Producción de transformadores para adaptadores de precisión: del montaje SMT a calidad certificada

En el artículo anterior introdujimos conceptos básicos de adaptadores. Para más información, aquí hablamos del proceso de fabricación del adaptador y la inspección de calidad y certificación relacionada.

Proceso de fabricación resumido del adaptador

La parte principal de un adaptador es un tipo de PCBA (Printed Circuit Board Assembly), mencionado en SMT. Por tanto, la fabricación del adaptador es muy similar a SMT.

Pero los componentes en el PCB del adaptador son siempre grandes, requiriendo otra técnica: soldadura por ola (wave soldering). En SMT se usa soldadura por refusión (reflow), para componentes pequeños.

En soldadura por ola: componentes con patillas (pins) se insertan en agujeros correspondientes del PCB. Luego la placa preparada va a la máquina con estaño fundido (olas) para soldar.

Partes externas (ej. zócalo) se sueldan a mano en pasos posteriores, y finalmente se usa carcasa plástica para encapsular la PCBA.

Proceso de fabricación del transformador

El transformador es elemento clave del adaptador.

Funciona con condensador y optoacoplador en circuito de control para determinar potencia de salida y garantizar seguridad.

Si el transformador está en SMPS (fuente conmutada), se añade componente de conmutación, típicamente MOSFET.

Transformador = dos partes: núcleo metálico y bobina. Producirlo = enrollar hilo sobre núcleo metálico.

Otro método: enrollar primero, luego insertar núcleo. Detallamos este método.

1. Bobinado de bobinas (Coil winding)

• Enrollar bobina primaria en portabobinas (bobbin) de forma compacta o suelta
• Envolver cinta de margen en cada capa de primaria para asegurar distancia de rastreo (creepage)
• Envolver cinta aislante para aislar las dos bobinas
• Enrollar bobina secundaria compacta o suelta
• Envolver lámina de cobre para blindaje de bobina
• Enrollar extremo de bobina alrededor del pin en bobbin

2. Soldadura de estaño en pines (Tin soldering)

Soldar estaño en pines para facilitar soldadura en PCB:

• Alinear pines en bobbin en línea
• Preparar estaño fundido
• Sumergir pines en estaño fundido
• Enfriar pines y verificar defectos

3. Ensamblaje del núcleo metálico (Metal core assembly)

Núcleo metálico suele ser material magnético (chapa de acero al silicio, ferrita).

• Preparar dos núcleos metálicos por bobina
• Dispensar cola en centro de núcleo metálico
• Dispensar cola en junta de los dos núcleos
• Envolver cinta en núcleo metálico
• Hornear núcleo ensamblado para secar cola

4. Examen del transformador semiacabado

• Verificar equipo
• Examinar semiacabado

5. Impregnación al vacío (Vacuum impregnation)

Impregnar transformador en vacío para extraer aire dentro de bobinas, reforzándolas y asegurando aislamiento.

• Preparar vacío y barniz en máquina de impregnación
• Colocar transformador en máquina
• Impregnar tiempo determinado
• Hornear transformador impregnado para secar barniz

6. Unificación de pines (Pin unification)

• Cortar pines a misma longitud según estándar

7. Examen final y empaquetado

• Examinar producto final, descartar defectuosos, empaquetar el resto

Inspecciones de calidad y certificaciones

La electricidad es crítica para seguridad, así que es necesario conocer inspección y certificación.

Inspección de calidad

• Test de entrada: rango de voltaje, corriente y frecuencia de entrada
• Test de salida: rango de voltaje, corriente, frecuencia y potencia de salida. Atención especial a ondulación (ripple), ruido, factor de regulación de voltaje y eficiencia
• Test de circuito de protección: verificar protección sobrecorriente, sobretensión y sobretemperatura
• Test ambiental: temperatura/humedad de almacenamiento y operación
• Test de envejecimiento (Aging test)

Certificación de calidad

Principales países/regiones tienen sus certificaciones de seguridad:

• UL: Underwriter Laboratories Inc (EE. UU.). CUL para Canadá
• FCC: Federal Communications Commission (EE. UU.)
• CE: Conformité Européenne (UE)
• GS: Geprüfte Sicherheit (Alemania)
• PSE: Product Safety of Electrical Appliance & Materials (Japón)
• CCC: China Compulsory Certification (China)
• SAA: Standards Association of Australia
• KC: Korea Certification (Corea)

Fin del tema. ¿Quieres saber más sobre adaptadores? Comenta o contáctanos. ¡Estaremos encantados!

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