En todo tipo de placas electrónicas de potencia y circuitos de control encontramos fuentes conmutadas, inverter, SMPS (switching mode power supply) o como queramos llamarlas.
Este tipo ha sustituido a las fuentes de alimentación lineales por su eficiencia, reducido tamaño y peso.
Los técnicos de reparación electrónica más experimentados, y cualquiera que quiera aprender electrónica desde cero, deben conocer este tipo de fuentes que forma parte de la mayoría de máquinas o aparatos electrónicos.
Por ejemplo, las placas de aire acondicionado incorporan una fuente conmutada para alimentar cada placa electrónica.
Pero además, en la sección de potencia que regula la velocidad del compresor de gas, usan un circuito inverter, que es un sistema derivado de las fuentes de alimentación, tanto en sus secciones como en su funcionamiento.
Conocer la tecnología inverter te ayuda a entender, diagnosticar, y por lo tanto reparar fácilmente placas electrónicas de máquinas como soldadoras, variadores de velocidad de motores, reguladores industriales, y muchos otros sistemas electrónicos de potencia.
Por qué debes aprender a reparar fuentes conmutadas
Si quieres ser un buen técnico de reparación electrónica, necesitas saber cómo funcionan este tipo de fuentes de alimentación, cuáles son los principales bloques y componentes electrónicos que las componen, y cómo se relacionan entre sí.
Esto es mucho más importante que saber soldar, desoldar o medir componentes.
Si no sabes cómo funciona una sección o cómo debe comportarse la corriente, no sabrás qué medir, ni cómo interpretar los resultados de tu osciloscopio o polímetro.
Tampoco te sirve de mucho cambiar los componentes quemados, porque en este tipo de circuitos todas las etapas están interconectadas.
Si cambias un fusible, un diodo o un condensador, es posible que siga fallando, que el nuevo componente estalle al conectar la tensión de entrada, incluso dañando más componentes todavía.
Por eso, si vas en serio con la reparación electrónica, uno de los temas más importantes que debes conocer es el funcionamiento de las fuentes de alimentación conmutadas.
Por supuesto, antes debes tener un mínimo conocimiento de la electrónica básica: corriente alterna y continua, componentes básicos como el diodo rectificador y zener, varistor, bobina, condensador, transistor, resistencia, transformador, y algunos más.
Cómo aprender a repararlas
La reparación electrónica no es tan matemática como la ingeniería.
Los componentes de una placa ya han sido calculados durante su diseño, por lo que todo ese trabajo no es necesario para poder reparar con seguridad.
Hay muchas formas de aprender a reparar desde cero.
Puedes ver vídeos en YouTube, o estudiar durante años en una universidad.
Depende del nivel técnico que quieras alcanzar.
Si solo tienes curiosidad, no vas a estudiar una carrera universitaria completa, ni asistir durante varios años a una escuela de formación profesional.
Muchos pensamos, al menos cuando estamos empezando a aprender a reparar, que es suficiente con ver cómo otros han solucionado averías similares.
Esto está bien al principio, pero no es lo mejor.
¿Qué pasará cuando te encuentres con una avería que nadie ha compartido antes?
Cada nueva reparación es un reto donde pones a prueba tus habilidades.
Por eso es mejor conocer bien los sistemas más comunes y su funcionamiento.
Hay algo que debes tener muy claro.
Para dedicarte en serio a la reparación de placas electrónicas necesitas profundizar en el conocimiento sobre fuentes conmutadas.
Te encontrarás averías de todo tipo, algunas muestran los mismos síntomas aunque los componentes dañados sean distintos.
Este pequeño detalle complica la reparación respecto a las averías en fuentes de alimentación lineales, donde la corriente avanza en un solo sentido y es fácil de medir.
Por eso necesitas ir un paso más allá, y saber qué está ocurriendo dentro de la placa.
Cuánto sabes sobre reparación de fuentes conmutadas
Seguramente ya sabes algo sobre fuentes de alimentación conmutadas.
Quizás ya has tocado o intentado reparar alguna.
En ese caso ya sabes que no es tan sencillo como en las fuentes de alimentación lineales.
A la hora de medir, seguramente usas el multímetro (polímetro, tester).
