Ошибка связи с чипом блока высоковольтного питания
©А. Пахомов (CTTeam, Школа Диагностики Алексея Пахомова).
Пожалуй, профессия диагноста на автосервисе самая интересная: это и творчество, и новые задачи каждый день, и работа со сложным диагностическим оборудованием. Да и вообще, одно дело менять масло и колодки, и совсем другое – искать хитрые дефекты, работать с базами данных, программировать блоки и решать нестандартные задачи. Именно поэтому хорошие диагносты пользуются на автосервисе заслуженным уважением.
Но есть и обратная сторона медали. Это цена ошибки. Если лет двадцать-двадцать пять назад автомобили были намного проще, а запчасти дешевле, то сегодня один электронный блок управления может стоить до ста тысяч рублей. Вот и попробуй-ка, диагност, «приговори» его… Поэтому приходится, как в известной поговорке, сто раз отмерить, и лишь один отрезать.
Именно о таком интересном случае и пойдет речь. Автомобиль – BMW X5, 2004 года выпуска, оснащенный рядным хорошо зарекомендовавшим себя двигателем М54В30. Распределенный впрыск, система зажигания с индивидуальными катушками на каждый цилиндр, в механизме газораспределения применен знаменитый VANOS.
Проблема заключалась в том, что мотор явно «троил», если такой термин вообще применим к рядной «шестерке», а в памяти блока управления двигателем содержался код неисправности P0304 «Cylinder 4 Misfire Detected».
Я всегда считал, что плохо отзываться о своих коллегах непозволительно, однако вынужден сказать, что автомобиль безрезультатно объехал уже несколько автосервисов. По моему мнению, брать подобный автомобиль в работу нужно лишь тогда, когда вы обладаете хорошим диагностическим оборудованием, значительным опытом диагностики более дешевых и простых автомобилей и, самое главное, глубокими теоретическими знаниями о работе двигателя и пониманием происходящих в нем процессов. Иначе диагностика превращается в лотерею: давай попробуем заменить вот это, вдруг поможет? В прошлый раз на такой же машине помогло…
Однако обо всем по порядку.
Что проверяли мастера-диагносты? Логику их мысли понять сложно, но первым делом была заменена катушка зажигания четвертного цилиндра. Почему? На основании каких умозаключений и данных диагностики?
А никаких. Код неисправности P0304 «Cylinder 4 Misfire Detected» многими сканерами расшифровываются как «пропуски зажигания в цилиндре 4», и первым делом летит в мусорницу катушка зажигания. Сколько раз уже было сказано, что «Misfiring» означает «пропуск воспламенения», а не «пропуск зажигания», хотя перевести можно и так, и этак. Но смысл меняется кардинально: прочитав «пропуск зажигания», неопытный диагност сразу горит желанием заменить свечу или катушку. А если прочитать «пропуск воспламенения», то появляется понимание, что к пропуску воспламенения может привести не только дефектная катушка, но и неисправная форсунка, и отсутствие компрессии в цилиндре.
Итак, катушку зажигания и свечу в четвертом цилиндре заменили. Однако к положительному результату это не привело. Тогда было принято решение проверить на стенде форсунки. Надо сказать, решение очень разумное. Но опять непонятно, как выполняли проверку и почему решили заменить форсунку четвертого цилиндра. Но и замена форсунки ничего не дала!
Здесь я замечу, что задача с форсункой решается гораздо проще и даже не требует наличия стенда. Нужно лишь поменять местами форсунки в двух цилиндрах, например, в четвертом и в третьем, и посмотреть, не перекочевали ли пропуски воспламенения в соседний цилиндр. Если нет, то форсунка ни при чем. Если же пропуски в четвертом цилиндре прекратились, а в третьем, наоборот, появились, то виновата именно форсунка. Но конечно же, лучшая проверка форсунок – это специальный стенд.
Хорошо, катушку, свечу и форсунку заменили, и все безрезультатно. По законам жанра остается «железо». И вновь неясно, чем руководствовались неизвестные мастера автосервиса, но клиенту предложили разобрать двигатель и оценить состояние головки блока! Пытливый читатель сразу задастся вопросом «а что, пневмотестер и компрессометр уже отменили», но таким вопросом мастера почему-то не задались.
В результате клиент, потратив кучу времени и неимоверную сумму денег, но так и не получив никакого результата, потерял терпение и поехал искать, как говорят, «нормальную диагностику».
Великому русскому ученому Дмитрию Ивановичу Менделееву приписывают мудрую фразу: «Наука начинается с измерений». А мы чуть перефразируем: профессиональная диагностика начинается со снятия осциллограмм. Когда мы видим на мониторе компьютера графики, которые отображают происходящие в двигателе процессы, мы можем делать выводы. И главное, выводы совершенно обоснованные!
Автомобиль перед нами. Да, один из цилиндров явно не работает, это видно и слышно даже без диагностического оборудования. На самом деле найти неисправный цилиндр – одна из самых простых задач для диагноста. «Троение» означает по сути лишь то, что условия работы в цилиндрах попросту отличаются, нужно лишь найти причину этого отличия. А причин, собственно, всего-то три: механическая часть двигателя, система зажигания, форсунка.
С чего начнем нашу работу? Конечно, проверять придется все последовательно, но так как двигатель оснащен системой зажигания с индивидуальными катушками, то проще всего начать проверку именно с них. Например, оценить при помощи мотортестера первичное напряжение и сравнить его в исправном и неисправном цилиндрах. Логично? Да! Делаем.
Это осциллограмма первичного напряжения в катушке первого цилиндра, в котором никаких проблем нет:
Замечательно задумана система зажигания на двигателях BMW! Многоискровое зажигание, в одной пачке целых семь искр! Проанализировав осциллограмму, несложно сделать несколько выводов:
- напряжение питания на катушке 13,95 В. Это очень даже хорошо, с высокой долей вероятности никаких проблем с питающим напряжением катушек зажигания и зарядкой аккумуляторной батареи нет;
- время накопления энергии в катушке 2,5 мс;
- все семь искр имеют место;
- время горения последней искры 1,5 мс. Замечательный показатель, на всех бы двигателях так!
