Naprawa dwóch zasilaczy PSU60B z centrali telefonicznej

W dzisiejszym artykule będzie mowa o naprawie, a właściwie nawet o renowacji dwóch zasilaczy z centrali telefonicznej. To dość osobliwe konstrukcje, z nietypowymi rozwiązaniami układowymi, dlatego artykuł będzie długi i stosunkowo szczegółowy. Mam nadzieję, że przyda się początkującym, a doświadczonym serwisantom dostarczy ciekawych informacji.

Przypominam: żeby być na bieżąco z nowymi wpisami na blogu, polecam obserwować mój Instagram. Będę tam publikować powiadomienia o wszystkich nowych artykułach, a może też pisać po prostu o czymś ciekawym — link do konta

Można też subskrybować aktualizacje i nowe artykuły na kanale Telegram — https://t.me/KirichBlog

Kolejna naprawa zasilaczy przysłanych przez jednego z czytelników i kolejny dobry przykład na to, że naprawa zasilaczy może się opłacać. W tym przypadku zasilacze pracują w centrali telefonicznej i, jak się pewnie domyślacie, nie da się ich po prostu wymienić. Wynika to zarówno z ich konstrukcji i parametrów elektrycznych, jak i z tego, że są już dość stare, więc samo znalezienie zamienników jest problematyczne. A nawet jeśli uda się je znaleźć, będą to równie stare zasilacze z demontażu. Wymiana całej centrali to nie tylko duży wydatek, ale też sporo pracy, co ostatecznie również kosztuje.

Są dwa zasilacze, identyczne i z takimi samymi objawami — nie włączają się. Historia jest bardzo prosta: przerwa w dostawie prądu, przepięcie i w efekcie mamy dwie czarne cegły.


Obudowa jest w całości wykonana z czernionego aluminium. Od spodu znajduje się płyta, modnie nazywana teraz „backplate’em”. Jest też naklejka z danymi oraz numerem seryjnym, różniącym się o dwie najmłodsze cyfry. Czyli zasilacze najwyraźniej pochodziły z jednego zestawu i są identyczne.


Zdejmujemy górną część obudowy i widzimy parę takich przystojniaków. Widać, że życie dało im w kość, ale mimo to prezentują się solidnie.


Zbliżenie.
Dolna część obudowy, czyli chassis, pełni jednocześnie funkcję radiatora, choć w rzeczywistości część ciepła odprowadzana jest również przez górną część. Filtr sieciowy o przyzwoitych rozmiarach, kondensatory wejściowe, transformator, a do tego jeszcze dwa dodatkowe transformatory i radiatory.


Na wejściu znajduje się filtr sieciowy, a co ciekawe — dwa bezpieczniki, na przewodzie neutralnym i fazowym. Co interesujące, oba bezpieczniki są całe w obu zasilaczach.


1, 2. Na wejściu są też dwa warystory na 470 i 1800 V — one również są całe.
3, 4. Kondensatory wejściowe zostały wymienione, ale na oko są wyraźnie używane. W obu zasilaczach mają po 470 µF i 250 V.


I tak stopniowo dochodzimy do szczegółów układu. Po pierwsze, na zdjęciu widać dwa wysokonapięciowe tranzystory mocy dociśnięte do radiatora. Po lewej widać jeszcze jeden element na radiatorze — to triak. Obok niego, w koszulce termokurczliwej, znajduje się rezystor w ceramicznej obudowie.
Właśnie tu kryje się przyczyna, dla której bezpieczniki nie przepaliły się. Zamiast typowego termistora na wejściu zastosowano rezystor 10 Ω, zwierany przez triak po uruchomieniu zasilacza. Prawdopodobny przebieg awarii wyglądał tak:
1. Pojawienie się wysokiego napięcia na wejściu.
2. Próba uruchomienia kontrolera PWM, przebicie tranzystorów wysokonapięciowych.
3. Ponieważ zasilacz jeszcze się nie uruchomił, rezystor ograniczający prąd zadziałał jak bezpiecznik.
4. Przerwa w obwodzie wejściowym, zwarte tranzystory.

Ciekawa jest tylko inna rzecz: tranzystory są na 500 V, warystor na 470 V, a mimo to tranzystory uległy przebiciu, zaś warystor pozostał cały. Przypuszczam, że stało się tak, ponieważ kontroler PWM próbował się uruchomić, a skoki napięcia przekroczyły 500 V. W stanie ustalonym tranzystory prawdopodobnie by wytrzymały, zwłaszcza biorąc pod uwagę układ strony pierwotnej, o którym opowiem nieco później.


Nietypowe jest to, że kontroler PWM nie steruje tranzystorami bezpośrednio, lecz przez sterownik — i to dość sprytny. Jeden z tranzystorów jest dodatkowo sterowany przez transformator separujący galwanicznie.


