Ремонт универсальных блоков питания

Универсальный блок питания для ноутбука. Устройство и ремонт.

Рассказано об устройстве “LAPTOP UNIVERSAL ADAPTOR 100W”, принципе работы и устранении конкретной неисправности.

Внешнее проявление неисправности – вместо выставленного значения 24В на выходе блока питания напряжение около 20В, как без нагрузки, так и с нагрузкой.

Такое зарядное устройство очень удобное. Безотказно проработало у меня около 7 лет. Можно подключать к разным ноутбукам не только от сети 230В но и от прикуривателя автомобиля. Довольно широкий диапазон выходных напряжений 5В и ступенчато от 12 до 24В позволяет использовать его для питания самых разнообразных устройств, а так же для зарядки через токоограничивающий резистор разных аккумуляторов, в том числе и автомобильных. Так что рекомендую. По выгодной цене можно приобрести здесь.

Но вернемся к ремонту. При более детальном исследовании дефекта установлено, что напряжение на всех значениях ниже установленного на величину около 15%.

Блок питания был вскрыт и внимательно осмотрен. Видимых повреждений нет.

Вид со стороны печатной платы.

В интернете найдена похожая схема универсального блока питания для ноутбука, которая существенно помогла в ремонте.

По принципиальной схеме удобно пояснять принцип работы. Универсальный блок питания состоит из двух частей. Первая часть, на схеме обведено розовым прямоугольником и подписано «Работа от сети». Обычный импульсный блок питания на IC1 (ШИМ 3843), полевике Q1 (у меня К2188), импульсном трансформаторе Т1 и диодах D3,D4. Регулируемый стабилитрон U1 (TL431) управляется переключателем выходных напряжений и через оптопару IC5 (817C) управляет шириной импульсов ШИМ, что приводит к изменению выходных напряжений.

При работе от 12В, например, от бортсети автомобиля, работает другая часть схемы (обведено зеленым прямоугольником и подписано «Работа 12В»). Эта часть схемы представляет собой повышающий DC/DC преобразователь на IC2 (ШИМ 3843), полевике Q2 ( у меня HS50N), накопительном дросселе L2 и диодах D5,D6. Управление выходным напряжением осуществляется тем же переключателем, через тот же регулируемый стабилитрон TL431 и уже другую оптопару IC4 (817С) которая управляет IC2 (ШИМ 3843).

К выходу блока питания подключен понижающий DC/DC преобразователь на IC3 (MC34063) который из любого выходного напряжения от 12 до 24 Вольт формирует 5 Вольт. Именно эти 5В подаются на переключаемый резисторный делитель напряжения, который управляет регулируемым стабилитроном TL431.

Схема моего универсального блока питания для ноутбука незначительно отличается от приведенной выше. Выходные диоды как при работе от сети, так и от работы от 12В содержат не по две сборки, а по одной. Для управления выходным напряжением при работе от 12В не применяется оптопара IC5. Вместо этого управление ШИМ IC2 осуществляется непосредственно резисторным делителем, что на мой взгляд вполне оправдано, так как при работе от 12 В нет высоковольтной части с другим общим проводом, так как это имеет место при работе от сети. В более высоком разрешении схему можно посмотреть здесь.

Ну и теперь переходим непосредственно к ремонту.

Наиболее распространенной причиной подобных дефектов (занижено выходное напряжение) является потеря емкости электролитических конденсаторов. Я проверил все конденсаторы фильтров путем измерения на них напряжений и величины пульсаций. Напряжение на конденсаторе после входного диодного моста 306В (в сети 224В). Напряжение питания IC1 24В, что также норма. Подключал параллельно дополнительные емкости. Дефект не исчезал.

Проверил работу от 12 Вольт. Здесь выходные напряжения в норме. Это сузило область поиска. Осталась под вопросом цепь управления при работе от сети. Проверил переключатель, все резисторы переключаемого делителя. Все в норме. Измерил режим TL431. При измерении обратил внимание на микротрещину в пайке одного вывода TL431. Очень похоже на причину дефекта. Пропаял, не он.

