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La lavadora recalcitrante

22 mins·
José M. Mariño
Reparación Fagor Lavadora F-2812 V3FA-UNIV
José M. Mariño²
Autor
José M. Mariño²
Yo antes era muy indeciso. Ahora ya no estoy tan seguro.
Tabla de contenido

DÍA 1
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“Se averió la lavadora.” Así, sin más explicaciones, sin anestesia, comenzaron tres días de crisis doméstica.

Uno puede pasar meses sin tele (total, para lo que hay que ver), pero la lavadora es un electrodoméstico crítico. Si no fuese por el espacio que ocupa, habría que tenerla con redundancia 1+1. El año pasado no comenzaba los programas de lavado, por el famoso error “F04” de las Fagor (y muchas otras). Era una tontería, solo se trataba de cambiar el bloqueo de la puerta, que estaba roto. También había sido algo repentino, pero en la primera búsqueda por internet ya te calmabas un poco, porque era un fallo bien conocido.

En ocasiones anteriores también había tenido que pegar alguna pieza de plástico que se había roto, y que no dejaba pulsar los botones correctamente, pero tampoco era nada importante y además era algo que iba avisando, porque los botones cada día iban peor y era algo que se veía venir.

Pero ahora la lavadora no encendía. No hacía absolutamente nada de nada. “Pues nada, a abrirla y a ver si hay suerte y es algo obvio que se pueda arreglar fácil. Pero por si acaso ve mirando catálogos.”

Abrimos la lavadora, desmontamos la placa de control, y por suerte sí que parecía algo obvio: una resistencia claramente quemada, tanto que las bandas de color aparecían muy deterioradas, haciendo imposible averiguar el valor que tenía. Evidentemente, al medirla con un polímetro daba circuito abierto.

A resistencia queimada

Lo único que sabía era el modelo de la placa, una V3FA-UNIV fabricada por AKO y utilizada por varios fabricantes además de Fagor, como Edesa, por ejemplo:

Etiqueta identificativa da placa de control

Pues venga, mensaje en Mastodon pidiendo ayuda, a ver si alguien sabe de ese modelo de placa y me puede decir el valor de la resistencia. Después de un rato buscando imágenes por la red, llego a la conclusión de que la resistencia es de 100 ohmios.

Me pongo también a buscar información sobre el circuito integrado que se encarga de dar alimentación a la placa, que resulta ser un LNK304GN. En la hoja de datos de integrado aparece un ejemplo típico de uso del mismo, que coincide bastante bien con el diseño de la placa. Pero en la datasheet el fabricante del chip usa una resistencia de 8,2 ohmios, lo que me choca bastante porque es una diferencia notable respecto de lo que hay en la placa. Además parece que en la placa de la lavadora falta un inductor que sí aparece en el ejemplo del fabricante del chip. Mi suposición inicial es que los de AKO quisieron ahorrar en el inductor y aumentaron el valor de la resistencia para compensar (más adelante ya explicaré que no es así).

Exemplo de aplicación dos reguladores LNK30X

Sea como fuere, las imágenes encontradas por la red adelante eran incontestables, y la resistencia era de 100 ohmios. De eso no había duda. Inicialmente pensé en poner un modelo de resistencia más robusta, que aguantase más potencia, pero finalmente caí en la cuenta de que precisamente esa resistencia es el punto de sacrificio del circuito. Poner una resistencia que soporte más potencia no haría más que provocar destrozos en otra parte del circuito en caso de que hubiese algún fallo.

Tengo que reconocer que el diseño de la alimentación de la placa me llamó bastante la atención, porque nunca habia reparado en ella en las otras veces que la había desmontado, y aunque la lavadora tenía ya 13 años era un diseño que yo nunca había visto (tampoco es que pasen muchos electrodomésticos por mis manos). Básicamente era un rectificador de media onda que cargaba un condensador electrolítico a más de 300 voltios (la tensión de pico que tenemos en las casas), y luego una topología de buck converter o step-down así directamente, para pasar de esos 300 y pico de voltios a una tensión más baja, de las que se suelen utilizar en los circuitos electrónicos.

