Прислали мне тут некоторое время назад в ремонт несколько разных железок, в том числе была и пара блоков питания. Ремонты собственно не сильно сложные, но при этом охватывающие довольно большую часть характерных поломок и на их примере я хотел бы показать что к чему, чего лучше не делать, а что наоборот, делать обязательно.
Как обычно, напоминаю, чтобы быть постоянно в курсе новых тем в блоге, рекомендую подписаться на мой инстаграмм, где я буду выкладывать уведомления о всех новых темах и возможно писать просто о чем-то интересном - ссылка на аккаунт
Также подписаться на обновления и новые статьи можно в телеграм канале - https://t.me/KirichBlog
Для начала о важном, я настоятельно рекомендую не повторять описанное в статье если вы не уверены в своих действиях, не понимаете хотя бы примерно принцип действия ИИП, либо совсем не имеете практики. Это опасно как для вас, так и для "пациента" и вашего оборудования, в блоках питания присутствует опасное напряжение , как минимум 300-320 вольт.
И так, первым идет уже знакомый моим читателям блок питания мощностью около 300Вт, у меня был как просто обзор подобного БП (24 вольта), так и обзор с его доработкой (БП на 60 вольт). Мало того, потом мне пришлось переделывать еще один БП на 60 вольт, так что получается что модель относительно популярная.
Здесь же блок питания на 48 вольт, а так как эти БП имеют мощность 300Вт, то соответственно ток около 6А.
Симптомы - не работает. Перед выходом из строя возникла ситуация, когда на выход БП поступало напряжение (предположительно) со стороны нагрузки, а сам БП был выключен, после подачи сетевого питания БП вышел из строя.
Любой ремонт всегда начинаем с тщательного осмотра компонентов на предмет повреждений, а платы, на наличие следов копоти и прогаров. В данном случае кроме отсутствующего предохранителя все было нормально, потому сразу приступаем к замерам.
1. Для начала смотрим что у нас на входном конденсаторе, перед этим я обычно рекомендую его разрядить, потому как в некоторых ситуациях на нем может быть остаточный заряд. Здесь имеем КЗ, значит либо транзисторы инвертора, либо диодный мост, либо конденсатор.
2. При проверке перехода сток-исток (средний и правый вывод транзистора) также имеем КЗ. Здесь стоит два транзистора включенных параллельно, но затворы развязаны через резисторы.
3, 4. Вот и первые результаты, выводы исток-затвор (два крайних вывода) у одного транзистора показывают сопротивление около 2кОм, а у второго КЗ.
Предположительно тот транзистор , на выводах которого КЗ, пробит, выпаиваем его.
Так и есть, при этом после демонтажа сопротивление на плате пришло в что-то похожее на норму, явных КЗ нет, ниже результаты проверки цепей сток-исток и исток-затвор в двух полярностях включения прибора.
Почему я просто не проверил транзистор? Да можно конечно, но плату все равно потом пришлось бы проверять, потому как проблема могла остаться не плате.
На этом этапе начинающий радиолюбитель спросит, ну что, меняем транзистор и вперед?
Нет конечно, это только начало.
Цепи затвора развязаны низкоомными резисторами, это обычная практика и часто эти резисторы выгорают, как это произошло и в данном случае.
Левый резистор ушел в обрыв или что-то близкое к этому, правый цел.
Кто-то спрашивает, ну что, теперь-то можно менять резистор, транзистор и предохранитель? Не, и теперь нельзя, надо проверять дальше.
Чаще всего при выходе транзистора из строя, особенно если его пробивает на затвор, выходит из строя и то, что стоит в цепи затвора, как например резистор, но резистор обычно сам по себе не горит.
Кстати, здесь хозяину БП очень повезло, потому как остался цел токоизмерительный шунт, а значит остались целы и цепи измерения тока, а ведь чаще как раз пробой идет и по этой цепи, а там в 90% случаев замена ШИМ контроллера, который еще и искать надо, а маркировка стерта, значит рисовать распиновку, искать аналог...
Проверяем цепь управления транзисторов и здесь мне помог такой же БП но на 60 вольт, присланный для переделки.
Вверху прозвонка в обоих направлениях выхода драйвера на ремонтируемом БП, внизу на исправном и сразу видна аномалия. Фото с результатами измерения рабочего БП решил оставить на всякий случай, вдруг пригодится кому нибудь в ремонте.
А да, оказалось что умер стабилитрон, причем не с уходом в КЗ, что диагоностировать было бы проще, а с частичным пробоем. Т.е. звонится он почти как нормальный, но нормально уже не работает. К слову, при пробое высоковольтного транзистора цепь затвора весьма уязвима и ее надо проверять в первую очередь.