Еще одно обстоятельство. Напряжение на управляющем выводе TL431 изменялось от 1,99В до 2,11В при переключении выходных напряжений. В принципе, этого не должно быть. Во первых оно занижено, во вторых изменяется. Как написано в документации на TL431, если напряжение на управляющем выводе превышает значение 2,5В TL431 открыта. Если напряжение на управляющем электроде меняется, значит опорное напряжение внутри TL431 нестабильно, а это неисправность. Ниже показано устройство TL431, поясняющее принцип работы.

Выпаял я TL431, при прозвонке мультиметром показатели отличались от новой, но то что она пробита сказать нельзя. После установки новой TL431 все выходные напряжения пришли в норму. Напряжение на управляющем электроде TL431 при переключении выходных напряжений не изменяется.

Материал статьи продублирован на видео:

Источник

Импульсные блоки питания – устройство и ремонт

Сервисный центр Комплэйс выполняет ремонт импульсных блоков питания в самых разных устройствах.

Схема импульсного блока питания

Импульсные блоки питания используются в 90% электронных устройств. Но для ремонта импульсных блоков питания нужно знать основные принципы схемотехники. Поэтому приведем схему типичного импульсного блока питания.

Работа импульсного блока питания

Первичная цепь импульсного блока питания

Первичная цепь схемы блока питания расположена до импульсного ферритового трансформатора.

На входе блока расположен предохранитель.

Затем стоит фильтр CLC. Катушка, кстати, используется для подавления синфазных помех. Вслед за фильтром располагается выпрямитель на основе диодного моста и электролитического конденсатора. Для защиты от коротких высоковольтных импульсов после предохранителя параллельно входному конденсатору устанавливают варистор. Сопротивление варистора резко падает при повышенном напряжении. Поэтому весь избыточный ток идет через него в предохранитель, который сгорает, выключая входную цепь.

Защитный диод D0 нужен для того, чтобы предохранить схему блока питания, если выйдет из строя диодный мост. Диод не даст пройти отрицательному напряжению в основную схему. Потому, что откроется и сгорит предохранитель.

За диодом стоит варистор на 4-5 ом для сглаживания резких скачков потребления тока в момент включения. А также для первоначальной зарядки конденсатора C1.

Активные элементы первичной цепи следующие. Коммутационный транзистор Q1 и с ШИМ (широтно импульсный модулятор) контроллер. Транзистор преобразует постоянное выпрямленное напряжение 310В в переменное. Оно преобразуется трансформатором Т1 на вторичной обмотке в пониженное выходное.

И еще – для питания ШИМ-регулятора используется выпрямленное напряжение, снятое с дополнительной обмотки трансформатора.

Работа вторичной цепи импульсного блока питания

Во выходной цепи после трансформатора стоит либо диодный мост, либо 1 диод и CLC фильтр. Он состоит из электролитических конденсаторов и дросселя.

Для стабилизации выходного напряжения используется оптическая обратная связь. Она позволяет развязать выходное и входное напряжение гальванически. В качестве исполнительных элементов обратной связи используется оптопара OC1 и интегральный стабилизатор TL431. Если выходное напряжение после выпрямления превышает напряжение стабилизатора TL431 включается фотодиод. Он включает фототранзистор, управляющий драйвером ШИМ. Регулятор TL431 снижает скважность импульсов или вообще останавливается. Пока напряжение не снизится до порогового.

