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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