Блок живлення D-Link
Блок живлення світчей і роутерів D-Link є слабким місцем, а при виході з ладу, блок живлення досить складно підмінити. Для довідки, блок живлення JTA0302D-E видає 5В * 2А (JTA0302E-E 5В * 2,5А, а JTA0302F-E 5В * 3А). Ремонтувати чи ні, справа особиста, якщо є можливість вибору завжди купуйте новий, проте на практиці не завжди вдається швидко і оперативно знайти новий блок живлення. Тому питання з ремонтом залишається актуальним.
Рис.1 Схема блоку живлення D-Link
Схема блоку живлення - це імпульсний однотактний блок живлення, в якому управлінням служить ШІМ-контролер UC3843B, підключений по майже стандартною схемою.
Я проти будь-яких аматорських доробок схем. Схеми в своїй більшості, розроблені цілою групою фахівців і підтверджені розрахунками, а втручання в налагоджений механізм, який, до речі сказати працює на межі своїх можливостей не завжди є правильний хід. Але в даному випадку бажано відразу звернути на принципові речі які особисто мені ріжуть очі. С6 (47мкф * 25В) не спричинить бажана заміна на 47мкф * 50В. Можна послатися на документацію, напруга включення UC 3843 8,4В, і там постійно крутиться біля 9вольт, однак на практиці мінімальна робоча напруга для конденсатора в цьому ланцюзі 50В. Або на ZD1 (BZX55C20) включеному паралельно конденсатору, розрахований на 20 В, тобто фактично на цьому конденсаторі не може виявитися більш 20В. Але звичка - друга натура, в цьому ланцюзі звичніше бачити 47мкф * 50В
Другим тонким моментом слід зазначити С9 (1000мкФ * 10В), тут в наявності явна економія, і знову тонка грань межі можливостей конденсатора С9 (1000мкФ * 10В). Ставити конденсатор такого робочої напруги в першому плечі LC фільтра і сподіватися на FR (це така маленька ферритовая намистинка) діода D 6 - м'яко кажучи нерозумно. Судячи з розрахунків тут повинен стояти LOWESR конденсатор, проте як показує практика, тут варто звичайний конденсатор. Сюди бажано поставити конденсатор із золотистою або срібною смужкою і на робочу напругу не менше 16В.
Вхідний випрямляч.
Рис.2 Вхідний випрямляч блоку живлення D-Link
Випрямляч виконаний за стандартною схемою. Запобіжник на 2А, терморезистор TR (08SP005), дросель L1, діодний міст DB1 ... DB4 (1N4007) і конденсатор C1 (22мкФ * 400В). У разі виходу цих елементів, з імовірністю 90% на вхід блок живлення подали підвищена напруга. Судячи з випрямителю, а саме С1 (22мкФ * 400В), блок живлення може видати чесних 13-17 Вт, що при 5В еквівалентно 2-3А. На виході випрямляча має бути близько 300В.
Харчування ШІМ UC3843B.
З ланцюгом харчування попрацюємо більше уважніше, саме в цьому ланцюзі криється більшість несправностей блоку живлення.
Обов'язковою умовою роботи ШІМ- контроллера серії UC384X- поріг напруги харчування. Поріг напруги залежить від моделі застосованої мікросхеми сімейства. Наприклад, для UC3843B мінімальне порогове напруга (off) - 7,6В (UC3843B перестає працювати), а максимальне граничне (on) - 8,4В (UC3843B включається). Завдяки гистерезисной петлі (0,8) домагаються стабільність роботи ШІМ-контролера при невеликих пульсаціях на вході, виключаючи помилкові спрацьовування.