Отчасти повезло еще и потому, что ШИМ контроллер управляет транзисторами не напрямую, а через эмиттерный повторитель (в зеленом прямоугольнике), пара транзисторов чуть левее и ниже. Можно было конечно их выпаять и проверить, и я бы именно так и рекомендовал сделать, но я ограничился прозвонкой прямо в плате, а кроме того остался цел резистор, через который он питается, он чуть ниже.
Кроме того, остался целым и второй высоковольтный транзистор, а значит стабилитрон защитил драйвер, а резистор затвора выступил в роли предохранителя.
Результаты измерения выхода драйвера в режиме диодной прозвонки должны быть такими как на фото. Приложил также на всякий случай, потому как порой подобные данные сильно ускоряют поиск проблемы.
И конечно сейчас часть начинающих ремонтников воскликнет, ну что, меняем детальки и запускаем?
Нет, не запускаем, потому как лично мне пока непонятна причина выхода из строя, а кроме того в блоках питания всегда надо проверять также и выходную цепь, случаи с дохлыми конденсаторами опустим, тем более что БП имеет небольшую наработку, а конденсаторов несколько.
Смотрим что на выходе, а на выходе еще одно КЗ и чаще всего это КЗ выходного диода, атак как у нас прямоходовый блок питания, то у диодной сборки.
Так и есть, диодные сборки здесь включены также параллельно и половинка одной пробита накоротко, потому после ремонта первичной части мы бы в лучшем случае получили срабатывания защиты, а в худшем, пошли опять за детальками.
Слева исходно, справа после выпаивания диодных сборок.
Итого мы имеем вышедшие из строя компоненты:
1. Транзистор
2. Диодная сборка
3. Резистор затвора
4. Стабилитрон защиты транзисторов.
Хотя лично на мой взгляд исходно вышла из строя диодная сборка, потом защита не успела или не смогла это отработать, вышел из строя транзистор, затем пробило стабилитрон, сгорел резистор, ну а в конце сгорел предохранитель.
А давайте блок питания теперь проверим. Конечно кто-то скажет, как проверим, у него же половины силовых компонентов нехватает на плате?
Легко и просто. Для начала ставим защитный стабилитрон, потом немного дорабатываем плату, добавлением изолятора под радиатор, потом ставим радиатор с одной исправной диодной сборкой.
Подаем питание через лампочку (это обязательно) и смотрим что на выходе. А на выходе собственно все нормально, скажу больше, схемотехника данного БП такова, что он сейчас просто из 300Вт БП превратился в 150Вт и им даже вполне можно пользоваться.
Вторым на этапе диагностики был вроде обычный блок питания в кожухе, таких даже не тысячи, а миллионы, да и поломка заявлена не менее классическая - потеря мощности. Т.е. БП вроде работает, но стоит его нагрузить, как отключается. Изначально стоял в 3D принтере.
Когда открывал, то готов был увидеть привычный БП на базе TL494, но оказалось что нет, что-то явно более новое, да и честно говоря даже рад этому, почему-то лично мне в плане ремонта БП на базе TL494 нравятся меньше.
1. На входе распаян даже сетевой фильтр.
2. Управляет работой ШИМ с маркировкой LO1216 BE0747LE, что это за ШИМ я не искал, да и мне не надо было потому как судя по всему с ним все нормально.
3. Вот что меня реально удивило, это трансформатор. Через меня прошло много блоков питания, но чтобы в качестве магнитопровода стоял сердечник из ТДКС..., удивили так удивили. Не, по сути этот тот же феррит, и он вполне может так использоваться, но вижу я такое применение в заводском БП впервые.
4. На выходе пара конденсаторов 2200мкФ 35 вольт "обычного" типа, даже на 85 градусов.
Подключаем, запускаем тест нагрузочной способности с порогом отключения в 22 вольта и при токе в 2.8А нагрузка отключилась, снижаем порог до 20 вольт, отключилась уже при токе 5.4А. Ну собственно здесь все ясно, выпаиваем входной конденсатор и наблюдаем что он ушел в обрыв.
Для проверки временно подкидываю какой-то БУшный конденсатор сопоставимой емкости и проверяю повторно, сейчас БП без проблем тянет ток в 11А при заявленных 10.
Так как я редко занимаюсь ремонтами блоков питания, возможно потому что редко спрашивают, а если и спрашивают, то обычно интересуясь удаленным ремонтом, а может потому, что часто это экономически невыгодно, то запасов типовых компонентов доме не держу.
Собственно потому после диагностики я написал заказчику список что надо менять и сколько это стоит, согласовал и сделал заказ сразу на оба БП плюс себе кое что,чтобы сэкономить на доставке. Кстати доставка 100гр конвертика НП вышла в... 75грн.
