蚂蚁矿机APW7电源维修指南

电源系列9个月前发布 YKK
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版本日期:2019.8.4

文件类别:维护计划

本卷内容:主要讲述电源APW7各种故障的排除,以及如何使用测试工具进行准确定位。

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一、维护平台要求

1、80W以上恒温烙铁(焊接温度:300-350℃)。烙铁头用于焊接贴片电阻、电容。刀片式烙铁头用于焊接和更换插件元件(焊接温度:380-420°C)

2、散热烟囱用于芯片拆焊,注意不要长时间加热,以免PCB发泡(焊接温度:260℃±2℃)。

3、APW7通电检查采用交流可控电源稳压器(输出200 250V,可限制0-20A电流)。如果没有这样的条件,也可以将一个100W的普通灯泡串在带市电的交流火线上。功率分析仪用于电源修复后的PF值和功率计算测试。

4、对于电子负载(功率2KW,满足电压0-50V),如果没有这个条件,也可以制作与APW7相匹配的电阻负载。

5、Fluke 15b+万用表、吸枪、镊子、测试台表面有静电防护(有条件可配置 示波器)。

6、助焊剂、无铅锡丝、无水酒精清洗面板水;清洗面板水用于清洗维护后的助焊剂残留物和外观。

7、导热硅脂(2500)用于修复MOS与散热片之间的导热,导热硅胶(704硅胶)用于修复和覆盖PCBA元件修复后原处的胶损处。

二. 维护操作要求

1、维修人员必须具有一定的电子知识,一年以上的维修经验,对开关电源的工作原理有一定的了解,并熟练掌握焊接技术。

2、产品拆开和PCBA面板维修前,必须将大电容放电,并用万用表测量电压(小于5V放电),然后才能进行焊接操作!请务必确认,以免触电。

3、判断电路元件时要注意工作方法。更换任意器件后,PCB面板无明显变形,焊盘焊接可靠,更换部件及周边无部件不足、断路、短路等问题。

4、更换关键部件后,进行交流耐压试验前,主电路应无短路等明显异常,否则存在爆炸隐患。

5、判断电路信号需要AC220V电压;注意操作保护。

以下内容:注释、关键口号

● 维修人员资质必须符合规定要求;

● 维修所用仪器、设备必须符合规定要求;

● 维护的仪器、设备必须有效接地,维护环境符合防静电要求;当然,维护时 最好佩戴防静电手腕带。

● 维护所用材料必须符合规定要求;为保证维修所用材料的准确性和可追溯性,维修所用材料必须是相应型号的生产材料,并且必须确认材料更换;

注意:

1、为了防止可能发生的触电危险,非专业人员请勿拆卸外壳;

2、维修人员应使用专用开壳器打开电源适配器外壳进行维修,避免损坏产品内部元件;

3、产品打开后,需对高压电容进行放电;

4、产品维护过程中产生的电子垃圾废弃物不能随意丢弃;

5、不良产品必须有维修工艺卡并注明故障原因,并单独放置;

6、修复后的产品必须有良好的标识,以便区分;

7、修复后的产品必须放置在修复区域,并经过系统检测后方可入库。

1、原理概述

1.1 APW7性能特点及使用范围

APW7-12-1800系列电源是我公司设计生产的高效直流电源,单相交流输入,单路直流12V输出,可满足12V 1800W的常见直流负载,特别适合场合对服务器和矿机的供电要求严格;它具有以下特点:

◆ 200-264V电压输入,功率因数大于0.99(满载);

◆ 最大转换效率可达95%(无输出线损);

◆ 输出纹波小于1%;

◆ 欠压、短路、过载、过温保护,故障排除后自动恢复;

◆ 采用优质器件,通过合理的设计保证产品稳定可靠,可在60℃以下高温环境下长期满负荷工作;