Ремонт импульсных блоков питания

Неисправности импульсных блоков питания, ремонт

Исходя из схемы импульсного блока питания перейдем к ее ремонту. Возможные неисправности:

1. Если сгорел варистор и предохранитель на входе или VCR1, то ищем дальше. Потому, что они так просто не горят.
2. Сгорел диодный мост. Обычно это микросхема. Если есть защитный диод, то и он обычно горит. Нужна их замена.
3. Испорчен конденсатор C1 на 400В. Редко, но бывает. Часто его неисправность можно выявить по внешнему виду. Но не всегда. Иногда внешне исправный конденсатор оказывается плохим. Например, по внутреннему сопротивлению.
4. Если сгорел переключающий транзистор, то выпаиваем и проверяем его. При неисправности требуется замена.
5. Если не работает ШИМ регулятор, то меняем его.
6. Замыкание, а также обрыв обмоток трансформатора. Шансы на починку минимальны.
7. Неисправность оптопары – крайне редкий случай.
8. Неисправность стабилизатора TL431. Для диагностики замеряем сопротивление.
9. Если КЗ в конденсаторах на выходе блока питания, то выпаиваем и диагностируем тестером.

Примеры ремонта импульсных блоков питания

Например, рассмотрим ремонт импульсного блока питания на несколько напряжений.

Неисправность заключалась в в отсутствии на выходе блока выходных напряжений.

Например, в одном блоке питания оказались неисправны два конденсатора 1 и 2 в первичной цепи. Но они не были вздутыми.

На втором не работал ШИМ контроллер.

На вид все конденсаторы на снимке рабочие, но внутреннее сопротивление у них большое. Более того, внутреннее сопротивление ESR конденсатора 2 в кружке оказалось в несколько раз выше номинального. Этот конденсатор стоит в цепи обвязки ШИМ регулятора, поэтому регулятор не работал. Работоспособность блока питания восстановилась только после замены этого конденсатора. Потому что ШИМ заработал.

Ремонт компьютерных блоков питания

Пример ремонта блока питания компьютера. В ремонт поступил дорогой блок питания на 800 Вт. При его включении выбивало защитный автомат.

Выяснилось, что короткое замыкание вызывал сгоревший транзистор в первичной цепи питания. Цена ремонта составила 3000 руб.

Имеет смысл чинить только качественные дорогие компьютерные блоки питания. Потому что ремонт БП может оказаться дороже нового.

Цены на ремонт импульсных БП

Цены на ремонт импульсных блоков питания очень отличаются. Дело в том, что существует очень много электрических схем импульсных блоков питания. Особенно много отличий в схемах с PFC (Power Factor Correction, коэффициент коррекции мощности). ЗАС повышает КПД.

Но самое важное – есть ли схема на сгоревший блок питания. Если такая электрическая схема есть в доступе, то ремонт блока питания существенно упрощается.

Стоимость ремонта колеблется от 1000 рублей для простых блоков питания. Но достигает 10000 рублей для сложных дорогих БП. Цена определяется сложностью блока питания. А также сколько элементов в нем сгорело. Если все новые БП одинаковые, то все неисправности разные.

Например, в одном сложном блоке питания вылетело 10 элементов и 3 дорожки. Тем не менее его удалось восстановить, причем цена ремонта составила 8000 рублей. Кстати, сам прибор стоит порядка 1 000 000 рублей. Таких блоков питания в России не продают.

Не смогли починить БП? Обращайтесь в Комплэйс.

Устройство китайских зарядок для ноутбуков описано здесь.

Источник

Ремонт блока питания ноутбука

Не работает блок питания ноутбука. Как починить?

Рядовой блок питания ноутбука представляет собой весьма компактный и довольно мощный импульсный блок питания.

В случае его неисправности многие просто его выбрасывают, а на замену покупают универсальный БП для ноутбуков, стоимость которого начинается от 1000 руб. Но в большинстве случаев починить такой блок можно своими руками.

Речь пойдёт о ремонте блока питания от ноутбука ASUS. Он же AC/DC адаптер питания. Модель ADP-90CD. Выходное напряжение 19V, максимальный ток нагрузки 4,74А.

Сам блок питания работал, что было понятно по наличию индикации зелёного светодиода. Напряжение на выходном штекере соответствовало тому, что указано на этикетке – 19V.

