Bem, a conclusão a que cheguei é que tendo em conta estes transformadores, a solução até era simples, mas já lá vamos.
Abri novamente o transformador e comecei a identificar partes. Na parte inferior do circuito aprece um componente SMD com 3 pinos, que me pareceu ser uma referência de tensão, mas como não consegui identificar, fui fazendo algumas tentativas. Soldei ainda algumas resistências em paralelo ás que já existiam, de forma a conseguir baixar os seus valores e observar o comportamento do circuito... se o mesmo teria lógica ou não.
Depois apercebi-me que como a saída estava a ser regulada por um zener de 3,3V era perfeitamente normal não ter sucesso na alteração da tensão de saída para um valor superior. Solução? Dessoldar esse zener e trocar por um de 4.7V ou 5.1V, mas como não tinha nenhum desses valores em casa, optei por não soldar nada e ver qual o valor máximo de tensão na saída.
Em vazio tinha cerca e 5,6V e em carga (imagens em baixo) ele ia baixando, mas aguentando-se em valores superiores que os antigos 3V.
Com uma corrente de 0.81A a tensão era de 4.29V (tinha as pontas trocadas, por isso o valor mostrado é negativo), com uma corrente de 1.27 a tensão era de 4.09V. E quase que aposto que a 3A, a tensão iria lá próximo dos 3V.
"Se está bom, não mexe mais!" e assim foi. O objectivo era conseguir subir a tensão de saída para próximo dos 5V e poder de futuro usar este transformador para uma aplicação que exija já alguma corrente. A meu ver, 1.27A a 4.1V não está mau :).
Arrumar tudo direitinho, colar com jeito (usei colca quente para facilmente preencher o espaço aberto) a frincha aberta com o disco de corte e está pronto!
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