Para los legos en la materia: un regulador conmutado de tipo step-down consiste básicamente en un dispositivo (el regulador) que se comporta como un interruptor rapidísimo que está abriendo y cerrando continuamente el circuito y haciendo que un condensador en su salida se cargue a una tensión más baja que la de entrada. El regulador detecta el momento en el que debe cerrar el paso de la corriente, para evitar que el condensador de salida se cargue más de la cuenta.

Este tipo de convertidores es muy habitual cuando se trata de reducir tensión dentro de un mismo circuito (por ejemplo pasar de 5V a 3,3V). Pero cuando se trata de convertir la corriente alterna doméstica, lo que yo había visto hasta ahora implicaba siempre otras topologías en las que se empleaban pequeños transformadores que, además de hacer su trabajo, proporcionaban aislamiento galvánico (es decir, que la parte del circuito que se conectaba al suministro de 230V CA no tenía contacto eléctrico con la parte de baja tensión de corriente continua -CC-).

Lo que estaba claro era que el diseño de la fuente utilizada en la lavadora permitía obtener una tensión continua directamente del suministro de alterna, sin emplear ningún transformador y con pocos componentes: un ahorro de costes considerable. La pega es que la ausencia de transformador hace que exista contacto eléctrico con la red, es decir, que aunque la placa trabaje a un voltaje pequeño de CC, cuando tocas el circuito puede que estés tocando directamente la línea de fase de tu casa en el peor de los casos, y te puede matar exactamente igual que si metieses un dedo en el enchufe. Y por eso estos circuitos deben ir debidamente protegidos y cerrados para evitar cualquier contacto accidental de los usuarios del aparato.

Pues bien, parecía un caso claro de fácil resolución (esto se va pareciendo a una película de detectives). Mi reputación parecía a salvo (estudié electrónica pero, como Castelao, no ejerzo por amor a la Humanidad). Casualmente al día siguiente había que ir a Santiago, así que podía aprovechar y comprar un par de resistencias (una para la reparación, y otra para tenerla de reserva por si el fallo se repetía en el futuro).

DÍA 2
#

Después de la compra de las resistencias, procedí a quitar la resistencia quemada y soldar una nueva en su lugar. Qué maravilla, qué reparación tan sencilla. Sí, sí…

A nova resistencia montada na placa

Instalada la placa de nuevo en su sitio, procedo a enchufar la lavadora y una fracción de segundo después la resistencia nueva comienza a emitir luz en el espectro visible. Sí, la resistencia se puso roja y luego amarilla, y a saber cómo terminaría de no desenchufar la lavadora a tiempo.

Era obvio que había algo más averiado aguas abajo de la resistencia. Y lo único que había era:

  • un diodo
  • un condensador electrolítico de alta tensión y 10uF.
  • el regulador LNK304GN.

Desmonto de nuevo la placa, y me pongo a revisar los componentes otra vez (ya lo había hecho el día anterior en algunos de ellos). El diodo parecía OK, el condensador también (midiendo la capacidad con el polímetro salía el valor correcto, y no parecía tener pérdidas). Pero el regulador mostraba los terminales de potencia en cortocircuito. Era algo que podría haber hecho el día anterior, pero visualmente no había apreciado nada raro. Y un integrado que soporta tensiones de más de 300 V, si tiene algún cortocircuito debería mostrar signos visibles del problema.

Pero la verdad es que, sabiendo que el regulador estaba quemado, sí que había una pequeña marca en el encapsulado que inicialmente tomé por una mancha:

Imaxe do LNK304GN cunha pequena marca enriba do "4" do identificador

Ahora sí que tendría que hacer un viaje ex profeso para comprar los componentes. Para no arriesgarme a más intentos fallidos, hice ingeniería inversa del circuito de la placa y lo dibujé en Kicad. No había sorpresas, era clavado al recomendado por el fabricante:

Circuito da fonte de alimentación da placa V3FA-UNIV

Después de la parte del regulador LNK304GN, que sacaba una tensión de 16V (según aparecía serigrafiado en la placa) había un regulador lineal de tipo 7805, bien conocido, y de ahí ya se alimentaba toda la parte del procesador que controla la lavadora. El hecho de pasar por una tensión intermedia de 16V es para activar los relés y los triacs que lleva la placa, con los que controla las electroválculas, el motor, la bomba, etc.