Обратим внимание на важный нюанс. Самое начало процесса накопления энергии в катушке – это момент, когда замыкается ключ в блоке управления. Напряжение в этот момент представляет собой не что иное, как падение напряжения на электронном ключе, коммутирующем первичную цепь. На осциллограмме первичного напряжения в исправном цилиндре оно составило 0,65 В. Это нормальное значение, приблизительно такое же наблюдается на большинстве осциллограмм исправных систем зажигания.
А теперь снимаем осциллограмму первичного напряжения на катушке четвертого цилиндра, в котором наблюдаются пропуски воспламенения смеси:
Але, ребята! Какие клапана, какие форсунки? Зачем снимать головку блока? Возьмите в руки мотортестер и увидьте эту картину своими глазами! Прошу прощения, это я обращался к тем мастерам, о которых рассказал выше.
А мы продолжим наши рассуждения. Какие выводы можно сделать, глядя на эту осциллограмму? Начнем с того, что она совершенно ненормальная и напоминает осциллограмму первичного напряжения весьма отдаленно. Почему же прежние диагносты решили, что искра есть? Возможно, они проверяли ее визуально, вынув катушку и вставив в нее свечу. Визуально искра наблюдаться будет, ведь пробой воздушного промежутка на осциллограмме явно имеет место. А вот то, что поджигает смесь – горение искры – напрочь отсутствует.
Здесь, пожалуй, немного остановимся и вспомним о том, что для воспламенения топливно-воздушной смеси необходимо приложить к ней определенную энергию. Если подведенная энергия ниже той, которая нужна для гарантированного поджига смеси, то воспламенение может и не произойти. Поэтому искра должна не просто возникнуть, но и гореть достаточно продолжительное время. На своих занятиях я объясняю это совсем просто: смесь поджигается не пробоем искрового промежутка, а горением искры. И если искра не горит, то и смесь не воспламенится: слишком уж ничтожно время высоковольтного пробоя.
Считается, что время горения, необходимое для уверенного воспламенения, должно составлять не менее 0,8..1,0 мс. Чем выше значение времени горения искры, тем выше вероятность успешного воспламенения, особенно на переходных режимах и режимах большой нагрузки. Именно поэтому именитые производители, и BMW в том числе, используют так называемое многоискровое зажигание: формируется не одна искра, а целая пачка. В нашем случае это пачка из семи искр, следующих друг за другом.
В общем-то все, проблема найдена, но есть еще один интересный нюанс. Давайте обратим внимание на напряжение в момент начала процесса накопления энергии в катушке. Не говоря уже о том, что форма этого процесса совершенно не соответствует норме, выясняем, что напряжение это составило целых 1,27 В.
Напряжение на ключе высокое, на осциллограмме явно видно срабатывание схемы ограничения тока первичной цепи, накопление энергии в катушке практически отсутствует. В какую сторону копать? Конечно, в сторону электронного блока управления двигателем, ведь все перечисленные вещи задаются именно в нем.
Возвращаемся к автомобилю. Блок управления двигателем находится в контейнере, расположенном между моторным щитом и салоном:
Вскрываем контейнер, извлекаем блок управления, разбираем его и рассматриваем плату. Легко обнаруживаются шесть одинаковых транзисторных ключей, по опыту ремонта электронных блоков однозначно идентифицируемых как ключи управления катушками зажигания. Не будем усложнять себе задачу, а просто воспользуемся банальным методом сравнения. Для этого при помощи мультиметра измерим значение сопротивления между выводами каждого ключа и сравним их. У пяти ключей сопротивление оказалось на уровне 27 – 28 МОм, а у одного – 3МОм. Все, задача решена окончательно, вот неисправный транзисторный ключ:
Осталось найти ему замену и отремонтировать блок. Это несложно. В отечественных блоках управления Микас7.х, Январь7.2, BOSCH 7.9.7, VS5.6 тоже используются подобные электронные ключи, управляющие катушками зажигания. Все они взаимозаменяемы. Можно использовать любой из аналогов:
BTS2140-1B Infineon
IRGS14C40L IRF
ISL9V3040S3S Fairchild Semiconductor
STGB10NB37LZ STM
NGB8202NT4 ON Semiconductor
HGT1S14N36G3VLS Intersil
Под рукой оказался первый из этого списка, BTS2140-1B. Запаиваем его в плату, собираем блок управления и устанавливаем на автомобиль. Надо ли говорить, что двигатель мягко «зашелестел» всеми шестью цилиндрами.
Подведем итог. Если честно, то ничего мудрого и виртуозного мы не сделали. Проверка системы зажигания путем съема осциллограммы напряжения первичной цепи – это одна из базовых операций при диагностике двигателя. Она выполняется практически любым мотортестером. Осциллограмма первичного напряжения отражает все дефекты, возникающие в системе зажигания, а умение анализировать эту осциллограмму – один из базовых навыков автодиагноста.
Особенно просто решаются задачи, подобные только что рассмотренной. Почему? Потому что здесь прекрасно работает метод сравнения. Мы просто снимаем осциллограмму сначала в исправном, а затем в неисправном цилиндре и сопоставляем их. Такой метод широко используется при экспресс-диагностике двигателя, которую позволяют выполнять многие мотортестеры. Нам даже не принципиально, правильно ли выглядит форма осциллограммы, нам важно то, что она одинакова (или наоборот, различна) в разных цилиндрах.
Открытым остался вопрос о квалификации диагностов, работавших с автомобилем до нас. Самое грустное то, что они уже было «приговорили» двигатель к разборке, которая ничего бы не принесла, кроме потерянного времени, усилий и денег. Не говоря уже о репутации сервиса. Как можно выносить столь серьезные вердикты, не будучи на сто процентов уверенным в своей правоте? Не знаю…
КОНФЕРЕНЦИЯ СТАРТКОПИ
Принтеры, копировальные аппараты, МФУ, факсы и другая офисная техника:
вопросы ремонта, обслуживания, заправки, выбора
0. Zluk 21.06.18 11:02
Аппарат при инициализации выдает "Сбой подключения кабеля механизма печати" потом "Ошибка связи с механизмом". Открыл боковую крышку визуально все шлейки и провода подключены не повреждены. Кто сталкивался с этим? Поиском пока ничего не нашел.
1. _MAVR_ 21.06.18 11:13
В последнем аппарате с такой надписью был залит энжин..
