售价仅19元的笔记本电脑电源分析与维修
最近,同学FGL的笔记本电脑用的供电电源坏掉了。症状为:不输出,但无异响,无异味。
鉴于最近刚好需要做电源,并且,毕竟这个电源还不是那种两三块钱一个的手机充电器,具备一定的维修价值,所以我就把它拿到实验室里,认认真真的去分析,准备把它修好。
这个笔记本的电源是19V输出,额定功率为90W。能在这么小的体积内做到这么大的功率,而且重量还比较轻,而且成本如此低廉,一定很不简单。拆!
拆开之后,一副很熟悉的电路板展现在我面前。3842的PWM控制器、K1507的开关管、中间一个隔离变压器、右边TL431的电压基准做反馈、PC817的光耦隔离。顿时我就意识到,这不就是半年前搞的那个Flyback电源的基本的器材么。
上图:电源整体图
考虑到电源只有单层板,分析还是比较容易的,所以我就直接对照着这个电源,把这个电源的原理图给绘制了出来。其实略显麻烦的还是一些电阻阻值的读取。众所周知,在电路板上的电阻的阻值,用万用表测量是测不准的,一般只能通过色环来读取。而有些碳膜电阻的色环被严重破坏,非常难以识别。我只能通过万用表测量阻值来估算阻值的数量级,然后再去逐个色环猜想的方法。
上图:每个被我分析过的焊点都被用记号笔标记了出来。
最终电路板的原理图还是被我画了出来。耗费时间大约1个小时零15分钟。电路图pdf版可以点此下载。当然,电路图里面存在一些问题。比如,变压器的次级线圈的同名端标注错了等等。
上图:电源原理图
从电路图里面可以看出,这个电源还是采用典型的整流桥整流+大电容滤波的方法,将220V交流电变成了300V左右的直流电。直流电经由一功率电阻给PWM控制器3842供电脚进行充电,当电压高于工作电压之后3842启动,系统开始工作。当系统工作之后,3842的供电改由变压器的其中一个次级线圈供电。3842负责产生具有某种占空比的PWM波形,并且驱动具有600V耐压、9A电流的MOS管K1507不断的通与断。次级线圈反激产生电压经由功率二极管之后输出,输出电压经过TL431分压之后驱动光耦PC817,并且通过隔离的光接收管反馈到PWM控制器3842上。最终,系统输出19V。
FGL同学的电源上电之后,用万用表测试3842的供电引脚,发现引脚上的电压为0.2V。显然这是不正常的,正常情况下这个地方的电压应该是16V左右才对。于是我对300V到3842供电脚之间的功率电阻进行测试。果然,阻值为无穷大!显然是这个电阻坏掉了。这个功率电阻是水泥电阻,外表无任何异常,无声无息的坏掉了。这个电阻断路之后,3842失去了初始的供电,PWM无法输出,整个电路当然也就无法正常工作。
上图:这颗2W的水泥电阻坏掉了,但外表无任何异样
实验室手头没有180K的功率电阻,所以我就拿了七八个1M的电阻并联,当成功率电阻来使用。
上图:被并联成一起的电阻
修好之后的电源,正常工作。30V交流时即可开始工作,到高压270V左右(没敢再往上加,怕电容爆掉)仍然可以稳定输出19V电压。
由于电源采用Flyback拓扑,这个拓扑的电源具有天生的短路保护的特性。所以,我来劲儿了。既然这个电源不怕短路,那么我就把它短路玩。每次短路都伴随着啪的声响以及及其漂亮的电火花。下面是拍摄的部分短路瞬间的照片,请欣赏:
应该也看到了,放电放到最后,镊子放电的部分变得面部全非。而且,放电瞬间产生的高温足以把镊子与导线接触的部分融化并焊接在一起,所以,最后镊子上还沾了几根细导线在上面,拔也拔不掉。
全文.完。