Probleem met klikgeluid op Apple 27-inch beeldscherm oplossen - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

Heeft een van uw geliefde beeldschermen ooit veel lawaai gemaakt wanneer u het gebruikt? Dit lijkt te gebeuren nadat het display een aantal jaren in gebruik is geweest. Ik debugde een van de schermen omdat ik dacht dat er een fout zat in de koelventilator, maar het bleek dat de oorzaak van de storing een stuk gecompliceerder is.

Stap 1: Overzicht van voedingsontwerp

Hier is de instructie voor het identificeren en oplossen van het probleem met het klikgeluid dat wordt ervaren op een bepaald model van het Apple Thunderbolt-scherm en IMac-computer.

Het symptoom is meestal een vrij irritant geluid dat uit het scherm komt en klinkt als vallende bladeren. Het geluid treedt meestal op nadat het scherm een tijdje in gebruik is geweest. Het probleem verdwijnt meestal nadat de machine een paar uur is losgekoppeld, maar zal binnen enkele minuten terugkomen na gebruik van het apparaat. Het probleem verdwijnt niet als de machine in de slaapstand wordt gezet zonder de stekker uit het stopcontact te halen.

De oorzaak van het probleem wordt veroorzaakt door de voedingskaart, aangezien ik zal proberen het proces te doorlopen om het probleem te identificeren. Met voldoende kennis is het een probleem dat kan worden opgelost voor een paar dollar aan componenten.

WAARSCHUWING!!! HOOG VOLTAGE!!! WAARSCHUWING!!! GEVAAR!

Werken aan de voedingseenheid is potentieel gevaarlijk. Er staat dodelijke spanning op het bord, zelfs nadat het apparaat is losgekoppeld. Probeer deze oplossing alleen als u getraind bent in het omgaan met hoogspanningssystemen. Het gebruik van een scheidingstransformator is VEREIST om aardsluiting te voorkomen. De condensator voor energieopslag heeft tot vijf minuten nodig om te ontladen. MAAK EEN METING VAN DE CONDENSATOR VOORDAT U AAN HET CIRCUIT WERKT

WAARSCHUWING!!! HOOG VOLTAGE!

Het ontwerp van het grootste deel van de voedingsmodule van het Apple-display is een tweetraps stroomomvormer. De eerste trap is een pre-regulator die de ingangswisselstroom omzet in een hoogspanningsgelijkstroom. De AC-ingangsspanning kan overal tussen 100V en 240V AC zijn. De output van deze pre-regulator is meestal overal van 360V tot 400V DC. De tweede trap zet de hoogspannings-DC om naar de digitale voeding voor de computer en displays, meestal van 5~20V. Voor het Thunderbolt-scherm zijn er drie uitgangen: 24,5V voor het opladen van een laptop. 16.5-18.5V voor LED-achtergrondverlichting en 12V voor digitale logica.

De voorregelaar wordt voornamelijk gebruikt voor correctie van de arbeidsfactor. Voor een low-end voedingsontwerp wordt een eenvoudige bruggelijkrichter gebruikt om de ingang AC naar DC om te zetten. Dit veroorzaakt een hoge piekstroom en een slechte arbeidsfactor. Het arbeidsfactorcorrectiecircuit corrigeert dit door een sinusvormige stroomgolfvorm te tekenen. Vaak zal het energiebedrijf een beperking opleggen aan hoe laag de arbeidsfactor een apparaat van de stroomlijn mag trekken. Een slechte arbeidsfactor veroorzaakt extra verlies op de apparatuur van het energiebedrijf en is daarom een kostenpost voor het energiebedrijf.

Deze voorregelaar is de bron van het geluid. Als u het display demonteert totdat u de voedingskaart kunt verwijderen, ziet u dat er twee voedingstransformatoren zijn. Een van de transformatoren is voor de voorregelaar, terwijl de andere transformator de hoog- naar laagspanningsomvormer is.

Stap 2: Probleemoverzicht

Het ontwerp van het vermogensfactorcorrectiecircuit is gebaseerd op de controller geproduceerd door ON Semiconductor. Het onderdeelnummer is NCP1605. Het ontwerp is gebaseerd op de boost-modus DC-DC-stroomomvormer. De ingangsspanning is een gelijkgerichte sinusgolf in plaats van een gladde gelijkspanning. De output voor dit specifieke voedingsontwerp is bepaald op 400V. De bulk-energieopslagcondensator bestaat uit drie 65uF 450V-condensatoren die werken op 400V.

WAARSCHUWING: LOS DEZE CONDENSATOREN VOORDAT U AAN HET CIRCUIT WERKT

Het probleem dat ik heb waargenomen, is dat de stroom die wordt getrokken door de boost-converter niet langer sinusvormig is. Om de een of andere reden wordt de converter met een willekeurig interval uitgeschakeld. Dit leidt tot inconsistente stroom die uit het stopcontact wordt getrokken. Het interval waarin de uitschakeling plaatsvindt is willekeurig en is lager dan 20 kHz. Dit is de bron van het geluid dat je hoort. Als u een AC-stroomsonde hebt, sluit u de sonde aan op het apparaat en u zou moeten kunnen zien dat de stroomafname door het apparaat niet soepel is. Wanneer dit gebeurt, tekent de weergave-eenheid een stroomgolfvorm met grote harmonische componenten. Ik weet zeker dat het energiebedrijf niet blij is met dit soort powerfactor. Het arbeidsfactorcorrectiecircuit, in plaats van hier te zijn om de arbeidsfactor te verbeteren, veroorzaakt in feite een slechte stroomstroom waarbij grote stroom wordt getrokken in zeer smalle pulsen. Over het algemeen klinkt het scherm vreselijk en het stroomgeluid dat het in de stroomlijn gooit, zal elke elektrotechnicus doen ineenkrimpen. De extra belasting die het op de stroomcomponenten legt, zal er waarschijnlijk voor zorgen dat het scherm in de nabije toekomst defect raakt.