2. Zluk 21.06.18 11:19
У меня аппарат вроде ничем не заливали. Шлейка может сдохнуть? у меня нечем к сожалению проверить.
3. Scuzzy 21.06.18 11:22
Zluk (2): Шлейка - это то, на чем (с чем) собак выгуливают) А статичный (без мех. перемещений) шлейф - дохнет редко.
4. Zluk 21.06.18 11:23
Шлейф с форматера можно прозвонить тестером?
5. Zluk 21.06.18 11:29
Я этот аппарат совсем не знаю. Данная модель у меня в первые. Судя по виду гоняли ее конкретно. Кроме шлейфа что еще можно проверить?
6. Scuzzy 21.06.18 11:59
(5) Ничто не мешает вам открыть траблшутинг мануал и потрах познать его поближе. В т.ч. по кросс-схеме, например (с. 169-170).
(0) М501n или M501dn (DC-контроллеры разные)?
А зайти на вебморду и глянуть номер ошибки в Event log'е - не судьба? А то ведь ошибок 55.хх - там целый выводок.
7. _MAVR_ 21.06.18 12:02
Ищи донора, другого сейчас сложно советовать
8. Zluk 21.06.18 12:07
Донора в обозримом будущем не предвидится. Пойду тра. познавать мануал. Хотя учитывая цены на ролики подачи для этого аппарата клиент наверное вообще откажется.
9. _MAVR_ 21.06.18 12:13
Я так понимаю сабж при включпнии не двигает ни одним приводом, но компом определяется.
Из простого - проверить питание энжина с БП.
10. Zluk 21.06.18 12:21
11. Scuzzy 21.06.18 12:26
Судя по (10) в ответ на (9) и по (8) в ответ на (6)+(7) - несите, если не починим, так хоть отдиагностируем.
12. Zluk 21.06.18 13:27
Издеваться не обязательно. Я конечно не технический гений как вы но все же.
Принтеры, копировальные аппараты, МФУ, факсы и другая офисная техника:
вопросы ремонта, обслуживания, заправки, выбора
Переход в графическую версию
После переупаковки банок или производстве других видов ремонта аккумуляторной батареи ноутбука пользователи довольно часто сталкиваются с неприятным явлением – мобильный гаджет прекрасно работает от сети, но не работает от аккумуляторов. Батарея при этом не заряжается. В большинстве случаев это связано с тем, что контроллер заблокировал батарею.
С чего начать как найти нужную схему
Самый лучший вариант ремонта – если имеется схема на конкретный блок питания. На самом деле все несколько сложнее. Производители не прикладывают к документации на блоки питания принципиальных схем. Приходится их искать в интернете. Проблема в том, что даже известные изготовители не проявляют энтузиазма в выкладывании напоказ своих разработок, а небольшие фирмы из Юго-Восточной Азии вообще не имеют своих сайтов. Приходится собирать по всей сети то, что нашли и выложили энтузиасты. И если для компьютерных блоков питания схему найти относительно просто, то для импульсников, предназначенных, например, для питания LED-лент, дело обстоит сложнее.
Так, для блока питания SKS-320 при запросе схемы известная поисковая система выдает только одну адекватную картинку (явно нарисованную добровольцем из Китая). На примере этого устройства далее и будет описан алгоритм поиска неисправности.
Для других источников схемы может не найтись вовсе. В таком случае лучший выход – срисовать схему с платы самостоятельно. Это требует определенной квалификации – надо, как минимум, знать, как выглядят электронные компоненты, а также приблизительно представлять ожидаемый результат. Для этого надо знать, по какой схемотехнике выполняются блоки питания. В целях облегчения работы можно на плате пометить маркером дорожки питания и пронумеровать элементы (если они уже не пронумерованы).
Другой путь – найти подобную схему, которая может полностью и не совпасть с реальным блоком, но это лучше, чем ничего.
Дежурное напряжение блока питания
Дальше надо проверить наличие дежурного напряжения. Оно служит для питания участка схемы материнской платы, ответственного за алгоритм пуска компьютера. Другое предназначение источника StandBy-питания - запитка схемы генератора импульсов БП. Проверить его надо на контакте 9 разъема материнской платы (ATX24 или ATX20). Там должно быть около 5 вольт.
Также надо проверить наличие напряжения питания (около 12 вольт) на схеме формирования импульсов. Если она выполнена на микросхеме TL494 (очень распространенный случай), то можно измерить напряжение на 12 выводе.
Если обнаружены проблемы, то без принципиальной схемы БП не обойтись. Дежурное напряжение формируется в большинстве случаев с помощью дополнительного преобразователя, но он может быть выполнен по самым различным схемам. В качестве примера приведен участок, формирующий питание Stand By.
Генератор выполнен на транзисторе. В цепь обратной связи включена обмотка генератора. Импульсы трансформируются во вторичные обмотки, выпрямляются. На питание микросхемы идет нестабилизированное напряжение, на матплату – стабилизированное линейным регулятором. Наиболее вероятная причина нерабочего состояния такого генератора – выход из строя одного из полупроводниковых приборов (транзисторов, диодов). Обнаружить проблему можно измерением режимов полупроводников, а в случае обнаружения сомнительных значений напряжений на выводах – выпайкой и прозвонкой конкретного элемента.
Как можно проверить ИБП
Если есть сомнения, можно проверить работу ИБП. Для этого его надо включить под нагрузкой – некоторые источники на холостом ходу просто не запускаются. В качестве эквивалента можно применить автомобильные лампочки, если блок рассчитан на выходное напряжение 12 вольт, или другие лампочки накаливания, соединяя их последовательно и параллельно для создания требуемой нагрузки. Если подходящих ламп нет, можно составить нагрузку из резисторов необходимого сопротивления и потребной мощности.
Для простой проверки работоспособности ток через лампы должен быть хотя бы 5..10% от номинала ИБП. Если источник с принудительным охлаждением, надо нагрузить его так, чтобы ток составил не менее половины максимально допустимого (а лучше – ближе к верхнему пределу). Это нужно, чтобы заставить сработать реле температуры для проверки включения вентилятора.
