Reparación y restauración electrónica


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Transceptor Kenwood TS-940S «muerto»

Aviso

El transceptor de HF Kenwood TS-940S es uno de los más míticos equipos de radioaficionado, con un excelente receptor, fuente incorporada, transmisor de 150W y acoplador automático motorizado. Esta unidad está aparentemente «muerta» y al conectarla solo se enciende la luz del S-Meter. Me comenta su dueño que el fallo era intermitente en un principio y se escuchaba un relé cada vez que se manifestaba el problema. También me comenta que la pantalla LCD auxiliar no tiene retroiluminación y que la luz del S-Meter parpadea aleatoriamente desde hace tiempo. Solucionaré estos problemas paso a paso.

Reparación de la alimentación – Arreglos en la placa reguladora AVR

Con referencia al problema principal, y sospechando obviamente de la fuente de alimentación integrada, procedo a abrir la unidad quitando los 8 tornillos marcados en la siguiente imagen para ver qué sucede. Hay que deslizar la tapa superior un poco hacia atrás antes de retirarla hacia arriba.

TS940_01_Apertura
Apertura del transceptor Kenwood TS-940S

El interior revela la fuente de alimentación a la izquierda, el acoplador automático a la derecha, los filtros y la unidad de potencia detrás del acoplador, etc. Mi zona de actuación será la fuente de alimentación, que puede verse señalada en la foto siguiente.

TS940_02_Zona Fuente
Interior del TS-940S

Me centro principalmente en la placa AVR, el regulador de voltajes, ya que probablemente la avería va a provenir de ahí. Mirando el esquema del Manual de Servicio compruebo todas las tensiones que ofrece la fuente y me encuentro con el primer problema, las tensiones marcadas en rojo en el gráfico siguiente no están presentes.

TS940_03_Tensiones
Tensiones faltantes en las salidas de la placa AVR

Es obvio que ninguna de las tensiones de +10 y +5 voltios existe. En el siguiente diagrama de bloques he representado en resumen cómo trabaja la fuente de alimentación de este equipo. Como puede verse, la tensión de +5V proviene de la de +10V. Por tanto lo más probable es que falle la rectificación de 11V. Al comprobar el puente de diodos veo que existe entrada, pero no salida.

TS940_04_Fuente Bloques
Diagrama de bloques de la fuente del TS-940S

Desmonto la placa AVR desconectando todos sus conectores (los numero antes según la serigrafía de la placa) y quitando los 4 tornillos que la anclan a la base. Rápidamente se ve el gran deterioro de los diodos que forman el puente Graetz o rectificador de onda completa.

TS940_05_AVR
Puente Graetz no integrado claramente deteriorado

Tan deteriorados están los diodos que al desmontarlos uno de ellos se me rompe al moverlo para sacarlo. La vista que me ofrece el microscopio revela que estaba fisurado longitudinalmente. Por tanto este era el problema. El contacto intermitente del diodo fisurado hacía que esta avería tuviera intermitencias.

HY-1138
Diodo fisurado, visto al microscopio digital

El esquema de la fuente dice que los diodos de este rectificador son del tipo U05B, que soportan 2,5A. En cambio los que he sacado son diferentes, lo cual evidencia que esta fuente ya ha sido reparada. Mirando las características de los diodos que acabo de extraer, modelo UBD204, veo que tan solo llegan a 1,7A.

TS940_07_Diodo original
Características de los diodos encontrados en la fuente frente a los originales

Por tanto aquí hay un problema de mala elección de componentes. Esta emisora es famosa por su mal diseño de la placa AVR, ya que los rectificadores alcanzan mucha temperatura. Se habla en diferentes foros de temperaturas de trabajo de 73ºC. Es habitual que los rectificadores acaben presentando problemas, como fue el caso que nos ocupa. Si a eso añadimos la elección de unos diodos de recambio que aguantan menos de lo que el esquema original recomienda, la avería está asegurada. Es cuestión de tiempo.

Mi elección para substituir los diodos originales es el 1N5401, un buen rectificador que soporta intensidades de hasta 3 amperios, por tanto mayor de lo que el fabricante había instalado originalmente.

