Placa eletrônica queimada: como saber o que queimou, em qual bloco (fonte, driver, potência ou controle) e se tem conserto

O que o sintoma já diz

Antes de qualquer chave de fenda, o comportamento do equipamento aponta o bloco mais provável. Morto, sem LED, sem display: fonte (ou fusível e varistor na entrada da fonte). Liga, o display acende e desarma assim que recebe comando: potência ou driver. Funciona, mas com erro de medição, parâmetro perdido, comunicação caindo ou display com caracteres estranhos: controle. Disjuntor de força desarma ao energizar: potência com curto franco (retificador, IGBT ou capacitor do barramento). Cheiro de queimado sem o equipamento parar: componente em sobreaquecimento que ainda não abriu, muitas vezes resistor de potência ou enrolamento. Essa primeira leitura não substitui o diagnóstico, mas evita a pergunta errada: não se pergunta "a placa tem conserto?", pergunta-se "a fonte tem conserto?" ou "a potência tem conserto?", e as respostas são bem diferentes.

Antes de abrir: segurança e registro

Placas de inversores, soft starters, fontes e servo drives guardam carga nos capacitores do barramento CC muito depois de desligadas: 300 a 800 V em capacitores de milhares de microfarads. Desligue, aguarde o tempo indicado no manual (5 a 15 minutos é comum) e confirme com o multímetro que o barramento está abaixo de 50 V antes de tocar. Em seguida, fotografe tudo antes de mexer: a placa no equipamento, cada conector com seu cabo, a etiqueta com código e revisão da placa, e o painel com o último erro. Essas fotos valem para o laboratório e para a seguradora, se o dano foi por raio ou surto. Não limpe, não raspe e não remova componentes: o componente queimado e a fuligem ao redor são a evidência que diz de onde o defeito partiu. O guia de avaliação da proposta de reparo explica o que o laboratório precisa receber.

Inspeção visual: os seis sinais

Com a placa fora e boa luz (lanterna rasante ajuda), procure, nesta ordem, os seis sinais que aparecem em 90% das placas queimadas.

1. Componente estourado ou rachado. Encapsulamento aberto, pedaços faltando, cratera no corpo do componente. Em IGBT, MOSFET, diodo e CI de potência indica curto com energia alta, e o dano colateral é a regra. 2. Mancha marrom ou preta no laminado. A fibra de vidro escurece com calor prolongado antes de qualquer componente abrir; mancha em volta de um resistor é aquecimento crônico, mancha com brilho e bolhas é arco elétrico. 3. Capacitor eletrolítico estufado, com o topo aberto ou com líquido na base. Capacitor bom tem topo plano; o vinco em cruz foi projetado para abrir quando a pressão interna sobe, e o eletrólito vazado corrói trilhas vizinhas. 4. Trilha levantada ou cobre exposto, como na foto no alto deste artigo: o componente queimou e o calor descolou o cobre; é um sinal de energia alta e de que o laminado ao redor precisa de avaliação. 5. Solda escurecida, opaca ou trincada em terminais de componentes pesados ou que esquentam (conectores de potência, relés, transformadores, resistores): ponto de alta resistência que aquece até abrir; causa clássica de falha intermitente. 6. Verniz ou resina com bolhas e descoloração sobre uma região: calor concentrado ali, mesmo sem componente visivelmente danificado. Marque cada achado com a posição (serigrafia, por exemplo "Q12", "C45") para relatar ao laboratório.

Cheiro e som

O cheiro é um instrumento. Ácido, de peixe ou de amônia: eletrólito de capacitor, o bloco afetado é fonte ou barramento. Resina queimada, doce e pesado: laminado ou componente encapsulado em epóxi (CI, módulo de potência, transformador). Plástico derretido: conector ou isolação de cabo sobreaquecida, procure solda fria no terminal. Ozônio: houve arco recente. Quanto ao som, se o equipamento ainda é ligado por alguém (idealmente não): estalo seco único é arco ou componente abrindo; tique-taque ou soluço é fonte chaveada entrando em proteção e tentando partir de novo, sintoma de curto no secundário ou capacitor de saída seco; zumbido grave contínuo em transformador ou indutor é saturação ou carga anormal; chiado agudo é fonte trabalhando fora de frequência, geralmente por capacitor degradado.

