Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Naprawa zasilacza miernika mocy UPM3010

TechEkspert 11 Sep 2023 17:37 1509 4
Renex
  • Naprawa zasilacza miernika mocy UPM3010
    Materiał o wnętrzu miernika mocy UPM3010 zakończył się informacją o uszkodzonym zasilaczu urządzenia. Na górnej płytce znajduje się zestaw filtrów, mostek prostowniczy i kondensator elektrolityczny, następnie napięcie DC podawane jest na płytkę zasilacza. Po podłączeniu przez żarówkę okazało się, że na kondensatorze występuje napięcie. To co przeoczyłem podczas poprzedniej próby to ciche cykanie/próbkowanie przetwornicy. Zasilacz SMPS oparty jest o układ TOP227. Zwykle trafiam w układach zasilania na rozwiązania oparte o TNYxxx, z układami TOP227 nie mam doświadczenia. Generalnie naprawa SMPS nie jest moim ulubionym zajęciem, jest to spore ryzyko eksplozji lub przy braku ostrożności rażenia prądem rozładowującego się kondensatora.

    Naprawa zasilacza miernika mocy UPM3010


    Na drenie układu pojawiały się cykliczne szpilki napięciowe:
    Naprawa zasilacza miernika mocy UPM3010


    W dokumentacji znalazłem ciekawy układ testowy pozwalający na sprawdzenie TOP227, można to zrobić zasilaczem DC 40V.
    Naprawa zasilacza miernika mocy UPM3010


    Wylutowałem TOP227 i okazało się, że układ działa prawidłowo, na drenie widoczna była cykliczna praca:
    Naprawa zasilacza miernika mocy UPM3010


    Naprawa zasilacza miernika mocy UPM3010


    Wlutowałem układ w PCB zasilacza. Być może jest to problem z transoptorem lub układem TL431 w obwodzie transoptora po stornie wtórnej zasilacza. Po odłączeniu transoptora z obwodu przetwornica nadal nie startowała... Okazało się, że uszkodzony był widoczny poniżej kondensator w obwodzie wyprowadzenia kontrolnego C TOP227 i masy. Kondensator 47uF całkowicie utracił pojemność.

    Naprawa zasilacza miernika mocy UPM3010


    Dla osób znających układy TOP switch usunięcie awarii byłoby pewnie banalne. Układ umożliwia pracę już przy 90V DC co znacząco ułatwiło mi sprawdzenie czy zasilacz po wymianie kondensatora, poprawnie dostarcza napięć dla miernika mocy.

    Naprawa zasilacza miernika mocy UPM3010


    Przetwornica pracuje z częstotliwością około 100kHz:
    Naprawa zasilacza miernika mocy UPM3010


    Płytka zasilacza została zamontowana z powrotem na górnej płytce głównej:
    Naprawa zasilacza miernika mocy UPM3010


    Układ ruszył, całość przy napięciu 90VDC pobiera około 1.5W przy włączonym podświetleniu i około 0.7W przy wyłączonym podświetleniu LCD:
    Naprawa zasilacza miernika mocy UPM3010


    Pozostaje sprawdzenie czy miernik mocy pracuje prawidłowo i czy uda się wykonać z jego wykorzystaniem sensowne obserwacje. Jednak to już materiał na osobny wątek. Teraz już wiem, że w częściowo zdemontowanej rozdzielnicy urządzenie pełniło w ostatnim czasie rolę zaślepki natomiast większa pusta przestrzeń powyżej, zapewne była zapełniona nowszym i sprawnym miernikiem.

    Cool? Ranking DIY
    About Author
    TechEkspert
    Editor
    Offline 
    W moich materiałach znajdziecie testy i prezentacje sprzętu elektronicznego, modułów, sprzętu pomiarowego, eksperymenty. Interesuje mnie elektronika cyfrowa, cyfrowe przetwarzanie sygnałów, transmisje cyfrowe przewodowe i bezprzewodowe, kryptografia, IT a szczególnie LAN/WAN i systemy przechowywania i przetwarzania danych.
    Has specialization in: mikrokontrolery, rozwiązania it
    TechEkspert wrote 4918 posts with rating 4002, helped 12 times. Been with us since 2014 year.
  • Renex
  • #2
    _lazor_
    Moderator of Designing
    TechEkspert wrote:
    Być może jest to problem z transoptorem lub układem TL431 w obwodzie transoptora po stornie wtórnej zasilacza.


