Manual de Adaptacion de ICs moduladores en Fuentes SMPS

ATENCION: La información que se comparte aqui esta solamente basada en la

experiencia del autor en reparacion de fuentes SMPS, por lo tanto recomiendo al amigo

lector tener mucho cuidado en la aplicacion de la misma ya que una mala practica

podria causar un grave daño en el equipo a reparar e incluso daño personal; siendo asi

el autor no se responsabiliza por este hecho ya que este tema esta dirigido a personal

capacitado en esta area.

Manual de Adaptacion de ICs moduladores en Fuentes SMPS

INTRODUCCION

En la actualidad se ha generalizado el uso de las fuentes Switching o SMPS en los

aparatos domesticos, por lo tanto hoy en dia el tecnico electronico deberia estar

capacitado para brindar mantenimiento a este tipo de fuentes. Sin embargo a veces el

tecnico se encuentra con el problema de que al momento de reemplazar el integrado

modulador, este no esta en el mercado imposibilitandolo asi de reparar la fuente.

Siendo conciente de esta dificultad a la cual enfrentan algunos tecnicos el autor busco

una viabilidad de solucion al problema la cual se expone en el presente tema. Doy por

hecho que amigo lector tiene los conocimientos basicos del tema y por lo tanto aqui

solo se tocara el hecho de una posible solucion al problema.

Esta metodologia es general y se puede aplicar a cualquier modelo de fuente no

importando que integrado oscilador use, siempre y cuando se tenga encuenta ciertos

parametros tecnicos.

Aqui en este tema ire publicando algunas tecnicas y metodos para adaptar y

reemplazar algunos ICs osciladores (PWM) en fuentes de aparatos domesticos y en esta

ocasion explicare la forma de adaptar el IC oscilador de la empresa "FairChild

Semiconductor" FSDM0265 con otro de la empresa "Power Integration" de la serie

TOPSwitch el TOP223Y.

FUNDAMENTACION TEORICA

Como ya sabemos en una fuente SMPS el componente principal es el "transformador",

el cual se ha reducido tremendamente su tamaño debido a la utilizacion de voltaje de

alta frecuencia y materiales de ferrita, pero el principio de operacion es el mismo que

su equivalente de baja frecuencia.

Si consideramos al transformador como una "caja negra" independientemente de su

construccion y solo nos intereza la señal que ingresa asi como la que sale, entonces

podemos deducir que el transformador funcionara siempre que nosotros ingresemos en

su entrada (primario) una señal que tenga las mismas caracteristicas para la cual ha

sido diseñado independientemente del circuito oscilador de la fuente y en

consecuencia obtendremos en su salida (secundario) el mismo voltaje. Para entender

mejor esto observe la siguiente figura:

Como se observa en la figura el circuito oscilador original es retirado para reemplazarlo

por otro que oscile a la misma frecuencia o en algunos casos a una frecuencia mayor.

Esto si es posible ya que al hacer funcionar el transformador que tiene una inductancia

fija en una frecuencia mayor, se reduce la corriente pico del primario.

PARTE EXPERIMENTAL

Como mensione anteriormente esta metodologia es de uso generico y se puede aplicar

para cualquier modulador PWM que existen en el mercado; pero aqui por lo pronto lo

aplicare en la adaptacion de IC,FSDM0265 con el integrado de "POWER

INTEGRATION" TOP223Y, el cual es un IC de muy buenas prestaciones y simplifica

tremendamente el diseño de fuentes SMPS ya que solo dispone de tres terminales,

reduciendo asi la necesidad de espacio y componentes adicionales ( ver sus

respectivos Data Sheet ).

La adaptacion que aqui se propone es del IC, FSDM0265; este es un componente que

se encuentra formando parte de las fuentes de alimentacion de los DVDs de algunas

marcas muy conocidas como son LG, Samsung, Sony y otros; sin embargo hay otros

que tambien pueden ser reemplazados como los que menciono a continuacion:

- 2B0265 (Infineon)

- 1H0280R (Fairchild)

- 5H02659R (Fairchild)

- VIPer22A (SGS Semi.) y otros

Antes de realizar la adaptación, primero se debe tener en consideración algunos

parametros técnicos los cuales debemos analizar con mucho criterio, estos son:

Consideraciones Previas

1) La potencia del TOP reemplazo debe de corresponder con la del IC a reemplazar.

