FALLAS
ANALIZADAS CON OJO CLINICO
TRANSISTORES QUE ENGAÑAN
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La falla que analizaremos en esta
ocasión suele ser de las más complicadas
al momento de determinar su causa. Esto de debe a
que el síntoma reune todas las características
de una falla en la fuente de alimentación,
cuando en realidad, el problema se encuentra bastante
lejos de este sector. Como se imaginarán, lo
más perjudicial en estos casos es la pérdida
de tiempo, dado que se suelen reemplazar varios componentes,
incluso la propia fuente, antes de llegar al veredicto
final. |
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Antes de nada,
vamos a aclarar un aspecto muy importante. La falla
que aquí analizaremos está relacionada
con un transistor. Este componente, si bien es simple
en su estructura, puede tener variantes muy específicas
de acuerdo con el diseño y la aplicación.
Si van a efectuar un reemplazo, deberán entonces
asesorarse muy bien respecto a la exacta concordancia
del nuevo componente. En caso de que tengan alguna
duda al respecto, efectúen todas las consultas
necesarias antes de instalar y poner en funcionamiento
la unidad reparada, ya que un reemplazo incorrecto
puede provocar males aún mayores.
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El equipo analizado
es un K6 II 500Mhz montado en un motherboard PC100
con periféricos onboard. A su vez, funcionaba
dentro de un gabinete medium tower con fuente AT.
Las tareas a las que estaba sometido eran típicas
de oficina: conexión a Internet, uso de Office,
Corel y alguna que otra aplicación.
El problema surgió en forma repentina,
sin síntomas previos. Al comenzar una típica
jornada de trabajo, se trató de encender
el equipo pero no se obtuvo respuesta alguna.
Tras varios intentos, se corroboró que
la PC no mostraba ningún signo de actividad,
ni siquiera giraba la turbina extractora de la
fuente.
Como en la mayoría de los casos, se procedió
entonces a verificar las cosas más simples:
presencia de energía en el tomacorriente
de la pared, estado del cable de alimentación
y funcionamiento de la llave de encendido; todo
parecía estar en perfectas condiciones.
Se continuó con un análisis un poco
más específico. Usando un téster
en la función de voltímetro, se
tomó medida de las salidas de +5V y +12V
de la fuente. Extrañamente, el voltaje
aparecía, pero por tan sólo unas
milésimas de segundo al encender el equipo,
y luego quedaba en 0. A continuación, se
hizo la misma prueba, pero “al vacío”;
esto significa que se analiza la fuente sin que
haya nada conectado a ella. En ese caso, la potencia
de trabajo se estabilizaba y no mostraba signos
aparentes de falla.
Ante estas circunstancias, estamos frente a dos
causas posibles: el motherboard o la misma fuente
de alimentación. Seguramente estarán
pensando en por qué sospechamos de la fuente,
si es que funciona sin inconvenientes al desconectarla.
Esto es porque muchas veces, algunos componentes
de ese elemento funcionan bien “al vacío”,
pero fallan cuando se los somete a una carga de
trabajo; o sea, cuando se le conectan otras unidades
y el motherboard.
Para desterrar esa posibilidad, se conectó
otra fuente de alimentación, en correctas
condiciones de operación, y se conectó
el equipo. El resultado fue exactamente el mismo,
por lo que se concluyó que la falla provenía
del motherboard, que, por alguna razón,
estaba bloqueando el trabajo de la fuente. Ver
figura 1.
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Llegó entonces el momento de averiguar
qué componente estaba fallando. El trabajo
se concentró en el motherboard, que era
el que estaba generando el bloqueo. Este tipo
de fallas son muy raras, ya que no es fácil
inhabilitar una fuente AT, a raíz de su
rústico sistema de encendido. Este se basa
en una llave de cuatro puntos que, sencillamente,
hace un puente y permite el paso de la corriente.
En el caso de las ATX, en cambio, es el mother
el que da la orden de encendido, previa verificación
de todas las partes. Por eso mismo, es más
frecuente encontrar síntomas similares
en equipos armados con este último modelo.
