Fallo extraño: tono de barrido fuerte en SMPS, ¿ideas?

mi hermano tiene una computadora mac vieja que no funcionaba, así que me pidió que la arreglara, es una de esas mac de principios de los 90, una Macintosh Classic II.

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

Reemplacé todos los electrolíticos con tapas ESR bajas, incluida 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 iguales cosa en papel.

De todos modos, después de reemplazar esas partes (electrolíticos y MOSFET), la tapa de la fuente de alimentación se levanta, la computadora se enciende, el sistema operativo se carga y parece estar funcionando correctamente, sin embargo, hay un tono muy fuerte que parece provenir 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, muy alta, supongo que por encima del umbral auditivo humano (digamos 25 KHz), y comienza a descender lentamente, al principio apenas puede escucharlo, pero a medida que la frecuencia disminuye, puede escucharlo muy fuerte, el tono siempre está bajando, puedo compararlo con el sonido de un zumbador piezoeléctrico en computadoras viejas, en realidad no he esperado a que termine, lo apagué cuando el sonido está alrededor de 1 KHz, pero el sonido es tan intimidante que yo Puedo imaginar que el SMPS se derrita por completo en algún momento.

¿Podría ser que el primario del transformador no esté completamente muerto, sino dañado de alguna manera? ¿o que el electrolito de alguna manera se filtró al transformador?, ¿también puede ser que el MOSFET no sea el correcto?

¿Alguna idea de cuál podría ser el culpable? como dije, la fuente de alimentación funciona, pero es insoportable escuchar ese tono.

¡Gracias!

Supongo que el cambio en la frecuencia de conmutación se debe al cambio de temperatura debido al calentamiento de los componentes de la fuente de alimentación y no al tiempo de pared desde el encendido. Implica que hay al menos otro componente dañado en la PSU que requiere reemplazo. ¿Es estable el voltaje de salida mientras cambia el tono?
Gracias por la entrada, DeanB. El voltaje parece ser estable, el barrido de tono lleva una cantidad considerable de tiempo (minutos) y no he esperado tanto, principalmente porque es insoportable. Sin embargo, si lo apago y lo vuelvo a encender, la frecuencia del tono comenzará a descender desde el mismo punto que estaba antes de apagarlo, lo que me hace creer que lo que dices sobre la temperatura puede ser cierto, he intentado calentar los componentes. , no tuviste suerte, aunque no he intentado congelarlos. ¿Crees que el cambio de frecuencia de conmutación podría deberse a un optoacoplador defectuoso? o algo en el circuito de retroalimentación?
Si está diseñado para funcionar a 50 KHz o 100 KHz, entonces probablemente no pueda funcionar a 2 kHz como lo que está escuchando. Eso me hace pensar que la oscilación se impone a la frecuencia de funcionamiento de PS existente. ¿Es sensible a la carga? Encienda la unidad de disquete y vea si el tono se ve afectado.
El tono siempre cae, lo que significa que no es constante en una cierta frecuencia como 2k, lo que me hace creer que hay algo que se filtra o simplemente no funciona. Probaré el truco del disquete, es una buena idea. La computadora sigue funcionando mientras todo esto sucede, por lo que se suma más a la confusión...
¿Puedes agregar una foto de la fuente de alimentación? Marca el lugar de donde crees que proviene el sonido.

Respuestas (2)

El sufijo PBF al final de IRFBC40APBF significa sin plomo/cumple con RoHS. Debe ser una sustitución uno a uno con la pieza original.

Encontré un sitio web donde se describía el mismo síntoma . Evidentemente, es común y se llama el efecto de "bomba que cae". Lo más probable es que haya algunos condensadores electrolíticos defectuosos en la placa principal en la sección de audio que necesiten ser reemplazados. Simplemente seguiría adelante y reemplazaría los condensadores electrolíticos que pueda con seguridad.

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

Tenga mucho cuidado en los circuitos de alto voltaje que alimentan el CRT. ¡Hay voltajes letales presentes allí!