Итого сами компоненты вышли:
Транзистор SPA17N80C3XKSA1 - 168грн, можно было найти дешевле, но тогда два раза платить за доставку.
Диодная сборка VS-60CPH03PBF - 63грн
Конденсатор 220uF 400V 25*35 105C 2000Hr - 84грн
Конденсаторы 2шт TE 3300uF 35V 16*32 105C 5000Hr [Low ESR] - 2х25.20=50.40
Остальная мелочь была, да и не считал я ее даже.
Начну также с 48 вольт блока питания.
Процесс замены компонентов показывать нет смысла, а вот по поводу диодной сборки сделаю пояснение.
Если полевые транзисторы параллельно включаются без проблем, то с диодными сборками есть нюансы. Здесь надо либо искать точно такую же, причем чтобы совпадала максимально, ставить две одинаковые, т.е. менять обе, либо заменить их две на одну более мощную и выбран был именно второй вариант, тем более что я такое уже делал ранее.
В итоге это исключает необходимость в одинаковых параметрах сборок, так как она одна, во вторых, эта диодная сборка мало того что нормально работает и в 60 вольт версии, так еще и имеет лучше параметры.
Дальше все предельно просто и понятно по фотографиям, уточню лишь то, что ставить ее надо именно вверху радиатора, потому как если поставить ниже, то она винтом будет упираться в трансформатор. Изолировать от радиатора нет смысла и ниже я поясню, почему.
По поводу изоляции. Дело в том что у данных БП хоть и стоят изолированные диодные сборки, но сам радиатор через крепежный винт соединяется с плюсом выхода и в свою очередь, с фланцем диодных сборок и это дает одну неприятную проблему.
Переделывая очередной блок питания я закрепил сборку чуть ниже, она немного уперлась в трансформатор, радиатор сдвинулся буквально на долю миллиметра и коротнул на земляной полигон. Именно потому я настоятельно рекомендую добавить изоляцию под радиатором, причем для этого не надо даже выпаивать диоды, достаточно ослабить крепежный винт и подсунуть туда кусочек картона.
Полученный транзистор к сожалению заметно отличается от ранее установленного, какой из них на самом деле оригинальный, затрудняюсь сказать.
Как вы понимаете, при цене почти в 5 баксов за 1шт менять оба будет совсем накладно, потому меняем один. На самом деле это не так страшно, как кажется, единственная проблема, которая может вылезти, разное время открывания/закрывания, но здесь я изменить ничего не могу.
Последнее что сделал, это заменил предохранитель, но так как он немного запачкал плату, то на всякий случай снял клеммник и проверил что под ним, попутно немного зачистив копоть. Кстати копоть и особенно прогар, хорошо проводят ток, потому вычищать надо хорошо и обязательно.
К слову, предохранитель здесь мелкий и на 5А, таких у меня не нашлось, поставил обычный вертикально.
После любого ремонта устройство надо проверить, потому подключаю к нагрузке и смотрю на поведение.
А поведение не радует, обнаружился аномальный нагрев в зоне драйвера затвора, а если посмотреть ближе, то видно что сильно греется стабилитрон и транзисторы драйвера.
Измерив напряжение питания ШИМ выяснил, что оно составляет около 19 вольт если нет нагрузки и около 21-21.5 при максимальной нагрузке и конечно 15 вольт стабилитрону приходится тяжело.
Вообще по хорошему надо бы снизить именно напряжение питания, но это опять доработки, потому просто заменил стабилитрон с 15 вольт на 18 и это максимальное напряжение стабилитрона которое можно применять в этом месте, так как для транзистора максимум 20 вольт по затвору.
Забыл написать, резисторов на 5.6 Ома под рукой не нашлось, вернее были, но размера 1206, а здесь стоят 0805 и хоть размеры площадок в принципе позволяли поставить и 1206, их расположение было крайне неудобным. Собственно пояснение, можно поставить резисторы номиналом порядка 3-10 Ома, но менять надо оба сразу.
Нагружаем током в 6А и смотрим дальше.
А собственно на этом и все, нагрузку БП нормально вытягивал и 7А, некоторое время гонял при 6А, но больше никаких проблем выявлено не было.
Отмываем плату от остатков флюса и на этом ремонт можно считать оконченным.
Приступаем к ремонту второго БП, здесь все заметно проще.
Я заказал конденсаторы на замену как входного, так и выходных, просто на всякий случай.
1. Новый входной с заявленной емкостью 220мкФ, реально показало около 193-194мкФ, перепроверил мультиметром, показало примерно сопоставимое значение, хм... 10% недоложили...
2. Мой старенький БУшный, в принципе можно было оставить и его, но не люблю ставить в ремонтируемые изделия БУшные детали и делаю это только в крайнем случае и то по согласованию.
