Как пользоваться лабораторным блоком питания в ремонте мобильных телефонов
Каждый мастер, серьезно занимающийся ремонтом мобильных телефонов, обязательно имеет на вооружении такой полезный инструмент, как лабораторный блок питания. Да и не только для ремонта телефонов будет полезен этот прибор.
Что такое лабораторный блок питания? Это качественный блок питания с регулируемым выходным напряжением. В большинстве случаев он имеет регулировку ограничения тока и индикацию тока.
Для наших целей подойдёт регулируемый блок питания с выходным напряжением 0 – 15 Вольт и током 1 Ампер или более (См. рисунок 1). В комплектность диагностического лабораторного блока входит:
• Лабораторный блок питания;
Итак, как применять этот прибор в ремонте мобильных телефонов? При диагностике и ремонте возникает необходимость запитать устройство именно от ЛБП для отслеживания тех или иных процессов, а также в случае полной разрядки АКБ или же её отсутствия.
Используем опыт оценки неисправности сотового телефона на основе тока потребления.
Во-первых, при ремонте телефонов можно выявить практически 80% неисправностей только по потребляемому току, для этого нужно запитать мобильный телефон от ЛБП (удобно иметь набор различных сьемных переходников), но для начала хочу перечислить несколько моментов, которые необходимо знать, приступая к проведению диагностики:
• Все современные телефоны имеют номинальное рабочее напряжение питания 3,6В – 3,7В. При этом на аккумуляторной батарее так же указывают аналогичное напряжение и иногда ёмкость батареи. Но, следует помнить, что полностью заряженная батарея имеет напряжение 4,2В – 4,3В. А при номинальных 3,6В большинство телефонов будут сигнализировать о разряде АКБ и просить зарядить батарею. Исходя из этого становится понятно, что для включения и нормального функционирования телефона достаточно напряжения 3,6В и даже немного менее (некоторые модели исправно работают при напряжении питания 3,3В – 3,4В но с постоянным сообщением о низком заряде). Многие же будут сами отключаться. Поэтому для нормального процесса диагностики и ремонта следует подключать источник питания минимум 3,7В – 3,8В, а лучше 4,0В – 4,2В.
• Большинство телефонов можно включить, питая их от блока питания (см.рисунок 2). Достаточно, соблюдая полярность, подключить соответствующие зажимы питающих проводов к контактам коннектора (разъёма/контактной колодки) АКБ и, как обычно, запустить телефон кнопкой включения. А далее можно наблюдать следующее:
а) телефон нормально включится и будет функционировать;
б) телефон включится и будет ругаться типа «Недопустимая батарея» или «Неизвестный аккумулятор» и т.п.;
в) телефон включится, но попросит установить SIM – карту, даже если она установлена (справедливо для телефонов фирмы NOKIA);
г) телефон или включится на короткое время и снова отключится или не включится вообще.
Во всех пунктах, кроме а), виновником является отсутствующий «3-й» контакт температурного датчика АКБ (см. выше описание устройства АКБ). В случаях а) и б) можно проводить полную диагностику телефона, кроме зарядки, т.к. для этих целей необходимо подключать батарею соответственно. Для пункта в) можно средний контакт коннектора АКБ соединить с минусовым. После чего телефон исправно запустится с кнопки включения и благополучно увидит SIM-карту. Для пункта г) придётся подключать только заряженный аккумулятор или хитрить со средним контактом путём подбора резистора, номинал сопротивления которого соответствует сопротивлению на плате электроники штатной батареи и соединять его со средним контактом относительно клеммы «-».
В чём отличие подключения телефона от блока питания или от штатной АКБ? Для телефона принципиальной разницы нет. А вот вы можете узнать несколько моментов.
Вариант 1 — включение телефона от штатной АКБ:
Если телефон нормально включился и показывает нормальный заряд батареи, но, очень быстро, особенно в момент регистрации в сети отключается, то это может быть признаком одной из неисправностей:
• Аккумулятор телефона утратил свою ёмкость и под нагрузкой его напряжения падает ниже установленного уровня. Следственно – телефон не может работать при напряжении питания ниже допустимого. Данный аккумулятор считается неисправным и подлежит замене.