Обрыва в соединительных проводах или поломки штекера не было. Но вот при подключении блока питания к ноутбуку зарядка батареи не начиналась, а зелёный индикатор на его корпусе потухал и светился в половину первоначальной яркости.

Также было слышно, что блок пищит. Стало ясно, что импульсный блок питания пытается запуститься, но по какой-то причине возникает то ли перегруз, то ли срабатывает защита от короткого замыкания.

Пару слов о том, как можно вскрыть корпус такого блока питания. Не секрет, что его делают герметичным, а сама конструкция не предполагает разборку. Для этого нам понадобится несколько инструментов.

Берём ручной лобзик или полотно от него. Полотно лучше взять по металлу с мелким зубом. Сам же блок питания лучше всего зажать в тисках. Если их нет, то можно изловчиться и обойтись без них.

Далее ручным лобзиком делаем пропил вглубь корпуса на 2-3 мм. посередине корпуса вдоль соединительного шва. Пропил нужно делать аккуратно. Если перестараться, то можно повредить печатную плату или электронную начинку.

Затем берём плоскую отвёртку с широким краем, вставляем в пропил и расщёлкиваем половинки корпуса. Торопиться не надо. При разделении половинок корпуса должен произойти характерный щелчок.

После того, как корпус блока питания вскрыт, убираем пластиковую пыль щёткой или кисточкой, достаём электронную начинку.

Чтобы осмотреть элементы на печатной плате потребуется снять алюминиевую планку-радиатор. В моём случае планка крепилась за другие части радиатора на защёлках, а также была приклеена к трансформатору чем-то вроде силиконового герметика. Отделить планку от трансформатора мне удалось острым лезвием перочинного ножа.

На фото показана электронная начинка нашего блока.

Саму неисправность искать долго не пришлось. Ещё до вскрытия корпуса я делал пробные включения. После пары подключений к сети 220V внутри блока что-то затрещало и зелёный индикатор, сигнализирующий о работе, полностью потух.

При осмотре корпуса был обнаружен жидкий электролит, который просочился в зазор между сетевым разъёмом и элементами корпуса. Стало ясно, что блок питания перестал штатно функционировать из-за того, что электролитический конденсатор 120 мкФ * 420V «хлопнул» из-за превышения рабочего напряжения в электросети 220V. Довольно рядовая и широко распространённая неисправность.

При демонтаже конденсатора его внешняя оболочка рассыпалась. Видимо потеряла свои свойства из-за длительного нагрева.

Защитный клапан в верхней части корпуса «вспучен», — это верный признак неисправного конденсатора.

Вот ещё пример с неисправным конденсатором. Это уже другой адаптер питания от ноутбука. Обратите внимание на защитную насечку в верхней части корпуса конденсатора. Она вскрылась от давления закипевшего электролита.

В большинстве случаев вернуть блок питания к жизни удаётся довольно легко. Для начала нужно заменить главного виновника поломки.

На тот момент у меня под рукой оказалось два подходящих конденсатора. Конденсатор SAMWHA на 82 мкФ * 450V я решил не устанавливать, хотя он идеально подходил по размерам.

Дело в том, что его максимальная рабочая температура +85 0 С. Она указана на его корпусе. А если учесть, что корпус блока питания компактный и не вентилируется, то температура внутри него может быть весьма высокой.

Длительный нагрев очень плохо сказывается на надёжности электролитических конденсаторов. Поэтому я установил конденсатор фирмы Jamicon ёмкостью 68 мкФ *450V, который рассчитан на рабочую температуру до 105 0 С.

Стоит учесть, что ёмкость родного конденсатора 120 мкФ, а рабочее напряжение 420V. Но мне пришлось поставить конденсатор с меньшей ёмкостью.

В процессе ремонта блоков питания от ноутбуков я столкнулся с тем, что очень трудно найти замену конденсатору. И дело вовсе не в ёмкости или рабочем напряжении, а его габаритах.

