Cuando
nos
llega a
reparación un minicomponente que viene con problemas de
encendido y
solo despliega un mensaje en pantalla del tipo “PROTECT PUSH POWER”
pensamos que solamente con retirar el amplificador de audio y ver si
el equipo recupera su funcionamiento normal es más que
suficiente y
solo nos queda reemplazar dicho circuito integrado. Puede ser que si,
en muchas ocasiones así pasa, pero ¿que pasa si al poco
tiempo
regresa con la misma falla? hay ciertas precauciones que se deben
tomar en cuenta a la hora de sustituir estos componentes.
Primeramente
como
técnicos en electrónica responsables debemos tener en la
medida de
lo posible el diagrama del equipo o los datasheets de la familia de
los circuitos que vamos a reemplazar, estos son fáciles de
conseguir visitando páginas especializadas en Internet, ellos
nos
proveen de vital información que debemos saber interpretar y
tomar
en cuenta, como la siguiente:
FAMILIA A LA QUE
PERTENECE EL
INTEGRADO.
Esto
nos
indica que
dentro de una misma familia un circuito integrado puede ser
reemplazado por otro de la misma serie y similares
características
(de acuerdo a la tabla de información), siempre respetando en
cierto
margen las tolerancias de alimentación de voltaje, ya que la
potencia del equipo variará en razón del voltaje con que
se
alimente al integrado. Por ejemplo: si tenemos que reemplazar un
STK402-070 y por equis circunstancia no lo tenemos a la mano o no lo
conseguimos de inmediato pero tenemos el STK402-090, podemos utilizar
este con toda confianza ya que por pertenecer a la misma serie
(familia) es compatible pin a pin con el que necesitamos y solo
existe una diferencia de alimentación de 2 voltios y hasta
trabajará
mas holgado ya que se estará alimentando con un poco menos de
voltaje.
Los
integrados de este
tipo están fabricados con dos versiones de potencia: MEDIA y
ALTA
dependiendo del número de pines que traiga, por ejemplo: los
circuitos integrados de la serie STK402-XXX son integrados de 15
pines ubicados dentro de los amplificadores de potencia media,
mientras que los de la serie STK411-XXX son clasificados como
integrados de POTENCIA ALTA y viene con 22 pines, por ser de más
potencia necesita algunas alimentaciones más.
La
tabla
anterior nos muestra tres
posibles situaciones de trabajo para un STK.
La primera
línea
(en amarillo) es el voltaje máximo que soporta el integrado sin
aplicar señal .
La segunda
línea
(en verde) es para cuando se tiene carga de 6 ohms y se aplica
señal
de audio en un rango de 20Hz a 20Khz.
Y la tercera
y
última línea (en
azul) es el voltaje recomendado
por el
fabricante para no tener problemas de sobrecalentamiento y posible
daño del STK.
Como
podemos ver
este es bastante mas
bajo del que normalmente se aplica a un integrado de estos en
funcionamiento normal (revise algún diagrama que posea)
CLASIFICACION
DE LOS
PINES
Los pines de un integrado de potencia
media se clasifican de la siguiente forma:
Componentes
de voltaje y componentes de señal Componentes de
Voltaje
Estos integrados cuentan
con 4 entradas de alimentación, dos directas y dos a
través de
resistencias de 100 ohms del tipo oxido metálico que alimentan a
los preamplificadores internos.
Los
filtros
encerrados en
rojo son los encargados de estabilizar el voltaje de
alimentación,
mientras que los encerrados en azul hacen la función de filtro
de
ruido
Tip:
cambiar
todos los electrolíticos si su tolerancia de voltaje está
muy cerca
del voltaje de alimentación aplicado, también cambiarlos
si están
inflados, así como las resistencias si estas se observan
recalentadas, aunque midan bien, son de 100 ohms pero se pueden
colocar de 150 ohms, eso si, hay que cambiar las dos por del mismo
tipo.
*Los
integrados
de alta
potencia utilizan 8 entradas de alimentación, por llevar
internamente una etapa extra que funciona cuando se aumenta el nivel
de volumen.
Componentes
de señal
Un
integrado de
mediana
potencia utiliza 8 terminales de señal de los cuales 4 son por
canal, dos entradas y dos salidas. (Los ejemplos coloreados se
muestran en un solo canal pero es aplicable a los dos canales)
Los
capacitores
y
resistencias de entrada acoplan señal y desacoplan voltaje de
corriente directa, además de formar una red de filtrado para
frecuencias altas.
Tip: el
capacitor coloreado en rojo puede ocasionar distorsión o
audio
bajo si se encuentra devalorado
Las
resistencias
que
están a la salida de los amplificadores (pines 6 y 7, así
como 10 y
11) forman en su unión la salida en si del circuito, su falla
provoca dos problemas principales:
-
no hay audio
en un canal, esto se puede deber a alguna resistencia abierta, estas se
pueden puentear a efectos de diagnóstico, pero siempre deben
colocarse de su valor correcto en la reparación ya terminada.
