fiable. Situado cerca del procesador mejora la
alimentacin de este. 5.Las placas ms modernas incluyen en elBIOSel
control sobre el voltaje y latemperaturadel procesador, incluso hay
algunas que controlan la temperatura de la placa base. Esto evita
que se daen los componentes del equipo a causa de un
recalentamiento por un fallo del ventilador de la fuente o
delmicroprocesador. 6.Soporta el estndar ACPI ( Interfaz avanzado
de configuracin deahorrode energa ), al estar conectada a una
fuente de alimentacin ATX. Esto permite: Controlar la alimentacin
del equipo y sus componentes desde elsistema operativo. Tecnologa
ON NOW, permite configurar los modos de ahorro de energa y apagado
del ordenador. Se puede establecer un modo de STAND BY en el que
todos los componentes del ordenador estn apagados y no consumen
energa, pero permite reiniciar de modo rpido el equipo. Poner el
ordenador en modo STAND BY almacenando lainformacinyel estadodel
equipo en el disco duro, como en los ordenadores porttiles ( Save
to disk ).2.1.2. Desventajas del Formato ATX. Laintegracinde todos
los controladores puede convertirse en un problema en caso de
sustituir una de ellas por alguna avera. En algunos casos las
controladoras integradas pudieran no reunir la caractersticas
y/oprestacionesque necesitamos. Por otro lado, una tarjeta ATX,
necesita una fuente y un chasis especial, que son mucho ms caros
que los de la AT.2.2. - Fuentes ATX2.2.1. Fuentes ATX.Las nuevas
fuentes de alimentacin responden a la especificacin ATX, estas
proporcionan algunos cambios en los conectores de entrada de la
Tarjeta Madre: Primero, se obtienen 3.3 V directamente de la fuente
de alimentacin. Segundo, con laintroduccinde nuevossistemas
operativoscon habilitacin de apagado del sistema porsoftware, es
requerido un conector"soft-power".Esto trae como consecuencia que
aparezca un conector de 20 pines donde se incorporan a los voltajes
estndar (+5v, -5v, +12v, -12v) el nuevo voltaje de 3.3v junto con
lasseales"soft-power".2.2.2.Descripcinde las nuevas seales del
conector de la fuente ATX.
Esquema 4.PSON: Esta es una seal de salida de latarjeta madrey
tiene como objetivo el encendido desde el procesador de la fuente
de alimentacin. Para que se produzca el encendido de la fuente es
necesario que esta seal permanezca en "0" volt.Si esta seal no es
cero entonces todos los voltajes de salida de la fuente sern "0"
excepto el de 5VSB.5VSB (Stand By):Esto no es una seal, sino un
voltaje de salida de la fuente de alimentacin y es el encargado de
garantizarel trabajode los circuitos deStand Byen el procesador.Los
requerimientos de corriente de este voltaje son actualmente de 720
mA parapodergarantizar las nuevas facilidades como es por ejemplo
la posibilidad de"wake onLAN"".2.2.3. Principio de
Funcionamiento.Estas fuentes son en el aspecto relativo a su
funcionamiento bsico iguales a las antiguas, ya que poseen dos
transistores de conmutacin, con la configuracin halfbridge (medio
puente). Es decir, posee dos transistores de conmutacin que
trabajan desfasados, controlados por las seales de base
provenientes de las salidas del TL494.Hay que recordar que para el
arranque de las fuentes llamadas de autoarranque se necesitaba una
resistencia de 200 A 300K como promedio que iba conectada desde el
punto de voltaje de +300v en loscondensadoresde entrada hasta la
base del transistor de conmutacin.
Esquema 5.A diferencia de las fuentes anteriores, donde el
chucho de encendido conectaba o desconectaba directamente la
alimentacin a estos condensadores de entrada, en estas fuentes
desde que las mismas son conectadas a laredde alimentacin de
100/220 de C.A., an sin haber sido encendidas, en estos
condensadores de entrada es el voltaje indicado en el esquema
5.Estas fuentes necesitan producir el voltaje de Stand By y esto lo
hacen mediante una fuente auxiliar, es decir que esta fuente
auxiliar tiene como primerafuncinsuministrar el voltaje de 5VSB a
la Tarjeta Madre. Aunque la forma de generar este voltaje puede
diferir en su materializacin, en general se cumple que estas
fuentes auxiliares son fuentes del tipo autooscilantes (
osciladores ) a base de un transistor o de un Circuito
Integrado.2.2.4. Esquema General de la Fuente ATX.A continuacin
proponemos como Esquema General de la Fuente ATX el siguiente:
Esquema 6.En este Esquema puede observarse, que bsicamente,
estas fuentes no se diferencian mucho de las fuentes tradicionales.
