Extraño fracaso: Tono de barrido fuerte en SMPS, ¿ideas?

Question

Mi hermano tiene un viejo ordenador mac que no funcionaba, así que me pidió que lo arreglara, es uno de esos macs de principios de los 90, un Macintosh Classic II.

Así que lo abrí y encontré electrolito por toda la fuente de alimentación, algunas de las tapas secundarias lo filtraron, también descubrí que el MOSFET estaba quemado, los diodos shotky parecían "calentados" porque incluso el número de parte se borró, pero probaron bien, probé todos los demás componentes con mi multímetro y el resto probó bien (además del mosfet y el fusible).

Reemplacé todos los electrolíticos con tapas de baja ESR, incluyendo la tapa del depósito principal, y también reemplacé el MOSFET, el mosfet no era exactamente la misma parte IRFBC40A (original) vs IRFBC40APBF (reemplazo) pero comparé ambas hojas de datos y parecen ser la misma cosa en el papel.

De todos modos, después de reemplazar esas piezas (electrolíticos y MOSFET) la fuente de alimentación tapa, el ordenador se enciende, el SO se carga y parece funcionar correctamente, sin embargo hay un tono muy fuerte que parece venir de algún lugar entre el FET y el transformador, no puedo decir exactamente cuál está vibrando ya que ambas partes están muy juntas.

Este tono comienza en una frecuencia muy alta, supongo que por encima del umbral de audición humano (digamos 25KHz), y comienza a barrer hacia abajo lentamente, primero apenas se puede oír, pero a medida que la frecuencia disminuye, se puede oír muy fuerte, el tono siempre está barriendo hacia abajo, puedo compararlo con el sonido de un zumbador piezoeléctrico en los viejos ordenadores, en realidad no he esperado a que termine, lo he apagado cuando el sonido está alrededor de 1KHz, pero el sonido es tan intimidante que puedo imaginar que el SMPS se funde completamente en algún momento.

¿Podría ser que el primario del transformador no esté completamente muerto, sino dañado de alguna manera? o que el electrolito se haya filtrado de alguna manera en el transformador?, ¿podría ser también que el MOSFET no sea el correcto?

Como dije, la fuente de alimentación funciona, pero es insoportable escuchar ese tono.

Gracias.

Answer 1

El sufijo PBF al final de IRFBC40APBF significa que no contiene plomo y que cumple con las normas RoHS. Debe ser una sustitución uno a uno con la pieza original.

Encontré un sitio web donde se describió el mismo síntoma . Es evidentemente común, y se llama el efecto "bomba que cae". Lo más probable es que haya algún condensador electrolítico malo en el tablero principal en la sección de audio que necesitan ser reemplazados. Yo simplemente seguiría adelante y sustituiría los condensadores electrolíticos que puedas con seguridad.

También encontré un sitio web con una guía de reparación: Classic Mac Tech Docs, v2.0 Tiene esquemas de fuentes de alimentación, etc. y es una buena referencia general. (Recomiendan reemplazar C1 como precaución - su kilometraje puede variar)

Ejercicio extrema precaución en los circuitos de alta tensión que alimentan el TRC. ¡Hay tensiones letales presentes allí!

Answer 2

Nota de seguridad obligatoria: no trabaje en circuitos alimentados por la red eléctrica a menos que esté capacitado para ello. Hay tensiones letales. Ahora, ...

Es posible que su fuente de alimentación sea del tipo flyback con frecuencia de conmutación variable. Todavía tiene un ciclo de trabajo, excepto que este ciclo de trabajo no se deriva de un oscilador de frecuencia fija, sino de una frecuencia variable que actúa alrededor de la ruta de alimentación. Este tipo de diseños suelen funcionar con una frecuencia de conmutación inversamente proporcional a la potencia de salida, es decir, cuanta más potencia se lleve al exterior, más baja será la frecuencia.

Algunas posibles razones por las que su fuente de alimentación reduciría lentamente su frecuencia de conmutación cuanto más tiempo funcione:

• Un componente defectuoso en una de las placas que se suministran, es decir, la fuente de alimentación está bien, pero otro problema más adelante.

• Un componente defectuoso en el lado secundario (¿Capuchón insertado con polaridad incorrecta? ¿Capuchón funcionando por encima de su tensión nominal máxima? ¿Diodo con excesiva corriente de fuga? ...)

• ¿Un mal circuito de desprecio? A menudo, los picos al inicio del ciclo flyback se suben a un condensador a través de un diodo (algo así como 1 A, 1 kV, ultrarrápido). Si el diodo falla abierto, no se produce el snubbing, y si el transistor principal sobrevive, se calentará (GOTO "Un mal driver para el transistor principal"). El condensador de snubbing necesita descargarse continuamente y por eso tiene una resistencia en paralelo (unos 10...100 kΩ). Si esta resistencia falla abierta, el transistor de potencia también está en peligro.

• Un mal conductor para el transistor principal: Si el transistor principal de conmutación no es conducido como debería, es decir, no está totalmente apagado o totalmente encendido con transiciones realmente rápidas, se calentará. La alta temperatura cambiará su comportamiento. Sin embargo, en la mayoría de los casos, esto no será un proceso lento como el que mencionas, sino un evento bastante sorprendente, que a menudo incluye una pequeña explosión. Compruebe todos los componentes del controlador. A menudo, cuando el transistor principal explota, se lleva consigo partes de su circuito conductor.

• Además, el electrolito es conductor. Esto es un peligro para la seguridad, porque el electrolito derramado a través de la barrera entre el primario y el secundario puede permitir que haya alta tensión en el lado de salida. También es una posible causa de tu problema: el electrolito, en lugares donde no debería estar, puede alterar el comportamiento del circuito (esto explicaría incluso por qué el oscilador de un diseño de frecuencia fija varía su frecuencia). Además, el electrolito no es realmente saludable (sales extrañas, todo tipo de productos químicos alifáticos o a base de agua desagradables, lo que sea...), y es corrosivo. Antes de seguir adelante, lave la placa de circuitos con alcohol o agua con un detergente suave. No aplique energía a menos que la placa esté completamente seca de nuevo.