Jeszcze zanim dostałem te zasilacze, przeszukałem internet w poszukiwaniu podobnych przypadków opisywanych przez innych serwisantów. Okazało się, że nie tylko wspominano o takim problemie, ale powstał też krótki artykuł o naprawie. Przy okazji — wielkie podziękowania dla autora za schemat tego zasilacza.



Sądząc jednak po samym artykule, autor nie jest zbyt kompetentny albo należy do grona serwisantów z czasów ZSRR. Już wyjaśniam.
Autor pisze w tekście (mając przy tym schemat), że:
1.
Do zasilacza ATX jest podobny tylko pod tym względem, że również jest zasilany napięciem sieciowym i ma na wyjściu 5 V. I tyle.

2.
A co tu właściwie sprawdzać, skoro jest schemat?

3.
Żadnego zasilacza standby tu nie ma. To transformator separujący galwanicznie górny tranzystor, co zresztą widać nawet bez schematu: układ PWM jest tylko jeden, bez wbudowanego klucza wysokonapięciowego, a innych w pobliżu nie widać.

4.
To nie jest kondensator rozruchowy. Owszem, w pewnym sensie to dzięki niemu następuje rozruch, ale pracuje również później, więc jest to po prostu kondensator filtrujący zasilanie sterownika PWM.

5.
Sądząc po schemacie, nie tylko T4, ale też T3 — układ jest zresztą ciekawy, ale mniejsza o to. Znowu ten „kondensator rozruchowy”. Trzeba jednak uczciwie podziękować autorowi za podanie pojemności kondensatorów, bo zasilacze trafiły do mnie już po naprawie.

6.
Wymienić tylko jeden z trzech połączonych równolegle? A co, można tak było? :)

7.
Co można powiedzieć o sprawdzeniu zasilacza bez obciążenia — że się włącza?

Tak, oczywiście można powiedzieć: po co komu wiedzieć, co tam nakombinowali inżynierowie, skoro jego zadaniem jest po prostu rozwiązać problem.

Nie chcę nikogo oskarżać, ale przed przystąpieniem do naprawy zasilacza trzeba choć trochę rozumieć zasadę jego działania i typowe cechy, zwłaszcza że, sądząc po artykule, autor nie zajmuje się tym sam, lecz najpewniej pracuje w jakimś serwisie. A tak przy okazji, jeszcze wrócimy do tego, jak działają serwisy.


A oto same transformatory wtórne; widać tu również mostek diodowy głównego kanału (po lewej) oraz tranzystory na radiatorze.


W kanale 48 V (jest tu główny) zamontowano 6+1 kondensatorów 470 µF 63 V. Wygląda na to, że pierwotnie były tam Samsungi WL, a w serwisie wymieniono je na takie same, ale z serii RD.
Na drugim zdjęciu widać sterownik PWM kanału +5 V. Zrealizowano na nim również kanał -5 V, ale główny jest właśnie kanał +5 V, a -5 V jest stabilizowane za pomocą stabilizatora liniowego.


Jest też niewielki podmoduł odpowiedzialny za stabilizację prądu i napięcia kanału ładowania akumulatora. ATS jest przystosowany do podłączenia akumulatora 48 V.


1. Na wyjściu są dwa bezpieczniki 3 A, i to nie zwykłe — na każdym druciku są po dwie krople. Założyłbym, że są zwłoczne, ale chyba częściej kropla znajduje się pośrodku drucika. Być może tutaj zrobiono tak, żeby zapewnić pewne przerwanie obwodu przy napięciu 48 V, ale nie będę się upierał.
2. Radiatory wyjściowe, na których zamontowano stabilizator liniowy, tranzystor układu zasilania awaryjnego oraz parę tranzystorów prostownika synchronicznego kanału +5 V.
3, 4.. Kondensatorów też jest tu całkiem sporo, powiedziałbym nawet, że z zapasem.


Na początku wszystko wygląda w miarę przyzwoicie, dopóki nie odwrócicie płytki. Wtedy naszym oczom ukazuje się całe „piękno” pracy poprzedniego serwisu. Nawiasem mówiąc, sądząc po naklejce, naprawa odbyła się 5 marca 2018 roku.
Tak, byłem naprawdę zdziwiony. Resztki kalafonii jeszcze jakoś bym zrozumiał, ale płytka jest upaćkana jakimś niezrozumiałym topnikiem, który z czasem stwardniał.


W części wysokonapięciowej jednego z zasilaczy wylutowywano mostek diodowy, a rezystor przylutowano bezpośrednio do wyprowadzeń kondensatora — po co, wyjaśnię później. Ten topnik jest też na stykach złącza; widać, że przewody przylutowano na potrzeby sprawdzenia.
Ponadto w kilku miejscach na płytce są popękane luty. Nie jestem pewien, czy dobrze widać to na zdjęciu, ale chodzi o wyprowadzenia mocnego tranzystora w części wysokonapięciowej — widać pęknięcia pierścieniowe.