Bloco 1: fonte

A fonte chaveada interna (ou "fonte auxiliar") transforma a tensão de rede ou do barramento CC em 24 V, 15 V, 5 V e 3,3 V para o resto da placa. Quando ela falha, nada funciona, e por isso é o bloco mais acusado, às vezes sem culpa. Sintoma: equipamento morto; display apagado com alimentação presente; fonte em soluço; reset espontâneo quando a carga sobe. O que queima: fusível e varistor na entrada (depois de surto), ponte retificadora, capacitor eletrolítico de entrada, resistor de partida, CI controlador PWM e seu MOSFET, optoacoplador de realimentação, diodos e capacitores do secundário. Como se reconhece: dano concentrado ao redor de um transformador pequeno de ferrite e de um CI de 8 pinos; cheiro de eletrólito; fusível aberto. Tem conserto? Quase sempre, e é o reparo de menor custo do catálogo. A exceção é o transformador de ferrite com enrolamento em curto em placa sem fornecedor, e mesmo assim há rebobinagem. O detalhe que separa reparo bom de reparo que volta: trocar os capacitores do secundário em conjunto, porque o que matou o controlador costuma ser a ondulação que eles deixaram passar. O guia de fontes chaveadas e o método de diagnóstico sem osciloscópio detalham o bloco.

Bloco 2: driver

O driver (ou gate driver) é a ponte entre o controle e a potência: recebe o pulso lógico do processador e entrega ao gate do IGBT ou MOSFET a tensão e a corrente certas, com isolação. Sintoma: desarma por sobrecorrente ou curto assim que o motor recebe comando; IGBT queima de novo depois de trocado; uma fase de saída faltando; motor vibrando. O que queima: optoacopladores ou CIs de driver isolados, resistores de gate (abrem ou mudam de valor), diodos de bootstrap, capacitores de bootstrap, transistores de buffer, fontes isoladas de 15 V por fase. Como se reconhece: componentes pequenos escurecidos na fileira que fica entre a placa de controle e o módulo de potência; resistor de gate aberto sem marca visível (só no multímetro). Tem conserto? Sim, e é obrigatório revisar o driver sempre que o módulo de potência queimou: o IGBT em curto injeta a tensão do barramento de volta no driver e o destrói em silêncio. Quem troca só o IGBT queima o novo na primeira partida. Esse é o erro mais caro e mais comum que chega ao laboratório.

Bloco 3: potência

Retificador de entrada, resistor e relé de pré-carga, capacitores do barramento CC, módulo IGBT ou MOSFET (ou IPM, módulo integrado), sensores de corrente, chopper de frenagem. É o bloco que manipula quilowatts e, quando falha, falha com barulho. Sintoma: disjuntor desarma ao energizar; fusível de força abre; erro de sobrecorrente ou curto na partida; cheiro forte; fuligem na tampa. O que queima: IGBT em curto (o mais comum), diodo do retificador, capacitor do barramento em curto ou seco, resistor de pré-carga aberto, shunt de medição, trilhas largas de cobre. Como se reconhece: componente grande perto do dissipador com cratera ou encapsulamento aberto; fuligem em leque; cobre exposto; cheiro de epóxi. Tem conserto? Sim quando o módulo existe para compra e o laminado sob ele está íntegro. O custo é do conjunto, não da peça: módulo, driver, resistores de gate, pasta térmica e, se necessário, capacitores. Deixa de compensar quando a placa de potência é multicamada com trilha interna rompida ou quando houve arco que carbonizou o laminado entre fases. Os guias de teste de IGBT e de capacitores do barramento mostram como confirmar antes de enviar.

Bloco 4: controle

Microcontrolador ou DSP, memória de programa e de parâmetros, cristal, reguladores lineares, conversores analógico-digitais, interfaces de comunicação e de IHM. É o bloco que menos queima e o que mais assusta quando queima. Sintoma: display com caracteres estranhos; parâmetros perdidos a cada desligamento; comunicação que cai; entradas analógicas lendo errado; equipamento que liga, mas não aceita comando; erro de memória ou falha interna no painel. O que queima: regulador de 3,3 V ou 5 V (como o da foto deste artigo, um regulador carbonizado que levou o cobre junto), transceptores de comunicação (RS-485, CAN, Ethernet) depois de surto pelo cabo de rede, entradas digitais e analógicas que receberam tensão errada (24 V em entrada de 10 V é clássico), memória EEPROM com célula gasta, bateria de retenção, cristal. Tem conserto? Sim na maioria: regulador, transceptor, entrada, bateria e memória se trocam, e parâmetros se recarregam a partir de backup ou da planilha de comissionamento. A exceção é o processador queimado com firmware proprietário protegido e sem cópia: aí o reparo depende de uma placa doadora ou do fabricante. O guia de baterias de retenção cobre o caso dos parâmetros que somem sem nada ter queimado.