Podria ser de mayor potencia pero nunca menor (ver tablas).

2) La Frecuencia de oscilación del TOP reemplazo siempre debe ser igual o mayor que

la frecuencia del IC a reemplazar, pero nunca menor.

3) El voltaje de alimentacion del IC reemplazo debe de estar dentro del rango del

voltaje de alimentacion del IC original; es decir los voltajes de Bias del transformador

deben de ser similares.

4) El circuito de la fuente debe de usar la misma topologia (Flyback) que la del TOP.

5) El circuito debe de presentar un control de reealimentacion optoacoplada.

6) Algunos componentes de la fuente original deben de ser removidos para evitar que

produscan perturbaciones al nuevo circuito TOP. 

7) Tener muy buen criterio de lo que se esta haciendo y asi se evitara cortocircuitos.

Aqui algunas tablas de referencia:

Con estas tablas podran elegir uds que componente usar considerando la potencia y la

frecuencia de oscilacion de los integrados (mucho criterio).

Analizando el Circuito

En esta seccion analizaremos el diagrama del circuito de la fuente de DVD la cual es

objeto de modificacion. Por lo tanto estudiaremos de acuerdo a nuestro criterio cuales

son los componentes que removeremos y cuales son los dispositivos que se quedan a

formar parte del nuevo circuito modificado con el TOP. Para esto recomiendo revisar

las configuraciones basicas del TOP223Y y del integrado original en los data sheets.

El circuito de la fuente de DVD propuesto es el siguiente:

En el siguiente diagrama se analiza cuales son los componentes que seran removidos.

Los que estan enmarcados en rojo son los que necesariamente se tienen que dessoldar

de la placa PCB de la fuente para asi evitar que estos provoquen perturbacion al nuevo

circuito.

Las aspas de color azul indican que en esa posicion del componente se debe de cortar

las pista de cobre, liberando asi al componente de esa conexion y puediendolo

configurar de acuerdo al esquema del circuito TOP. Cualquier otra conexion se debera

hacer con cablecillos o si no se pueden usar las pista que dejaron los componente

removidos, pero siempre pensando lo que se hace. Mas detalles en la siguiente figura:

Circuito Modificado

El diagrama de la fuente de DVD con las modificaciones se puede observar en la

siguiente figura. Note que se eliminaron algunos componentes y ademas se

adicionaron otros.

El voltaje de bias medido en Cx no debe de exeder los 12V; si fuera asi se tendra que

colocar una resistencia Rx de un valor en el rango de 10 a 220 ohm hasta lograr

aproximadamente los 12V en Cx.

Otra consideracion a tener es que el voltaje en el pin de "Control" del TOP223Y no debe

de execer los 5.4V, este tambien se fija con Rx.

La resistencia Rc y el condensador Cc se adicionan para brindar mayor estabilidad al

"loop" del control de la realimentacion.

La parte del circuito del secundario no sufre modificacion debido a que es igual a la

configuracion que usa el TOP por lo tanto no se modifica a no ser que sea necesario.

PRUEBA Y PUESTA EN MARCHA

En esta etapa nos corresponde comprobar si nuestra modificacion se realizo con exito,

para ello debemos armar el circuito de la fuente colocandolo en serie con una lampara

o foco de 100W del voltaje que corresponda a la red que usemos (ver figura).

La finalidad de esta configuracion es proteger al circuito de la fuente y evitar que el

TOP se nos "queme" debido a una mala practica o una mala conexion en el circuito. Si

existiera un cortocircuito la lampara consumiria la energia exedente y por lo tanto se

encenderia indicando que hay un cortocircuito, protegiendo de esta manera al TOP,

evitando que se "queme".

Para mas detalle vea el diagrama siguiente:

Esperando que les sea de utilidad este pequeño "manual" me despido hasta una nueva

oportunidad.