Приветствую всех, уважаемые Ремонтёры! В прошлый раз, в статье Ремонт блока питания. К чему приводит спешка, я обещал рассказать про корректор коэффициента мощности (ККМ) блока питания BTC1800W (от асик майнера Antminer s9). Настало время выполнить обещание.
Этот пост следует рассматривать как изложение моего опыта, как своеобразный гайд по ремонту, а не как учебное пособие. Тем же, кто захочет детально познакомиться со схемотехникой резонансных блоков питания, могу порекомендовать статью Александра Коростелина (г. Тюмень) в журнале Radioamator http://radioamator.ru/istochniki-pitaniya/kompyuternye-bp/18.... Я лично зачитал её, что называется, до дыр.
Итак, начинаю. Корректор коэффициента мощности построен на базе широко известной микросхемы CM6502. Встречаются конструкции блоков питания, когда она распаяна на основной плате и к ней, пусть и с некоторыми неудобствами, но возможен доступ. В этом случае описывать было бы нечего. В сети предостаточно информации на эту тему. Однако, именно в этом блоке питания, ККМ выполнен в виде отдельного модуля. Плата с микросхемой и частью элементов корректора надёжно заизолирована и вертикально впаяна в основную плату. При этом расположен модуль крайне неудобно. Он буквально зажат между радиатором и резонансным дросселем, а конструкция теплоотводов исключает доступ к контактам модуля сверху.
Функциональный узел коррекции коэффициента мощности выделен красным прямоугольником.
Между модулем корректора и резонансным дросселем установлен экран.
На радиаторе корректора размещены три транзистора Q1, Q2, Q6 PTA20N50A (N-channel MOSFET 500V, 20A). Транзисторы соединены параллельно для увеличения нагрузочной способности. Кроме того, на радиаторе установлен диод D1 RHRP1560 (hyperfast diode 600V, 15A). Он не только нужен для работы ККМ, но и пропускает через себя питание на трансформатор дежурки.
Признаком исправной работы корректора коэффициента мощности является напряжение > 380 Вольт на накопительных электролитах. Сетевой выключатель PS/ON, при этом, должен находиться во ВКЛюченном состоянии. Если же корректор не запустился, то на электролитах присутствует напряжение около 300 Вольт.
Помните, пожалуйста, что как только вы воткнули сетевую вилку в розетку, высоковольтные электролиты ВСЕГДА НАХОДЯТСЯ ПОД НАПРЯЖЕНИЕМ. И не важно, в каком положении находится сетевой выключатель. Поэтому, перед любыми манипуляциями с платой блока питания, электролиты необходимо разряжать. Я использую для этих целей разрядник, изготовленный из старых щупов от мультиметра и резистора 1 кОм 5 Вт.
Сам по себе модуль корректора (я имею в виду плату с микросхемой) если и представляет интерес, то, чисто, академический. Микросхема надежная, «дуракостойкая». Высоких напряжений на модуль не поступает. Если нет явных следов неисправности то, думаю, выпаивать модуль из основной платы не стоит. Я проделал это в познавательных целях, чтобы зарисовать схему и сфотографировать. Конечной целью этой работы было желание понять назначение выводов модуля, представить его себе в виде некой «макросхемы». Думаю, меня это получилось.
Вот фотография самого модуля и назначение его основных контактов:
Небольшое пояснение. Если в тексте встречается слово pin, например pin 13, то речь идет о выводе микросхемы. Применительно к целому модулю, я буду использовать слово контакт. Таким образом, контакт модуля под номером 9 соединен с выводом микросхемы под номером 11 (если уж быть совсем точным, то через резистор 22 Ом, расположенный на плате модуля).
Вот я и подошел к описанию логики работы модуля корректора коэффициента мощности. Даже если диод и транзисторы ККМ исправны, то, на время поиска неисправности, радиатор лучше снять. Затем необходимо впаять всего один транзистор и диод. Чтобы не демонтировать их с радиатора, я использовал один PTA20N50A, оставшийся без пары с прошлого ремонта. А вместо диода RHRP1560 впаял куда более скромный UF1007. Для работы без нагрузки этого достаточно. Так выглядит модуль со снятым радиатором:
Дроссель ККМ необходимо оставить. Я снял его, чтобы он не закрывал делители напряжения при фотографировании.
