Kot.Hitryushka

Интересующий нас узел дежурных напряжений выделен розовым прямоугольником. «Дежурка» должна запуститься сразу же, как только мы воткнем сетевую вилку в розетку. Напряжение на микросхему и трансформатор «дежурки» поступает с высоковольтных электролитических конденсаторов. Узел выполнен на микросхеме EM8564A. Каких-то существенных отличий от типовой схемы включения, приведённой в даташите, я не увидел и в дальнейшем руководствовался ей. Давайте взглянем на «дежурку», с которой удалён, закрывающий всё самое интересное, герметик.

Дежурка формирует три группы напряжений. О чём легко догадаться по числу фильтрующих электролитов. На фотографии они отмечены номерами групп. Нумерация условная и придумана мной.

Группа 1 предназначена для питания самой микросхемы. В данной реализации блока питания, под неё не стали выделять отдельную обмотку как в даташите, а просто разделили диодами одну обмотку трансформатора на две группы. На фотографии это хорошо видно. Так появились группы 1 и 2. В первый момент после подачи сетевого напряжения, микросхема дежурки запитывается через pin 6,7 (drain) с плюсового вывода высоковольтных электролитов. Когда микросхема заработает, и на вторичных обмотках трансформатора появится напряжение, дальнейшее питание будет осуществляться через вывод 5 (Vcc). Поступает оно через диод D15 и резистор R112. Пульсации сглаживает электролитический конденсатор С66 (на фотографии он самый маленький). До включения сетевого переключателя PS/ON, напряжение на плюсовом выводе С66 составляет порядка +11,3 вольт, а после включения поднимается до +18,3 вольт.

Группа 2 нужна для работы модуля ККМ (корректора коэффициента мощности). О нём я рассказывал в прошлой статье Ремонт блока питания. Корректор коэффициента мощности. Напряжение питание для нужд модуля ККМ поступает на плюсовой вывод электролита С61 через диод D6 и резистор R28. Откуда попадает на коллектор транзистора Q35 (маркировка S43, PBSS4350X n-p-n 50V 3A). Как и в случае с группой 1, напряжения на плюсовом выводе электролитического конденсатора С61 будут разными. До включения переключателя PS/ON оно составит около +24,6 Вольт, а после включения понизится до 18,3 Вольт. Такое снижение напряжения происходит из-за того, что в базовую цепь транзистора включён стабилизатор напряжения, выполненный на стабилитроне ZD5 и резисторе R113. Таким образом, с учётом падения напряжения на p-n переходе транзистора, до контакта 9 модуля ККМ доберётся только +17,8 Вольт. Как я упоминал выше, группы 1 и 2 берутся с одной и той же обмотки трансформатора. Поэтому, минус у них будет один и тот же. Условно назовём его «земля -400 Вольт» потому, что он соединен с минусовым выводом высоковольтных электролитов. Соединительную дорожку и контактную площадку (около маркировки R119 и R119A) можно разглядеть на фотографии. Удобная такая площадка при измерении напряжения.

Группа 3 гальванически развязана с группами 1 и 2. Её напряжение снимается с отдельной обмотки трансформатора. Минусовой провод этой группы соединен с минусовым проводом синхронного выпрямителя. По-другому можно сказать, что он соединён с «землёй -12 вольт». Напряжение на сглаживающем конденсаторе этой группы С36 составляет 15 Вольт. И оно не зависит от положения переключателя PS/ON. Служит эта группа для питания микросхемы CM6901 узла резонансного инвертора, включения реле, а так же для перехода блока питания из дежурного режима в рабочий.

Каким образом это происходит? Давайте еще раз взглянем на предыдущую фотографию. Она немного подрезана, чтобы лучше проиллюстрировать объяснение.

Блок питания включается в рабочий режим замыканием переключателя PS/ON. В результате чего, pin 2 оптрона IC10 (PC817B) оказывается подтянутым к «земле -12 Вольт».

