Rezolvarea problemei zgomotului făcând clic pe afișajul Apple de 27 ": 4 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

Ai început vreodată ca unul dintre ecranele tale iubite să facă mult zgomot atunci când îl folosești? Acest lucru pare să se întâmple după ce afișajul a fost utilizat de câțiva ani. Am depanat unul dintre afișaje crezând că există o eroare prinsă în ventilatorul de răcire, dar se pare că rădăcina eșecului este mult mai complicată.

Pasul 1: Prezentare generală a proiectării sursei de alimentare

Iată instrucțiunile despre cum să identificați și să remediați problema zgomotului de clic experimentat pe anumite modele de afișaj Apple Thunderbolt și computer IMac.

Simptomul este de obicei un zgomot destul de enervant care vine de pe ecran și sună ca frunzele care se prăbușesc. Zgomotul apare de obicei după ce afișajul a fost folosit pentru o vreme. Problema tinde să dispară după ce aparatul este deconectat câteva ore, dar va reveni în câteva minute după ce ați utilizat dispozitivul. Problema nu dispare dacă aparatul este pus în stare de suspendare fără a fi deconectat.

Sursa problemei este cauzată de placa de alimentare cu energie electrică, deoarece voi încerca să parcurg procesul de identificare a problemei. Cu suficiente cunoștințe, este o problemă care poate fi rezolvată pentru componente în valoare de câțiva dolari.

AVERTIZARE!!! TENSIUNE ÎNALTĂ!!! AVERTIZARE!!! PERICOL!

Lucrul la sursa de alimentare este potențial periculos. Există tensiune letală pe placă chiar și după ce dispozitivul a fost deconectat. Încercați această remediere numai dacă sunteți instruit în manevrarea sistemului de înaltă tensiune. Utilizarea transformatorului de izolare este NECESARĂ pentru a preveni scurtarea la sol. Condensatorul de stocare a energiei durează până la cinci minute pentru descărcare. FAȚI MĂSURAREA CAPACITORULUI ÎNAINTE DE A LUCRA LA CIRCUIT

AVERTIZARE!!! TENSIUNE ÎNALTĂ!

Designul celei mai multe majorități a modulului de alimentare a afișajului Apple este un convertor de putere în două etape. Prima etapă este un pre-regulator care transformă puterea de intrare AC într-o putere de înaltă tensiune DC. Tensiunea de intrare AC poate fi între 100V și 240V AC. Ieșirea acestui pre-regulator este de obicei de la 360V la 400V DC. A doua etapă convertește DC de înaltă tensiune în sursa digitală de tensiune pentru computer și afișează, de obicei de la 5 ~ 20V. Pentru afișajul Thunderbolt, există trei ieșiri: 24,5V pentru încărcarea laptopului. 16,5-18,5V pentru iluminare din spate cu LED și 12V pentru logică digitală.

Pre-regulatorul este utilizat în principal pentru corectarea factorului de putere. Pentru proiectarea sursei de alimentare low end, se folosește un redresor de punte simplu pentru a converti intrarea CA în CC. Acest lucru cauzează un curent de vârf ridicat și un factor de putere slab. Circuitul de corecție a factorului de putere corectează acest lucru trasând o formă de undă de curent sinusoidal. Adesea, compania de energie electrică va impune o restricție asupra cât de mic este factorul de putere pe care un dispozitiv este permis să îl extragă de pe linia de alimentare. Factorul de putere slab atrage pierderi suplimentare la echipamentele companiei electrice, prin urmare este un cost pentru compania electrică.

Acest pre-regulator este sursa zgomotului. Dacă dezasamblați afișajul până când puteți extrage placa de alimentare, veți vedea că există două transformatoare de putere. Unul dintre transformatoare este pentru pre-regulator, în timp ce celălalt transformator este convertorul de înaltă la joasă tensiune.

Pasul 2: Prezentare generală a problemei

Proiectarea circuitului de corecție a factorului de putere se bazează pe controlerul produs de ON Semiconductor. Numărul piesei este NCP1605. Designul se bazează pe convertorul de putere DC-DC în modul boost. Tensiunea de intrare este o undă sinusoidală rectificată în loc de o tensiune continuă DC. Ieșirea pentru acest proiect special de alimentare este determinată de 400V. Condensatorul de stocare a energiei în vrac este format din trei condensatori 65uF 450V care rulează la 400V.

AVERTISMENT: DESCĂRCAȚI ACESTE CAPACITORI ÎNAINTE DE A LUCRA LA CIRCUIT

Problema pe care am observat-o este că curentul tras de convertorul boost nu mai este sinusoidal. Din anumite motive, convertorul se oprește la intervale aleatorii. Acest lucru duce la extragerea curentului inconsecvent din priză. Intervalul în care are loc oprirea este aleatoriu și este sub 20kHz. Aceasta este sursa zgomotului pe care îl auziți. Dacă aveți o sondă de curent alternativ, conectați sonda la dispozitiv și ar trebui să puteți vedea că extragerea de curent de către dispozitiv nu este uniformă. Când se întâmplă acest lucru, unitatea de afișare desenează o formă de undă curentă cu componente armonice mari. Sunt sigur că compania electrică nu este mulțumită de acest tip de factor de putere. Circuitul de corecție a factorului de putere, în loc să fie aici pentru a îmbunătăți factorul de putere, provoacă de fapt un flux de curent defectuos în care curentul mare este tras în impulsuri foarte înguste. În ansamblu, afișajul sună îngrozitor, iar zgomotul de putere pe care îl aruncă în linia de alimentare va face ca orice inginer electric să se înfunde. Stresul suplimentar pe care îl pune pe componentele de alimentare va provoca, probabil, afișajul să nu funcționeze în viitorul apropiat.

