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IC-7400 Problemas de temperatura | Radioaficion Ham Radio

IC-7400 Problemas de temperatura

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La temperatura interna que alcanzan los equipos modernos  pueden afectar a su funcionamiento, el calor interno generado por los componentes si superan ciertas temperaturas en el interior del componente por falta de disipación provoca una degradación del soporte de silicio con el que están construidos todos los semiconductores. Esta degradación es progresiva por lo que puede provocar el fallo al cabo de un tiempo más o menos largo.

En los equipos de radio modernos se utiliza profusamente microprocesadores , DSP y tecnología alimentada a bajo voltaje. Además estos componentes digitales suelen estar dentro de un blindaje para evitar interacciones.  Todos estos componentes electrónicos se ha reducido de tamaño de tal forma que la superficie de disipación que proporcionaba un componente en formato antiguo grande se ha reducido más del 60% . Hoy en día en la disipación de un integrado SMD se cuenta con la transferencia de calor a través de las patitas del CI SMD al cobre del circuito impreso donde está soldado, un circuito impreso con pistas de cobre y tamaño de acuerdo al de los componentes SMD y por lo tanto miniaturizado al máximo y con poco cobre que garantice la disipación de los componentes en un rango amplio de temperaturas ambiente.

Todo el calor generado internamente debe salir al exterior, o mejor dicho debe disiparse en el ambiente donde está instalado el equipo, por lo que la temperatura ambiente también es importante. Se toma como referencia 22 grados centígrados y todos sabemos que nuestro "shack" está mucho más caldeado sobre todo en verano. Mi prueba es que tocando la parte superior del equipo se nota muy caliente después de una hora en recepción hay que tomar medidas ya que internamente la temperatura es elevada.

Otro factor negativo es el empeño de los fabricantes de equipos modernos de radio en reducir el ruido, normalmente en recepción apagan el ventilador interno encargado de refrigerar los pasos finales de transmisión a pesar de que suele tener varias velocidades y sería de mucha ayuda que en recepción también trabajara a velocidad reducida forzando la extracción de calor y mantener una temperatura interna del equipo más segura.

En el equipo IC7400 hay un fallo de transmisión provocado por un circuito integrado de media potencia (1638G)que está siempre activo , en transmisión y recepción, y dedicado a amplificar la salida de RF  hacia el paso final . Varios colegas han hecho investigaciones y casi todos está de acuerdo que el causante es la temperatura excesiva que lo hace trabajar en los límites para los que este circuito fue diseñado aunque el fabricante opina que puede ser debido a picos de tensión y dio como solución añadirle unos diodos que este equipo IC7400 lleva puestos de serie.

Esto afecta más a los primeros equipos que se fabricaron, a mí no me ha fallado despues de varios años, y las páginas web que hablan del problema no se ha actualizado desde hace nucho tiempo.

Se puede observar donde está situado el circuito integrado en el IC7400, justo en la parte más exterior cerca de la ventilación. En el conector preparado para el acoplador hay alimentación a 12 voltios, el primero de la izquierda es negativo y el siguiente positivo

Después de todas estas consideraciones la única solución viable sin abrir el equipo es poner un ventilador atrás, este ventilador es de los usados en informática con un consumo muy bajo. La alimentación la tomo del conector de acoplador ,así se conmuta con el equipo, con un conector de disquetera 5 1/4 de PC adaptado. La fijación simplemente es pegado con Cyanolite o similar teniendo cuidado de no manchar la etiqueta del número de serie.

Este ventilador es conveniente que esté a bajas revoluciones, primero por el ruido y después porque no interesa que en transmisión   desvirtúe excesivamente la corriente de aire del ventilador interno del equipo y no pase suficiente caudal por la sección del acoplador automático que está al otro lado, donde los conectores PL. Añadiendo en serie una resistencia de 22 Ohms. con el positivo bajan las revoluciones del ventilador, aunque dependiendo del tipo es fácil que haya que variarla de valor hasta el punto que no haga ruido . En recepción interesa un movimiento interno suave del aire suficiente para evitar la acumulación de calor.

Como resultado de todo esto las tapas del equipo no se calientan, lo que quiere decir que la temperatura interna ha descendido notablemente, y el ventilador expulsa aire caliente aun estando en recepción el equipo lo que indica que está trabajando. También como norma habría que evitar situar el equipo dentro de armarios cerrados o sin sitio entre la pared y la parte posterior que disminuyen el flujo de aire y le aseguraremos una larga vida.

