XP Power Endüstriyel Güç Kaynağı Tamiri

elektronikatolye

Kayıtlı Üye
Değerli forum üyesi arkadaşlar, öncelikle iyi bayramlar dilerim.

Özel bir üretim tesisinde endüstriyel cihazların tamirini yapıyorum. Detaylarını paylaşacağım ve konu başlığında belirtmiş olduğum XP Power marka güç kaynağı arızası ile uğraşmaktayım.

Güç kaynağının çalışır durumdaki resmi aşağıdaki gibidir. Güç kaynağının çıkış voltaj değeri resimde fark edileceği üzere tak çıkar tarzında modüllerden oluşmaktadır. Firmadan yapılacak siparişe göre çıkış voltaj modülü değiştiriebilir. Resimdeki ünitede (12V 10 A) , (15V 3A x2) , (15V 4 A ve 15V 8 A) elde edilmek üzere 3 farklı çıkış modülü kullanılmıştır. Bu modüller ortak DC BUS üzerinden beslenip start bilgisi geldiğinde çıkış vermek üzere tasarlanmışlar.

IMG_20190812_110052.jpg



Arızanın şekli : Güç kaynağına ilk enerji verildiğinde normal olarak çalışıyor fakat enerji kesilip tekrar verildiğinde veya sistemde bir enerji dalgalanması meydana geldiğinde güç kaynağı start almıyor. Bu durumda blok kondansatörler üzerinde oluşan DC BUS voltajı 35 V seviyelerine düşene kadar beklenip enerji verdiğimde güç kaynağı yeniden start alıp çıkış veriyor. Birkaç kez ise çıkışa yük bağlı olduğu durumda da yüklerin bağlantısını kesene kadar start almadığını fark ettim.

Aşağıda ki resimde yer alan ana ünitede çıkış modülleri bağlanmadığında da arızanın şekli belirttiğim gibi devam ediyor. Yani bu bölümde anormal bir durum söz konusu. Güç kaynağı start almadığı durumda üzerinde yaptığım ölçümlerde 5V , 15V çıkış voltajını normal şekilde ölçüyorum. 12V olduğunu düşündüğüm kısım ise 2V seviyelerinde kalıyor.


IMG_20190812_110107.jpg



Aşağıda görüldüğü gibi güç kaynağının işlevini yerine getiren kart soketli bir yapıya sahip olmadığı için yaptığım her işlemde soketlerin lehimlerini alıp iş bitimi test için yeniden lehimlemek durumunda kaldığımdan artık lehim yüzeyleri deforme olmaya yüz tutuyor diyebilirim. Yaklaşık olarak 20-25 defa bu şekilde söküp takma işlemi yapmak zorunda kaldım.


IMG_20190812_110131.jpg



Yapılan İşlemler : Güç kaynağı üzerinde bulunan tüm smd komponentlerin sağlamlık kontrollerini yapmaya çalıştım. TOP246GN ailesinden Switch entegresi kullanılmış. Aynı kart üzerinde LM393 komparator kullanılmıs, sağlam olmasına rağmen yenisi ile değiştirdim. Aynı şekilde LM339 Diferansiyel Komparatörü de sağlam olmasına rağmen değiştirdim. Mosfetlerin sürücü devresinde kullanılmış olan TC1413 sürücü entegresini sağlam olduğu için değiştirmedim. Elimde yedeği de yok :)
Decrede kullanılan tüm kapasitörleri yenileri ile değiştirdim. Devre girişinde kullanılan L4981AD güç faktörü doğrulayıcı devresinde ki bu entegreyi L4981BD olan yedeği ile değiştirdim. Özellikle bu entegreyi değiştirdikten sonra güç kaynağının vardiya boyunca yaptığım testlerde sorunsuzca çalıştığını gördüm fakat ertesi gün mesaiye başlayıp test etmek istediğimde arızanın başa döndüğünü gözlemledim. Bu nedenlede bir önceki iş gününde yapılan testlerin tesadüfen başarılı olduğunu düşünmeye başladım. Buna bağlı olarakda devre üzerinde ki yollarda, 3 katmanlı plaketin geçiş köprülerinde ve smd komponentlerde tekrar çatlak aradım, bulamadım.

