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| infosammlung:reparieren_von_schaltnetzteilen [2022/09/06 20:59] – [Systematische Vorgehensweise] wanja | infosammlung:reparieren_von_schaltnetzteilen [2022/10/23 22:58] (aktuell) – [Systematische Vorgehensweise für Flyback-Wandler] wanja | ||
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| + | <WRAP warning> **ACHTUNG: // | ||
| - | <WRAP warning> | + | * Dieser Kram hier ist **//Expert only// |
| - | **ACHTUNG: // | + | * Egal was ihr tut, bitte **achtet auf eure eigene elektrische Sicherheit**. Das heißt insbesondere, |
| - | | + | * Man hat eine offene Elektronik auf dem Tisch liegen, bei der hohe Wechsel- und Gleichspannungen anliegen. Typischweise sind dies 230V Wechselspannung und gleichzeitig an anderen Punkten 325V Gleichspannung. Diese Spannungen sind bei Berührung **lebensgefährlich!** |
| - | * Egal was ihr tut, bitte **achtet auf eure eigene elektrische Sicherheit**. Das heißt insbesondere, | + | * Mit **Trenntrafo** |
| - | * Man hat eine offene Elektronik auf dem Tisch liegen, bei der hohe Wechsel- und Gleichspannungen anliegen. Typischweise sind dies 230V Wechselspannung und gleichzeitig an anderen Punkten 325V Gleichspannung. Diese Spannungen sind bei Berührung **lebensgefährlich!** | + | * Ab dem Moment, an dem man mit Trenntrafo(s) arbeitet, **verlieren FIs ihre Schutzwirkung!**. Schädlich sind FIs weiterhin nicht, aber sie schalten im Zweifelsfall nicht ab, sind also nutzlos und wiegen in falsche Sicherheit. |
| - | * Mit Trenntrafo zu arbeiten ist obligatorisch, | + | |
| - | * Ab dem Moment, an dem man mit Trenntrafo(s) arbeitet, **verlieren FIs ihre Schutzwirkung!**. Schädlich sind FIs weiterhin nicht, aber sie schalten im Zweifelsfall nicht ab, sind also nutzlos und wiegen in falsche Sicherheit. * Bei falscher Beschaltung ist es leicht, die blanken Metallteile (u.A. BNC-Stecker!) von Oszis oder anderen Laborgeräten auf lebensgefährliche Spannungen zu legen | + | * Sobald man mit einer Messpitze (z.B. vom DMM) angetastet hat, wird die zugeörige andere Messspitze evtl. gefährlich! |
| - | * Sobald man mit einer Messpitze (z.B. vom DMM) angetastet hat, wird die zugeörige andere Messspitze evtl. gefährlich! | + | |
| * Für diesen Text wird keienerlei Gewähr auf Richtigkeit. Ihr handelt immer in euere eigenen Verantwortung! | * Für diesen Text wird keienerlei Gewähr auf Richtigkeit. Ihr handelt immer in euere eigenen Verantwortung! | ||
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| ===== Benötigte Werkzeuge ===== | ===== Benötigte Werkzeuge ===== | ||
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| * ein paar Ersatzlasten (z.B. Glühbirnen/ | * ein paar Ersatzlasten (z.B. Glühbirnen/ | ||
| * Eine Serienprüflampe | * Eine Serienprüflampe | ||
| + | * Hilfreich: Wasserfester Stift, um Netzbezeichnungen auf die Platine zu schreiben | ||
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| ===== Links + Videos ===== | ===== Links + Videos ===== | ||
| - | * ?? Übersicht (engl. by a german guy) [[https:// | + | * Generelle Übersicht über Schaltnetzteile: |
| + | * Sehr gut: Diode gone wild: | ||
| + | * [[https:// | ||
| + | * [[https:// | ||
| + | * [[https:// | ||
| + | * Naja, solala. vielleicht für Et-Technik Studis gut: Übersicht (engl. by a german guy) [[https:// | ||
| * [[https:// | * [[https:// | ||
| - | * | + | * [[http:// |
