Ремонт імпульсних блоків живлення мережевих комутаторів, схеми, принцип роботи і основні несправності

Наши партнеры ArtmMisto

Мережеві комутатори фірми СОМРЕХ досить часто застосовується при побудові офісних комп'ютерних мереж через оптимального співвідношення ціна - якість. У цій статті розглянемо випробуваний на практиці варіант відновлення працездатності блоку живлення комутатора СОМРЕХ SXP1210.

Мал. 1. Схема блоку живлення комутатора Compex SXP1210 на мікросхемі ШІМ-контролера SK8060, силовий ключ 2sk2750.

В ході діагностики несправностей в блоці живлення комутатора СОМРЕХ SXP1210 були виявлені наступні несправні радіодеталі (див. Схему на рис. 1): мікросхема ШІМ-контролера IC2 типу SK8060, польовий транзистор Q1 типу 2SK2750 і обривності резистор R1. Основними проблемами при ремонті даного блоку живлення були неможливість купити імпортну мікросхему SK8060 і відсутність будь-якої технічної документації (datasheet pdf). Дана мікросхема ШІМ-контролера використовується так само в блоці живлення ACE 716C.

При аналізі принципової схеми блоку живлення на мікросхемі SK8060 було відзначено, що схема шим-контролера дуже нагадує схему включення широко поширеною мікросхеми UC3842 фірми UNITRODE, але, судячи з усього, SK8060 є вдосконаленою модифікацією UC3842, що вимагає меншої кількості зовнішніх електронних компонентів. Виходячи з цього, було вирішено провести заміну SK8060 на UC3842 або на її аналог UC3844.

Мал. 2. Схема імпульсного блоку живлення на мікросхемі ШІМ-контролера UC3844

Варіант схеми імпульсного блоку живлення з використанням мікросхеми UC3844 (Повний аналог КА3844В) фірми FAIRCHILD наведено на рис. 2. З початкової схеми виключені елементи R1, R3 і DZ1. На рис. 1 висновок конденсатора С6 відключений від загального проводу і підключений до висновку 2 мікросхеми КА3844В, ємність конденсатора С6 зменшена до 100 пФ. Висновки 3 і 4 оптрона IC1 відключені від висновків 7 і 1 мікросхеми IC2 і приєднані до висновків 8 і 2 відповідно. Сполучені разом лівий висновок резистора R6 і верхній висновок конденсатора С5 відключені від виведення 4 мікросхеми IC2 і підключені до висновку 3. Верхній по схемі виведення конденсатора С7 переключено з виведення 3 мікросхеми IC2 на її висновок 4, ємність конденсатора С7 зменшена до 2,2 нФ. Знову введені елементи R21 (10 кОм), R22 (150 кОм), R23 (1 10кОм) і С21 (10 нФ).

Резистор R1 з написом на корпусі fuse запобіжник , Призначений для обмеження кидка струму заряду конденсатора СЗ, був замінений звичайним плавким запобіжником на ток 0,5 А. Резистор R3 виключений, тому що в типовою схемою включення мікросхеми UC3842 відведення від первинної обмотки імпульсного трансформатора Т1 не використовується, з цієї ж причини виключений і стабілітрон DZ1.

Нововведений резистор R21 і конденсатор С7 є частотозадающіх елементами для внутрішнього генератора мікросхеми IC2. Частота генерації визначається за такою формулою: f [кГц] = (1,72 / (R21 [kOм] х С7 [мкФ]). Оскільки робочий цикл мікросхеми становить 50%, то частота внутрішнього генератора вибрана в два рази вище частоти перетворення (в даному випадку при номіналах R21 - 10 кОм і С7 - 2,2 нФ частота генератора становить близько 78 кГц). У разі застосування мікросхеми UC3842 частота внутрішнього генератора вибирається рівною частоті перетворення. Конденсатор С21, підключений до виходу джерела опорного напруги 5 В (висновок 8 ) мікросхеми КА3844В, виконує функцію блокіровочног .