◆ 体积小、功率高、密度大。

1.2 APW7电源外观

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APW7电源外观介绍: APW7电源 外观

AC 输入口: AC 输入口

出风口: 出风口

进风口: 进风口

输出+:输出+

输出- :输出-

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电源前面板上的交流输入端子型号为C14,需要使用C13接口的交流输入电缆。电源配有输出线。标准型号输出线共10个PCI-E输出端子,线长380mm。其他输出线可根据客户实际需求定制。PCI-E输出端子图如下:

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输出线由两色线组成,12V正极线为黄色,负极线为黑色。6PIN PCI-E端子正负极定义:

正极:黄1、黄2、黄3

负极:黑4、黑5、黑6

1.21 有以下特点:

  • 200-240V电压输入;
  • 具有欠压、短路、过载、过温保护,故障排除后自动恢复;
  • 采用优质器件,通过合理的设计保证产品稳定可靠,可在60℃以下的温度环境下满负荷工作;
  • 体积小,功率密度高。

1.3 APW7电源参数:

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1.4电压效率比:

APW7效率曲线(不包括输出线损)

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APW7输出功率随输入电压降额曲线

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2、常见故障的维修思路及案例

2.1 电源基本原理框图

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2.2 电源PCBA板布局

1、输入F1保险丝

2、整流桥PFC驱动及主Q电路

3. LLC主开关电路

4、辅助电源电路提供VCC电源

5. PWM驱动及检测反馈保护电路

6.主输出电路整流MOS

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DIP插件实物图(产品版本会有微小差异,但结构相同)

继电器、 NTC电阻: 继电器、NTC电阻

主变压器:主变压器

整流桥、 PFC 、MOS、电感:整流桥、PFC、MOS、电感

PWM主MOS: PWM主MOS

12V主输出:12V主输出

交流输入:交流输入

VBUS大电容:VBUS大电容

12V,VCC,FAN电器:12V,VCC,FAN电器

2.21 交流输入EMI转PFC电路原理图,重点测量F1保险、U2整流桥、Q4、D7、D5、D6是否损坏。

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压敏电阻: 压敏电阻

交流输入:交流输入

整流桥: 整流桥

NTC电阻:NTC电阻

继电器电路: 继电器电路

PFC开关MOS,电感、二极管升压电路:PFC开关MOS,电感,二极管升压电路

PFC VBUS 大电容,工作时电压 375-385V: PFC VBUS 大电容,工作电压 375-385V

取样检测回路: 取样检测电路

驱动信号-PFC-DRI至MOS:驱动信号-PFC-DRI至MOS

PFC驱动芯片:PFC驱动芯片

2.22 12V辅助电路原理,若无12V2电压,风扇不转,重点测量电压检测启动芯片U5的4、3脚是否短路,电阻R37、R38是否变值、开路,是否T1(绕组开路)、风扇Q5、D6、D9、D7、D8是否损坏。电压反馈检查等

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驱动开关集成芯片:驱动开关集成芯片

变压器:变压器

输出调节二极管:输出整流二极管

副绕组电路输出VCC 12V1,给一次侧IC供电:副边绕组电路输出VCC 12V1给原边IC供电。

采样电压反馈电路:采样电压反馈电路

滤波输出12V2,给风扇,二次侧IC供电等:滤波器输出12V2,给风扇、二次侧IC等 供电。

2.23 主控PWM驱动电路原理图,重点测量主IC U10、VCC 12V供电是否正常,U11、U12及驱动变压器T4是否损坏。

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主输出12V采样反馈稳压电路:主输出12V采样反馈稳压电路

PWM主控驱动IC,主要判断15脚有12V供电,1脚有5V基准电压:PWM主控驱动IC,主要判断15脚是否有12V供电,1脚是否有5V基准电压。

到一次侧驱动变压器隔离:到初级侧,驱动变压器隔离

驱动运放电路:驱动运放电路

输出端同步整驱动:输出端同步驱动

2.24主输出电路为主开关MOS和变压器变压降压同步整流直流滤波器,重点测量主开关MOS Q6、Q,输出整流端NMOS Q14;Q15;Q13;Q16、Q8、Q9、Q11、Q12正负极有短路或损坏。