Powiem tu jeszcze kilka słów o samej płytce. Po pierwsze, jest wykonana z getinaksu, ale ścieżki to już naprawdę jakaś masakra. Najpierw chciałem porównać ją z tym, co stosowano w radzieckim sprzęcie z lat 80., ale nie — tam było lepiej. Tutaj jest naprawdę gorzej niż w tanim chińskim sprzęcie z lat 90. Ścieżki odrywają się nie tylko od lutownicy, ale wręcz od samego krzywego spojrzenia w ich stronę. Zresztą, co tu dużo mówić — kilka przykładów:
1. Wylutowywałem podmoduł, bardzo ostrożnie: najpierw zwilżyłem wszystkie styki porządnym lutowiem, potem podgrzałem je lutownicą z szerokim grotem i wlutowałem moduł. W tym miejscu płytka trochę spuchła, a jedna ścieżka odpadła — na szczęście nie była nigdzie podłączona.
2. Zauważyłem krzywo zamontowany rezystor 1 W i chciałem go podgiąć — oderwałem jeden pad.
3. Co więcej, jeden podmoduł się ruszał; ścieżki na samym module ewidentnie się oderwały, dlatego go wylutowałem.
4. Część małych kondensatorów już wisiała na oderwanych ścieżkach.
5. Diody i tranzystory umieszczone przy krawędziach płytki, przeznaczone do dociskania do radiatora, również łatwo się wyginają, odrywając ścieżki.

Płytkę zaprojektowano przy tym tak, że kiedy bierze się ją do ręki, wszystkie te boczne diody i tranzystory trafiają akurat pod palce. Trzeba było cały czas uważać i chwytać ją tylko tam, gdzie na pewno nie ma żadnych elementów.
Podczas naprawy ustaliłem, dlaczego oderwał się jeden z podmodułów: jest wyższy od wszystkich pozostałych elementów i kiedy kładzie się płytkę nadrukiem do góry, spoczywa ona właśnie na nim. Wystarczy lekko przesunąć płytkę, a przesuwa się sam podmoduł. Trzeba było coś podłożyć, żeby płytka na nim nie leżała. Krótko mówiąc: z tym zasilaczem trzeba obchodzić się bardzo ostrożnie — to nie są współczesne płytki.

Na płytce znalazłem ciekawe rezystory. Już na początku próbowałem znaleźć bocznik po stronie pierwotnej, ale nie było tam typowego rezystora, a te zamontowane wyglądają raczej jak kondensatory.
Na płytce są trzy takie rezystory: w obwodzie pierwotnym, w obwodzie kanału 48 V i w obwodzie źródła wtórnego. Nie pamiętam wartości pierwszego, ale jest włączony w taki sposób, że raczej nigdy się nie przepali.
Nawiasem mówiąc, widać, że wyprowadzenia mają różną długość — jak w zwykłym, tanim sprzęcie. Niektóre elementy są naprawdę przylutowane byle jak...


I tak doszliśmy do właściwej diagnostyki i naprawy.
Jak pisałem, sterownik PWM nie steruje tranzystorami bezpośrednio, tylko przez driver. Można więc założyć, że sam sterownik PWM jest sprawny, a diagnostyka sprowadza się do sprawdzenia drivera.


I tu okazuje się nie tylko, że zastosowano dość rzadki driver, ale też że układ tego zasilacza kryje pewne osobliwości.
Zacznijmy od drivera: zastosowano TC4428. W tej serii jest kilka układów: 4426, 4427 i 4428. Dwa pierwsze różnią się obecnością inwersji sygnału wyjściowego, a trzeci ma dwa różne kanały: jeden nieodwracający, drugi odwracający.


Takie drivery produkuje wielu producentów, ale ze względu na tę nietypową konfigurację nie cieszą się dużym zainteresowaniem, dlatego rzadko można je znaleźć w sprzedaży. Podobny driver ma też International Rectifier, ale nieco się różni: w praktyce odwracające są w nim wejścia, a nie wyjścia, więc jeden driver jest sterowany stanem niskim, a drugi wysokim. Ponieważ układ tego zasilacza jest dość oryginalny, lepiej poszukajcie takiego samego drivera, jaki był zamontowany fabrycznie.


