Найти тему

Импульсный блок питания на 5V 3A MODEL:0530 HHS-002 с micro USB - ремонт и тестирование

Китайский импульсный блок питания с заводским обозначением MODEL:0530, и с маркировкой печатной платы HHS-002, с micro USB 2.0 коннектором на выходе, с заявленным выходным напряжением в 5 вольт, а также с маркированным максимальным выходным током до 3 ампер, был приобретён у одного из китайских продавцов на сайте ритейлера AliExpress:

китайский импульсный блок питания MODEL:0530
китайский импульсный блок питания MODEL:0530

Micro USB 2.0 коннектор на выходе блока снабжён 90-сантиметровым кабелем, и по 5-вольтовому питанию распаян правильно в соответствии со стандартами:

micro USB 2.0 коннектор на выходе блока снабжён 90-сантиметровым кабелем
micro USB 2.0 коннектор на выходе блока снабжён 90-сантиметровым кабелем

Такой адаптер питания предназначен для электропитания, а также зарядки встроенных аккумуляторов девайсов, снабжённых ответным micro USB 2.0, или совместимым с ним по питанию micro USB 3.0 гнездом. Окна светодиода, индикатора включения в электрическую сеть, изначально на корпусе блока не было.

Цена адаптера на момент покупки составила около 200 рублей. После получения посылки и первичного включения блока под нагрузкой в электрическую сеть, он после нескольких включений вышел из строя, и перестал подавать признаки жизни. Для анализа причин неисправности блок был разобран. Его пластмассовый корпус собран на защёлках, без клея, и разбирается с помощью ненужной пластиковой карточки и плоской отвёртки:

адаптер разбирается с помощью ненужной пластиковой карточки и плоской отвёртки
адаптер разбирается с помощью ненужной пластиковой карточки и плоской отвёртки

Общий вид печатной платы блока со стороны радиодеталей:

вид печатной платы блока со стороны радиодеталей
вид печатной платы блока со стороны радиодеталей

При поиске возникшей неисправности выяснилось, что сгорела микросхема ШИМ-контроллера HP1203. Именно её выходной каскад работает на импульсный трансформатор преобразователя. Микросхема HP1203 была заменена на полный аналог, а именно новую микросхему ШИМ-контроллера DK1203:

микросхема ШИМ-контроллера DK1203
микросхема ШИМ-контроллера DK1203
микросхема ШИМ-контроллера DK1203
микросхема ШИМ-контроллера DK1203

Также был выпаян и проверен на умном тестере mega328 входной высоковольтный электролитический конденсатор блока. Это оказался конденсатор производства компании CapXon номиналом 6,8 мкФ x 400В:

электролитический конденсатор CapXon номиналом 6,8 мкФ x 400В:
электролитический конденсатор CapXon номиналом 6,8 мкФ x 400В:

Микросхема ШИМ-контроллера может выйти из строя при потере таким конденсатором ёмкости. Но этот оказался исправным, и даже имел ёмкость чуть больше маркированной, в 7,88 мкФ вместо 6,8 мкФ:

конденсатор исправен, а его измеренная емкость составила 7,88 мкФ
конденсатор исправен, а его измеренная емкость составила 7,88 мкФ

Тем не менее, вместо него был установлен подходящий по габаритам электролитический конденсатор чуть большей емкости номиналом 10,0 мкФ x 400В:

электролитический конденсатор номиналом 10,0 мкФ x 400В
электролитический конденсатор номиналом 10,0 мкФ x 400В

Перед монтажом он был проверен на исправность, и его измеренная емкость соответствовала маркировке. ESR (внутреннее сопротивление) у этого конденсатора также в норме для высоковольтных электролитических конденсаторов небольшой емкости. Со значением Vloss (значение внутренней утечки) у этой радиодетали тоже всё в порядке:

данные измерений конденсатора номиналом 10,0 мкФ x 400В на тестере mega328
данные измерений конденсатора номиналом 10,0 мкФ x 400В на тестере mega328

Общий вид печатной платы адаптера после проведённого ремонта:

вид печатной платы после проведённого ремонта
вид печатной платы после проведённого ремонта
вид печатной платы после проведённого ремонта
вид печатной платы после проведённого ремонта

Вид платы со стороны печатного монтажа:

вид печатной платы после проведённого ремонта со стороны печатного монтажа
вид печатной платы после проведённого ремонта со стороны печатного монтажа

Также выходной фильтрующий электролитический конденсатор номиналом 470 мкФ x 10В был заменён на более ёмкий, и лучший в плане фильтрации выходного напряжения электролитический конденсатор номиналом 1500 мкФ x 16В. Который впритык вошёл на посадочное место по габаритам. В придачу для большей надёжности параллельно ему был включён керамический конденсатор на 0,22 мкФ. Который отсекает ВЧ составляющие на выходе блока, уменьшая общий нагрев корпуса выходного фильтрующего электролитического конденсатора:

электролитический конденсатор номиналом 1500 мкФ x 16В и керамический конденсатор на 0,22 мкФ на выходе
электролитический конденсатор номиналом 1500 мкФ x 16В и керамический конденсатор на 0,22 мкФ на выходе

Светодиод индикации включения блока в электрическую сеть был распаян на печатной плате, но окошка в корпусе под вывод его свечения с завода предусмотрено не было. Поэтому такое окошко пришлось просверлить самостоятельно, после чего оно было заклеено изнутри капелькой прозрачного термоклея:

электролитический конденсатор номиналом 1500 мкФ x 16В и керамический конденсатор на 0,22 мкФ на выходе
электролитический конденсатор номиналом 1500 мкФ x 16В и керамический конденсатор на 0,22 мкФ на выходе

Для улучшения отвода тепла и большей надёжности работы на микросхему ШИМ-контроллера DK1203 эпоксидным клеем был наклеен миниатюрный ребристый алюминиевый радиатор охлаждения. Такие радиаторы по десятку продаются у ряда китайских продавцов на AliExpress:

на микросхему ШИМ-контроллера DK1203 был наклеен небольшой алюминиевый ребристый радиатор
на микросхему ШИМ-контроллера DK1203 был наклеен небольшой алюминиевый ребристый радиатор

Вид на начинку адаптера перед его обратной сборкой:

вид на начинку адаптера со стороны печатного монтажа перед его обратной сборкой
вид на начинку адаптера со стороны печатного монтажа перед его обратной сборкой
вид на начинку адаптера со стороны печатного монтажа перед его обратной сборкой
вид на начинку адаптера со стороны печатного монтажа перед его обратной сборкой

Для электрической изоляции от сетевых штырьков под печатную плату была подложена диэлектрическая прокладка:

под печатную плату была подложена диэлектрическая прокладка
под печатную плату была подложена диэлектрическая прокладка

После сборки импульсный блок питания MODEL:0530 прошёл тестироване с помощью USB тестера и мощной резисторной нагрузки. Данные тестирования адаптера приведены ниже на фотографиях.

Напряжение на выходе блока при отсутствии токовой нагрузки составило 5,28 вольта, что несколько выше номинального значения в 5 вольт:

напряжение на выходе блока при отсутствии токовой нагрузки составило 5,28 вольта
напряжение на выходе блока при отсутствии токовой нагрузки составило 5,28 вольта

При токе нагрузки в 0,48 ампера напряжение на выходе снизилось до 4,87 вольта:

при токе нагрузки в 0,48 ампера напряжение на выходе составило 4,87 вольта
при токе нагрузки в 0,48 ампера напряжение на выходе составило 4,87 вольта

При токе нагрузки в 0,97 ампера напряжение на выходе адаптера составило 4,67 вольта:

при токе нагрузки в 0,97 ампера напряжение на выходе адаптера составило 4,67 вольта
при токе нагрузки в 0,97 ампера напряжение на выходе адаптера составило 4,67 вольта

При токе нагрузки в 1,75 ампера напряжение на выходе адаптера снизилось уже до критических 4,35 вольт:

при токе нагрузки в 1,75 ампера напряжение на выходе адаптера снизилось до 4,35 вольт
при токе нагрузки в 1,75 ампера напряжение на выходе адаптера снизилось до 4,35 вольт

И, наконец, при подходе к верхнему маркированному значению выходного тока адаптера в 3 ампера его выходное напряжения упало до 3,99 вольт. Ток в нагрузке при этом составил 2,83 ампера:

выходное напряжение снизилось до 3,99 вольт при токе нагрузки 2,83 ампера
выходное напряжение снизилось до 3,99 вольт при токе нагрузки 2,83 ампера

Таким образом, верхний потолок выходного тока для такого адаптера питания составляет не более 2 ампер. При длительной работе с выходным током порядка 1,65 ампера корпус адаптера нагревается до умеренно тёплого состояния:

при длительной работе с выходным током порядка 1,65 ампера корпус адаптера нагревается до умеренно тёплого состояния
при длительной работе с выходным током порядка 1,65 ампера корпус адаптера нагревается до умеренно тёплого состояния

В итоге этот импульсный 5V блок питания, вместо того чтобы его выбросить вследствие неисправности, удалось успешно отремонтировать. Также некоторые конденсаторы из его электрической схемы были заменены на более качественные. Это позволило увеличить общую надёжность и качество работы устройства. Пока же такой блок питания регулярно эксплуатируется, и больше выходить из строя не собирается.