Diagnóstico y detección de fallas
Reparar no es cambiar piezas hasta que ande. Es reducir la incertidumbre con mediciones que descarten la mitad del problema por vez. Un técnico con método y un multímetro encuentra más fallas que uno sin método con el mejor instrumental.
01El método
- Escuchar el síntoma completo y anotarlo: qué hace, qué no hace, desde cuándo, qué cambió antes. La mitad de las fallas se acota con esa conversación.
- Reproducir la falla. Lo que no se puede reproducir no se puede verificar como reparado.
- Inspección visual y olfativa: quemado, hinchado, flojo, sulfatado, recalentado. Es gratis y resuelve muchísimo.
- Hipótesis: qué podría producir exactamente ese síntoma.
- Medición que descarte, no que confirme: buscar el punto donde la hipótesis y su contraria dan resultados distintos.
- Reparar, verificar y registrar, incluida la causa raíz: si un transistor se quemó, por qué se quemó.
La sustitución sólo prueba algo cuando el reemplazo es idéntico y está sano. Cambiar sin medir tiene tres costos: gasta repuestos, puede quemar el nuevo por la misma causa que quemó el viejo, y —lo peor— oculta la causa raíz. Un equipo que vuelve al taller cada dos meses es siempre eso: se reemplazó el efecto, no la causa.
02Búsqueda por bisección
Es la técnica más poderosa y la más simple. Si la señal entra bien por un extremo y sale mal por el otro, se mide en el medio: eso descarta la mitad del circuito de una sola vez.
| Técnica | En qué consiste | Cuándo conviene |
|---|---|---|
| Bisección | Medir en el medio de la cadena y descartar la mitad | Siempre que haya una cadena de etapas: audio, comunicación, control |
| Inyección de señal | Meter una señal conocida en un punto intermedio y ver si aparece a la salida | Cuando la señal original no existe o no es reproducible |
| Seguimiento de señal | Recorrer la cadena con el osciloscopio desde la entrada | Cuando la señal está presente y se degrada en algún punto |
| Comparación | Medir los mismos puntos en un equipo que funciona | Equipos repetidos en la planta. Es rapidísimo y muy confiable |
| Frío y calor | Congelante en aerosol o aire caliente sobre un componente sospechoso | Fallas que aparecen o desaparecen con la temperatura |
| Golpeteo controlado | Presionar componentes y conectores con el equipo funcionando | Soldaduras frías y contactos flojos |
03Qué revela cada instrumento
| Instrumento | Qué encuentra | Qué NO ve |
|---|---|---|
| Multímetro | Continuidad, tensiones de reposo, resistencias, semiconductores abiertos o en corto | Todo lo que pase rápido: rizado, oscilaciones, pulsos |
| Osciloscopio | Forma de onda, rizado, ruido, tiempos, oscilaciones parásitas | Fallas que ocurren una vez por hora, salvo que se lo deje capturando |
| Medidor de ESR | Electrolíticos agotados, en circuito | Cortocircuitos internos de otros componentes |
| Pinza amperométrica | Consumos sin abrir el circuito, desequilibrios entre fases | Corrientes muy chicas |
| Cámara termográfica | El punto caliente antes de que falle: bornes flojos, componentes sobrecargados | Fallas frías (un circuito abierto no calienta) |
| Megóhmetro | Aislación degradada en motores y cables | No se usa sobre electrónica: la tensión de prueba la destruye |
Antes de abrir nada, medir cuánta corriente toma el equipo y compararla con lo normal. Un consumo muy alto apunta a un cortocircuito; uno muy bajo, a que algo no arranca; uno normal con el equipo sin funcionar, a un problema de señal o de control. Tres posibilidades muy distintas separadas por una sola medición.
04Fallas típicas por familia
- Electrolíticos con ESR alta: es la falla más común de todas.
- Diodos rectificadores en corto, que suelen llevarse el fusible.
- Resistencia de arranque abierta en conmutadas.
- Optoacoplador de realimentación degradado: la tensión de salida se va para arriba.
- Semiconductor en cortocircuito, casi siempre con otra causa detrás: sobrecarga, disipación insuficiente, falta de snubber.
- Resistencias de compuerta abiertas.
- Pistas quemadas y soldaduras frías por ciclado térmico.
- Falta de desacople: cuelgues aleatorios.
- Entradas flotantes leyendo ruido.
- Reset mal armado, cristal que no arranca.
- Programa que se cuelga y sin watchdog para recuperarlo.
- Falta de terminación o de masa común.
- Cable pasando junto a un cable de potencia.
- Velocidad mal configurada.
- Un nodo que quedó transmitiendo y bloquea el bus.
05Fallas intermitentes
Son las que más tiempo consumen, porque cuando el técnico llega el equipo funciona. La estrategia es otra: en vez de buscar la falla, hay que prepararle una trampa.
- Registrar: dejar un registrador o un micro anotando tensiones, corriente y temperatura con fecha y hora. Cuando la falla ocurra, quedará el momento exacto y qué pasaba alrededor.
- Correlacionar: ¿pasa siempre a la misma hora? ¿cuando arranca otro motor? ¿con lluvia? ¿al calentarse? Esa correlación suele valer más que cualquier medición.
- Provocarla: calor, frío, vibración, mover el cableado con el equipo andando.
- MIN/MAX del multímetro y la captura de eventos del osciloscopio digital: dejan registrado el pico que ocurrió mientras nadie miraba.
Una máquina se detiene sin patrón aparente. En vez de cambiar el variador:
- Se anotan fecha y hora de cada parada durante un mes.
