Fuente de alimentación conmutada SMPS con un transistor que se calienta más que el otro.

[Rafael Reali]

Soy un aficionado a la construcción de transmisores FM PLL y tengo pocos conocimientos de fuentes de alimentación conmutadas. Decidí reparar esta fuente para practicar.

Reemplacé:

1. Fusible;

2. Puente rectificador;

3. 2 transistores de conmutación MJE13009;
4. 4 condensadores electrolíticos de 1000 µF x 16 V en la salida.

Conecté la fuente de alimentación con una lámpara en serie y funcionó. Estaba a 14 V y la ajusté a 12 V y respondió con normalidad.

Al encender la fuente de alimentación, la lámpara en serie no parpadeó, pero se volvió ligeramente incandescente al conectar una lámpara de 12 V x 16 W a la salida.

Con la fuente fuera de la caja, noté que uno de los transistores de potencia se calienta exponencialmente, pasando de 33 °C a 70 °C en 30 segundos.

Los transistores son Q4 y Q1, y Q1 es el que se está calentando.

Lo que he hecho hasta ahora:
1. Intercambié las posiciones de Q1 y Q4.
2. Intercambié las posiciones de los transistores del controlador 2SC1815.
3. Intercambié las posiciones de todos los diodos.
4. Reemplacé los diodos 1N4148.
5. Reemplacé el TL494.
6. Invertí la posición de los condensadores de acoplamiento electrolítico en la base de Q1/Q4.
7. Me aseguré de que todas las resistencias estuvieran en buen estado.

Después de todo esto, Q1 sigue sobrecalentándose.

Con la ayuda de Gemini, me dijo que el problema se está reduciendo al pequeño transformador del controlador. Aunque muestra mediciones simétricas, una fuga o un cambio de impedancia solo puede ocurrir durante el funcionamiento.

Como no es un componente que se pueda comprar, estoy a punto de hacer un último intento e invertir la posición del transistor del controlador.

¿Alguien más ha experimentado esto?

El diagrama esquemático más cercano que pude encontrar es este:

Mis mediciones en una imagen de alta resolución

2 Fonte Chaveada TL494.png

drive.google.com

 

[Alvaro Canelo]

Hola Rafael.
Normalmente se cambia sólo lo que hace falta, de manera tal que el proceso es medir, y llegado el caso de que haya fallas, o un comportamiento dudoso, se cambia el componente en particular del que se trata.
El comportamiento de la lámpara en serie es normal, apenas un parpadeo al encender la fuente o a veces ni se vé, pero cuando conectas algo a la salida aumenta el consumo, por eso la lámpara serie brilla.
No entiendo a lo que te refieres con intercambiar la posición de los transistores.
Si un transistor de potencia calienta más que el otro habría que medir la resistencia en su compuerta, y las resistencias asociadas que se ven en circuito, tanto en colector como en emisor, para comprobar que estén dentro de sus valores. Es posible que el transistor esté con fugas, chequeadas las resistencias recién allí podría haberse probado con el reemplazo del mismo.
Cuando dices que "intercambiaste las posiciones del controlador del 2SC1815" no entiendo a lo que te refieres. El 2SC1815 es un transistor NPN de pequeña señal, y la posición de sus patas NO es intercambiable porque no da lo mismo conectar de un modo u otro.
Lo mismo ocurre con los capacitores.
No pude ubicar a Q4 en ninguna parte del esquema.
Finalmente, el transformador es una máquina estática y no suele ser la pieza que más falla en las fuentes conmutadas, por más que Gemini te sugiera determinadas cosas conviene mejor leer un poco de teoría. Saludos.

 

[Rafael Reali]

Cambié el transistor que se sobrecalentaba por otro con una temperatura normal. Si el sobrecalentamiento se hubiera desplazado a otra ubicación junto con el transistor, sabría que el problema estaba en el transistor; sin embargo, a pesar del cambio, el sobrecalentamiento permanece en el mismo punto de la placa, en Q1.

Pasé por la ronda eliminatoria.

 

[sergiot]

En algún momento mediste la señal que le llega a la base del transistor? si el transistor no llega a funcionar al corte y a la saturación, se calienta, y en eso entra en juego la polarización, la forma de onda y los valores minimos y maximos.
Igual yo sacaría por unos segundos la lampara en serie y verifico si sigue el problema, hay fuentes a la cuales no les gusta la lampara en serie para funcionar.

 

[Rafael Reali]

El transistor que se calienta muestra una señal PWM muy débil entre el emisor y la base. El transistor que no se calienta es difícil de medir porque presenta ruido. Este transistor es impulsado por el devanado del transformador controlador, que tiene una toma de señal que va al transformador chopper. Invertí las posiciones de todos los valores reflejados en los dos transistores, pero solo uno, el mismo transistor Q1, continúa calentándose.

Mi única opción es invertir la salida del transformador controlador y ver si el transistor que se calienta se invierte, y probar sin la lámpara en serie.

 

[sergiot]

La señal de las bases de Q1 y Q2, depende de la señal del primario del transformador, tendrías que verificar eso tambien, y ver si están activadas en forma alternada.

 

[Rorschach]

No pude ubicar a Q4 en ninguna parte del esquema.

No lo vas ubicar a Q4, porqué no está, y no está porqué no es el circuito que corresponde, @Rafael Reali publicó un circuito parecido.

 

[Rafael Reali]

No lo vas ubicar a Q4, porqué no está, y no está porqué no es el circuito que corresponde, @Rafael Reali publicó un circuito parecido.

En mi placa tengo los transistores Q1 y Q4. El transistor que se calienta es el Q4.

En el diagrama esquemático (similar) que compartí, el transistor que se calienta es el Q2.

 

[tiovik]

En ese tipo de fuente cuando un transistor de potencia calienta mas que su compañero es porque no esta excitado de la misma forma. Revisa todos y cada uno de los componentes que se vinculan a la juntura base-emisor de cada uno de los transistores. Deben encontrarse valores similares (o directamente iguales) para cada uno de los transistores. Por ejemplo en tu diagrama la resistencia de 1,5 ohm que va a la base de Q1 debe ser exactamente igual a la misma resistencia que va a la base de Q2. Revisa con cuidado los resistores de potencia en ambos casos y asegurate que los electrolíticos que usas sean para alta frecuencia. Cuidado si medís con un osciloscopio, el emisor de Q1 "flota" respecto de masa, lo mismo vale si medís con tester.
Mis sospechosos en este tipo de circuito son las resistencias de potencia en serie con la base, la de 2K7 a masa y el combo de diodo, resistencia y capacitor en paralelo. Seria lo primero que verificaría. Asegúrate que AMBOS transistores de potencia tengan parámetros similares, no se necesita que estén apareados pero que si midan similar. Suerte y buena cacería.