А так как на pin 1 (анод) постоянно присутствует +15 вольт с дежурки (группа 3), то оптрон оказывается открытым. В результате на базу транзистора Q35 подаётся напряжение, что приводит к его открытию. Вследствие чего, на контакте 9 модуля ККМ (корректора коэффициента мощности) появляется стабилизированное напряжение +17,8 вольт. Корректор начинает работать, поэтому на высоковольтных электролитах напряжение поднимается выше 380 вольт. Модуль ККМ обнаруживает это событие и подтягивает к «земле -400 вольт» свой контакт 8. Запомним, на контакте 9 уже присутствует напряжение +17,8 вольт, а контакт 8 подтянут к земле. С этим знанием переходим к следующей фотографии.

Розовый цвет у нас выбран для обозначения «дежурки». Поэтому, сразу бросается в глаза, что на плюсовой вывод электролита С45 поступает питание +15 вольт с группы 3. Это узловая точка. Она же, коллектор транзистора Q41 (маркировка S43, PBSS4350X n-p-n 50V 3A). Через токоограничивающий резистор к этой точке присоединен вывод 3 оптрона IC9 (PC817B). Питание +15 вольт появляется в этой точке сразу же, как только запустится «дежурка», и не зависит от состояния переключателя PS/ON. Дальше всё просто. Pin 1 и pin 2 оптрона IC9 подсоединены к контактам 9 и 8 модуля ККМ (напомню, что это группа 2 питания «дежурки»). Поэтому, одновременно с повышением напряжения на высоковольтных электролитах, откроется оптрон IC9. Таким образом, на pin 15 (Vcc) контроллера CM6901 и обмотку реле поступит напряжение около +14 вольт (группа 3). В результате чего заработают резонансный инвертор и синхронный выпрямитель, а контакты реле зашунтируют термистор. На выходе блока питания появится 12 вольт. Ура, заработало!

Подвожу итог. Чтобы запустилась дежурка, необходимо:

-Подать сетевое питание.

-Должны быть исправны сетевой предохранитель, термистор, диодный мост.

-Должен быть исправен дроссель ККМ.

-Должен быть исправен диод D1 RHRP1560 (установлен на радиаторе вместе с транзисторами ККМ).

Чтобы блок питания запустился, необходимо:

-Должны быть напряжения на электролитах дежурки.

-Замкнут переключатель PS/ON.

-Должен открыться оптрон IC10 (PC817B). При этом, на контакте 9 модуля ККМ и pin 1 оптрона IC9 (точнее на токоограничивающем резисторе) появится стабилизированное напряжение +17,8 вольт.

-Напряжение на высоковольтных электролитах должно подняться выше 380 вольт.

-Контакт 8 модуля ККМ должен подтянуться к «земле -400 вольт».

-Одновременно с этим должен открыться оптрон IC9.

-На контроллер CM6901 и реле должно поступить питание (около +14,3 вольт).

На этом этапе на выходе блока питания появляется напряжение 12 вольт . Блок заработал.

И последнее. Об открытии оптрона IC9 можно судить не только по щелчку реле. Правильнее будет измерить напряжение на pin 1 и pin 2. Если оптрон открыт, там мультиметр покажет около 8,3 и 7,3 вольта соответственно

Вот, собственно говоря, и всё. Надеюсь, информация была полезной. Всем успехов в ремонте! И до встречи!

Функциональный узел коррекции коэффициента мощности выделен красным прямоугольником.

Между модулем корректора и резонансным дросселем установлен экран.

На радиаторе корректора размещены три транзистора Q1, Q2, Q6 PTA20N50A (N-channel MOSFET 500V, 20A). Транзисторы соединены параллельно для увеличения нагрузочной способности. Кроме того, на радиаторе установлен диод D1 RHRP1560 (hyperfast diode 600V, 15A). Он не только нужен для работы ККМ, но и пропускает через себя питание на трансформатор дежурки.

Признаком исправной работы корректора коэффициента мощности является напряжение > 380 Вольт на накопительных электролитах. Сетевой выключатель PS/ON, при этом, должен находиться во ВКЛюченном состоянии. Если же корректор не запустился, то на электролитах присутствует напряжение около 300 Вольт.