Sin embargo poseen algunas particularidades como es el caso de la
fuente auxiliar basada en un oscilador con un transistor Mosfet.
Esto puede deberse al mayor requerimiento de potencia de la misma,
a diferencia de las anteriores.Captulo III.Funcionamiento de una
fuente ATX3.1.Descripcinde lasfuncionesde los componentes
electrnicos fundamentales de una fuente ATX.A continuacin se
describen las funciones fundamentales de los principales
componentes electrnicos de una fuente ATX. La descripcin se ha
elaborado de forma organizada, partiendo desde la entrada hacia la
salida:Fusible 250v/ 3 A: Se utiliza para la proteccin de sobre -
corriente en la entrada.TH1(termistor): Proteccin de Irush Curret.
Durante el encendido se produce una altademandade corriente, para
contrarrestar este efecto se utiliza esta resistencia que la cual
aumenta suvalorproporcionalmente con su temperatura, de esta forma
ante el aumento de la corriente en la entrada, el termistor aumenta
su resistencia en muy cortotiempocontrarrestando de esta forma el
efecto mencionado.(BD1): Rectifica el voltaje de onda completa en
la entrada de 110V obtenindose a su salida 150V que es el resultado
de multiplicar por raz de 2 el valor del voltaje de entrada.C1 y
C2: Condensadores de entrada, tienen como funcin suministrar un
voltaje de directa de 300V al circuito de conmutacin. Su valor
influye directamente en la potencia de salida de la fuente.R2 y R3:
Tienen como objetivo descargar los condensadores de entrada una vez
retirada la alimentacin de la red.C3 1mf/50v: Condensador de
desacople de carga del primario del transformador, impide el paso
de la corriente directa en el primario del transformador.Q1 y Q2:
Transistores de conmutacin, trabajan en contra-fase, cuando conduce
uno el otro est abierto y viceversa.D1 y D2:DiodosDamper, su
objetivo es proteger a los transistores de conmutacin de los
voltajes de pico inverso.R4 y C4: Conforman la red de compensacin
del primario del transformador principal de conmutacin.T1:
Transformador principal de conmutacin, es un transformador reductor
con el ncleo de ferrita, cuya funcin es convertir los pulsos de
conmutacin de alto voltaje del primario en pulsos de conmutacin de
bajo voltaje en el secundario.Fuente auxiliar formada por:(ZD1, Q3,
D7, C10, R16, R71, R14, R13, R15, C8, C7,D6). Tiene como funcin
proporcionar el voltaje de 5V de Stand By(SB)y darle el voltaje
necesario al PWM(modulador de ancho de pulso)cuando se activa el
PSON.ZD1(zener) : Se utiliza para la proteccin del electrodo gate
del transistor mosfet contra los picos de voltaje por encima de los
15V, porque estos transistores se rompen cuando el voltaje de gate
excede los 20V.Q3: Transistor Mosfet, trabaja como un oscilador en
la fuente auxiliar.R69: Resistencia de arranque, garantiza el
voltaje de arranque del oscilador de la fuente auxiliar.T3:
Transformador de conmutacin de la fuente auxiliar, de l adems se
obtiene la retroalimentacin positiva del oscilador.C11 y R21:
Conformanuna redde compensacin del secundario del transformador
T3.D12 y D13: Diodos damper de los transistores de driveo Q4 y
Q5.Q4 y Q5: Sirven para conformar los pulsos que se le aplican al
primario de lostransformadoresde driveo de los transistores de
conmutacin principal.T2: Transformadores de driveo, sirven para
conformar los pulsos que se aplican a la base de los transistores
de conmutacin principales.BD1, BD2, BD3, BD4: Rectifican los pulsos
de salida del transformador T1 de switcheo.L1, L8 y C26: Filtro de
salida.R66: Resistencia de carga de los 12V.L5 y C31: Filtro de
salida.7805: Regulador de los 5V para la obtencin de los 5VSB.D11:
Diodo de switcheo para rectificar los pulsos de salida de la fuente
autooscilante.L7 y C27: Filtro de salida para los 5V.VR2, C36, Q14,