• Телефон имеет повышенное потребление тока. Это указывает на неисправность платы телефона. Данная неисправность может проявиться в результате воздействия на телефон влаги или же удара. Более точно определить неисправность можно при детальной диагностике.
Вариант 2 — включение телефона от блока питания:
Самым главным преимуществом блока питания (БП) является его универсальность, т.е. от него можно запитать любой телефон, при этом он всегда готов к работе в отличие от разряженного аккумулятора в самый неподходящий момент. Когда устройство, независимо от модели мобильного телефона, включается триггером PWR (клавишей питания), каждый шаг последовательности запуска вызывает изменение потребления тока компонентами, которые включаются и потребляют ток. Показания амперметра как раз показывают потребление тока телефоном. Благодаря этим знаниям мы можем определить место, где произошла ошибка, и в какой части последовательности она появилась до того, как запуск остановится из-за неисправности.
Какое потребление считается нормальным? — Для каждого телефона оно своё, но находится примерно в одинаковых пределах. Для наглядности: в выключенном состоянии (при условии полной исправности) телефон не потребляет энергии. Ну если совсем точно, то очень мало, что сравнимо с саморазрядом аккумулятора. Энергия тратится на питание тактового генератора процессора и/или контроллера питания и маленькой части ОЗУ для нормальной работы «часов/даты/будильника» и ещё некоторых служебных процессов телефона. При включении и дальнейшей работе в активный режим переходит масса устройств телефона и потребление возрастает.
Рабочее состояние мобильного телефона разделено на состояние загрузки, состояние ожидания и состояние запуска. Различные рабочие состояния имеют разные рабочие токи, и местоположение неисправности в мобильном телефоне можно оценить в соответствии с текущей ситуацией. Чтобы добиться экономии энергии, мобильный телефон обычно имеет ток загрузки 50
150 мА, эмиссионный ток 150
250 мА и ток в режиме ожидания 10
15 мА. При нормальных обстоятельствах нажмите кнопку питания, все световые индикаторы сначала загорятся, ток повысится примерно до 50 мА, указывая, что мощность начала работать, а затем поднимается до примерно 100 мА, указывая на то, что работает схема радиоприемника. Неожиданное увеличение до 200
250mA, а затем обратно до 150mA, указывает о работе радио передающих и приемных цепей, телефон должен найти сеть. Далее фоновый свет еще горит, то выключен, ток падает до 10
15 мА и качается назад и вперед, чтобы начать стабильный режим ожидания. Погасший дисплей – это ещё не режим ожидания. После перехода ток потребления должен переходить через нулевую отметку, например, 10 мА → 0 → 20 мА → 0 → 100 мА → 0 и т.д. Если телефон её переходит – с энергопотреблением всё в порядке. Все его части работают исправно. Если вы можете наблюдать выше сказанные текущие изменения, это показывает, что телефон работает правильно.
При питании значение, отображаемое амперметром, является суммой токов цепи каждого блока, когда мобильный телефон работает. Ток в разных условиях работы в основном является обычным. Если телефон не работает, ток должен измениться. Опытные инспекторы по техническому обслуживанию могут только грубо определить местоположение неисправности с использованием разных значений тока. Например при подаче питания на контур телефона, если ток больше, чем мощность 500 мА, это говорит о неисправности чипа управления мощностью , усилителя мощности, конденсаторов фильтра питания и других компонентов.
1.Потребление тока, когда телефон выключен.
Ток, потребляемый выключенным телефоном, в нормальном состоянии равен 0. Если ток от 5 ÷ 50 мА — это говорит, что в первичной цепи находиться вода либо телефон находится в режиме программирования и потребляет ток. В телефонах напрямую к аккумулятору подключены две микросхемы — усилитель мощности (передатчик) микросхема RF PA и контроллер питания Power IC (UEM). Неисправный контроллер питания потребляет приблизительно 300 — 400 мА, а неисправный усилитель мощности может дать КЗ (короткое замыкание). То есть, если телефон при подключении к источнику питания телефон сразу начинает потреблять 300-400 мА, (на кнопку включению мы при этом не нажимаем) то скорее всего в телефоне неисправен контроллер питания и требуется его замена. А если при подключении, источник питания стабилизируется и перестает подавать ток на телефон, а мультиметр в режиме прозвонки показывает низкое сопротивление и «пищит», то можно снимать усилитель мощности и проверять телефон на включение. Если телефон включился, то устанавливаем новый усилитель мощности. Исключение Apple (в iPhone питание RF PA осуществляется через ШИМ-преобразователь, который начинает работать только после включения телефона).