Ahora bien, ¿qué componente puede
generar semejante desbarajuste en una fuente AT?
Sin dudas, uno relacionado con el manejo de la
corriente entrante. Muchos desconocen que el motherboard
posee una especie de fuente de alimentación
propia, que se encarga de regular el voltaje provisto
por el gabinete, para luego redistribuirlo. Esta
fuente es del tipo conmutada, y sus componentes
principales son dos transistores reguladores y
dos conversores RichTek RT34063A, rodeados por
una serie de capacitares electrolíticos
y bobinas. Como estos últimos son más
propensos a sufrir deterioros, fueron los primeros
que se midieron, pero no se detectaron problemas.
Los transistores son los encargados de regular
ese voltaje que llega a la placa, de modo que
un cortocircuito en cualquiera de ellos es capaz
de generar inconvenientes como los que aquí
se describen. Para esta placa se utilizaron dos
modelos: STPS20 y NEC X3296.
En efecto, al efectuar una medición de
rutina con el téster, el STPS20 marcaba
un cortocircuito entre base y emisor, lo que hacía
que la fuente se autobloqueara como protección.
Ver figura 2.
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CAUSAS,
SOLUCION Y COSTOS |
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Por lo general,
es la fatiga del propio componente la causa de gran
parte de los problemas que puede sufrir un transistor
de cualquier tipo. Este caso no es la excepción:
la gran cantidad de horas de trabajo diarias provocó
ese cortocircuito en dos de sus patas.
La solución fue, por lógica, cambiar
el componente. Para hacerlo, utilizamos un soldador
de lápiz con punta cerámica y malla
extractora de estaño, que no es otra cosa
que una fina malla de cobre entrelazada que, al
ser sometida al calor del soldador por encima
de la soldadura, absorbe el estaño derretido
y deja la unión limpia. Una vez liberadas
las tres patas del transistor, hicimos lo mismo
quitando el estaño que sujetaba la placa
disipadora, ubicada en la parte superior del componente.
Entonces sí, una vez liberado, buscamos
un reemplazo que se adaptara perfectamente a las
condiciones del transistor dañado y lo
soldamos respetando la posición exacta
dentro de la placa. Para soldarlo, usamos otra
vez el soldador y alambre de estaño fino.
Una vez en su posición, apoyamos la punta
del soldador contra cada sector que queremos fijar
y aplicamos una pizca de estaño. El proceso
total no puede durar más de tres segundos
por punto, para así evitar recalentamientos.
El costo de este reemplazo fue de apenas un par
de centavos de dólar, pero puede acarrear
males mayores en la fuente de alimentación
si se la sigue encendiendo en esas condiciones.
Ver la figura 3.
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Haremos un repaso
del método de medición usado para
capacitares y transistores, presentes en este sector
de la placa madre.
Capacitores: Como hemos mencionado
en otras ocasiones, los capacitores son componentes
capaces de acumular y liberar energía en
forma paulatina, que se utilizan para rectificar
o administrar corriente en distintos sectores de
un equipo. Para efectuar una comprobación
de su estado de trabajo, situamos el téster
en la función de óhmetro y tocamos
con las puntas las patas del capacitor, respetando
la polaridad (positivo con positivo y negativo con
negativo). El téster debería marcar
continuidad durante un par de segundos, y luego
caer en forma paulatina. Esta medición se
observa mejor en un téster de aguja.
Transistores: En este caso la medición
es un poco más compleja, ya que estamos trabajando
con un componente de características especiales.
Para empezar, contamos con tres patas: base, emisor
y colector. La que hace las veces de base suele
estar marcada con un punto que la identifica; en
la mayoría de los casos, es la que se ubica
al medio, pero no siempre es así. Para corroborar
su funcionamiento posicionamos la escala del óhmetro
en un valor comprendido entre x1 y x100, luego aplicamos
el Terminal negro (negativo) sobre la pata base
y alternamos el rojo (positivo) entre las otras
dos. De esta manera, tendría que haber conducción
para ambos casos, y al invertir, tener un valor
casi nulo. Por último, entre emisor y colector
no debería haber continuidad en ninguno de
los sentidos.