Выпрямитель
Если предохранитель не перегорает, надо проверить работу высоковольтного выпрямителя. В режиме измерения переменного напряжения надо измерить входное напряжение (оно должно быть около 220 вольт, точки измерения указаны красными стрелками). На выходе должно быть около 310 вольт (зеленые стрелки, измерять в режиме постоянного напряжение).
Если выходное напряжение при нормальном входном значительно отличается от 310 вольт, велика вероятность, что вышел из строя один или несколько диодов (хотя не исключено, что неисправен оксидный конденсатор или варистор, включенный параллельно ему, если имеется).
Элементы надо выпаять и прозвонить в режиме проверки диодов. В одну сторону тестер должен показывать сверхвысокое сопротивление, в другую – какое-то конечное. Неисправные диоды надо заменить такими же или аналогичными.
Для каких задач нужно обнулять контроллер
Основная задача процедуры обнуления контроллера – это его разблокировка и восстановление работоспособности ноутбука, как мобильного устройства, питающегося от аккумуляторов. При этом также решается несколько побочных, но важных задач. Во время сброса можно (и нужно) установить паспортное значение емкости АКБ, а если точно известно фактическое – то и его (у новых элементов можно считать обе емкости равными, хотя это на совести производителя). Также можно обнулить счетчик циклов заряда. Это нужно для ведения правильной статистики и отслеживания в дальнейшем состояния батареи – утилиты контроля АКБ берут данные от контроллера.
Вопреки распространенному мнению, контроллер не отключает батарею по достижении определенного количества циклов разряд-заряд, поэтому для этих целей периодически обнулять счетчик не нужно.
Возможные неисправности БП и способы их устранения
Для поиска неисправностей в компьютерном БП необходим определенный набор приборов. По внешним признакам определить проблему получится далеко не всегда. Необходим, как минимум, мультиметр. Наличие осциллографа крайне приветствуется.
Перед началом диагностики блока питания надо окончательно убедиться, что проблема в нем. Для этого надо снять с материнской платы самый большой разъем (в 20 или 24 контакта), замкнуть на нем проволочной перемычкой (скрепкой) черный и зеленый провода, сымитировав сигнал запуска от материнской платы. Если блок питания запустился (это слышно по гулу вентилятора), надо лишь измерить все выходные напряжения. Если они в порядке, то причина не в БП. Если что-то пошло не так и источник не стартует, значит, не работает именно блок питания.
Калибровка - есть ли от нее смысл при блокировке
Иногда происходит путаница понятий и сбросом называют также калибровку контроллера. На самом деле это разные вещи. Калибровка – это привязка уровней заряда, которые контроллер считает 0% и 100% запаса энергии аккумулятора, к фактически существующим границам. Так, если в результате ухода фактической емкости произойдет постепенное «уплывание» пределов, например, от 0% до 5% и от 100% к 95%, то не используемыми останутся 5+5=10 процентов емкости батареи. Это нерационально, и для устранения этого дисбаланса проводят процедуру калибровки.
Она выполняется при полностью работоспособной системе электропитания ноутбука и на сброс контроллера не влияет. Более того, при заблокированной управляющей схеме калибровка невозможна – элементы питания отключены. Поэтому одна процедура не заменяет другую.
Калибровку производить можно и нужно после того, как удастся разблокировать контроллер ноутбука.
Когда лучше обратиться в сервис
Если нет минимально необходимого приборного парка, лучше обратиться в специализированную организацию, которая занимается ремонтом импульсных источников питания. Без минимума приборов затея в 99% случаев обречена на провал. Также не стоит надеяться отремонтировать устройство при отсутствии схемы (хоть в каком-либо виде) и при недостаточной квалификации. Нет большого смысла браться за ремонт (да и нести в сервис) и в ситуации, когда часть элементов выгорело. Их можно заменить, но вот изоляционные свойства участка платы, покрытого сажей, будут далеки от заявленных производителем, и новой неисправности долго ждать не придется.
Для наглядности рекомендуем серию тематических видеороликов.
А в целом, ремонт импульсников - дело неблагодарное и не очень рентабельное. Не так они и дорого стоят, чтобы затевать кропотливый поиск неисправности. Но если другого выхода нет или сам процесс доставляет удовольствие, то материалы обзора окажутся полезными.
Практически каждый пользователь ПК сталкивался с неприятной ситуацией, когда при включении компьютера не запускается блок питания. Вариантов всего два – замена либо восстановление работоспособности. Если выбран второй путь, лучше не нарабатывать собственный опыт методом проб и ошибок, а ознакомиться с накопленными другими специалистами материалами.
Диоды
Если импульсы на вторичной обмотке трансформатора присутствуют, а выходных напряжений нет, целесообразно проверить диоды выпрямителя соответствующего напряжения.
Диоды выпрямителей выходных напряжений проверяются так же, как и диоды выпрямителей – прозвонкой в прямом, а потом в обратном направлениях. При поиске места расположения выпрямительных элементов надо иметь в виду, что, в зависимости от тока нагрузки, они могут быть в различном исполнении:
- дискретные диоды;
- дискретные диоды на радиаторе;
- сборки из 2 или 4 диодов.
Если есть схема БП, то перед поиском диодов на плате этот момент лучше уточнить.
Трансформатор
Если инвертор формирует импульсы, а выходных напряжений (или одного) нет, есть вероятность, что не работает импульсный трансформатор. Если он сгорел, это видно сразу по обугленной изоляции. Если он выглядит как обычно, надо иметь в виду, что в импульсном трансформаторе (и в трансформаторе драйвера транзисторных ключей) могут быть, в основном, две неисправности:
- обрыв обмоток;
- межвитковое замыкание обмоток.
Первый вариант маловероятен и связан, большей частью, со случайными механическими повреждениями (сорвалась отвертка во время каких-либо работ и т.п.). Если такие ситуации имеют место, надо прозвонить все обмотки (мультиметр должен показать сопротивление в несколько ом или ниже). Если есть проблема, поврежденную обмотку надо смотать, считая витки. Потом на ее место намотать обмотку таким же проводом с таким же количеством витков.