TL431: Conforman la regulacin de los 3,3V.L2, L6, C34, C35 : Filtro
tipo(.Q6, Q7, R33, R31, R32, C87, R56, R24, C14: Conforman el
circuito de encendido que funciona de la siguiente forma: R32 es la
resistencia de PULL UP para garantizar el valor inicial de PSON de
3,2v. Una ves que PSON se pone a cero Q7 se corta, Q6 se satura y
el voltaje del ctodo de D10 se aplica a travs de R24 a la pata 12
del 494.R 568ohm: Resistencia de sensado de los 12V.R 663ohm:
Resistencia de sensado de los 5V.R 57 y R55: Divisor de voltaje de
sensado de los 12V y 5V.Q12, Q13 y R47: Circuito de generacin de
POWER GOD.Q9: Circuito para el control de los pulsos de salida del
TL494 durante el apagado y el encendido de la fuente.Q8: Tiene como
funcin aplicar un voltaje de control de Deat Time al pin 4 del
TL494 en funcin de los voltajes de sensado.C15 y R15: Circuito RC
de fijacin de la frecuencia de trabajo del 494.C22 y R22: Circuito
de compensacin o retrolimentacin de los amplificadores de sensado
del TL494.VR1 y R39: Regulacin de los voltajes de salida.R37 y R39:
Fijan el voltaje de referencia del amplificador operacional del
TL494.R28 y R24: Fijan el voltaje de referencia del segundo
amplificador operacional del TL494.PWM TL494: Modulador de ancho de
pulso, vara el ancho de pulso de conmutacin en dependencia delos
valoresde corriente y voltajes de salida.El circuito general de la
Fuente ATX se encuentra en elAnexo Figura 1.A partir de laFigura
4delAnexose encuentran lasfotosde las seales ms importantes a medir
para la comprobacin de estas fuentes. ( Nota: Estas fotos fueron
tomadas en nuestro taller con ayuda de una cmaraUSBcolocada frente
a unosciloscopio).3.2. Explicacin del Circuito Interno del TL494 (
PWM ).El Tl494 es un circuito de control modulador de ancho de
pulso de frecuencia fija, el que incorpora los bloques primarios
requeridos para el control de una fuente conmutada. Un oscilador
lineal de diente de sierra es de frecuencia programable mediante
dos componentes externos, Rt y Ct. La frecuencia aproximada del
oscilador est determinada por la siguiente frmula:
Lamodulacinde ancho de pulso es lograda mediante la comparacin
de la parte positiva del diente de sierra a travs del capacitor Ct
con cuales quiera de las dos seales de control. Las compuertas NOR,
que manejan los transistores de salida Q1 y Q2, son habilitadas
solamente cuando la entrada de reloj del FLIP-FLOP est enestadobajo
"0". Esto ocurre solamente durante la porcin de tiempo en que la
tensin del diente de sierra es mayor que la de las seales de
control. Por lo tanto un incremento en la amplitud de la seal de
control provoca una correspondiente disminucin lineal del ancho del
pulso de salida.Las seales de control son entradas externas que
pueden ser alimentadas al control de tiempo muerto, a las entradas
del amplificador de error o a la entrada de realimentacin. El
comparador que controla el tiempo muerto tiene una compensacin
efectiva de 120 mV a la entrada, lo que limita el tiempo muerto
mnimo de salida a aproximadamente el primer 4% del tiempo del
periodo del diente de sierra. Esto habra de resultar en un ciclo
til mximo de un 96% con la salida de control aterrada y un 48% con
ella conectada a la lnea de referencia. Un tiempo muerto adicional
puede serimpuestosobre la salida fijando un voltaje fijo en un
rango de 0 a 3,3V en la entrada de control de tiempo muerto.Los
amplificadores de error permiten al comparador del PWM ajustar el
ancho del pulso de salida hasta un mximo porciento, fijado por la
entrada de tiempo muerto a 0V, as como por la variacin de la tensin
(0,5V a 3,5V) en el pin de realimentacin. Ambos amplificadores de
error tienen un rango de entrada comn desde 0,3V a 2V, y pueden ser
usados para censar la tensin y la corriente salida de la fuente.
