修牛記-電源供應器研究系列(十)-重溫 – 完結篇

本帖最後由 jwong852 於 2015-11-6 17:00 編輯

此為最後一輯之電源供應器研究系列, 多謝收看!

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電腦電源供應器之+5V Standby部份於關機後仍長期處於工作狀態,最易損壞。而這部份只佔整體用料10%左右,因此而放棄一個數百Watt之供電器是非常可惜。維修方法通常是將損壞的零件更換為同型號或更高性能之替代品,盡量還原為原廠之設計,唯當遇到冷門的零件,無法找到替代品,便須將整個電路重新建立,以下便是這類維修的案例。

電源供應器研究系列(十)
+5VStandby部份之重新建造

安全警告電源供應器內有高壓電,維修人員須曾受有關之工業安全訓練,及於AC220V輸入端使用隔離變壓器減低觸電危險。切斷電源後,電容仍儲存高壓一段時間,須使用電阻放電,並量度淨餘電壓,必須少於1V,才可以開始工作。

案例一:
Mi-Tech MI-1018電源供應器
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此電源供應器最大輸出功率達1018W,+5V Standby最高可輸出4.5A。首先供電AC220V,測試+5V standby 有沒有輸出,+5V standby輸出位是在ATX主電源插頭第9腳、紫色電線,正常電壓應該為4.75V至5.25V之間,現在完全沒有輸出,肯定+5Vstandby部份有問題。

<Photo01>Mi-Tech MI-1018電源供應器

<Photo02>輸出功率達1018W,+5V Standby最高可輸出4.5A。


內部拆解
先拔掉AC220V電源,開蓋研究內部結構,首先留意到此供電器使用2個高頻主變壓器,初級為並聯,次級+12V繞組亦是並聯,以提供+12V最高80A的總輸出電流。AC輸入EMI瀘波有兩級,整流瀘波採用2個台系富之餘(Fuhjyyu) 1200uF 200V電容串聯成600uF 400V狀態。APFC (Active Power Factor Correction) 及主電源PWM使用一顆台灣CHAMPION CM6800G二合一芯片,APFC部份推動多達4枚並聯Fairchild FQA9N90高壓MOSFET,PWM部份推動2枚Fairchild FQA24N60高壓MOSFET組成雙開關正激式開關電源結構 (2-Switch Forward Switching Topology)。輸出保護採用TI的 TPS3510P,此IC提供輸出過高、過低電壓保護,但沒有輸出電流過高保護。輸出電容為台系JENPO。另有一小板裝有LM339作風扇溫控之用。

<Photo03> MI-1018內部結構

<Photo04>台灣CHAMPION CM6800G二合一芯片提供APFC及主電源PWM控制

<Photo05>APFC使用4枚Fairchild FQA9N90

<Photo06>主電源使用2枚Fairchild FQA24N60

<Photo07>+5V Standby PWM IC 已被擊穿

<Photo08>LM339作風扇溫控之用,輸出保護採用TPS3510P


+5V standby電源採用一枚SO-8封裝的PWM IC,推動一枚Fairchild SSS10N60高壓MOSFET,但該PWM IC 已被擊穿,表面有破損,看不到印刷編號,而這部份亦可看到有數枚電阻有燒毀的痕跡。

<Photo09>+5V Standby損壞之零件


維修過程
由於看不到+5V standby PWM IC 的編號,只好比對各腳位,查看是否通用的型號,如UC384X 系例,但不幸腳位完全不同,最後決定將+5V standby電源重新建造。

跟據此電源規格,+5V standby須能提供4.5A電流,即22.5W輸出功率,於是選用手上有存貨之Power Integrations TOP225Y,此IC能在AC85-265V最高輸出60W功率,就算高頻變壓器配合稍差,亦有足夠之安全極限,這IC的封裝為TO-220,可以裝回原本高壓MOSFET的散熱位置,而TOP225Y只有3個接腳,線路非常簡單。

<Photo10>TVS二極管改為傳統的RC電路

<Photo11>只有3個接腳的TOP225Y IC

<Photo12>TOP225Y線路非常簡單


先將原本線路多餘的零件拆除,檢查將會重用之零件,發現印有6206的TVS (Transient Voltage Suppressor 舜態電壓抑制) 二極管已被擊穿,於是改用傳統的RC電路: 0.0015uF及2枚0.5W100k ohm電阻並聯。安裝TOP225Y後,底板上有些線路需要切斷,及補回3條飛線,以建立TOP225Y之工作電路。