Первинний пуск здійснюється по ланцюгу R4 (300К) C6 (47 мкФ * 25В). При включенні через резистор R4 (300К) напруга подасться на висновок харчування 7 мікросхеми і конденсатор C6 (47 мкФ * 25В), після чого він почне повільно заряджатися до деякої напруги (8,4В), далі відбудеться включення мікросхеми, і вона почне генерацію імпульсів . Так як енергії запасеної в конденсаторі досить тільки для старту мікросхеми, і якщо з якоїсь причини напруга впаде нижче 7,6В вольт, мікросхема відключиться. Тому, з початком генерації імпульсів, починають надходити силові імпульси струму від обмотки харчування трансформатора, через випрямний діод D2 і R9 (5,1), тим самим поповнюючи заряд конденсатора C6 (47 мкФ * 25В).
При замиканнях в ланцюгах вторинних обмоток, різко зростають втрати енергії в імпульсному трансформаторі. В результаті напруги, одержуваного з обмотки трансформатора, недостатньо для підтримки нормальної роботи ШІМ-контролера. Внутрішній генератор відключається, на виході ШІМ-контролера з'являється напруга низького рівня, що переводить ключовий транзистор в закритий стан, і мікросхема виявляється знову в режимі низького споживання енергії. Через деякий час через резистор R4 (300К) зарядиться конденсатор C6 (47 мкФ * 25В) - напруга живлення зростає до рівня, достатнього для запуску внутрішнього генератора, і процес повториться. З трансформатора в цьому випадку можна почути характерні клацання (циканье), період повторення яких визначається номіналами резистора R4 (300К) і конденсатора C6 (47 мкФ * 25В).
При висиханні конденсатора C6 (47 мкФ * 25В) відбуваються багаторазові спроби запуску (при цьому лунає харатерно клацання (циканье), період повторення яких визначається номіналами конденсатора C6 (47 мкФ * 25В) і резистора R4 (300К)) напруга живлення ШІМ-контролера падає нижче 7,6В (тобто ШІМ вимикається), потім зарядка C6 (47 мкФ * 25В) через R4 (300К) і так по циклу. В результаті конденсатори С9 (1000мкФ * 10В) і С11 (220мкФ * 16В) циклічно заряджаються-розряджаються великим струмом, що призводить до їх нагрівання, кипіння електроліту і висихання. З C6 (47 мкФ * 25В) відбувається те ж саме. Оскільки ємність С9 (1000мкФ * 10В) і С11 (220мкФ * 16В) зменшується, то схема зворотного зв'язку реагує на піки незгладжені напруги, в результаті чого чинне напруга на виході блоку ЗМЕНШУЄТЬСЯ. А ось незгладжені викиди напруги в ланцюзі живлення мікросхеми якраз і гасяться на стабілітроні ZD1 (BZX55C20), що і призводить до його нагрівання, а потім і до пробою.
Рис.5 Структурна схема UC3843
Слід зазначити, що в ШІМ UC384X по харчуванню (7 нога) є вбудований стабілітрон на 34В, що відображено на структурній схемі.
Ланцюг зворотного зв'язку.
Рис.6 Ланцюг зворотного зв'язку, блок живлення D-Link.
Тут чиста класика без всяких витребеньок. На вхід COMP подається напруга зворотного зв'язку з оптрона PC817 (L0403), що забезпечує розв'язку первинної ланцюга з виходом блоку живлення. При відсутності напруги зворотного зв'язку на виході оптрона ШІМ контролер не запуститься, так срабативет умова блокування мікросхеми ШІМ контролера.
Зворотній зв'язок тут виконана на оптопаре. У момент завищення напруги, на виході, вище 5 вольт, відбувається відкриття транзистора оптопари, викликаного світлом світлодіода, в цей момент падає напруга на першому виведенні мікросхеми, це викликає скорочення тривалості імпульсів і як наслідок зменшення потужності трансформації. Цей механізм зворотного зв'язку, не дасть напрузі зрости вище 5 вольт і впасти нижче 5 вольт, тобто виходить стабілізатор напруги.
Генератор.
Частота перемикання і відповідно довжина робочого циклу залежать від співвідношення R11 (3к) / C5 (0,01мкФ). Дані елементи дуже рідко (практично ніколи) виходять з ладу.
