Reparaciónes uso del medidor ESR

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Reparaciónes uso del medidor ESR
ESR RAPTOR
By manolo romero 2015.
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Manolo Romero, (Madrid-España), el 28 de marzo de 2015.
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Son pocas las personas que saben que los productos electrónicos tienen fecha de
caducidad.
Los motivos son variados, desde componentes diseñados para funcionar al límite,
pasando por la mala refrigeración, ausencia de disipadores, componentes de mala
calidad, etc.
Uno de los componentes más propenso a fallar son los condensadores electrolíticos.
Por su construcción son muy parecidos a pequeñas baterías electroquímicas, así que
tienen una vida limitada a 2000 ó 4000 horas de funcionamiento (dependiendo de la
calidad del fabricante)
Un factor muy importante que acorta mucho la vida de un condensador electrolítico es
la temperatura a la cual trabaja.
La moda de aparatos pequeños y mal refrigerados, con fuentes conmutadas de alta
frecuencia, añadido a la miniaturización de los circuitos, ha recortado sensiblemente la
vida de los condensadores electrolíticos.
¿CÓMO SUELEN FALLAR?
Las altas temperaturas terminan “secando” el dieléctrico del condensador, se reduce la
capacidad y aumenta la resistencia al paso de la corriente alterna, es decir, aumenta la
resistencia serie equivalente o ESR.
En muchos casos la mala calidad del componente, añadido a la falta de aditivos por
parte del fabricante para reducir costes, origina la aparición de gas hidrógeno que hincha
hasta reventar al condensador.
SÍNTOMAS DE FALLO.
El principal síntoma es el fallo de la fuente de alimentación que no arranca, en
ocasiones, alto rizado en la alimentación origina fallos o reseteos de ordenadores, DVD,
etc que se quedan sin corriente al activar motores, procesadores, y otros elementos con
alto consumo.
En amplificadores suelen aparecer ruidos de “barca motora”, zumbidos, poca
amplificación, etc
La ESR depende mucho de la temperatura, así que un condensador frío tendrá una ESR
mucho más alta que cuando está caliente.
Por ejemplo en fallo muy típico en las antiguas TV de tubo de rayos catódicos (TRC)
era el siguiente:
Al encender la TV, la imagen se ve mal en la parte superior, se ve torcida y con rallas,
una parte está negra.
Pasados unos minutos, (al calentar el TV), la imagen se arregla poco a poco hasta verse
bien.
Este fallo muy conocido por los técnicos de TV está originado por el fallo
(envejecimiento) de un condensador de 4,7uF del circuito de corrección del barrido
vertical.
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¿CÓMO SE VERIFICAN?
Para verificar el buen estado de un condensador electrolítico, hay que medir tres
variables.
- Su capacidad (con un capacímetro, un LCR o un polímetro con esta función)
- Su ESR (con un medidor de ESR)
- Su corriente de fuga (aplicando su tensión máxima de trabajo y un polímetro)
Para estas pruebas hay que desmontar el condensador de la placa y proceder a su
medición.
Como es lógico, desmontar todos los condensadores de la placa es algo lento, pesado, y
generalmente origina otros fallos o averías por despegue o rotura de pistas, poner los
condensadores al revés, etc
La experiencia nos dice que en la mayoría de los casos, un condensador averiado tendrá
una ESR alta, así que un primer paso para detectar componentes en mal estado es
utilizar el medidor de ESR.
¿Por qué el ESR? porque este medidor permite medir el estado del condensador en la
placa, sin necesidad de sacarlo de la misma.
Otro medidor muy interesante y que pocos conocen es el medidor de rizado, que nos
permiten detectar fallos en equipos digitales (PC, portátiles, etc) por un problema de
baja capacidad, y sin necesidad de desoldar ningún componente.
¿CÓMO SE UTILIZA UN MEDIDOR DE ESR?
Lo primero es desenchufar el aparato que vamos a reparar.
Después esperamos un par de minutos, muchas placas tienen unas resistencias de
“drenaje” para descargar los condensadores poco a poco, en otras ocasiones el consumo
del propio circuito origina esta lenta descarga.
Una vez abierto el aparato, y antes de tocar nada, procedemos a descargar todos los
condensadores, para ello empleamos una resistencia de alta potencia, una bombilla, o
cualquier elemento que tenga un consumo alto de corriente.
Una vez descargados, conviene cortocircuitarlos con un alicate de mango aislado para
de esta forma asegurar que la descarga es real, ya que en ocasiones una bombilla con el
filamento abierto o una resistencia quemada, puede hacernos pensar que el condensador
está sin carga cuando no es cierto.
En aparatos alimentados a baterías o con poca tensión, por ejemplo 12v, 24v etc,
también debemos descargar los condensadores ¿por qué?, la razón es muy simple, una
tensión de 12v no supone un peligro para nosotros, pero puede quemar el medidor de
ESR, el capacímetro o cualquier otro aparato de medida. (polímetro en ohmios).
Una vez descargados los condensadores procedemos a medir en sus extremos con el
ESR RAPTOR.