Помните, пожалуйста, что как только вы воткнули сетевую вилку в розетку, высоковольтные электролиты ВСЕГДА НАХОДЯТСЯ ПОД НАПРЯЖЕНИЕМ. И не важно, в каком положении находится сетевой выключатель. Поэтому, перед любыми манипуляциями с платой блока питания, электролиты необходимо разряжать. Я использую для этих целей разрядник, изготовленный из старых щупов от мультиметра и резистора 1 кОм 5 Вт.

Сам по себе модуль корректора (я имею в виду плату с микросхемой) если и представляет интерес, то, чисто, академический. Микросхема надежная, «дуракостойкая». Высоких напряжений на модуль не поступает. Если нет явных следов неисправности то, думаю, выпаивать модуль из основной платы не стоит. Я проделал это в познавательных целях, чтобы зарисовать схему и сфотографировать. Конечной целью этой работы было желание понять назначение выводов модуля, представить его себе в виде некой «макросхемы». Думаю, меня это получилось.

Вот фотография самого модуля и назначение его основных контактов:

С обратной стороны:

Небольшое пояснение. Если в тексте встречается слово pin, например pin 13, то речь идет о выводе микросхемы. Применительно к целому модулю, я буду использовать слово контакт. Таким образом, контакт модуля под номером 9 соединен с выводом микросхемы под номером 11 (если уж быть совсем точным, то через резистор 22 Ом, расположенный на плате модуля).

Вот я и подошел к описанию логики работы модуля корректора коэффициента мощности. Даже если диод и транзисторы ККМ исправны, то, на время поиска неисправности, радиатор лучше снять. Затем необходимо впаять всего один транзистор и диод. Чтобы не демонтировать их с радиатора, я использовал один PTA20N50A, оставшийся без пары с прошлого ремонта. А вместо диода RHRP1560 впаял куда более скромный UF1007. Для работы без нагрузки этого достаточно. Так выглядит модуль со снятым радиатором:

Дроссель ККМ необходимо оставить. Я снял его, чтобы он не закрывал делители напряжения при фотографировании.

Назначение выводов модуля становится понятным по фотографиям. Выводы 1 и 6 имеют электрическое соединение между собой на основной плате. Это минус питания. Чтобы различать, что это «горячая» сторона блока, я использую выражение «земля -400 Вольт». Она же, минус питания высоковольтной части блока. Не научно, согласен. Но вполне понятно и, что гораздо важнее, позволяет не путаться с минусовыми проводниками при измерении напряжения. Потому что есть еще и «земля -12 Вольт». И они гальванически развязаны. То есть, если взять плюс от «холодной» стороны, а минус от «горячей» стороны и измерить напряжение, то микросхема уцелеет. А вот напряжения не обнаружится. Хотя оно есть! Как суслик. ©ДМБ

Отвлёкся, продолжаю. Выпрямленное сетевое напряжение с диодного моста поступает два резистивных делителя напряжения и дроссель ККМ. Делитель из резисторов R1 и R2 соединяется в контактом 3 модуля. При неработающем ККМ на нём присутствует напряжение порядка +70 Вольт. Делитель на резисторах R3 и R4 подключен к контакту 2 модуля, напряжение на нем +32 Вольта. Это только видимая часть делителя. На плате модуля деление продолжается. К этим контактам подключено еще по одному, такому же многомегаомному резистору. С точки зрения возникновения неисправности, это, пожалуй, самая беспроблемная часть. Такая же, как и делитель на резисторах R11, R12 и R13. Этот делитель подключён к контакту 4 модуля. Остановлюсь на нём чуть подробней. Как я уже упоминал, после того как ККМ заработает, напряжение на электролитах поднимется примерно до 400 Вольт. Этот делитель обнаруживает событие, что напряжение уже больше 380 Вольт и сигнализирует об этом микросхеме CM6502 через контакт 4 на pin 13. Отмечу, что это важный момент. Без этого, на контакте 8 модуля (pin 9 микросхемы) будет оставаться высокий уровень. Как только напряжение на электролитах достигнет 380 Вольт, контакт 8 модуля подтянется к «земле -400 Вольт», тем самым, через оптронную развязку, подав питание в «холодную» часть блока. Напряжение +15 вольт поступит на микросхему CM6901 и реле, контакты которого зашунтируют термистор. (См. фотографию общего вида блока в начале статьи). В самом начале работы блока, когда в схему начинает поступать сетевое напряжение, заряд электролитов происходит через термистор, который служит для ограничения броска тока при первом включении. Когда же ККМ запустится, термистор будет только мешать. Поэтому, его шунтируют контактами реле. Дальнейшая работа блока, в том числе и на номинальной нагрузке, будет происходить через эти контакты реле. Ну а что же надо сделать, чтобы модуль ККМ запустился? Просто подать на него напряжение питания. От 10 до 18 Вольт. Моё измерение в 17,8 Вольт сделано тогда, когда ещё не был впаян транзистор PTA20N50A. С ним оно немного просядет и будет в районе 15-16 Вольт, как в даташите. А вот, откуда берется напряжение питания для модуля ККМ, вы узнаете в следующий раз. Когда я буду рассказывать про дежурку.

