Reparación y restauración electrónica

Transceptor Kenwood TS-940S «muerto»

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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.

Autor: José J. Barceló Sarria

Técnico Especialista en Electrónica de Comunicaciones. Técnico Especialista en Medios Audiovisuales.

9 pensamientos en “Transceptor Kenwood TS-940S «muerto»

  1. Impecable trabajo y presentación.
    Felicidades por el blog.
    Saludos,
    Manuel

  2. Hola buenas tardes,ten un ts940s, enciendo el equipo y no me marca la frecuencia en el digital,tampoco tengo recepcion, hay dias que funciona y otros no. no se cual seria el problema,ademas no me ajusta el zintonizador,escucho que funciona los moptores ,pero alparecer no mueve los tandem. . Agradezco este informe que realizaste,muy instructivo.gracias.abrazo y Felices Fiestas y buen comienzo del 2020.Atte. LU1HJ Horacio VILLA CARLOS PAZ CORDOBA ARG.

  3. Jose,excelente comentarios sobre el ts940s y el blog . Felicitaciones . LU1HJ Oscar Horacio Ledesma

  4. Excelente exposicion: Mi ts 940s presenta uno de los condesadores de 2200 mf de 50 V, abombado sugestivo de deterioro Placa AVR. A reemplazarlos todos.

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