Sprawdzanie zacząłem właśnie od drivera, bo tranzystory na pewno były zwarte.
Tu wszystko jest bardzo proste: podajemy z zasilacza 15 V na kondensator zasilający sterownik PWM i najpierw sprawdzamy, co jest na wyjściu drivera — na jednym powinno być 0 V, a na drugim 15 V. W zasadzie wystarczy sprawdzić tylko driver dolnego klucza, bo jeśli on działa, to drugi też jest sprawny.
Najpierw sprawdziłem wyjście drivera dolnego klucza, a potem podałem 15 V na jego wejście. Napięcie pojawiło się również na wyjściu drivera, czyli wszystko OK.
Uwaga: nie wolno podawać sygnału na wejście drivera górnego klucza, bo przez stabilizator i diodę trafi on na wyjście sterownika PWM.


A skoro już mowa o układzie tego zasilacza:
po pierwsze, jest dość oryginalny.
po drugie, bocznik pomiarowy nie znajduje się w obwodzie tranzystorów, tylko w obwodzie transformatora
po trzecie, na pierwszy rzut oka może się wydawać, że to półmostek, ale nie — o ile dobrze rozumiem, jest to przetwornica flyback
po czwarte, transformator jest odsprzęgnięty kondensatorem
po piąte, tranzystory nie otwierają się po prostu na przemian — jeden z nich jest zawsze otwarty
i po szóste, „czas martwy” jest kształtowany za pomocą obwodów RCD. Na wejściu każdego drivera znajduje się kondensator, ale w jednym szybko się ładuje i powoli rozładowuje, a w drugim odwrotnie. Do tego dochodzą diody Zenera.


Co ciekawe, przetwornica wtórna jest zrealizowana według tego samego schematu, tyle że zamiast drivera zastosowano tam tranzystory dyskretne.
Dlaczego zrobiono to właśnie tak, pozostaje dla mnie zagadką. Może ktoś się z tym spotkał i potrafi podpowiedzieć? Odniosłem wrażenie, że inżynier znał tylko jedno rozwiązanie układowe i właśnie je zastosował.
A co z rozwiązaniem z dwoma transformatorami?


Na razie odłóżmy na bok kartkę ze schematem i przejdźmy do dalszej diagnostyki. W tym momencie było już jasne, że uszkodzone są co najmniej tranzystory i rezystor ograniczający prąd.
Wiemy jednak, że zasilacz jest stary, a zwykle jako pierwsze padają kondensatory. Poza tym były tu już wymieniane, więc spróbujmy sprawdzić ich stan.
Na początek kondensatory głównego kanału 48 V.
1. 3,2 Ω — trochę dużo.
2. Dla porównania kondensator tej samej firmy i o tej samej pojemności, ale na 100 V, ma ESR 52 mΩ.
3. Z ciekawości mierzę wszystkie pozostałe 5 (6) naraz, bez wylutowywania, i otrzymuję całkiem niezły wynik: 124 mΩ, no, przynajmniej w porównaniu z 0,5–1 Ω.
4. Wylutowuję tylko jeden kondensator, ten za dławikiem, i zgodnie z przewidywaniami wynik wyraźnie się zmienia. Ten kondensator zwykle żyje dłużej niż pozostałe, dlatego wpływał na wynik pomiaru.


Zbliżenie na zespół kondensatorów filtrujących. Jak można tak zasyfić płytkę?


Ale to jeszcze nie wszystko. Jeśli przyjrzeć się uważniej, widać, że nitki cyny ciągną się aż na sąsiednie ścieżki.
Co więcej, cyna dostała się nawet na górę transformatora i tam zastygła....


1, 2. Wylutowałem jeszcze kilka kondensatorów. Jak można się było spodziewać, wyniki są bardzo rozbieżne, ale tak czy inaczej wszystkie nadają się do wymiany.
3, 4. Na wyjściu kanału ładowarki był kondensator z serii WL, i to ewidentnie wylutowany skądś indziej. Tutaj w ogóle jest dramat: 50 Ω i pojemność 20 µF. A ponieważ pracuje w nieobciążonym obwodzie (akumulator nie jest podłączony), nawet go nie sprawdzano, tylko po prostu przełożono z jednego miejsca w drugie.


Po obejrzeniu tego postanowiłem wymienić wszystkie kondensatory. Tym bardziej że większość i tak idzie do wymiany, a pozostałe nie robią już większej różnicy w kosztach.
Pojawił się problem: oczywiście chciałem wstawić niskoimpedancyjne Samwha WL, takie zresztą były tam fabrycznie, ale okazało się, że... się nie mieszczą. Tak, taki paradoks.
W rzeczywistości sprawa jest bardzo prosta: kondensator 470 µF 63 V z serii RD ma średnicę 12 mm. Kondensator o tych samych parametrach, ale z serii WL, wylutowany z płytki, ma dokładnie taką samą średnicę, ale jest wyższy.
Kiedy próbowałem znaleźć takie same kondensatory, okazało się, że wszędzie kondensatory z serii WL mają średnicę 16 mm i wysokość 20 mm, czyli tę samą objętość, ale są szersze i wyższe, więc nie mieszczą się na płytce. Jedyną pasującą alternatywą były niskoimpedancyjne Panasonic. Miały tę samą średnicę, ale wysokość 30 mm. Dobre kondensatory, ale cena siedmiokrotnie wyższa przy takiej liczbie sztuk skutecznie ostudziła mój zapał.
Ostatecznie musiałem się pogodzić z sytuacją i zamówić kondensatory Samwha RD 470 µF 63 V.