Luego me puse a pensar cuáles podrían ser los puntos de fallo aparte del regulador:

  • ¿El diodo rectificador funciona bien?
  • ¿El condensador de alta tensión tendrá pérdidas que el polímetro no me esté mostrando? Una cosa es medir con el polímetro y otra cosa es meterle 300 voltios.

Había una cosa que me extrañaba, y era que estando los terminales de potencia en cortocircuito, eso no hubiese provocado daños en el resto del circuito. La intensidad que atravesaba la resistencia de 100 ohmios tenía que ir a algún sitio… Pero es algo que todavía no acabo de explicarme.

Para evitar tantas suposiciones e intentar acotar el problema, alimenté el regulador 7805 con una batería LiPO de 7,4 V y comprobé que en su salida teníamos prácticamente los 5 voltios que tenía que haber. Así que podíamos estar seguros de que del 7805 hacia abajo no había problemas. Además, con el polímetro pude medir una intensidad de unos 10 o 12 mA, lo que indicaba que el procesador estaba haciendo cosas. Aparentemente, todo OK por esa parte.

En resumen, que el problema se limitaba al LNK304GN y a su circuitería.

DÍA 3
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Por la mañana, nuevo viaje a Santiago a comprar componentes. Dos reguladores, un condensador de alta, algún diodo… Ahora sí que sí, de esta tenía que ir. Ay, iluso…

Por la tarde comienzo todo afanoso a cambiar el regulador quemado. Era un componente SMD, que siempre son complicados de desoldar. Pero como estaba quemado fui a lo fácil: unas tenazas para cortar los terminales y soltar el cuerpo del integrado, y luego ya se puede ir desoldando los terminales uno a uno y retirándolos de la placa. Finalmente limpieza de los pads, y listos para soldar un regulador nuevo.

Placa co regulador retirado

Pero antes había que ir probando las diferentes partes del circuito. No estábamos para más resistencias quemadas. Con el regulador retirado, alimenté la placa con 230 V AC y comprobé que el rectificador de media onda funcionaba bien: en el condensador de alta tensión teníamos 316 V en CC. La resistencia de 100 ohmios en esta prueba era todavía la que por momentos le había hecho la competencia a los LED el día anterior. Después del calentón los cien ohmios se quedaron en poco más de ochenta (cosa que me preocupa, la verdad, porque deberían aumentar, no reducirse), pero al estar el regulador retirado, la misión de la resistencia era únicamente la de cargar el condensador durante algunos ciclos y a partir de ahí ya apenas pasaría corriente por ella.

Después de probar que hasta el condensador de alta tensión todo estaba bien, desconecté todo para soldar el regulador nuevo, y pude comprobar que el condensador de alta tensión además de cargarse correctamente apenas tenía pérdidas porque me soltó un fogonazo como hacía años que no me llevaba.

Después de descargar el condensador de alta tensión para no llevarme más sorpresas, soldé el regulador nuevo:

Placa co novo regulador soldado

Luego ya solo qedaba instalar de vuelta otra vez la placa en la lavadora y listo. Enchufamos la lavadora y… enciende !!! … Pero también se apaga.

Con el nuevo regulador, la placa se encendía y apagaba continuamente. Lo primero que pensé fue: “Mierda, el procesador está cascado y se está reiniciando. Todo este trabajo para nada.” Pero luego cogí el polímetro y vi que donde debía haber 16V constantes, la tensión iba y venía continuamente.

Releyendo las especificaciones del regulador, veo que tienen un modo de autoprotección en el que, cuando el integrado detecta que algo no va bien, entran en reinicios cíclicos cortando la alimentación, esperando un poco, y volviendo a iniciar el ciclo para comprobar si el fallo desapareció o sigue presente. Una posible causa para que esto ocurra puede ser que haya un cortocircuito o que simplemente se supere la intensidad que puede entregar el regulador, que la tensión de salida no alcance los valores que tiene que alcanzar, que el regulador tenga un exceso de temperatura, etc.