2. Потребление тока, в состоянии загрузки
Нажимаем кнопку включения, а результата нет — стрелка амперметра мертво стоит на месте. Причин несколько:
• Неисправна кнопка включения. Если кнопка выполнена отдельно от остальной клавиатуры и, как правило, вынесена на верхнюю или боковую грань телефона и имеет корпус такого типа (см.рисунок 3.), то проверяем работоспособность кнопки путем нажатия и одновременного замера сопротивления.
Бывает, что со временем внутренние контакты кнопки окисляются или изнашиваются и, соответственно, такая кнопка при нажатии дает большое сопротивление вместо хорошего замыкания.
Если кнопка в норме — проверяем качество пайки контактных выводов на плате.
Иногда нарушение пайки видно невооруженным глазом, а иногда бывают незаметные микротрещины, которые моментально окисляются и контакт практически невозможен;
Если кнопка выполнена на общей матрице клавиатуры под эластичной клейкой пленкой, которая удерживает строго на своих местах пружинящие стальные пластинки — мембраны (круглой или вытянутой формы), то аккуратно отклеиваем пленку с кнопками и изучаем поверхность контактных площадок кнопки на плате и стальных круглых мембран на наличие окислов. (см.рисунок 4)
Если таковые имеются — их необходимо удалить. Лучше всего это сделать ластиком — карандашом со щеткой или обычным ластиком.
• Неисправны цепи кнопки включения. Кнопка включения телефона чаще всего связана с контроллером питания через межслойные соединения платы. Часто в данных цепях стоят дискретные элементы (резисторы, варисторы, конденсаторы), которые находятся в непосредственной близости с кнопкой включения, хотя точное расположение необходимо смотреть по схеме. При обрыве дорожки, которая соединяет кнопку включения с контроллером питания — телефон не будет включатся. В основном это происходит при падениях телефона. В момент удара плата и все элементы телефона испытывают сильную перегрузку. Происходит нарушение пайки, особенно больших BGA чипов. В таких случаях помогает пропайка данных чипов или же полный демонтаж с перекаткой (реболл) выводов и последующим монтажом. Иногда удары сопровождаются обрывами контактных площадок и дорожек платы. В таких случаях плату следует заменить на новую.
Что касается дискретных элементов. Если в цепи включения последовательно стоит резистор — стоит проверить его наличие и целостность пайки. Иногда они отрываются в момент удара, но чаще всего их отрывают сами пользователи, когда начинают с пристрастием давить на кнопку включения и она непременно отрывается и сносит все на своем пути. Или же оторванная кнопка выпадает из корпуса телефона и «продвинутые» пользователи начинают включать телефон путем замыкания контактных площадок с помощью подручных средств (кончик ножа, ножниц и т.п.). Соответственно, страдают и элементы и плата.
Кроме резисторов частыми виновниками бывают варисторы и конденсаторы. Только при их неисправности проявляется другой, совсем противоположный дефект — телефон сам включается при подаче питания или как только вставлена батарея, поскольку варистор и конденсатор стоят параллельно кнопке включения. При попадании влаги в телефон данные элементы (особенно характерно для варистора) начинают подкорачивать. Телефон воспринимает это как нажатие кнопки.
Не стоит забывать о телефонах — раскладушках, слайдерах и подобных. Если кнопка включения находится не на основной плате — виной может быть все тот же межплатный шлейф. Данный дефект встречается довольно часто и устраняется путем замены шлейфа.
