61ELECTRONICA y servicio No. 77

S e r v i c i o t é c n i c o

PRUEBA DE COMPONENTESEN FUENTES DE ALIMENTA-

CIÓN CONMUTADASPrimera de dos partes

Javier Hernández Rivera

En este artículo, sugeriremos unmétodo para conocer el estado de loscomponentes normales y especiales,

que se utilizan en fuentesconmutadas de televisores y en otros

aparatos electrónicos. Este métodocontribuirá a ahorrarle tiempo y

dinero; de hecho, el objetivofundamental es diagnosticar sólo las

piezas que se encuentran dañadasen el circuito, para no tener que

hacer gastos innecesarios por piezasde repuesto que realmente no hacen

falta en el momento.

Introducción

Desde hace algunos años, se ha incremen-tado notablemente el uso de la fuente dealimentación conmutada como parte inte-gral de la mayoría de los equipos electróni-cos modernos; tal es el caso de los televi-sores, las videocaseteras, los monitores ylas CPU de PC, los reproductores de DVD,los audioamplificadores y muchos otrosequipos electrónicos. Por tal motivo, el téc-nico de servicio debe conocer métodos deprueba de los componentes electrónicos es-peciales que integran a la fuente.

El hecho de no contar con un métodoeficaz, obliga al técnico a hacer el reempla-zo de tales componentes (sin saber que qui-zá están en buen estado) con las pérdidasde tiempo y de ingresos que ello implica.

Si un componente está en buenas con-diciones, no tiene porqué ser sustituido.Pero hemos detectado que a veces, un com-ponente parece trabajar bien cuando se so-mete a pruebas; sin embargo, comienza afallar o se daña una vez que es instaladoen el circuito que le corresponde; y esto,

Figura 1

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naturalmente, causa descontrol al técnicoque está reparando el equipo. Por eso va-mos a proponer un método de prueba alta-mente eficaz y confiable de dichos compo-nentes, que contribuirá a ahorrar tiempo ya evitar que sean afectados nuestros ingre-sos por la prestación de servicio técnico. Elobjetivo fundamental para ello, es diagnos-ticar sólo las piezas que se encuentran da-ñadas en el circuito; y así, no tendremosque hacer gastos innecesarios por piezasde repuesto que realmente no hacen faltaen el momento.

Componentes a verificar

Entre los componentes a verificar, están lostransistores (de poder o interruptores bipo-lares, de baja potencia y bipolares, tipoDarlington, MOSFET y SCR), los diodos (derecuperación rápida, tipo zener), los optoa-copladores, los circuitos integrados (STR53041, uPC1093J y SE110, entre otros), lostransformadores (de poder, de excitación)y otros (por ejemplo, VDR y DIAC).

Para probar eficazmente estos compo-nentes, se dispone de algunos aparatos uti-lizados en laboratorio: osciloscopios, gene-radores de funciones, fuentes variables detensión, trazadores de curvas, etcétera.Pero normalmente estos instrumentos noestán disponibles en el banco de servicio,porque su precio es muy alto. Así que ten-dremos que recurrir al uso de los instru-mentos de medición que son comunes entodos los centros de servicio; en este caso,nos referimos a los multímetros analógicosy a los multímetros digitales (figura 1).

Diferencias entre los multímetrosanalógicos y los multímetros digitales

A la fecha, predomina el uso de los multí-metros digitales; y erróneamente, se cree

que los de tipo analógico son equipos viejosque ya no deben utilizarse. Sin embargo,ambos ofrecen prestaciones interesantesque permiten realizar diversas mediciones.

Más adelante, cuando describamos quémediciones deben hacerse, indicaremoscómo y en qué momento hay que utilizaruno u otro tipo de multímetro.

