Riparazione alimentatore switching

[giuseppem94]

Salve a tutti,
sto riparando una scheda che aveva l'IC ice3b0365j e la relativa resistenza di sensing bruciata. Sostituto sia IC che resistenza, acceso ma va in protezione. Ho eliminato tutti i carichi al secondario del trasformatore, il circuito non andava più in protezione, le tensione in uscita sono ragionevoli, ma se applico un carico da 20mA ritorna in protezione. Dopo svariate prove, tra cui ho anche sostituito l'IC, adesso anche senza carico va in protezione. In più a vuoto sia l'IC che il trasformatore riscalda leggermente.

Come potrei procedere?
Al secondario ormai c'è solo il circuito di feedback

Il circuito è molto simile all'applicazione tipica riportata sul datasheet.

Ho provato a sostituire tutti i componenti quindi fotoaccoppiatore, tl341, condensatori sia al primario che al secondario...ma nulla...il problema persiste

Possibile sia proprio il trasformatore? Per testarlo mi serve per forza un ring tester? La scheda si è guastata dopo un temporale.

Grazie

[banjoman]

Se dici che hai sostituito tutti i componenti meno il trasfo, quello che resta come indiziato ... e' il trasfo.

In realta' non avresti dovuto cambiare tutti i componenti in una volta, perche' cosi' non si sapra' mai quale era guasto.

Il ring test, se hai un oscilloscopio, e' abbastanza facile da fare: togli il trasfo dal circuito, metti in parallelo al suo primario un condenatore (diciamo tra 10 nF e 100 nF).
Colleghi il tutto a un generatore di onde quadre sufficientemente potente (impedenza di uscita compresa tra 50 e 600 ohm a ampiezza sufficiente, diciamo almeno qualche Vpp) e frequenza 1-10 kHz (la frequenza non e' fondamentale, basta che ti dia il tempo di vedere se dopo i fronti di salita o discesa della quadra "vedi" qualcosa)
In parallelo sempre al primario colleghi l'oscilloscopio. Gli altri avvolgimenti li lasci aperti (non collegati)
Se il trasfo e' buono, dovresti vedere, al seguito di ogni fronte di salita o discesa della quadra, un'oscillazione (ringing) di almeno 10 o 20 oscillazioni smorzate. Prova con valori di capacita' diversi (da 10 nF a 0.1 uF) perche' non sappiamo a priori l'induttanza del primario.
Se non ne vedi neanche una oppure una o due, il trasfo e' da buttare.
Non so a che frequenza lavori quello switching, la capacita' da mettere in parallelo dipende dalla frequenza di lavoro. puoi provare con condensatori da 10nF fino a 0.1 uF
Per verificare la bonta' della misura, puoi cortocircuitare uno degli altri avvolgimenti: il ringing dovrebbe sparire del tutto (indice di avvolgimento secondario in corto).
Quando vedi un ringing, tipicamente sara' alla frequenza di risonanza. Puoi anche provare senza nessun condensatore: regola il generatore di segnali per una forma d'onda sinusoidale. Parti da 10 kHz e osserva il segnale ai capi del primario con l'oscillo.
Dovrebbe aumentare gradualmente a mano a mano che aumenti la frequenza (potresti arrivare anche a 100 kHz e oltre) e poi diminuire. Il picco dell'ampiezza e' la frequenza di risonanza.
Se la frequenza di risonanza e' molto diversa da quella alla quale dovrebbe funzionare lo switching, al 99% il trasfo e' difettoso.

Tieni presente che devi valutare se tutto il lavoro necessario valga il costo rispetto a cambiare la scheda e amen.

Max

[giuseppem94]

Ho cambiato i componenti uno alla volta cercando di trovare il colpevole. Alcuni erano sulla scheda stessa e quindi li ho invertiti di posizione ma senza risultato. Purtroppo ho un oscilloscopio ma non un generatore di funzioni.

Sulla rete di snubber ho un peak clamp, pkc136 che non riesco a misurare, ma anche scollegandolo non cambia nulla.

Non sto guardando il lato economico, sono un appassionato di elettronica, il tempo impiegato è piacere e in caso di esito positivo soddisfazione.

Un ipotetico problema alla rete di feedback della tensione, lo escludo, perché in quei pochi tentativi a vuoto in cui tutto funzionava, le tensione erano ok.

l'IC in questione è alimentato da un diodo e da uno zener con relativa resistenza, oltre che da un condensatore di livellamento. La tensione di alimentazione si aggira intorno ai 17v ed è quindi entro i range giusti di funzionamento.

Davvero non è rimasto quasi nulla, ci sto sbattendo la testa da due giorni.

La scarica che ha subito la scheda forse, ipotizzo, ha attraversato fusibile, trasformatore, IC e relativa resistenta di sensing, mandando in corco una o più spire sul primario.

Il resto della scheda sembra funzionare, ho provato a fornire alimentazione esterna.

[banjoman]

Se ha brucitato anche la resitenza di sensing sicuramente la scarica si e' propagata anche sugli altri avvolgimenti.
L'integrato era sano?
Se dici che anche col secondario scollegato non oscilla piu' (hai un oscilloscopio spero) e dato che il primario e' pilotato on/off dal mosfet dell'IC, mi sa che non restano molte alternative.

