como realizar una fuente conmutada " SMPS " AC/DC auto oscilante " Self Oscillating " utilizando transistores

 hola que tal a todos y sean nuevamente bienvenidos a este pequeño blog, en esta ocasión estaremos hablando de un nuevo circuito del cual ya todos estarán aburridos y este circuito es una fuente conmutada, pero a diferencia de la mayoría de las que ya he publicado, esta es completamente transistorizada lo que quiere decir que no utilizaremos algún tipo de circuito integrado de control para su funcionamiento, como es la frecuencia de oscilación y la regulación del voltaje de salida, solo utilizaremos meramente transistores, en concreto tres

advertencia:
antes de que continuemos con la fabricación de nuestra fuente conmutada, es muy importante que sepas que se están trabajando con altos voltajes los cuales son muy peligrosos y siempre estará presente el riesgo de una explosión, electrocución por una mala manipulación por parte del armador, incluso la muerte, por lo que si quieres trabajar en este proyecto debes de tener los conocimientos necesarios así como las herramientas adecuadas para trabajar con alto voltaje, para evitar accidentes, mejor ni intentes realizar este circuito, a menos de que sepas con certeza lo que estas haciendo, así que habiendo dicho esto todo lo que usted haga será bajo tu propio riesgo

este proyecto nació debido a que un suscriptor me pidió que si podía realizar una fuente conmutada, pero utilizando un transistor MJE13009, yo le dije, por supuesto, pero mas adelante me di de cuenta que este transistor no es tan fácil de domar, mas adelante les cuento por que, bueno como no tenia claro del tipo de topología que necesitaba el suscriptor que fuera, me decante por lo mas fácil " o eso es lo que yo pensaba ", una fuente conmutada " SMPS " tipo flyback auto oscilante  "self oscillating ", así que para realizar esta fuente necesitaba un circuito confiable que funcionara sin problemas, buscando en la red encontré muchos, pero no me daban confianza, ya que algunos ya yo los había probados y no terminaban de funcionar bien, de hecho ni los publique aquí, ya que mi intención aunque a beses me equivoqué el algo, es presentar circuitos que sean completamente funcionales para ustedes, así que mientras realizaba mi búsqueda de un buen circuito para esta fuente conmutada, me llego un amigo con un televisor marca Elektra que no funcionaba, para repararlo y al destaparlo me topo con que el circuito de la fuente conmutada del televisor es completamente transistorizada, por lo que me di la tarea de realizarle ingeniería inversa al circuito para copiarlo y de ese modo realizarme mi propia fuente conmutada completamente a transistores, el diagrama obtenido a partir de la ingeniería inversa del TV es el siguiente, antes de que me critiquen por el diagrama " más bien los garabatos " que verán, les digo que se ve así porque lo realice de una forma muy rápida, pero no se preocupen mas adelante estará mejor dibujado    

y así es como se ve el diagrama ya redibujado modificado y completo de nuestra fuente conmutada a partir del circuito original de la  fuente conmutada del televisor 

ya con este circuito podía realizar la fuente conmutada sin problema y ya solo era cuestión de reemplazar el transistor original del circuito que en este caso es un C4460 " 2SC4460 " por el MJE13009 y listo, pero como siempre hay pero, al realizar todo el montaje del circuito, al energizarlo este simplemente no funciono, después de horas y horas revisando conexiones y componentes deducid que la causa del que el circuito no funcionase era el dichoso transistor MJE13009 por lo que procedí reemplazarlo por otro, pero no tenia algún otro a la mano, pero me acorde de que tenia un antiguo regulador de voltaje de televisores el STR5412, pero al cual solo le identificaría los pines del transistor de potencia de mismo y haría las conexiones respectivas, al instalar el STR5412 como ya mencione, al energizar el circuito, este funciono como verán mas abajo, pero a pesar de haber funcionado, no lo hacia del todo bien, ya que el voltaje de salida no era precisamente estable, y dependiendo de la carga el voltaje de salida que en este caso lo fije a 12 voltios DC se llegaba a disparar de golpe hasta los 20 voltios DC o mas, como a veces solo tendía a caerse, obviamente esto había que corregirlo, ya que esto era un peligro a la hora de querer alimentar algún circuito con el, pero mas adelante les diré cual fue la soluciona a este problema, ahora porque este circuito no funciono con el transistor que planeaba utilizar originalmente el MJE13009, pues la razón es que este circuito en concreto que he elegido, requiere de que el transistor de potencia sea capaz de conducir con un voltaje de base comprendido entre 1,5 a 2,5 voltios DC y el MJE13009 requiere de por lo menos un voltaje de 9 voltios para conducir, por esta razón no es capaz de funcionar con el transistor MJE, pero de igual forma dejare este transistor para una nueva fuente conmutada a futuro, pero si desean experimentar un poco, creo que con solo reemplazar la resistencia de la base del transistor BD135 de 2.7K por una de 4.7K ya el circuito debería funcionar con el MJE, yo no lo probé porque ya había hecho funcionar el circuito con el STR5412 y me dio flojera molestarlo, a continuación algunas fotos del circuito en sus primeras pruebas y antes de corregir el problema ya mencionado