Найти подходящий конденсатор, который бы убрался в тесный корпус, оказалось непростой задачей. Поэтому было принято решение установить изделие, подходящие по размерам, пусть и меньшей ёмкости. Главное, чтобы сам конденсатор был новый, качественный и с рабочим напряжением не менее 420

450V. Как оказалось, даже с такими конденсаторами блоки питания работают исправно.

При запайке нового электролитического конденсатора необходимо строго соблюдать полярность подключения выводов! Как правило, на печатной плате рядом с отверстием указан знак » +» или «—«. Кроме этого минус может помечаться чёрной жирной линией или меткой в виде пятна.

На корпусе конденсатора со стороны отрицательного вывода имеется пометка в виде полосы со знаком минуса «—«.

При первом включении после ремонта держитесь на расстоянии от блока питания, так как если перепутали полярность подключения, то конденсатор снова «хлопнет». При этом электролит может попасть в глаза. Это крайне опасно! При возможности стоит одеть защитные очки.

А теперь расскажу о «граблях», на которые лучше не наступать.

Перед тем, как что-то менять, нужно тщательно очистить плату и элементы схемы от жидкого электролита. Занятие это не из приятных.

Дело в том, что когда электролитический конденсатор хлопает, то электролит внутри его вырывается наружу под большим давлением в виде брызг и пара. Он же в свою очередь моментально конденсируется на расположенных рядом деталях, а также на элементах алюминиевого радиатора.

Поскольку монтаж элементов очень плотный, а сам корпус маленький, то электролит попадает в самые труднодоступные места.

Конечно, можно схалтурить, и не вычищать весь электролит, но это чревато проблемами. Фишка в том, что электролит хорошо проводит электрический ток. В этом я убедился на собственном опыте. И хотя блок питания я вычистил очень тщательно, но вот выпаивать дроссель и чистить поверхность под ним не стал, поторопился.

В результате после того, как блок питания был собран и подключен к электросети, он заработал исправно. Но спустя минуту-две внутри корпуса что-то затрещало, и индикатор питания потух.

После вскрытия оказалось, что остатки электролита под дросселем замкнули цепь. Из-за этого перегорел плавкий предохранитель Т3.15А 250V по входной цепи 220V. Кроме этого в месте замыкания всё было покрыто копотью, а у дросселя отгорел провод, который соединял его экран и общий провод на печатной плате.

Тот самый дроссель. Перегоревший провод восстановил.

Копоть от замыкания на печатной плате прямо под дросселем.

Как видим, шарахнуло прилично.

В первый раз предохранитель я заменил новым из аналогичного блока питания. Но, когда он сгорел второй раз, я решил его восстановить. Вот так выглядит плавкий предохранитель на плате.

А вот что у него внутри. Сам он легко разбирается, нужно лишь отжать защёлки в нижней части корпуса и снять крышку.

Чтобы его восстановить, нужно убрать остатки выгоревшей проволоки и остатки изоляционной трубки. Взять тонкий провод и припаять его на место родного. Затем собрать предохранитель.

Кто-то скажет, что это «жучок». Но я не соглашусь. При коротком замыкании выгорает самый тонкий провод в цепи. Иногда выгорают даже медные дорожки на печатной плате. Так что в случае чего наш самопальный предохранитель сделает своё дело. Конечно, можно обойтись и перемычкой из тонкого провода напаяв её на контактные пятаки на плате.

В некоторых случаях, чтобы вычистить весь электролит может потребоваться демонтаж охлаждающих радиаторов, а вместе с ними и активных элементов вроде MOSFET-транзисторов и сдвоенных диодов.

Как видим, под моточными изделиями, вроде дросселей, также может остаться жидкий электролит. Даже если он высохнет, то в дальнейшем из-за него может начаться коррозия выводов. Наглядный пример перед вами. Из-за остатков электролита полностью корродировал и отвалился один из выводов конденсатора во входном фильтре. Это один из адаптеров питания от ноута, что побывал у меня в ремонте.

