Åtgärda klickbrusproblem på Apple 27 "-skärm: 4 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:42

Har du någonsin börjat göra mycket ljud från en av dina älskade skärmar när du använder den? Detta verkar hända efter att displayen har använts i flera år. Jag felsökte en av bildskärmarna och trodde att det fanns ett fel i kylfläkten, men det visar sig att roten till felet är mycket mer komplicerad.

Steg 1: Översikt över strömförsörjning

Här är instruktionen om hur du identifierar och fixar klickbrusproblemet som uppstår på vissa modeller av Apple Thunderbolt -skärmen och IMac -datorn.

Symptomet är vanligtvis ett ganska irriterande ljud från displayen som låter som kraschande blad. Ljudet kommer oftast efter att displayen har använts ett tag. Problemet tenderar att försvinna efter att maskinen kopplats ur i några timmar men kommer tillbaka om några minuter efter att du har använt enheten. Problemet försvinner inte om maskinen sätts i avstängt tillstånd utan att kopplas ur.

Källan till problemet orsakas av strömförsörjningskortet eftersom jag ska försöka gå genom processen för att identifiera problemet. Med tillräckligt med kunskap är det ett problem som kan åtgärdas för komponenter för ett par dollar.

VARNING!!! HÖGSPÄNNING!!! VARNING!!! FARA!!

Att arbeta med nätaggregat är potentiellt farligt. Dödlig spänning finns på kortet även efter att enheten har kopplats ur. Försök bara åtgärda detta om du är utbildad i att hantera högspänningssystem. Användning av isoleringstransformator krävs för att förhindra kortslutning. Energilagringskondensatorn tar upp till fem minuter att ladda ur. GÖR MÄTNING AV KAPACITATOREN INNAN DU ARBETAR PÅ KRETSEN

VARNING!!! HÖGSPÄNNING!!

Designen för de flesta av Apple -skärmens strömförsörjningsmodul är en tvåstegs strömomvandlare. Det första steget är en förregulator som omvandlar inmatad växelström till högspännings likström. AC -ingångsspänningen kan vara mellan 100V och 240V AC. Utgången från denna förregulator är vanligtvis var som helst från 360V till 400V DC. Det andra steget omvandlar högspännings DC till den digitala spänningsmatning för datorn och visar, vanligtvis från 5 ~ 20V. För Thunderbolt -skärmen finns tre utgångar: 24,5V för laddning av bärbara datorer. 16,5-18,5V för LED-bakgrundsbelysning och 12V för digital logik.

Förregulatorn används främst för effektfaktorkorrektion. För låg strömförsörjningsdesign används en enkel brygglikriktare för att konvertera ingången AC till DC. Detta orsakar hög toppström och dålig effektfaktor. Effektfaktorkorrektionskretsen korrigerar detta genom att rita en sinusformad strömvågform. Ofta kommer kraftföretaget att begränsa hur låg effektfaktor en enhet får dra från kraftledningen. Dålig effektfaktor medför extra förlust på kraftbolagets utrustning och är därför en kostnad för kraftbolaget.

Denna förregulator är källan till bullret. Om du demonterar skärmen tills du kan dra ut strömförsörjningskortet ser du att det finns två strömtransformatorer. En av transformatorn är för förregulatorn medan den andra transformatorn är hög- till lågspänningsomvandlaren.

Steg 2: Problemöversikt

Utformningen av effektfaktorkorrektionskretsen är basen från styrenheten som produceras av ON Semiconductor. Artikelnumret är NCP1605. Designen är baserad på boost-läge DC-DC effektomvandlare. Ingångsspänningen är en likriktad sinusvåg istället för jämn likspänning. Utgången för denna speciella strömförsörjningsdesign är fastställd till 400V. Bulk -energilagringskondensatorn består av tre 65uF 450V -kondensatorer som körs på 400V.

VARNING: AVLADDA DENNA KAPACITORER FÖR ATT ARBETA PÅ KRETSEN

Problemet jag observerade är att strömmen som dras av boost -omvandlaren inte längre är sinusformad. Av någon anledning stängs omvandlaren av med slumpmässigt intervall. Detta leder till att inkonsekvent ström dras från uttaget. Intervallet där avstängning sker är slumpmässigt och är under 20 kHz. Detta är källan till det buller du hör. Om du har en växelströmssond, anslut sonden till enheten och du bör kunna se att strömmen av enheten inte är jämn. När detta händer ritar displayenheten en aktuell vågform med stora harmoniska komponenter. Jag är säker på att kraftföretaget inte är nöjda med denna typ av effektfaktor. Effektfaktorkorrektionskretsen, istället för att vara här för att förbättra effektfaktorn, orsakar faktiskt ett dåligt strömflöde där stor ström dras i mycket smala pulser. Sammantaget låter displayen fruktansvärt och strömbruset som den slänger in i kraftledningen kommer att få alla elektriska ingenjörer att krypa ihop. Den extra stress som den lägger på strömkomponenterna kommer sannolikt att få skärmen att gå sönder inom en snar framtid.