Межвитковое замыкание более вероятно - оно может возникнуть из-за некачественной изоляции провода, но его обнаружить значительно сложнее. Для этого нужен измеритель индуктивности или тестер с таким режимом, а также заведомо исправный трансформатор того же типа. Замеряя индуктивность обмоток у эталонного и испытуемого приборов, можно выявить место межвиткового замыкания. Отремонтировать такой трансформатор сложнее, потому что замкнувшаяся обмотка может быть не верхней, и, чтобы до нее добраться, надо будет сматывать все. Проще заменить узел на аналогичный.
Советы как избежать блокировки при замене ячеек аккумулятора
Процесс сброса контроллера батареи довольно трудоемок, требует специальных знаний, а результат не гарантирован. Поэтому можно попытаться избежать блокировки. Для этого надо соблюдать несложный порядок отпайки проводов контроллера при разборке и упаковке элементов в батарею. Начинать отключать надо всегда с положительного провода, потом последовательно в сторону минуса. Общий провод отпаивается последним.
Сборка ведется в противоположном порядке – сначала припаивается провод GND, потом к плюсу первой сборки, потом к плюсу следующей – и к плюсовому проводу батареи. На рисунке красными цифрами показан порядок отключения проводов контроллера, а зеленым – порядок подключения после ремонта.
Процесс обнуления контроллера завершает процедуру переупаковки аккумуляторной батареи ноутбука и позволяет полноценно запустить систему питания гаджета. Сама разблокировка не требует больших финансовых затрат или физических усилий, но без понимания сути происходящего ее выполнить невозможно.
Импульсные источники питания (ИИП, ИБП) имеют множество преимуществ перед традиционными. Но за легкость и компактность надо платить усложненной схемотехникой и неизбежным снижением надежности. Если импульсник вышел из строя, его можно попытаться восстановить. Во многих случаях ремонт неработающего импульсного блока питания можно выполнить самостоятельно.
Поиск неисправности
Диагностирование неисправного устройства надо начать с анализа. Для первых прикидок достаточно знания структурной схемы БП и внешнего проявления неисправности.
Если при включении ИБП совсем не подает признаков жизни (не нагревается, нет индикации напряжения, не слышен едва уловимый писк, нет выходного напряжения) или его выходное напряжение меньше номинального, то первое, что надо проверить – исправность предохранителя (поз.1 на рисунке). Если он в порядке, надо проверить уровень напряжения на конденсаторе С5 (поз. 2, точка 1 на схеме). На нем должно быть около 300 вольт. Если напряжение отсутствует, можно предположить неисправность высоковольтного выпрямителя. Но сначала надо убедиться, что до него доходит ~220 вольт. Если нет – надо искать, где оно исчезает.
Дальше надо проверить работу ШИМ контроллера. В данном случае он реализован на микросхеме TL494 (поз.3). Функционал и нумерация ее выводов сведены в таблицу.
выходного транзистора 2
Осциллографом надо проверить, что на выходах 8,11 микросхемы присутствуют противофазные импульсы. Если их нет, надо проверить наличие напряжения питания на выводе 12 (поз.4) TL494.
При его отсутствии, надо найти причину потери. Если питание есть, а импульсов нет, надо проверить обвязку микросхемы.
При наличии генерации надо осциллографом убедиться в наличии импульсов на первичной обмотке трансформатора Т1 (точки 3,4 на рисунке). Их амплитуда должна быть около 150 вольт. Если нет – надо проверить исправность конденсаторов делителя С5, С6. Для этого очень полезен ESR-метр.
Если у одного или обоих конденсаторов низкое качество изоляции, их надо заменить. Если ESR-метра нет, можно замерить напряжение в точке 2. Там должно быть около 150 вольт – половина от напряжения в точке 1. Если оно значительно отличается, это тоже говорит о неисправности одной или двух емкостей. Если там все в порядке, проверяется исправность транзисторов Q4, Q5 (поз.5), трансформатора Т2 (поз.7), транзисторов Q1, Q2 (поз.6), а также всех диодов в схеме драйвера и выходного каскада инвертора.
Если все в порядке, и импульсы на первичной обмотке есть, а на вторичной отсутствуют, надо проверить трансформатор T1 (поз.8), вызвонив целостность всех обмоток.
Если на вторичной обмотке импульсы присутствуют, надо проверить элементы выпрямителя – сборку вторичного выпрямителя D3 (поз.9). Если она неисправна полностью, то выходного напряжения не будет. Если вышел из строя только один диод – на выходе будет меньшее напряжение.
Также причиной повышенного и пониженного напряжения может быть неисправность цепей обратной связи. На схеме ОС по напряжению выполнена на операционном усилителе U1. На плате нет ничего похожего на ОУ, следовательно, имеется небольшое несоответствие модификации блока питания и найденной схемы. К этому надо быть готовым, а справляться с такой ситуацией надо самостоятельно, разобравшись в особенностях схемотехники. ОС по току организована через дроссель L1 (поз.10) и шунт 680 Ом. Измерением температуры на этом дросселе организована автоматика включения вентилятора, датчик установлен в непосредственной близости к дросселю. Проверить включение кулера при отсутствии соответствующей нагрузки, можно нагревом датчика с помощью, например, фена. Если вентилятор не запускается, надо искать неисправность.
Если выходное напряжение нестабильно – пожалуй, это самый сложный случай. Это значит, что присутствует «мерцающая» неисправность, которую отловить нелегко. Можно попробовать следующие действия:
- осмотреть плату под увеличением на предмет плохих паек и микротрещин;
- пропаять все соединения заново;
- деревянной палочкой пошевелить поочередно все элементы, наблюдая за реакцией выходного напряжения;
- проверить конденсаторы выходного фильтра С15, С16 (поз.11).
Если все напряжения, кроме одного присутствуют, значит в целом ИБП исправен. Надо проверить детали вторичного выпрямителя соответствующего канала (диодную сборку, конденсаторы фильтра и т.д.). Если они исправны, надо вызвонить соответствующую обмотку импульсного трансформатора. У изучаемого блока выходное напряжение одно, но есть канал вспомогательного напряжения (для вентилятора и питания драйвера ключей). По нему также можно судить об исправности блока питания.
Для других ИБП указанный алгоритм поиска также применим с поправкой на конкретную схему. А вообще причиной неисправности может быть абсолютно любой элемент. Вопрос его нахождения лежит в сфере квалификации мастера, его опыта и немного в области удачи.
