sábado, 21 de abril de 2018

Modificando la Dreamcast (VIII): Disco duro, teoría

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La Dreamcast utiliza una unidad de CD-ROM no estándar con un poco más de capacidad, en un intento de proteger mejor los programas e impedir su copia ilegal. Como protección general lo que hacen los programas es ir a leer en la parte ampliada un dato, si no lo consiguen asumen que el disco es una copia ilegal y no cargan. Esta protección se puede omitir de dos maneras, una es usando un chip que cuando detecta que se está intentando leer esa parte del disco retorna un valor correcto, la otra mucho mas sencilla es usar un programa, cargamos el DreamShell al arrancar o desde la doble BIOS, y nos podemos saltar la protección.

NOTA IMPORTANTE: Si se dispone del disco original usar una copia de seguridad del mismo es legal, siendo conveniente para preservar los discos del desgaste o para usar unidades con el CG-ROM estropeado, pero el uso de copias de los programas sin disponer del original es ilegal y es una práctica que no recomiendo usar.

Como la unidad de CG-ROM es solo un CD-ROM modificado, es posible reemplazar el lector de una unidad estropeada por un lector de ciertos modelos, ya que el posicionamiento se realiza por los motores, pero esto conduce a ver que si la unidad es un CD-ROM, aunque use un conector diferente al estándar, debe contener las mismas señales, por lo que tras investigar el tema, los rusos consiguieron deducir cada pin para que servía, y ahora es posible instalar un disco duro en la Dreamcast, usando el DreamShell para su manejo, lo que permite almacenar en el copias de seguridad de nuestros juegos y cargarlas desde el propio disco, lo que es rápido y cómodo. Nuevamente se puede usar el cargar el DreamShell al arrancar la máquina o usar la doble BIOS.

Como por la red circula el esquema me limito a copiarlo aquí, he simplificado un poco eliminando algún dato irrelevante, he marcado en azul donde va cada cable, y debajo he puesto la relación de hilos que van a masa y los que no se conectan:

Conexión del disco duro a la DreamCast

La alimentación del disco se puede obtener de la propia consola o usar un alimentador externo. Si en lugar del estándar de 40 hilos se usa un cable de 44 hilos, ya no se usará el conector de alimentación del disco, solo es necesario conectar los hilos 41 y 42 a cinco voltios y el 43 a masa, dejando sin conectar el hilo 44.

Como todas las masas son comunes se pueden unir todas en un solo punto de soldadura, estas masas mejoran la calidad de la señal, pero como el cable será muy corto no son imprescindibles todas.

Pongo esta otra imagen mas general para que se pueda ver mejor donde van conectados los cables, recordar que es justo debajo del conector del GD-ROM de la consola:

Vista general

viernes, 20 de abril de 2018

Modificando la Dreamcast (VII): Tarjeta SD, teoría

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La Dreamcast dispone de un puerto serie en la parte trasera pensado para comunicar dos máquinas entre sí con un cable apropiado, que permitía jugar uno contra otro a dos jugadores, cada uno con su propia tele, lo que estaba operativo en algunos juegos como el Sega Tetris, el Ferrari F355 Challenge (que también estaba disponible en recreativas con Naomi), el Cyber Troopers Virtual-On Oratorio Tangram (conocido como el Virtual-On a secas), y en alguno más. También existía un cable que permitía intercambiar mini juegos con la NeoGeo Pocket, lo que se podía utilizar en juegos como el The King Of Fighters '99 o el Sonic Adventure. Pero como en Japón son muy aficionados al tema, el mejor uso del puerto era para conectar el accesorio Karaoke, que usaba tanto el conector lateral como el puerto serie:

Dreamcast con el accesorio Karaoke debajo.