修改後先輸入AC110V測試,+5VStandby輸出正常,再將輸入電壓提升至AC220V,將負載增至5A,+5VStandby亦能穩定於+5V,証明+5VStandby部份已完全修復。將PS_ON線(ATX接頭上綠色電線)接地起動主電源,+12V、+5V、+3.3V、-12V,各輸出皆正常,主電源部份並無損壞。




案例二:
Antec TP2-550EPS12V
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此電源供應器亦是+5V standby沒有輸出,主電源如無損壞亦不能起動。

<Photo13>Antec 550W電源供應器


內部拆解
此電源供應器不帶功率系數較正電路(PFC)。AC輸入EMI瀘波有兩級,一級在輸入電源插座上,另一級在主底板上,主要高壓電容採用2枚日系松下 (Matsushita) 1200uF 200V 85゚C電容。主電源之PWM IC為ST的 UC3844B,推動二枚IR的 IRFP460A高壓MOSFET,組成雙開關正激式電源結構(2-Switch Forward Topology)。+5V standby電源採用一枚SOT-23 封裝的6腳IC,推動一枚高壓MOSFET。輸出電容為台系富之餘(Fuhjyyu),輸出保護採用TI的 TPS3510P,亦是沒有輸出電流過高保護。

<Photo14>Antec TP2-550EPS12V內部結構

<Photo15>採用日系松下高壓電容

<Photo16>ST UC3844B主電源PWM IC

<Photo17>IRFP460A高壓MOSFET

<Photo18>SOT-23 封裝+5V standby PWM IC


維修過程
SOT-23 封裝的PWM IC由於面積太小,只印有簡單的廠商內部編號,查不出真正的型號,而且這類IC一般不作零售,無法找到替代品,只能將+5V standby電源重新建造。此電源之+5V standby只須輸出2A電流,是次維修選用Fairchild的KA5H0165RTU能提供10W輸出功率,其線路簡單,只有4個接腳,及線路結構跟原電路非常接近。

首先將原本線路的PWM IC、高壓MOSFET及多餘的零件拆除,KA5H0165RTU有4個接腳,只能將其中3個接腳焊到底板上,另外一條須凌空接至Optical Coupler (光電耦合器),除原本MOSFET Drain腳之焊點可重用,其餘2腳須飛線至適當位置。此外還須補回由2枚0.5W 470k ohm串聯組成之起動電阻。

<Photo19>一條接腳須凌空接至Optical Coupler

<Photo20>KA5H0165RTU有2腳須飛線至適當位置

<Photo21>由2枚0.5W 470k ohm串聯組成之起動電阻

<Photo22>KA5H0165之標準電路


改裝後先後輸入AC110V及AC220V測試,+5VStandby輸出正常,亦能通過負載測試,証明修復成功。起動主電源,+12V、+5V、+3.3V、-12V,各輸出皆正常,維修工作正式完結。

DIY COMMENT
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如電源供應器不能工作,用戶可測試+5V standby 有沒有輸出,輸出位於ATX主電源插頭第9腳、紫色電線,正常電壓應該為4.75V至5.25V之間。如果完全沒有輸出,即+5Vstandby部份損壞。如只是這部份有問題,維修應該很簡單,就算情況如上述個案般嚴重,一般技術人員亦可用本文之方法修復,不用浪費高功率及貴價的電源供應器。
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非常感謝

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又有嘢學喇

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謝謝:可惜是最後一輯.希望日後再開發一些電源電路

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十分感謝十篇精彩的分享,謝謝!!!

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追到修牛記第十講

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經典系列,要好好收藏。

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此為最後一輯之電源供應器研究系列, 多謝收看!

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電腦電源供應器之 ...
jwong852 發表於 2015-11-6 16:51

真係好強呀!
最初去邊度學返黎?

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今日拆咗隻牛牛,背部燒咗粒貼片電阻,爆埋。
請問呢啲情況,點去判斷粒電阻嘅阻值?
另外,要度電阻嘅阻值,係咪都要拆咗佢出嚟度先得?

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經典! 謝謝分享!  獲益良多!

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