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Entendiendo una fuente ATX Zona Primario: 1

Por la parte superior, a la izquierda, entra la red, el puente de diodos rectifica, y los condensadores C1, y C2, filtran. Esta disposición es curiosa, ya que los condensadores forman un divisor de tensión, en su punto medio. La tensión rectificada es de unos 300V, con lo que el punto medio es de unos 150V. R1, y R2, se encargan de que esta tensión intermedia, no se desmadre. En fuentes de 127V, o bi-tensión trabajando a 127V, en lugar del puente se usan dos diodos en montaje doblador de tensión, por lo que el esquema prácticamente no varía. Los condensadores CY1, y CY2, son un filtro para el ruido eléctrico, que entra en la fuente, y sobre todo el que sale. De hecho esta fuente podría considerarse mala, en cuanto a filtrado. Lo normal es que lleven uno o varios filtros EMI, formados cada uno por una inductancia de doble bobinado para rechazo en modo diferencial, y varios condensadores para rechazo en modo común. Bueno, queda advertido al que leyere, que estas fuentes manejan tensiones peligrosas, y van conectadas a la red sin ningún aislamiento, por lo que son peligrosas, y eventualmente mortales. Si desmontáis una de estas fuentes, normalmente lleva dos radiadores, y entre los dos radiadores tres transformadores de ferrita. El primer radiador, disipa el calor provocado por Q1, Q2, y Q3, (que veremos más adelante), y el segundo radiador disipa el calor de los diodos rectificadores de las tensiones de salida D13, D14, D15. De los tres transformadores de ferrita, uno es más grande, digamos que el principal, es T1 en el esquema (arriba, por el centro). De ese transformador T1, a la izquierda está el primario, y a la derecha los secundarios. El primario se conecta al punto medio de los condensadores, a través de C3, y al positivo, y negativo de la corriente filtrada, a través de los transistores Q1, y Q2 en totem-pole, es decir uno encima de otro, (el emisor de uno al colector de otro). Esta disposición hace que por el primario de T1 circule corriente alterna, no sinusoidal, sino una guarrindongada, entre cuadrada, trapezoidal, con muchos picos, y otras gaitas, esto en cristiano son armónicos, y su efecto ruido radioeléctrico. Es el inconveniente de las fuentes conmutadas; sus ventajas: el rendimiento, poco peso, poco volumen, poco calor desperdiciado, poco precio. Además de ruido radioeléctrico, las fuentes conmutadas producen ruido sónico, pero para que no se oigan, se las hace trabajar a frecuencias que no oimos, por encima de los 25KHz. No sé a qué frecuencia trabajan, pero me suena que sobre los 45KHz, alguien lo podrá confirmar, a más frecuencia, transformadores más pequeños, pero más pérdidas en conmutación (transistores, y diodos), a menos frecuencia transformadores más 2

grandes, condensadores de más capacidad, etc. Siempre hay un equilibrio. (El condensador C3 es muy interesante, porque si se funde un transistor, bloquea la corriente del transformador, evitando que se queme). Fijaros, muy importante, que hay dos masas, la de la caja, que es la que tocamos, y una flotante, que es el negativo de C1, (acabado en un pico), no solo no son la misma, sino que hay un porrón de voltios entre ambas, y variando constantemente. Alguien dijo que eso de la masa era algo relativo. (Otra ventaja del condensador C3, en que en caso de fallo, de algún transistor, se queda cargado, sin desequilibrar C1, C2, que son de 200V. Si esto pasara, uno de los condensadores tendría 300V, y hace mucho ruido, lo garantizo). El funcionamiento es por PWM (pulse-width modulation) es decir modulación por ancho de pulsos, claro que aquí no modula nada, genera, que no es lo mismo, pero bueno. Lo que ocurre es que los transistores trabajan en conmutación, es decir, que conducen o no conducen, este es el principio de las fuentes conmutadas. La conmutación tiene una importante ventaja, el rendimiento. Cuando el transistor no conduce, no hay pérdida de potencia, (evidente, no conduce), y cuando el transistor conduce, toda la potencia pasa a la carga, con lo cual no hay potencia perdida en el transistor, (bueno, casi, algo se pierde por el camino; por esto necesitan radiador, y ventilación por aire forzado). Lo que haría un sistema normal de este tipo, es que cuando no conduce Q2, conduce Q1, y viceversa, es decir que no conducen los dos a la vez, (esto es evidente, ya que si así fuese cortocircuitarían C1-C2), pero siempre hay uno u otro conduciendo. Lo que hace el sistema PWM, es que hay un tiempo en que no conducen ninguno de los dos transistores, dicho de otro modo, un transistor solo conduce una parte del tiempo máximo asignado, así se regula la potencia, (que en nuestro caso, es la tensión de salida) Para entender mejor el PWM, he tomado prestado de esta página: http://www.codeproject.com/Articles/513169/Servomotor-Control-with-PWMand-VHDL, el siguiente esquema:

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Realmente se trata de un servomotor, y no tiene nada que ver con lo que nos atañe, ni con los tiempos, ni con las frecuencias de nuestro caso, pero va de perlas para el comentario. Olvidémonos ahora de left, center y right, que son las posiciones del servo, y veamos ahora que hay tres líneas de pulsos. Supongamos que son los pulsos de conducción de Q1. En la línea superior, vemos que se repiten cada 1ms; como el ancho del periodo es de 20ms, su máximo de conducción es de 10ms, los otros 10ms restantes pertenecen a la conducción de Q2, que será similar. Apreciamos pues que conduce un 10% de su tiempo máximo asignado. En la línea de pulsos central, vemos que el ancho del pulso ha aumentado a 1.5ms, con lo cual está conduciendo el 15% de su tiempo máximo. Y en la última línea, ha aumentado la duración del pulso a 2ms, lo que supone un 20% del tempo máximo de conducción de este transistor. (No olvidemos que en la segunda mitad del periodo de 20ms, va a estar conduciendo Q2 de la misma forma, y con pulsos de ancho variable). Así vemos como está controlando la potencia transmitida. Ahora quedémonos solamente con el concepto de porcentaje de tiempo entre conducción y no conducción, y volvamos a nuestra fuente de PC ATX. Lo que va a ocurrir, es que al conducir C1, cierta energía almacenada en C1, generará cierto campo magnético en T1, que será transmitido al secundario del condensador, y que una vez rectificado, generará cierta carga, en un condensador de salida, que se 4

traducirá en una tensión. Esta tensión del condensador de salida, dependerá del flujo magnético almacenado en T1, y por lo tanto del tiempo de conducción de Q1. Si no hubiese consumo, la tensión del condensador de salida, iría creciendo, pero como hay consumo, lo que hace es ir bajando. Los sucesivos periodos de conducción, van supliendo la carga del condensador que se pierde con el consumo, cuando hay más consumo, los tiempos de conducción aumentan, y cuando hay menos consumo disminuyen. De esta forma variando el tiempo de conducción de los transistores, mantenemos la tensión de salida constante, (dentro de ciertos márgenes). Esto es pues una explicación al funcionamiento del PWM en este tipo de fuentes. Aquí un artículo sobre las topologías empleadas en fuente de PC, que considero interesante: http://jhonatanmantenimientodehardware.blogspot.com.es/2008/08/tipologias-enfuentes-conmutadas-de-pc.html Como se ve, la topología empleada en el esquema que analizamos es la de semipuente:

Zona secundario: Vemos que T1 tiene 4 secundarios, digamos que del punto medio, que va a tierra tenemos dos bobinados que nos permitirán sacar +5 y - 5 Voltios, y en serie con estos otros dos bobinados más que nos permitirán llegar a los +12, y -12V. Vamos a centrarnos en los +5V, estos se consiguen a través de los dos bobinados de T1 y los dos diodos que figuran con el nombre SBL16C40; la intensidad, una vez 5