Posteriormente se diseñó un cable para conectar la consola a un PC, al que se le llamó Coders Cable, pero como las señales de la consola con a nivel TTL (5 voltios) es necesario adaptar las señales al estándar RS-232 (+12 y -12 voltios), para lo que se usa un chip adicional, para ellos los chips mas usados son los de la empresa Maxim, el MAX232 o alguna de sus variantes, en este caso se usaba el MAX3222

Coders Cable para conectar la Dreamcast al PC y esquema del mismo


Usando un programa específico este cable permitía hacer copias de seguridad (no era muy operativo ya que por la baja velocidad costaba hasta 24 horas hacer una copia), transferir los registros de las VMU de los mandos, o cargar juegos en la consola (con la misma limitación de velocidad por lo que solo se empleaba en juegos homebrew durante la fase de pruebas).

Con la desaparición de los puertos serie en los PC, el cable se evolucionó a uno USB directamente, usando otro chip diferente que convierte las señales TTL de la Dreamcast a USB, y monta las pilas de manejo del interface.

Posteriormente un japonés, jj1odm, diseñó una conexión directa entre la consola y una unidad de tarjetas de memoria SD y un programa para su manejo, lo que hace que la máquina no necesite conectarse al PC para funcionar y mejora bastante la velocidad de manejo de los juegos, aunque sigue siendo lento ya es operativo para cargar juegos.

Esquema de conexión de la tarjeta SD a la Dreamcast

Esta modificación hoy día no tiene mucho sentido, ya que el haber desarrollado un MOD para conectar un disco duro directamente a la consola lo ha superado por capacidad y velocidad, pero es una de las modificaciones mas sencillas de efectuar.

En la máquina se montaban en la parte inferior de la placa y cerca de las salidas serie unos condensadores marcados como C605, C606, C607, C608, C609, que es necesario eliminar para mejorar la velocidad del puerto serie, pero dependiendo de la versión de vuestra placa puede que ya fueran eliminados en fábrica:

Placa con la ubicación de los condensadores, ya se han quitado C605, C606 y C607 en esta imágen

Para que funcione el lector es necesario cargar un programa de manejo de las tarjetas, para ello lo mejor es usar el DreamShell al arrancar la máquina o mejor todavía con la doble BIOS, ver las entradas correspondientes.

El esquema creo que es muy sencillo, pero lo pongo aquí en el formato de la entrada anterior para mantener la coherencia. A la izquierda el conector de la máquina, en el centro la placa que hay que desarrollar, y a la derecha el conector de la SD, 6 hilos directos y un puente. Los condensadores se deben situar lo mas cerca de la tarjeta posible, el de 47u es electrolítico, el de 0.1u es de lenteja (un 104):

Mi esquema para añadir la SD a la Dreamcast

Actualizado 24/04/18: Por error dejé una conexión entre 8 y 9 que no hay que poner, es lo que tiene cortar y pegar de otros esquemas, ya está corregido.

jueves, 19 de abril de 2018

Modificando la Dreamcast (VI): Doble BIOS, teoría

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Debería seguir con la realización práctica de las salidas de vídeo pero las voy a dejar para el final con el fin de ubicar a la vez todos los componentes adicionales como interruptores y conectores.

Hay una manera de modificar solo la región y el idioma de la máquina desbloqueando una pequeña memoria en la que se guarda la configuración regional, luego se pasa un programa para modificar estos valores, y por último hay que bloquear otra vez el chip para evitar que desde un juego puedan sobreescribirlo, dejando la consola bloqueada. Como este MOD esta superado con el cambio de BIOS no voy a abordarlo, pero podeis verlo por ejemplo aquí.

Los rusos son muy aficionados a la Dreamcast y en la página www.dc-swat.ru sacaron un programa que permite realizar cambios en la máquina, simplemente leyendo un CD y ejecutando el programa denominado DreamShell. Una vez arrancado el programa puedes modificar la región, activar la lectura de las tarjetas de memoria, la lectura del disco duro o incluso cargar copias de seguridad directamente, e incluso algunas cosas adicionales, pero esto solo estará activo mientras no se apague la máquina por lo que es necesario cargar el programa cada vez que arranca la máquina. Para que este cambio sea permanente es posible cambiar la BIOS original por una que incorpora ya estas utilidades, de forma que cuando arranque la máquina ya esté todo disponible.