Где искать прошивку на свою модель
Для восстановления работоспособности контроллера в большинстве случаев новая прошивка не нужна. В большинстве случаев прошить контроллер означает сбросить ошибку. Новая программа для схемы управления понадобится лишь в случае утери старой или при внесении ошибочных изменений, «откатить» которые невозможно.
Чтобы исключить случайную потерю прошивки контроллера, после считывания ее из батареи настоятельно рекомендуется сохранить резервную копию на диск компьютера.
Оригинальное, многократно протестированное и на 100% работоспособное программное обеспечение принадлежит производителю. По логике, скачать такие программы можно на сайте производителя. Однако в прямом доступе на сайтах ведущих производителей (Acer, ASUS, HP и др.) прошивок не обнаружено.
Можно попытаться обратиться в техническую поддержку производителей. Если это не увенчается успехом (такое возможно – производителю выгоднее продать пользователю новую батарею, чем помочь починить старую), можно обратиться частным порядком к специалистам сервисных центров или поискать информацию на специализированных форумах. Но в этих случаях может возникнуть проблема незаконного использования программной продукции.
Почему контроллер уходит в защиту
В подавляющем большинстве ноутбуков, выпущенных за предыдущие примерно 20 лет, применены литий-ионные и более современные литий-полимерные аккумуляторы. При всех своих достоинствах:
- высокой энергоемкости;
- отсутствии эффекта памяти;
- других положительных качествах,
Li-ion и Li-po батареи обладают и существенными недостатками. Самые важные из них:
- нетерпимость к перезаряду и глубокому разряду;
- высокая пожароопасность и взрывоопасность вкупе с отсутствием эффективных методов тушения.
Сочетание этих минусов заставляет применять отдельные устройства – контроллеры – для регулирования процессов разряда и пополнения уровня запасенной энергии. Особенно это важно для последовательно соединенных банок – важно не допустить излишнего заряда в ситуации, когда элементы имеют разброс параметров (а он имеет место практически всегда).
Также требуется не допустить глубокого разряда как одной банки, так и всей батареи. В отдельных элементах и простых зарядных устройствах, а также в АКБ, например, для переносного электроинструмента, все это контролируется с помощью простых схем, основанных на сравнении заданного и достигнутого напряжений.
В АКБ ноутбуков применяются специализированные микроконтроллеры, работающие под управлением «зашитой» в них программы. В ее задачи, кроме других функций, входит хранение в энергонезависимой памяти (EEPROM) данных о состоянии отдельных ячеек. И если контроллеру покажется, что какой-то из элементов глубоко неисправен, он может заблокировать как единичную банку, так и всю аккумуляторную сборку. Ремонт (переупаковка) АКБ с заменой элементов производителем не предусмотрен, поэтому штатные средства для сброса состояния памяти также отсутствуют.
Прочие проблемы
Еще причинами неисправности БП может быть неисправность мощных транзисторов в ключах инвертора. Если импульсы на базы (затворы) триодов приходят, а в цепи коллекторов (стоков) их нет, транзисторы надо выпаять и прозвонить. Биполярные триоды прозваниваются, как два диода с общим выводом.
Для тестирования MOSFET лучше собрать несложную схему.
Также надо проверить наличие сигнала Power_good на 8 контакте разъема материнской платы. Может получиться так, что все напряжения в порядке, но неисправна схема формирования данного сигнала. Компьютер это воспримет, как неисправность БП.
Устранение неисправности
Найденная неисправная деталь выпаивается и заменяется другой – точно такой же или аналогом. Если это силовой элемент, установленный на радиаторе, надо уделить внимание правильности крепления на теплоотводе - восстановить наличие теплопроводной пасты и, при необходимости, изолирующей пластины (слюдяной или из упругого материала).
Намоточные элементы выходят из строя нечасто, их лучше заменить аналогом из блока-донора. Если донора нет, неисправный узел можно попытаться починить:
- разобрать дроссель или трансформатор;
- последовательно смотать обмотки, считая витки;
- замерить толщину каждого провода штангенциркулем или другим инструментом;
- подобрать такой же провод по сечению (если взять больший диаметр, обмотка может не уместиться, если меньший – может перегреться при работе);
- намотать обмотку (или несколько) заново.
При намотке надо соблюдать аккуратность, мотать виток к витку, не допуская образования петель и узелков. Отдельное внимание надо уделить межобмоточной изоляции трансформатора.
Если штатные прокладки между обмотками аккуратно снять не удалось, их можно выполнить тонкой фторопластовой лентой. Проблемы могут быть при разборке сердечника. Обычно он склеен из двух половин, и аккуратно разобрать не всегда получается – феррит разлетается на несколько частей.
Ничего страшного – склеенный заново сердечник работает не хуже цельного. Не надо только накладывать толстый слой клея, чтобы избежать немагнитных зазоров и следить, чтобы при разборке не образовалось слишком мелких осколков, которые склеить не получится. Но в целом надо осознавать, что шансы на успешный ремонт импульсного трансформатора невысоки.
Коротко об устройстве
По сравнению с обычным БП, импульсник имеет достаточно сложную схемотехнику. Сетевое напряжение проходит через фильтр, выпрямляется и сглаживается. Постоянное напряжение поступает на инвертор, где из него транзисторными ключами «нарезаются» импульсы амплитудой около 300 вольт и частотой в несколько килогерц или десятков килогерц. Ключи управляются специальной схемой, выполненной в виде генератора.
Если источник нерегулируемый и нестабилизированный, то генератор просто формирует импульсы определенной частоты. Если нужна стабилизация и регулировка выходного напряжения, это делается способом широтно-импульсной модуляции (PWR, ШИМ). Импульсы следуют с постоянной частотой, а напряжение регулируется путем изменения их длины. Тем же способом можно ограничивать выходной ток, а также выполнить защиту от перегрузки или КЗ. С этой целью предусмотрены цепи регулировки (обратной связи) – постоянные или с возможностью оперативной настройки.
Преобразованные во вторичную обмотку импульсы выпрямляются обычным способом, проходят через сглаживающий фильтр и подаются потребителю. За счет высокой частоты преобразования, габариты импульсного трансформатора невелики. Также невелика емкость (и размеры) сглаживающих конденсаторов в выходном фильтре – за счет этого и получается выигрыш импульсника в массогабаритных показателях.
