Reparación de la fuente de alimentación de un GPS-12 y diseño de un regulador para batería coche

(Siento que la calidad de las fotos no sea la que yo desearía, pero mi web-cam no da para más)

Como todo fan del sistema GPS, no me separo de mi unidad en ningún desplazamiento. Aparte del correspondiente soporte para el coche (visualizando mapas con un PocketPC Compaq iPAQ), construí un soporte para mi moto. Me monté un regulador de 12V a 5V bastante pedestre y sin apenas ninguna protección. Hasta aquí todo bien.

Un día, el regulador de la moto se volvió completamente majara y hacía de todo menos regular. Mi Garmin-12 sufrió las consecuencias (así como las bombillas y algún que otro fusible...)

El GPS-12 se apagó y no había manera de que arrancara, ni con alimentación externa ni con las pilas. Tampoco se activaba ningún arranque de test. Nada de nada. Muerte clínica. Kapput. Game Over.

Empecé a buscar por internet si se habían repetido averías de ese tipo y sugerencias de posibles reparaciones. Lo que más se le parecía fue un equipo que no arrancaba por que se le cruzo internamente la batería de litio de backup de datos del GPS-12. Me informé en ese mismo documento de como abrir al aparato: Eché mano del listín telefónico, lo abrí por la mitad, puse mi GPS-12 apoyado por un lateral del mismo, cerré la guía, me armé de valor y golpeé la guía por donde había más bulto. Increíble pero pude abrir mi GPS sin causarle ningún daño.

Lo primero que hice fue medir el voltaje de la pila con un tester y.... oooohhhh!! 3,1 V. La pila estaba bien. Había que seguir buscando.

Seguí las pistas de la alimentación partiendo del conector y llegué a varios chips. Otra vez conectado a internet, me bajé información en formato "*.PDF" de algunos de ellos y localicé uno con pinta sospechosa. El MAX763A. Se trata de un regulador DC-DC de 5V-8V a 3.3V por conmutación. Con el tester comprobé que en su entrada había tensión, pero en su salida no. El chip, tiene una patilla por donde se activa su funcionamiento, y su control era correcto desde el botón de arranque de la unidad.

Primer problema localizado: El MAX763A está chamuscado.

En un primer momento sustituí (en plan chapuza) el MAX763A por un LP2950-3.3. El segundo, es un regulador lineal de 3.3V. Ahora tenía los 3.3V en toda la placa, pero no arrancaba !!!!

Con ayuda de un osciloscopio vi que la parte digital de la placa, estaba "viva" y con una actividad aparentemente normal, pero el dispay continuaba sin funcionar. ¿Que más está pasando?

Hablando con otro compañero de trabajo (Carlos Paradinas), me comentó que a veces, se usa la misma señal de las fuentes conmutadas para generar fuentes aisladas sustituyendo la bobina del regulador por el bobinado de un transformador.

Cojí de nuevo mi Garmin y efectivamente: Si uno se fija, se ve claramente que lo que hay es un transformador y no una simple bobina. (de modo que lo que han construido es una fuente conmutada tipo Fly-Back).

Para no comerme más la cabeza, me conecté a la WEB de MAXIM SEMICONDUCTORS y pedí unas muestras del MAX763A. Al cabo de una semana, me llegó un sobre (desde USA y libre de cargos) con una cajita con dos chips y un CD-ROM de regalo. (esto si que es eficacia !!!) Quité el LP2950-3.3, soldé el MAX763A y ... TACHAAAAAAN! mi Garmin había vuelto a la vida !!!!!!! Al sustituir el regulador conmutado por uno de lineal, desaparecen los pulsos por el primario del transformador, por lo que a la salida del transformador no hay ninguna tensión. El LCD debe tomar su alimentación o señal de refresco de la salida del transformador y por eso no funcionaba con el LP2950-3.3.

Analizando el uso típico que yo doy a mi GPS, creí oportuno meterle dentro un regulador que me permita conectarlo directamente a una batería de coche o moto a 12V con un mínimo de seguridad y diseñe lo siguiente:

Con la bobina en cooperación con el condensador ayudo a evitar los efectos de algunos transitorios. Si con eso se escapa algún pico, el diodo zener de la salida hace lo posible para tragárselo y que no llegue al interior del Garmin. (los valores no son óptimos, pero son los componentes que tengo a mano) La regulación la hago con un 78L05. Este tiene potencia suficiente para el GPS-12. Como que alimentando con los 5V del 78L05, el GPS va muy justo de tensión, inserto un diodo en la patilla de referéncia del 78L05, de manera que la salida del regulador se ve aumentada en el mismo valor que la tensión de conducción del diodo. Construyo el circuito sobre una placa perforada para prototipos de manera que me quepa en el interior del GPS-12 en el hueco que hay entre los “tubos” de las pilas. Para evitar que con los movimientos se mueva y provoque algún cortocircuito, lo cubro con macarrón termorretractil de 22mm.

Al fin tengo 5,6V regulados y estabilizados alimentando el GPS directamente de 8V a 30V !!! Finalmente pongo un poquito de silicona para “soldar” la caja y devuelvo mi GPS a su estado natural (cerrado y funcionando perfectamente).

Eso es todo amigos.

Jordi Pujolar Atanes. (jordi_p@eresmas.com)

Ingeniero de Telecomunicaciones.

Sant Joan de les Abadesses. (GIRONA).