rectificada, pasa a través de un choque, cuyo nombre no figura en el esquema, y carga el condensador C28. El condensador C28, tiene una resistencia de carga en paralelo de 10 Ohm, ya que este tipo de fuentes necesita un consumo mínimo. Los diodos, están montados juntos en un encapsulado que parece un transistor, os paso las características de unos que probablemente sean los que monta el fabricante, y digo probablemente, porque es muy difícil dar con el tipo en concreto: http://www.thinkisemi.com/pdf/U16C05-U16C60(C+A+D).pdf Las fuentes conmutadas tienen un rendimiento que va más o menos del 60, al 95 %, siendo la mayor parte de las pérdidas producidas en los diodos, por varios motivos, el primero y principal es la caída de tensión, que pasa holgadamente del voltio, casi llega a los 2V. Si la fuente da 10A, ya se están consumiendo 20W solo en caída en los diodos. Otros problemas de los diodos son su capacidad, y su velocidad de recuperación, que tienen que ver con el número de portadores que hay que inyectar, antes de que conduzcan, y que hay que sacar, cuando ya no conducen, pérdidas en todo caso. Por todo eso, los diodos se calientan, y hay que refrigerarlos, con su buen radiador, y aire forzado, para eso llevan el ventilador. (Aunque el ventilador se aprovecha también para evacuar el calor de la placa madre, y la CPU). C19 y R21, y sus homólogos C14, y R18, son simples redes de desparasitaje. La tensión de -5V, se obtiene de forma similar con D17, y D18, pero aquí hay que reseñar, que el consumo en -5V, es muy bajo, por lo que se usan diodos más normalitos, aunque rápidos, y la capacidad del condensador de filtrado es menor. De forma similar se obtienen los +12V y los -12V, solo que a partir de otros dos bobinados de T1, que van en serie con los que generan los 5V, sacando por lo tanto más tensión. Lo curioso es el choque compartido que usan todas estas tensiones, supongo que con la única finalidad de ahorrar, no se me ocurre ninguna otra. Los tres con tres El caso es que la lógica actual, puede trabajar con menor tensión, lo que la hace más rápida y más eficiente, lo que traducido a lenguaje llano, es que para cargar y descargar condensadores, si lo hacemos a menos tensión, lo haremos más rápido, y con menos consumo de corriente, y al fin y al cabo, de cargar y descargar condensadores se trata. 6

Pues eso, que microprocesadores, y memorias usan 3,3V en lugar de 5V, y las fuentes se han adaptado, pero mal, para ahorrar en material, han gastado en derroche, (que evidentemente pagamos nosotros). Lo que hace esta fuente, (y otras, pues son todas más o menos iguales), es partir del mismo bobinado que genera los +5, y añadir unas pérdidas, que provocarán que caigan esos 1.7V de diferencia. Como ya tenían el diseño hecho para las demás tensiones, le añadieron con calzador, el circuito de 3,3V, que se ve claramente que es postizo. La cosa es más o menos así, (y corregidme si me equivoco, que no lo veo muy claro), partiendo del mismo bobinado que genera los +5V, le meten en una rama la inductancia L5, lo que hace que tengamos un rectificador de media onda y un cuarto, totalmente descompensado, es decir en una alternancia se carga el condensador a 5V, y en la otra alternancia, a lo que le deje la inductancia L5. Evidentemente la tensión media será más baja que los 5V, pero esto depende del consumo. Como en los otros casos, filtramos con L3 y C23, pero añadimos un consumo extra variable, que de alguna forma fijará esos 3,3V. Se trata de una regulación en paralelo, como si fuese un zener, en la que si sube la tensión, gasta más para que baje. El integrado TL431 (V4), junto con el transistor Q7, llevan a cabo esta misión, parcial desde luego, ya que el transistor no soporta más de 2A, y el TL menos de 100mA, o sea que en total nada. El funcionamiento es como sigue: Cuando el control del TL, tiene una tensión mayor de 2,5V, este empieza a conducir como un descosido, lo que incrementa la corriente de base de Q7, y en consecuencia la corriente de colector. La corriente de colector de Q7, implica un consumo, que hace que baje la tensión en la salida de 3,3V, y como consecuencia baja la tensión de control del TL, que es proporcional, (mediante el divisor R56-R59). Las resistencias están calculadas para que empiece a conducir a los 3,4V, eso suponiendo que el terminal +3,3VS, sea un sensor remoto, que se une al terminal +3,3V, en algún punto lejano, quizás en la placa madre, que esto no lo tengo muy claro, ya que otras fuentes ATX no llevan esta salida. El diodo D26, y R52, hacen que el transistor disipe menos potencia, que ya va bien apurado. En R52 caerán la tensión de salida menos 1,3V suponiendo que el transistor esté 7

