Memperbaiki Masalah Kebisingan Mengklik pada Tampilan Apple 27": 4 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Pernahkah salah satu layar kesayangan Anda mulai mengeluarkan banyak suara saat Anda menggunakannya? Hal ini tampaknya terjadi setelah layar telah digunakan selama beberapa tahun. Saya men-debug salah satu tampilan dengan berpikir ada bug yang terperangkap di kipas pendingin, tetapi ternyata akar kegagalannya jauh lebih rumit.

Langkah 1: Tinjauan Desain Catu Daya

Berikut adalah instruksi tentang cara mengidentifikasi dan memperbaiki masalah suara klik yang dialami pada model tertentu dari layar Apple Thunderbolt dan komputer IMac.

Gejalanya biasanya berupa suara yang cukup mengganggu yang berasal dari tampilan yang terdengar seperti daun yang jatuh. Kebisingan biasanya muncul setelah layar digunakan untuk sementara waktu. Masalahnya cenderung hilang setelah mesin dicabut selama beberapa jam tetapi akan kembali dalam beberapa menit setelah menggunakan perangkat. Masalahnya tidak hilang jika mesin dimasukkan ke dalam status ditangguhkan tanpa dicabut.

Sumber masalah ini disebabkan oleh papan catu daya karena saya akan mencoba berjalan melalui proses mengidentifikasi masalah. Dengan pengetahuan yang cukup, ini adalah masalah yang dapat diperbaiki untuk komponen senilai beberapa dolar.

PERINGATAN!!! TEGANGAN TINGGI!!! PERINGATAN!!! BAHAYA!

Bekerja pada unit catu daya berpotensi berbahaya. Tegangan mematikan ada di papan bahkan setelah perangkat dicabut. Hanya coba perbaikan ini jika Anda terlatih dalam menangani sistem tegangan tinggi. Penggunaan trafo isolasi DIPERLUKAN untuk mencegah korsleting arde. Kapasitor penyimpan energi membutuhkan waktu hingga lima menit untuk dikosongkan. LAKUKAN PENGUKURAN KAPASITOR SEBELUM BEKERJA PADA SIRKUIT

PERINGATAN!!! TEGANGAN TINGGI!

Desain sebagian besar modul catu daya layar Apple adalah konverter daya dua tahap. Tahap pertama adalah pra-regulator yang mengubah input daya AC menjadi daya DC tegangan tinggi. Tegangan input AC dapat berkisar antara 100V hingga 240V AC. Output dari pra-regulator ini biasanya berkisar antara 360V hingga 400V DC. Tahap kedua mengubah tegangan tinggi DC ke suplai tegangan digital untuk komputer dan layar, biasanya dari 5~20V. Untuk tampilan Thunderbolt, ada tiga output: 24.5V untuk pengisian daya laptop. 16.5-18.5V untuk lampu latar LED dan 12V untuk logika digital.

Pre-regulator digunakan terutama untuk koreksi faktor daya. Untuk desain catu daya low end, penyearah jembatan sederhana digunakan untuk mengubah input AC ke DC. Hal ini menyebabkan arus puncak yang tinggi dan faktor daya yang buruk. Rangkaian koreksi faktor daya memperbaikinya dengan menggambar bentuk gelombang arus sinusoidal. Seringkali, perusahaan listrik akan membatasi seberapa rendah faktor daya yang diizinkan untuk ditarik oleh perangkat dari saluran listrik. Faktor daya yang buruk menimbulkan kerugian ekstra pada peralatan perusahaan listrik sehingga merupakan biaya bagi perusahaan listrik.

Pra-pengatur ini adalah sumber kebisingan. Jika Anda membongkar layar sampai Anda dapat mengekstrak papan catu daya, Anda akan melihat ada dua transformator daya. Salah satu trafo untuk pra-regulator sedangkan trafo lainnya adalah pengubah tegangan tinggi ke rendah.

