Baterías, fuentes de poder y lloriqueo
Al momento de escribir esto, 2012, muy comúnmente se están
escuchando en las bandas de HF estaciones de radioaficionado chilenas
con problemas de transmisión derivadas del sistema de alimentación, ya
sea éste una fuente de poder o una batería. Entre los problemas
observados son comunes los gorgoritos, lloriqueos (ambos son
técnicamente tironeos de frecuencia causados por una tensión de
alimentación inestable), y también distorsión de cruce cero (problemas
de polarización por baja tensión), y de saturación, producida por
pedirle 100 watt de salida a un equipo que no recibe
suficiente alimentación para poder producirlos limpiamente.
En este artículo quiero analizar las causas de estos problemas, y hacer
recomendaciones para evitarlos.
Entre las causas para tener mala alimentación en nuestros
equipos están las siguientes:
1) Voltaje de línea demasiado bajo. En el mundo actual hay varios
estándares de voltaje de línea. Aparte de los EEUU y varios otros
países, que utilizan 120 a 128V (no 110V, eso fue hace muchos años!),
lo más usual es entre 220 y 240V. Europa esta bastante estandarizada en
230V, mientras en Inglaterra, Australia y varios otros países son 240V,
pero en países sudamericanos, incluyendo Chile, lo nominal es todavía
220V. Entonces los fabricantes usualmente hacen los aparatos para andar
con todo el rango de 220 a 240V, y nosotros quedamos en el límite
inferior de ese rango.
Hasta aquí no hay problema. Pero dado el manejo político que se ha
estado haciendo en Chile en materia eléctrica, que incluye
reducciones de voltaje por decreto, la tensión nominal en Chile se está
reduciendo cada vez más, siendo ahora más cercana a 205V que a 220V.
Esto queda fuera del rango nominal de operación de los equipos, y
comienzan los problemas. Y la situación se agrava cuando un
radioaficionado vive en un lugar donde el voltaje de línea se reduce
aún más, debido a instalaciones de distribución inadecuadas para la
demanda de potencia existente. Como gota que colma el vaso, en muchas
casas chilenas la instalación interior está hecha con alambre delgado,
de apenas 1.5mm^2 de sección, y causa varios volt de caída de tensión,
con las cargas habituales que hay en una casa.
La combinación de todo esto lleva a que muchas veces una fuente de
poder diseñada para 220 a 240V queda funcionando con apenas 180 a 190V,
y en ese caso no logra mantener regulado el voltaje de salida, cuando
el transceptor demanda la corriente máxima.
2) Baterías malas. Muchos colegas tienen sus estaciones equipadas con
baterías, y eso es muy bueno. Pero las baterías tienen que estar en
buenas condiciones! Mucha gente utiliza baterías en mal estado, que ya
no trabajan bien para arrancar el motor de su automóvil. Eso es una
aberración! Una batería en ese mal estado tiene mucha resistencia
interna, y le queda muy poca capacidad de carga. La alta resistencia
interna hace que sus 12.6V nominales se caigan a 11V o menos apenas
transmitimos, y su baja capacidad, que en una batería de auto de 55Ah
nominales y con 6 años de vida puede llegar a ser tan baja como 5Ah o
menos, hace que en pocos minutos de operación se agoten totalmente.
Todo esto se suma a que las baterías entregan 12.6V cuando están
completamente cargadas y en perfecto estado, bajando hasta
11.8V cuando se descargan, en circunstancias que los equipos
de radio normalmente están diseñados para funcionar con 13.8V. La
tolerancia típica que acepta un equipo de HF es +/-10%, es decir,
acepta desde 12.4 hasta 15.2V. Si la batería queda dando 12V, está
fuera de este rango. Por lo general, los equipos todavía andan en forma
aceptable con algunas décimas de volt menos, y eso es lo que permite
usar baterías. Pero las baterías tienen que estar buenas...
3) Fuentes de poder de mala calidad. Existen en el mercado chileno
muchas fuentes de poder de mala calidad, que simplemente no cumplen con
lo que prometen. He visto unas fuentes de poder chinas que dicen ser de
13.8V a 25A, pero que al consumir realmente 25A quedan dando apenas 9V!
Eso es con voltaje de línea correcto. También existe un
problem mas sutil: Fuentes de poder que mantienen estable su voltaje de
salida en todo su rango de corriente, siempre que no existan
variaciones bruscas de corriente. Pero un equipo de SSB consume una
corriente que varía bruscamente todo el tiempo! Bajo estas condiciones,
estas fuentes de poder pierden regulación, haciendo que su voltaje de
fluctúe muchísimo junto a las variaciones de corriente. Este problema
afecta principalmente a las fuentes de poder conmutativas hechas para
propósitos que no son equipos de radio, por ejemplo las fuentes de
poder de computador convertidas. Es menos común con fuentes de poder
lineales.
4) Cableo de baja tensión inadecuado. Entre la fuente de poder o
batería, y el transceptor, es necesario un cable, uno o dos conectores,
y a menudo también uno o dos fusibles. Todas estas cosas producen caída
de tensión, y es necesario considerar su efecto. Si la fuente de poder
mantiene 13.8V a toda prueba, y el equipo acepta desde 12.4V hacia
arriba, tenemos 1.4V de holgura, y en ese caso la cosa es fácil.