Żeby zoptymalizować dostawę i cenę, wszystko zamówiłem w jednym miejscu, w charkowskim Kosmodromie. Kwota tutaj jest inna, bo zrzut ekranu zrobiłem prawie dwa tygodnie później.


W zasadzie mogłem do nich podjechać, ale wygodniej było zamówić z dostawą do paczkomatu. Przy okazji postanowiłem sprawdzić, jak teraz działa ich sklep internetowy.
Wszystko jest bardzo proste: wrzucamy produkty do koszyka, gdzie widzimy ich liczbę i łączną kwotę. Na przykład u „Worona” rozwiązano to wygodniej: można zmieniać ilość na bieżąco, zamiast usuwać i dodawać produkt ponownie z nową ilością. Poza tym w Kosmodromie nie widać stanów magazynowych. Myślę, że warto, żeby podpatrzyli, jak składanie zamówień rozwiązano u „Worona”.
Potem wpisałem swoje dane i wysłałem zamówienie. Od razu przyszło potwierdzenie na e-mail, a po krótkim czasie, po sprawdzeniu dostępności, faktura do opłacenia. Zapłaciłem, a następnego dnia dostałem powiadomienie, że płatność została zaksięgowana.
Ostatecznie wyglądało to tak: we wtorek złożyłem zamówienie, w środę zaczęli je realizować, ale wysłali dopiero w sobotę — niezbyt szybko. Kiedy jednak tydzień później złożyłem drugie zamówienie (w środę, do realizacji trafiło w czwartek), zrozumiałem, że najpewniej kompletują zamówienia przez cały tydzień, a wysyłają je w soboty.

Krótko mówiąc, warto trochę popracować nad obsługą, ale Kosmodromowi nie można odmówić szerokiego asortymentu i tego, że w zdecydowanej większości przypadków części są oryginalne i markowe. Najbliższym konkurentem pod tym względem jest chyba tylko Radiomag, ale tam są swoje niuanse.

Faktura wyglądała tak. Zamówiłem przy okazji jeszcze kilka drobiazgów dla siebie.


W sobotę zamówienie zostało wysłane, a w niedzielę wieczorem wyszliśmy z żoną na spacer i przy okazji odebraliśmy paczkę. Na zdjęciu widać to, co trafi do zasilaczy. Wszystko starannie zapakowane, każda pozycja w osobnym woreczku i oznaczona numerem zgodnym z fakturą.



Zabieramy się za naprawę. Najpierw wylutowujemy z płytki wszystko, co będziemy wymieniać, ale wcześniej zawsze gorąco polecam fotografować każdy etap.
Przy okazji: nie znałem wartości niektórych elementów, bo były już wcześniej wymieniane. Wstawiłem takie:
1. Kondensator zasilający PWM po stronie wysokiego napięcia — 100 µF 35 V
2. Kondensator zasilający PWM po stronie niskiego napięcia — 47 µF 35 V
3. Małe kondensatory na podmodułach — 1 µF
4. Małe kondensatory na głównej płytce — 2,2 µF
5. Kondensatory głównego kanału — 470 µF 63 V.
6. Kondensator w obwodzie ładowania — 680 µF 63 V (fabrycznie był 470 µF)
Pozostałe wartości widać na wcześniejszych zdjęciach — wstawiłem takie same jak były.



I oczywiście myję płytkę od spodu. Tutaj chyba powinienem zakląć, bo musiałem ją czyścić acetonem. Jaki tam alkohol, jaki zmywacz — aceton ledwo dawał radę z tą paskudną mieszanką, naprawdę trzeba było ją zdrapywać.


Od samego początku zastanawiało mnie, po co jeden z rezystorów przeniesiono na spód płytki. Podejrzewałem, że chodzi o wpływ jego nagrzewania na inne elementy, ale przyczyna okazała się znacznie bardziej prozaiczna: zasilacze miały fabryczny błąd w ścieżkach. Zauważyłem go, gdy zacząłem dokładniej oglądać płytkę przed przeróbką układu na jeden kondensator wysokonapięciowy.

Tak, jeśli przyjrzeć się uważniej, można zauważyć, że pierwotnie (zaznaczone na czerwono) rezystory były podłączone tak:
pierwszy równolegle do dolnego kondensatora
drugi równolegle do obu kondensatorów.

