conserto de fonte, Notas de estudo de Administração Empresarial

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Manuteção de fontes chaveadas

para computadores ( PC )

* Análize de circuitos

* Dicas de defeitos

* Esquemas elétricos

* Pinagem dos conectores

* Substituição de peças

Há alguns anos atrás, - na época do XT - o conserto de fontes de micro fazia parte da rotina de qualquer técnico em informática. Com a chegada do 286 e a redução de tamanho e custo (e qualidade) das fontes, a troca passou a ser comum, e raramente se consertava elas. Assim foi durante um bom tempo, até os dias atuais. Mas, hoje em dia a disparada do valor do dólar fez com que o custo das fontes - a maioria importada dos países asiáticos - subisse igualmente, o que faz com que o conserto das fontes pifadas se torne mais lucrativo que a troca. Muito dos que estão lendo esse texto agora provavelmente tem guardada em algum lugar uma pilha de fontes pifadas, e a esperança de algum dia poder consertá-las e evitar a compra de fontes novas. O objetivo desse artigo é ajudar aqueles que querem consertar essas fontes, mas não tem a mínima idéia de por onde começar.

UMA FERRAMENTA MUITO IMPORTANTE

Antes de mexer nas fontes, seria interessante você possuir aquela ferramenta importantíssima para qualquer técnico que trabalha com coisas que se liga na tomada: a lâmpada serie. A construção dela é simples, barata e economizará muitos fusíveis, semicondutores, sem falar nos estouros e fumacinhas. Para ter uma lâmpada serie na bancada, simplesmente acrescente uma tomada universal com uma lâmpada incandescente em série com o fio fase. Neutro e terra são ligados normalmente na rede.

FONTE DE UM COMPUTADOR AT

Tudo bem, eu sei que o interesse maior é consertar fontes ATX, por serem as mais usadas atualmente, e também as que mais pifam, mas antes de partir para as ATX vamos conhecer uma fonte AT. O circuito delas se parece bastante, por isso o conhecimento do circuito da fonte AT facilitará o entendimento das ATX, que em sua maioria usam o mesmo circuito, com a adição de uma fonte stand-by e um regulador de 3.3 volts.

Esse é o esquema de uma fonte AT das mais simples.

A partir de agora,vamos estudar cada estágio da fonte, citando os possíveis defeitos ao longo do texto, recomendamos que você pesquise na internet e consiga esquemas bem legíveis para estudar mais a fundo.

DEFEITOS RELACIONADOS

Como eu disse antes, essa é a área da fonte onde acontece boa parte dos defeitos, e no caso das AT, a maioria dos defeitos. São eles:

• Fonte queimando fusível: Transistores em curto ou com fuga. Na maioria dos casos de queima dos transistores, os resistores e diodos ligados nas suas bases também queimam.
• Não liga, tem tensão nos capacitores do dobrador e os transistores estão bons: Resistores de partida abertos.
• Às vezes liga, às vezes não: Um dos resistores aberto.
• Aquecimento excessivo dos transistores: Capacitores de acoplamento (C7 e C8) secos. Mais provável de acontecer em fontes muito velhas.

RETIFICAÇÃO E FILTRAGEM

Aqui temos a parte da saída da fonte, onde raramente aparecem defeitos, salvo nos casos de travamento da ventoinha. Veja imagem ao lado >> No lado esquerdo do desenho, temos os enrolamentos secundários do transformador principal. Após ele, existem os diodos retificadores das saídas de +5 e +12 volts(esses diodos ficam no dissipador ), e alguns diodos menores que retificam a tensão das saídas negativas. A tensão pulsante que sai do transformador é maior que a tensão das respectivas saídas. Os pulsos nas saídas dos retifica- dores de 5 volts têm uma amplitude media de 10 a 14 volts, e os das saídas de 12 volts variam entre 24 e 28 volts. Aplicando essa tensão de forma pulsada na bobina L1 e controlando a largura dos pulsos, temos a regulação da tensão na saída. L1 é a bobina toroidal que fica depois do dissipador dos diodos. Na verdade são varias bobinas enroladas no mes- mo núcleo. Ela serve para armazenar a energia que o transformador manda pulsadamente e entregá-la para os capacitores. A razão de serem todas enrola- das sobre o mesmo núcleo é manter a uniformidade das tensões nas saídas, independentemente da corren- te que está sendo exigida de cada uma delas. Se essa bobina queimar, é preferível reaproveitar os semicondu- tores da fonte e jogar o resto fora, pois os capacitores com certeza também estarão imprestáveis devido a sobre-tensão que sofreram.