Cualquier cable razonablemente grueso andará bien. Pero si la fuente de
poder no es tan estable, el cable tiene que ser mejor. Por ejemplo, si
la fuente de poder se chupa hasta 13.0V, ya quedan sólo 0.6V de holgura
para cubrir las pérdidas del cable. Esto requiere un cable grueso,
corto, y el uso de portafusibles y fusibles de muy buena calidad. El
problema se hace extremo cuando operamos a batería. Si la batería está
entregando sólo 12.0V, ya estamos fuera de la especificación del
transceptor, y hasta la más pequeña caída de tensión en el cable va a
agravar el problema.
Soluciones:
Si se utiliza una fuente de poder externa al transceptor, asegurarse
que sea de buena calidad, apta para el uso con equipos de radio que
presentan un consumo fuertemente modulado. Las fuentes de poder
originales de las marcas de los equipos siempre son buenas en este
sentido, y también hay fuentes de poder alternativas que cumplen una
buena labor. También es posible hacerlas en casa, por supuesto. Pero la
fuente de poder debe mantener la tensión estable, en lo
posible dentro de una décima de volt, aún cuando la corriente
de salida fluctúa rápidamente sobre todo su rango. Téngase mucho
cuidado con las fuentes de poder adaptadas, originalmente
previstas para otros usos.
Tanto con fuente de poder externa como interna en el transceptor, es
necesario asegurarse que la tensión de línea se mantenga dentro del
rango correcto. En el Chile actual, donde los políticos juegan con el
voltaje de línea, eso puede requerir en muchos casos el empleo de un
estabilizador de voltaje.
Las fuentes de poder conmutativas suelen ser mucho menos sensibles a
una tensión de línea incorrecta, que las fuentes de poder lineales. En
muchos casos en que una fuente lineal, aunque sea la original de la
marca, ya no funciona bien, una fuente conmutativa de buena calidad
puede ser la solución. Existen fuentes conmutativas para equipos de
radio que aceptan 170 a 260V de entrada, manteniendo la salida
regulada a todo evento.
Si se utiliza una batería, ésta antes que nada debe estar en buen
estado. Las baterías usadas, sacadas de un auto o de un camión, NO
SIRVEN. Están degradadas, ya terminaron su vida útil. Es necesario
comprar una batería nueva para la estación de radio, y reemplazarla
cuando comienza a prestar mal servicio, lo que usualmente ocurre entre
los 3 y los 5 años de uso. Si se va a usar la batería por varias horas
sin un cargador funcionando al mismo tiempo, es conveniente
usar una batería de ciclo profundo. Estas se encuentran fácilmente hoy
en día; hace unos días vi toda una gama en Sodimac. En cambio si se
utiliza sólo para dar los pulsos de corriente que requiere el
transmisor, con un cargador regulado conectado todo el tiempo para
mantenerla cargada, basta con una batería de auto, y puede ser de las
más chicas. Lo importante es cambiarla por una nueva apenas comience a
ponerse floja.
Especialmente cuando se usa batería, es tremendamente importante
minimizar la caída de tensión en el cable. Recomiendo usar como mínimo
4 conductores (dos por polo) AWG #10 cada uno, y que el largo
total no sea más que un metro, es decir, lo necesario para llegar del
transceptor a la batería, ubicada directamente debajo de la mesa. Si se
desea instalar la batería fuera de la habitación, con varios metros de
cable, es necesario usar cables sumamente gruesos, por ejemplo cables
de batería de camión.
Por seguridad, debe haber un fusible, instalado directamente en la
batería. Este fusible debe ser de buena calidad, y su portafusible
también debe serlo.
Y cuidado con los cables: Estamos invadidos de cables chinos
falsificados que dicen ser AWG#10 ó 12, y que POR AFUERA
miden lo mismo que un cable verdadero de ese número, pero dentro de
ellos se esconde un conductor delgadísimo, forrado en una gruesísima
capa de plástico. Entonces ya no se le puede creer a lo que
dice encima de los cables. En cambio hay que llevar un pie de metro a
la tienda, pelar la punta del cable y medir, para asegurarse que el
cable realmente sea de la medida que dice ser!
Es absolutamente desaconsejable intercalar cualquier otra cosa en el
cable de la batería al transmisor. No se permiten interruptores,
selectores, diodos, fusibles adicionales, conectores de distribución,
etc, ya que estos elementos no son esenciales, y agregan una caída de
tensión innecesaria, que va a contribuir a empeorar la calidad de la
señal transmitida.
Y por supuesto, todos los contactos deben estar limpios, sin corrosión,
y bien apretados.
Por último, cabe hacer presente que los distintos modelos de
transceptores varían mucho en cuanto a su capacidad para funcionar con
una tensión de alimentación baja o fluctuante. Si un
radioaficionado ha hecho lo posible para tener una buena
batería, conectarla a la radio con un cable grueso, corto, sin
accesorios innecesarios entremedio, y todavía tiene problemas de
lloriqueo o distorsión en su transmisión, entonces hará bien en
considerar el reemplazo de su transceptor por alguno que tenga mejor
tolerancia a la alimentación baja. Hay algunos especificados para 13.8V
+/-15%, lo cual permite usarlos con tensión desde 11.7V hacia arriba.
Eso puede ser de gran ayuda al operar a batería.
Existen también elevadores de tensión para batería, que aceptan 9 a 14V
de entrada y entregan 13.8V regulados de salida, pero en la práctica
suele ser perfectamente posible vivir sin ellos, y así ahorrarse un
costo y un problema más. Basta aplicar lo descrito arriba.
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