Hay dos maneras de modificar la BIOS, una es reemplazarla por completo por otra, pero esto implica grabar la BIOS antes de ubicarla para lo que necesitas un grabador y no merece la pena. El mejor cambio posible es colocar una segunda BIOS en el aparato y poder conmutar entre la original y la nueva (lo que es bueno ya que hay algunos juegos que no funcionan con la BIOS modificada), y además esta nueva BIOS se graba desde la propia DreamCast sin necesidad de aparatos adicionales, por lo que es lo mas cómodo. Para ubicar la segunda BIOS sin necesidad de cablear mucho se utiliza el que la memoria dispone de muchos pines que son comunes a todos los chips conectados a la memoria.

Los chips de memoria disponen de muchos pines, pero podemos agruparlos en cuatro bloques diferentes en función de para que se utilizan (una agrupación de líneas es lo que se denomina un bus):
  • Los de direcciones indican a la memoria que posición de la misma se desea leer o en cual se desea escribir, el valor de la dirección siempre lo envía el procesador.
  • Los de datos envían el dato del procesador hasta la memoria para grabarlo, o desde la memoria lo ponen a disposición del procesador para su lectura.
  • Los de control permiten seleccionar el comportamiento del chip, si está o no activo y si se desea leer o escribir por ejemplo.
  • Los de alimentación son para lo que indica su nombre.
Las memorias se conectan todas compartiendo la mayoría de estos pines, salvo los de control, de manera simplificada cuando el procesador desea leer la memoria pone en el bus de direcciones la dirección a leer y activa la señal de lectura, un circuito auxiliar detecta el chip que se debe utilizar y lo activa, este pone en el bus de datos el contenido de esa dirección. Cuando el procesado desea escribir en la memoria pone en el bus de direcciones la dirección donde guardar, pone el bus de datos el contenido a guardar, y activa la señal de escritura, un circuito auxiliar detecta el chip que se debe utilizar y lo activa, este se guarda en la dirección deseada el contenido informado.

De esta manera podemos unir entre sí en ambos chips de las BIOS todos los pines relacionados con direcciones y con datos, la señal de lectura o escritura (suele ser la misma señal y según esté en valor alto o bajo indica una u otra cosa), y solo separamos la señal de control que activa el chip. Para simplificar el cableado y como el chip original y el nuevo tienen las mismas patillas, y las señales están ubicadas en la misma posición en ambos, los montamos uno sobre otro, soldando directamente las patas necesarias entre sí.

Hay dos modelos de placa, la VA0 es la original japonesa y la VA1 la europea, son casi iguales pero en la Japonesa la BIOS se alimenta a 5 voltios y en la europea a 3'3 voltios. Los esquemas de conexión para ambas versiones son los siguientes (a la izquierda está ubicada la BIOS original, en el centro la nueva BIOS y a la derecha otro chip de la placa cercano de donde sacar una de las señales necesarias):

Esquema doble BIOS para placas VA0 (original de www.dc-swat.ru)

Esquema doble BIOS para placas VA1 (original de www.dc-swat.ru)

En los dos esquemas todos los pines que no están conectados a nada se deben unir entre ambos chips (2 a 11, 13 a 22 y 24 a 43), el pin 12 de la BIOS original es necesario levantarlo de su sitio (es el único a levantar y debe hacerse con mucho cuidado de no romperlo o será casi imposible recuperarlo), y los pines 1, 12 y 44 de la nueva BIOS no se deben unir a los pines de la original. El pin 23 puede estar unido de forma diferente en ambas versiones de las placas.

El pin 12 marcado como /CE es la señal de activación del chip, proviene del componente D501, por lo que es necesario capturar esa señal y ponerla en el centro de un interruptor de dos posiciones un circuito, y los dos lados del interruptor irán a los pines 12 de cada uno de los chips, con este se selecciona cual de los dos chips desea utilizarse, es necesario usar una resistencia de pull-up de 10K Omios conectada a la alimentación de cada uno de los chips.

El pin 1 de la nueva BIOS está marcado como /RESET, se debe unir 3'3 voltios para que esté siempre activo.

El pin 44 de la nueva BIOS está marcado como /WE, es el que selecciona si se desea escribir en el mismo, se usará a la hora de programarlo por lo que es necesario unirlo a la señal de escritura de la placa para lo que se utiliza una pata de otro chip de la placa, en concreto el de una memoria flash cercana.

El pin 23 de la nueva BIOS es el de alimentación, en la máquina VA0 debe buscarse un punto que nos proporcione 3'3 voltios, en el esquema sugieren usar el pin 1 del chip IC302, mientras que en la VA1 como ambos chips trabajan al mismo voltaje se puede elegir, o bien se usa el mismo sistema o bien unir entre si directamente ambas patas.

miércoles, 18 de abril de 2018

Modificando la Dreamcast (V): Salidas de video, circuito explicado

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Circulan dos esquemas para añadir salida VGA a la Dreamcast, son el mismo solo que el segundo añade un chip para mejorar la señal de sincronismos, lo que realmente no es necesario:

Circuito básico para salida VGA


Circuito con salidas AV, S-Video y VGA
Yo voy a montar un circuito con todas las salidas posibles para la consola pero con dos interruptores, uno para elegir salida AV/S-VIDEO o salida RGB, y el otro servirá para elegir que tipo de salida RGB usaremos, pudiendo seleccionar Euroconector o VGA. Este es mi esquema:

Mi circuito con salidas AV, S-Video, Euroconector y VGA
Lo he diseñado en dos partes, la de arriba con el circuito y la de abajo con los componentes adicionales:

  • El circuito que es necesario montar tiene unos condensadores, resistencias y diodos. En el esquema de conexiones de este circuito por la izquierda están las conexiones desde el conector de la Dreamcast, marcados con números, y a la derecha las salidas hacia interruptores y conectores marcadas con letras.
  • En el esquema abajo están los dos interruptores, uno de dos posiciones y un circuito, otro de dos posiciones dos circuitos, y los conectores de salida posibles. 

Posibles modificaciones al circuto base


Es posible usar un interruptor de tres posiciones ON-OFF-ON y dos circuitos en lugar de los dos interrupores, ahorrando un poco de espacio que en esta consola va muy justo. En este caso se elimina el interruptor de un circuito y se conecta directamente los dos pines centrales a la toma A. Las tres posiciones serán Euroconector - AV - VGA
Variante con un interruptor de tres posiciones ON-OFF-ON y dos circuitos

Si no se desea salida de RGB por Euroconector, solo por VGA, se puede omitir el interruptor de dos circuitos y en este caso en el conector de un solo circuito se ubicando el cable A en el conector central y se unen los pines F y G a un lado del conector, dejando sin conectar el otro. En este caso las dos posiciones del interruptor serían AV y VGA, y no sería necesario poner la resistencia de 560 Omios entre los pines 4-D , ni poner cables desde las salidas E, D y J. En este caso es posible poner un conector Jack hembra para el sonido, en lugar de los dos conectores RCA, que ocupa menos espacio (esto se puede usar siempre realmente).

Variante con solo salida VGA

Si no se emplea la salida de S-Video (muy popular en América pero no en Europa), no es necesario montar los condensadores ubicados entre los pines 11-K y 12-L, ni el conector redondo, ni poner cables desde las salidas K y L.
Variante sin conector S-Video
De manera adicional se puede hacer un circuito para el vídeo por componentes, ya que no hay salidas directas para ello, pero al ser un circuito un poco mas grande y como creo que con Euroconector y VGA es suficiente no voy a abordar este circuito, pero podéis verlo aquí por ejemplo.

En la siguiente entrada pondré fotos de como he realizado el circuito (aunque es muy sencillo y fácil de entender) y la aplicación práctica del mismo a la máquina.

lunes, 16 de abril de 2018

Modificando la Dreamcast (IV): Salidas de video, teoría

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La Dreamcast fue la mejor consola en su momento, y su capacidad gráfica es una gran muestra del tema. La consola dispone de un conector trasero de Audio y Vídeo, y tanto Sega como otros fabricantes sacaron al mercado una serie de cables que lo explotaban, disponiendo de salidas para televisión por RF (Antena usando la salida AV y un modulador), AV (conectores RCA Amarillo, Rojo y blanco), S-Video (poco usado en Europa), RGB por Euroconector o por YPbPr (conocido como Video por componentes), y RGB por VGA.

Tengo esta entrada en la que se explica como hacer cables AV, S-Video y Euroconector, y esta otra sobre como poner conexiones AV.

En el conector hay 16 pines, algunos son de señal, otros de alimentación y masa, y un tercer grupo es la selección del tipo de salida:

  1. Masa
  2. Audio Derecho
  3. Audio Izquierdo
  4. +12 voltios
  5. +5 voltios 
  6. Activar salida RGB en modo VGA
  7. Activar salida RGB en modo TV
  8. Sincronismo vertical para VGA
  9. Sincronismo horizontal para VGA
  10. Sincronismo compuesto
  11. Crominancia
  12. Luminancia
  13. Video compuesto
  14. Azul
  15. Verde
  16. Rojo
Para seleccionar el tipo de salida solo hay que unir a masa el pin adecuado y esto hace de conmutador de la salida, si no se une ninguna la salida activa son las de AV y S-Video, si se activa el pin 7 se activa la salida RGB con frecuencias adecuadas para Euroconector, y si se activa el pin 6 se activa la salida RGB con el doble de frecuencia, que es la adecuada para el uso de la VGA.

Las salidas de sonido siempre son los pines 2 y 3, sonido estéreo, y siempre están activadas por lo que funcionan en todos los modos.

Para aprovechar nuestras salidas hay dos opciones, una es usar un conmutador de tres posiciones, que nos permita elegir que salida usaremos, y la otra es usar que hay varias masas comunes en los conectores de VGA y Euroconector, para puntear automáticamente la salida en función del cable conectado. La primera opción permite forzar la salida siempre y funciona con cualquier cable, ya que puede pasar que el cables que compremos no tenga todas las masas para ahorrar algo de coste.

Ahora hay que elegir que salidas ponemos en nuestra máquina y los conectores que usaremos. yo he elegido poner tres conectores RCA (amarillo, rojo y blanco) y un conector DB-15, lo que me permite disponer de tres salidas diferentes usando cables estándar casi siempre, aunque dejaré de lado otras dos posibles:
  • Usando los tres RCA y un cable estándar tengo directamente la salida AV
  • Usando el DB-15 con un cable VGA estándar y los RCA rojo y blanco con un cable adecuado estándar tengo video VGA y sonido estéreo.
  • Usando el DB-15 y los RCA rojo y blanco con un cable específico puedo enchufar por  Euroconector.
  • No dispondré de salida S-video, pero si sería sencillo añadir el conector adecuado para el video, que junto a los cables RCA blanco y rojo me darían el sonido, pero como en Europa no lo usamos mucho de momento no lo voy a montar.
  • Aunque no lo voy a montar, se puede hacer un cable específico y un pequeño circuito para el vídeo por componentes, pero creo que con VGA no es necesario.
Solo queda planificar donde pondremos las salidas, el lugar mas natural es usar el hueco bajo el modem, ya que por desgracia ya no tiene posibilidad de uso, lo aprovechare para poner allí todas las salidas que quiero poner a esta máquina, pero por temas de espacio no es posible taladrar directamente para poner el conector, ya que la pared está pegada al lector de GD-ROM, por lo que usaré una placa auxiliar para ubicarlos que pegaré en el hueco con termofusible. Esta placa tendrá el DB-15, los tres RCA y el interruptor para elegir entre VGA o Euroconector en la salida, ya que al tener doble uso no puedo usar el truco de las masas comunes.

domingo, 15 de abril de 2018

Modificando la Dreamcast (III): Adaptar alimentación Japonesa/USA, práctica

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Actualizado el 25/04/18, había algunos textos erróneos en los piés de las fotos

Tras la teoría viene la realización, primero unas imágenes generales de la fuente y una vista de la separación entre la parte de alta y la de baja:

Vista general de la fuente, entrada de corriente por la derecha y a la izquierda el conector con las salidas de 5, 3'3, 12 voltios y masa.     Otra vista superior, se ve mejor el conector de salida de la izquierda, que provoca por desgracia falsos contactos que pueden hacer que se resetee el aparato.
Vistas laterales     El circuito por la cara de soldaduras
Este es el regulador de la parte de alta, un chip FA5317, junto a el está el transistor MOSFET K2662 responsable de que se genere el voltaje de alta frecuencia.
Vemos la separación entre la parte de alta y la de baja usando una línea roja, el transformador aísla completamente ambas partes del circuito. Arriba en amarillo está el elemento que transmite el sensor de voltaje entre ambas partes del circuito, es un opto-acoplador por lo que sigue aislando ambas partes. Abajo hay un condensador de desacoplo de alterna marcado en azul.


Ahora vemos los componentes de la parte de entrada susceptibles de no soportar los 220 voltios y por tanto puede ser necesario cambiarlos:

El componente redondo es el fusible de entrada, 1'6A y 250V     Un condensador de filtro, aguanta 275 voltios, detrás está una doble bobina, ambos componentes forman el filtro EMC.       
Este es el puente rectificador, un S1NB que soporta 800V a 1A, la entrada viene del filtro EMC.
El condensador de entrada aguanta solo 200 voltios y es necesario reemplazarlo Condensador cerámico 332M 380, que es de 3300pF y 380 Voltios Condensador cerámico 103Z 1KV, de 10.000pF y 1000 Voltios


Como no utiliza varistores (aunque la Saturn o la XBOX si los usan), cambiaremos únicamente el condensador por otro de 300voltios y entre 64 y 100uF, se pueden conseguir casi del mismo tamaño, pero los que he conseguido en la tienda (cada día disponen de menos variedad de componentes por desgracia en las tiendas) son de 450 voltios y mucho mas grandes, solo cabe bien tumbado:

La diferencia de tamaño entre ambos Puesto en su lugar, cabe perfectamente tumbado Vista desde el otro lado
En marcha, salida de 5 voltios
En marcha, salida de 3'3 voltios
En marcha, salida de 12 voltios

martes, 20 de marzo de 2018

Modificando la Dreamcast (II): Adaptar alimentación Japonesa/USA, teoría

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La última consola lanzada por Sega era la mejor del momento pero no logró una cuota de mercado aceptable, por lo que en 2001 cesa su producción, aunque el último juego para esta consola lo lanzó en 2004.

La Saturn se vendía bien en Japón pero no conseguía abrirse hueco en USA,  por lo que Sega EEUU apoya el lanzamiento de una nueva máquina y en 1998 aparece la Dreamcast, con características como un módem incorporado, lo que permitía jugar en modo multijugador por la red (tuvo mucho éxito en EEUU para los juegos NFL 2K1, Quake III Arena y Unreal Tournament, por lo que se desarrolló un incómodo teclado para el chat que incluía el mando en los laterales), tiene un Sistema Operativo que desarrolla junto a Microsoft y que permite usar rutinas para Windows CE (el que usan las PDA del momento, aunque la mala implementación del mismo no lo hace atractivo y no se desarrollan utilidades que lo exploten), un accesorio en el mando denominado VMU que permite mayor interacción (tiene una pantalla y aparecen personajes y mensajes en el mismo), o una unidad de CD de mayor capacidad (1'2Gb en lugar de 0'8Gb de los CD normales), lo que permite almacenar mas músicas y fases.

En ese momento la reina era la PS1, y Sony al verse presionada anuncia prematuramente el lanzamiento de la PS2, lo que hace daño en las ventas de Sega, que solo logra vender ante el retraso continuado en el lanzamiento de la nueva máquina y los iniciales problemas de suministro de las consolas de Sony, pero en el año 2000 con la producción masiva de la PS2 las ventas caen en picado para la Dreamcast, y el 2001 cesa la producción de la Dreamcast como tal, aunque se sigue usando su tecnología en las placas Naomi de las recreativas de Sega.