Las salidas de los amplificadores de error estn unidas a la entrada
no inversora del comparador del PWM. Con esta configuracin el
amplificador domina el control del lazo.Cuando el capacitor Ct se
descarga, un pulso positivo es generado en la salida del comparador
de tiempo muerto, lo que dispara el FLIP FLOP e inhibe los
transistores de salida Q1 y Q2. Con la salida de control conectada
a la lnea de referencia el reloj del FLIP FLOP dirige los pulsos
modulados a cada uno de los dos transistores de salida
alternativamente, para una operacin en PUSH PULL. La frecuencia de
salida es igual a la mitad de la frecuencia del oscilador. La
salida tambin puede ser tomada de Q1 o Q2, cuando es necesaria una
operacin de salida unida con un tiempo mximo de encendido menor que
un 50%. Esto es deseable cuando el transformador de salida tiene un
enrollado en forma de ringback con un diodo en inversa. Cuando se
requieren corrientes de salida ms altas en este modo de operacin
(single ended) Q1 y Q2 pueden ser conectados en paralelo y el pin
del modo de salida debe ser aterrado para deshabilitar el FLIP
FLOP, la frecuencia de salida ser ahora igual a la del oscilador.El
TL494 tiene una referencia interna de 5V capaz de suministrar hasta
10mA para los circuitos bsicos externos. Esta referencia tiene una
precisin de ms +-5% con una fluctuacin trmica tpica de menos de
50mV en un rango de operacin de 0 a 70C.El Circuito Interno se
encuentra en elAnexo Figura 2.3.3. Explicacin del Esquema interno
del TL431.Los circuitos integrados TL431 son diodos reguladores de
shunt, programables, de 3 terminales. Este circuito integrado
monoltico de voltaje de referencia puede ser programado a partir de
un Vref de 36V con dosresistenciasexternas. Estos dispositivos
ofrecen un rango amplio de corriente desde 1mA hasta 100mA.Las
caractersticas de estas referencias los hacen excelentes sustitutos
para los diodos zener en diferentes aplicaciones tales como:
Voltmetros digitales, Fuentes de alimentacin y Circuitos con
amplificadores operacionales. La referencia de 2,5V los hace
convenientes para obtener una referencia estable a partir de los
5V. Voltaje de salida programable hasta 36V. Tolerancia del voltaje
de referencia: 0,4% a 25C. Baja impedancia de salidadinmicatpico
0,22O. Capacidad de corriente desde 1mA hasta 100mA. Compensacin de
temperatura. Voltaje de salida de bajo ruido.El esquema Interno del
TL431 se encuentra en elAnexo Figura 3Captulo IV.Pasos para la
comprobacin de las Fuentes ATX4.1.Comprobacin del trabajo de la
fuente ATX conectada a su valor nominal de trabajo. Prueba en alto
voltaje.Esta etapa de trabajo presupone que se ha realizado
correctamente la secuencia de pasos de prueba en bajo voltaje. La
secuencia de pasos generales ser la siguiente, aunque el tcnico
puede violar el orden de lasaccionesteniendo en cuenta su
experiencia en cada tipo de fallo: 1.Comprobacin de la etapa de
entrada de la fuente (sin energizarla).En este paso se chequearn:
?Chucho de conexin-desconexin de la fuente. ?Fusible de entrada.
?Termistores de proteccin ( pueden estar abiertos o en corte) segn
la posicin que ocupan en el circuito. ?Resistencia de proteccin de
Irush Current. ?Comprobacin de los varistores de proteccin de
entrada ( MOV). ?Condensadores electrolticos de entrada, se
chequearn tanto visualmente como elctricamente. ?Puente de diodos
de entrada. ?Chucho deseleccinde 110-220v. ?Resistencias de
descarga de los condensadores de entrada (A veces se abren). 2.
Energizacin de la fuente ymedicindel voltaje de directa presente
entre los polos positivos y negativos de los condensadores. Debe
tener en cuenta quela tierrapara esta medicin ser el borde negativo
del condensador. 3. El siguiente paso consiste en medir el voltaje
de alimentacin de la pastilla reguladora para saber si la misma
posee alimentacin que puede provenir de dos vas: ?De la misma
salida de la fuente, caso en el cual la fuente debe estar
trabajando para que se alimente la pastilla reguladora. ?De la
fuente auxiliar si est presente la sealPSON. 4. Chequeo de la etapa
de conmutacin que incluye dos pasos generales: ?Comprobacin del
trabajo correcto de la pastilla reguladora. ?Comprobacin de la
presencia de las seales de switcheo en las bases de los
transistores de switcheo. ?En este punto es importante tener en
cuenta que losvaloresdel pulso de switcheo en la base no pueden
exceder los 0,7v positivos en los casos de transistores bipolares,
si son Darlington entonces ser aproximadamente el doble este valor
y si se trate de un transistor FET los valores pueden ser mayores
hasta inclusive mayores de 10v. ?Tenga en cuenta al medir que debe
tomar como referencia el emisor de cada transistor. 6. Medicin de
las seales en el punto medio de los transistores de potencia si son
dos, o en el colector del transistor si es uno. Las formas de onda
en este punto se encuentran descritas en cada caso. Usted puede
notar que si los flancos de las seales en el colector de los
transistores estn redondeados es que la fuente esta falta de carga.