Tabela: sinal, bloco e conserto

Por que queimou: a causa fora da placa

Componente não queima sozinho. Em quase todo reparo que volta com o mesmo defeito, a placa foi consertada e a causa ficou na máquina. As sete que mais aparecem: surto de rede ou descarga atmosférica (varistor rachado, fusível aberto, transceptor queimado; pede DPS e aterramento revisados); motor ou cabo com isolação ruim (IGBT em curto repetido; pede megômetro no motor e no cabo antes de reinstalar, como mostra o guia de teste do motor); sobrecarga mecânica (sobrecorrente crônica, aquecimento do módulo); calor (ventilador travado, filtro do painel entupido, dissipador sujo; capacitores secam e IGBT falha por fadiga térmica); umidade e condensação (corrosão verde, fuga entre trilhas, falha de manhã que some à tarde, tratada no guia de placas com umidade); poeira condutiva (pó metálico, fuligem, pó de carvão formando caminho de fuga entre fases); erro de ligação (24 V em entrada analógica de 10 V, fase na entrada de comando, inversão de polaridade, cabo de rede ligado com equipamento energizado). O laboratório identifica a assinatura da causa no dano e informa no laudo; corrigir a causa é parte do reparo, não um extra.

Quando não tem conserto

Há cinco situações em que a Fixtron devolve a placa com laudo e sem cobrar o reparo. Laminado carbonizado: o arco transformou a fibra de vidro em carvão condutivo; raspar e envernizar não resolve, a fuga volta com umidade. Multicamada com via ou trilha interna rompida em região de potência: reconstruir camada interna não é confiável. Processador queimado com firmware proprietário sem cópia, sem placa doadora e sem suporte do fabricante. Componente exclusivo fora de linha (ASIC, módulo híbrido, display específico) sem oferta em nenhum fornecedor confiável; componente de origem duvidosa não entra na placa. Dano espalhado, típico de raio forte ou de tentativa de conserto que energizou a placa várias vezes: quando mais de um terço dos semicondutores está comprometido, o reparo vira remontagem e o custo passa de 40% a 50% da placa nova, se ela existir. Em equipamento antigo sem placa nova no mercado, o limite sobe, porque a alternativa é trocar a máquina.

O que não fazer

Trocar o fusível e ligar de novo. O fusível abriu por um curto que continua lá; a segunda energização espalha o dano. Ligar "só para ver" com componente estourado à vista: cada tentativa queima mais um estágio. Raspar o carvão e cobrir com verniz: esconde a evidência e não elimina a fuga. Trocar só o IGBT sem revisar driver e resistores de gate. Lavar com água, álcool ou limpa-contatos genérico e remontar úmida: eletrólito e fluxo precisam de limpeza específica e secagem controlada. Fazer jumper com fio em trilha de potência rompida sem calcular seção e sem isolar. Remover componentes queimados antes de enviar: eles são a evidência. Aceitar "troca de todos os capacitores" como diagnóstico; troca preventiva é boa prática, mas não substitui encontrar o que falhou.

O que enviar ao laboratório

A placa inteira, com os componentes queimados no lugar; a etiqueta ou foto com código, revisão e número de série; o modelo do equipamento de origem; o último erro do painel e o que aconteceu antes (tempestade, queda de energia, troca de motor, limpeza); fotos dos conectores antes de soltar; e, se houver, o backup de parâmetros ou a planilha de comissionamento. Fusíveis e varistores que abriram vão junto. A embalagem antiestática e a caixa com proteção são descritas no guia de envio. Com isso, o diagnóstico sai em até 24 horas úteis após a chegada e o orçamento vem com fotos do que falhou e a provável causa, para corrigir na máquina antes de reinstalar. As faixas de preço por bloco e por tipo de dano estão no guia de custo de reparo de placa.