como vera a continuación el circuito de esta fuente conmutada fue montado sobre una PCB reciclada a la cual se le quito todos sus componentes originales y se agujereo como una PCB universal y se montaron todos los componentes y se realizaron las respectivas conexiones con soldadura  por la parte de abajo de la PCB con alambre de cobre y cables,  a decir verdad no me quedo tal mal para ser componentes meramente reciclados jejeje      

 

    

como pueden apreciar en las fotos ya he conectado la fuente a la red eléctrica de mi casa que en este caso es de 110 voltios AC y como pueden ver la fuente esta funcionando y entregando 12.4 voltios DC a la salida, aunque la fuente parece estar funcionando bien, no se dejen engañar, ya que tiene un calentamiento excesivo en el transistor de potencia aun cuando la fuente esta sin carga y tiene una pésima regulación del voltaje de salida, bajo carga este tiende a caerse y aunque no pude captarlo con la cámara en algunas ocasiones el voltaje de salida se disparaba a unos 20 voltios DC, lo cual la hacia muy peligrosa para alimentar algún circuito, sin decir que ha beses el transformador emitía ruidos extraños, en el video a continuación podrán apreciar un poco la mala regulación que presentaba esta fuente, en mis primeras pruebas     

por cierto, esta será la ultima vez que vean este regulador de voltaje STR5412 funcionando ya que después de realizar este video el STR5412 murió de forma repentina, lo único que puedo decir, es que estaba funcionando aparentemente bien y de repente el voltaje de salida empezó a caerse de apoco hasta que llego un punto donde se escucho un crujido y las lamparas de carga que estaban colocadas a la salida de la fuente se apagaron por completo y empezó a salir humo del circuito, así que salí corriendo y lo desconecte rápidamente, pero ya era tarde ya que al revisar el circuito el STR5412 estaba muerto junto a algunas resistencias, pero lo raro es que el fusible no se quemo lo que me pareció raro, pero me di de cuenta al medir el STR, es que se quemo internamente entre los pines base, colector y no en sus pines base, emisor, ya que es este caso si se hubiese explotado el fusible de seguridad, aunque pensando también es raro que el transistor se haya quemado en sus pines base, emisor, seguro el voltaje de base fue excesivo lo que termino matando al STR, esto es otra cosa a corregir

bueno después de golpearme la cabeza contra la pared tantas beses, deducid porque se había muerto el STR y porque el voltaje se disparaba demasiado bajo carga, pues la causa del problema era que el bobinado auxiliar que hace que esta fuente oscile, yo originalmente lo había realizado con 6 espiras, ustedes dirán, pero como afectaban esas 6 espiras al circuito, pues porque al agregarle carga a la salida de la fuente esta aumentaba el ciclo de trabajo y con ello el voltaje que se inducia en ese bobinado, llegando a ser muy excesivo al punto de dañar al transistor de potencia, como fue el caso del STR, también el hecho de que en algunas ocasiones el voltaje de salida de la fuente se elevara repentinamente bajo carga, también tiene que ver con el mismo motivo del porque el transistor de potencia se quemo, pues porque al inducirse el voltaje excesivo en el bobinado auxiliar bajo carga el transistor, diver que en este caso el el BD135, no era capaz de apagar del todo el transistor de potencia cuando la fuente estaba bajo carga, lo que traía como consecuencia, que el transistor de potencia no tuviera forma de reducir su ciclo se trabajo, por lo que el transistor trabajaba excesivamente ocasionando que el voltaje de salida se elevara demasiado