Ремонт блоков питания (зарядных устройств) ноутбуков

Очень полезная статья по ремонту ЗУ ноутбуков.

Фактически, узел питания и зарядное устройство ноутбука состоит из двух частей, - узла аккумуляторного питания (в нем же и система контроля зарядки) и внешнего зарядного устройства, которое обычно представляет собой импульсный блок питания с выходным напряжением 19V. Именно о этой, внешней, части и пойдет речь в данной статье. Пример схемы блока питания для ноутбуков фирмы Acer с выходным напряжением 19V при максимальном токе 3.5 А показан на рисунке. Следует заметить что блоки питания и для других ноутбуков построены по аналогичной схеме, поэтому материалом изложенным в этой статье можно пользоваться при ремонте блоков питания для самых разных ноутбуков, и вообще импульсных блоков питания.
-
И так, источник питания выполнен по импульсной схеме и базируется на основе микросхемы TOP258EN (U1) фирмы Power Integrations. Данная микросхема обладает встроенным контроллером и силовым MOSFET ключом, которым управляет, путем изменения широты импульсов, поступающих на его затвор, основываясь на сигнале обратной связи.
Сетевое напряжение поступает через предохранитель F 1 и экстратоковую защиту на силовом терморезисторе RT 1 на входной дроссель L 1, подавляющий помехи. Далее следует мостовой выпрямитель на диодах D1-D4. При нормальной работе на конденсаторе С4 выделяется постоянное напряжение около 305V. Этим напряжением питается импульсный генератор на основе микросхемы U 1 и импульсного трансформатора Т 1.
-
Резисторы R3 и R4 создают пусковое напряжение питания микросхемы U1, необходимое для первичного запуска её генератора в момент включения питания. Генератор запускается, и дает первые импульсы на затвор ключевого транзистора микросхемы. На выводе D U1 возникают мощные импульсы тока, который протекает через первичную обмотку трансформатора Т 1. Это приводит к наведению во вторичных обмотках напряжения. Обмотка Т1 4-5 служит для рабочего питания микросхемы, на которое микросхема переходит после удачного запуска блока. Выпрямитель состоит из диода D 6 и конденсатора С 10. Если запуск прошел нормально, что стабилитрон VR 2 открывается и через него на контроллер U 1 поступает питание. Теперь контроллер с режима запуска переходит на рабочий режим.
-
Для слежения за состоянием схемы у контроллера микросхемы U1 есть два входа - С и X. Вход X служит для контроля за величиной сетевого напряжения. Датчиком величины сетевого напряжения является делитель на резисторах R 1, R2 и R 9. Величина сетевого напряжения оценивается по величине напряжения на резисторе R 9. Вход С служит для слежения за состоянием выхода. Между ним и выпрямителем на диоде D 6 включен фототранзистор оптопары U 2, а светодиод её подключен к вторичной цепи (к выходу выпрямителя на диодах D 7, D 8 и конденсаторе С 13 через ИМС U3, контролирующей состояние выхода).
-
Вот вкратце, описание работы блока питания. Теперь переходим к «типовым» неполадкам.
1. Блок не работает, в сеть включаем, а на выходе напряжения нет, никаких звуков, никакого стрекотания тоже нет. Самая распространенная неисправность. Здесь может быть неисправность как на входе, так и на выходе (о банальном обрыве в сетевом шнуре или выходном шнуре говорить не будем), так и в самом импульсом генераторе.
Итак, если блок питания не работает, а предохранитель F 1 цел, то лучше всего начинать поиск неисправностей с проверки напряжения на выходе сетевого выпрямителя.
-
Это напряжение должно составлять около +305 V (во всяком случае в пределах 280-310V), при питающем напряжении сети переменного тока равном 220 В. Кроме того, проверьте с помощью осциллографа амплитуду пульсаций этого напряжения. Если напряжение существенно ниже вышеуказанного значения или вовсе отсутствует, проверьте выпрямитель сетевого напряжения. Повышенная амплитуда пульсаций при пониженном напряжении указывает на неисправность конденсатора С 4 либо на обрыв диодного выпрямителя на диодах D 1-D 4.
-
Полное отсутствие напряжения на С4 говорит о обрыве в цепи от сетевой вилки до С 4. Очень возможно сгорел RT 1 или диоды моста, дроссель L1. Но если предохранитель все же цел, то неисправность может быть в банальном дефекте пайки (расшатан какой-то вывод в этой цепи, поврежден коррозией), трещине в печатной дорожке. Отключите от сети и найдите неисправность путем прозвонки цепей.
-
При перегорании предохранителя повторное включение имеет смысл проводить подключая источник питания к сети через лампу накаливания на 220V мощностью не менее 100 W. Это позволит обезопасить другие части схемы, которые «спас» предохранитель. Например, при КЗ в С 4 при повторном включении в сеть предохранитель может не успеть сработать, что приведет к повреждению диодов выпрямителя, обмоток дросселя и др.