Елементи R22 і С6 є компенсує ланцюгом внутрішнього підсилювача помилки. Висновок 2 мікросхеми IC2 є негативним входом підсилювача помилки, і напруга на ньому визначається дільником, утвореним резистором R23 і опором колектор-емітер (висновки 3 і 4) фототранзистор оптрона IC1. Оскільки на позитивний вхід підсилювача помилки усередині мікросхеми подано опорне напруга 2,5 В, то підбором опору резистора R23 необхідно встановити на виводі 2 мікросхеми IC2 напруга 2,5 В при номінальному вихідному напрузі блоку живлення 5 В. Найпростіше це зробити в такий спосіб: подати на контакти «+ 5V» і «GND» роз'єму ТВ2 стабільну напругу 5 В; тимчасово відключити висновок 3 оптрона від решти схеми, підключивши його до контакту «+ 5V» роз'єму ТВ2; тимчасово відключити верхній за схемою висновок резистора R23 (рис. 2) від загального проводу мережевий частини блоку живлення і з'єднати його з контактом «GND» роз'єму ТВ2, і далі підбором опору R23 встановити напругу 2,5 В на виводі 4 IC1.

Зупинимося на призначення інших елементів в схемі на рис. 2. Через чотири включених послідовно (для зменшення розсіювання кожним резистором потужності) резистора R4.1 ... R4.4 на висновок 7 мікросхеми КА3844В надходить напруга живлення для початкового її запуску, в подальшому в штатному режимі роботи напруга живлення знімається з окремою обмотки трансформатора Т1 і після випрямлення однополуперіодним випрямлячем D2C8 подається на висновок 7. Для отримання вторинної напруги 5 В також застосовується однополуперіодний випрямляч на здвоєному діод D3 і LC-фільтр С11L2C12. Зворотній зв'язок в схемі блоку живлення виконана з використанням оптрона IC1 типу РС123 фірми SHARP. Відстеження рівня вихідної напруги 5 В здійснюється за допомогою трехвиводного стабилитрона (регульованого паралельного стабілізатора) IC3 типу TL431C фірми TEXAS INSTRUMENTS, на керуючий електрод якого через резистивний дільник надходить напруга +5 В. Розглянемо випадок, коли вихідна напруга +5 В підвищується. При перевищенні заданого дільником рівня на керуючому виведення стабілітрона IC3 він відкривається, і починає протікати струм через світлодіод оптопари. У свою чергу, це призводить до збільшення струму через фототранзистор оптопари, в результаті чого збільшується напруга на вході підсилювача помилки (висновок 2) мікросхеми КА3844В. Це викликає збільшення шпаруватості імпульсів на виході КА3844В і зменшення вихідної напруги ВП. Аналогічні описаним вище, але зворотні за характером процеси відбуваються в імпульсному блоці живлення і при зменшенні рівня вихідної напруги.

Що вийшов з ладу n-канальний польовий транзистор Q1 2SK2750 (Uси = 600 В; Іс = 3,5 А; Р = 35 Вт; S = 3000 мА / В; корпус T0-220F) фірми TOSHIBA можна замінити на транзистор цієї ж фірми 2SK1118 (Uси = 600 В; Іс = 6 А; Р = 35 Вт; S = 3000 мА / В; корпус T0-220F).

У подібних імпульсних блоках харчування в разі виходу з ладу польового транзистора і ШІМ-контролера UC3842 рекомендується перевіряти також елементи, які стоять в ланцюзі затвора транзистора силового ключа.

У більшості моделей мережевих комутаторах, блок живлення видає одне напруга, і з точки зору економії сил і засобів, встановити замість вийшов з ладу блоку живлення готовий, з необхідними характеристиками, буде куди більш правильним і виправданим рішенням. З іншого боку, якщо фахівець електронник буде часто вдаватися до практики блочного ремонту, це неминуче призведе до деградації і втрати кваліфікації до такої міри, що метод блочного ремонту вже не допомагатиме через нездатність не тільки локалізувати несправність, але і визначити причину її появи .