Ahora bien, usted se preguntará: ¿En quése diferencia un aparato del otro? Bastaseñalar que difieren en el voltaje que en-tregan cuando trabajan en modo de óhme-tro. Por ejemplo, un multímetro analógico co-locado en la escala de RX10K (figura 2)puede entregar 9, 12, 15 o más voltios; estodepende del tipo de multímetro que se em-plee. Y de esta manera, se facilita la prue-ba de diodos y transistores.

Por su parte, los multímetros digitales tie-nen una escala para medición de diodos,la cual sirve para comprobar estos compo-nentes e incluso transistores. Si usted midela tensión en las terminales del multímetrodigital cuando trabaja en modo de óhme-tro, descubrirá que sólo entrega en sus ex-tremos un voltaje de aproximadamente 3voltios (figura 3). Dado que es difícil detec-tar fugas en los componentes sujetos aprueba mediante un multímetro digital, éstepuede registrar que se encuentran en bue-nas condiciones cuando en realidad no esasí; y en efecto, cuando son probados conun multímetro analógico, finalmente se de-tecta que tienen fugas.

Figura 2

63ELECTRONICA y servicio No. 77

Pero como sabemos, el multímetro digi-tal tiene muchas ventajas con respecto asu predecesor análogo; por ejemplo, suimpedancia o resistencia de entrada y susensibilidad son muy altas y muestra ennúmeros los resultados de las medicionesdirectamente en su display; y todo esto dalugar a mediciones altamente precisas devoltajes y corrientes, durante la reparaciónde los aparatos.

Medicion de componentes

Diodos rectificadores de silicioPara realizar la medición de este tipo dediodos, siga las instrucciones que se indi-can en la figura 4. La prueba con el multí-metro digital será en la escala de diodos.

Si el multímetro registra un valor dife-rente al señalado, quiere decir que un dio-do se encuentra en mal estado.

Diodos rectificadores de alta velocidado de recuperación rápidaLas fuentes de alimentación conmutadasemplean a su salida diodos rectificadorescuyas características especiales les permi-ten rectificar la corriente de alta frecuenciaentregada por los transformadores de po-der con núcleo de ferrita.

Cuando quiera medir estos diodos, de-berá emplear el sistema utilizado en losdiodos de silicio convencionales. Pero aveces el multímetro registrará un valor in-ferior a 0.5 voltios en polarización directa,

y un valor infinito en polarización inversa(figura 5).

Es recomendable que en ocasiones sus-tituya estos diodos directamente (cuandosospeche de ellos). Puede utilizar el IN4937(aunque sea de mayor tamaño al original)o el RU4M.

Una poderosa razón para proceder así,es que a veces resulta difícil detectar lasfugas que se producirían dinámicamente enel diodo al verse sometido a altos voltajesde pico inversos generados por la conexiónde las bobinas del transformador de poder(donde dichos diodos están operando a al-tas frecuencias de trabajo).

Transistores bipolares de baja potenciaVeamos ahora el procedimiento de medi-ción de los transistores bipolares sencillos.Observe los valores de lectura mostradosen la figura 6, en donde se indica la polari-

+ –Ω

Ánodo

Análogo X10K

Marca baja resistencia

Cátodo

Prueba de diodos de silicio

+ –

Ánodo

Digital

Marca de 0.5 a 0.7 voltios

aproximadamente

Recuerde que hay que cambiar la polaridad en los

multímetros análogos cuando se usen como óhmetros.

Digital

como

probador

de diodos

Cátodo

+–

Ánodo

Digital marca

(infinito)

Digital

como

probador

de diodos

Cátodo

– +Ω

Ánodo

Análogo X10K

Marca alta resistencia

ó (infinito)

CátodoFigura 3

Figura 4

64 ELECTRONICA y servicio No. 77

dad que deben tener las puntas del multí-metro. Si éste registra un valor diferente acualquiera de los especificados, quiere de-cir que el transistor tiene daños.

Para medir en forma dinámica el tran-sistor, coloque entre colector y base unaresistencia de 100k ohmios y las polarida-des del óhmetro tal y como se indica en lafigura 7.