Итак, подвожу итог. Для того, чтобы заработал корректор коэффициента мощности, необходимо:

-Подать сетевое питание.

-Включить сетевой выключатель PS/ON.

-Должны быть исправны сетевой предохранитель, термистор, диодный мост.

-Должен быть исправен дроссель ККМ (что только может повредить такое чудовище?).

-Должен быть исправен диод D1 RHRP1560

-Должна быть исправна дежурка.

-Должны быть исправны высоковольтные электролиты. Напряжение на них должно подняться выше 380 Вольт.

Всего этого достаточно для начала работы узла ККМ блока питания. Совершенно очевидно, что этот узел может работать автономно. В завершение рассказа, стоит упомянуть про контакт 7 модуля. С него происходит управление затворами мосфетов через типовую цепочку из низкоомного резистора и диода. Резистор 33 Ома, диод с маркировкой WD, мною определен как BAS316WS.

О трудностях с идентификацией диода можно прочитать в моей прошлой статье Ремонт блока питания. К чему приводит спешка. Осциллограмма на контакте 7 типовая для ШИМ-регулирования. Не вижу смысла на ней останавливаться. Вот, пожалуй, и всё. 

Всем успехов в ремонтах! И до встречи!

Теперь, когда все неисправности найдены и устранены, а сам блок с честью выдержал тяжелое испытание рабочей нагрузкой, можно с ленцой и лёгким небрежением в голосе, поведать историю его восстановления. Всего-то и делов то было. Начать да закончить. Но, это не так. До самого последнего момента я не был уверен, что смогу его одолеть. Очень уж заковыристо прогорел MOSFET инвертора, как вы сами могли убедиться, прочитав мой предыдущий пост. Всего неисправностей было две. Про вторую я рассказал в прошлый публикации, теперь настало время первой. Выглядела она вот так:

А это то же самое, только немного крупнее:

Красным прямоугольником выделена проблема, которая сразу же бросалась в глаза при вскрытии корпуса. Когда в предыдущем посте я упоминал, что блок питания носил следы неквалифицированного ремонта, я имел в виду именно это. А, равно как и пайку резистора, обведенного зеленым прямоугольником. А заодно и пайку с «соплями» первых трех контактов модуля ККМ (коррекции коэффициента мощности) на обратной стороне платы. Всё выглядело так, словно паяли гвоздём, нагретым на газу. Ей богу! В довершение картины, следует представить себе, что область, выделенная желтым овалом (за исключением красного прямоугольника), была залита герметиком. Примерно вот так:

К слову, это дежурка другого, но точно такого же блока. Как она работает, я расскажу в другой раз.

