Ремонт импульсного блока питания: современные ИИП известны как «источники питания с импульсным стабилизатором». В большинстве таких устройств входное напряжение 110 В переменного тока сначала выпрямляется двумя диодами и фильтруется парой конденсаторов. Это создает два источника высокого напряжения; один положительный, а другой отрицательный.
Затем пара транзисторов выполняет функцию переключения этих источников высокого напряжения через первичную обмотку трансформатора. Это действие переключения происходит очень быстро. Типичная переключающая скорость составляет около 40 000 циклов в секунду или 40 кГц. Интегральная схема обычно используется для управления транзисторами.
Эта ИС не только контролирует скорость, с которой переключаются транзисторы, но также контролирует время, в течение которого каждый транзистор находится под напряжением. Выходное напряжение источника питания определяется временем включения транзисторов. Если транзисторы остаются включенными в течение более длительного периода времени, выходное напряжение источника питания возрастает, а более короткое время понижает выходное напряжение. Это известно как «широтно-импульсная модуляция».
Ремонт импульсного блока питания на практике
В своей практике, производя ремонт импульсного блока питания для ноутбуков я встречался с различными конструкциями. Наиболее интересными были именно варианты на 90 Вт (все «меньшие» можно назвать урезанными/облегченными версиями — в них никогда не встречались корректоры коэффициента мощности (ККМ) ни в каком исполнении): первый «необычный» был для Асуса — необычным было наличие дросселя ККМ без дополнительного транзистора и соответствующего управления.
Эффективность данного «узла» проверять никогда не пытался, но частота встреч подобных конструкций (как минимум, сюда попали четыре бренда: Asus (возможно, с ним же и Acer), HP, Dell и Lenovo) наводит на мысль, что это имеет смысл. Недавно ко мне попали (уже «на запчасти») два одинаковых импульсных блока питания для Леново — оба уже были вскрыты, при чем один настолько усердно, что были помяты не только радиаторы, но и расколот сердечник трансформатора (каркас тоже пострадал). На фоне этого и был старт реверсивного инженеринга данного ИИП.
Вариации под бренды
На первом фото представлен именно тот импульсный блок питания, на который и составлялась схема — ADP-90DD BD (основа — DAP013F). Сразу скажу, что это фото уже восстановленного ИИП и есть несколько отличий от исходника: установлена бусина FB31 вместо перемычки, чип-конденсаторы C5 и C11 (вообще отсутствовали) и светодиод индикации с резистором (не имеют ни номера, ни посадочного места).
Следующий БП для Асуса ADP-90CD BBA, он построен уже на DAP013C (от DAP013F отличается использованием 11 вывода — OVP). Значительных отличий по высоковольтной стороне от предыдущего нет. Отличие номиналов и форм-фактора деталей в счет не идет.
Следующая пара так же относится к Асусу (ADP90CD DB и ADP-90YD BA) — они как братья близнецы, но один классической формы, а второй квадратный.
На последнем фото «семейства» представлен ИИП для HP (ADP90WH BH), он так же построен на базе DAP013F, но уже имеет наиболее объемную схему низковольтной стороны (на это значительное влияние оказал и вывод ID).
Фото представителя Dell не имеется, но он ближе всего к Asus за исключением микросхемы для ID (она соединяется со схемой ИИП только общим проводом).
Схемотехника
Выполняя ремонт импульсного блока питания нужно четко знать, что ИИП представляет собой обратноходовый преобразователь, почти все защиты которого уже заложены в ИС ШИМ-контроллера. В отличие от более слабых собратьев, данный экземпляр содержит в своем составе пассивный ККМ (D2-D4, C2-C4, R6, L1), катушка которого подключается к середине первичной обмотки трансформатора (как раз на стыке половинок — у обычных трансформаторов этот вывод, как правило, укорочен и не имеет контакта с платой).
Все номиналы резисторов и типы полупроводников были взяты с маркировки деталей, а емкость чип-конденсаторов измерялась после удаления всех остальных деталей. Главное отличие схемы от физической реализации — отсутствие каких-либо перемычек.
На базе DAS2 (предположительно SEA05), организована обратная связь и защита от перегрузки по току. Если проанализировать схему, то становится ясно, что здесь реализовано не ограничение по току, а детекция некоторого уровня, поэтому в случае проблем с нагрузкой импульсный блок питания производит периодические попытки перезапуска.
Характерные неисправности
В большинстве случаев ко мне подобные блоки (блоки на базе DAP013, а не именно Lenovo) попадали с перегоревшим предохранителем и пробитым диодом MUR360 (D3 или D4 у Lenovo), замена которых возвращала ИИП в строй. Единственный раз попался блок ADP-90SP DDFMF, в котором эти диоды были в DIP исполнении (наименование уже не известно), а основа — DAP6A.
Почти всегда для замены данных диодов хватало деталей в жертвенниках (ИИП, которые остались исключительно для донорства), исключение на последнем фото — установлены диоды US2M (главным критерием был форм-фактор и быстродействие — диоды всего на 2 А против трех у MUR360).
Если при ремонте импульсного блока питания выявлено вздутие/разрыв C1 (или напряжение на нем 400 и более В), то следует демонтировать пленочные конденсаторы C2, C3 и проверить их соответствие маркированному номиналу. До появлении в ремонте Lenovo, эти конденсаторы всегда имели номинал 0,47 мкФ (в последнем он аж 1 мкФ) и измерение выявляло их различие в емкости в 5 и более раз.
Вариативность номинала C2, C3 говорит о том, что не так критична потеря емкости конденсаторов, как их различие в пределах данной пары. Для замены конденсаторы так же брались с доноров из-за их «нестандартного» форм-фактора. Так же следует проверить параметры электролитического конденсатора C31 в цепи питания ШИМ (если у него занижена емкость и завышено последовательное эквивалентное сопротивление, то он тоже будет препятствовать нормальной работе импульсного блока питания — такое наблюдалось мной в других устройствах питания).
На моей практике замена ШИМ DAP013 была произведена всего один раз (микросхема так же снималась с донора — проверка мультиметром опасений не вызвала) — был пробит силовой транзистор Q1 со всеми вытекающими последствиями.
Неисправность блока питания так же может быть связана и с низковольтной стороной (обрыв/замыкание провода к ноутбуку не рассматриваю): было два случая, когда импульсный блок питания стартует (появляется напряжение на выходе) и отключается (плавное снижение выходного напряжения при отсутствии нагрузки) вплоть до переподключения к питающей сети (с учетом разрядки конденсатора C1).
В обоих случаях это было связано с резистивным делителем для TL431 («облегченная» конструкция вместо IC131) — обрыв резистора, подключенного к 19 В (причем в обоих случаях меньшего номинала из двух составляющих его). В следствие отсутствия обратной связи ИИП повышал выходное напряжение без ограничения, но встроенные в IC32 защиты уводили его в «блокировку», которая и снималась в результате перезапуска (разряда C1). Замена резистора возвращала блок питания в нормальный режим работы.