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主开关MOS、半桥电路: 主开关MOS、半桥电路

主变压器:主变压器

同步整流MOS及模拟电路输出:同步整流MOS和滤波电路输出

OCP 过流,OLP 过载保护电路,CS 采样至 PWM IC:OCP 过流、OLP 过载保护电路、CS 采样至 PWM IC

2.25 SMD贴片A面与插件B面位置

蚂蚁矿机APW7电源维修指南图1 SMD贴片A面

蚂蚁矿机APW7电源维修指南图2 插件B面

2.3 维护步骤

2.31。检查电源外观是否有严重损坏或变形,直流风扇、交流插座是否损坏。

2.32。接通交流220V电源,检查风扇是否正常转动,用万用表测量输出J6端子电压是否为12V(12.1V-12.50),以消除测量误差

2.33。打开外壳检查元器件及焊锡面是否有打火现象(重点检查R33电阻是否损坏),用万用表检测交流输入端F1保险丝是否断路,U2整流桥是否断路;PFC MOS Q1;D7;D5;D6是否有短路,PWM电路的主开关管MOS Q6是否短路;Q14;Q15;Q16和输出贴片MOS Q17;Q18;Q19;Q20有短路;如果有短路,应检查并更换元件位置,注意坏位MOS管周围的电路电阻;晶体管可能已损坏,需要更换。

2.34。检测U5辅助12V电路是否存在;T1;Q5;D11有无短路或断路及周围元件是否烧毁等,必要时更换。

2.35。如果以上位置均无异常,则F1熔丝通路正常。交流上电后,直流风扇转动(如不转动,检查风扇插座是否有12V电压,若电压正常,则更换风扇);输出端J6有12V电压,测量PFC大电容C16或C17两端是否为DC370V-380V,否则检查U1、引脚7V VCC电源是否有12V或判断材料损坏,如无异常则更换,需要检测PWM电路U9;U10;U11;电源VCC是否有12V电压或判断材料损坏并更换,T4驱动变压器是否损坏。

2.36 其他不良需要根据维修人员的技能进一步分析判断。

2.4 电气功能测试连接图,PCBA主要电压测量点。

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测试步骤:

(1) 目视检查电路板。确保板子无虚焊、连焊、电解电容极性、插件元件安装到位、MOS管绝缘垫片正常,然后连接板子输入线L/N和输出线的正负极两极。

(2) 打开交流输入空气开关。所有万用表读数正确后(判断条件如上图),将电子负载电流设置为1A,记录此时的电子负载电压作为负载电压,电压值在12.10-12.50V之间为合格。

(3)输入220V,设置电子负载电流为150A,记录交流侧功率表的电压、功率和功率因数。如果功率因数大于0.99,输出电压正常,功率不小于1800W,则合格。旋转电子负载旋钮,将电流增加 2A/div。若电流保护点在160-200A直接保护则合格,记录保护值。设置短路保护。重新接通电源后,电源即可正常工作。

(4)输入110V,设置电子负载电流为83.3A,记录交流侧功率表的电压、功率和功率因数。如果功率因数大于0.99,输出电压正常,功率不小于1000W,则合格。

(5) 依次关闭交流开关和电子负载,拆下交流输入线和直流输出线。注意:大电解电容在风扇停止前充电。需要等到风扇完全停止后才能触摸板子。

评判标准(本次测试需要电子负载、功率计、稳压器)

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备注:电源检修后,如以上项目均无设备条件,只需测试输入交流220V,输出12V加负载150A(1800W),即可正常工作,也视为合格。

2.5矿井电源常见故障的简单判断与维修

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2.6 电源维护试验正常后,需在额定负载80%(130A)以上正常运行2小时,方可供客户使用。

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