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[维修资料] 笔记本电源适配器维修实例

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发表于 2021-11-15 12:01:30 | 显示全部楼层 |阅读模式

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[size=+0]这是给[size=+0][size=+0][size=+0][size=+0]IBM[size=+0]笔记本电脑的配套的电源适配器,T40、T41、T42等都用这种电源适配器,适应全球输入AC电网电压范围,输出电压=16V,输出电流=4A,体积小巧,电路板的长度=120mm,宽度=42mm,厚度=1mm。


拆开外壳后检查内部元器件外观基本正常,保险管也没烧坏,通电后滤波电解电容器两端的300V直流电压也有,功率因数调节器部分肯定是没工作啦。

怎么办,修还是不修?如果修,损坏的IC难以寻找;放弃的话就太可惜了,板上的很多元器件都是崭新的,而且失去了一次学习的机会。能不能用我们熟悉的TOPSwitch系列单片开关电源芯片来取代它的DC/DC部分呢?成功的可能性很大!
于是本来是一次很普通的维修工作,这下改成了科研工作了。我把她变成了一个工程来做了:就是如何让IBM笔记本电脑电源适配器恢复正常工作!
首先去翻阅一些电能变换与应用丛书,反复挑选后购买了一本《单片开关电源-集成电路应用设计实例》人民邮电出版社的,价格是39元/本。这本书很详细的介绍了TOPSwitch系列产品,有很高的实用价值。
要搞好这个电源变换器,需要仔细研读该书的第五章内容。
这款电源适配器可以说达到21世纪的水平了,在这么小的空间里还设有有源PFC电路,电路板的下面大量使用0805封装的元件,想全部绘出电路原理图困难很大,只能画出大概的框架图供分析。
滤波电容和变压器这两个重要元件的参数为是下面的TOPSwitch选型工作的基础。
低压侧使用了两只肖特基二极管(MBR20100)并联工作,反馈部分是运放+光耦817A。

注:附件有DXP版的原理图.

我们知道这种PFC+PWM的电路结构,后面的DC/DC部分通常设计成定电压输入的,变压器的变比通常比较大,以减少原边反射电流,对变换管的工作状态有好处。也就是不考虑输入电压降低时的情况,如果取消了PFC部分,这个变压器还能正常工作吗?
这个变压器共有三个绕组,实测高压绕组的电感量=387uH,自馈绕组的电感量=11uH,低压绕组的电感量=22uH.

查阅书得知TOP-249的原边电感值要求是230 uH,比现成的变压器的电感值要小,所以选用TOP-249Y是没有问题的,输出功率的额定值和工作频率都能满足原来电路板的要求的。

好了,该做的功课都做了,马上进入实战。
首先采购到三个关键器件:我去的是北京中关村的中发电子市场,TOP-249Y 价格是12.00元/BYV27C-600,和P6KE200
     在试验过程中发现:TOP-249Y的2脚的L线路检测端,为简单起见,也可以直接和S端相连,就是直接到地线。但是此时失去了过欠压保护功能,过压保护功能不常用到,欠压保护没有了,在断掉交流市电时,它的输出可能要闪动几下才能最后停下来,感觉不舒服。但欠压保护这个功能在笔记本电脑的电源适配器上没什么用,所以可以把2脚直接接S端。此时TOP-249Y的功能和TOPSwitch-Ⅱ系列就差不多了。
TOP-249Y的3脚的X:极限电流限定端,用外接的电阻来设定源极的最大保护电流,它有什么用呢?例如在我们这个实际应用上,可选用TOP-247Y~TOP-249Y都可以,型号越高,芯片的内阻就越小,损耗就越小,发热就少,转换效率就高。但是源极的最大保护电流也就越大,我们就通过这个电阻来设定源极的最大保护电流,得到了一个内阻又低而保护电流又合适的器件多好呀,这一功能TOPSwitch-Ⅱ系列就不具备啦。实践证明选用12K~24K电阻都可以。
TOP-249Y的5脚的F:开关频率选择端肯定要接地啦!
以TOP-249Y为中心连好线后,仔细检查3遍,信心十足地接通交流220V电源,咦,没有一点动静,用万用表测量输出电压,有了,整整的16V!插上电脑,输出电压一点都没下跌,一切OK,休息多日的IBM笔记本又恢复工作了,长时间运行后电源适配器温升和以前差不多。
这可比那些简单的DIY神奇多了吧!为了让这个电源适配器起死回生,我专去了一趟北京中关村的中发电子市场,买回了四样东西就解决了问题.
真是天道酬勤呀!如果买一个新的电源适配器的话,原装的要350元,国内南方加工的只要80元了,也非常便宜,我不是为省钱,就想研究开关电源的知识。




 楼主| 发表于 2021-11-16 11:22:00 | 显示全部楼层
沙发。。沙发。。。
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