Como el circuito ya estaba comprobado desde la entrada hasta el condensador de alta tensión, y también desde la entrada del regularod 7805 en adelante, el problema solo podía venir de los componentes auxiliares del LNK304GN, o del inductor.

  • Las resistencias de feedback R_FB1 e R_FB2 ya las había revisado y estaban perfectamente.
  • El condensador de bypass C_BY también estaba bien. La medida de capacidad, sin sacarlo del circuito, daba los 100nF que tenía que dar.
  • El condensador de feedback C_FB no se podía medir en la placa porque tenía en paralelo las resistencias, así que lo desoldé. Su capacidad era de 1uF y no tenía pérdidas aparentes. Peeero… el fabricante del regulador dice que para el condensador de feedback hay que usar un valor de entre 10 y 22 uF.
  • Los diodos (el de freewheeling o flyback, D_FW, y el de feedback, D_FB) también estaban mirados y remirados.
  • El inductor tenía continuidad en continua, pero no tenía forma de comprobar la inductancia, así que no lo podía sacar de la lista de sospechosos.

Qué cosa rara lo del condensador de feedback. ¿Sería que fue siempre de 1 uF o sería que se había estropeado y perdido capacidad? Sería mucha casualidad que se hubiese quedado justo en un valor de 1 uF. No en 3,2 ni 7,9, no. Un microfaradio clavadito. Para salir de dudas había que ponerle uno de 10 uF. Pero resulta que el componente de la placa era un condensador SMD de apenas unos milímetros de tamaño, mientras que el condensador que tenía a mano era el electrolítico de alta tensión que había comprado de repuesto por la mañana, que es considerablemente más grande. Tuve que buscarle cobijo debajo del soporte de la pantalla, y conectarlo alargando sus terminales como se ve en la imagen:

Apaño para probar un condensador de feedback de 10uF

Pero nada. Con un condensador de feedback de 10 uF los reinicios del regulador seguían produciéndose.

¿Sería el inductor? Un inductor no es más que una bobina, un cable enrollado. Si lo medimos con un polímetro nos va a dar casi como un cortocircuito, o algunos ohmios (en función de lo delgado que sea el hilo). Se necesita un medidor de inductancia para ver si realmente está bien. Si un grupo de espiras quedan cortocircuitadas, el inductor pierde inductancia. No había comprado repuesto para el inductor, pero tenía por casa uno con el que podría hacer la prueba. El que había montado en la placa era de 1,8 mH y el que tenía yo era de 4 mH. En las especificaciones del regulador el fabricante dice que el valor de la bobina se calcula como un mínimo, pero que depués se puede usar un valor superior al calculado, así que el de 4mH debería valer. Y por capacidad de saturación (cosillas de los campos magnéticos), mi inductor era mucho más grande que el de la placa, aśi que por ese lado tampoco tenía que haber problemas. Un pequeño apaño para poder soldarlo (por la diferencia de tamaños) y listo.

Pero los reinicios del regulador continuaban.

¿Habría algún problema en el circuito que no hubiese visto antes cuando alimenté con la batería LiPo que solo daba 7,4 V? Cogí una fuente de alimentación de laboratorio (que guardo para las grandes ocasiones) y le metí 16V. El consumo era de 10-12 mA, como cuando probé con la batería. Problemas de sobreconsumo totalmente descartados (el LNK304GN debería aguantar hasta 120mA sin problemas).

Estaba en un callejón sin salida. Los componentes estaban bien por separado, pero el conjunto no funcionaba. Como había comprado dos reguladores, probé con el segundo, no fuese que el primer repuesto estuviese defectuoso.

Pero los reinicios del regulador continuaban.