Czyli napięcie na górnym kondensatorze było zawsze wyższe, ponieważ przy standardowym podłączeniu te rezystory służą nie tylko do rozładowywania kondensatorów, ale też tworzą dzielnik napięcia, który je wyrównuje.

Ostatecznie w serwisie (sądząc po lutowaniu) jeden z rezystorów przeniesiono na dół i podłączono prawidłowo.


Tak dla statystyki zmierzyłem parametry kondensatorów. Widać, że ESR kondensatorów 680 µF jest znacznie niższe niż takich samych kondensatorów 470 µF. Początkowo chciałem wstawić właśnie 680 µF, ale nie chciałem ryzykować — nie wiadomo, jak zasilacz zachowywałby się w przyszłości.


Wyprowadzenia wszystkich kondensatorów, których rozstaw nie pasuje do otworów na płytce, trzeba koniecznie odpowiednio uformować. W poprzednim serwisie tego nie zrobiono, co w połączeniu z kiepską jakością płytki doprowadziło do oderwania niektórych ścieżek.
W takim układzie uformowanie wyprowadzeń zapobiega ich wpadaniu do środka, ale niestety nie chroni przed oderwaniem ścieżki przy przechylaniu elementu. Tu pozostaje już tylko klejenie.


A propos „klejenia”: jak pisałem, jedną z płytek musiałem wylutować, bo podejrzanie się chwiała. Ścieżki były całe, ale częściowo odrywały się od płytki. Przelutowałem je, lekko zagłębiłem styki i unieruchomiłem klejem. W tym przypadku musiałem użyć Kafuter K-5204K, bo nie miałem pod ręką niczego bardziej odpowiedniego. Klej dostał się też pod styki, więc trzyma całkiem nieźle.


Tego, czego nie znalazłem w Kosmodromie, to zwykłych rezystorów ceramicznych. Musiałem więc kupić termistory — wprawdzie droższe, ale jednak. Producent: Epcos, rezystancja: 10 Ω, tolerancja: ±20%, I max: 5 A.
Oczywiście, biorąc pod uwagę obecność układu z triakiem, to przesada. Ale kupowanie rezystorów w innym sklepie i ponowne płacenie za dostawę wyszłoby nie taniej, a może nawet drożej.


Postanowiłem zamontować takie same tranzystory jak wcześniej, IRFP450. Skoro działały przez tyle lat, po co eksperymentować z zamiennikami? Chociaż w domu mam IRFP460.
Wyglądają wyraźnie inaczej niż te zamontowane fabrycznie, ale ponieważ jak dotąd nie miałem problemów z elementami mocy z Kosmodromu, myślę, że te też posłużą nie krócej.


Wlutowałem wszystko na swoje miejsce i przechodzę do wstępnego sprawdzenia.


A tak przy okazji, płytka świetnie się lutuje zwykłym lutowiem z topnikiem, bez dodatkowego topnika. I tak później myję płytkę, ale nawet bez mycia zwykle pozostaje czysta. Po co użyto dodatkowego topnika, i to tak kiepskiej jakości, pozostaje zagadką. Lepiej już było użyć kalafonii.


Oczywiście pierwsze uruchomienie koniecznie przez żarówkę.
Nie bez powodu napisałem wyżej, że to wstępne sprawdzenie. W tym przypadku przeprowadza się je nie tylko bez obciążenia, ale też z kondensatorem wejściowym o zmniejszonej pojemności. Dzięki temu w razie awarii energia zgromadzona w kondensatorze niczego nie spali.


Wszystkie napięcia poza kanałem ładowania akumulatora były prawidłowe. Na kanale akumulatora zamiast 54–56 V było jednak tylko 49 V. I tak, wszystkie napięcia zasilacza poza +5 V są ujemne.


Sprawdzenie temperatur wykazało, że w obwodzie pierwotnym nie ma problemów, natomiast w obwodzie wtórnym grzeje się jeden z tranzystorów mocy — i to szybko oraz mocno. Ze schematu wynika, że jest to tranzystor regulatora ładowania akumulatora. Nie zagłębiałem się od razu w sprawdzanie, tym bardziej że odbywało się ono bez radiatora, ale zanotowałem ten problem, zwłaszcza że napięcie w tym kanale również było nieprawidłowe.


W pierwszym zasilaczu łączne ESR kondensatorów wejściowych wynosiło około 500 mΩ, a nowy kondensator miał 300 mΩ, choć uczciwie mówiąc, spodziewałem się znacznie niższej wartości.
Gorsze okazało się jednak co innego: dopuszczalna wysokość wynosiła 40 mm i na tej podstawie dobierałem kondensatory na wymianę. Niestety okazało się, że wysokość wynosi 41,5 mm, a ta różnica przesądziła o wszystkim — pokrywy nie dało się prawidłowo założyć, a nie chciałem zostawiać jej krzywo.