TS940_08_Diodo Instalado
Diodo rectificador elegido como substituto

La siguiente imagen muestra la diferencia entre el diodo que habían instalado tras la primera avería del rectificador de 11 voltios y los que instalaré yo. Abajo, los diodos ya puestos en la placa AVR. Por cierto, la resistencia de 560Ω – 1/2W que se ve debajo será substituida más adelante por estar fuera de valor.

TS940_09_Diodos cambiados
Reparación del rectificador de 11V

Naturalmente al reparar el rectificador ni me planteo el estado del condensador C12, que le hace de filtro: lo cambio directamente, subiendo su valor de 6800µF / 16V a 25V. Compruebo el resto de la placa AVR en busca de componentes fuera de valor. El esquema siguiente muestra la placa AVR con todos los componentes substituidos.

TS940_10_Esquema Fuente
Componentes substituidos en la placa reguladora AVR (Click para agrandar)

La flecha roja muestra el rectificador cambiado (por los 4 diodos 1N5401). Los condensadores marcados en amarillo mostraban signos evidentes de deterioro. Los componentes marcados en azul se mostraron fuera de valor (como R21), claramente deteriorados (como C1 y C2, quemados y con 7nF frente a los 4,7nF teóricos) o presentaban fugas (como D9). Cambio también el transistor Q104, un 2SD1406, deteriorado por el calor. Tras estos cambios se corrige también un rizado en la tensión continua.

Corrección de los problemas de sobretemperatura en la placa AVR

Como mencioné anteriormente este equipo tiene un problema de diseño que hace trabajar la placa reguladora de tensiones a un régimen de temperaturas muy elevado. Hago una serie de pruebas chequeando temperaturas con una sonda y obtengo estos resultados:

TS940_11_Temperaturas
Análisis de temperaturas de la fuente (Click para agrandar)

Mientras que los ciclos de ventilación del radiador de la fuente que muestra el osciloscopio son correctos (activación del ventilador a los 46ºC y parada a los 37ºC), el rectificador recientemente substituido llega a los 70ºC, y el condensador C12 que le hace de filtro a 45ºC. Si bien el equipo podría trabajar así, con el tiempo se produciría un deterioro prematuro de los componentes, sobre todo del condensador C12. Este condensador capta calor del rectificador por disipación y va aumentando su temperatura progresivamente.

Hay múltiples soluciones, en muchos foros se habla de este problema. Hay quien ha optado por sacar el rectificador de la placa y mediante cables instalarlo en el radiador de la fuente. Esto aumentaría la temperatura del radiador y cambiaría los ciclos de ventilación calculados para la potencia original disipada. Otras personas optaron por sacar el condensador C12, elemento más crítico, para mediante cables instalarlo más lejos de los rectificadores. Sin embargo el calor no absorbido por C12 se disiparía a otras zonas de la placa, obviando que el filtro del rectificador debe estar lo más cerca posible de este.

Yo voy a intentar otra solución, que espero sea del agrado del dueño del equipo: instalar una miniturbina de 5V y tan solo 90mA de consumo. Hará un poco de ruido pero no será gran cosa y alargará la vida de los componentes mediante una considerable bajada de la temperatura de trabajo.

TS940_12_Turbina
Turbina sacada de un PC portátil viejo

La turbina irá atornillada al acoplador en uno de sus tornillos con una pieza fabricada con PCB de fibra de vidrio. Como puede verse en la foto superior he buscado un tornillo un poco más largo para compensar el grosor del soporte que he fabricado. La turbina instalada toma la alimentación del pin 1 del conector 7 de la placa AVR (ver esquema anterior), que es su salida de 5V.

TS940_13_Turbina instalada
Turbina instalada en el chasis del acoplador automático.

El generoso caudal de aire proporcionado por esta turbina es suficiente para mantener la placa AVR a una buena temperatura de trabajo, a cambio de un ruido más que aceptable. Las mediciones arrojan una bajada importante de la temperatura con la tapa del equipo puesta.