Como dicen, a grandes males, grandes remedios. Si la fuente de alimentación no funcionaba, habría que buscar otra. ¿Qué tenía por casa que me diese 16 voltios? Nada. Pero tenía una fuente de 24 V que había usado hacía tiempo para una iluminación LED de un acuario. Y casualmente tenía un conversor DC-DC regulable con el que podía convertir esos 24 V en 16 V.

Lo primero era aislar la parte problemática, la del regulador. Desoldando la resistencia de 100 ohmios interrumpíamos la parte de CA, y desoldando el inductor hacíamos lo mismo en la parte de CC. Quitando esas dos piezas el regulador ya no pintaba nada ni podía causar daño. Luego usando los mismos pads que quedaban libres tanto en la resistencia como en el inductor, podíamos sacar 230V para la fuente de 24 V, con la salida de la fuente alimentar el conversor DC-DC, y los 16 V del conversor meterlos de vuelta en el mismo pad donde el inductor se conecta con el condensador C19.

Este sería el esquema más o menos:

Esquema da V3FA-UNIV coa alimentación alternativa

El montaje, la verdad es que no queda muy profesional por lo aparatoso que resulta. Estamos mediendo una fuente que da 3 A para algo que no consume ni medio amperio, pero es lo que tenía por casa.

Montaxe da V3FA-UNIV coa alimentación alternativa de volta na lavadora

Pero no me diréis que no es efectivo:

Lavadora Fagor F-2812 co panel LCD acendido

TENGAMOS UN POCO DE ESMERO (EL APAÑO DEFINITIVO)
#

Después de tres semanas sin incidentes con el apaño de la lavadora, llega el momento de regularizar la situación y poner algo más adecuado que no ocupe tanto sitio, y sobre todo, que no pese tanto para reducir el riesgo de que se rompa algún soporte de la placa.

Como ya dije anteriormente, la solución definitiva es la de poner una fuente de alimentación que nos dé directamente los 16 V que necesitamos. Además esta fuente puede ser pequeñita porque la placa de control apenas consume.

Lo que encontré, en esa página que conoce todo el mundo que comienza por Ali y termina por exprés, fue una fuente de 15 V que viene en una cajita de plástico que ocupa 40x27x22 mm, y que es casi perfecta para lo que necesitamos.

No hai fuentes de 16 V porque no es una tenxión que sea muy popular entre las fuentes de alimentación. Podríamos coger una fuente ajustable, pero seguramente sería más grande de lo que necesitamos y sería difícil encontrarla con caja de plástico. Así que lo mejor es buscar una de tensión parecida y hacerle un pequeño apaño para conseguir la tensión que necesitamos (el apaño de la fuente para el apaño de la lavadora: el meta-apaño).

Pues sin más introducción, aquí tenéis una imagen de la fuente ya extraída de su caja:

Fuente de alimentación PK03A-15V desmontada

Dentro de la caja, la PCB de la fuente venía con unos pegotes de silicona para que no se moviese dentro de la misma, y para inmovilizar los cables. Tuve que raspar con cuidado parte de la silicona para descubrir todos los componentes del circuito.

En la zona inferior de la PCB podemos ver que el fabricante es SANMIM y el modelo de la PCB es SM-PLA03B. El fabricante tiene página web y podemos ver los datos de la familia de fuentes PK03A, llamada “economic shell series” (y tan económica, costó menos de 3 euros!):

Fuente de alimentación PK03A-15V vista inferior

IMPORTANTE: Para este apaño nos vale tanto una fuente aislada como una que no lo esté. Pero es fundamental tener cuidado de que si utilizamos una fuente no aislada, comprobemos que no estamos haciendo un cortocircuito cuando conectemos el negativo de la fuente con el negativo de la placa de la lavadora. En el caso de nuestra fuente PK03A se trata de un modelo aislado, con lo que no vamos a tener ningún problema de este tipo.

Ahora toca hacer un poco de ingeniería inversa y sacar el esquema de la fuente, porque el fabricante no lo tiene publicado (¡tampoco es un secreto industrial tan grande, hombre, que no es más que una fuente conmutada!).