Além disso, é bastante difícil achar uma bobina com as mesmas características da original, e se a bobina substituída tiver alguma diferença nas relações de espiras, as tensões na saída ficarão desiguais, podendo, por exemplo, a saída de 12 volts ficarem com 16 volts. É raro os diodos entrarem em curto; geralmente isso só acontece quando eles não tem um bom contato térmico com o dissipador, ou a fonte é submetida a curto. Os resistores e capacitores cerâmicos ligados nos diodos servem para suavizar a comutação deles, diminuindo assim o stress da junção e aumentando a vida útil deles. Os resistores em paralelo com as saídas servem para fazer um mínimo de carga na saída da fonte, para ela poder funcionar mesmo quando ligada fora da CPU. Também ajudam as tensões das saídas de menor corrente a não subirem demais, pois a corrente exigida delas é inconstante e sempre baixa.

DEFEITOS RELACIONADOS

• Fonte emite um "tic", mas não liga: Algum dos diodos em curto.
• Funcionamento instável e tensões altas nas saídas: Bobina toroidal em curto.
• Uma das saídas com tensão anormalmente baixa: Capacitores dessa saída secos.

ALIMENTAÇÃO DO CIRCUITO DE CONTROLE

Esse circuito não chega a ser considerado um bloco, mas é interessante falar nele devido aos defeitos que nele aconte- cem envolvendo esses poucos componentes.A alimentação do circuito de controle é retirada do retificador da saída de 12 volts ( D23 ) nas fontes AT, e da fonte stand - by nas fontes ATX. Como ele é ligado antes da bobina toroidal, no mo - mento que a fonte for ligada e o circuito auto - oscilante do primário começar a funcionar, a tensão nele chegará a um valor suficiente para fazer o circuito de controle começar a funcionar bem antes que as tensões nas saídas cheguem aos seus valores nominais.

DEFEITOS RELACIONADOS

Os únicos componentes que costumam apresentar defeitos nessa área são os capacitores, e mais raramente o resistor, que pode abrir caso o integrado do circuito de controle entre em curto. Em todos os casos, a alimentação do circuito de controle fica prejudicada, podendo causar vários defeitos diferentes:

• Não liga e fica emitindo um ruído.
• Funciona fora do gabinete, mas ao conectar na CPU não consegue partir.
• Liga, mas a CPU não inicializa: Nesse caso, isso acontece porque as tensões nas saídas estão abaixo do normal e / ou o sinal de "power good" está ausente.
• Tensões baixas na saída, emissão de ruído e superaquecimento dos transistores.

CIRCUITO DE CONTROLE.

Aqui temos a parte mais com- plexa da fonte e felizmente,com menor incidência de defeitos. Veja imagem ao lado >> Esse circuito controla o chavea- mento dos transistores do lado primário através do transforma- dor de acoplamento T2,e geral- mente se baseia na tensão da saída de + volts, para regular todas as saídas. O integrado usado na maioria absoluta das fontes é o TL494, que tem vários"clones" de outros fabricantes, incluindo alguns com nomes bem diferentes, por exemplo: Ka7500 ( Fairchild e outros ), IRM302 ( Sharp ) e M5TP494N ( Mitsubishi ). Ele é alimentado pelo pino 12.

Os pulsos de controle saem dos pinos 8 e 11, que são os coletores de dois transistores que ele possui internamente, e os emissores são os pinos 9 e 10.

SENSOR DE CORRENTE.

Esse circuito existe apenas em algumas fontes mais elaboradas, e serve para limitar a largura dos pulsos nos transistores do circuito chaveador, evitando que eles queimem no caso de ser exigida da fonte uma corrente maior do que ela pode fornecer.