Проверка цепей кнопки включения проверяется прозвонкой тестером или же замером напряжения на контактах кнопки включения. При исправном КП напряжение кнопки включения большинства сотовых телефонов составляет около 4В. Для телефонов фирмы Siemens серии C65, CX65 и им подобных напряжение кнопки включения около 1,95В.
• Неисправен контроллер питания или нарушение его пайки.
Нажмите кнопку питания, телефон не включается, но текущий указатель шкалы не будет двигаться или слегка качается. Неисправен контроллер питания или нарушение его пайки. Выход из строя контролера питания — довольно редкий случай. Обычно в таких случаях потребление наоборот очень высокое и сопровождается характерным нагревом чипа. Нарушение пайки — намного чаще. Как было сказано выше — помогает пропайка или перекатка BGA чипа.
Если напряжение на кнопке включения присутствует, но реакции на ее нажатие нет или ток = 0.01(10мА) — следует с помощью осциллографа проверить генерацию тактового генератора встроенного в контроллер питания (или процессор) частотой 32кГц. (См.рисунок 5)
На плате телефона кварцевый резонатор выглядит так: (См. рисунок 6)
Источник
Лабораторные блоки питания — какие они бывают (подборка-путеводитель)
Лабораторные блоки питания (ЛБП) отличаются от «обычных» тем, что позволяют менять и контролировать свои параметры (напряжение и ток), подстраивая их под требования питаемого устройства.
К лабораторным блокам питания также часто применяются повышенные требования по «чистоте» выходного напряжения, но единых требований в этом отношении нет — всё зависит от области применения.
Лабораторные блоки питания существуют с незапамятных времён; и кое-где даже до сих пор используются древнесоветские изделия (а собственно, почему бы и нет, если они находятся в работоспособном состоянии?!). Пример, как они выглядели (один из вариантов) — здесь.
Лабораторные блоки питания могут быть импульсными и линейными, а также иметь аналоговую или цифровую регулировку параметров.
Кроме лабораторных блоков питания, существуют и более простые регулируемые блоки питания. Они позволяют только установить напряжение на выходе, а контроля и регулировки выходного тока не имеют. Они не будут рассматриваться в этой статье, хотя в каких-то случаях и могут заменить ЛБП.
Подборку начнём с простого, но мощного импульсного лабораторного блока питания LW-K3010D (обзор).
По обычаям маркировки современных ЛБП, их максимальные выходные напряжение и ток указываются прямо в наименовании (как правило). Например, для данного блока это — 30 Вольт и 10 Ампер.
Но данный ЛБП всё-таки будет исключением: на самом деле он может отдать более высокое напряжение — до 32 Вольт («бонус» в 2 Вольта от производителя). По току он просто соответствует заявленным характеристикам без запаса.
Этот блок имеет чисто аналоговую настройку выходных параметров.
При этом напряжение устанавливается довольно точно (до 0.1 В) с помощью многооборотного переменника; а величина выходного тока стабилизации — наоборот, устанавливается довольно грубо с помощью «обычного» переменника.
К положительным качествам этого блока можно отнести не только высокую отдаваемую мощность, но и вертикальную конструкцию, занимающую мало места на столе.
Цена на момент составления подборки — около $50 — 60 при доставке в Россию.
Приобрести его можно на Алиэкспресс: Вариант 1 и Вариант 2.
Далее рассмотрим семейство импульсных лабораторных блоков питания от того же производителя (Longwei), но более продвинутых и дорогих: от PS-302DF (30 В, 2 А) и до PS-1003DF (100 В, 3 А); всего — целых 10 (!) вариантов комбинаций напряжения и тока:
Это семейство блоков питания имеет всё ещё чисто аналоговое управление, но уже улучшенное: имеются регуляторы грубой и точной настройки как по напряжению, так и по току.
Кроме того, улучшена индикация: добавлены показания мощности; и все индикаторы сделаны 4-значными.
И, до кучи, блоки имеют выход USB 5V 2A для зарядки мобильников. 🙂
Цена — от $75 с учётом доставки за стандартный блок PS-3010DF (30 В, 10 А) ссылка; и до $126 за самый высоковольтный PS-1003DF (100 В, 3 А) ссылка.