Básicamente, la fuente tiene una topología flyback. El regulador conmutado es un THX208, que es también de un fabricante chino y las hojas de especificaciones no las encontré traducidas a ningún idioma occidental, pero para esta historia nos da igual.

Lo interesante es dar con la parte donde se realimenta el flyback. Esta realimentación se encarga de informar al regulador de la tensión de salida que se está alcanzando. Como se trata de una topología aislada, para comunicar la zona del secundario (que es donde medimos el voltaje de salida) con la zona del primario (que es donde está el regulador conmutado), es necesario un optoacoplador. Además de este optoacoplador, necesitamos también una referencia de voltaje.

Y nuestro circuito de realimentación es exactamente así:

Detalle de realimentación flyback

La parte superior de la resistencia R5 está conectada a la salida de tensión de la fuente. Junto con la resistencia R6, forman un divisor de tensión. La relación que hay entre la tensión de salida (recordemos, la tensión que tenemos en el extremo superior de R5) y la tensión del divisor (la tensión en el punto medio donde se unen las dos resistencias) es de:

(12K1 + 2K4) / 2K4 = 6,042

Es decir, que en el punto medio del divisor de tensión tendremos el voltaje de salida dividido por un factor de 6,042.

Si lo miramos en el sentido contrario, es lo mismo que decir que el voltaje de salida será el resultado de multiplicar la tensión del punto medio del divisor por un factor de 6,042.

Aquí supongo que os extrañará que lo digamos así, porque lo más natural es pensar en la relación causa consecuencia: el divisor de tensión recibe el voltaje de la salida de la fuente, y por lo tanto el voltaje en su punto medio es una consecuencia de la tensión que tengamos a la salida, y no al contrario. Pues sí, estáis en lo cierto, ese es el razonamiento más lógico. Pero no contábamos con el papel del regulador D2.

Aunque en el esquema aparece rotulado como D2 (porque aparece así en la PCB de la fuente de alimentación) no se trata de un diodo, sino de un regulador shunt. Este tipo de reguladores tienen una referencia interna de tensión que se compara con la tensión del terminal de referencia (lo que aparece en el esquema marcado con el número 1). Si el voltaje en este terminal supera la tensión de referencia, el regulador comienza a conducir, y hará que circule corriente por el LED del optoacoplador U2, que a su vez hará que circule corriente por su fototransistor de salida que va conectado al regulador conmutado del flyback, cerrando así el lazo de control.

Todo este sistema alcanza el equilibrio cuando la tensión del terminal de referencia iguala la referencia de tensión interna del regulador. Si por lo que sea la tensión sube o baja del valor de referencia, el regulador D2 deja pasar más o menos corriente, el LED del optoacoplador iluminará más o menos y su fototransistor conducirá más o menos, indicando al regulador conmutado que tiene que compensar estas variaciones hasta que la tensión de salida vuelve al valor correcto.

Ahora sí podemos ver la lógica de que el voltaje que tengamos en el punto medio del divisor define la tensión que se alcanza en la salida, ¿verdad?

Los cálculos quedan completamente explicados si ahora os digo que la tensión de referencia interna del regulador D2 es de 2495 mV. Como el regulador D2 va a hacer todo lo posible porque el voltaje en su terminal de referencia sea el mismo que el de su referencia interna, tenemos que el voltaje de salida será:

2495 mV · 6,042 = 15075 mV = 15,075 V

, que es el voltaje que nos da la fuente.

NOTA1: Los cálculos de la realimentación del flyback son un poco más complejos porque hay que tener en cuenta la corriente que entra por el terminal de referencia, pero no hay mucha diferencia y es más fácil de entender si nos olvidamos de esa parte. NOTA2: El regulador shunt está rotulado como 431 pero no sigue el pinout del TL431 de fabricantes como TI (seguramente será de algún otro fabricante chino), por eso indico los números de los pines en el esquema.

¿Y cómo modificamos la fuente para que nos dé 16 voltios?
#

Pues modificando el divisor de tensión.