Так вот, судя по всему, предыдущий мастер стал очищать от герметика плату. Работал без микроскопа или линзы. Поторопился, копнул глубоко и оторвал три деталюшки. И, похоже, не сразу это заметил, а лишь тогда, когда выкинул их с мусором. Спохватившись, поставил что-то похожее. Почему я так думаю? Потому что номинал правого резистора (R66) 5, 1 Ом, а должен быть 4,7 кОм. Почти в 1000 раз меньше. Кроме того, диод стоит другой, да к тому же задом наперёд. Есть вопросы и по резистору в зелёном прямоугольнике. Обычно он 20 Ом, реже 15 Ом. Но вот про 10 Ом не слышал и не встречал. Естественно, он обратил на себя внимание такой же скверной пайкой. К чему привела такая ошибка? К тому, что диод запер положительный импульс с трансформатора тока, а резистор 5,1 Ома пропустил его через себя на землю. Видимо, импульс был увесистый, раз диоду оторвало кусочек корпуса, а между ними случился прогарчик. Вот такой:

Устранение прогара описывать не буду. Ерунда, выеденного яйца не стоит. Но, зачистить следовало. И залить китайской зелёнкой. Сложнее было найти похожий блок, что бы узнать, какие деталюшки должны были стоять. Однако, удалось сделать и это.

В результате получилось вот так:

За правый чумазый резистор 4,7 кОм не ругайте. Он лакирован. Новых резисторов не нашёл (засунул куда-то), поэтому снял с донора. Отмывать и отскабливать размер 0805 не хотелось. Поставил как есть. С диодом же пришлось повозиться. На обоих платах они стоят с маркировкой WD. Везде. А по даташитам это стабилитрон, и никак иначе. Либо 7,5 В либо 8,2 В. Разнятся по производителям. Вот только не ставят стабилитроны на защиту обмоток реле и на выпрямление с трансформатора. Лишь на одном из форумов нашел упоминание, что это может быть диод BAS316WS. А через полчаса поисков и сам нашел этому подтверждение. Решено! Правда, в наличии у меня, их не оказалось. Поставил другие, ничуть не хуже и, даже, лучше. От сгоревшей светодиодной лампы. С запасом. И по току и по напряжении. И, даже, по сантиметрам. Подчистил дорожку на плате, залудил и поставил. Сомнительный резистор R68 тоже заменил от греха подальше. Поставил 15 Ом как и на другом, таком же блоке. Резистор входит в токовую защиту, насколько я понял. И зачем его паяли, не знаю.

Как я уже упомянул выше, блок питания прошел испытание. Выдал честные 1620 ватт в продолжительном режиме и 1800 с хвостиком в непродолжительном. Мои токовые клещи больше 100 Ампер не показывают. Пищат и пишут OL. А грузить такое чудовище на глаз боязно. Так это всё выглядело перед стартом:

А так проходил сам полёт:

Вот и всё, что касалось неисправностей и ремонта. Стоило ли описывать такую ерунду, спросите вы? И будете правы. Мелкая и ерундовая оплошность мастера, копеечное восстановление, никакой изюминки. Согласен с вами на все сто. Описывать это было дольше, чем чинить. И всё же. Вы обратили внимание, что все интересные участки очищены от герметика? И качественно. Читаются все надписи и просматриваются дорожки. Вот, например, узел дежурки:

Фактически, вся плата была вычищена от этой белой гадости. Сколько же часов надо было просидеть под микроскопом, что бы так получилось! Собственно, в этих фотографиях подтверждение правоты моих слов об огромных трудозатратах по подготовке блока питания к ремонту. Обсуждали мы эту тему с уважаемым LokisMsk в комментариях. Теперь сами составьте  мнение. Боюсь, в сумме, здесь даже не один рабочий день, а пару. Без этой же, кропотливой и нудной работы, я не смог бы разобраться, как работает схема, как поднимаются напряжения, убедиться в исправности ККМ и выйти на инвертор. Напоминаю, с чего всё началось. Вставляем вилку в розетку, нажимаем «ВКЛ». Затем вспышка, хлопок, и опять ничего не помню :)

О том, как устроен этот блок питания, в каком порядке запускаются его узлы, о том, где и какие напряжения, а так же устройство модуля ККМ, скрытого от глаз в желтой обёртке между двумя радиаторами и многое другое я расскажу в следующих публикациях. Всем удачи в ремонтах! И до встречи!