Le recomendamos que emplee el multí-metro analógico para hacer esta medición.En ese momento, el óhmetro deberá mar-car un valor infinito. Y al colocar la resis-tencia, se obtendrá una disminución en elvalor óhmico leído en el medidor; esto in-dica que el transistor se encuentra en bue-nas condiciones (figura 7).

Cuando mida transistores de alta poten-cia, trabaje con el multímetro digital; y uti-lice el analógico sólo para realizar la prue-ba con la resistencia de 100k ohmios yamencionada.

Transistores con diododamper integradoHay transistores que de emisor a colectortienen un diodo damper. En este caso, lalectura que se obtiene es como la que semuestra en la figura 8.

Cuando haga la medición de estos tran-sistores, verá que del diodo damper se ob-tiene una lectura de aproximadamente 0.5voltios.

En estos transistores, también puede rea-lizar la prueba dinámica con la resistenciade 100k ohmios conectada en la forma quese indica en la figura 7.

Si hace la misma prueba con el multí-metro digital, notará que éste no registravalor alguno.

Prueba de diodos de alta velocidad

+ –

Ánodo

Marca de 0.3 a 0.7 voltios

Digital

como

probador

de diodos

Cátodo

+–

Ánodo

Marca

(infinito)

Digital

como

probador

de diodos

Cátodo

Transistores de baja y alta potencia

Con multímetro digital

Emisor

Emisor

Colector

Baseó fuga

Con óhmetro (escala X10K)

Base

+ 0.6 –

+ baja –

+ baja –

+ –

– +

– +

– mediana +

– + +

–

–

+

– +

+ 0.6 –

Colector

+

–

R

Medirá

bajo valor

(medición hecha

con multímetro

análogo, escala

x 10K).

Ω

Figura 5

Figura 6

Figura 7

65ELECTRONICA y servicio No. 77

NOTA: Algunos técnicos prefieren simple-mente tocar con su dedo entre el co-lector y la base. El efecto será igualal que se logra con la resistencia de100k.

Transistores DarlingtonPara obtener una lectura exacta de los tran-sistores tipo Darlington, se recomienda uti-lizar ambos tipos de multímetros.

En la figura 9 se especifican los valoresque se obtendrían al probar estos compo-nentes mediante los dos aparatos.

Cuando mida transistores Darlington quecarezcan de resistencias internas entre susuniones base y emisor, el valor registradopor el multímetro en estas terminales seráde aproximadamente 1.2 voltios. Y cuandoen forma sucesiva vaya haciendo medicio-nes entre el colector-emisor (C-E), base-co-lector (B-C) y base-emisor (B-E) de estosmismos componentes, el valor registradopor el multímetro se irá incrementando dela siguiente manera:

C-E B-C BE0.5v 0.6v 0.7v

Es importante aclarar que la resistencia deB-E puede medirse incluso con el óhmetrodigital. Con el óhmetro analógico (figura 10)se obtendrían valores muy semejantes a losderivados de las pruebas hechas en un tran-sistor normal, pero con la diferencia de quetambién sería posible realizar la siguienteprueba de amplificación o prueba dinámica.

El óhmetro debe conectarse entre lasuniones C-E como se muestra en la figura10, con el fin de probar la amplificación delcomponente. Y para que esto sea posible,tendremos que conectar y desconectar la Rde 100k del colector a la base; y con cadaconexión y desconexión que se haga, la re-sistencia leída en el óhmetro disminuirá yaumentará.

Transistor de poder con diodo damper

Medición con multímetro digital

Base

+ 0.6 V –

≈ 0.5 V

– + +

–

–

+– +

+ 0.6 V –

Figura 8

Prueba de transistores Darlington

Multímetro digital Multímetro analógico

E

DMM

C

B

B

+ 0.6 V –

0.5

– +

+

–

–

+

– +

+ 0.7 –

E

C

+ baja –

baja

– +

+

–

–

+

– 12KΩ +

+ baja –

Figura 9

66 ELECTRONICA y servicio No. 77

Con esta prueba, estaremos más segu-ros de que el componente se encuentra enbuenas condiciones.