Фото блоку живлення.
Фото із зовнішнім виглядом блоку живлення бувають необхідні при ремонті.
ремонт
Рис.9 Схема блоку живлення маршрутизатора D-Link, JTA0302E-E. (5В * 2,5А).
На схемі, на відміну від схеми на початку статті, більш наочно виділені всі ланцюги. Увага в статті все номінали і позначення елементів дані для схеми на початку статті, наведена тут схема має незначні відмінності, як по номіналах так і по позначенням елементів.
Ремонт бажано починати з ознайомлення з datasheet ШІМ UC3843B ( завантажити ).
Розташування плюса і мінуса на зарядному блоку живлення D-Link. Плюс розташований всередині мінус з зовні штекера. У разі необхідності заміни штекера, міняти треба на аналогічний, "ноутбучного" типу. "Побутовий" штекер настійно не рекомендується для заміни. Струм видається блоком живлення D-Link це ток 2-3А, а "побутової" штекер розрахований на 1,5А максимум. Установка такого штекера веде до перегріву роз'єму на пристрої і подальшого його (роз'єму) виходу з ладу.
Рис.10 Рекомендована заміна штекера харчування.
Зліва штекер розрахований на струм більше 2-3А, праворуч на струм не більше 1,5А. Наявність вусиків-контактів на одному і гладка поверхня всередині іншого.
Як розібрати блок живлення D-Link. Блок живлення клеєний тому відкривати доведеться за допомогою лещат.
Рис.11 Зовнішній вигляд блоку живлення D-Link
Рис.12 Затискаємо в лещата блок живлення, область застосування відзначена червоним.
Рис.13 Розташування швів на блоці живлення D-Link.
Для початку затискаємо блок живлення в лещата через картон або ганчірку, див. Малюнок і здавлюємо до невеликого хрускоту, картон або ганчірка потрібні для того що б не подряпати корпус блоку живлення. Далі широким плоским предметом, особисто я затупленою стамескою, несильно починаємо простукувати видиму частину шва, ставимо стамеску на шов і не сильно б'ємо по стамесці молотком, і так з обох сторін. Клеєний заводський шов лопне за допомогою таких дій, а ось клеєний вже повторно в майстерні шов лопне тільки в тому випадку якщо його склеювали з розрахунком повторної розбирання, якщо не відкривається, доведеться різати.
Немає напруги на виході випрямляча близько 300В, тобто на конденсаторі С1 (22мкФ * 400в). Перевірити на вході F1, TR, діодний міст на предмет пробою. У разі якщо діоди DB1 ... DB4 (1N4007) грілися, аж до обугліваніятекстоліта під ними, конденсатор С1 підлягає заміні. Особливу увагу звернути на дросель L1, так як при зовнішніх впливах (поданих) він має властивість обриватися.
Вихідна напруга менше, провалюється, не стабільне; БП запускається не завжди, БП запускається, але з великою затримкою, БП не запускається під навантаженням, але в холосту включається і при підключенні навантаження починає стабільно працювати. Поміняти все електроліти (С1, С6, С9, С10, С11).
Не включається блок живлення, на 7 нозі UC3843B немає напруги достатнього для включення мікросхеми, стабілітрон ZD1 (20В) і конденсатор C6 (47мкф * 25В) замінені на свідомо справні. Кілька нестандартна несправність, однак мало місце бути. Резистор R4 (300К 1вт) в ланцюзі живлення мікросхеми для запуску ШИМ від 300В - при перевірці показував 300К проте під напругою йшов в обрив. При включенні в мережу 220В на 7 нозі ШІМ напруга не з'являлося. При запуску від зовнішнього джерела живлення ШІМ працював нормально. Після заміни R4, блок живлення запустився.
