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El caso del componente misterioso

2021-08-17

Esta es la historia de un componente electrónico frito e identificado de forma misteriosa.

Compré un teclado que resultó estar defectuoso, ya que no funcionaba en absoluto. El teclado puede alimentarse por USB y mediante un alimentador de 9 V:

El aparato estaba en garantía, pero ¿quién tiene tiempo para llevarlo a reparar o a que lo cambien por otro? Lo abrí y eché un vistazo. Me encontré con esto:

Componente más que churruscado.
Componente más que churruscado. Ahí estaba el problema.

El componente quemado había fallado, además, en cortocircuito y conectaba la alimentación a tierra. La circuitería aguas abajo había quedado protegida de cualquier daño porque todala corriente pasó a través del componente quemado. La circuitería aguas arriba, nada más que un diodo, un condensador y una ferrita, estaba intacta. ¡Si averiguaba qué era el componente dañado, quizá podría reemplazarlo y arreglar el teclado! He aquí un esquema simplificado del circuito:

Esquema del circuito.
Esquema del circuito trazado a mano con mucho amor. El componente marcado como E1 es el componente quemado y estaba identificado también como E1 en la serigrafía de la placa del circuito. Otro componente misterioso, E2, estaba marcado igualmente como E2 en la serigrafía.

De izquierda a derecha en el esquema anterior, tenemos en paralelo la posible alimentación a 9 V y la posible alimentación a 5 V (USB), ambas a través de sendos diodos D1 y D2 que protegen frente a polaridad inversa y frente a descarga de los 9 V a través de los 5 V. Los condensadores de desacoplo C1 (de acuerdo con su inscripción, de 100 nF) y C8 (minúsculo y, aparentemente, cerámico) y la ferrita FB11 filtran el ruido en la alimentación, que va al regulador lineal U2. En paralelo con C8 está el componente misterioso chamuscado E1. Aguas abajo del regulador, tenemos el condensador de desacoplo C9 (similar a C8) en paralelo con otro componente misterioso, E2, además del resto del circuito, representado como la carga RL.

Tengo otro teclado (que sí funciona) de la misma línea que el averiado. Aunque es más pequeño, tiene la misma circuitería. Pude comprobar que los componentes E1 y E2 son iguales.

Detalle de la placa de circuito que sí funciona.
Detalle de la placa de circuito que sí funciona. Son visibles los componentes FB11, E1, C8, U2, C9 y E2.

Como E1 estaba quemado y formando un cortocircuito entre alimentación y tierra, decidi retirarlo. Tras esto, el teclado funcionaba, pero todavía tenía que descubrir qué era E1 y si podia reemplazarlo.

¿Qué podían ser los componentes misteriosos E1 y E2? Por su localización, sería de esperar que fueran también condensadores de desacoplo, probablemente con más capacidad y más lentos que los minúsculos C8 y C9, pero las designaciones E1 y E2 indicaban otra cosa. ¿Quizá se trataba de diodos transiles o algún otro tipo de elemento de protección? Esto llevó a muchas consultas a colegas e indagaciones que no llevaban a ninguna parte. El componente E2 tenía la siguiente inscripción en el encapsulado: C106. Con ese nombre hay tiristores bien grandes y con sus tres patas, algo muy diferente al pequeño componente de dos terminales que buscaba. ¿Quizá sí se trataba de un condensador? Con esa inscripción, bien podría ser un condensador de 10 µF y, efectivamente, podía encontrar condensadores de tántalo de montaje superficial con encapsulados muy similares a E2 tanto en dimensiones como en colores y texto. Medí unos 10 µF de capacidad entre C1, E1 y C8 en la placa sana y algo minúsculo en la placa averiada, ya sin E1. Esto parecía confirmar con rotundidad que E1 y E2 eran simples condensadores de desacoplo de 10 µF.

Reemplacé el componente E1 del teclado averiado. Puse lo que tenía: un condensador electrolítico de inserción de 10 µF. Este condensador no tenía por qué tener la misma respuesta en frecuencia que el original, pero menos daba una piedra.

Condensador de reemplazo.
Condensador de reemplazo. Como nuevo. El resultado no es bonito, pero hay que quererlo igual. Con mi soldador de escasa potencia, se derretía todo menos el estaño. Tras la toma de esta fotografía, añadí algo de cola termofusible para dejar bien anclado el condensador; a fin de cuentas, la placa de circuito ya tenía abundante cola termofusible en los conectores.

El teclado funciona ahora a la perfección.


Categorías: DIY, Electricidad

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