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Servicio Técnico de Electrónica

Crown CE4000: entrada de red, PFC, puente completo y fuente flyback VIPer100

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Crown CE4000: entrada de red y fuente conmutada

Sección titulada «Crown CE4000: entrada de red y fuente conmutada»

Placa flyback y bobinas del PFC

Resumen rápido: la red pasa por un filtro EMI, se rectifica y entra en un PFC elevador (controlador L4981B y dos MOSFET IXFX55N50) que fija 400 V CC en dos condensadores de 940 µF. De esos 400 V, un puente completo desfasado (UCC3895 y cuatro STY34NB50) con transformador saca ±Vcc ≈ 105 V para la etapa de audio. Aparte, una pequeña fuente flyback con VIPer100A da todas las tensiones bajas (±15 V, 7,5 V, 5 V, alimentación de drivers). Sin el VIPer funcionando, el amplificador no arranca.

Notas relacionadas:

Mapa de bloques

Sección titulada «Mapa de bloques»
Red → filtro EMI (F1 20 A) → interruptor S1 → PTC R1/R2 (+ relé K1) → puente D1
   → PFC elevador (L1, Q1/Q2, D2) → 400 V «Vbulk» (C1, C6)
        ├─ puente completo Q4–Q7 → T1 → D3–D6 → ±Vcc (≈105 V) → etapa BCA
        └─ fuente flyback VIPer100A → ±15 V, 7,5 V, 5 V, B1/B2 +15 V, −Vcc+12 V

1. Entrada de red y filtro EMI

Sección titulada «1. Entrada de red y filtro EMI»

Técnico: la placa Line Filter (plano 128243-6) lleva el fusible F1 de 20 A (la serigrafía de la foto pone «T20 H 250V»), tres bobinas de modo común L1/L2/L3 de 2 mH, condensadores Y C1/C2/C4/C5/C15/C16 de 2200 pF 250 V CA y condensadores X C3/C6/C7 de 0,68 µF 250 V. En la placa principal (hoja 47) están el interruptor S1 (J26–J29), los PTC R1/R2 de 6 Ω y el relé K1 (con D33 1N914 y R83 39 Ω), que cortocircuita los PTC tras unos 2 s.

Sencillo: el filtro es el «portero» que no deja salir el ruido de la fuente a la red ni entrar el ruido de la red. Los PTC son resistencias que limitan el golpe de corriente al cargar los condensadores, como abrir un grifo poco a poco; luego el relé los puentea para que pase toda la corriente.

Esquema del filtro EMI

2. PFC elevador (boost) a 400 V

Sección titulada «2. PFC elevador (boost) a 400 V»

Técnico: tras el puente D1 (600 V / 50 A), la bobina L1 de 500 µH, los MOSFET Q1/Q2 IXFX55N50 en paralelo (R7/R8 10,5 k en puerta), las resistencias de medida* R3/R4/R5 de 0,04 Ω 5 W y el diodo D2 DSEP30-06B forman un elevador. El controlador U2 SGSL4981B (L4981B, control por corriente media) manda las puertas mediante los drivers U9/U26 TC427. El lazo de tensión es lento (decenas de Hz) y regula 400 V CC en TP251 («Vbulk») con cualquier red, porque 400 V es más que el pico de red más alto. Los condensadores son C1/C6 de 940 µF 450 V, más C2 1,5 µF 630 V y R505 2,7 MΩ de descarga. El PFC no arranca hasta que se cierra el relé y se libera el soft-start (Q14/Q15).

* Nota — resistencias de medida / shunt del PFC (R3/R4/R5). Técnico: las tres 0,04 Ω 5 W en paralelo miden la corriente del elevador. Esa tensión de corriente entra al L4981B y es el feedback de su lazo de control autónomo: sincroniza la corrección del factor de potencia (corriente media: la forma de la corriente sigue a la de la red) y el límite de corriente ciclo a ciclo (pico; en la nota de protecciones, orden de ≈ 47 A con R36). No es una alerta ni va al Fault J3. Si se abren o se cortan, el PFC pierde la medida y suele fallar en cadena con Q1/Q2 y D2. Sencillo, en orden: (1) el shunt es el latido del corazón de la fuente conmutada: el pulso de realimentación que sincroniza todo el PFC; (2) esa tensión de corriente va al L4981B para el factor de potencia y para no pasarse de corriente en cada ciclo; (3) es un lazo de control que vive solo dentro del chip, no un aviso al exterior.

Sencillo: el PFC es una «bomba» que coge la red, sea de 110 o de 240 V, y la sube siempre a 400 V. Además pide corriente a la red de forma suave y en fase*, como quien bebe a sorbos y no a tragos. Por eso el CE4000 rinde igual en un local con la red floja.

* Nota — corriente en fase / carga resistiva. La directiva europea EN 61000-3-2 de compatibilidad electromagnética limita las corrientes armónicas que un aparato puede meter a la red cuando supera cierta potencia, y obliga a que se comporte como una carga resistiva. La importancia práctica: una carga resistiva es un valor fijo que no varía en el tiempo, y eso permite calcular con fiabilidad la corriente que va a disponer una línea eléctrica, por ejemplo en una discoteca con varios amplificadores.