| Generelle Quellen | Generelle Quellen | ||
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| * [[https:// | * [[https:// | ||
| * [[https:// | * [[https:// | ||
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| Watchlist: | Watchlist: | ||
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| + | ===== Flyback-Wandler und Forward- Wandler ===== | ||
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| + | Es gibt Flyback- und Vorwärts-Wandler. Bei den Flyback-Wandlern wird die Energie im Kern des Trafos zwischengespeichert, | ||
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| + | Bei Forward-Wandlern hingegen fließt der Strom durch die Sekundärspule während die Primärspule bestromt ist. | ||
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| + | Flyback-Netzteile sind für kleinere Leistungen bis ca 150W((Quelle: | ||
| - | ===== Systematische Vorgehensweise ===== | + | ===== Systematische Vorgehensweise |
| Es gibt vielleicht schnellere Varianten, Defekte zu erkennen. Das hier ist der Ansatz, sich systematisch durchzudebuggen. Für Schnellmethoden siehe unten | Es gibt vielleicht schnellere Varianten, Defekte zu erkennen. Das hier ist der Ansatz, sich systematisch durchzudebuggen. Für Schnellmethoden siehe unten | ||
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| Folgende Fragen klären: | Folgende Fragen klären: | ||
| - | - Kommt Strom überhaupt aufs Board? (Netzzuleitung, | + | |
| - | - Saft drauf: Kommen hinten | + | |
| + | - Saft drauf: Kommen hinten | ||
| + | - Kurzer Google-Check: | ||
| - Ist der Weg bis zum Gleichrichter in Ordnung? Durchgang prüfen. | - Ist der Weg bis zum Gleichrichter in Ordnung? Durchgang prüfen. | ||
| - | * Sicherung, falls vorhanden | + | * Sicherung, falls vorhanden |
| * Drosselspule hat Durchgang? | * Drosselspule hat Durchgang? | ||
| * (Entstörkondensatoren, | * (Entstörkondensatoren, | ||
| - | - Sind die Gleichrichterdioden alle funktionsfähig (Durchlass- und Sperrrichtung)? Mit Diodentester durchmessen | + | - Sind die Gleichrichterdioden alle funktionsfähig? (Durchlass- und Sperrrichtung!) (FIXME : hier wär ein Prinzipbild nett) Dazu: |
| + | * Mit Diodentester durchmessen: | ||
| + | * Antastpunkte: | ||
| + | * Besteht hinter dem Gleichrichter ein Kurzschluss? | ||
| + | * Achtung: Falls der Kurzschluss hinter dem Gleichrichter sitzt, dann scheinen die Dioden keine Sperrrichtung zu haben, sondern zeigen in beide Richtungen eine Diodenspannung | ||
| - Ist der Elko dahinter i.o.? (Schluss, Kapazität, ESR prüfen) Am besten mit LCR-Meter + | - Ist der Elko dahinter i.o.? (Schluss, Kapazität, ESR prüfen) Am besten mit LCR-Meter + | ||
| - Saft drauf und mit DMM Spannungen messen: | - Saft drauf und mit DMM Spannungen messen: | ||
| * 230V ~ bis zum Gleichrichter | * 230V ~ bis zum Gleichrichter | ||
| - | * 320V = am Siebkondensator | + | * 320V = am Siebkondensator. Wenn die DC-Spannung signifikant darunter liegt und ein AC-Anteil messbar ist, sind die Siebkondensatoren futsch/ |
| - | - Wie viele Netzteile sind auf der Platine? | + | - Wie viele Netzteile sind auf der Platine? |
| - | - Den Regler | + | * Die Netzteile kann man gut finden, indem man die Trafos identifiziert. Jedes Netzteil hat einen Trafo. Aber vorsicht, es gibt einige Spielarten: |
| + | * Tipp: die Größe des Trafos gibt oft einen Hinweis auf die Ausgangsleistung | ||