Combinând foaia de date pentru NCP1605, se pare că există mai multe moduri în care ieșirea cipului poate fi dezactivată. Măsurând forma de undă din jurul sistemului, devine evident că unul dintre circuitele de protecție este lovit. Rezultatul este oprirea convertorului de impuls în temporizare aleatorie.

Pasul 3: Identificați componenta exactă care cauzează problema

Pentru a identifica cauza principală a problemei, trebuie efectuate trei măsurători de tensiune.

Prima măsurare este tensiunea condensatorului de stocare a energiei. Această tensiune ar trebui să fie în jur de 400V +/- 5V. Dacă această tensiune este prea mare sau scăzută, divizorul de tensiune FB este scos din spec.

A doua măsurare este tensiunea pinului FB (Feed back) (pinul 4) în raport cu nodul (-) condensatorului. Tensiunea ar trebui să fie de 2,5V

A treia măsurare este tensiunea pinului OVP (protecție la supratensiune) (pinul 14) în raport cu nodul (-) condensatorului. Tensiunea ar trebui să fie la 2,25V

AVERTISMENT, toate nodurile de măsurare conțin tensiune înaltă. Transformatorul de izolare trebuie utilizat pentru protecție

Dacă tensiunea pinului OVP este de 2,5V, zgomotul va fi generat.

De ce se întâmplă asta?

Proiectarea sursei de alimentare conține trei divizoare de tensiune. Primul divizor eșantionează tensiunea de intrare AC, care este la 120V RMS. Este puțin probabil ca acest divizor să eșueze din cauza tensiunii de vârf mai mici și este format din 4 rezistențe. Următoarele două divizoare probează tensiunea de ieșire (400V), fiecare dintre aceste divizoare este format din rezistențe de 3x 3,3M ohm în serie, formând un rezistor de 9,9MOhm care convertește tensiunea de la 400V la 2,5V pentru pinul FB și 2,25V pentru PIN OVP.

Partea inferioară a divizorului pentru pinul FB conține un rezistor eficient de 62K ohm și un rezistor de 56K ohm pentru pinul OVP. Divizorul de tensiune FP este situat pe cealaltă parte a plăcii, probabil parțial acoperit de niște lipici din silicon pentru condensator. Din păcate, nu am o imagine detaliată a rezistențelor FB.

Problema a apărut atunci când rezistența de 9,9M Ohm începe să plutească. Dacă OVP se declanșează în funcționare normală, ieșirea convertorului de amplificare se va opri, rezultând întreruperea bruscă a curentului de intrare.

O altă posibilitate este că rezistența FB începe să se deplaseze, acest lucru poate duce la o tensiune de ieșire care începe să se strecoare peste 400V, până la declanșarea OVP sau la deteriorarea convertorului DC-DC secundar.

Acum vine soluția.

Remedierea implică înlocuirea rezistențelor defecte. Cel mai bine este să înlocuiți rezistențele atât pentru OVP, cât și pentru divizorul de tensiune FP. Acestea sunt rezistențele de 3x 3,3M. Rezistorul pe care îl utilizați ar trebui să aibă rezistența de montare la suprafață de 1%, dimensiunea 1206.

Asigurați-vă că curățați fluxul rămas de lipit, deoarece cu tensiunea aplicată, fluxul poate acționa ca un conductor și reduce rezistența efectivă.

Pasul 4: De ce a eșuat acest lucru?

Motivul pentru care acest circuit a eșuat după ceva timp se datorează tensiunii ridicate aplicate acestor rezistențe.

Convertorul boost este pornit tot timpul, chiar dacă nu este utilizat ecranul / computerul. Astfel, așa cum este proiectat, vor fi 400V aplicate rezistențelor din seria 3. Calculul sugerează că 133V se aplică fiecăruia dintre rezistențe. Tensiunea maximă de lucru sugerată de foaia de date a rezistenței cipului Yaego 1206 este de 200V Astfel, tensiunea proiectată este destul de apropiată de tensiunea maximă de lucru pe care aceste rezistențe sunt menite să o gestioneze. Stresul asupra materialului rezistorului trebuie să fie mare. Stresul din câmpul de înaltă tensiune ar putea accelera rata de deteriorare a materialului prin promovarea mișcării particulelor. Aceasta este propria mea conjunctură. Doar o analiză detaliată a rezistențelor eșuate de către un om de știință material va înțelege pe deplin de ce a eșuat. În opinia mea, utilizarea a 4 rezistoare din seria în loc de 3 va reduce stresul pe fiecare rezistor și va prelungi durata de viață a dispozitivului.

Sper că v-a plăcut acest tutorial despre cum să remediați afișajul Apple Thunderbolt. Vă rugăm să prelungiți durata de viață a dispozitivului pe care îl dețineți, astfel încât mai puțini dintre aceștia să ajungă la depozitul de deșeuri.