Существует также серия похожих по параметрам импульсных блоков питания компании Wanptek, но с другим дизайном. Эта серия включает восемь блоков с разными комбинациями токов и напряжений: от NPS306W (30 В, 6 А) и до NPS1203W (120 В, 3 А).
Один из серии этих блоков может отдать напряжение до 120 В; в то время, как у конкурентов максимум обычно составляет 100 В.
Эти блоки питания имеют узкую конструкцию, занимающую мало места на рабочем столе.
Индикация может быть трёх- или четырёхзначной; имеется индикатор мощности, отдаваемой в нагрузку.
Цена блоков — от $53 и до $86.
Приобрести его можно на Алиэкспресс можно по ссылкам: Вариант 1 или Вариант 2.
Для тех, кто любит «погорячее», можно рекомендовать импульсный лабораторный блок питания Gophert CPS-3232 (32 В, 32 А). Итого, мощность — свыше киловатта!
Этот лабораторный блок питания имеет плоскую конструкцию, в связи с чем удобнее его будет применять на рабочем месте, оборудованном дополнительными уровнями рабочего пространства над столом.
Но, поскольку блок — импульсный, то вес его не слишком большой — около 2.2 кг; несмотря на очень высокую мощность.
Блок имеет цифровое управление, но несколько «заковыристое»: с одним регулятором-энкодером и кнопочками переключения регулируемого параметра (ток или напряжение). Возможности запомнить несколько настроек нет.
Кроме того, по отзывам, его вентилятор может иметь повышенную шумность.
Цена — конечно же, не маленькая: около $157.
Посмотреть актуальные цены и/или купить блоки питания этого мощного семейства на Алиэкспресс можно здесь. По этой же ссылке можно найти другие блоки с параметрами от 16 В / 60 А до 36 В / 30 А.
Следующий лабораторный блок питания — KORAD KA3005D (30 В, 5 А).
Он не отличается высокой мощностью, зато отличается продвинутым цифровым управлением: он может запоминать несколько настроек. Кроме того, напряжение и ток могут устанавливаться с высокой точностью; что обеспечивается 4-значными индикаторами.
Блок питания — не из дешевых, цена составляет около $86 с учётом доставки.
Посмотреть актуальную цену и/или купить на Алиэкспресс можно здесь.
И, наконец, самый необычный из рассматриваемых сегодня лабораторных блоков питания — 3-канальный линейный лабораторный блок питания KORAD KA3305P.
Как и положено линейным блокам питания, он содержит много металла в виде трансформаторов и радиаторов, и потому — очень тяжелый. Его вес — 9.4 кг.
Один из его каналов — фиксированный и отдаёт напряжение 5 В при токе до 3 Ампер. Остальные два канала — регулируемые в пределах 0-30 В с током 0-5 А. Регулируемые каналы могут работать как «сами по себе», так и включены в параллельный или последовательный режим (инструкция — на сайте продавца, ссылка — далее).
Кроме того, этот блок питания имеет возможность запоминания нескольких настроек и интерфейс USB для связи с компьютером.
Цена на этот блок непременно заставит потребителя этот блок питания уважать и обращаться с ним с осторожностью. Она составляет $284 с учётом доставки в Россию. Что интересно — он уже может попасть под новый российский закон об уплате пошлины с товаров стоимостью свыше $200 (тут могут быть «тонкости», поскольку часть стоимости относится к доставке).
Посмотреть актуальную цену и/или купить на Алиэкспресс можно здесь.
Только что приведённая небольшая подборка не может охватить всё многообразие моделей лабораторных блоков питания, но показывает основные их классы.
Лабораторные блоки питания могут отличаться не только по мощности, но и по способу управления (цифровое или аналоговое), наличию памяти режимов, индицируемым параметрам, количеству каналов, и, наконец, по способу формирования выходного напряжения — импульсные или линейные блоки питания.
Линейные блоки питания — самые дорогие и тяжелые, поэтому их применение должно быть технически оправдано. Обычно они применяются в тех сферах, где предъявляются повышенные требования к уровню высокочастотных пульсаций и помех.
Во всех остальных случаях можно применять импульсные блоки питания, цена на которые — достаточно гуманная.
Источник