  • Ventaja: funciona con 100–240 V sin tocar nada, y la potencia no cae si baja la red.
  • Inconveniente: más piezas a alta tensión; si falla un MOSFET del PFC suelen caer también D2, las resistencias de medida y el puente D1 (🔧 experiencia general de fuentes PFC, no es un dato de Crown).

Esquema del PFC y primario Control del PFC con L4981

3. Puente completo desfasado (bus de alta → ±Vcc)

Sección titulada «3. Puente completo desfasado (bus de alta → ±Vcc)»

Técnico: U4 UCC3895DW (controlador de puente desfasado, «phase-shift») manda los cuatro MOSFET Q4–Q7 STY34NB50 mediante los drivers U17/U31/U29/U32 TC427 y los transformadores de puerta T2/T3 (R17/R44/R45/R46 5,1 Ω). Enciende Q4+Q7 y luego Q5+Q6, de modo que dos FET conducen alrededor del 85 % del tiempo. Trabaja a 125 kHz (divide internamente la sincronía de 250 kHz). El transformador T1 «400V/150V CT ×2» aísla de la red. Los diodos D3–D6 DSEP30-06B y los condensadores C7/C8 de 820 µF 150 V (con L2/L5/L6 y L9/L10/L11) dan ±Vcc. El manual pide ≈105 V CC en L6 y L9 respecto a masa, y que no pasen de 120 V. El arranque es suave: al soltar el pin SS/SD (19) el desfase crece poco a poco. Un detector de sobrecorriente (BAT54 D9/D10/D12/D13, R48/R54 30 Ω 1 W) y el limitador de potencia media (U99 LM339) protegen esta etapa.

Sencillo: es un «reductor» que convierte los 400 V peligrosos en ±105 V separados de la red por un transformador. Los cuatro transistores hacen de cuatro puertas que se abren por parejas a toda velocidad. El transformador hace de «muro» de seguridad entre la red y los altavoces.

UCC3895 y drivers Puente completo y secundario Limitador y detector de sobrecorriente

4. Fuente auxiliar flyback con VIPer100A (de principio a fin)*

Sección titulada «4. Fuente auxiliar flyback con VIPer100A (de principio a fin)*»

* Nota — Qué es un flyback. Sencillo: no es un transformador «normal» que pasa la energía de continuo del primario al secundario. Aquí el VIPer hace de interruptor a pulsos: mientras conduce (cerrado) la corriente sube en el primario y la energía se guarda en el campo magnético del transformador, como un resorte que comprimes o una esponja que empapas; cuando deja de conducir (abierto) ese campo se derrumba y la energía se suelta de golpe hacia los secundarios —por eso se llama flyback, «vuelta atrás»—. Ciclo a ciclo: almacena → suelta → almacena → suelta. Sin ese vaivén no hay las bajas (±15, bias, etc.).

* Nota — Orden del flyback. Sencillo, en orden: esta sección sigue el camino de la energía: de dónde entra → cómo arranca el VIPer → transformador y secundarios → regulación → qué come cada raíl en la Main. Sin esta placa el amplificador no arranca.

4.1 Entrada: de dónde sale Vbulk y qué recibe la flyback

Sección titulada «4.1 Entrada: de dónde sale Vbulk y qué recibe la flyback»
  1. La red entra por el filtro EMI, PTC R1/R2 y puente D1; el PFC eleva y deja ≈ 400 V CC en C1/C6 (Vbulk, medible en TP251 respecto a TP50, referencia primaria / SMPS).
  2. Mientras aún se cargan C1/C6 a través de los PTC, en cuanto hay tensión suficiente en Vbulk, la Flyback PWA (plano 127027-6) arranca sola.
  3. La alimentación de alta de la flyback llega desde la Main (pista / conector hacia Vbulk). 🔧 En foros, esa pista interna de 4 capas de la Main se quema a menudo cuando muere el VIPer; solución típica: aislar y tender un cable (ver Crown CE4000 - averías típicas y soluciones de la comunidad).
  4. Condensador de entrada en la flyback: C9 56 µF 450 V. Protección de drenador: D4 zener 1SMB5955B de 180 V, diodos D2/D3 STTA106U.

