Circuito alimentación Sega Game Gear

Introducción

    Ha caído en mis manos una Sega Game Gear que no funcionaba. Al intentar repararla, observé que tenía roto el chip principal del circuito de alimentación que se encarga de generar los distintos voltajes que requiere la Game Gear para funcionar.

    Como este chip (llamado MB3775) es imposible de encontrar, me propuse sacar el esquema del circuito estudiando la placa original e intentar realizar un circuito alternativo.

    Terminado el trabajo, pongo aquí mis resultados.

    Actualización Febrero 2013. He conseguido otra Game Gear. Funciona bien ,y he podido comprobar si el extraño encendido era cosa del circuito alternativo de alimentación o de la vieja Game Gear. La nueva Game Gear funciona bien con mi circuito y la vieja se comporta igual de irregular con el circuito original. El fallo está en la Game Gear vieja.

Alimentación

    Lo primero fue buscar una fuente de alimentación para la Game Gear. Necesitaba un alimentador de 9V pero desconocía la polaridad del conector.

    En la versión Europea, el negativo va por dentro y el positivo por fuera. Pongo "Europea" porque creo que existen otras versiones donde la polaridad es al revés.



    Este tema no es preocupante porque en el circuito de alimentación hay un diodo que impide fallos si metemos una fuente con la polaridad al revés.

    Sin embargo, es posible tener problemas con otros dispositivos. Con la Game Gear venía un juegos de baterías recargables como estas:



    Tiene un conector para recargar las baterías y jugar al mismo tiempo que entra al circuito de alimentación sin protección. Este conector es similar al original pero tiene la polaridad al revés (positivo por dentro). Si metemos el alimentador incorrecto quemaremos parte del circuito de alimentación.

Circuito de alimentación

    La placa de alimentación tiene el siguiente aspecto:



    Existe otro modelo con los componentes colocados de otra manera:



    Para sacar el esquema, he ido desoldando los componentes y siguiendo las pistas. La placa, sin los componentes, queda así:


    El esquema que he sacado es el siguiente:




    El MB3775 es un regulador conmutado con 2 salidas independientes. Las señales que ofrece son:

        +35v: Alimentación de la pantalla de la Game Gear.
        +5v: Alimentación para los chip de la placa.
        +1.25v

    El diodo D1 (rotulado como BC 3F) es el que impide que la corriente pase si metemos una alimentación con la polaridad al revés.

    La placa de alimentación pasada a Eagle tiene el siguiente aspecto:



Circuito de alimentación alternativo

    Datos generales:

    - Para generar +35v partiendo de +9v deberemos usar un regulador conmutado en modo step-up. La Game Gear consume 10mA a 35v, lo cual es muy poco y permite usar cualquier regulador.

    - Para generar +5v partiendo de +9v podemos usar un regulador conmutado en modo step-down o un regulador lineal. He realizado un par de prototipos con reguladores lineales pero los he tenido que desechar. La Game Gear consume 360mA a +5V y el regulador tiende a calentarse mucho dado que no hay sitio para poner un disipador adecuado.

    - En cuanto a la señal de 1.25v se puede usar tanto un divisor de tensión como un circuito con resitencia y un diodo zener de 1.25v. El circuito con un divisor de tensión ha sido probado con exito por Antonio Velkov.

    Diseño:

    Lo ideal es ver que disponibilidad de chips tenemos en nuestra tienda de electrónica. Hay muchísimos chips disponibles en el mercado pero a la hora de comprarlos, solo tenemos acceso a unos pocos.

    Otro tema muy importante es que la placa es muy pequeña, lo que nos implica diseñar soluciones simples y con pocos componentes si no usamos SMD.

    Punto importante (2008). Mi Game Gear presenta un comportamiento extraño al arrancar. Si alimento la Game Gear con +9v,+5v y +35v a la vez, casi nunca enciende correctamente (se queda colgada).

    En una de las pruebas, se me soltó el cable de +5v y al volverlo a poner ¡¡ Arranco!!. Lo he probado multitud de veces, y es la única manera de que arranque.

    Por ello, me he visto obligado a diseñar un circuito que retrase el encendido de la señal de +5v. El circuito diseñado, enciende las señales de +35v y retrasa la señal de +5v un par de segundos. Con esto, la Game Gear arranca bien aunque no el 100% de las veces.

    Circuito:



    - Para +35v he utilizado un MC34063A. Es un chip muy corriente que no necesita transistor externo para realizar su función. El esquema que he utilizado es el que viene en su datasheet para configuraciones step-up.

   - Para +5V he utilizado un LM2574T-5 que tiene una salida fija a +5v (menos componentes) y una patilla (4) de delay para retrasar la puesta en marcha (usando un circuito RC). Sin embargo, no he podido poner esta solución tan sencilla porque el circuito RC tiene valores muy grandes (necesito un par de segundos) y en su datasheet indica no funciona bien con estos valores (el fabricante tenía razón). La solución final pasa por un transistor que funciona como un switch. Cuando el condensador se carga con más de 0.6v, el transistor conduce y la patilla 4 se pone a masa (modo funcionamiento).

    - Para +1.25v, un dividor de tensión formado por 2 resistencias. Se puede cambiar por resistencia+zener.

   - La bobina L2 debe soportar al menos 0.5A.

   - No he podido poner condensadores electrolíticos muy grandes porque no hay mucho espacio libre dentro de la Game Gear.

   - He utilizado algunos componentes de la placa original. El diodo de protección para polaridad invertida, las tomas para las pilas, las inductancias para el ruido (inductor JV y JG), el interruptor, el conector de alimentación y el conector para la placa principal.

   - La placa funciona correctamente con una tensión superior los 7v lo cual está muy bien.

    La placa resultante es de las mismas dimensiones que la original y entra bien en la Game Gear.





Otros circuitos:

    Durante las pruebas se diseñaron otros circuitos. Febrero 2013 . Estos 2 circuitos deberían funcionar bien

    Circuito con MC34063A (+35v)  + MC34063A (+5v). El primer diseño. Probado en placa de diseño pero no en pcb.

    Circuito con MC34063A (+35v) + LM2574. Segundo diseño. Incorpora un pequeño retraso para la señal de +5v.

Arranque

    La Game Gear no tenía sonido (el típico problema del condenador), mala calidad de imagen (cambiar todos los condensadores electrolíticos de la placa) y la placa de alimentación estropeada. Solucionado todos estos problemas, la Game Gear ha vuelto a la vida.



Documentación

Ficheros Eagle 4.16 MC34063A + MC3406A.

Ficheros Eagle 4.16 MC34063A + LM2574 primera versión.

Ficheros Eagle 4.16 MC34063A + LM2574 versión definitiva.

Agradecimientos

   ¿A José Manuel, por regalarme la consola? Con los quebraderos de cabeza que me ha dado, me lo estoy pensado :-P
   Al pepito grillo que me decía "sega" cada vez que decía "voy a encender la consola" :-)
   A mis padres por "fabricarme" "cabezón". Esto me ha permitido perseverar tantas veces como la consola no quería un nuevo diseño.

2008-2015 José Leandro Novellón