saturado, lo que significa que a una salida de 3,6V, pasa 1,1A por Q7, y a 5V, que sería el máximo sin consumo y sin L5, pasarían 3A, que no soporta el transistor. Es por ello que ni me gusta este circuito, ni lo acabo de entender bien. Evidentemente luego el circuito de control recibe señal de +3,3V, para evitar que suban en exceso, pero es mejor que cada parte vaya holgada, en caso contrario, cuando las cosas se tuercen, quedan bien retorcidas. De los alambres, y los enchufes Estas fuentes, si algo tienen es cable; salen del orden de 32 cables, pero no nos asustemos, la mayoría están multiplicados, eso es así, porque se evita un cable de mayor sección, que sería menos manejable, y sobre todo evita conectores de alta intensidad en la placa madre, que son siempre problemáticos. Y lo más interesante para los cacharreros, es que, increíblemente, los colores están normalizados. Adjunto un dibujo de los miles que hay:

(de la página: http://mantenimiento334012.blogspot.com.es/2012/08/cuantoscontactos-tiene-el-conector-de.html) Así como unas notas mías rápidas: El conector principal, (a la placa madre), suele ser como uno de los dos dibujos, que si os fiais, coinciden las conexiones en la parte superior, y el añadido inferior, son más conexiones redundantes, (lo que permite algo más de intensidad). También los hay mixtos, en que la parte añadida, es de quita y pon, permitiendo utilizarse como cualquiera de los dos tipos. Los colores son los que figuran en el dibujo, y en la página, por lo que no voy a 8

indicarlos, solo recalcar que los del mismo color son iguales, incluso los que van a las unidades de disco. Hay cables que están multiplicados porque han de proporcionar más intensidad (+12V, +5V, +3,3V). Otras tensiones van con cable sencillo, ya que son de poca intensidad (-5V, y -12V). Y evidentemente, el más multiplicado es la masa, ya que es el retorno común de todas las tensiones. Además hay tres cables especiales: +5VSB, Púrpura ("oseasé morao") son +5 voltios permanentes, salen siempre que la fuente esté alimentada. PS_ON, verde, es el encargado de tele-arrancar la fuente desde la placa madre, si lo dejamos al aire, solo tenemos los +5V permanentes, el resto de las tensiones está ausente, si lo llevamos a tierra, la fuente arranca, y el resto de tensiones están presentes. PWR_OK, gris, es una salida lógica de 5V. Cuando la fuente arranca, está comprobando las tensiones permanentemente, y mediante esta señal indica a la placa madre, que las tensiones son correctas. Una forma rudimentaria de comprobar la fuente, es, primero alimentarla a través de una bombilla dicroica de 230V 50W, o similar, al conectarla (estando la fuente sin ninguna carga), la bombilla da un pequeño fogonazo, y después se apaga, (es buena señal). Si permanece encendida, aunque sea a medio brillo, fuente averiada. Después comprobamos que existen los +5V permanentes, que deben estar siempre, y ser +5, y que en PWR_OK, hay una tensión inferior a los 2V (suele ser 0V). El siguiente paso es meter un cable cortocircuitando el cable verde, con uno negro cualquiera (meter un cero lógico a PS_ON). Se pone en marcha el ventilador, y aparecen todas las demás tensiones, que debemos medir. En el cable PWR_OK, debe haber una tensión próxima a los +5V, (suele ser +5V). Comprobado esto, quitamos la bombilla en serie, y conectamos directamente la fuente a la red. Es la hora de cargarla, yo uso como carga una bombilla de coche de 12V 55W, que conectada a los +12 brilla esplendorosa, y a los +5 con luz muy tenue, En principio todas estas fuentes son cortocircuitables, por lo que procederemos a cortocircuitar todas las tensiones, (menos la de +5 permanentes, que de esa no estoy muy seguro), una a una. Al cortocircuitar, la fuente se bloquea, y no se recupera hasta que la desconectamos de la red durante unos minutos. Una vez recuperada, 9