Als we de datasheet voor NCP1605 doornemen, lijkt het erop dat er meerdere manieren zijn waarop de uitvoer van de chip kan worden uitgeschakeld. Door de golfvorm rond het systeem te meten, wordt het duidelijk dat een van de beveiligingscircuits in werking treedt. Het resultaat is dat de boost-converter in willekeurige timing wordt uitgeschakeld.

Stap 3: Identificeer de exacte component die het probleem veroorzaakt

Om de exacte oorzaak van het probleem te achterhalen, moeten drie spanningsmetingen worden uitgevoerd.

De eerste meting is de spanning van de energieopslagcondensator. Deze spanning moet ongeveer 400V +/- 5V zijn. Als deze spanning te hoog of te laag is, raakt de FB-spanningsdeler buiten de specificaties.

De tweede meting is de spanning van de FB (feedback) pin (pin 4) ten opzichte van het (-) knooppunt van de condensator. De spanning moet 2,5V. zijn

De derde meting is de spanning van de OVP (Overspanningsbeveiliging) pin (Pin 14) ten opzichte van het (-) knooppunt van de condensator. De spanning moet 2,25V. zijn

WAARSCHUWING, alle meetknooppunten bevatten hoogspanning. Isolatietransformator moet worden gebruikt voor bescherming;

Als de spanning van de OVP-pin 2,5V is, wordt de ruis gegenereerd.

Waarom gebeurt dit?

Het ontwerp van de voeding bevat drie spanningsdelers. De eerste verdeler bemonstert de ingangswisselspanning, die 120V RMS is. Deze verdeler zal door de lagere piekspanning waarschijnlijk niet bezwijken en bestaat uit 4 weerstanden. De volgende twee verdelers bemonsteren de uitgangsspanning (400V), elk van deze verdelers bestaat uit 3x 3,3M ohm weerstanden in serie, die een 9,9MOhm weerstand vormen die de spanning van 400V naar 2,5V voor de FB-pin en 2,25V voor de OVP-pin.

De lage kant van de verdeler voor FB-pin bevat een effectieve 62K ohm-weerstand en een 56K ohm-weerstand voor de OVP-pin. De FP-spanningsdeler bevindt zich aan de andere kant van het bord, waarschijnlijk gedeeltelijk bedekt met wat siliconenlijm voor de condensator. Helaas heb ik geen detailfoto van de FB weerstanden.

Het probleem deed zich voor toen de weerstand van 9,9 M Ohm begon te driften. Als de OVP bij normaal bedrijf uitschakelt, wordt de uitgang van de boost-converter uitgeschakeld, wat resulteert in een plotselinge stopzetting van de ingangsstroom.

Een andere mogelijkheid is dat de FB-weerstand begint te driften, dit kan ertoe leiden dat de uitgangsspanning boven 400V begint te kruipen, tot de OVP-trip of schade aan de secundaire DC-DC-omzetter.

Nu komt de oplossing.

De oplossing omvat de vervanging van de defecte weerstanden. Het is het beste om de weerstanden voor zowel de OVP als de FP spanningsdeler te vervangen. Dit zijn de 3x 3.3M weerstanden. De weerstand die u gebruikt, moet 1% weerstand voor oppervlaktemontage zijn, maat 1206.

Zorg ervoor dat u de flux die overblijft van het soldeer schoonmaakt, want met de aangelegde spanning kan de flux als geleider werken en de effectieve weerstand verminderen.

Stap 4: Waarom is dit niet gelukt?

De reden dat dit circuit na enige tijd uitviel, is te wijten aan de hoge spanning die op deze weerstanden wordt toegepast.

De boost-converter staat altijd aan, zelfs als het beeldscherm/de computer niet wordt gebruikt. Dus, zoals het is ontworpen, zal er 400V worden toegepast op de 3 serieweerstanden. Berekening suggereert dat 133 V wordt toegepast op elk van de weerstanden. De maximale werkspanning die wordt voorgesteld door het gegevensblad van de Yaego 1206-chipweerstand is 200 V. De ontworpen spanning ligt dus vrij dicht bij de maximale werkspanning die deze weerstanden moeten verwerken. De spanning op het materiaal van de weerstand moet groot zijn. De spanning van het hoogspanningsveld kan de snelheid waarmee het materiaal verslechtert versnellen door de beweging van deeltjes te bevorderen. Dit is mijn eigen conjunctuur. Alleen een gedetailleerde analyse van de mislukte weerstanden door een materiaalwetenschapper zal volledig begrijpen waarom het faalde. Naar mijn mening zal het gebruik van 4 serieweerstanden in plaats van 3 de spanning op elke weerstand verminderen en de levensduur van het apparaat verlengen.

Ik hoop dat je genoten hebt van deze tutorial over het repareren van het Apple Thunderbolt-scherm. Verleng de levensduur van het apparaat dat u al bezit, zodat er minder op de vuilstort terechtkomen.