Назначение выводов модуля становится понятным по фотографиям. Выводы 1 и 6 имеют электрическое соединение между собой на основной плате. Это минус питания. Чтобы различать, что это «горячая» сторона блока, я использую выражение «земля -400 Вольт». Она же, минус питания высоковольтной части блока. Не научно, согласен. Но вполне понятно и, что гораздо важнее, позволяет не путаться с минусовыми проводниками при измерении напряжения. Потому что есть еще и «земля -12 Вольт». И они гальванически развязаны. То есть, если взять плюс от «холодной» стороны, а минус от «горячей» стороны и измерить напряжение, то микросхема уцелеет. А вот напряжения не обнаружится. Хотя оно есть! Как суслик. ©ДМБ
Отвлёкся, продолжаю. Выпрямленное сетевое напряжение с диодного моста поступает два резистивных делителя напряжения и дроссель ККМ. Делитель из резисторов R1 и R2 соединяется в контактом 3 модуля. При неработающем ККМ на нём присутствует напряжение порядка +70 Вольт. Делитель на резисторах R3 и R4 подключен к контакту 2 модуля, напряжение на нем +32 Вольта. Это только видимая часть делителя. На плате модуля деление продолжается. К этим контактам подключено еще по одному, такому же многомегаомному резистору. С точки зрения возникновения неисправности, это, пожалуй, самая беспроблемная часть. Такая же, как и делитель на резисторах R11, R12 и R13. Этот делитель подключён к контакту 4 модуля. Остановлюсь на нём чуть подробней. Как я уже упоминал, после того как ККМ заработает, напряжение на электролитах поднимется примерно до 400 Вольт. Этот делитель обнаруживает событие, что напряжение уже больше 380 Вольт и сигнализирует об этом микросхеме CM6502 через контакт 4 на pin 13. Отмечу, что это важный момент. Без этого, на контакте 8 модуля (pin 9 микросхемы) будет оставаться высокий уровень. Как только напряжение на электролитах достигнет 380 Вольт, контакт 8 модуля подтянется к «земле -400 Вольт», тем самым, через оптронную развязку, подав питание в «холодную» часть блока. Напряжение +15 вольт поступит на микросхему CM6901 и реле, контакты которого зашунтируют термистор. (См. фотографию общего вида блока в начале статьи). В самом начале работы блока, когда в схему начинает поступать сетевое напряжение, заряд электролитов происходит через термистор, который служит для ограничения броска тока при первом включении. Когда же ККМ запустится, термистор будет только мешать. Поэтому, его шунтируют контактами реле. Дальнейшая работа блока, в том числе и на номинальной нагрузке, будет происходить через эти контакты реле. Ну а что же надо сделать, чтобы модуль ККМ запустился? Просто подать на него напряжение питания. От 10 до 18 Вольт. Моё измерение в 17,8 Вольт сделано тогда, когда ещё не был впаян транзистор PTA20N50A. С ним оно немного просядет и будет в районе 15-16 Вольт, как в даташите. А вот, откуда берется напряжение питания для модуля ККМ, вы узнаете в следующий раз. Когда я буду рассказывать про дежурку.
Итак, подвожу итог. Для того, чтобы заработал корректор коэффициента мощности, необходимо:
-Подать сетевое питание.
-Включить сетевой выключатель PS/ON.
-Должны быть исправны сетевой предохранитель, термистор, диодный мост.
-Должен быть исправен дроссель ККМ (что только может повредить такое чудовище?).
-Должен быть исправен диод D1 RHRP1560
-Должна быть исправна дежурка.
-Должны быть исправны высоковольтные электролиты. Напряжение на них должно подняться выше 380 Вольт.
Всего этого достаточно для начала работы узла ККМ блока питания. Совершенно очевидно, что этот узел может работать автономно. В завершение рассказа, стоит упомянуть про контакт 7 модуля. С него происходит управление затворами мосфетов через типовую цепочку из низкоомного резистора и диода. Резистор 33 Ома, диод с маркировкой WD, мною определен как BAS316WS.
О трудностях с идентификацией диода можно прочитать в моей прошлой статье Ремонт блока питания. К чему приводит спешка. Осциллограмма на контакте 7 типовая для ШИМ-регулирования. Не вижу смысла на ней останавливаться. Вот, пожалуй, и всё.
Всем успехов в ремонтах! И до встречи!