Ostatecznie musiałem położyć kondensator na płytce. Tak, to kiepskie rozwiązanie, ale co zrobić — goniły mnie terminy. Na wszelki wypadek przykleiłem go do płytki, a połączenie wykonałem tak, żeby trzymał się sztywno. Zapomniałem zrobić zdjęcie, ale w skrócie: jedno wyprowadzenie przylutowałem krótkim odcinkiem cynowanego przewodu o przekroju 1,5 mm², a na długiej zworke najpierw zrobiłem „zawijas”, pocynowałem go, tworząc opór, potem założyłem koszulkę termokurczliwą, zagiąłem przewód w kształt litery L, wsunąłem do oporu i przylutowałem. Dzięki temu uzyskałem zarówno solidne mocowanie, jak i zabezpieczenie przed wyrwaniem ścieżek z płytki.


W drugim zasilaczu nie wymieniłem jednak kondensatorów wejściowych. Okazało się, że albo wcześniej coś źle zmierzyłem, albo założyłem, że nowy będzie miał mniejszy ESR. Łączna rezystancja dwóch kondensatorów wynosiła około 140 mΩ, a nowego — 300 mΩ. Gdyby nowy miał takie samo 140–150 mΩ, po prostu bym go wstawił, bo mimo wszystko byłby nowy. Ale ma 300 mΩ, więc zostawiłem wszystko po staremu.
Kondensatory są zresztą używane, ale w dobrym stanie. Na wszelki wypadek zrobiłem zdjęcie ich oznaczeń.


Podczas czyszczenia płytki zauważyłem ślady okopcenia przy jednym z tranzystorów. Wyczyściłem je, ale gdy spróbowałem uruchomić zasilacz, usłyszałem syczenie. Zdjąłem kondensator i odkryłem pod nim wypalenie, które w praktyce zwierało obwód dren–źródło górnego tranzystora.
Na szczęście kondensator nie ucierpiał, tylko lekko się okopcił. Nie miałem w domu odpowiedniego nowego na wymianę. Wyczyściłem go, wymieniłem koszulkę termokurczliwą, na wszelki wypadek zmierzyłem pojemność i sprawdziłem go pod wysokim napięciem — wszystko w porządku.


Wypalone miejsce oczyściłem, pokryłem lakierem ochronnym i ponownie przylutowałem kondensator.


W drugim zasilaczu napięcia były w porządku, na wyjściu ładowania akumulatora było 54 V. Tutaj również przylutowałem mały kondensator wejściowy na próbę, ale szeregowo z jednym z oryginalnych — w tym przypadku w niczym nie przeszkadza.


Po poszukiwaniach i porównaniu z działającym zasilaczem ustaliłem, że uszkodzony jest tranzystor Q19 w obwodzie akumulatora. Znajduje się pośrodku lewego radiatora.
Był całkowicie przebity, aż do bramki.
Co ciekawe, był już wcześniej wymieniany. Po lewej widać tranzystor z drugiego zasilacza — producent ten sam, ale oznaczenie wyraźnie inne.
Wśród nowych części znalazłem w domu zamiennik: IRFZ44N. Przypuszczam, że oryginalny tranzystor uległ awarii z powodu wyschniętych kondensatorów i zwiększonej amplitudy tętnień.


Na zielono zaznaczyłem tranzystor, który się grzał, a na czerwono ten, który uległ przebiciu.



Wszystko zadziałało. Przy okazji sprawdziłem maksymalne napięcie ładowania: wyniosło 55,65 V, czyli 13,91 V na każdy akumulator 12 V. Warto zwrócić uwagę na bardzo płynną regulację.


Na wszelki wypadek zrobiłem zdjęcie elementów mocy zamontowanych na wspólnym radiatorze.


Po wszystkich pracach płytki zostały dodatkowo umyte i pokryte lakierem ochronnym.


Podczas oględzin zauważyłem też, że silikonowe kapturki izolacyjne nie tylko stwardniały, ale miejscami dosłownie zaczęły rozpadać się w rękach, więc od razu zamówiłem nowy komplet.


Podczas rozbierania zauważyłem również, że niektóre śruby dociskające elementy są ewidentnie nie na swoich miejscach. Z pięciu sztuk cztery są wpuszczane, a jedna zwykła; w górnej pokrywie jest specjalny otwór właśnie na tę zwykłą śrubę.


Dalej czekała mnie kolejna niespodzianka. Fabrycznie na izolatory tranzystorów w obudowach TO-247 naklejono takie same kawałki silikonu, najwyraźniej po to, by poprawić docisk. Praktyka pokazała jednak, że przy takim montażu docisk się przekrzywia i nie przylega prawidłowo, więc zamontowałem tranzystory bez żadnych prowizorek.
Przed złożeniem trzeba było wyrównać wszystkie elementy mocy, które będą dociskane do radiatora. Należy robić to bardzo ostrożnie: najpierw mocno docisnąłem wyprowadzenia od strony ścieżek, żeby ich nie wyrwać, a dopiero potem je wyrównałem.