cortocircuitamos otra salida, y así sucesivamente, las comprobamos todas. Si pasa todas estas pruebas, casi seguro que la fuente esté bien, pero para conectarla a una placa madre, yo lo que haría es ponerle unas cargas ficticias a todas las salidas y comprobar las tensiones. Dejarla funcionando 24H, y volver a comprobar. (Hacerlo en invierno, que así aprovechamos los KWh consumidos). Además para uso PC, habría que comprobar que las salidas dan la intensidad nominal, y que la fuente se bloquea al incrementar el consumo por encima del nominal. Para uso cacharrero, no son necesarias estas últimas pruebas, lo que hay que tener en cuenta es que, (lo comentaré más adelante), cuando aumentamos el consumo de una salida, aumenta la tensión de las otras; lo que puede hacer que en el mejor de los casos, actúe la protección contra sobretensiones, y en el peor, que nos carguemos la fuente. NOTA: Las tensiones en vacío, suelen estar ligeramente por encima del valor nominal; ya se encargará el consumo de bajarlas.

El cerebro de la bestia El control de todo lo que hemos visto, lo realizan unos integrados, y aunque hay muchos y de muchos tipos, y sobre todo nomenclaturas, a la hora de la verdad son prácticamente equivalentes. La familia del TL494, fue digamos la primera, básicamente genera los pulsos que activan Q1, y Q2, y su duración, lo que se traduce en que haya tensión en las salidas, y que sea la correcta. Para ello toma una muestra de la señal de salida, y la compara con una referencia de tensión interna, con lo que decide si acortar o alargar los pulsos. El resto de funciones se logra con otros integrados, y circuitería auxiliar. Pertenecen a esta familia, más o menos los siguientes: TL494 DBL494 KA7500B HA17339 KIA494 KA7500 IR3M02 MB3759 KP1114EY A949 S494 UCP494

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Evidentemente, esta lista no es cerrada, y puede tener errores, es una simple recopilación de lo que me he encontrado. Estos circuitos (TL494), llevan a cabo el control del PWM, pero nada más, siendo la circuitería anexa bastante complicada, de hecho estaban pensados para fuentes conmutadas, pero no de PC precisamente. Para optimizar las fuentes de PC, surge una segunda generación de integrados, el LPG899, y sus muchos equivalentes, que si ya estaban pensados para fuentes de PC. A estos nuevos circuitos, además de la generación y control del PWM, se les añade: -Protección de sobretensiones (en las tensiones de salida) -Protección de infra tensión (en las tensiones de salida) -Control de tensiones correctas, generando el mismo la señal PG (Power good = PWR_OK = cable gris), con un cierto retardo. -Monitorización (que no control), independiente de las tensiones de +3,3V, +5V, y +12V -Monitorización de PS_ON (cable verde), realizando el arranque remoto. Gracias a estos integrados, las fuentes ATX de PC, se vuelven más sencillas. Como en la otra familia, hay toda una lista de equivalentes, y casi-equivalentes, estos son algunos de ellos. LPG899 WT7520 DR B2002 AT2005 WT7905 WT7514l AT2002 2003 2005 SG6105 DR 2002 DR 2005 EST7502B (usa una resistencia 100k entre pin 5 y 6 en lugar de condensador de 2n2) Pero cuidado, algunos no son totalmente equivalentes, y además puede haber algún error, es una lista no comprobada. Es de notar que hay cientos de circuitos integrados apropiados para hacer una fuente de PC, e incluso topologías mejores, pero supongo que los fabricantes, darán más prioridad a un circuito ya diseñado, que a perder tiempo con uno nuevo, y a usar 11