4.2 Arranque del VIPer y el regulador U1 78L12*

Sección titulada «4.2 Arranque del VIPer y el regulador U1 78L12*»
  1. El controlador es U2 VIPer100A (700 V, Ron ≈ 2,8 Ω, VDD máx. 15 V). El manual (3.3.3) lo llama «buck supply» que se autoarranca en oscilación libre a unos 80 kHz (sin reloj).
  2. Cuando ya hay bajas y corre el reloj del sistema, la señal VIPER SYNC (TP253 ≈ 125 kHz, ciclo 40 ± 5 %, respecto a SMPS; el 250 kHz de TP12 se divide) fuerza la flyback a 125 kHz y deja de ir a pelo.
  3. Cadena de bias / VDD (esquema flyback):
    • Devanado 1–2 de T1 → diodo D5 SMBYW02-200 → +18 V BIAS (C3 220 µF 25 V; en Main se ve ≈ 19 V en TP252).
    • U1 LM78L12ACZ (lista: 127144-1 «VOLT REG, +12V 100MA 4% T/R») → +12 V.
    • D1 1N914 → VIPER VDD (C2/C24 47 µF 50 V). VDD nunca debe pasar de 15 V.
  4. * Nota — U1 78L12. Sencillo (🔧 experiencia de taller de Martel): la «L» es 100 mA máx.; pieza antigua y frágil, falla mucho. Aquí sustituye un zener barato. Siempre que falle la alimentación auxiliar, comprobar U1 (entrada ≈ +18 V BIAS en pata 3, salida +12 V en pata 1, patillaje TO-92: 1 salida, 2 masa, 3 entrada). El foro Speakerplans cita un 78L18 en una unidad: leer la serigrafía. Sustitutos: onsemi MC78L12ABPG o TI LM78L12ACZ (mismo patillaje). Un 7812 TO-220 no entra en la huella sin adaptar patas.

4.3 Transformador T1 y snubber

Sección titulada «4.3 Transformador T1 y snubber»
  1. T1 126518-1, transformador flyback de 35 W (lista de piezas). Aísla el primario (unido a la red / Vbulk) de todos los secundarios.
  2. Snubber de drenador: R5/R6 91 Ω 2 W + C5 150 pF 630 V. Si falla el snubber o D2/D3, el pico de drenador suele romper el VIPer.
  3. El VIPer conmuta el primario de T1; al apagar, la energía pasa a los secundarios (flyback).

4.4 Secundarios: de T1 a cada raíl

Sección titulada «4.4 Secundarios: de T1 a cada raíl»
Salida del flybackRectificación típicaValor / nodoQué alimenta en la Main (y más)
Bias 1–2D5 SMBYW02-200+18 V BIAS → U1 → VDDSolo cadena del VIPer
+15 VR / −15 / ventiladorD6 BYW4200B, D7 SMBYW04-200±15 V (audio y lógica)Opamps, comparadores, lógica de arranque; +15 también hacia ventilador / reguladores de zona primaria
B1 +15 / B2 +15D8/D9 STPR120A+15 V flotante referidos a B1/B2Drivers / alimentación del lado positivo de la etapa (canal 1 / 2)
−VCC+12D10 SMBYW02-20012 V sobre −VccDrivers del lado Vn (negativo); la flotante Vp sale aparte (U22/U23/T101 en Main)

En la Main, a partir de esos raíles (ver Crown CE4000 - raíles y distribución de alimentación):

  • +15 V primario (TP6/7/8 vs TP2): flyback + U12/U27 MC78L15, U28 MC7815.
  • 7,5 V (TP46): U25 TL431 (R800/R801/R802) — crítico para relé / arranque.
  • +5 V (TP256): U14 MC78L05; +5 V audio (TP257): U118/U122 MC78L05.
  • +15 / −15 audio (TP254/TP255 vs AGND TP105): salidas ±15 del flyback.
  • B1/B2 +15 y −Vcc+12: drivers de salida; no confundir con ±15 de audio.

El manual (3.3.3): esta fuente da todas las bajas excepto la alimentación flotante de puerta Vp (generada en la Main).

4.5 Realimentación (regulación)

Sección titulada «4.5 Realimentación (regulación)»
  1. U3/U5 TL431AC miden / referencian la salida regulada.
  2. El opto U4 SFH615A-2 cruza el aislamiento y cierra el lazo hacia el VIPer (control de ciclo).
  3. Si TL431 u opto fallan (caso típico en cadena con VIPer reventado), la regulación se va y suele llevarse U1, D1, snubber o D2.

4.6 Qué pasa en el arranque completo (encaje con el resto)

Sección titulada «4.6 Qué pasa en el arranque completo (encaje con el resto)»
  1. Vbulk empieza a subir → flyback autoarranca (~80 kHz) → aparecen bajas.
  2. Reloj del sistema → VIPER SYNC a 125 kHz.
  3. ~2 s: relé K1 cortocircuita PTC; se liberan soft-start de PFC (U2) y puente (U4).
  4. ~4 s más: Timing Cap 1 libera moduladores (MUTE*).
  5. Sin VIPer / sin flyback sana: no hay ±15, no cierra relé, no hay arranque.

Sencillo: es la «pila del mando». Pequeña, pero sin ella no hay ±15 para la lógica ni relé ni nada. Si no enciende, primero esta placa.

Esquema de la fuente flyback VIPer100 Reloj de la fuente en TP253 y TP12

Ventajas e inconvenientes de esta fuente

Sección titulada «Ventajas e inconvenientes de esta fuente»
A favorEn contra
Ligera (15,1 kg en total)Muchas piezas trabajando a 400 V
PFC: red universal y potencia estable con red flojaSi se avería en cadena, caen varias piezas a la vez
Separación galvánica con transformador de alta frecuenciaVarias piezas obsoletas (STY34NB50, DSEP30-06B)
Arranque suave y varias proteccionesEl diagnóstico necesita osciloscopio y transformador de aislamiento

Fuentes de los datos

Sección titulada «Fuentes de los datos»