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.

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