Как выполнить сброс контролера ноутбука
Самый простой способ – отнести ноутбук в проверенный сервисный центр. Там есть все необходимое оборудование и опытные специалисты, которые выполнят все быстро и качественно. Но можно попытаться сделать это самостоятельно. Для этого понадобятся:
- плата связи ПК с аккумуляторной батареей;
- специальное программное обеспечение.
Плату можно изготовить самостоятельно, но проще купить (на южно-азиатских торговых интернет-площадках). В качестве программного обеспечения подойдет популярная программа Battery EEPROM works (Be2Works). Программа платная, недешевая, но для многих случаев хватит и демо-версии.
Сначала надо разобраться с распиновкой батареи. Понадобятся выводы GND (0 V, общий провод) и последовательная шина – выводы SDA и SCL. Найти распиновку можно в интернете, задав в качестве критерия поиска производителя АКБ.
Если поиск остался без результата, можно попытаться найти общий провод. Выводы SDA (Data) и SCL (Clock) находятся тестером – сопротивление между каждым из них и шиной GND составляет 600-900 Ом. Какой из них вывод данных (SDA), а какой тактовый (SCL) – придется выяснять экспериментально по наличию связи ПК с батареей – если коннект не произошел, выводы надо поменять местами.
Надо учесть, что у многих контроллеров имеется управляемый предохранитель, который пережигается от программной команды в определенных случаях. Надо проверить его состояние. Если не повезло, и он перегорел, его надо замкнуть – хотя бы капелькой припоя.
Потом надо подключить плату к порту USB компьютера и запустить программу. Если все в порядке – на плате загорится светодиод. Дальше надо подключить соответствующие выводы платы к контактам GND, CLK и DATA батареи. Следующий шаг – включение контроллера, для этого надо на пару секунд подать напряжение на его плюсовой вход от внешнего источника. Рекомендуется, чтобы напряжение было на 2..4 вольта выше напряжения батареи. Если батарея работоспособна, можно просто подключить плюсовой вывод к плюсу контроллера.
Далее можно нажать кнопку “Считать» (выделено красной рамкой), если угадать с выходами SDA и SCL, то можно получить доступ к прошивке.
По нажатию кнопки с литерой “i” можно получить информацию о состоянии батареи. В данном случае она заблокирована, о чем говорят флаги ошибки.
Далее надо нажать кнопку «Калибровка» и внести данные о батарее – фактическую емкость и т.п. Далее данные надо записать в память, нажав кнопку ОК (зеленую галочку).
Чтобы устранить ошибку, надо нажать кнопку разблокировки. После этого флаги ошибки сбросятся.
Завершает процедуру запуск трекинга импеданса. Если у контроллера пароль доступа был стандартный – действия должны увенчаться успехом. Если нет – на этом возможности демо-версии исчерпаны, и доступно два дальнейших варианта:
- купить полную версию программы;
- нести аккумуляторную батарею в сервисный центр.
Обычно второе дешевле.
Схема классического блока ATX
Любой ремонт компьютерного блока питания, как электронного устройства, начинается со схемы. С приобретением опыта она становится все менее необходимой, часть неисправностей находится визуальным осмотром, другие проблемы определяются как типовые – мастер со стажем уже знает, что обычно ломается в тех или иных БП. Однако жизнь иногда подбрасывает сложные загадки, при которых без принципиальной схемы даже опытному мастеру не обойтись.
Для начинающего ремонтника принципиальная схема просто необходима. Но для поиска неисправностей прежде всего надо разобрать работу импульсного блока питания по его блок-схеме. Практически все источники собраны по одному принципу (хотя схемотехника конкретных узлов от производителя к производителю может отличаться).
Сетевое напряжение сначала поступает на фильтр. На работу источника он никакого влияния не оказывает, но этот узел необходим для защиты питающей сети от помех, генерируемых самим устройством. Дальше сетевое напряжение выпрямляется и поступает на основной инвертор, обычно выполненный на транзисторных ключах. За открывание и закрывание транзисторов отвечает схема управления. При выключенном компьютере, но поданном сетевом напряжении, она питается от схемы формирования дежурного напряжения. Это напряжение также подается на материнскую плату компьютера, запитывая участки, ответственные за запуск ПК.
На схеме не показаны узлы защиты и схема обработки сигнала от матплаты Power_ON, дающего разрешение на запуск инвертора.
Выпрямленное напряжение 220 вольт преобразовывается инвертором в импульсное частотой в несколько десятков килогерц и подается на первичную обмотку трансформатора. Во вторичных обмотках индуцируется ЭДС таким же образом, как в обычном сетевом трансформаторе. За счет высокой частоты преобразования габариты трансформатора получаются компактными, а само устройство легким.
Напряжения вторичных обмоток выпрямляются и фильтруются. С помощью цепей обратной связи осуществляется стабилизация выходного напряжения и ограничение тока.
Видео: Разблокировка популярных моделей
Аккумулятор AS10D81 ноутбук ACER.
Запуск BMS контроллера на SAMSUNG.
Проверка напряжения после ремонта
После ремонта надо проверить наличие выходных напряжений. Для этого надо установить перемычку между черным и зеленым проводниками на разъеме ATX и подключить к выходным разъемам эквиваленты нагрузки – без них выходные напряжения могут быть выше номинальных. Лучше сделать это до подачи сетевого напряжения, потому что некоторые схемы без нагрузки просто не запустятся.
В качестве балласта можно применить резисторы или автомобильные лампы накаливания на 12 вольт. Нагрузка должна обеспечивать выходной ток в пределах 10..90% от номинала.
Для наглядности рекомендуем серию тематических видеороликов.
Починить компьютерный блок питания несложно, имея приборы и достаточную квалификацию. Но ремонт БП компьютера своими руками считается нецелесообразным, так как на поиск неисправности уходит достаточно много времени. Существует мнение, что проще купить новый узел, потому что к моменту выхода БП из строя компьютер либо модернизирован, либо требует апгрейда в ближайшем будущем. Поэтому нужен новый БП повышенной мощности. Изрядная доля истины в таком подходе есть, но иногда требуется именно ремонт. Также восстановленный блок питания можно переделать в лабораторный БП или в зарядное устройство. Материалы обзора в этом случае будут полезны.
