Recientemente estuve realizando la reparación de un cargador USB (una fuente de alimentación de seis salidas) que, teóricamente, debía proporcionar hasta 6 amperios a 5 voltios (30W).
Reparé la fuente, pero una vez reparada, no llegaba a entregar los 6 amperios y en cuanto el consumo llegaba cerca de los 2 amperios la salida se cortaba.
Escribo este post como complemento al video que publiqué en YouTube con la reparación, para ampliar la información y dejar algunos pensamientos y notas adicionales.
Te recomiendo que, en primer lugar, veas el video de la reparación (si no lo has visto ya).
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Contenidos
Síntomas
La fuente funcionó bien durante varios años, con varios dispositivos conectados a ella de forma permanente 24 horas al día, aunque la verdad es que ninguno de ellos consumía demasiado (calculo que entre todo lo conectado el consumo debía estar entre un amperio y un amperio y medio).
Un día la fuente simplemente dejó de funcionar. No daba tensión a la salida. Tenía que ponerme con la reparación del cargador USB.
Medí la salida de la fuente y daba: sin carga (nada conectado), 5.04V, lo que es correcto, pero al conectar cualquier cosa se apagaba (lo probé con una carga de 1A), interrumpiendo la salida y apagándose el LED indicador de encendido.
Diagnóstico
Exploración visual
Lo primero que hice fue abrir la fuente, para acceder a la placa, y hacer una inspección visual detallada. Muchas veces el fallo en este tipo de dispositivos se puede ver a simple vista (condensadores electrolíticos inflados, componentes quemados o explotados, marcas de sobrecalentamiento, etc.)
No había nada obvio que pudiera indicar cual era el problema, por lo que pasé a la etapa de medidas.
Medidas
Para la reparación del cargador USB, las medias las iba a centrar en los condensadores electrolíticos de la zona de baja tensión, ya que la experiencia me indicaba que eran los más propensos a provocar una avería como esta.
Efectivamente, los tres condensadores tenían una Resistencia Serie Equivalente (ESR) muy alta y, además, habían perdido bastante capacidad.
El primero de ellos tenía una ESR de unos 6Ω, el segundo unos 8Ω y el tercero 2.5Ω
En esta tabla puedes ver los valores típicos de condensadores electrolíticos de diferente capacidad y voltaje:
Estos condensadores de 470µF y 10V deberían estar sobre los 0.42Ω
Reparación
La reparación del cargador USB consistió en sustituir los tres condensadores por otros nuevos del mismo valor.
Los condensadores que puse tenían una ESR de, aproximadamente, 0.7Ω pero los di por buenos, ya que son condensadores chinos baratos, comprados en AliExpress y tampoco se puede esperar mucho de ellos
Normalmente se suele decir que un condensador está en mal estado cuando su ESR está por encima del doble de su valor típico.
Resultados
Una vez hecha la reparación tocaba comprobar los resultados y darla por buena o no.
La primera comprobación nos indicó que el alimentador, en vacío, nos daba 5.03V, que lo es correcto.
La siguiente comprobación consistió en conectar una carga (la misma carga de 1A que habíamos utilizado antes) para comprobar si seguia funcionando correctamente.
Efectivamente, con una carga de 1A a la salida seguía funcionando, con un voltaje de salida de 5.05V
¿La siguiente prueba? Intentarlo con consumos más altos…
Al intentar con 3A, la fuente se apagaba inmediatamente.
Repetí el intento con 2A y también se apagaba…
¿Daba por buena la reparación, o no? decidí dejarlo por un tiempo y pensar…
La sorpresa ¿cuándo un alimentador de 30W no es un alimentador de 30W?
No contento con el resultado, me puse a investigar, y encontré lo siguiente…
El circuito integrado THX203H
Primero comprobé el datasheet del circuito integrado THX203H, que es el controlador que utiliza la fuente. No me fue dificil encontrarlo.
La primera sorpresa fue encontrar que este integrado es capaz de proporcionar un máximo de 12W continuos y 18W de pico. Esto significa que a 5V proporciona un máximo de 2.4A con picos de 3.6A.
¿Como me habían vendido un alimentador de 30W que utilizaba un controlador que podía dar un máximo de 12W?
¿Tenía el alimentador «algo» adicional que hiciera que pudiera dar 30W?
Esquema de la placa
Para poderlo comprobar fácilmente si la placa tenía «algo» que la permitiera dar los 30W, sin pasarme un montón de tiempo analizando cada componente de la placa, intenté localizar el esquema y, aunque no encontré el esquema exacto de esta placa (que está marcada WA9003-AD0G), encontré el esquema de la placa WAA020, que es muy parecida y que una persona llamada Rindeal (Jan Chren) había tenido a bien sacar mediante ingeniería inversa.
En el esquema no había nada que aumentase la potencia de salida, pero si se decía algo interesante: esta fuente, que era casi igual, y que también usaba el controlador THX203H estaba declarada como de 5V y 1.5A
La placa WA9003-AD0G
De manera que me puse a buscar la placa… y la encontré.
Varios vendedores de AliExpress tenían esta placa a la venta, por ejemplo, estos dos:
Placa WA9003-AD0G
Módulo de fuente de alimentación conmutada AC-DC, interruptor de 5V, 2A, 2000Ma, para reemplazar/reparar la placa de fuente de alimentación LED
Placa WA9003-AD0G
AC-DC-módulo de fuente de alimentación conmutada, protección contra cortocircuitos, sobretensión, sobrecorriente, CA 100V-240V a cc 5V 2A
Desde luego es increíble que estas fuentes de alimentación cuestan menos de 1€ (más gastos de envío, que también son baratos).
Quiero dejar una cosa clara: en mi opinión estas fuentes no son malas, todo lo contrario, me parece que están bastante bien construidas (sobre todo en comparación con muchísimos «cargadores de 2A» que he visto por ahi…) el problema, y lo que estoy criticando aquí, no es la placa ni a su fabricante, sino al fabricante del cargador, que nos está engañando.
La verdad del cargador USB de «30W 6A»
Hecho a la idea, una vez que la reparación del cargador USB estaba hecha, de que me habían engañado, decidí tratarlo como un cargador «de los normales» (alrededor de 1.5A o 2A) y realicé nuevas pruebas.
En este caso, lo que quería era saber cuántos amperios podía suministrar, realmente.
Para las nuevas pruebas, utilicé una carga electrónica EDB-USB+ para poder analizar más fácilmente y sacar algunos gráficos, conectándola al PC.
De esta forma pude ver claramente, que el alimentador se comporta perfectamente hasta casi 2A de consumo, como puedes ver en el siguiente gráfico.
Visto todo lo anterior, lo que podemos decir es que:
- Nos están engañando al vendernos este cargador/alimentador como que es capaz de suministrar 30W 6A, deberían venderlo como 1.5A (o 2A en el caso más optimista).
- Dicho lo anterior, el cargador no es malo y, si nos hubieran dicho la verdad, sería una compra recomendable.
El material utilizado en la reparación del cargador USB
Para esta reparación he utilizado el siguiente material:
👉 Soldador TS101 (en el video utilizo un modelo más antiguo, el TS100)
👉 Comprobador de componentes TC1 (un imprescindible en cualquier taller)
👉 Destornillador eléctrico Wowstick 1F Pro
👉 Soporte placas de circuito impreso de 30 cm
👉 Comprobador USB Tester FNB58 (similar al mío, que ya no se encuentra, pero bastante mejor)