| + | * Manche Geräte (z.B. Audio-Verstärker) haben ein kleines Standby-Netzteil, | ||
| + | * Manche Designs verwenden beim Hauptnetzteil für die Steuerung der Schalttransistor(en) einen kleinen Signaltransformator. Dieser kann dann auch als Primär/ | ||
| + | * Manche Netzteile haben eine //Active Power Factor Correction// | ||
| + | * Manche Entstördrosseln zur Gleichtaktunterdrückung (common mode rejection) sehen aus wie Trafos bzw. sind ja auch Trafos. Sie sitzen aber vor dem Brückengleichrichter auf der AC-Seite. Der AC-Teil ist meist sehr übersichtlich, | ||
| + | - Welches Netzteil liefert keine Spannung? | ||
| - Gibt es einen Abschaltmechanismus (z.B. für Standby?) | - Gibt es einen Abschaltmechanismus (z.B. für Standby?) | ||
| - | * Tipp: Jedes Logik- Signal, das von der sekundärseite | + | * Tipp: Anzahl Optokoppler: Jedes Logik- Signal, das von der Sekundärseite |
| - | - Taktet der Schaltregler? | + | * Wenn das Hauptnetzteil keine Spannung liefert, das Standby-Netzteil aber schon, dann kann es einfach abgeschaltet |
| - | * Falls ja, nächsten Punkt überspringen | + | - Den Regler finden und identifizieren, |
| - | - Wenn der Schaltregler nicht läuft, den Bootstrap anschauen: | + | * Wird die Primärwicklung über einen bzw. mehrere separate(n) Schalttransistor(en) geschaltet, oder ist der Transistor im Regler integriert? \\ (=Wo ist die Primärspule angeschlossen? |
| - | * Ladewiderstände | + | - Taktet der Schaltregler? |
| - | * Ladevorgang | + | * Mit !!**Trenntrafo**!! und **Oszi** mit **10x-Tastkopf** |
| + | * Wenn **der Schaltregler | ||
| + | * Tipp: hat man keinen Schaltplan, dann kann man sich vom Trafo aus vorarbeiten: | ||
| + | * Typischerweise | ||
| + | * Wenn es einen Abschaltmechanismus gibt, greift dieser oft hier ein. (–> verleiche ggf. Schaltplan, Datenblatt des Schaltreglers!) | ||
| + | * Falls die Spannung etwa 0V ist: Wie wird der Pufferkondensator (Holdup Capacitance) geladen? Es gibt verschiedene Mechanismen: | ||
| + | * Trickle Charge Resistor: Für den initialen Anlauf wird manchmal ein großer Ladewiderstand (oft auch mehrere in Reihe, einige zig kOhm) eingesetzt, der von HotVCC (=+320V) kommt + Pufferkondensator (Messen mit Oszi, ggf. Kapazität + ESR mit LCR Meter) | ||
| + | * Manche Schaltregler haben einen eingebauten Startup Circuit, d.h. sie laden den Pufferkondensator selbst auf (ist energieeffizienter). –> Vergleiche mit dem Datenblatt des Schaltreglers | ||
| + | * Sind mehrere Netzteile auf der Platine, wird die Auxilliary Voltage oft zentral erzeugt und verteilt. | ||
| + | * Wenn der Schaltregler angelaufen ist, wird die Auxilliary Voltage üblicherweise über eine Auxilliary Winding | ||
| + | * Kommt da was? | ||
| + | * Ist die Diode OK? | ||
| + | * Achtung: bei mehreren Netzteilen mit zentraler Versorgungsspannung kann es auch sein, dass die Auxilliary Winding zwar vorhanden ist, aber nur als Feedback/ Overpower Detection / Open-loop-Detection (FIXME : alles drei?) eingesetzt wird. | ||
| - Signalform anschauen am Schalttransistor: | - Signalform anschauen am Schalttransistor: | ||
| * Schaltet der Transistor überhaupt voll durch? | * Schaltet der Transistor überhaupt voll durch? | ||
| + | * Wenn der Schaltregler nur** einen einzelnen Puls **erzeugt, und dann relativ lange (Größenordnung von hunderten ms) gar nichts macht, dann ebenfalls die **Auxilliary Voltage** | ||