Reparación de la retroiluminación del LCD auxiliar

El transceptor Kenwood TS-940S tiene dos pantallas, una principal de tecnología fluorescente de vacío y otra auxiliar de tecnología LCD. Esta segunda es retroiluminada, aunque en esta unidad no funciona dicha iluminación. Para solucionar este problema desmonto la tapa inferior tal y como desmonté la superior y a continuación abato el frontal. Para hacerlo tengo que colocar el frontal fuera de la mesa de trabajo y aflojar los tornillos marcados en amarillo (uno a cada lado) en la siguiente imagen, para luego retirar los marcados en rojo (dos a cada lado), teniendo precaución de ir dejando caer poco a poco el frontal, que usará como bisagras los tornillos aflojados.

TS940_15_Frontal abatir
Abatimiento del frontal, rojo: retirar / amarillo: solo aflojar (al otro lado igual)

Desmontando los dos tornillos marcados en rojo en la siguiente fotografía puede extraerse el conjunto LCD Assembly – Switch Unit L.

TS940_16_LCD Sacar
Extracción del conjunto LCD Assy – Switch Unit L

Luego desconecto el cable que une ambas placas entre sí y desmonto la placa LCD Assembly sacando los 4 tornillos marcados en esta imagen.

TS940_17_LCD Desmontar
Desmontaje de la placa LCD Assy

Finalmente tengo acceso a las dos lámparas que dan luz a la retroiluminación y que están fundidas. La referencia del recambio Kenwood es B30-0835-08, pero no es fácil encontrarlas. Bastará con poner dos lámparas de 9V – 60mA sin olvidar pasar las fundas verdes de goma de las viejas a las nuevas.

TS940_18_LCD Lámparas
Substitución de las lámparas de retroiluminación de la pantalla LCD

Pruebo la pantalla con resultado positivo. Recordar que este equipo tiene en la trampilla superior deslizante una serie de controles entre los que se incluye el regulador de contraste del LCD.

Reparación del problema de la luz del S-Meter

Según comentaba el dueño del equipo, la iluminación del S-Meter hacía tiempo que fallaba. Variaba de intensidad de manera aleatoria. Pensando que se trataba de un posible mal contacto comprobé la estabilidad de la luz moviendo cables y conectores. Fue al tocar la placa Switch Unit A que empezó a manifestarse el fallo. Acotando más el problema llegué a la conclusión de que uno de los tornillos de masa de la placa Switch Unit A estaba flojo.

TS940_19_Tornillo Luz
Masa floja

Dicho tornillo está ubicado detrás del frontal, bajo los switches Vox/Man, Full/Semi del Vox Control. En el siguiente vídeo puede verse cómo llegué al diagnóstico exacto del problema.

Decido luego cambiar además la vieja iluminación de lámparas por una iluminación Led más uniforme. Para ello desmonto el chasis del S-Meter sacando los 2 tornillos siguientes.

TS940_21_SMeter Sacar
Desmontaje del chasis del S-Meter

La idea es substituir las dos lámparas (de 14V – 80mA) por una tira de 3 Leds de color blanco cálido (4200ºK). En el siguiente esquema de la placa Switch Unit A puede verse el cambio a efectuar.

TS940_22_Esquema Leds
Cambio de lámparas incandescentes por Leds

La instalación de la tira de leds se asegura con un aislante de cinta Kapton y cinta de doble cara de fijación fuerte. La foto inferior no muestra la versión definitiva, en la que usé un cable más fino que evita la curvatura del primer Led.

TS940_23_SMeter Led
Instalación de Leds al S-Meter

Una vez montado todo el conjunto y con la nueva iluminación instalada en el equipo el transceptor presenta un aspecto mejor.

TS940_24_Iluminación
Kenwood TS-940 estrenando iluminación

Comprobación de las pilas internas

Aprovechando que el equipo está abierto no solo compruebo tensiones y frecuencias. Reviso también las dos pilas internas que posee. Una de ellas está ubicada en la placa Switch Unit L, justo detrás de la pantalla LCD. Es de 3V. Compruebo su estado y tensión.

TS940_25_Pila_LCD
Comprobación de pila 1

Nota: El portapilas que se ve en la foto anterior no es original, pero es una buena solución para poder poner pilas CR2032 fácilmente.