Yardım Talebim : L4981AD güç faktörü doğrulayıcı devresinde ki bu entegreyi L4981BD olan yedeği ile değiştirdiğimi belirtmiştim. Bugün yeniden yaptığım kontrolde bu iki entegrenin birbirinin aynısı olmadığını fark ettim. Entegre üzerinde bulunan 16. pinin L4981B serisinde frekans mod seçici görevi olduğunu fark ettim. Data sheetinde yer alan örnek uygulama devrelerini karşılaştırdığımda 16. pine 1,1 Mohm değerinde DC bara ya seri direnç bağlamam gerektiğini gördüm. 1M bağladım fakat arızanın şeklinde herhangi bir değişiklik oluşmadı. Acaba benim bilmediğim, anlamadığım, gözden kaçırdığım bir değişiklik daha mı yapmam gerekiyor? Aşagıdaki bilgilere ve uygun görürseniz L4981 data sheetine birde sizler göz atabilir misiniz? Teşekkür ederim.



Adsız.png
 

taydin

Timur Aydın
Staff member
Yaptığın değişiklikten sonra uzun süre çalışmış olması, sonradan da tekrar çalışmamaya başlaması, sanki PCB'de bir çatlak olduğunu çağrıştırıyor.

Başka bir ihtimal de, eğer bu PCB üzerinde ark neticesinde yanan bir komponent vardı ve değiştirildiyse, orada meydana gelmiş olan ark, PCB'yi de kömürleştirir ve artık o kömürleşmiş bölge yalıtkan değildir (karbon, iyi olmasa da gene iletkendir).

Gene bir başka ihtimal, eğer bu güç kaynağı uzun zaman kullanıldı ve kapasitörlerden bazıları şişip aktı ise, bu akan elektrolit de gene iletkenlik yapar. Devreyi adamakıllı alkolle veya gerektiği yerde tinerle temizleyebilirsin. Eğer varsa, ultrasonik yıkamaya sokarsan daha garanti olur.

Bu PCB'yi alt ve üst ayrıntılı bir şekilde mikroskop altında gözden geçirirsen iyi olur. Yollarda herhangi bir çatlak, veya kömürleşmiş bölge olmasın. Akan elektrolit kalıntıları da olmasın.
 

taydin

Timur Aydın
Staff member
Eğer yukarıdakiler ile ilgili bir sorun yoksa, ikinci aşamada eliminasyon yöntemi ile gidebilirsin. Bir kere o PFC devresi (power factor correction, güç faktörü düzeltici), sistemin çalışması için elzem değil. O yüzden onu devreden çıkarabilirsin. Bunun için "L 0.9 mH" diye yazan bobini sök ve PCB üzerinde o bobinin üst tarafını kısa devre et. Devrenin çalışması lazım, aradaki tek fark PFC yapılmadığı için güç kaynağının verimi iyi olmayacak. Ama şu aşamada verimle derdimiz yok :)

Eğer devre çalışıyorsa o zaman PFC devresine odaklanabiliriz. Eğer hala çalışmıyorsa, en azından şimdi çok daha basit bir devreyi debug ediyor olacağız.
 

elektronikatolye

Kayıtlı Üye
Eğer yukarıdakiler ile ilgili bir sorun yoksa, ikinci aşamada eliminasyon yöntemi ile gidebilirsin. Bir kere o PFC devresi (power factor correction, güç faktörü düzeltici), sistemin çalışması için elzem değil. O yüzden onu devreden çıkarabilirsin. Bunun için "L 0.9 mH" diye yazan bobini sök ve PCB üzerinde o bobinin üst tarafını kısa devre et. Devrenin çalışması lazım, aradaki tek fark PFC yapılmadığı için güç kaynağının verimi iyi olmayacak. Ama şu aşamada verimle derdimiz yok :)

Eğer devre çalışıyorsa o zaman PFC devresine odaklanabiliriz. Eğer hala çalışmıyorsa, en azından şimdi çok daha basit bir devreyi debug ediyor olacağız.