integrados más baratos, y con stock, que a aventurarse con nuevos diseños. Además de las dos familias reseñadas existen otros muchos diseños, con otros circuitos, pero lo normal es encontrar un circuito integrado de los reseñados, y algún otro menos frecuente, como el UC3842. Por cierto, el LPG899, ya viene con MOSFET a la salida, pero los MOSFET discretos en las fuentes ATX, brillan por su ausencia, lo que hace que necesiten una etapa intermedia de media potencia, que veremos más adelante. Pero volvamos a nuestro esquema: http://amdxxx.ru/_tbkp/pitanie/linkworld_LPJ2-18.gif Las patillas del LPG899, hacen poco más o menos lo siguiente: 1) Está comprobando los +3,3V 2) Está comprobando los +5V 3) Está comprobando los +12V (a través de un divisor de tensión (R31, y R46), que el integrado se alimenta a +5V, y se le podrían indigestar los +12V. 4) Esta es una entrada auxiliar, y se usa para un berenjenal, es decir comprueba (todas juntas), las salidas de -5V, -12V, y una tensión intermedia, que no sé cuál será, pero que se podría calcular por los valores de las resistencias, pero ahora no me apetece. Esta tensión intermedia es la que alimenta Q5 y Q6, que ya veremos más adelante. Lógicamente, si se desmadra una de estas tensiones, el integrado lo nota, pero si se desmadran dos tensiones, en sentido contrario, no se entera, afortunadamente esto es poco probable. Cuando alguna de las anteriores tensiones sube, o baja más de lo definido, el integrado retira la señal de power good, y detiene la oscilación del PWM, con lo que desaparecen todas las señales, menos la de +5V permanente. Es ni más ni menos que un control sobre las tensiones, pero no ejerce ninguna corrección. Hay que hacer notar que estamos en el otro lado de T1, donde las tensiones son bajas, y referidas a la masa real, la que podemos tocar con los dedos. (Acordaros que había dos masas).

5) Esta pata es masa o tierra, (de la buena), pertenece a la alimentación del integrado. 6) Esta pata es el oscilador local, fija la frecuencia del PWM, mediante C20 a masa. (No tengo el datasheet, por lo que no sé a qué frecuencia trabaja). 7), y (8), son las salidas PWM, que acabarán excitando Q1, y Q2, y por lo tanto generando las tensiones de salida, mediante T1. La variación de la duración de estas señales, hará que suban o bajen las tensiones de salida, pero como hay una corrección, realmente lo que pasa es que si han bajado por mayor consumo, se 12

aumenta el ancho del pulso, para que vuelvan a subir a su valor original, (y viceversa). 9) Es el arranque remoto, Power-ON, o PS_ON, (cable verde). La resistencia R70 le mete un uno lógico, cuando llevamos el cable verde a tierra, entra un cero lógico por este pin y la fuente arranca. Lleva incorporado un retardo anti ruido (debounce). 10) Esta pata es un retardo, (a condensador) para PG. La señal Power Good, indica a la placa madre, que las tensiones son correctas, pero estas al iniciarse la oscilación, tardan en estabilizarse, por lo que este retardo, inhibe temporalmente la protección contra tensiones incorrectas, y evidentemente retarda la señal PG. 11) Es la famosa señal PG, indica a la placa madre que las tensiones son correcta, y que ya puede empezar. 12) Es otro retardo, que no se muy bien como trabaja. 13) Es la alimentación del integrado, a +5V. 14) y (15) Son un lazo de realimentación negativa del amplificador de error. 16) Es la entrada del amplificador de error, meollo de todo el asunto, y que veremos en otro post. http://amdxxx.ru/_tbkp/pitanie/linkworld_LPJ2-18.gif El gran error: Al pin16, se le lleva una señal proporcional a la tensión de salida, que compara con una referencia interna de 2.45V, generando una señal de error, que se compara con la onda triangular (pseudotriangular), del oscilador, lo cual genera unos pulsos de onda cuadrada, de duración proporcional a la señal de error. Estos pulsos se aplican a ambas salidas, pero a través de unas puertas NOR de dos entradas, y al reloj de un biestable D, cuya entrada es Q con lo que cambia de estado en cada pulso. Las salidas Q y Q, del biestable, van a las otras entradas de las puertas NOR, esto garantiza que las salidas se disparen de forma alternativa, que traducido a cristiano, significa que un pulso se aplicará al transistor Q1, y el pulso siguiente al transistor Q2. Hasta aquí todo muy bonito, pero hemos dicho: Al pin16, se le lleva una señal proporcional a la tensión de salida ¿De qué salida, si hay cinco salidas? Y aquí viene la chapuza, por esto he titulado el párrafo como el gran error; las señales de -5V, -12V, y +3.3V, se ignoran (aunque este esquema, usa una pequeña corrección en alterna para +3,3V), y las de +5V, y +12V, se juntan para regularlas conjuntamente como una sola salida. Esto, (si las cargas fuesen constantes y definidas), podría funcionar, pero en la 13