No canto direito superior do desenho, temos o transformador T3, que tem o primário ligado em série com o enrolamento primário do transformador principal.

O sinal no secundário dele é retificado, filtrado, passa por alguns resistores e é aplicado no pino 15 do TL494, que como já vimos é a entrada de um dos comparadores dele, que nesse caso é usado para a proteção.

Veja a seguir o diagrama do sensor de corrente

A SEGUIR ESTUDAREMOS AS FONTES ATX:

FONTES ATX - UM POUCO DE HISTÓRIA

Com a chegada dos últimos processadores da família 486 e do barramento PCI, apareceu também a tensão de 3. volts, que mais tarde viraria um padrão de mercado para a alimentação das memórias e do barramento do processador, a tensão conhecida como " VIO ". No começo, essa tensão era gerada na placa mãe, por um regulador linear, a partir dos 5 volts da fonte. Com a chegada dos processadores “Pentium” alimentados com 3. volts, surgiu a necessidade de um regulador com maior capacidade de corrente, o que também exigia mais espaço na placa. Alguns fabricantes de micros " de marca ", ( IBM, Compaq, HP e afins ), já haviam achado a solução para esse problema : A própria fonte já tinha uma saída de 3.3 volts, eliminando a necessidade do regulador na placa mãe. Alem disso, muitos desses “micros” tinham o recurso de poderem ser desligados via software, coisa que até então era impensável nos micros padrão AT. Ao mesmo tempo, as placas mãe passaram a ter vários dispositivos integrados nelas, eliminando a necessidade das famosas placas controladoras. Portas seriais, paralelas, entrada de joystick, e em alguns casos até mesmo som e vídeo passaram a fazer parte da placa. Como todo costume vira lei, essa tendência virou o que hoje é conhecido como padrão ATX. Conectores próximos e agrupados, possibilidade de se ligar e desligar o computador via software, e uma nova fonte, com apenas um conector encaixado na placa, para o alivio de todos aqueles que já queimaram uma placa mãe por terem invertido os conectores da fonte. Bem, vamos para o que nos interessa: como funciona uma fonte ATX.

O QUE A FONTE ATX TEM QUE A AT NÃO TEM?

Veja a seguir o diagrama de uma fonte ATX..

Como já analisamos os blocos comuns aos dois tipos de fontes, vamos ver agora os circuitos adicionais que a fonte ATX possui. O controle do liga/desliga da fonte ATX geralmente é feito no pino 4 (dead time control) do TL494. A tensão nesse pino limita a largura dos pulsos na saída à medida que aumenta. Se esse pino for levado a uma tensão de cerca de 4 volts, o chaveamento é totalmente inibido. Alguns circuitos mais raros desligam a fonte desligando a alimentação do TL494.

O segundo método, um pouco mais raro, é simplesmente ter um retificador, bobina e filtro indepen- dentes para a saída de 3.3 volts. Nesse caso, ela é uma saída como qualquer outra, passando inclu- sive pela bobina toroidal. Esse método não dissipa calor como o regulador linear, mas não existe uma regulagem efetiva dessa tensão, podendo ela ficardemasiadamente alta ou baixa conforme a fonte e placa mãe que estiverem sendo usadas. O terceiro método é o mais eficiente, mas também o mais complexo : o uso de um regulador chaveado. Nesse caso, temos um FET controlado por um circuito PWM e uma bobina, com um extremo ligado ao FET e um diodo ao terra, e outro extremo ligado na saída de 3.3 volts. Em muitos casos, a portadora de referencia para o chaveamento desse FET é retira- da do próprio TL494, sendo o circuito de controle do FET apenas um comparador, que compara a por- tadora com o sinal vindo de um amplificador de erro que monitora a tensão na saída. É um circuito encontrado bastante em fontes IBM. Algumas fontes tem um fio que traz a referência para a regula- gem dessa tensão diretamente do conector de saída, para garantir uma regulagem mais efetiva.

DEFEITOS RELACIONADOS

• Liga e desliga - regulador em curto, fazendo que a tensão suba demais e a proteção desligue a fonte.
• Computador não inicializa - Regulador inoperante, fazendo que a tensão nessa saída seja nula.

