Фактически, узел питания и зарядное устройство ноутбука состоит из двух частей, — узла аккумуляторного питания (в нем же и система контроля зарядки) и внешнего зарядного устройства, которое обычно представляет собой импульсный блок питания с выходным напряжением 19V. Именно о этой, внешней, части и пойдет речь в данной статье. Пример схемы блока питания для ноутбуков фирмы Acer с выходным напряжением 19V при максимальном токе 3.5А показан на рисунке. Следует заметить что блоки питания и для других ноутбуков построены по аналогичной схеме, поэтому материалом изложенным в этой статье можно пользоваться при ремонте блоков питания для самых разных ноутбуков, и вообще импульсных блоков питания.
И так, источник питания выполнен по импульсной схеме и базируется на основе микросхемы TOP258EN (U1) фирмы Power Integrations. Данная микросхема обладает встроенным контроллером и силовым MOSFET ключом, которым управляет, путем изменения широты импульсов, поступающих на его затвор, основываясь на сигнале обратной связи.
Сетевое напряжение поступает через предохранитель F1 и экстратоковую защиту на силовом терморезисторе RT1 на входной дроссель L1, подавляющий помехи. Далее следует мостовой выпрямитель на диодах D1-D4. При нормальной работе на конденсаторе С4 выделяется постоянное напряжение около 305V. Этим напряжением питается импульсный генератор на основе микросхемы U1 и импульсного трансформатора Т1.
Резисторы R3 и R4 создают пусковое напряжение питания микросхемы U1, необходимое для первичного запуска её генератора в момент включения питания. Генератор запускается, и дает первые импульсы на затвор ключевого транзистора микросхемы. На выводе D U1 возникают мощные импульсы тока, который протекает через первичную обмотку трансформатора Т1. Это приводит к наведению во вторичных обмотках напряжения. Обмотка Т1 4-5 служит для рабочего питания микросхемы, на которое микросхема переходит после удачного запуска блока. Выпрямитель состоит из диода D6 и конденсатора С10. Если запуск прошел нормально, что стабилитрон VR2 открывается и через него на контроллер U1 поступает питание. Теперь контроллер с режима запуска переходит на рабочий режим.
Для слежения за состоянием схемы у контроллера микросхемы U1 есть два входа — С и X. Вход X служит для контроля за величиной сетевого напряжения. Датчиком величины сетевого напряжения является делитель на резисторах R1, R2 и R9. Величина сетевого напряжения оценивается по величине напряжения на резисторе R9. Вход С служит для слежения за состоянием выхода. Между ним и выпрямителем на диоде D6 включен фототранзистор оптопары U2, а светодиод её подключен к вторичной цепи (к выходу выпрямителя на диодах D7, D8 и конденсаторе С 13 через ИМС U3, контролирующей состояние выхода).
Вот вкратце, описание работы блока питания. Теперь переходим к «типовым» неполадкам.
1. Блок не работает, в сеть включаем, а на выходе напряжения нет, никаких звуков, никакого стрекотания тоже нет. Самая распространенная неисправность. Здесь может быть неисправность как на входе, так и на выходе (о банальном обрыве в сетевом шнуре или выходном шнуре говорить не будем), так и в самом импульсом генераторе.
Итак, если блок питания не работает, а предохранитель F1 цел, то лучше всего начинать поиск неисправностей с проверки напряжения на выходе сетевого выпрямителя.
Это напряжение должно составлять около +305 V (во всяком случае в пределах 280-310V), при питающем напряжении сети переменного тока равном 220 В. Кроме того, проверьте с помощью осциллографа амплитуду пульсаций этого напряжения. Если напряжение существенно ниже вышеуказанного значения или вовсе отсутствует, проверьте выпрямитель сетевого напряжения. Повышенная амплитуда пульсаций при пониженном напряжении указывает на неисправность конденсатора С4 либо на обрыв диодного выпрямителя на диодах D 1-D4.
Полное отсутствие напряжения на С4 говорит о обрыве в цепи от сетевой вилки до С4. Очень возможно сгорел RT1 или диоды моста, дроссель L1. Но если предохранитель все же цел, то неисправность может быть в банальном дефекте пайки (расшатан какой-то вывод в этой цепи, поврежден коррозией), трещине в печатной дорожке. Отключите от сети и найдите неисправность путем прозвонки цепей.
При перегорании предохранителя повторное включение имеет смысл проводить подключая источник питания к сети через лампу накаливания на 220V мощностью не менее 100W. Это позволит обезопасить другие части схемы, которые «спас» предохранитель. Например, при КЗ в С4 при повторном включении в сеть предохранитель может не успеть сработать, что приведет к повреждению диодов выпрямителя, обмоток дросселя и др.
А лампа накаливания ограничит ток К.З.
Перегорание предохранителя (или пробой диодов выпрямителя, резистора RT1) скорее всего связано пробоем (междуобкладочным замыканием) конденсатора С 4. Дополнительным признаком пробоя конденсатора может быть изменение формы его корпуса (выбухание донной части, разрыв её). Реже это связано с пробоем транзистора микросхемы U1.
Следует знать, что пробой мощного переключательного транзистора микросхемы не обязательно бывает самопроизвольным, а часто вызывается неисправностью какого-либо другого элемента. В частности, в рассматриваемой схеме это может быть обрыв одного из элементов демпфирующей цепи D5, R6, С6, VR1, R7, а так же наличие короткозамкнутых витков в первичной обмотке трансформатора Т1.
Поэтому перед заменой микросхемы в случае пробоя выходного транзистора желательно проанализировать возможные причины его выхода из строя и провести необходимые проверки, иначе для устранения неисправности придется запастись большим количеством дорогостоящих, мощных транзисторов.
Кроме того может быть и междуобкладочное замыкание СЗ. Но при этом перегорает только предохранитель.
Если напряжение +305V есть на С4 это говорит что цепи первичного выпрямителя исправны и неработоспособность блока питания может быть связана с неисправностью в генераторе на ИМС U1 и трансформаторе Т1.
Блок питания может просто не запускаться при включении из-за обрыва в резисторах R3-R4. В этом случае при включении в сеть питание на генератор ИМС U1 не поступает, и он не работает. Другой случай — обрыв в выходном ключе микросхемы.
Наиболее редкий случай — обрыв обмоток трансформатора, в частности первичной обмотки. В этом случае блок питания вообще не работает. Определить это можно измерив постоянное напряжение на выводе D микросхемы U1 Если на нем напряжения 305V нет, а на С4 (конденсаторе фильтра сетевого выпрямителя) есть, то, скорее всего, оборвана первичная обмотка импульсного трансформатора (в данной схеме обмотка 1—3 трансформатора Т1).
Хотя не следует исключать и обрыв в печатных дорожках или некачественных пайках. Перед принятием решения о замене трансформатора необходимо выяснить, не было ли причиной этого обрыва короткое замыкание в цепи первичной обмотки, например, пробой выходного транзистора U1 (не должно звониться в обоих направлениях между выводами D и S U1).
Возможно аварийное состояние блока из-за короткого замыкания во вторичной цепи. Либо ошибочного состояния системы контроля вторичной цепи из-за повреждения U3 или в элементах её «обвязки». Замыкание во вторичной цепи чаще всего возникает из-за пробоя одного из электролитических конденсаторов.
Пульсация источника питания (кратковременный запуск при включении в сеть, без перехода на рабочий режим) может быть вызвана неисправностью в цепи выпрямителя на D 6, С 10, а так же стабилитрона VR2.
Автор: Андреев С.