práctica se traduce en que si aumentamos el consumo de por ejemplo +5V, su valor decrece, y el sistema reacciona subiendo la tensión, pero no hasta que se restablezcan los +5V, sino hasta que la patita 16, tenga de nuevo la tensión correcta, que en la práctica significa que los +5V siguen bajos, y los +12V, han subido por encima de su valor,......y los -5V, ....y los -12V, .....y seguramente los +3.3V. (Bueno, los -5V, y los -12V, han bajado, que para eso son negativos ). Esta es la razón por la que las fuentes ATX, tienen que funcionar con las cargas compensadas; dando tanto la lata, cuando las utilizamos como fuente convencional, usando una sola de las salidas. Hay que remarcar, que las antiguas AT, ni siquiera podían funcionar en vacío, ya que daban tensiones de salida por encima de sus valores nominales, y hay quien dice que también hay que cargar las salidas no utilizadas de las ATX, yo creo que no es necesario, pero si es cierto, que me he cargado varias jugando con ellas. El círculo se cierra Se ha visto como Q1, y Q2, manejados por una señal PWM, hacían circular corriente por el primario del transformador T1, que se inducía en el secundario, se rectificaba y se filtraba, para generar las distintas tensiones de salida que tienen este tipo de fuentes. También se ha visto como el circuito de control, generaba pulsos PWM, (cuya amplitud variaba, para corregir desviaciones de las tensiones de salida), atacando con ellos los transistores Q1, y Q2. Ahora veremos el camino que siguen estos pulsos para cerrar el lazo. Pero primero hay que recordar que Q1 y Q2, están conectados físicamente a la red, mientras que las salidas están aisladas de la red, mediante T1, (aquello de las dos masas). El circuito de control, a su vez está referenciado a tierra, que es la masa de la caja, la que tocamos, necesitamos por lo tanto, manejar Q1, y Q2, a distancia, es decir, sin tocarlos eléctricamente. De eso se encarga el transformador T2. En las fuentes ATX, hay tres transformadores de ferrita, el más grande es T1, los otros dos suelen ser iguales de tamaño, y el de en medio, suele ser T2. El tercer transformador (T3) genera los +5V permanentes, y una tensión auxiliar, que veremos ahora. En el caso que T2 y T3 no sean del mismo tamaño, T2 suele ser el más pequeño. Pues bien T2 recibe en el punto medio de su primario, una tensión auxiliar (de T3, a ver posteriormente), que es llevada a tierra mediante dos devanados en oposición, a través de Q5, y Q6, que en principio, por la polarización que veo, deben cortarse por 14

la activación de las salidas del integrado, que son drenador abierto, y saturarse, (o por lo menos conducir), por la polarización que le llega a través de R34 para Q5, (y R33, para Q6). Es decir Q5 y Q6, conducen por su polarización propia, y dejan de conducir porque el integrado cortocircuita su base a masa. Los pulsos se reflejan en Q1, y Q2, a través de los bobinados que hay entre base y emisor de ambos transistores, además, estos bobinados son independientes, lo que permite la configuración totem-pole. Queda otro bobinado, que es el que va del emisor de Q2 (y colector de Q1, es decir del punto medio del semipuente), al primario del transformador, (toda la corriente del primario, pasa por ahí), que no sé exactamente lo que es, puede ser: -Una realimentación negativa, para hacer los pulsos más suaves. -Una realimentación positiva, para hacer los pulsos más abruptos. -Una limitación de intensidad, por disminución de amplitud de los pulsos, bien por crear un flujo en oposición, biné por saturar el núcleo. Me inclino por creer que es un control de intensidad, ya que no veo ningún otro, y alguno tiene que tener. Y San se Acabó Quedaban por ver los +5V permanentes, que se obtienen mediante T3 y Q3. http://amdxxx.ru/_tbkp/pitanie/linkworld_LPJ2-18.gif Observemos que el transformador T3 tiene a su izquierda la red, y a su derecha, las bajas tensiones de salida referidas a masa, es decir que entre sus misiones está la de aislar la salida de la red. El optoacoplador U1, realiza la realimentación en tensión, y aísla también la salida de la red. El que ha dibujado el esquema, ha tenido el acierto de dibujarlo justo debajo de T3, con lo que es más fácilmente entendible. En general, los esquemas de estas fuentes son demenciales, para seguirlos con cierta lógica, pero chapeau por el autor de este, ya que se sigue con perfecta claridad a pesar de la complejidad, es un esquema limpio, elegante, bien distribuido, que ha permitido esta breve aventura. Importante insistir en el hecho que estas fuentes están conectadas parcialmente a la red de distribución eléctrica, además de trabajar con 300V 15