La misma medición se puede hacer conel multímetro digital en función de medi-dor de diodos. En tal caso, observaremosque el aparato no registra valor algunocuando se conecta al transistor; y así, esta-remos todavía más seguros de que dichocomponente se halla en buen estado y po-dremos continuar con la búsqueda de lapieza que está produciendo la falla.

Transistores tipo MOSFET de potenciaEn la figura 11 se especifican los valoresque mediante un multímetro digital y unmultímetro analógico se obtendrían de untransistor utilizado en fuentes de alimen-tación tipo MOSFET de potencia. Cuandohaga la medición, tenga en cuenta que al-gunos transistores de este tipo traen inclui-do el diodo damper. Pero si el transistorutilizado carece de diodo damper, de lasmediciones realizadas entre sus termina-les con cualquier tipo de multímetro se ob-tendrá siempre un valor infinito.

Si desea hacer una prueba dinámica deeste transistor, le recomendamos conectar-lo tal como se indica en el circuito que uti-liza un multímetro analógico y una resis-tencia de 100k (figura 12).

Cuando el interruptor esté del lado dere-cho, el transistor conducirá. La evidenciade ello, es que la resistencia marcada porel óhmetro será de bajo valor. Esta condi-ción se mantendrá, aun y cuando la resis-tencia de 100k sea retirada del circuito(pues la terminal de compuerta ya se cargóy permanecerá cargada en tanto la resis-tencia de 100k no haga contacto con la ter-minal negativa del óhmetro). En el momen-to que la resistencia de 100k haga contactoentre las terminales S y G (que correspon-de a colocar el switch hacia el lado izquier-do, figura 12) el transistor se conmutará alestado de corte; y debido a que la corrientehabrá dejado de circular, la resistencia leí-da será infinita.

Tan efectiva resulta esta prueba, que conmucha confianza podemos desechar cual-

I sube al

conector

R

Baja la

lectura al

conector

RR

100KΩ

ΩX10K

+

—

0.6

+

–

–

+

Drain

Source

Multímetro digital Multímetro análogo

S

D

+

+

–

––

+

+

–

bajaGate

+

+

–

–

Gate

Medición de MOSFET de potencia

+

–

–

+

–

+

+

–

Figura 10

Figura 11

67ELECTRONICA y servicio No. 77

quier componente que se haya encontradodefectuoso.

Si mediante las mediciones usted descu-bre que el transistor se encuentra en corto,le recomendamos que antes de desecharloponga en corto, al mismo tiempo, sus tresterminales. Esto debe hacerse para que nohaya cargas eléctricas acumuladas en lacompuerta; y en caso de que existan, elvalor obtenido en la medición será erróneo.Así que antes de medir el transistor, hagacon sus terminales lo que acaba de indi-carse; y recuerde que no debe tocar con losdedos principalmente la G o compuerta,pues se trata de un componente del tipoMOS.

Esta prueba debe llevarse a cabo con elmultímetro analógico, y nunca con el mul-tímetro digital.

Rectificadores controladosde silicio (SCR)En la figura 13 se especifican los valoresque mediante multímetro analógico o digi-tal se obtienen de un SCR. Observe que losvalores obtenidos no proporcionan muchainformación acerca del estado en que se en-cuentra el componente. Le sugerimos quearme el circuito mostrado en la figura 14,para realizar una prueba dinámica y másconfiable del estado de los SCR.

Como podemos ver en esta última figu-ra, el circuito consta de una fuente de vol-taje (puede ser una pila de 9 voltios acompa-ñada por 2 interruptores) y de un circuitoformado por resistencias y un LED.