En la medición que se efectuó
para esta autopsia, el transistor mostraba conducción
en ambos sentidos entre las patas base y emisor,
lo cual significa un claro cortocircuito. Vea la
figura 4. |
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Se podría
decir que el transistor es el “responsable”
de la revolución electrónica que se
vive en la actualidad. Es la base de toda la tecnología
moderna, ya que permitió armar equipos con
tamaños y consumos reducidos, algo imposible
de lograr en los antiguos aparatos valvulares. Cuando
el transistor pudo comprimirse todavía más
y encapsularse por cantidades en pequeñas
pastillas, nació el microchip, y el resto
es historia.
La esencia del transistor radica
en dos funciones principales. Por un lado permite,
de forma estática, habilitar o cortar el
paso de la corriente entre emisor y colector, de
acuerdo con lo que una señal de mando ordene
a su pata base. Por el otro, es muy utilizado como
amplificador de señales de cualquier tipo.
Su estructura se basa en tres cristales de silicio
que se polarizan según la forma en que se
conecten las patas correspondientes a cada uno. |
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UN PROBADOR
DE TRANSISTORES CASERO |
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Para aquellos
entusiastas de la electrónica, les mostraremos
aquí un circuito sencillo para que puedan
armar su propio probador de transistores casero,
y así no tener que depender de un téster.
Además, de esta manera reducimos en forma
notable la posibilidad de errores al momento de
efectuar mediciones.
El circuito está basado,
principalmente, en dos transistores osciladores,
un pack de dos pilas de 1,5V y un parlante de 8
ohms, del que se desprenden tres terminales, una
por cada pata del transistor. A su vez, una llave
nos permite seleccionar el tipo de transistor que
queremos medir: NPN o PNP. Esta llave nos tiene
que dar la posibilidad de entrar con dos terminales,
que puedan ser derivadas a otras cuatro, alternando
dos y dos. Si conectamos un transistor en buen estado
a los terminales de medida, respetando la disposición
de las patas, el oscilador enviará al parlante
una señal audible bien aguda. En caso de
que el transistor que vamos a medir esté
dañado, no obtendremos audio alguno.
Para montar los componentes, los
comercios de electrónica ofrecen unas plaquetas
diseñadas con contactos de cobre, que nos
permiten interconectar componentes usando delgados
conductores. Aquellos más perfeccionistas
encontrarán también kits que les permiten
diseñar sus propias plaquetas, con pistas
específicamente preparadas para el proyecto
que desean construir. A continuación, listamos
el detalle de los componentes, muy simples de encontrar
en cualquier comercio de electrónica.
En la figura 5 vemos el esquema
eléctrico del probador de transistores. |
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¿QUE
DIFERENCIAS HAY ENTRE UN TRANSISTOR NPN Y UNO
PNP? |
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Para explicarlo
de una manera sencilla, podemos decir que la nomenclatura
de NPN o PNP se asigna al transistor según
la polaridad que brinda. Este factor está
relacionado con el sentido en el que la corriente
circula entre las patas base y emisor. En los transistores
NPN la corriente está habilitada para circular
entrando por la base y saliendo por el emisor, y
se bloquea cuando intenta hacerlo en el sentido
opuesto. Lo contrario ocurre en los transistores
PNP, en donde la circulación se realiza sólo
desde el emisor hasta la base. Si deseamos verificar
la característica de un transistor, basta
con usar un téster en la función de
óhmetro, y colocar el Terminal positivo en
la base y el negativo en el emisor. Si de esa manera
tenemos conducción, y no a la inversa, estamos
en presencia de un transistor NPN. Si, en cambio,
la conducción se da con el terminal positivo
puesto en el emisor, estamos frente a un transistor
PNP. Cuando se midió el transistor dañado
del equipo analizado en la autopsia, las patas base
y emisor marcaban conducción en ambos sentidos,
lo que determinaba un claro cortocircuito en ese
sector. También puede ocurrir que haya un
corte, por lo que no habrá conducción
en ninguna de las dos formas. |
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De
la redacción de USERS de MP Ediciones |
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