А лампа накаливания ограничит ток К.З.
Перегорание предохранителя (или пробой диодов выпрямителя, резистора RT 1) скорее всего связано пробоем (междуобкладочным замыканием) конденсатора С 4. Дополнительным признаком пробоя конденсатора может быть изменение формы его корпуса (выбухание донной части, разрыв её). Реже это связано с пробоем транзистора микросхемы U1.
Следует знать, что пробой мощного переключательного транзистора микросхемы не обязательно бывает самопроизвольным, а часто вызывается неисправностью какого-либо другого элемента. В частности, в рассматриваемой схеме это может быть обрыв одного из элементов демпфирующей цепи D 5, R 6, С 6, VR 1, R 7, а так же наличие короткозамкнутых витков в первичной обмотке трансформатора Т 1.
-
Поэтому перед заменой микросхемы в случае пробоя выходного транзистора желательно проанализировать возможные причины его выхода из строя и провести необходимые проверки, иначе для устранения неисправности придется запастись большим количеством дорогостоящих, мощных транзисторов.
Кроме того может быть и между-обкладочное замыкание С З. Но при этом перегорает только предохранитель.
Если напряжение +305 V есть на С 4 это говорит что цепи первичного выпрямителя исправны и неработоспособность блока питания может быть связана с неисправностью в генераторе на ИМС U 1 и трансформаторе Т 1.
-
Блок питания может просто не запускаться при включении из-за обрыва в резисторах R3-R4. В этом случае при включении в сеть питание на генератор ИМС U 1 не поступает, и он не работает. Другой случай - обрыв в выходном ключе микросхемы.
Наиболее редкий случай - обрыв обмоток трансформатора, в частности первичной обмотки. В этом случае блок питания вообще не работает. Определить это можно измерив постоянное напряжение на выводе D микросхемы U 1 Если на нем напряжения 305V нет, а на С4 (конденсаторе фильтра сетевого выпрямителя) есть, то, скорее всего, оборвана первичная обмотка импульсного трансформатора (в данной схеме обмотка 1—3 трансформатора Т1).
-
Хотя не следует исключать и обрыв в печатных дорожках или некачественных пайках. Перед принятием решения о замене трансформатора необходимо выяснить, не было ли причиной этого обрыва короткое замыкание в цепи первичной обмотки, например, пробой выходного транзистора U1 (не должно звониться в обоих направлениях между выводами D и S U1).
Возможено аварийное состояние блока из-за короткого замыкания во вторичной цепи. Либо ошибочного состояния системы контроля вторичной цепи из-за повреждения U3 или в элементах её «обвязки». Замыкание во вторичной цепи чаще всего возникает из-за пробоя одного из электролитических конденсаторов.
Пульсация источника питания (кратковременный запуск при включении в сеть, без перехода на рабочий режим) может быть вызвана неисправностью в цепи выпрямителя на D 6, С 10, а так же стабилитрона VR 2.


Источник: журнал "Радиоконструктор" № 9 за 2013 год

2