CONTROLE DE VELOCIDADE DA VENTOINHA

Algumas fontes - sejam elas AT ou ATX - possuem um circuito que controla e velocidade da ventoinha, e traz como vantagem a redução do ruído da ventoinha, visto que ela vai girar com a velocidade ape- nas necessária para manter a fonte numa temperatura aceitável, acelerando quando for necessário.

Como podemos ver, o variação da resistência do termistor conforme a temperatura vai variar a polarização na base do primeiro transistor, quevaria a tensão na base do segun- do e consequentemente a tensão que chega à ventoinha varia junto, variando a velocidade dela. Algumas fontes mais elaboradas, possuem um sensor de corrente para a ventoinha que desligam a fonte no caso dela travar. Algumas fontes também desligam - se a temperatura subir demais. Geralmente esse termistor é preso no mesmo dissi- pador dos retificadores, que é o que mais esquenta quan- do a fonte é funciona com carga.

DEFEITOS RELACIONADOS

Por ser um circuito extremamente simples, o controle de ve- locidade da ventoinha dificilmente apresenta defeitos por conta própria. Na maioria dos casos, a queima da ventoi- nha causa algum dano nesse circuito.

• Ventoinha queimada, foi substituída, mas não gira - Tran- sistor driver de corrente aberto.
• Não varia a velocidade - Transistor em curto.

OUTROS TIPOS DE FONTES

Alem das já conhecidas fontes AT e ATX, existem outros tipos de fontes, sendo a maioria delas usadas em micros específicos. Alguns exemplos são:

ATX12V

Também conhecida como fonte para Pentium IV, é uma fonte ATX comum, apenas tem um conector de 4 pinos que é uma saída de 12 volts adicional, que a placa mãe usa para alimentar os reguladores de tensão do processador.

I BM (com 4 conectores de 6 pinos)

Essa fonte, usada em vários micros IBM, sendo os mais conhecidos os Pentiuns da linha Aptiva e 300GL, é uma fonte AT modificada, que possui dois conectores comuns iguais aos da fonte AT e dois conectores adicionais que fornecem 3. volts para a placa mãe e placa árvore ( onde ficam os slots ). Alem disso, o liga - desliga é controlado por um conector auxiliar de 3 pinos ligado na placa mãe, que possui um terra, a saída +5V stand-by (sempre ativa), e o pino PS-ON, que quando é aterrado faz a fonte ligar.

Compaq ( anteriores ao padrão ATX )

Algumas fontes dessa linha possuem a particularidade de não terem um regulador de 3.3 volts, mas sim de 3.4 ou 3.5, devido ao fato de alguns processadores Pentium funcionarem com essas tensões. Elas também possuem um retorno de terra e da saída de 3.x volts (geralmente fios branco e roxo), para uma melhor regulagem dessa tensão. Se ela for ligada com esses fios desligados, a falta de feedback faz a tensão subir demais e a proteção contra sobretensão desliga a fonte, por isso a maioria absoluta das fontes Compaq não liga fora do gabinete, apenas tenta partir e desliga.

ATX Dell e Compaq

As fontes ATX usadas em alguns micros dessas marcas possuem um conector ATX e um conector de 6 pinos igual ao das fontes AT, que também é ligado na placa mãe. A pinagem do conector ATX é total- mente diferente do padrão e não possui nenhum pino de 3.3 volts, tensão essa que é fornecida pelo conector auxiliar de 6 pinos. Algumas fontes desse tipo não possuem a saída de -5 volts.

PINAGENS DOS CONECTORES E CORES DOS FIOS

Conectores de alimentação AT

P-8 P-

PG

GND

GND

GND

- 5

GND

Conector AXT padrão

1 3.

2 3.

3 GND

**4

6**

+

7 GND

8

PG 9

5VSB

10 +

11 3.

12

- 13 GND

PS-ON

15 GND

16 GND

1 2 3 4

5 GND

17 GND

18

- 5

19 +

20 +

Conector AXT padrão DELL

1 +5 GND

3 +

4 GND 6

5VSB

7 +

8

- 9

GND

10 GND

PS-ON

12 GND

13 14 15 16

1 2 3 4

5 PG

17 +

18

+

19 NC

20

+