| + | * Wenn der Schaltregler eine Salve von mehreren / vielen Pulsen erzeugt, und dann lange Zeit (Größenordnung hunderte ms) nichts, dann ist entweder Sekundärseitig keine Last dran (OK), oder man hat einen sekundären Kurzschluss (Hiccup Mode) | ||
| * Hiccup Mode? –> klingt nach sekundaärseitigem Kurzschluss | * Hiccup Mode? –> klingt nach sekundaärseitigem Kurzschluss | ||
| - | * FIXME : Woran erkenne ich eine open Loop Detection? FIXME : Idee: Optokoppler kurzschließen? | + | * FIXME : Woran erkenne ich eine open Loop Detection? FIXME :< |
| * Idle? Heavy Load? | * Idle? Heavy Load? | ||
| * Evtl. mit Speicheroszi den Einschaltvorgang anschauen. –> läuft der Regler an und stellt dann den Betrieb ein? –> FIXME was sagt mir das? | * Evtl. mit Speicheroszi den Einschaltvorgang anschauen. –> läuft der Regler an und stellt dann den Betrieb ein? –> FIXME was sagt mir das? | ||
| - Kommt die Spannung auf den Sekundärwicklungen an? (ggf. alle Wicklungen!) | - Kommt die Spannung auf den Sekundärwicklungen an? (ggf. alle Wicklungen!) | ||
| * Haben die Wicklungen Durchgang? | * Haben die Wicklungen Durchgang? | ||
| - | * Haben die Wicklungen | + | * Haben die Wicklungen |
| * Welchen Widerstand (Ohmmeter/ | * Welchen Widerstand (Ohmmeter/ | ||
| * FIXME : –> Da kann man Schlüsse ziehen, wenn Wicklungen zu niedrigen Widerstand haben sind sie ggf. durchgebrannt. Siehe [[https:// | * FIXME : –> Da kann man Schlüsse ziehen, wenn Wicklungen zu niedrigen Widerstand haben sind sie ggf. durchgebrannt. Siehe [[https:// | ||
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| * Tipp: Wenn eine Spule zwischen den zwei Dioden hängt, kann man mit dem LCR Meter messen, welche es ist. [[https:// | * Tipp: Wenn eine Spule zwischen den zwei Dioden hängt, kann man mit dem LCR Meter messen, welche es ist. [[https:// | ||
| - Ist die Glättung dahinter OK? Messen mit Oszi, Kondensatoren mit LCR-Meter messen. Achtung bei parallelgeschalteten Kondensatoren: | - Ist die Glättung dahinter OK? Messen mit Oszi, Kondensatoren mit LCR-Meter messen. Achtung bei parallelgeschalteten Kondensatoren: | ||
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| + | ==== Primärseitiger Kurzschluss ==== | ||
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| + | Wenn es auf der Primärseite einen Kurzschluss gibt, d.h. entweder die Sicherung durch ist, oder man zwischen den L und N-Anschlüssen einen Durchgang messen kann, dann… | ||
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| + | * Grundsätzlich bei Inbetriebnahme eine Serienprüflampe verwenden, d.h. eine 230V-Glühbirne wird in Serie mit dem Gerät geschaltet. Wenn das Gerät einen Kurzschluss macht, leuchtet die Lampe. Während die Serienprüflampe dran ist, kann die Sicherung provisorisch überbrückt werden. | ||
| + | * Nach dem Kurzschluss suchen: | ||
| + | * Kondensatoren vor dem Gleichrichter | ||
| + | * Gleichrichterdioden | ||
| + | * Siebkondensatoren nach dem Gleichrichter | ||
| + | * Schalttransistor | ||
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| + | (Dieser Abschnitt muss noch weiter ausgearbeitet werden) | ||
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| + | Es gibt ein gutes Video dazu: [[: | ||
| ===== Schnellmethoden ===== | ===== Schnellmethoden ===== | ||
| - | * Mit Föhn anwärmen | + | * Mit Föhn anwärmen |
| - | * Hiccup Mode am Ausgang | + | * Hiccup Mode am Ausgang |
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