Las consolas tienen dos variantes generales, la Japonesa tiene el logo en la tapa de color naranja, mientras que las PAL tienen el logo en color azul. Internamente hay pequeñas diferencias entre ambas máquinas, pero la principal diferencia es en la fuente, las japonesas y americanas funcionan a 100 o 110 voltios, mientras que las europeas funcionan a 220 voltios, ambas utilizan una fuente conmutada por que se pueden adaptar a los voltajes bien, pero hay algunos componentes de las japonesas que no soportan los 220 voltios lo que impide enchufarlas a la red en Europa (aunque al contrario no es problema), por lo que hay que adaptarlas ligeramente.

Hay dos tipos de fuentes, las fuentes lineales son mas sencillas, necesitan un voltaje de entrada superior al de salida. En general tienen 4 partes, un transformador reductor de voltaje, un puente de diodos, un condensador de filtro y un regulador que ajusta continuamente la salida al voltaje deseado, pero la diferencia entre el voltaje de entrada y el de salida la convierten en calor, por lo que son poco eficientes.

Las fuentes conmutadas con mas complejas pero mucho mas eficientes, no se calientan mucho, son capaces de adaptarse al voltaje de su entrada ajustando bien la salida, son bastante robustas, y en general aceptan sin problemas cortocircuitos en su salida.

Su funcionamiento en líneas generales se basa en dos partes claramente diferenciadas y separadas entre sí, la parte de alta y la de baja. La primera parte transforma el voltaje en alterna a 50 o 60 hercios de la entrada en otro voltaje de alterna pero de muy alta frecuencia, para lo que usa un puente de diodos, un condensador de filtro, y mediante un chip de control que pilota un transistor en modo conmutación genera una onda cuadrada de alta frecuencia, que pasa a un transformador de aislamiento, que al trabajar en alta frecuencia es mucho mas pequeño que uno para fuente conmutada. El otro lado del transformador es la zona de baja que es un regulador convencional, donde el voltaje de salida es sensado continuamente y enviado al chip de control a través de un opto acoplador para evitar el contado directos entre ambas zonas, el chip se encarga de hacer que el transistor conmute en una frecuencia u otra (lo que se denomina Modulación por Pulsos o PWM) en función del voltaje detectado en la salida, consiguiendo que esta se mantenga contante. En caso de cortocircuito en la salida, el chip puede hacer que el transistor deje de conmutar quedando en corte, lo que evita daños en la fuente.

Esto es muy genérico ya que normalmente en el primario hay un fusible, otro transformador, alguna bobinas, condensadores y elementos de filtro y protección adicionales. No voy a entrar mucho en estos, pero hay varios elementos que soportan un voltaje limitado, mientras otros soportan cualquier voltaje, los que nos afectan son el condensador de filtro primario y los varistores.

El condensador de filtro primario es electrolítico de alta capacidad, está fabricado mediante dos láminas metálicas separadas por un papel, que se enrollan para que ocupen menos espacio, y dependiendo de la separación y el grosor de las láminas aguantan un voltaje máximo que hay que respetar. En la fuente japonesa el condensador es de 100uF y 200 voltios, lo que es suficiente para los 110, pero no para 220, y es necesario reemplazarlo por uno de 100uF 250 voltios (o de 300 pero cuidado con el tamaño), y al reemplazarlo hay que respetar la polaridad. Los condesadores electrolíticos son componentes de forma cilíndrica de color azul o negro normalmente, aunque los hay de mas colores como naranja, amarillo o verde. En su cuerpo indican su capacidad y el voltaje máximo que admiten, como tienen polaridad disponen de una franja de color negro (salvo en los que son negros que es gris) que indica la patilla negativa, marcaa con signos menos.

Otro elemento importante es el varistor, que sirve para proteger el circuito de subidas bruscas de tensión, están fabricados para un voltaje máximo y no soportan estar continuamente cortando, por lo que si se suministran 220 a uno de 110 voltios acaba fundiéndose. Los varistores suelen ser componentes redondos de color azul u amarillo, aunque los hay de mas colores.

Para convertir una fuente Japonesa o Americana a nuestros 220 voltios solo debemos cambiar estos componentes. En la siguiente entrada veremos como se hace.