Seguramente reconoces la mayoría de componentes, pero te cuesta reconocer y separar sus distintas zonas o secciones.
Tal vez no te atreves con el osciloscopio, sobre todo en la zona “caliente”, donde la tensión es peligrosa, para ti y para el equipo de medida.
Entender el funcionamiento básico de las fuentes conmutadas es básico para poder repararlas.
Cuál es la mejor forma de aprender
Está claro que necesitas formación para poder reparar con eficacia.
Dentro de las alternativas más comunes están:
- Buscar información muy concreta por internet (YouTube, blogs, foros, webs de fabricantes…)
- Leer un libro sobre fuentes conmutadas
- Hacer un curso online en vídeo sobre fuentes conmutadas
- Asistir a un curso presencial sobre fuentes conmutadas
- Formación más extensa sobre electrónica (formación profesional o universitaria)
Mi opción favorita, y seguramente la tuya, es la formación online.
Echa un vistazo a las formaciones sobre fuentes conmutadas:
Cómo empezar a conocerlas
Puedes aprender algunos conocimientos básicos sobre el funcionamiento de las fuentes conmutadas en estos artículos del blog:
- Cómo funcionan las fuentes de alimentación conmutadas I
- Funcionamiento de una fuente de alimentación conmutada II. Filtro EMC
- Funcionamiento de una fuente de alimentación conmutada III. Rectificador y condensador
- Funcionamiento de una fuente de alimentación conmutada IV. Corrección del factor de potencia
- Funcionamiento de una fuente de alimentación conmutada V. Inverter
- Funcionamiento de una fuente de alimentación conmutada VI. Transformador
- Funcionamiento de una fuente de alimentación conmutada VII. Rectificador y filtro de salida
- Funcionamiento de una fuente de alimentación conmutada VIII. Regulador de tensión
- Funcionamiento de una fuente de alimentación conmutada IX. Funciones adicionales
- Una soldadora inverter es una fuente conmutada
- Un variador de frecuencia es una fuente conmutada
- Por qué las flyback son las fuentes conmutadas más comunes
- Cómo reparo la fuente de alimentación de mi osciloscopio
Si prefieres escuchar en vez de leer, escucha el podcast:
Las diferencias más importantes entre los dos tipos más conocidos de fuentes de alimentación
Si a estas alturas todavía no tienes claro que conocer las fuentes conmutadas es esencial para ser un buen técnico de reparación, vuelve a leer desde el principio 😉
Tipos de fuentes de alimentación
Según la configuración de los componentes de las fuentes conmutadas, reciben distintos nombres, como flyback, boost, buck, push-pull, y otros nombres.
Haciendo clic en esta imagen puedes ver todos los tipos y sus diferencias más importantes:
Cómo elegir una fuente conmutada ensamblada
Cuando buscas una fuente conmutada, encontrarás distintos tipos.
Estas son las opciones más habituales para comprar fuentes ensambladas, es decir que solo tienes que conectarlas, sin necesidad de usar el soldador (cautín) ni herramientas especiales.
Fuentes de alimentación de laboratorio
Permiten regular la tensión y corriente, y normalmente se usan para alimentar circuitos bajo prueba en laboratorios o talleres de reparación electrónica.
Su precio varía según su tensión y corriente máxima, según la precisión y facilidad de ajuste, y también en el caso de ser programables, con varias configuraciones que se cargan pulsando un botón.
Un detalle que no se puede ver en las características, es la velocidad de reajuste automático de tensión.
Por ejemplo, al conectar una carga grande o una resistencia muy baja, la tensión cae rápidamente, y la fuente debe ajustar la conmutación instantáneamente para mantener las salidas estables.
Pasa igual cuando desconectas la carga, la tensión aumenta instantáneamente.
Estos cambios bruscos pueden llegar a destruir el circuito bajo medida o la propia fuente, por lo que es importante no dejarte llevar por un precio demasiado económico.
Es mejor comprar una fuente sencilla pero eficaz.
Fuentes de alimentación ATX para PC
Las fuentes de alimentación para ordenadores (computadoras) también son conmutadas.
Tienen varias salidas de distintas tensiones.
La diferencia principal entre unos modelos y otros es la potencia máxima admisible.