Вернёмся к нашему блоку питания. После чистки от остатков электролита и замены конденсатора необходимо проверить его не подключая к ноутбуку. Замерить выходное напряжение на выходном штекере. Если всё в порядке, то производим сборку адаптера питания.

Надо сказать, что дело это весьма трудоёмкое. Сперва.

Охлаждающий радиатор блока питания состоит из нескольких алюминиевых пластин. Между собой они крепятся защёлками, а также склеены чем-то напоминающим силиконовый герметик. Его можно убрать перочинным ножом.

Верхняя крышка радиатора крепится к основной части на защёлки.

Нижняя пластина радиатора фиксируется к печатной плате пайкой, как правило, в одном или двух местах. Между ней и печатной платой помещается изоляционная пластина из пластика.

Пару слов о том, как скрепить две половинки корпуса, которые в самом начале мы распиливали лобзиком.

В самом простейшем случае можно просто собрать блок питания и обмотать половинки корпуса изолентой. Но это не самый лучший вариант.

Для склейки двух пластиковых половинок я использовал термоклей. Так как термопистолета у меня нет, то ножом срезал кусочки термоклея с трубки и укладывал в пазы. После этого брал термовоздушную паяльную станцию, выставлял градусов около 200

250 0 C. Затем прогревал феном кусочки термоклея до тех пор, пока они не расплавились. Излишки клея убирал зубочисткой и ещё раз обдувал феном паяльной станции.

Желательно не перегревать пластик и вообще избегать чрезмерного нагрева посторонних деталей. У меня, например, пластик корпуса начинал светлеть при сильном прогреве.

Несмотря на это получилось весьма добротно.

Теперь скажу пару слов и о других неисправностях.

Кроме таких простых поломок, как хлопнувший конденсатор или обрыв в соединительных проводах, встречаются и такие, как обрыв вывода дросселя в цепи сетевого фильтра. Вот фото.

Казалось бы, дело плёвое, отмотал виток и запаял на место. Но вот на поиск такой неисправности уходит море времени. Обнаружить её удаётся не сразу.

Наверняка уже заметили, что крупногабаритные элементы, вроде того же электролитического конденсатора, дросселей фильтра и некоторых других деталей замазаны чем-то вроде герметика белого цвета. Казалось бы, зачем он нужен? А теперь понятно, что с его помощью фиксируются крупные детали, которые от тряски и вибраций могут отвалиться, как этот самый дроссель, что показан на фото.

Кстати, первоначально он не был надёжно закреплён. Поболтался — поболтался, и отвалился, унеся жизнь ещё одного блока питания от ноутбука.

Подозреваю, что от таких вот банальных поломок на свалку отправляются тысячи компактных и довольно мощных блоков питания!

Для радиолюбителя такой импульсный блок питания с выходным напряжением 19 — 20 вольт и током нагрузки 3-4 ампера просто находка! Мало того, что он очень компактный, так ещё и довольно мощный. Как правило, мощность адаптеров питания составляет 40

К большому сожалению, при более серьёзных неисправностях, таких как, выход из строя электронных компонентов на печатной плате, ремонт осложняет то, что найти замену той же микросхеме ШИМ-контроллера довольно трудно.

Даже найти даташит на конкретную микросхему не удаётся. Кроме всего прочего ремонт осложняет обилие SMD-компонентов, маркировку которых либо трудно считать или невозможно приобрести замену элементу.

Стоит отметить, что подавляющее большинство адаптеров питания ноутбуков выполнены весьма качественно. Это видно хотя бы по наличию моточных деталей и дросселей, которые установлены в цепи сетевого фильтра. Он подавляет электромагнитные помехи. В некоторых низкокачественных блоках питания от стационарных ПК такие элементы вообще могут отсутствовать.

Источник