Del AC electromecánico a la electrónica

Al ser equipos con electrónica, son más delicados en el sentido de que hay que cuidarlos diferente. La recomendación que Frikko siempre ha hecho es proteger con tierra física los equipos. La tierra física es solamente una protección: va a estar ahí para cuando se necesite.

En Frikko no creemos los comentarios de que las tarjetas salen muy malas porque se dañan fácilmente por los voltajes. La falta de conocimiento de muchos técnicos lleva a que si algo se quema, le echan la culpa a la tarjeta: "se quemó, qué malas son las tarjetas." Y la excusa más común es la de las "variaciones de voltaje" y echarle la culpa a la Comisión Federal de Electricidad.

La realidad es diferente. Los bajos voltajes se producen muchas veces por culpa del instalador. Cuando revisamos una instalación con varios equipos, por ejemplo un local comercial con cinco aires acondicionados, y demostramos que el arrancón de un compresor cuyo calibre de conductor es muy delgado provoca un bajón de voltaje, inmediatamente se piensa que es la Comisión Federal. No es cierto. La electrónica es sensible a ese tipo de fallas eléctricas, pero en la mayoría de los casos son malas instalaciones las que provocan las fallas.

Las tarjetas electrónicas de los equipos inverter de Frikko tienen calidad comprobada. Hay muchos equipos trabajando por años con instalaciones correctas sin presentar fallas. Si fueran los voltajes de la Comisión Federal, se dañarían todos los equipos de las 14 casas que alimenta un transformador en la cuadra. Hay que estudiar un poco más para descubrir que las fallas vienen de otro lado.

Los componentes de los equipos ventana anteriores eran electromecánicos: un termostato, un selector de velocidades de botones o giratorio. Los equipos trabajaban de otra manera, muy aguantadores. Con un multímetro identificábamos las terminales de un selector, pero las funciones eran limitadas.

Antes era muy factible identificar una falla rápidamente. Con un par de caimanes y un cable podías puentear un termostato, distinguir si pasaba la corriente, arrancar un equipo poniéndolo directo y resolver el problema. Actualmente no se hace de esta manera. Tenemos que acostumbrarnos a un manejo diferente.

Actualmente, los equipos ventana tienen tarjetas electrónicas, reciben señal de un control remoto o se accionan con botones, pero los componentes son electrónicos y las funciones son muchas más que en el sistema anterior. Hay que cuidarlos de otra manera.

Uno de los problemas más grandes entre 2000 y 2010 fue que el técnico estaba acostumbrado a lavar los equipos ventana en el piso, con una cubeta, mojándolos. Cuando entraron los equipos con control remoto, siguieron usando la misma técnica. Y no solo los técnicos contratados: también los hijos de los dueños de casa que "le dan servicio" al equipo.

Lo que hacían era un lavado de serpentín, no un servicio. Y al mojar el equipo, la tarjeta electrónica que está en la parte de abajo se mojaba, lo prendían y se quemaba. Eso pasaba a diario en Hermosillo, Sonora, y seguramente en muchas ciudades de la república.

Con los equipos electromecánicos, la secuencia de operación se seguía por voltaje: línea 1, línea 2, los 220 volts entraban al equipo, pasaban por el selector, el termostato, y listo. Con los equipos electrónicos la lógica es diferente. Ahora leemos entradas y salidas de señal.

La entrada de alimentación para un minisplit es la 220, que cae en la tarjeta a través de las tablillas de terminales de la unidad interior (el evaporador o manejadora). Antes teníamos la entrada al contactor en equipos paquete. Ahora lo que vemos es: qué le entra y qué le sale a la tarjeta.

Las lecturas de voltaje que el técnico debe saber manejar con su multímetro son diferentes a las del equipo paquete, donde había un lado de alto voltaje (220 volts), un transformador de 220 a 24, y lecturas de bajo voltaje. La lógica actual es que tenemos que ver las secuencias de operación de una tarjeta y hacia dónde se va moviendo la señal.

El circuito electrónico más sencillo es el del equipo ventana. La tarjeta tiene varios relevadores, un transformador por separado, y diversos componentes electrónicos. Además, tiene una banda o bus de comunicación que la conecta con la tarjeta display, la cual recibe la señal del control remoto o tiene botones para operar manualmente.