La segunda pila está en la Digital Unit. Para acceder a ella desmonto el chasis del altavoz, quitando los 4 tornillos marcados en la siguiente fotografía.

TS940_26_Pila_DU_1
Desmontaje del chasis del altavoz

Luego desmonto la tapa de la Digital Unit sacando los 8 tornillos que posee alrededor. La pequeña placa que se ve a la izquierda es el conversor DC-DC que da la tensión de 44V al display de fósforo.

TS940_27_Pila_DU_2
Desmontaje del blindaje de la Digital Unit

Finalmente tengo acceso a la segunda pila, también de 3V. Compruebo su estado y tensión.

TS940_28_Pila_DU_3
Comprobación de la pila 2

Comprobaciones varias

Otros detalles a comprobar pasan por los dos ventiladores, que deben estar limpios. El de la unidad de potencia de RF está perfecto, pero el de alimentación necesita un repaso. Abro la tapa trasera del radiador para acceder a él.

TS940_29_Vent Fuente Tapa
Acceso al ventilador de la fuente

Teniendo acceso a las aspas puedo limpiarlas. Se pueden desmontar aflojando un pequeño tornillo que tienen en el eje.

TS940_30_Vent Fuente Polvo
Ventilador preparado para la limpieza

Finalmente cambio tornillería deteriorada u oxidada y engraso un poco la trampilla deslizante superior, ya que le cuesta bastante el movimiento.

TS940_31_Engrase
Engrase de la trampilla superior

Se comprueba el equipo en RX y en TX, aunque dadas mis condiciones de antena con ruidos de S9 espero la comprobación definitiva de su dueño. No obstante contacto en una primera llamada con Eslovenia y puedo oír mi señal en diferentes receptores WebSDR. Doy el equipo por reparado.


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Plastificadora A3 atascada

La plastificadora Fellowes Cosmic 2, de formato A3, permite hacer plastificados por fusión generando calor mediante dos rodillos calefactados. Esta unidad ha quedado atascada y un fuerte ruido mecánico acompaña esta anomalía.

Plast01_ID
Plastificadora Fellowes Cosmic 2-A3

Se ve una lámina de plastificado atascada a su salida, y al no poderla sacar con la palanca de liberación tengo que proceder a abrirla. Quito los 4 tornillos que hay en su base.

Plast02_Abrir
Tornillos a extraer en la base

La tapa superior sale a presión hacia arriba, con especial atención en las tres pestañas ubicadas en diferentes puntos. Estas pestañas unen la tapa superior con el frontal.

Plast03_Pestañas
Desmontaje de la tapa superior

Para poder sacar la lámina atascada tengo que desmontar el elemento fusor, que se compone de dos rodillos, sus respectivos dispositivos calefactores, el motor que los acciona y una resistencia NTC que controla la temperatura. Se desmonta quitando 2 tornillos de cada lado, como muestra la siguiente imagen.

Plast04_Fusor
Desmontaje del elemento fusor

También tengo que desconectar todos los cables que van del elemento fusor a la placa de control. Son 4 conectores: motor, resistencia NTC y los dos cables de los calentadores.

Plast05_Conexiones
Desconexión del elemento fusor

Tengo que desmontar el conjunto del motor para liberar los rodillos por el lado izquierdo. Para ello quito los dos tornillos marcados. El conjunto saldrá aplicando un pequeño giro que libera una pestaña (a simple vista es fácil de entender). Se soltará un muelle, que al montar se tiene que volver a enganchar. No tiene demasiado misterio.

Plast06_Motor
Desmontaje del conjunto del motor

Para liberar los rodillos por el lado derecho tengo que quitar la pieza que les sirve de soporte. Quitando los tornillos indicados en rojo en la siguiente fotografía y desenganchando el resorte marcado en verde saldrá la pieza blanca, que libera los rodillos.  Si hay cables embridados a ella se tiene que quitar la brida. Este resorte marcado con la flecha también existe en el lado izquierdo. Lo desengancho también.