Mi solución al problema de los transistores drivers

Por mucho que digan los diseñadores de Icom unos componentes tan pequeños como son los transistores MOS-FET 2SK2975 con una disipación tan grande en reposo ya que los polarizan en clase A para minimizar el IMD, 2,5 Amperios continuos .. 35W se ponen a más de 85 grados centígrados, y con una zona de disipación tan pequeña no puede ser más que fuente de problemas. El sintoma más habitual es la potencia de salida que varía constantemente, tan pronto hay 100W como 20W. Esto suele provocado por el fallo de las soldaduras al recalentarse por la temperatura y en una fase posterior la degradación del componente. El problema también lo tiene Yaesu que los utiliza, aunque no los polariza con tanta disipación

ICOM ya dió la solución bajando a 1.5 A el consumo de reposo y de esta forma se calientan menos y parece ser que aplicó el cambio a las últimas series fabricadas.

ic-7400 mods modificaciones

ic-7400 mods modificaciones

Mi opción ha sido quitar la placa y soldar unos transistores MOS-FET RD15HVF1 y añadir los componentes necesarios para que funcionen. Mecánicamente es muy sencillo y caben perfectamente en el hueco dejado por la placa original, la tecnología es la misma que en los originales además del mismo fabricante.

Las dos resistencia de 100 Ohms. de polarización de GATEs las he soldado directamente del transformador de entrada a masa y para las demás soldaduras he utilizado los terminales de conexión originales de la placa eliminada.

Debeis tener cuidado ya que un transistor queda posicionado al reves y esto obliga a doblar las patillas con cuidado de que no se cortocircuiten.

La pata central del transistor es masa y la podeis pegar al chasis para que moleste menos, esta pata SOURCE está conectada al disipador y también va a masa por lo que no hace falta aislar el cuerpo del transistor del chasis. El transistor se atornilla utilizando los tornillos que antes sujetaban a la plaquita original utilizando un poco de grasa de silicona para mejorar la transferencia térmica.


AJUSTE: PRIMERO PONER EL POTENCIOMETRO DE AJUSTE DE POLARIZACION AL MINIMO, girado a tope hacia el ventilador. Esto evita un peligroso consumo altísimo de los transistores MOS-FET por exceso de polarizacion. El equipo en SSB y sin micrófono para que no emita nada, vamos a ajustar el consumo de reposo de los nuevos transistores. Debeis de tener un amperímetro en serie con el positivo de alimentación

Pulsad TRANSMIT. Habrá un consumo de 2,9 A aproximadamente, ajusta el potenciómetro R11 lentamente hasta un consumo de 3,4 A (o una diferencia de 400 mA). Poned el micro y probad la potencia.

Con esto deberías de tener 100W en todas las bandas, si en 50 Mhz notais algún enganche en la transmisión bajar un poquito el consumo de polarización. Los transistores RD15HVF1 tienen más ganancia y más potencia, si la ganancia es excesiva pueden tener algún tipo de autooscilación.
A mí no me ha hecho falta hacer nada más .. pero en caso de que el equipo no quede bien teneis más opciones:

Si aún bajando la polarización tiene autooscilación en alguna banda poner la resistencia de 100 Ohms. entre los GATES.

La realimentación degenerativa entre GATE y SOURCE me ha quedado un poco alta con una resistencia de 560 Ohms.,el valor original es 68 Ohms. He preferido jugar con la polarización para ajustar la ganancia ya que el transistor nuevo tiene de sobras y no es necesario forzarlo como al antiguo.

Si tienes problemas de "enganches" en bandas de 80 o 160M baja las resistencias a 68 Ohms. y reajusta la ganancia con la polarización hasta que de los 100W.
No es necesario tocar ningún ajuste del equipo.

ic-7400 mods drivers

Una solución al problema del calor

Ahora que ya se ha pasado la garantía es posible una pequeña reforma que nos asegurará una larga vida del equipo. Como he comentado al principio todo el calor generado por los pequeños componentes SMD se disipa a las pistas de cobre del circuito impreso y por lo tanto esta placa se calienta.

La primera opción del ventilador externo permite realizarla sin abrir el equipo, ahora vamos a usar el ventilador interno del IC7400 a bajas revoluciones para que extraiga el calor y mantenga los componentes en un rango más seguro de trabajo. Esta observado que un aumento de 10 grados en la temperatura de un equipo electronico aumenta un 50 por ciento el riesgo de fallos y todos los fabricantes dejan el disparo del ventilador demasiado alto.

http://www.personal.able.es/jrhernandezg/images/7400_ventilador.jpg

Hay que quitar la tapa inferior del equipo y la zona de circuito impreso esta debajo de una de las cintas de cableado que unen la placa MAIN con el frontal, hay que desconectar la cinta para verlo.

Como veis en el esquema simplemente se alimenta el ventilador con una resistencia a +14V., todas las conexiones que he marcado están por arriba y no es necesario desmontar la placa. Con este valor de resistencia 27 Ohms. 1W el ventilador funciona a bajo régimen de vueltas y es silencioso. También podeis poner una resistencia de 22 Ohms. , lo principal es que esta resistencia no toque la cinta de conexión cuando la monteis ya que el poco calor podría quemar la cinta. 

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