en continua, con todo el riesgo que esto conlleva, por lo tanto, no son para neófitos; sirva de aviso para quien leyere, ajeno a lo que se cuece por este foro, por lo que vuelvo a avisar, peligro de lesión grave, incluso de muerte. Volviendo al tema, el esquema lleva dibujadas dos masas, la real, sobre la que están referenciadas las tensiones de salida, y con la que trabaja el integrado PWM, y otra ficticia (la que lleva el triangulito), que ni es masa ni nada, ya que está casi en contacto con la red, y flotante respecto a la masa real, pero que viene de perlas para entender el funcionamiento; Al fin y al cabo, las masas son relativas. Por la parte izquierda de T3, asoman los 300V, y pasa la corriente a través del primario, por el transistor Q3, la resistencia R4, y masa. La puerta del transistor Q3, se polariza mediante R3+R5+R9, que le meterían 6,7V por puerta a Q3, y lo harían conducir hasta la saturación del canal (ON), lo que sería la muerte del MOSFET, ya que el primario de T3 no limita, pero....al conducir Q3, aumenta la caída de tensión en R4, lo que hace que disminuya la tensión puertafuente, pero además la tensión en R4 obliga a que conduzca Q4 (a través de R8), disminuyendo así la tensión de puerta de Q3. Esto sería el equilibrio estático. Veamos cómo se produce la oscilación; a través de un secundario, (el que está debajo del primario), se le mete realimentación positiva a Q3 por el camino C10 y R7, que hará que el transistor Q3 conduzca al máximo, (limitado como vimos anteriormente), mientras se carga C10. Cuando C10 está cargado, Q3 conduce menos, y la realimentación positiva, hace que pase al corte. Es decir estará oscilando por la carga y descarga de C10, y la frecuencia vendrá fijada por la constante RC, siendo R principalmente R7, y la corriente que atraviesa Q4. Mediante D5, se rectifica sobre C8 la tensión de este secundario, que alcanza un equilibrio por el consumo de R16, esta tensión positiva auxiliar, se utilizará para el optoacoplador, como veremos posteriormente. Como ya tenemos el circuito oscilando, tenemos impulsos en el secundario, que dependen de los tiempos de conducción del primario, (es un circuito flyback). Estos impulsos se rectifican a través de D7 y C18, para obtener los +5V permanentes, y a través de D9 y C15, para obtener una tensión mayor, que vimos ya que utilizaba la etapa intermedia de amplificación de pulsos PWM (Q5, y Q6). Los +5V obtenidos se aplican a través de U2 al diodo emisor del optoacoplador. El circuito integrado U2 es un TL431, que es como un zener programable, (físicamente parece un transistor), su funcionamiento es que a partir de una tensión de compuerta, empieza a conducir como un zener, por lo que si aumenta la tensión a la salida de +5V, empieza a pasar corriente por el diodo del optoacoplador, como consecuencia de ello el transistor del optoacoplador conduce, y hace que conduzca Q4, (ahora por una nueva vía), reduciéndose el ancho de los pulsos de conducción de Q3, con lo que los +5V decrecen nuevamente. 16

Esta es la forma de mantener los +5V en su valor correcto, la precisión y la variación con la temperatura, vienen determinadas por el TL431, y las dos resistencias de precisión R27, y R19. Me he encontrado ya varias fuentes con este circuito averiado, lo achaco a que (en las que he encontrado averiadas), este transistor venía sin radiador, otras fuentes llevan este transistor en el mismo radiador que Q1, y Q2, y de estas no he encontrado ninguna con los +5V permanentes averiados. Y con esto doy por cerrado el tema, que más que un debate, ha sido un monólogo. Con la interpretación de este esquema, he aprendido, y espero que quizás haya enseñado; errores en la interpretación, los habrá, que nadie es perfecto, pero creo que más o menos por ahí va la cosa.

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