Son dos tarjetas electrónicas. La lógica que usamos para diagnosticar y reparar es diferente: hay que pensar en cuáles son los componentes que dan la entrada de señal al procesador y cuáles son los que sacan señal.

La fuente de alimentación es la parte más importante que el técnico debe verificar. El recorrido es el siguiente:

El voltaje de 220 (o 115) volts entra al primario del transformador. La función de este transformador es convertir el voltaje de alterna a un voltaje de alterna más bajo, manejable por los componentes electrónicos. En las pruebas que hicimos, 251 volts en el primario se transformaron a 17 volts en el secundario, en alterna. Hasta ahí verificamos que el transformador sirve.

De ahí, esos 17 volts pasan al puente de diodos (cuatro diodos que rectifican de corriente alterna a corriente directa). A la salida de los diodos, ya en corriente directa, se conectan los capacitores electrolíticos (condensadores) que filtran la señal. A la salida de esos capacitores entramos al regulador de voltaje, que entrega el voltaje aprovechable por la electrónica.

El regulador llamado 7812 entrega 12 volts parejos en corriente directa. Esos 12 volts van a las bobinas de los relevadores para su accionamiento. Si la bobina recibe 12 volts, cierra su platino. En un equipo ventana hay 3 relevadores para las 3 velocidades del motor.

Después de los 12 volts, otro regulador (el 7805) entrega 5 volts en corriente directa. Ese es el voltaje donde el cerebro del equipo, los microprocesadores, hacen su función.

El técnico va aprendiendo a identificar y verificar componentes. Primero con el óhmetro: en la parte trasera de la tarjeta, mide la bobina de cada relevador. Si la lectura muestra ohms, el relevador aparentemente está bien. Si no marca nada o marca lecturas anormales, el relevador está dañado. Empezamos con el óhmetro porque no queremos meter voltaje de entrada todavía, vamos identificando componentes primero.

También podemos usar el probador de microfaradios para verificar la capacidad de los capacitores de trabajo.

Después probamos con voltaje: los 12 volts se aplican a los relevadores, y con los cambios del control remoto (velocidad media, alta, baja) vemos el accionamiento de los relevadores, verificamos que cierren los platinos y manden la señal al motor.

Los conectores de salida también se verifican, y hay que diferenciar las señales de fuerza y las de control. El bus de comunicación entre las dos tarjetas también puede fallar: un falso contacto o una pista dañada y no hay comunicación para el encendido del equipo.

Un error muy común entre técnicos es confundir el termistor con el termostato. El termistor es un sensor de temperatura que cambia su resistencia eléctrica: al aumentar la temperatura del cuarto, la resistencia del termistor baja, y viceversa. No es un termostato. No se puede puentear como un termostato.

El termistor es parte de un circuito termostato dentro de la tarjeta. Su única función es cambiar la resistencia cuando cambia la temperatura. Si dices "le cambié el termostato al minisplit", estás cometiendo un error grave. No existe un termostato como pieza independiente en un minisplit: existe un termistor, un sensor que se verifica con el óhmetro y una tabla de valores.

Por ejemplo, si la temperatura ambiente es 25 grados centígrados, la resistencia debe ser 10 kilohms. Si hace más calor y estamos a 40 grados, la resistencia baja a 5.2 kilohms. Esas tablas te dicen si el termistor está correcto o está dañado, y es la pieza que se cambia.

En los equipos inverter hay cinco termistores. Se prueban con el óhmetro y un termómetro de ambiente. Usando alfileres unidos a los caimanes de los cables del multímetro, lees la resistencia del termistor y la comparas con la tabla o gráfica para saber si sirve o no.

En el diagrama genérico del minisplit vemos que la alimentación de 220 volts en corriente alterna llega por tres cables: café (fase), azul (neutro) y verde (tierra física, la protección contra tormentas eléctricas y sobrecargas).

Cuando el control remoto emite su señal, el receptor del minisplit la recibe y manda la señal al microcontrolador, que acciona las diferentes partes del equipo. Hay un fusible protegiendo contra fallas. Se enciende la turbina a la velocidad asignada, pero cuando se quiere accionar el compresor, la tarjeta cierra la bobina del power relay (relevador) para que cierre el platino y pase la segunda línea de voltaje hacia la unidad exterior.