Aumntele la carga para que la fuente trabaje correctamente. 7.
Medicin de las seales de salida del transformador de switcheo. 8.
Medicin de la etapa de rectificacin de salida y filtraje. 9.
Medicin precisa de los voltajes de salida. 10. Conectar al voltaje
nominal de trabajo 110-220V y medir el valor del voltaje de 5VSB
que debe estar presente en todo momento. Esta medicin puede
realizarse sin necesidad de estar conectada la carga. 11. Conectar
el procesador y repetir el paso anterior. 12. Apretar el botn de
encendido y comprobar si aparecen los restantes voltajes en los
conectores de salida de la fuente. 13. Desconectar la carga y
conectar atierrala seal PSON y repetir las mediciones realizadas en
los pasos 1 y 3.4.2.Metodologapara la comprobacin de fuentes ATX.
Secuencia de comprobacin utilizando bajo voltaje.Pasos a seguir
para la comprobacin en bajo voltaje: 1.Con una fuente regulada de
12V a 35V suministrar a los condensadores de entrada un voltaje de
directa. 2.Colocar en paralelo con la resistencia de arranque una
resistencia 10 veces menor. 3.Comprobar funcionamiento de la fuente
auxiliar. 4.Si est funcionando correctamente en la salida de los 5V
SB debe haber un voltaje de directa 10 veces menor aproximadamente.
5.Comprobacin del trabajo del TL494, para esto: a)Alimentar la
pastilla (PWM) con el mismo voltaje que los condensadores de
entrada. b)A partir de este momento se realiza la comprobacin
general en bajo voltaje: c)Medicin del diente de sierra en la pata
5 del TL494. d)Medicin del Vref en la pata 14 del TL494. e)Medicin
de las seales de salida en las patas 8 y 11. 6.Medicin de las
seales de base de los transistores de conmutacin. 7.Medicin de la
seal de salida en el punto de conexin en el colector y el emisor de
los dos transistores de conmutacin principal. 8.Medicin de los
voltajes de salida que deben ser proporcionalmente menores a los
voltajes de entrada.4.3. Precauciones para el trabajo con los
procesadores ATX.A causa de las caractersticas del sistema ATX debe
tomarse en consideracin el siguiente conjunto de medidas para
evitar la rotura: No conecte ningn elemento nuevo dentro de la
tarjeta madre ATX sin antes desconectar el cable de alimentacin de
la fuente. Para apagar, la mquina use siempre, la salida del
sistema que proporciona el Sistema Operativo. Si necesita apagarlo
por el interruptor, mantenga este presionado por espacio de 5
segundos aproximadamente, este tiempo depende de cmo el usuario lo
configure en el BIOS. En los casos que se conectentarjetas de
redWake on LAN(despertar en la red de rea local) se debe tener como
precaucin conectar el cable que viene con la tarjeta para ser
conectado al procesador y de esta forma garantizar que los 5VSB
sean suministrado directamente a la tarjeta de red Existen casos de
tarjetas de red que no tienen el cable con el conectorWake on LANy
cuando son conectadas albusdel procesador provocan una sobrecarga
en los 5VSB, lo que hace que el procesador se apague. Para resolver
este problema usted debe hacer su propio cable y conectar los 5VSB
de la tarjeta madre con la entrada de 5VSB de latarjeta de red.4.4.