Prova col secondario scollegato e controlla con un oscilloscpio le forme d'onda a capi dei due primari. Devi fornire una tensione di feedback congrua al pin "FB". Che valore di tensione? Si dovrebbe desumere dal datasheet dell'IC (benvenuto nel mondo degli alimentatori switching )
ATTENZIONE: siccome il primario e' connesso alla rete, DEVI usare un oscilloscopio isolato da terra (non sto a spegarti il perche', presuppongo tu lo sappia il motivo). INOLTRE: le misure sul primario sono a tensione di rete, devi fare molta attenzione a non danneggiare te stesso e l'oscilloscopio.

In alternativa tira via il trafo e vai di ringing test...

Max

[giuseppem94]

l'IC era bruciato così come la resistenza di sensing.
Finora al secondario ho lasciato solo il circuito di feedback collegato e l'IC continua ad andare in protezione. Proverò domani a scollegare completamente il secondario.

A proposito, senza feedback sulla tensione, l'IC oscilla lo stesso?

[banjoman]

No, senza feedback andrebbe in burst mode o comunque non oscillerebbe.
Devi arrangiare un accrocchio tale che al pin FB abbia una tensione che gli faccia capire che "dall'atra parte" e' tutto OK. Credo possa bastare una tensione fissa e un trimmer.
Dovrei esaminare il datasheet dell'IC per capire come "caxo" funziona.
Di IC simili ce ne sono millemila. E" uno dei motivi per cui ODIO gli alimentatori switching.

Max

[giuseppem94]

Bene, grazie delle informazioni. Vedrò di costruirmi un ring tester, strumento sicuramente utile anche se lo userei poche volte.
Sto valutando di sostituire tutta la parte alimentazione. Al secondario ho due tensione, una di circa 8v DC (serve principalmente ad alcuni 7805) che è quella controllata dal circuito di feedback e un'altra più elevata che alimenta un 7812 e qualcos'altro. La seconda tensione la potrei ricavare contando il numero di spire sul secondario.

Eventualmente se trovassi una spira in corto sul primario? Potrei tentare di riavvolgere a mano il trasformatore?

[banjoman]

Gli 8 V Dc per il 7805 sono congrui. Per il 7812 ipotizzo una Vdc di almeno 16/18V.
Ergo: in caso di disperato bisogno, ti procuri un trasfo con i secondari adeguati e vai sicuro.

Riavvolgere il trasfo: devi rompere il circuito magnetico (separare i due nuclei), e poi (sempre che non sia resinato) misurare le sezioni degli avvolgimenti, il num di spire e rifare tutto.
Non e' un lavoro impossibile, molti lo fanno. Ma nel tuo caso non credo valga economicamente la pena.
Per diletto e a scopo di apprendimento invece sicuramente si'.

Per dirtene una: io sono alle prese da 1 settimana con un trasfo di un oscilloscopio Tektronix.
Il maledetto si rifiuta di oscillare (e' un circuito antico, del tipo a oscillatore sinusoidale, 4 componenti in croce)
Alla fine di innumerevoli prove, io e altri colleghi siamo giunti alla conclusione che il trasfo e' in perdita.

Sul primario ha 3 o 4 spire. Sul secondario... 1200! (eroga 1500 V). Mi ci vedi tu ad avvolgere 1200 spire? A mano? Pfff....

Max

[giuseppem94]

Scusa se sono insistente, "ti procuri un trafo adeguato" cosa intendi? Del tipo per alimentatori switching oppure "normale" 50 Hz?

Avvolgere 1200 spire.... è la volta buona per fare un avvolgispire comandato da arduino, tempo fa vidi qualche progetto interessante ....sempre se l'uso di Arduino sia gradito....

[banjoman]

Normale a 50 Hz. E vivi felice
Per dirne una: tutti gli apparecchi alimentati a switching, dopo meno di 5 anni sono "morti".
Gli apparecchi che usano il classico trasfo 50 Hz vivono felici ancora adesso. Parlo di apparecchi audio Hi-Fi blasonati degli anni '80, esempi: un registratore a cassette Marantz del 1988, un hub/repeater LAN aquistato nel 1999 e svariati altri strumenti.
Gli switching se ben fatti durano anche loro. Peccato pero' che siano attualmente quasi tutti costruiti al risparmio a oltranza. E i risultati si vedono.
Un mio oscilloscopio Tektronix ha un alimentaore switching. Massiccio. Funziona benone. Una pecca: e' del 1980 Costruito come si deve
Chi ha un avvolgispire me lo dica subito che gli mando il trafo

Max

Una osservazione: a che serve avere gli alimentatori switching ad alto rendimento (e alto tasso di guasto) se poi ora tutti incitano a NON tenere gli eletrodomestici et similia in stand-by al fine di risparmiare?
Fateci caso: dove e' il pulsante di OFF che spegne tutto? Non c'e'.
Devi staccare la spina. Ammesso che tu ne abbia voglia.
Gli alimentatori "classici" invece il pulsante OFF ce l'hanno eccome. E quando e' OFF e' OFF vramente.
Ci sono casi limite dove l'alimentatore viene posto OFF sul secondario. Il primario resta semrpe alimentato, ma a vuoto. Tipo il mio hub LAN o l'alimentatore del mio graphic equalizer. Ma, oltre che a consumare meno di uno switching in stand-by, ripeto, sono attivi da... 25 anni