Оксидные конденсаторы
Оксидные конденсаторы чаще всего выходят из строя из-за перегрева. Это может быть по причине плохо организованного отведения тепла из внутреннего пространства БП. Но чаще всего перегрев происходит из-за того, что производитель из экономии выбрал оксидные конденсаторы без достаточного запаса по напряжению.
В результате даже при незначительных скачках или при появлении выбросов электролит внутри емкости нагревается и постепенно испаряется через неплотности корпуса. Когда уровень жидкости снижается ниже определенной величины, электролит начинает кипеть, и корпус конденсатора раздувается. Это можно обнаружить визуально.
Если даже такой конденсатор еще жив, его надо немедленно менять – его часы сочтены. Замену выполняют на конденсаторы той же емкости и того же напряжения, но если позволят габариты на плате, лучше поставить элементы с большим напряжением (излишек емкости также не помешает).
Если производитель применил конденсаторы низкого качества, то в процессе эксплуатации электролит из них просто вытекает. На поверхности остаются следы коррозии. Эти элементы также подлежат немедленной замене.
Методика ремонта блоков питания
Те, кто занимается восстановлением работоспособности электронной техники, знают, что 90+ процентов ремонта сводится к поиску неисправности. Замена найденного вышедшего из строя элемента в большинстве случаев занимает немного времени и не требует особых навыков.
Второй момент – у импульсников одного типа бывают конструктивные слабые места, ведущие к характерным проблемам, но в целом поиск неисправности – процесс творческий, и пошаговую в буквальном смысле инструкцию дать невозможно. Но привести общую методику поиска вполне реально, хотя надо понимать, что она ничего не стоит без достаточной квалификации и наличия приборов. Как минимум, потребуются мультиметр и осциллограф.
Визуально можно лишь определить вздувшиеся и потекшие оксидные конденсаторы. Даже если при осмотре видны обугленные элементы, их замена может ничего не дать – причиной выгорания могут быть другие комплектующие.
Как правильно разбирать блок питания
Разборка компьютерного блока питания должна производиться с соблюдением всех мер предосторожности. В первую очередь, надо отключить сетевой шнур от источника питания и подождать несколько секунд для разряда конденсаторов.
Для высоковольтных оксидных конденсаторов выпрямителя этих мер недостаточно. Их надо разрядить с помощью резистора или лампочки на 220 вольт. Во время разрядки надо следить, чтобы случайно не прикоснуться к выводам конденсатора, припаянным к контактным площадкам или к неизолированной части выводов разрядного элемента.
Варистор
Если плавкая вставка перегорает повторно, одной из причин может быть вышедший из строя варистор. Он выглядит подобно конденсатору, найти его можно также рядом с элементами входной цепи или рядом с конденсаторами высоковольтного выпрямителя.
Осмотрев элемент визуально, надо убедиться в отсутствии трещин, сколов и т.п. Если все в порядке, его надо выпаять и проверить мультиметром. Его сопротивление должно быть не менее нескольких сотен килоом. Если оно на порядки меньше или тестер вообще показывает короткое замыкание, то элемент подлежит замене.
Для полной проверки работоспособности варистора понадобятся источник регулируемого напряжения примерно до 300 вольт и амперметр. Поднимая напряжение, надо контролировать момент резкого увеличения тока. Но на работоспособность блока в штатном режиме эта проверка не повлияет, она лишь покажет, как сработает защита от повышения напряжения. Для такого тестирования поможет знание расшифровки обозначения варисторов на примере CNR-07D390K.
Серия | Диаметр | Форма | Напряжение срабатывания | Точность | |
---|---|---|---|---|---|
Значение | CNR | 07 | D | 390 | K |
Расшифровка | CeNtRa металлооксидные варисторы | 7 мм | дисковый | 39*10^0=39 вольт | 10% |
Основные неисправности импульсного блока питания
Внешние проявления неисправности могут быть такими:
- посторонний шум, запах дыма, горелой изоляции при включении (на холостом ходу или под нагрузкой);
- импульсный блок питания при включении не запускается – нет индикации включения, отсутствует выходное напряжение (или все напряжения);
- отсутствует одно из выходных напряжений (если у БП есть несколько каналов);
- нестабильное выходное напряжение;
- повышенное или пониженное напряжение на выходе.
Отдельно надо выделить неисправность, когда не включается вентилятор у блока с принудительным охлаждением. Сама по себе проблема на работоспособность не влияет, но в ближайшем будущем это может привести к перегреву и поломке.
Если наблюдается первая по списку проблема, блок питания надо немедленно обесточить и до устранения неисправности в сеть 220 вольт не включать.
Предохранитель
В первую очередь надо проверить исправность предохранителя. Найти его можно на краю платы. Он находится недалеко от ввода 220 вольт.
При типовой схеме выполнения входных цепей рядом с предохранителем будут находиться такие визуально заметные элементы, как:
- 4 диода выпрямителя;
- синфазный дроссель (намотан в два провода на кольце);
- высоковольтные керамические конденсаторы;
- высоковольтные оксидные конденсаторы.
Рядом с ними и надо искать предохранитель.
Обнаружив плавкую вставку, можно попробовать определить ее целостность визуально, и, при необходимости, заменить. А лучше проверить ее тестером, даже если она выполнена в прозрачном корпусе и на вид кажется, что она вполне исправна. Перегоревший предохранитель надо заменить.
Существует мнение, что включать блок питания сразу после замены плавкой вставки нельзя, сначала надо выяснить причину перегорания. На самом деле перегорание может быть вызвано временным явлением. Например, при скачке напряжения в сети. Особенно это актуально, если во входных цепях установлен варистор (иногда он устанавливается параллельно конденсаторам высоковольтного выпрямителя, как в схеме выше). При нормальном уровне напряжения в сети он себя никак не проявляет, а при повышении напряжения сопротивление варистора резко падает, вызывая плавление предохранителя.
Другой случай – самопроизвольное перегорание плавкой вставки. Здесь также можно долго искать несуществующую проблему при ее отсутствии. Поэтому предохранитель следует заменить и попробовать включить БП еще раз. При повторном перегорании вставки следует продолжить поиск неисправности.
Читайте также: