Løsning af klikstøjsproblem på Apple 27 "skærm: 4 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

Har du nogensinde begyndt at lave en masse støj fra et af dine elskede skærme, når du bruger det? Dette ser ud til at ske, efter at displayet har været i brug i flere år. Jeg debugger en af skærmene og troede, at der var en fejl fanget i køleventilatoren, men det viser sig, at roden til fejlen er meget mere kompliceret.

Trin 1: Oversigt over strømforsyningsdesign

Her er instruktionen om, hvordan du identificerer og reparerer klikstøjproblemet på en bestemt model af Apple Thunderbolt -skærmen og IMac -computeren.

Symptomet er normalt en ret irriterende støj fra displayet, der lyder som styrtende blade. Støjen opstår normalt, når displayet har været i brug i et stykke tid. Problemet har en tendens til at forsvinde, når maskinen er taget ud af stikkontakten i et par timer, men vender tilbage om få minutter efter brug af enheden. Problemet forsvinder ikke, hvis maskinen sættes i standset tilstand uden at blive taget ud af stikkontakten.

Kilden til problemet er forårsaget af strømforsyningskortet, da jeg prøver at gå gennem processen med at identificere problemet. Med tilstrækkelig viden er det et problem, der kan løses for et par dollars værd af komponenter.

ADVARSEL!!! HØJSPÆNDING!!! ADVARSEL!!! FARE!

Arbejde på strømforsyningsenheden er potentielt farligt. Der findes dødelig spænding på kortet, selv efter at enheden er blevet taget ud af stikkontakten. Prøv kun denne løsning, hvis du er uddannet i håndtering af højspændingssystem. Brug af isolationstransformator er påkrævet for at forhindre kortslutning. Energilagringskondensator tager op til fem minutter at aflade. GØR MÅLING AF KAPACITOREN, FØR DU ARBEJDER PÅ KREDSEN

ADVARSEL!!! HØJSPÆNDING!

Designet af størstedelen af Apple -skærmens strømforsyningsmodul er en totrins strømomformer. Det første trin er en forregulator, der konverterer indgang vekselstrøm til en højspændings jævnstrøm. AC -indgangsspændingen kan være overalt mellem 100V til 240V AC. Outputtet fra denne forregulator er normalt alt fra 360V til 400V DC. Det andet trin konverterer højspændings DC ned til den digitale spændingsforsyning til computeren og viser, normalt fra 5 ~ 20V. Til Thunderbolt -skærmen er der tre udgange: 24,5V til opladning af bærbare computere. 16,5-18,5V til LED-baggrundsbelysning og 12V til digital logik.

Forregulatoren bruges hovedsageligt til effektfaktorkorrektion. Til lav strømforsyningsdesign bruges en simpel bro -ensretter til at konvertere input AC til DC. Dette forårsager høj spidsstrøm og dårlig effektfaktor. Effektfaktorkorrektionskredsløb korrigerer dette ved at tegne en sinusformet strømbølgeform. Ofte vil elselskab sætte en begrænsning for, hvor lav effektfaktoren en enhed må trække fra elledningen. Dårlig effektfaktor medfører ekstra tab på elselskabets udstyr og er derfor en omkostning for elselskabet.

Denne forregulator er kilden til støj. Hvis du adskiller skærmen, indtil du kan trække strømforsyningskortet ud, vil du se, at der er to effekttransformatorer. Den ene af transformatoren er til forregulatoren, mens den anden transformer er høj- til lavspændingsomformeren.

Trin 2: Problemoversigt

Designet af effektfaktorkorrektionskredsløbet er baseret på controlleren produceret af ON Semiconductor. Varenummeret er NCP1605. Designet er baseret på boost-mode DC-DC effektomformer. Indgangsspændingen er en ensrettet sinusbølge i stedet for jævn jævnstrøm. Outputtet til dette særlige strømforsyningsdesign er bestemt til at være 400V. Bulk energilagringskondensatoren består af tre 65uF 450V kondensatorer, der kører ved 400V.

ADVARSEL: AFLAD DENNE KAPACITORER FØR ARBEJDET PÅ KREDSEN

Det problem, jeg observerede, er, at strømmen, der trækkes af boost -omformeren, ikke længere er sinusformet. Af en eller anden grund slukker konverteren med et tilfældigt interval. Dette fører til inkonsekvent strøm, der trækkes fra stikkontakten. Intervallet, hvor nedlukning sker, er tilfældigt og er under 20 kHz. Dette er kilden til den støj, du hører. Hvis du har en vekselstrømssonde, skal du slutte sonden til enheden, og du skal kunne se, at strømmen af enheden ikke er glat. Når dette sker, tegner displayenheden en strømbølgeform med store harmoniske komponenter. Jeg er sikker på, at elselskabet ikke er tilfreds med denne form for effektfaktor. Effektfaktorkorrektionskredsløbet, i stedet for at være her for at forbedre effektfaktoren, forårsager faktisk en dårlig strømstrøm, hvor stor strøm trækkes i meget snævre pulser. Generelt lyder displayet forfærdeligt, og den støj, det smider ind i strømledningen, får enhver elektrisk ingeniør til at krybe. Den ekstra stress, det lægger på strømkomponenterne, vil sandsynligvis få displayet til at mislykkes i den nærmeste fremtid.

Ved at kombinere databladet for NCP1605 ser det ud til, at der er flere måder, hvorpå chipens output kan deaktiveres. Når man måler bølgeformen omkring systemet, bliver det tydeligt, at en af beskyttelseskredsløbet sparker ind. Resultatet er boost -konverter, der lukkes i tilfældig timing.

Trin 3: Identificer den nøjagtige komponent, der forårsager problemet

For at identificere den nøjagtige årsag til problemet bør der udføres tre spændingsmålinger.

Den første måling er spændingen i energilagringskondensatoren. Denne spænding skal være omkring 400V +/- 5V. Hvis denne spænding er for høj eller lav, drives FB -spændingsdeleren ud af spec.

Den anden måling er FB (Feed back) pin spænding (Pin 4) i forhold til (-) node på kondensatoren. Spændingen skal være på 2,5V

Den tredje måling er OVP (Overspændingsbeskyttelse) pin spænding (Pin 14) i forhold til (-) node på kondensatoren. Spændingen skal være på 2,25V

ADVARSEL, alle måleknudepunkter indeholder højspænding. Isolationstransformator skal bruges til beskyttelse

Hvis spændingen på OVP -stiften er på 2,5V, genereres støj.

Hvorfor sker dette?

Strømforsyningsdesignet indeholder tre spændingsdelere. Den første divider prøver den indgangsspænding, der er ved 120V RMS. Det er usandsynligt, at denne opdeler mislykkes på grund af den lavere spidsspænding, og den består af 4 modstande. De næste to delere prøver udgangsspændingen (400V), hver af disse delere består af 3x 3.3M ohm modstande i serie og danner en 9,9MOhm modstand, der konverterer spændingen fra 400V ned til 2,5V for FB pin og 2,25V for OVP pin.

Den nedre side af skillevæggen til FB pin indeholder en effektiv 62K ohm modstand og en 56K ohm modstand til OVP pin. FP spændingsdeleren er placeret på den anden side af brættet, sandsynligvis delvist dækket af noget silikone lim til kondensatoren. Desværre har jeg ikke et detaljeret billede af FB modstande.

Problemet opstod, da 9,9 M Ohm -modstanden begyndte at drive. Hvis OVP'en udløses under normal drift, slukkes boost -konverterens output, hvilket resulterer i pludselig stop af indgangsstrømmen.

En anden mulighed er, at FB-modstanden begynder at drive, dette kan resultere i, at udgangsspændingen begynder at krybe over 400V, indtil OVP-udløsningen eller beskadigelse af den sekundære DC-DC-omformer.

Nu kommer rettelsen.

Rettelsen involverer udskiftning af de defekte modstande. Det er bedst at udskifte modstandene til både OVP og FP spændingsdeleren. Disse er de 3x 3.3M modstande. Den modstand du bruger skal være 1% overflademonteret modstand størrelse 1206.

Sørg for at rense den flux, der er tilbage fra loddet, som ved spændingen, fluxen kan fungere som en leder og reducere den effektive modstand.

Trin 4: Hvorfor mislykkedes dette?

Grunden til, at dette kredsløb mislykkedes efter nogen tid, skyldes den høje spænding, der påføres disse modstande.

Boost -konverteren er tændt hele tiden, selvom skærmen/computeren ikke bruges. Som den er designet, vil der således blive påført 400V på de 3 seriemodstande. Beregning tyder på, at 133V påføres hver af modstandene. Maksimal arbejdsspænding foreslået af Yaego 1206 -chipmodstandsdatabladet er 200V Således er den designede spænding ret tæt på den maksimale arbejdsspænding, som disse modstande er beregnet til at håndtere. Belastningen på modstandens materiale skal være stor. Spændingen fra højspændingsfeltet kan have accelereret den hastighed, materialet forringes ved at fremme partikelbevægelse. Dette er min egen konjunktur. Kun en detaljeret analyse af de fejlslagne modstande af en materialeforsker vil fuldt ud forstå, hvorfor det mislykkedes. Efter min mening vil brug af 4 seriemodstande i stedet for 3 reducere belastningen på hver modstand og forlænge enhedens levetid.

Håber du nød denne vejledning om, hvordan du reparerer Apple Thunderbolt -skærmen. Forlæng venligst levetiden på den enhed, du ejer allerede, så færre af dem ender på lossepladsen.