Не включається блок живлення, згорів стабілітрон ZD1 (BZX55C20). Вихід стабилитрона ZD1 (BZX55C20) є наслідком того, що конденсатор C6 (47мкф * 25В) несправний. Особлива увага, а краще замінити, до конденсаторів вихідного випрямляча С9 (1000мкФ * 10В), С11 (220мкФ * 16В). Конденсатори С9 (1000мкФ * 10В) краще замінити на 1000мкФ * 16В, а C6 (47мкф * 25В) на 47мкф * 50В. Стабілітрон ZD1 (BZX55C20) розрахований на 20В, ставити на більш низьку напругу ніж 11В і на напругу вище 30В не рекомендується. Але пам'ятаємо, більш низька робоча напруга цього стабілітрона черевато зайвим його нагріванням і наступним виходом з ладу через перегрів. Рекомендовані номінали для аналога згорілому стабілітрону ZD1 (BZX55C20) - це 18-22В. З практики, при пробої ключовий транзистор і ШІМ-контролер залишаються живими, при обриві ключовий транзистор і ШІМ-контролер виходять з ладу.
Не включається блок живлення, згорів ключ (польовий транзистор). При заміні ключа рекомендується не сподіваються на випадок, а відразу міняти ШІМ контролер. Так само особливу увагу слід приділити струмообмежуючі резистор R5 (150) і датчику струму R2 (1,8), на предмет їх можливого обриву і зміни номіналу. Збільшення номіналу R2 навіть на 10% може привести до нестабільності роботи блоку живлення і помилкового спрацьовування струмового захисту БП. Зменшення номіналу R2 призводить до збільшення струму через ключовий транзистор в разі перевантаження і як результат вихід з ладу ключового транзистора і ШІМ-контролера.
Блок живлення глючить, точніше не блок живлення, а пристрій до якого підключений блок живлення. При підключенні на автомобільну лампу (12В) - блок живлення йде в захист. Несправні конденсатори фільтра вихідного випрямляча. Потрібна заміна, при заміні рекомендується ставити конденсатори на робочу напругу не нижче 16В і з низьким ESR (LOW ESR), ще їх називають комп'ютерними, за зовнішнім виглядом вони відрізняються від звичайних наявністю золотистої (сріблястою) смужкою. Особливу увагу слід звернути увагу на С9. Збільшення ємності цього конденсатора знизить амплітуду вихідних пульсацій, але ускладнить старт блоку і змусить збільшувати ємність на харчуванні ШІМ - контролера, конденсатор повинен мати досить малим еквівалентним послідовним опором (ESR) для безболісного пропускання великого імпульсного струму.
З блоку живлення чутно характерне циканье імпульсного трансформатора. Взагалі циканіе трансформатора відбувається через недостатнє харчування мікросхеми ШІМ-контролера. Тут можливі два варіанти - вийшли з ладу вторинні кола наприклад пробою конденсаторів С9 (1000мкФ * 10В), С11 (220мкФ * 16В), діода D6 або ж вийшли з ладу елементи живлення ШІМ контролера первинного кола - C6 (47мкф * 25В), D2. Третьою причиною (досить рідкісний випадок) циканія може бути вихід з ладу ланцюга придушення викиду від індуктивності розсіювання (D (на схемі не позначений), R1 (39К), C2 (4700)). На діод в цьому ланцюзі хотілося б звернути особливу увагу, використання дешевих і поширених діодів в цьому ланцюзі категорично не рекомендується, тут повинен стояти ВЧ діод, з мінімальним відновлення. При заміні діод найкраще зняти з аналогічною ланцюга будь-якого імпульсного блоку живлення. Так само варто звернути увагу на С1 (22мкФ * 400в).
Чи можна поміняти UC3843B на UC3843A? На практиці доводилося стикатися із заводськими блоками харчування в яких встановлена, і UC3843B, і UC3843A. Особливої різниці в роботі не помічено - міняйте.
Рекомендовані матеріали.
Практичний ремонт блоку живлення D Link, заміна пускового конденсатора. Подивитися.
Практичний ремонт блоку живлення D Link, нестандартний ремонт. Подивитися.
Чи можна поміняти UC3843B на UC3843A?