- Aparece la correlación: siempre entre las 13 y las 14, el horario de mayor consumo de la planta.
- Se registra la tensión de línea: baja a 195 V en ese horario.
- El variador se apaga por subtensión, exactamente como está diseñado para hacer.
La falla no estaba en el equipo. Ninguna medición hecha a las 9 de la mañana la habría encontrado.
06Medir con el equipo energizado
- Nunca solo. Siempre con otra persona presente que sepa cortar la energía.
- Instrumento y puntas de categoría adecuada (instrumentos digitales), en buen estado y verificados antes y después.
- Transformador de aislación para el osciloscopio, o punta diferencial. Nunca conectar la masa del osciloscopio a un punto vivo.
- Una sola mano trabajando; la otra, fuera. Sin anillos, reloj ni pulseras metálicas.
- Calzado aislante, piso seco, elementos de protección personal.
- Capacitores de filtro descargados y verificados antes de tocar: en una fuente conmutada quedan a más de 300 V durante minutos.
07En el laboratorio
El docente introduce una falla en una cadena de amplificación de varias etapas. Un grupo la busca etapa por etapa desde la entrada y otro por bisección, y se cronometran los dos. Se repite con la falla en otra etapa. La diferencia de tiempo es el contenido de la práctica.
Sobre plaquetas iguales, sembrar cinco fallas distintas: electrolítico con ESR alta, resistencia abierta, soldadura fría, transistor en corto y conector flojo. Cada grupo diagnostica una y escribe el informe: síntoma, mediciones, conclusión y causa raíz. Después rotan.
Con dos equipos idénticos, uno sano y uno fallado, medir los mismos puntos en los dos y anotar las diferencias. Es el método más rápido cuando existe la posibilidad, y enseña dónde mirar en el futuro.
Sembrar una soldadura fría y buscarla con el equipo funcionando: golpeteo suave, presión con un palito de madera, congelante en aerosol y aire caliente. Anotar cuál de los cuatro métodos la reveló y por qué.
08Errores frecuentes
| Error del técnico | Consecuencia |
|---|---|
| Cambiar el componente quemado y devolver el equipo | Vuelve al taller: no se buscó por qué se quemó. |
| No preguntar qué pasó antes de la falla | Se pierde la pista más valiosa: «le cayó agua», «hubo una tormenta», «lo movieron». |
| Medir para confirmar la hipótesis | Se encuentra lo que se busca. Hay que medir para descartar. |
| Desarmar todo antes de medir | Se pierde el estado en el que fallaba y a veces la falla desaparece sola. |
| Confiar en la vista para juzgar un electrolítico | Muchos están agotados sin verse hinchados. Hace falta medidor de ESR. |
| Medir semiconductores en circuito y sacar conclusiones | El resto del circuito falsea la medición: hay que levantar una pata o comparar con uno bueno. |
| Trabajar con el equipo energizado sin necesidad | Riesgo evitable. La mayoría de las mediciones se hacen sin tensión. |
| No registrar nada | La próxima vez se empieza de cero, y no se detectan las fallas repetidas. |
09Autoevaluación
¿Cuántas mediciones hacen falta, por bisección, para aislar la etapa fallada entre ocho?
Tres: cada medición descarta la mitad (8 → 4 → 2 → 1). Recorriendo etapa por etapa podrían hacer falta ocho.
¿Por qué la medición debe buscar descartar y no confirmar?
Porque una medición que sólo confirma lo que ya se creía no aporta información. La útil es la que separa dos hipótesis: da un resultado si es una y otro si es la otra.
El equipo consume mucha más corriente de lo normal. ¿Qué se sospecha?
Un cortocircuito o un semiconductor en corto. Un consumo muy bajo apuntaría a que algo no arranca, y un consumo normal con el equipo inactivo, a un problema de señal o de control.
¿Por qué no alcanza con mirar un electrolítico para juzgarlo?
Porque puede estar agotado —con la ESR muy alta— sin verse hinchado ni derramado. La única manera de saberlo es medir la ESR, y se puede hacer con el componente en la placa.
¿Qué precaución exige medir con el osciloscopio en un circuito conectado a la red?
Usar transformador de aislación o punta diferencial. La masa del osciloscopio está unida a tierra: conectarla a un punto vivo produce un cortocircuito franco.
¿Cuál es la mejor estrategia ante una falla intermitente?
Registrar y correlacionar: dejar un registro de variables con fecha y hora y buscar con qué coincide la falla. Y provocarla con temperatura, vibración o movimiento del cableado.
Se reemplazó el transistor de potencia y a la semana volvió a fallar. ¿Qué faltó?
Buscar la causa raíz: disipación insuficiente, falta de snubber, sobrecarga, driver lento o una falla en la carga. El transistor era el efecto, no la causa.
¿Qué revela una cámara termográfica que no revela el multímetro?
Los puntos calientes antes de que fallen: un borne flojo, un componente sobrecargado, una fase desequilibrada. Es la herramienta central del mantenimiento predictivo.
¿Por qué conviene medir el mismo punto en un equipo que funciona?
Porque da el valor correcto real para ese circuito, con su carga y sus condiciones, sin depender de suposiciones ni de documentación que puede no coincidir con lo instalado.
¿Qué debe quedar escrito al terminar una reparación?
Síntoma, mediciones y valores, componente cambiado, causa raíz, cómo se verificó la reparación, fecha y responsable. Sin eso no hay historial ni forma de detectar fallas repetidas.