-
Se escucha
el audio distorsionado, generalmente debido a alteraciones en el valor
de las mismas.
La
resistencia
que va de
la entrada del amplificador (pin 2) a tierra en conjunto con la
resistencia de retroalimentación (en naranja ambas, con un valor
típico de 56K ohms y en algunos equipos de 47k ohms), definen la
impedancia de entrada del amplificador diferencial y sus valores
siempre deben ser los mismos. La resistencia que es de bajo valor y
va en serie con un condensador y en paralelo con la bocina forman un
circuito antiresonante del bafle.
VERIFICACIÓN
DE VOLTAJES
Antes
de colocar
un circuito STK es
conveniente verificar que exista simetría entre los dos voltajes
de
alimentación (4 si es un amplificador de potencia). Sin STK
puesto,
se coloca como carga falsa un foco de 150 watts entre cada entrada
de voltaje, positiva y negativa y tierra midiendo el voltaje en
paralelo con él, no debiendo existir una diferencia de voltaje
entre
ambos superior a 1 voltio si es un integrado de mediana potencia y de
2 voltios si es de alta potencia.
Si
observamos
las hojas de datos de los
fabricantes en la parte de abajo veremos un circuito de
alimentación
recomendado
Observe
los
capacitores
de filtro, el alto valor no es casualidad, 10,000 microfaradios es
casi por regla el valor estándar en estos integrados y es que
mientras mas alto sea este, mejor filtrado estará el voltaje, es
decir tendrá menos rizo de AC y esto es lo adecuado para que
trabajen bien, ya en funcionamiento normal si vemos que al subir el
nivel de volumen el voltaje inicial de B+ baja mas de 15 volts es
indicio de fuente mal filtrada, si vemos esto lo adecuado es elevar
este valor agregando capacitancia hasta acercarlo a los valores
recomendados por el fabricante.
Una
prueba que
se puede
hacer para colocar un circuito integrado del cual tenemos duda de si
está bueno es la siguiente:
Con
el equipo
desconectado de la red identificar los fusibles que alimentan al
integrado, por lo general son dos que se encuentran a la salida del
secundario del transformador de alimentación y están
antes del
puente de diodos, estos fusibles se deben retirar para evitar que
llegue el mas mínimo voltaje al IC, ahora con una fuente de
alimentación simétrica regulable de 5 a 30 voltios se
alimenta
voltaje a ambas líneas (positiva y negativa) respetando las
polaridades y se ajusta a 5 voltios cada una, el común se debe
conectar a tierra-chasis, en estas condiciones se debe verificar la
alimentación apropiada en los pines de voltaje y la ausencia de
este
en los pines que manejan la señal, si esto es correcto el
integrado
no tiene corto. Aquí ya se puede conectar el equipo (aún
sin los
fusibles) e ir subiendo de a poco el voltaje si el integrado
está
bien desde 5 y hasta los 30 voltios ya se estará escuchando el
equipo, claro con cierta distorsión. Existen circuitos
integrados que llegan desbalanceados internamente y en ocasiones
provocan un pequeño voltaje que sale hacia las bocinas de entre
–2V
y +2V, este voltaje debe eliminarse para evitar que se active la
protección, esto se logra colocando en STKs de mediana potencia
un
filtro de 1000uf a 50 V y en alta potencia uno de 1000uf a 100 V
siempre lo mas cercano posible al amplificador, y con el positivo
hacia el integrado.
NOTA:
LAS SIGUIENTES MODIFICACIONES FUERON TOMADAS DE DIFERENTES CURSOS DE
CAPACITACIÓN Y SE EXPRESAN AQUÍ CON EL UNICO OBJETO DE
COMPARTIR
EL CONOCIMIENTO, ESTAS DEBEN HACERSE POR PERSONAL CAPACITADO, NO SE
ASUME NINGUNA RESPONSABILIDAD POR LOS DAÑOS QUE SE OCASIONEN DEL
MAL
MANEJO QUE SE HAGA DE ELLO.
En
ocasiones el
diseño
del equipo viene con un voltaje que se acerca mucho a la tolerancia
marcada en las hojas de datos del IC en cuestión , esto afecta
no
solo al IC sino también a los filtros que se conectan a la
entrada
ya que pueden acortar su vida útil debido a que trabaja sobre
los
límites, en estos casos se recomienda cambiar los filtros por
unos
del mismo valor y mayor voltaje de trabajo, también se
recomienda,
colocar un IC original, como esto a veces no es posible debido al
costo del mismo o por no conseguirlo, se pueden hacer dos cosas:
- Colocar el siguiente integrado hacia arriba de
la serie en
la hoja de especificaciones
- Reducir el voltaje de alimentación que
le llega al
integrado, esto se hace abriendo la línea de alimentación
e intercalando una resistencia de 6.8 ohms a 25 watts, (una por cada
línea de alimentación, positiva y negativa) a la entrada.