R1 proporciona una corriente IG de dis-paro, que acciona al dispositivo. Por su par-te, R2, R3 y el LED forman un circuito vi-sualizador con el que, durante la prueba,se puede verificar la conducción del SCR.

Para probar un SCR, sólo hay que colo-carlo en el circuito que ya vimos en la figu-ra 14. Y luego hay que oprimir SW2 (quenormalmente está abierto), para que dis-

No conduce

Circuito de prueba de conducción

R 100k

Conduce

IDS

–

–

+ +

ΩX10K

Figura 12

+

–

–

+ + –

– +0.75

0.75

+

–

–

+

A

KDMM

G

Probando rectificadores controlados de Silicio (SCR)

+

–

–

+

baja

baja

+

–

–

+

A

Kóhmetro

X10K

G

+ –

– +

Figura 13

SW

normalmente

cerrado

(NC)

RESET

SW

normalmente

abierto

(NO)

(disparo)

R1

R2

R3

Led

A

SCR bajo

prueba

SW2

G

K

ID

100100 Ω

470 Ω

9 V

+

_

Figura 14

68 ELECTRONICA y servicio No. 77

pare al SCR y de inmediato se encienda elLED. Este diodo permanecerá encendidopese a que SW2 haya sido abierto.

Si oprime SW1, el SCR volverá a su esta-do original. Esto hará que el LED se apa-gue y permanezca apagado, en tanto novuelva a ser disparado por SW2.

Si se cumplen todas estas condiciones,significa que el componente a prueba seencuentra en buen estado. Y si no se cum-plen, quiere decir que tiene algún daño;reemplácelo.

Este mismo circuito sirve para probarotros componentes electrónicos, tales comotransistores Darlington, MOSFET y diodos.Utilícelo, y verá que es un instrumento sen-cillo y muy eficiente.

Aisladores optoelectrónicos uoptoaisladoresPara realizar una prueba dinámica y con-fiable de los optoaisladores, es preciso ar-mar un circuito que consta de una pila de 9voltios, un interruptor (normalmente abier-to), una resistencia de 220 ohmios y un mul-tímetro analógico (figura 15).

Observe que el dispositivo semiconduc-tor contiene un LED, el cual va colocadofrente a un fototransistor y que entre estosdos elementos no hay contacto eléctrico.De ahí que a esta configuración se le deno-mine aislador optoelectrónico.

La prueba básica consiste en identificar,con la ayuda del multímetro digital en fun-

R1

VD

ID220Ω R2

100K

+

–

+

– R Variable

9VB

NO

Prueba del optoaislador

Ω

IC

Figura 16

R

1.2V VD

ID IC

220Ω

+

–

+

–

+

– Baja

resistencia

9V B

NOOPTO

Prueba del optoaislador

Ω

+

_

Figura 15

ción de probador de diodos o con el óhme-tro análogo, las terminales que forman elLED. Y cuando estas terminales se encuen-tran polarizadas directamente, presentanuna caída de aproximadamente 1.2 voltioso una baja resistencia óhmica.

Después de todo esto, coloque en el cir-cuito el componente que se va a probar.

La resistencia del fototransistor leída enel óhmetro será infinita, en tanto no se pre-sione el interruptor. Pero cuando éste seaoprimido, una polarización directa se apli-cará al LED; y con ello, la resistencia delfototransistor decrecerá hasta quedar enunos cuantos ohmios.

Con el circuito ligeramente modificado,se puede hacer una mejor prueba de estedispositivo (figura 16).

Note usted que la idea es ir variando lacorriente del LED, con el fin de que la luzque internamente emite llegue al fototran-sistor con diferentes intensidades (lumino-sidad variable). Si el fototransistor está enbuenas condiciones, también habrá unavariación en la resistencia medida con elóhmetro; desde unos cuantos ohmios, hastavarios cientos de ellos.

Gracias a esta prueba, estaremos másseguros de que el dispositivo se halla enbuen estado. Aplíquela, y comprobará queno es muy complicada.

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