Genom att kombinera databladet för NCP1605 verkar det som om det finns flera sätt som chipets utgång kan inaktiveras. Genom att mäta vågformen runt systemet blir det uppenbart att en av skyddskretsarna sparkar in. Resultatet är en boost -omvandlare som stängs av i slumpmässig tid.

Steg 3: Identifiera den exakta komponenten som orsakar problemet

För att identifiera den exakta orsaken till problemet bör tre spänningsmätningar utföras.

Den första mätningen är spänningen i energilagringskondensatorn. Denna spänning bör vara runt 400V +/- 5V. Om denna spänning är för hög eller låg, drivs FB -spänningsdelaren ur spec.

Den andra mätningen är FB (Feed back) stiftets spänning (stift 4) med avseende på (-) noden på kondensatorn. Spänningen ska vara 2,5 V.

Den tredje mätningen är OVP (överspänningsskydd) stiftets spänning (stift 14) med avseende på kondensatorns (-) nod. Spänningen ska vara 2,25V

VARNING, alla mätnoder innehåller hög spänning. Isoleringstransformator bör användas för skydd

Om spänningen på OVP -stiftet är 2,5V genereras bruset.

Varför händer detta?

Strömförsörjningsdesignen innehåller tre spänningsdelare. Den första delaren provar ingångsspänningen, som är vid 120V RMS. Det är osannolikt att denna delare misslyckas på grund av den lägre toppspänningen och den består av 4 motstånd. De två nästa delarna provar utspänningen (400V), var och en av dessa delare består av 3x 3.3M ohm motstånd i serie, som bildar ett motstånd på 9.9MOhm som omvandlar spänningen från 400V till 2.5V för FB -stift och 2.25V för OVP -stift.

Den nedre sidan av avdelaren för FB -stift innehåller ett effektivt 62K ohm -motstånd och ett 56K ohm -motstånd för OVP -stiftet. FP -spänningsdelaren är placerad på andra sidan av kortet, troligen delvis täckt av lite silikonlim för kondensatorn. Tyvärr har jag ingen detaljbild av FB -motstånden.

Problemet uppstod när motståndet på 9,9 M Ohm började glida. Om OVP -enheten löser ut under normal drift stängs utmatningen från boost -omvandlaren av, vilket resulterar i plötsligt stopp av ingångsströmmen.

En annan möjlighet är att FB-motståndet börjar glida, detta kan leda till att utspänningen börjar krypa över 400V, tills OVP-utlösning eller skada på den sekundära DC-DC-omvandlaren.

Nu kommer fixen.

Fixen innebär att de defekta motstånden byts ut. Det är bäst att byta ut motstånden för både OVP och FP spänningsdelare. Dessa är 3x 3.3M motstånd. Motståndet du använder ska vara 1% ytmonterat motstånd storlek 1206.

Se till att du rengör flödet som återstår från lödet som med den applicerade spänningen, flödet kan fungera som en ledare och minska det effektiva motståndet.

Steg 4: Varför misslyckades detta?

Anledningen till att denna krets misslyckades efter en tid beror på högspänningen som appliceras på dessa motstånd.

Boost -omvandlaren är på hela tiden, även om bildskärmen/datorn inte används. Således, som det är utformat, kommer det att appliceras 400V på motstånden i 3 -serien. Beräkning tyder på att 133V appliceras på var och en av motstånden. Maximal arbetsspänning som föreslås av Yaego 1206 -chipmotståndsdatabladet är 200V Således är den konstruerade spänningen ganska nära den maximala arbetsspänning som dessa motstånd är avsedda att hantera. Belastningen på motståndets material måste vara stor. Spänningen från högspänningsfältet kan ha accelererat den hastighet materialet försämras genom att främja partikelrörelse. Detta är min egen konjunktur. Endast en detaljerad analys av de misslyckade motstånden av en materialvetare kommer fullt ut att förstå varför det misslyckades. Enligt min mening kommer att använda motstånd i 4 serier istället för 3 minska belastningen på varje motstånd och förlänga enhetens livslängd.

Hoppas du gillade den här självstudien om hur du fixar Apple Thunderbolt -skärmen. Förläng livslängden för den enhet du redan äger så att färre av dem hamnar på deponin.