3. Новые выходные, к сожалению в магазине были только этой "фирмы", даташит здесь, у меня ничего подходящего не было. Вообще лично на мой взгляд весьма недешево за по сути безымянный конденсатор, но емкость почти соответствует, а мультиметр вообще показал ровно 3300мкФ.
4. У стареньких емкость занижена еще больше, а ESR в два раза выше. По большому счету можно было их и оставить, но мне хотелось сделать лучше.
Также на плате блока питания вы часто можете увидеть еще один конденсатор, совсем мелкий и в высоковольтной части. Его емкость обычно порядка 10-47мкФ, а напряжение 25-50 вольт. Так вот, если БП уже не новый, то его менять, особенно если это некий безымянный. Данный конденсатор стоит в цепи питания ШИМ контроллера, часто сохнет и БП начинает работать неадекватно и тяжело запускается.
А вот то, из-за чего мне не нравится ремонт дешевых китайских БП, вы диагностируете проблему, ремонтируете, а потом в процессе сборки замечаете что транзистор прижимается абы как. Т.е. вам кроме непосредственно ремонта надо еще выискивать косяки и исправлять их.
Пришлось проложить прокладку из стеклотекстолита и одного слоя изоленты на нем для амортизации.
Собираем все в кучку, попутно меняя термопасту на новую.
Первое включение всегда проводим через лампочку, даже если почти ничего не делали, даже если вроде на 200% уверены, даже если у вас 60 лет опыта (хотя вы это и так знаете) и вы перед завтраком ремонтируете пяток блоков питания, всегда!
Я вот не сделал это и поплатился, хорошо что только предохранителем, а мог попасть на 84грн + 75грн доставка, угадайте, почему. Слева кстати БП запитан, но собственное потребление очень мало, что радует.
Подключаем к нагрузке, запускаем автотест с лимитом в 12А, вроде все нормально.
Далее нагружаю током 10А, т.е. максимальным заявленным и жду. Через несколько минут замечаю некий запах чего-то перегретого.
А не, оказалось что для данного БП это "фича", просто он так спроектирован, сильно греется термистор и нагрузочный резистор по выходу, хотя 78 градусов на дросселе и 92 на трансформаторе тоже сложно назвать нормальным результатом. К слову, температура нагрузочного резистора достигает 120 градусов, на втором фото он просто частично закрыт дросселем.
Вот собственно и всё, вроде ничего особо сложного, но как я всегда говорю, привычка проверять всё появляется после первого ведра паленых транзисторов.
А теперь собственно о целесообразности ремонта блоков питания. На мой личный взгляд она стремится к нулю, вот сколько по вашему должен стоить ремонт этих двух БП без учета цены компонентов? Просто любопытно.
А теперь посчитаем, БП которые стоят дешево ремонтировать нет смысла, потому что они... стоят дешево, БП которые стоят дорого имело бы смысл ремонтировать, но часто это что-то высокотехнологичное, плотно упакованное и с дорогими компонентами. Т.е. если у БП не банальная проблема типа высохших конденсаторов или пробитого из-за перенапряжения варистора, то ремонт превратится в проблему, по поводу компоновки современных БП можно посмотреть например на такой, ну или такой.
Т.е. отремонтировать можно, но не всегда целесообразно и надо смотреть в каждом случае отдельно, потому как иногда действительно проще отремонтировать, особенно если делаешь это сам.
И сразу скажу, я не очень люблю вопросы типа - у меня не работает блок питания, скажите, что мне надо поменять чтобы он заработал? Во первых удаленная диагностика это времязатратно для меня и малоэффективно для того кто спрашивает, тем более не всегда и безопасно. Некоторые вещи мастер замечает сразу на этапе осмотра, пока крутит его в руках, по фоткам не всегда удобно это делать. Плюс то что я проверяю мультиметром за пять минут, в переписке превращается в лучшем случае в часы, а то и дни.
Но я не отрицаю, удаленный ремонт доступен, но ценник минимум х2 от того, если бы это делал сам (максимум, могу подсказать просто так если что-то типовое), и без каких либо гарантий, извините, мое время тоже стоит денег и вспоминать через пару дней, на чем мы там остановились в прошлый раз, не всегда удобно, тем более таких обращений параллельно бывает несколько.
Собственно на этом всё, очень надеюсь что было хоть чем-то полезно, может как нибудь еще что-то подобное подкину, а пока пойду ковырять дальше новую плату для переделки блока питания в ИБП и уже могу сказать что она работает как я и ожидал :)
https://www.kirich.blog/stati/zametki-na-polyah/1139-prostoy-otnositelno-remont-pary-blokov-pitaniya.html