Acabamos de ver cómo funciona el bucle de realimentación del flyback. El secreto está en jugar con el divisor de tensión. El conjunto del regulador shunt, el optoacoplador y el regulador conmutado van a trabajar para que la tensión del terminal de referencia del regulador shunt se iguale con su referencia interna de 2495 mV. No tenemos más que alterar el divisor de tensión para que cuando en el punto medio haya 2495 mV, en el total del divisor tengamos 16 V.

Dicho de otro modo, el factor de 6,042 del divisor actual ya no nos vale, y necesitamos otro valor. De cuánto tiene que ser este valor?

16 V = 16000 mV; 16000 mV / 2495 mV = 6,413

Para conseguir esta nueva relación de nuestro divisor tenemos dos opciones: aumentar el valor de R5 o reducir el valor de R6. Aumentar R5 implica desmontarla y poner otra en su lugar (prefiero que no), o meterle algo en serie (tampoco hay sitio en la PCB). Reducir R6 lo podemos conseguir metiéndole algo en paralelo sin tener que desoldarla, así que vayamos por ahí.

Esta es la resistencia que tenemos que modificar:

Detalle de la resistencia R6

Lo siguiente es calcular el nuevo valor que tiene que tener R6 para conseguir el factor de 6,413 que necesitamos:

(R5+R6)/R6 = 6,413; (12K1+x)/x = 6,413; x = 2,235 KOhm

Tenemos que conseguir una resistencia de 2,235 KOhm partiendo de una resistencia de 2,4 KOhm y poniéndole otra en paralelo, así que:

(2,4K·x)/(2,4K+x) = 2,235 KOhm; x = 32,509 KOhm

Así que si le ponemos en paralelo a R6 otra resistencia de 32,509 KOhm, tendremos en la salida de la fuente los 16 voltios que necesitamos. Obviamente no vamos a encontrar ese valor exactamente porque no es un valor normalizado, pero vamos a ver qué encontramos entre el material que tenemos en stock…

Resulta que entre las resistencias que tengo de 33 KOhm hay una que mide exactamente 32,765 KOhm, y nos va a venir de perlas. Además, tenemos que tener en cuenta los valores reales de las resistencias que hay soldadas en la PCB. En los cálculos que hemos hecho hasta ahora estuvimos utilizando los valores nominales, pero podemos repetirlos con los valores reales. Vamos allá:

  • R5 mide realmente 12,052 KOhm.
  • R6 mide realmente 2,384 KOhm.
  • Rx (la nueva resistencia que vamos a poner) mide realmente 32,765 KOhm.

R6 con Rx en paralelo tienen una resistencia de 2,222 KOhm. El factor de reducción (o aumento, según se mire) del divisor de tensión formado por R5 y R6//Rx será de 6,424.

Por lo tanto la tensión de salida será de 2495 mV · 6.424 = 16,028 V

Sabéis qué? Pues que pienso que lo podemos hacer mejor todavía. Vamos a recalcular el valor de nuestra resistencia adicional, pero esta vez con los valores reales de R5 y R6. Recordemos: el factor que queremos conseguir es de 6,413.

Recalculamos el valor necesario de R6:

(R5+R6)/R6 = 6,413; (12,052+x)/x = 6,413; x = 2,226 KOhm

Ahora calculamos el valor de la resistencia que tenemos que poner en paralelo con R6 para conseguir el nuevo valor:

(2,384K·x)/(2,384K+x) = 2,226 KOhm; x = 33,588 KOhm

De todas las resistencias de 33K que tengo, hay una que mide exactamente 33,265 KOhm. Veamos qué conseguiriamos con ella:

  • R6 con Rx en paralelo tendrían una resistencia de 2,225 KOhm.
  • El divisor tendría un factor de 6,417.
  • La tensión de salida sería de 16,01 V.

Pues no hay nada que discutir.

Con la resistencia montada de forma provisional, conectamos la fuente de alimentación y conseguimos… tacháaaannn… 16,03 voltios !!!

Prueba de voltaje de la modificación de R6

Tras confirmar que el meta-apaño funciona, procedemos a montar la nueva resistencia adicional de una forma un poco más prolija:

Detalle de la modificación de R6

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