Wow, ese parece ser el problema, sin embargo, esos usuarios describen que suena en la placa base, el mío suena claramente en la fuente de alimentación, puse mi oído lo más cerca posible sin sorprenderme y eso es lo que me dice, muchas gracias por la respuesta tú, miraré la placa base. Y gracias por los esquemas!
Tenías razón, verifiqué la ESR en los capacitores smt en la placa base de la computadora y me sorprendió que la mayoría de ellos fueran malos y absolutamente fuera de las especificaciones, algunos de ellos ni siquiera fueron reconocidos por el medidor de ESR, cuando desoldé el primero. De repente, surgió ese desagradable olor a electrolito quemado, ¡y supe que esos eran los que causaban los problemas! ¡gracias!
+1; Nota: Verificación rápida, si es posible: Desconecte cualquier carga del SMPS. Si el efecto de "bomba que cae" desaparece, ¡bingomat! Vuelva a conectar diferentes subcircuitos hasta que reaparezca un sonido extraño para localizar el problema.
Puede ser increíblemente desafiante aislar una fuente de ruido en una unidad bajo prueba. Generalmente utilizo un estetoscopio de plástico o un tubo de papel enrollado para 'barrer' acústicamente el área para tratar de encontrar dónde el sonido es más fuerte. A menudo encuentro que la fuente rara vez está donde originalmente especulé que estaba.
Como nota al margen: reemplazar esos condensadores SMT en la placa base es simplemente doloroso, ya lo intenté con mi soldador y mi estación de retrabajo de aire caliente, solo quieren sacar los rastros de PCB, ¿trucos?
Nunca es una tarea fácil en una PCB multicapa. Es posible que deba usar dos hierros en cada pata y sacar el capacitor. En el peor de los casos, corte los cables y suelde la tapa nueva a los cables viejos :)
Puedo confirmar que el problema fueron esos condensadores de la placa base.
¡Excelente! Con suerte, la máquina le servirá bien en el futuro.

Nota de seguridad obligatoria: no trabaje en circuitos alimentados por la red a menos que esté capacitado para hacerlo. ¡Hay voltajes letales presentes! Ahora, ...

Es posible que su fuente de alimentación sea de 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. Dichos diseños a menudo funcionan con una frecuencia de conmutación inversamente proporcional a la potencia de salida, es decir, cuanto más potencia toma en el exterior, menor es 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 abajo.

  • Un componente defectuoso en el lado secundario (¿Tapa insertada con polaridad incorrecta? ¿Tapa operando más allá de su voltaje nominal máximo? ¿Diodo con corriente de fuga excesiva? ...)

  • ¿Un mal circuito de desaire? A menudo, los picos en el inicio del ciclo de retorno se sustituyen en un condensador a través de un diodo (algo así como 1 A, 1 kV, ultrarrápido). Si el diodo falla al abrirse, no se produce desaire, y si el transistor principal sobrevive, se calentará (IR A "Un mal controlador para el transistor principal"). El condensador de amortiguamiento debe descargarse continuamente y, por lo tanto, tiene una resistencia en paralelo (unos 10...100 kΩ). Si esta resistencia falla al abrirse, el transistor de potencia también está en peligro.

  • Un mal controlador para el transistor principal: si el transistor de conmutación principal no funciona como debe ser, es decir, no está completamente apagado o completamente encendido con transiciones realmente rápidas, se calentará. La alta temperatura cambiará su comportamiento. Sin embargo, en la mayoría de los casos, este 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 se funde, toma partes en su circuito impulsor con él.

  • 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 alto voltaje en el lado de salida. También es una posible causa de su problema: el electrolito, en lugares donde no debería estar, puede alterar el comportamiento del circuito (esto incluso explicaría por qué el oscilador de un diseño de frecuencia fija varía su frecuencia). Además, los electrolitos no son realmente saludables (sales extrañas, todo tipo de productos químicos alifáticos o a base de agua desagradables, lo que sea...) y son corrosivos. Antes de continuar, lave su placa de circuito con alcohol o agua con un detergente suave. No aplique energía a menos que la placa esté completamente seca de nuevo.

Muchas gracias por tomarse el tiempo para responder así, tiene sentido para mí. Mis pensamientos son lo que estás describiendo, principalmente electrolitos, ya limpié el tablero pero es posible que se haya caído en todos los lugares equivocados. También estoy apostando por algún componente con fugas ya que ya los probé fuera del circuito, tal vez debería agregar un voltaje inverso más grande y ver qué sucede, o tal vez pasé por alto algo. De cualquier manera, nunca tuve un SMPS que hiciera esto antes, funcionan, o se apagan, o suenan, ¡pero no barren! Gracias de nuevo, los mantendré informados.