Bahsettiğimiz PFC devresinde TP1 kodunda bir test noktası oluşturulmuş. Orjinal L4981AD entegresini yerine takarak TP1 noktasından güç kaynağında çıkış varken ve çıkış yokken referans alarak osiloskop ile ölçüm yaptım, aynı değerleri görüyorum. Dolayısı ile PFC devresi doğru çalışıyor diyebilirim. Sizin belirttiğiniz şekilde yanan, kısa devreye yakın, ark yaptırabilecek hasarlı bir bölge de mevcut değil. Önceden kontrollerini yaptım fakat tekrar mikroskop ile çatlak arayacağım. 3 katmanlı bu PCB de nasıl tespit ederim buda düşündürücü :) Ayrıca bu güç kaynağının şemasını da bulmaya çalıştım fakat bulamadım. Şemalar konusunda kaynak gösterebileceğiniz öneri bir site olur mu? Teşekkürler.
 

taydin

Timur Aydın
Staff member
Bahsettiğimiz PFC devresinde TP1 kodunda bir test noktası oluşturulmuş. Orjinal L4981AD entegresini yerine takarak TP1 noktasından güç kaynağında çıkış varken ve çıkış yokken referans alarak osiloskop ile ölçüm yaptım, aynı değerleri görüyorum. Dolayısı ile PFC devresi doğru çalışıyor diyebilirim. Sizin belirttiğiniz şekilde yanan, kısa devreye yakın, ark yaptırabilecek hasarlı bir bölge de mevcut değil. Önceden kontrollerini yaptım fakat tekrar mikroskop ile çatlak arayacağım. 3 katmanlı bu PCB de nasıl tespit ederim buda düşündürücü :) Ayrıca bu güç kaynağının şemasını da bulmaya çalıştım fakat bulamadım. Şemalar konusunda kaynak gösterebileceğiniz öneri bir site olur mu? Teşekkürler.
Valla şema bulmak artık büyük sıkıntı. Ben de elimdeki UPS'i tamir ederken çok aradım şemasını bulamadım. Mecbur devreyi inceleyip bloklara ayırmak sonra da olası arızalara bakmak lazım. Ama bu tasarımda muhtemelen PFC devresi, datasheet'teki devrenin neredeyse aynısıdır. Diğer SMPS kısmının da şeması olması çok kritik değil. SMPS topolojileri az çok bellidir, devreyi PCB'den takip edince hangi topoloji kullanıldığı ortaya çıkar.

Çatlak tespit etmek için soğutucu spreyler var. O spreyi PCB'ye sıkarsan, çatlak olan yer kabak gibi meydana çıkıyor :)

TP1 sinyali L4981AD entegresinin hangi pinine karşılık geliyor?
 

taydin

Timur Aydın
Staff member
Eğer SMPS'de iki tane MOSFET varsa, muhtemelen "two switch forward converter" denen bir topoloji kullanılmış olabilir. Bunu internette araştırıp tipik devreler görebilirsin. Ve ona göre de mesela MOSFET'lerin gate'lerinde, bobin üzerinde nasıl sinyaller görmen gerektiğini de tespit edersin.

Böyle bir devrede osiloskop ile güvenli bir şekilde ölçüm yapabileceğini varsayıyorum. Eğer tereddüt varsa aşağıdaki konuya bakabilirsin:


İşin özü, SMPS tamirini sıklıkla yapıyorsan, bir diferansiyel prob almak iyi bir yatırım olacaktır. Osiloskobu havaya uçurma riski olmadan herhangi iki nokta arasında rahat rahat ölçüm yapabilirsin.
 

elektronikatolye

Kayıtlı Üye
Valla şema bulmak artık büyük sıkıntı. Ben de elimdeki UPS'i tamir ederken çok aradım şemasını bulamadım. Mecbur devreyi inceleyip bloklara ayırmak sonra da olası arızalara bakmak lazım. Ama bu tasarımda muhtemelen PFC devresi, datasheet'teki devrenin neredeyse aynısıdır. Diğer SMPS kısmının da şeması olması çok kritik değil. SMPS topolojileri az çok bellidir, devreyi PCB'den takip edince hangi topoloji kullanıldığı ortaya çıkar.

Çatlak tespit etmek için soğutucu spreyler var. O spreyi PCB'ye sıkarsan, çatlak olan yer kabak gibi meydana çıkıyor :)

TP1 sinyali L4981AD entegresinin hangi pinine karşılık geliyor?
TP1 noktası L4981AD Entegresinin 14. Pinine denk geliyor, VF FEED olarak geçiyor. Mesai bittiği için işe yarın devam edeceğim. Desteğiniz için teşekkür ederim.

Redmi 5 Plus cihazımdan Tapatalk kullanılarak gönderildi
 
Top