Można powiedzieć, że główna część pracy jest już za mną. Czas na testy.


Po złożeniu ponownie sprawdzamy zasilacz przez żarówkę, bo mogą nas czekać niespodzianki.


Koniecznie trzeba sprawdzić zasilacz przy stopniowo zwiększanym obciążeniu. Zacząłem od prądu 1,5 A i stopniowo doszedłem do 3,5 A, przy którym przeprowadziłem dłuższy test. Drugi zasilacz testowałem w większości przy prądzie 3,3 A.
Początkowo maksymalną moc ciągłą obliczyłem na podstawie danych ze schematu:
-48 V - 1,5 A
-56 V - 0,4 A
-5 V - 1,5 A
5 V - 8 A
Łącznie około 142 W, czyli 2,95 A, bez uwzględnienia sprawności przetwornicy wtórnej.

W rzeczywistości, zgodnie z tabliczką znamionową, maksymalna moc wynosi:
-48 V - 1,4 A
-54 V - 0,45 A
-5,3 V - 1,5 A
5 V - 7 A
Łącznie 135 W.

Jak widać na zdjęciu, obciążałem zasilacz prądem 3.5 A, co przy napięciu 48 V daje prawie 170 W.


Zdjęcie termowizyjne po teście trwającym prawie godzinę.
Pierwszy zasilacz


Drugi zasilacz. Widać, że temperatura jest wyższa, ponieważ niemal od razu zwiększyłem prąd obciążenia do 3.3 A. Poza tym temperatura uzwojenia transformatora, wynosząca prawie 100 stopni, świadczy o tym, że zasilacz pracował na maksimum.


Drugi zasilacz testowałem przy prądzie 3.3 A nie dlatego, że jest gorszy, ale dlatego, że dopiero po teście termicznym pierwszego przypomniałem sobie, że bezpiecznik na wyjściu mam przecież na 3 A :)


Po zakończeniu testów zasilacze zostały złożone, wszystkie wymienione elementy włożyłem do woreczka, a potem wszystko zapakowałem do pudełka i wysłałem klientowi. Na zdjęciu tego nie widać, a wcześniej zapomniałem napisać, że usunąłem też przełącznik 110/220 V — w jednym zasilaczu dlatego, że jest już po prostu niepotrzebny, a w drugim na wszelki wypadek.


Osoba, która przysłała zasilacze, po ich zamontowaniu przesłała nagranie z instalacji. Oto zrzut ekranu z filmu.


I oczywiście wnioski.
W gruncie rzeczy nie powiedziałbym, że sam remont był trudny. Co więcej, zasilacze można było uruchomić, wymieniając mniej elementów, i działałyby tak samo. Pytanie tylko, jak długo...
Naprawa okazała się skomplikowana ze względu na „specyfikę” samych zasilaczy, ich konstrukcji i układu, a także wyjątkowo niską jakość wykonania oraz konieczność poprawienia błędów poprzedniego serwisu.
Obecnie zasilacze są niemal równoważne nowym. „Niemal”, bo kondensatory wyjściowe lepiej byłoby zastąpić elementami z serii WL zamiast RD albo ich odpowiednikami. Jak pisałem, można było kupić Panasonic, ale same 16 głównych kondensatorów kosztowałyby około 1250-1300 UAH. Dlatego powiedziałem, że za 4-5 lat trzeba będzie przywieźć zasilacze na przegląd, jeśli centrala telefoniczna nadal będzie używana.

Co do samych zasilaczy: tak, to naprawdę ponura sprawa. Urządzenia wykonane tak kiepsko nie tylko dawno mi się nie trafiały — w ogóle ich nie spotykałem, chyba że przypomnieć sobie jawnie piwniczny „chiński” sprzęt z początku lat 90. A przecież to markowe zasilacze, i to wyraźnie nie z segmentu urządzeń domowych. Jak to możliwe? Zagadka...

Myślę, że wielu interesuje, ile to wszystko kosztowało klienta. Nie będę ukrywał: niemało — 3000 UAH za naprawę obu zasilaczy + 1380 UAH za wymienione elementy (te kupione na zapas lub niewykorzystane oczywiście nie zostały wliczone), plus około 100 UAH za wysyłkę. Początkowo ustaliliśmy limit kosztów, a ostatecznie wyszło taniej, więc myślę, że klient był zadowolony. Ja zresztą też.

Na tym kończę. Mam nadzieję, że tekst był przydatny albo przynajmniej interesujący. Artykuł wyszedł bardzo obszerny, ale zasilacze też są dość niezwykłe — wybaczcie.