Desde el momento que energizas un minisplit (aunque esté apagado), ya hay voltaje en una parte de la tarjeta, en un lado del compresor y en un lado del motor del condensador. Falta cerrar el circuito con la otra fase, que no puede subir al compresor porque el platino del power relay está abierto. Hasta que el control remoto energice la bobina del power relay, cierra el platino, sube la señal y enciende el compresor y el motor del condensador.

Cuando oprimes un botón del control remoto, no manda un solo cambio. Manda un paquete completo de información por señal infrarroja. Si cambias la temperatura de 25 a 24, el paquete dice: 24 grados, velocidad media, oscilador encendido o apagado, modo calefacción o frío. Todo junto. La tarjeta display recibe esos rayos infrarrojos y los traduce a impulsos electrónicos que van al microprocesador.

Los fabricantes recomiendan que la señal infrarroja no sea afectada por televisiones, luz de sol directa por una ventana, y que se maneje a distancias cortas de 5 a 7 metros.

El fotorreceptor es quien recibe la señal del control remoto. Se puede verificar con el multímetro que funcione correctamente.

La lógica del técnico para diagnosticar un equipo electrónico es: entrada de señal, proceso, salida de señal.

Las entradas son tres: alimentación eléctrica (220 o 115 volts), señal del control remoto, y sensores de temperatura (termistores). El microprocesador compara y evalúa esas entradas, y ordena las salidas: encender el compresor (mandando voltaje a la bobina del power relay), encender el ventilador exterior, activar la válvula reversible si estamos en calefacción, girar la turbina a la velocidad indicada, accionar el motor del deflector oscilador, y encender el panel visual.

No se trata de que esté dañado un termistor y cambies toda la tarjeta. Se trata de identificar qué componente específico tiene la falla.

Lo primero que un técnico debe hacer ante una falla es verificar voltajes. No desarmes el equipo para "ver qué tiene", eso es perder tiempo. Lo primero es llegar a la tablilla de terminales, poner el voltímetro y verificar que lleguen los 220 volts al evaporador.

Si hay voltaje abajo en la tablilla pero no arriba en la unidad exterior, el problema está en la tarjeta: el power relay no está cerrando para subir la señal. Si hay voltaje tanto abajo como arriba y el compresor no enciende, la falla puede ser: un cable dañado, el compresor con falla en sus embobinados, o alguno de los capacitores en mal estado.

Si trabaja el compresor pero no el abanico, ve al abanico. Si trabaja el abanico pero no el compresor, ve al compresor. Si no trabaja ninguno, revisa el cable común de alimentación. Así de rápido se diagnostica un minisplit.

Si el compresor intenta trabajar y no puede, ve directo a su capacitor de trabajo. Si las lecturas del capacitor son correctas, las conexiones están bien y el voltaje sí pasa, lo más probable es que necesite un start kit (kit de arranque) para darle un refuerzo y ayudarle a arrancar.

Los fusibles permiten el paso a los diferentes componentes (5 volts de corriente directa y 12 volts de corriente directa). Si un fusible se voló, lo más seguro es que haya un cortocircuito. No estés cambiando fusibles y prendiendo el equipo a ver si se quema otro. Ve con el óhmetro a identificar componentes y encontrar cuál tiene la falla.

En cuanto al control remoto, rara vez falla, pero lo primero que se revisa es la batería. La recomendación de Frikko es cambiar la batería una vez al año, esté buena o no. En raras ocasiones hay que destapar el control y limpiar los contactos de hule (la matriz de botones) con un cotonete y alcohol para que vuelvan a hacer contacto.

Un error que sigue sucediendo en 2022 es comprar un equipo de 115 volts y meterle 220. El instalador no leyó la placa, le aplica 220 e inmediatamente truena el varistor y el fusible. El varistor de entrada es un protector para que no se queme toda la tarjeta. En algunos casos también se quema el transformador. Hay que leer la placa del equipo antes de conectarlo.