    Trochę mi to brzmi na losowe działanie bez pomyślenia jak to w całości działa. Te układy działają dwustanowo, albo jest poniżej napięcia ustalonego lub powyżej. Usunięcie transoptora po prostu wywla możliwość wyłączenia drivera, więc będzie on pompować energię na drugą stronę w nieskończoność. nawet jakby usterką byłby tl431, który np ma zwarcie to usunięcie transoptora by po prostu zniszczyło pozostałe elementy na wtórnej stronie.

    Cóż użycie sondy prądowej by pozwoliło ustalić usterkę bez usuwania elementów.
  • Renex
  • #3
    TechEkspert
    Editor
    Może tak trochę być, natomiast możliwość zasilenia i sprawdzenia układu przy 40-60V DC na zasilaczu z ograniczeniem prądowym ustawionym na 100mA rozleniwia.

    Po takim zasileniu zauważyłem, że układ pracuje, dziwnie, generuje szpilki, które słabo przenoszą się na stronę wtórną.

    Dlatego pojawił się pomysł na sprawdzenie TOP227 w układzie z noty katalogowej:
    Naprawa zasilacza miernika mocy UPM3010


    W tym układzie po rozwarciu S1 jest to właśnie praca bez sprzężenia / bez transoptora, a układ nie podaje na wyjście pełnego wypełnienia. Kondensator na wyprowadzeniu kontrolnym jest cyklicznie ładowany i rozładowywany, na drenie pojawiają się paczki impulsów, napięcie na kondensatorze oscyluje między 4,7V a 5,7V.

    Naprawa zasilacza miernika mocy UPM3010


    Naprawa zasilacza miernika mocy UPM3010


    Dlatego kolejny pomysł to wlutowanie ponownie na PCB i uruchomienie bez transoptora (oczywiście nadal pracujemy na wspomnianym zasilaczu DC 40-60V 100mA). Ponieważ nie wystąpiło generowanie paczek impulsów podejrzenie padło na kondensator,
    po wymianie układ ruszył. Włączenie transoptora spowodowało zwiększenie wypełnienia i normalną pracę układu.

    Naprawa zasilacza miernika mocy UPM3010


    Jak wspominałem, układy TOP227 nie były mi znane a SMPS to nie moja dziedzina.
    Czy dałoby się naprawić szybciej zasilacz? na pewno tak, jednak efekt końcowy jest taki, że zasilacz działa.

    Jak sonda prądowa ułatwiłaby usunięcie usterki?

    Dla mnie obserwacja przebiegu napięcia na drenie + porównanie przebiegu na kondensatorze naprowadziło mnie na problem.
  • #4
    _lazor_
    Moderator of Designing
    TechEkspert wrote:
    Jak sonda prądowa ułatwiłaby usunięcie usterki?


    Sondy prądowe z otwartą pętlą pozwalają na pomiar prądu bez ingerencji w PCB. Latasz nad ścieżkami i sprawdzasz czy coś płynie.


    Co ciekawe takie szpilki na drenie wskazują że klucz ciągle przewodził, może mniejsze zasilanie nie wyzwalało zabezpieczenia nadprądowego, ale jeśli układ w normalnych warunkach nie wybrał możliwości zrobienia misji kosmicznej to znak że nie poszedł przez niego prąd zwarciowy. Tak więc zasilenie niskim napięciem dało dziwny stan pracy.
  • #5
    TechEkspert
    Editor
    Przy zasileniu z 230VAC przez żarówkę, "cykał" nieco głośniej, później zasiliłem z 40-60VDC cykanie było cichsze i wtedy też podejrzałem oscyloskopem co dzieje się na drenie, a później tak jak w poprzednim poście. Podejrzewam, że po awarii kondensatora układ w takim stanie pracował przez dłuższy czas w rodzielnicy.