Un condensador en buen estado tiene poca o nula resistencia al paso de la corriente
alterna, dependiendo del valor (capacidad) del condensador, esta resistencia puede ir
desde los 7-20 ohmios para condensadores de 10uF hasta los cero ohmios para
condensadores mayores de 470uF.
Así un condensador de 10uF con una ESR de 8 ohmios está perfectamente bien,
mientras que un condensador de filtrado de 2200uF con una ESR de 3 ohmios está
definitivamente MAL.
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Es decir, el valor de ESR debe ser tanto menor como mayor sea la capacidad del
condensador, dicho de otro modo, a grandes capacidades la ESR debe ser cero, y solo
podemos tener algunos ohmios de ESR en condensadores pequeños, en todos los demás
casos, el condensador está mal.
Para saber cuales son los límites de resistencia dependiendo de la capacidad y el voltaje
del condensador, en el fichero comprimido, hay una tabla que enlaza el valor de
capacidad/tensión del condensador con su ESR máxima para un condensador en buen
estado.
VEAMOS TODO CON UN EJEMPLO:
Tenemos un reproductor de DVD que no enciende, al pulsar el interruptor, el led se
activa un segundo y después queda parpadeando con una luz muy tenue.
Desenchufamos el aparato de la red, y mientras esperamos un par de minutos a que se
descarguen los condensadores, vamos quietando los tornillos y la tapa.
Miramos la placa de la fuente de alimentación, vemos que un condensador grande de
1000uF está hinchado, a su lado hay otros que parecen estar bien.
Utilizando una bombilla de 220v/40w descargamos los condensadores, al hacerlo sobre
el condensador de 10uF/400v del primario de la fuente, un corto destello de luz nos
indica que ese condensador estaba cargado, no es habitual, pero sucede a veces,
Descargados todos los condensadores, unimos sus extremos con las puntas de un alicate
con mango aislado, vemos que no hay chispas, los condensadores están ahora sin carga
y podemos medir.
Encendemos el ESR RAPTOR, unimos sus puntas de medida, y marcan 1 ohmio, lleva
mucho tiempo sin usarse, así que con un destornillador pequeño ajustamos el
potenciómetro de ajuste de cero hasta leer 0.00 en el polímetro (en la escala de 20VDC),
Una vez ajustado, ya podemos soltar las puntas de prueba que teníamos unidas.
Medimos en extremos del condensador de 10uF/400v, nos marca 7 ohmios, es correcto
para un condensador con una capacidad tan baja.
Medimos el condensador hinchado de 1000uF/25v, nos marca 20 ohmios, está
claramente en mal estado.
Miramos otros condensadores de la placa.
Un condensador de 470uF/25v me marca 3 ohmios, no está hinchado, pero su valor de
ESR es alto, está mal, lo cambiamos.
A su lado otro condensador de 470uF/25v me marca cero ohmios, no está hinchado,
pero mirando su parte inferior, vemos que el sello de goma está hinchado y hacia fuera,
indicando que el condensador ha generado internamente gas y se va a hinchar en poco
tiempo, lo cambiamos también.
Después de cambiar los condensadores, (ojo con la polaridad), volvemos a medir la
ESR ya que son muchos los condensadores que al ponerlos vuelven a a fallar debido a
que llevan años en el cajón de los repuestos.
Cuando tenemos lecturas correctas, procedemos con cautela a encender el aparato,
conviene guardar algo de distancia, si los condensadores están puestos al revés o alguno
tiene fugas, o hay otro fallo en la placa, pueden reventar.
Al pulsar el botón de encendido el DVD arranca sin problemas, así que podemos
desenchufarlo y proceder a cerrarlo bien.
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Este ejemplo nos muestra como debemos proceder ante una avería, suponiendo que los
componentes en mal estado son los condensadores.
Otros elementos que suelen fallar son los chip osciladores de las fuentes conmutadas,
sus transistores de conmutación o algún diodo rectificador.
En el caso del fallo de un diodo llegará corriente alterna a los condensadores
electrolíticos de filtrado, hará que se calienten y que fallen, así que si cambiamos el
condensador, el nuevo volverá a fallar, incluso puede explotar.
Como podemos ver, la reparación no es solo cambiar condensadores, también hay que
preguntarse ¿por qué ha fallado el condensador? si es por mala calidad del mismo, por
el fallo de otro componente, por calor, etc
Así que antes de cambiar nada conviene mirar todos los semiconductores (diodos,
transistores, chip’s) con mucha atención, mirar si se ven quemados, descoloridos, o con
“puntos fundidos” en el plástico.
Cuando se quema un semiconductor suele dejar un olor característico, muchas veces
solo con oler la placa sabemos que hay algo quemado.
Por último, una simple medida con el polímetro en la escala de diodos sobre todos los
elementos, diodos, transistores, etc nos permite comprobar que no estén “cruzados” (en
cortocircuito) y el estado de la unión PN.
En el caso de los transistores verificamos también que no hay cortocircuito entre
colector y emisor.
Si dudamos del chip oscilador, podemos encender la fuente con una lámpara en serie de
220v/40w si la misma enciende a tope de brillo es que el chip oscilador está mal y su
transistor interno está en cortocircuito.
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