La falla más común en una tarjeta electrónica es en la fuente de alimentación, igual que en las televisiones y otros equipos electrónicos. El técnico verifica la transformación paso a paso con su multímetro:

Primer paso: el transformador. En pruebas de taller, recibió 249 volts en alterna y entregó 14.2 volts en alterna. Está transformando bien. Al verificar el primario del transformador con el óhmetro (desconectado), la lectura es muy alta, generalmente arriba de 500 ohms. El secundario es mucho más baja, aproximadamente 32 ohms. Así identificas cuál es el primario y cuál es el secundario.

Segundo paso: la rectificación. Los 4 diodos del puente rectifican de corriente alterna a corriente directa. La lectura es aproximadamente la misma que el secundario (14 volts), pero en directa.

Tercer paso: el filtrado. El capacitor electrolítico levanta el voltaje de 14 a 17 volts en directa. Esto es necesario porque los fabricantes de reguladores de voltaje exigen recibir al menos 3 volts por arriba de lo que van a regular. Si quieres 12 volts regulados, necesitas al menos 15 de entrada. Generalmente se leen 15, 16 o 17 volts en directa a la salida del capacitor electrolítico.

Cuarto paso: la regulación. El regulador 7812 entrega 12 volts fijos, y el 7805 entrega 5.04 volts. Usando alfileres unidos a los caimanes del multímetro, se lee la entrada al regulador (17.7 volts) y la salida (5.04 volts). Si la fuente está perfecta, no tienes problema en esa parte del equipo.

Los fabricantes han ido cambiando sus tarjetas. Desde hace pocos años, muchas tarjetas ya no traen el regulador de voltaje 7812. Solo traen el 7805 para el voltaje de control de los microprocesadores.

Entonces, el voltaje para las bobinas de los relevadores se toma directamente de la salida del capacitor electrolítico, que da alrededor de 14 volts. No porque sea una bobina de 12 volts le va a pasar algo con 14 volts. Cuando la tarjeta va consumiendo con varias piezas activas (el power relay, el relay de la válvula reversible), el voltaje se cae de 14 a 13, 12, incluso 11 volts, y no pasa nada. El rango de operación de las bobinas es amplio. Los fabricantes lo diseñaron así a propósito.

No metas las puntas de tu multímetro a ningún microprocesador. Se dañan. Los procesadores no se van a checar con el voltaje que generan las puntas del multímetro (recuerda que le ponemos baterías al multímetro). Prohibido meter las puntas del multímetro a los microprocesadores.

Gracias a la electrónica ahora se puede hacer algo que con lo electromecánico era muy difícil: el compresor inverter arranca lentamente, muy lentamente, y va acelerando las revoluciones de forma gradual. Los motores de evaporador y de la turbohélice exterior también son inverter, trifásicos, que reciben un voltaje digitalmente conmutado creado por la tarjeta. Cuidado con confundirlo con el voltaje de 220 de la línea.

Un minisplit de una tonelada (5 amperes en 220) puede subir a 6, 7, hasta 7.5 amperes y trabajar como si fuera de una tonelada y cuarto, al 130% de su potencia, pero solo lo hace durante minuto y medio o dos minutos porque la tarjeta sabe que necesita enfriar el cuarto más rápido. Después, las revoluciones bajan y el minisplit trabaja a revoluciones muy bajas. Ahí está la ganancia: no pagas cuentas altas de energía eléctrica. Todo esto es gracias a la electrónica, y la tenemos como aliado, no como enemigo.

Si mides el voltaje en el medidor de luz y te da 208 volts, eso no te garantiza mucho. Primero hay que saber si la medición fue en verano o en invierno: en invierno el voltaje es más alto porque la gente no está usando aires acondicionados y los transformadores de la calle no están tan cargados.

Lo importante es medir el voltaje en la tablilla del minisplit, no en el medidor. Desde el medidor hasta el equipo hay cableado, y hay que considerar: qué tan viejo es el cableado del medidor al centro de carga, cuántos equipos se le han agregado, y qué calibre tiene el conductor del centro de carga al minisplit. Los arrancones del compresor pueden causar caídas de voltaje instantáneas de 40, 50 o 60 amperes.

La mejor prueba es poner el voltímetro en la tablilla del minisplit y arrancar el equipo. Si el voltaje se cae de 200, andamos mal. No debemos tener conductores eléctricos que provoquen una mayor caída de voltaje, porque eso nos va a estar castigando al compresor. Esa es la prueba definitiva para determinar si le pusieron el calibre adecuado.