Plast07_Ejes
Liberación de los rodillos, paso 1

Ahora puedo sacar la pieza que mantiene los rodillos en su posición original, con cuidado de no estirar demasiado de los cables que pasan por ella. Al sacarla ambos rodillos quedan libres por su lado izquierdo.

Plast08_Ejes2
Liberación de los rodillos, paso 2

En este punto puedo separar los rodillos de sus resistencias calefactoras y entre sí para sacar los restos atascados. No están pegados a los rodillos porque estos están fabricados de un material especial que evita este hecho.

Plast09_Sacar restos
Extracción de los restos atascados en el elemento fusor

Una vez realizado el limpiado de los rodillos vuelvo a montar todo siguiendo inversamente los pasos de desmontaje y pruebo la plastificadora. Observo que en frío va perfecta, pero en caliente adquiere un ruido en los engranajes del motor bastante molesto. Abro de nuevo la plastificadora y engraso los engranajes del lado izquierdo y, del lado derecho, los ejes marcados en la siguiente imagen. Uso grasa especial, no aceite lubricante.

Plast10_Engrase
Zona de engrase de los rodillos

Una vez engrasado el sistema vuelvo a cerrar y pruebo con resultado positivo. Este último problema era debido a que los rodillos al calentarse experimentan una dilatación. Dicha dilatación produce un aumento de la fuerza sobre la pieza que alberga los ejes de los rodillos. Sin grasa suficiente esta fuerza se transmite longitudinalmente al lado izquierdo, donde está el conjunto del motor, que acusa una vibración audible. La plastificadora ha quedado reparada.


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Amplificador de RF Zetagi B150 sin potencia

Se trata de un amplificador lineal de RF para la banda de 11m Zetagi B150 que no proporciona señal a su salida. La alimentación funciona aparentemente de manera correcta. Necesito abrirlo, comenzando por sacar los tornillos frontales, marcados en la siguiente fotografía.

Amplificador de RF Zetagi B150
Amplificador de RF Zetagi B150

A continuación retiro la tapa posterior, con especial cuidado de irla sacando de ambos lados simultáneamente para evitar que se encalle. Sale deslizándola en dirección de la flecha amarilla.

Apertura de la tapa posterior
Apertura de la tapa posterior (Atención: deslizar de ambos lados por igual)

Después quito la tornillería trasera e interior, marcadas en la siguiente imagen de rojo y magenta respectivamente.

Desmontaje de la placa de circuito impreso
Desmontaje de la placa de circuito impreso

Con esto ya tengo la placa de circuito impreso liberada y la puedo retirar. Al cogerla detecto el primer problema: una soldadura defectuosa en uno de los conectores, que puede verse en el siguiente vídeo.

Aparte de repasar esta soldadura voy a comprobar unos puntos clave que he marcado en el esquema de este equipo. En primer lugar el transistor final, que podría estar dando problemas. En segundo lugar los condensadores electrolíticos, por seguridad, serán substituidos.

Esquema del Zetagi B150 con las zonas de actuación (Click para agrandar)
Esquema del Zetagi B150 con las zonas de actuación (Click para agrandar)

Para facilitar la manipulación del circuito desconecto el panel frontal desoldando las 4 conexiones de los interruptores. También desueldo el cable de alimentación, que al estar deteriorado será substituido por uno nuevo.

Desconexión de cableado
Desconexión de cableado

La comprobación del transistor final, un MRF455 con encapsulado 211-07, responde al siguiente gráfico cuyos pasos se siguen en sentido horario. El tester debe ponerse en modo comprobador de diodos.

Comprobación del transistor final MRF455
Comprobación del transistor final MRF455

Si la lectura en el paso 3 es muy alta o la progresión de los pasos arrojan resultados diferentes a los expuestos en el anterior gráfico el transistor debe substituirse. En este caso los resultados son dudosos y no muestran un funcionamiento satisfactorio del transistor, por lo que procedo al cambio. Con referencia a los condensadores electrolíticos se cambian por precaución.

Substitución de componentes
Substitución de componentes

Tras la substitución de los componentes anteriores se comprueba el funcionamiento del amplificador con una emisora de CB, obteniendo resultado positivo.