Nota:
en los integrados de alta potencia se colocan dos de 10 ohms a 25
watts en paralelo para que en conjunto dé una resistencia de 5
ohms
a 50 watts. También colocados en serie con la
alimentación.
Al hacer esta
modificación, algunos clientes notan la leve disminución
en la
salida de audio, esto se compensa de la siguiente forma.
|
En
la
figura anterior
las resistencias marcadas en azul son: la de retroalimentación
con
un valor de 56k ohms y la que se conecta a tierra a través de un
filtro con un valor de menos de 2000 ohms son las que definen la
ganancia de voltaje del amplificador y en sí la potencia. El
capacitor indicado en verde, define el tono del canal, que va de
agudo (10 uf o menos) a grave (10 uf o mas, hasta un máximo de
220
uf) se puede alterar un poco para mejorar el tono.
La
fórmula para definir la ganancia es
la siguiente:
EN
ESTE
CASO LA GANANCIA ES IGUAL A 31
Siempre
se
va a dejar la
resistencia de retroalimentación en su valor sin tocarla y el
elemento que se puede alterar para elevar un poco la ganancia es la
resistencia de menor valor, valor que se puede reducir para elevar la
ganancia, no bajando mas allá de la mitad de su valor, lo
recomendable es reducir en un principio solo un 10 %, para evitar
saturar al amplificador.
Si
poseemos una fuente de
alimentación simétrica se puede probar el circuito nuevo
con poco
voltaje. De la siguiente manera:
|
-
Retirar
los
fusibles que alimentan directamente al circuito integrado de audio.
-
Colocar el
conector común de la fuente a tierra.
-
Conectar el
polo positivo de la fuente a la entrada de B+ del integrado.
-
Conectar el
polo negativo de la fuente a la entrada de B- del integrado.
-
Encender
el
equipo y encender la fuente de alimentación en 10 voltios de CD.
Con
esta
conexión es
posible hacer mediciones en los circuitos nuevos de reemplazo para
ver que no exista algún problema, solo hay que tener la
precaución
de retirar completamente la alimentación del equipo hacia el
integrado.
PROTECCIONES
EN MODULARES.
En
la actualidad
los equipos modulares
utilizan tres diferentes sistemas de protección a saber:
-
por
voltaje
-
por
sobre
carga y
-
térmica
(sobrecalentamiento)
Protección
contra
voltaje.
Al
haber 0 Voltios en la salida del STK, los transistores en la figura
anterior permanecen en corte, por lo cual el voltaje es
permanentemente monitoreado por los circuitos de protección
tanto
para el voltaje positivo, así como para el voltaje negativo, al
existir por ejemplo algún voltaje positivo en la salida, esto es
suficiente para poner en conducción al transistor de la parte de
arriba (que detecta VCD positivo) ya que polariza en sentido directo
a la unión B-E , con lo que entra en saturación y
envía los 5
voltios a nivel de tierra, activando la protección, con lo cual
el
equipo pasa a bloquear el encendido. Lo mismo sucede en el caso de
que aparezca algún indicio de voltaje negativo, en este caso el
transistor que se activa es el de la parte de abajo.
Por
lo general los fabricantes combinan ambas protecciones, es decir,
tanto la del voltaje positivo como la del voltaje negativo en un solo
circuito que monitorea ambos canales
Protección contra
sobre-corriente
La
protección contra sobre corriente es muy similar a la utilizada
en
circuitos de televisión, si sobre la resistencia circula una
corriente que no produzca en sus extremos una caída de
tensión
superior a .6 voltios el transistor permanecerá en corte y la
protección desactivada.
Protección
Térmica (sobrecalentamiento)
El
valor inicial del elemento sensor térmico hace que el transistor
permanezca en estado de corte, cuando el valor de este elemento
cambia, satura al transistor y el voltaje que se estaba monitoreando
cae, activando la protección.
En
el diagrama siguiente correspondiente a un modular Sony modelo
HCD-GRX50, se puede analizar algunas partes de lo visto. descargalo de aqui
SISTEMA
DE VENTILACIÓN
En
cuanto a ventilación se pueden realizar algunas mejoras para
prolongar la vida del STK.
1.-
En primer lugar cambiar el sentido de giro del extractor, esto es,
simplemente voltearlo de su posición original (extractor de
aire)
cambiarlo a ventilador, y de preferencia agregar un ventilador mas
de las mismas características conectado en paralelo con el
original
pero dirigido en dirección al disipador y al circuito integrado
nuevo.
2.-
Si el equipo trae ventilador de 4 voltios, reemplazarlo por uno de 12
voltios
3.-
Utilizar un ventilador de aspas grandes, a 12 voltios y con consumo
bajo, de unos .14 miliamperios servirá.
4.-
Verificar el libre giro del ventilador.
Si
hay que agregar un ventilador, se puede agregar el circuito mostrado
abajo para su alimentación.
Colaboracion de: Fernando
Flores 28/12/2008
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