Facilidades del Bios de los procesadores ATX relacionadas con la
alimentacin principal.Aunque todos los procesadores ATX tienen
caractersticas generales similares en lo referente a las
facilidades que contienen los BIOS (Basic Input Output System)
ofrecemos a continuacin algunas decarctergeneral con el objetivo de
mostrar como se pueden controlar algunas propiedades del sistema de
alimentacin a travs del mismo durante elprocesode inicializacin de
la mquina. 1.Permite el modo de suspensin. Este modo implica que
existe la posibilidad de apagar el procesador desde el sistema sin
necesidad de activar el chucho de encendido principal para apagar
la fuente y en este momento el estado del procesador se guarda para
permitir durante el encendido que el procesador vuelva al estado
anterior. 2.Permite el encendido y apagado por tiempo. Mediante
este modo se puede programar la hora de encendido y apagado de la
mquina. 3.Permite el encendido remoto por mdem o enred LAN. Permite
desde un punto remoto en una red LAN( Red de Area Local ) o WAN (
Red de Area Amplia ) encender una mquina. 4.Permite habilitar que
trabaje el control avanzado de la alimentacin o no. 5.Permite
regular el tiempo de apretado del botn de encendido.Anexos
Esquema Interno del Modulador de Ancho de Pulso TL494.Fig. No.
2
Esquema Interno del Tl431.Fig. No. 3
Formas de Onda en las patas del TL494. Fig. No. 4
Formas de Onda Fig. No. 5.
ConclusionesComo resultado de este trabajo se obtuvieron las
siguientes conclusiones: 1.Se determin elprocedimientogeneral de
prueba de las Fuentes ATX. 2.Se precisaron las diferencias de estas
fuentes con las anteriores en cuanto a su esquema general,
principio de funcionamiento y modo de comprobacin. 3.Se obtuvo el
plano elctrico de una fuente ATX, por lo que es necesario continuar
realizando el proceso deingenierainversa en otras fuentes , para
completar lo ms posible estadocumentacin. 4.Se obtuvo la
documentacin que sirve comomanualde reparacin y base material de
estudio parael conocimientode estas fuentes. Este trabajo sirvi
como base para realizar un taller de reparacin de fuentes en el II
Evento deHardwarede Citmatel donde fue acogido con beneplcito por
los participantes del mismo. Adems ya se ha utilizado como base
material de estudio para el curso de postgrado sobre fuentes
conmutadas que se imparti en el CETI en el mes de marzo de este
ao.AgradecimientosAl concluirse una tarea investigativa como sta,
es necesario considerar que aunque se presenta como un trabajo
individual, en su realizacin han contribuido muchas personas de una
forma u otra, con sus ideas, experiencias o simplemente con su
apoyomoral.Por eso quiero agradecer especialmente: A mi tutor, el
Ingeniero Francisco Jos Silva Mata, que me ha brindado todo su
apoyo yamistad, compartiendo suinteligenciaycreatividad, con una
gran dedicacin. A todos los compaeros del Taller del Departamento
deAutomatizacinySistemas(DAS) del MININT, que me han ayudado a
ampliar y perfeccionar mis conocimientos sobreelectrnicay
particularmente en el tema que aborda el trabajo, contribuyendo
adems en mi formacin en ladisciplinalaboral. A mis profesores, que
en estos cuatro aos me han trasladado eficaz y pacientemente sus
conocimientos, logrando motivar miintersy contribuyendo a mi
formacin integral como joven revolucionario cubano. A mis
compaeros, con los que compart momentos inolvidables, en cadaclase,
preparndonos para los exmenes, en el campo, en actividades y que
hoy tambin alcanzan esta esperada meta. A mifamiliaque con
dedicacin,amory exigencia, me han enseado el camino a seguir y
guiado en su recorrido, apoyndome siempre, en cada paso, ante cada
dificultad, decisivamente, logrando que venza esta etapa de
midesarrolloprofesional.A todos,Muchas GraciasBibliografa 1.Compaa
Motorola: Manual " Linear / Interface INC" VOL.1, 1993, pg 460 -
470 2.Compaa Motorola: Manual " Linear / Interface INC" VOL.2,
1993, pg 218 - 223 3.Compaa Motorola: Manual " Linear / Interface
Integrared Circuits", 1983, pg 311 - 329 4.Kaganov I.L: "
Electrnica Industrial", 1979, 8, pg 213 218 5.Silva F. J.: "
Metodologa de reparacin de Fuentes Conmutadas", 1996A MI PADRE
Leer
ms:http://www.monografias.com/trabajos75/fuentes-conmutadas-tipo-atx/fuentes-conmutadas-tipo-atx2.shtml#ixzz2vIoIr0Y4