Si un equipo tiene muchos discos duros, tarjeta gráfica muy potente, y un montón de periféricos USB conectados, necesitará mayor potencia en la fuente.
También hay que tener en cuenta que las fuentes muy económicas son más inestables en cuanto a tensión y consumo, pero como normalmente no se conectan o desconectan elementos bruscamente, este detalle es poco relevante.
Otro factor que afecta al precio es el ruido que provoca el ventilador.
En general, cuando más grande es el ventilador, menos ruido hace.
Hay que tener cierto cuidado con este tipo de fuentes, si el precio es muy importante para ti.
Muchas veces pagas por el diseño estético, más que por las características eléctricas.
Eso sí, la calidad de los componentes hará que te dure mucho o poco tiempo.
Por eso debes buscar marcas mínimamente reconocidas.
Fuentes de alimentación open frame
Estas fuentes deben ir montadas dentro de las cajas de otros equipos.
Resulta muy peligroso no hacerlo, porque tenemos tensiones de más de 300Vdc, que pueden llegar a ser mortales.
Este tipo resulta el más económico, al ahorrar todo el material de la caja, ventiladores, etc.
En algunas ocasiones, puedes reparar un equipo simplemente anulando su fuente de alimentación y conectando una open frame, lo que ahorra tiempo y garantiza que todo el módulo es nuevo.
Las recomendaciones son similares a las anteriores.
Personalmente, confío en la marca Mean Well, que he tenido oportunidad de usar, comparar y hacer pruebas de estrés que me han demostrado que son las más fiables y resistentes.
Fuentes industriales
Este tipo de fuente es muy práctico porque viene muy bien protegida, y su conexión es rápida y fiable, gracias a sus bornes atornillados.
El propio chasis de aluminio facilita la disipación del calor.
Además suelen ser bastante económicas, de modo que cuando se averían lo más eficaz y rentable es sustituirlas.
Algunos de estos modelos son muy avanzados y tienen características de comunicación mediante ethernet, o se pueden conectar o desconectar mediante un cable a modo de control remoto.
Fuentes con clavija
Estas son las fuentes más habituales en el sector doméstico.
Puedes conseguirlas de tensión fija, o universales con varias tensiones seleccionables y clavijas distintas.
Normalmente se usan para sustituir a otros adaptadores de red dañados.
En este caso, hay que tener en cuenta que la nueva fuente debe tener una tensión idéntica y una corriente de salida igual o mayor que la original.
Un detalle que se tiene poco en cuenta, es que si la fuente original tiene una clavija de red con toma de tierra, la nueva también debe tenerla.
El equipo conectado (un ordenador portátil o laptop, por ejemplo) puede tener la masa conectada a la toma de tierra a través de la fuente, por lo que si conectas una clavija sin tierra, puedes recibir calambres o cosquilleos al tocar el ordenador.
Para montaje en carril DIN
Este tipo de fuentes suele usarse en maquinaria industrial, para la alimentación de sensores y otros elementos, que normalmente funcionan a 24Vdc.
También puedes encontrar fuentes de carril o raíl DIN (también llamado omega) en cuadros eléctricos de viviendas o locales comerciales, por ejemplo para alimentar porteros automáticos, alarmas, o sistemas domóticos.
Estas fuentes cumplen las mismas recomendaciones que las fuentes industriales, cambiando únicamente la envoltura.
Alimentadores para tiras LED
Las fuentes de alimentación para LED suelen ser muy distintas al resto, en lo que a su salida se refiere.
Todos los tipos anteriores se refieren a fuentes de tensión, donde la tensión es fija o regulable manualmente (en el caso de las fuentes de laboratorio).
Es decir, que la tensión de salida es la que indica su etiqueta o la que regulamos con los mandos.
Las fuentes para LED son fuentes de corriente, es decir que la corriente de salida es fija, independientemente de la caída de tensión de la carga conectada.
Si te interesa conocer cómo funciona el LED en este sentido, mira este artículo sobre la tecnología LED.
Básicamente, lo que interesa saber sobre este tipo de fuentes es que no sustituye a una fuente de los tipos anteriores, ni viceversa.
En el caso de tener que sustituir una fuente dañada, lo mejor es buscar el mismo modelo, y si no lo encuentras, la corriente debe ser la misma, y el rango de tensión similar.