Langkah 2: Ikhtisar Masalah

Perancangan rangkaian koreksi faktor daya ini didasarkan pada pengontrol yang dihasilkan oleh ON Semiconductor. Nomor bagiannya adalah NCP1605. Desainnya didasarkan pada konverter daya DC-DC mode boost. Tegangan input adalah gelombang sinus yang diperbaiki, bukan tegangan DC yang halus. Output untuk desain catu daya khusus ini ditentukan menjadi 400V. Kapasitor penyimpanan energi massal terdiri dari tiga kapasitor 65uF 450V yang beroperasi pada 400V.

PERINGATAN: BUANG KAPASITOR INI SEBELUM BEKERJA PADA SIRKUIT

Masalah yang saya amati adalah arus yang ditarik oleh konverter boost tidak lagi sinusoidal. Untuk beberapa alasan, konverter mati pada interval acak. Hal ini menyebabkan arus yang tidak konsisten ditarik dari soket. Interval di mana shutdown terjadi adalah acak, dan di bawah 20kHz. Ini adalah sumber kebisingan yang Anda dengar. Jika Anda memiliki probe arus AC, sambungkan probe ke perangkat dan Anda akan dapat melihat penarikan arus oleh perangkat tidak lancar. Ketika ini terjadi, unit tampilan menggambar bentuk gelombang arus dengan komponen harmonik yang besar. Saya yakin perusahaan listrik tidak senang dengan faktor daya semacam ini. Sirkuit koreksi faktor daya, alih-alih berada di sini untuk meningkatkan faktor daya, sebenarnya menyebabkan aliran arus yang buruk di mana arus besar ditarik dalam pulsa yang sangat sempit. Secara keseluruhan, tampilannya terdengar mengerikan dan suara bising yang ditimbulkannya ke saluran listrik akan membuat setiap insinyur listrik merasa ngeri. Tekanan ekstra yang ditempatkan pada komponen daya mungkin akan menyebabkan tampilan gagal dalam waktu dekat.

Menyisir melalui lembar data untuk NCP1605, tampaknya ada beberapa cara agar output chip dapat dinonaktifkan. Mengukur bentuk gelombang di sekitar sistem, menjadi jelas salah satu rangkaian proteksi mulai bekerja. Hasilnya adalah konverter boost dimatikan secara acak.

Langkah 3: Identifikasi Komponen Tepat Yang Menyebabkan Masalah

Untuk mengidentifikasi akar penyebab masalah yang tepat, tiga pengukuran tegangan harus dilakukan.

Pengukuran pertama adalah tegangan kapasitor penyimpan energi. Tegangan ini harus sekitar 400V +/- 5V. Jika tegangan ini terlalu tinggi atau rendah, pembagi tegangan FB menyimpang dari spesifikasi.

Pengukuran kedua adalah tegangan pin FB (Umpan Balik) (Pin 4) terhadap simpul (-) kapasitor. Tegangan harus di 2.5V

Pengukuran ketiga adalah tegangan pin OVP (Over voltage protection) (Pin 14) terhadap node (-) kapasitor. Tegangan harus di 2.25V

PERINGATAN, semua node pengukuran mengandung tegangan tinggi. Trafo isolasi harus digunakan untuk perlindungan

Jika tegangan pin OVP berada pada 2.5V, noise akan dihasilkan.

Mengapa ini terjadi?

Desain catu daya berisi tiga pembagi tegangan. Pembagi pertama mengambil sampel tegangan AC input, yaitu pada 120V RMS. Pembagi ini tidak mungkin gagal karena tegangan puncak yang lebih rendah dan terdiri dari 4 resistor. Dua pembagi berikutnya mengambil sampel tegangan keluaran (400V), masing-masing pembagi ini terdiri dari resistor 3x3,3M ohm secara seri, membentuk resistor 9,9MOhm yang mengubah tegangan dari 400V menjadi 2.5V untuk pin FB, dan 2.25V untuk pin OVP.

Sisi bawah pembagi untuk pin FB berisi resistor 62K ohm efektif dan resistor 56K ohm untuk pin OVP. Pembagi tegangan FP terletak di sisi lain papan, mungkin sebagian ditutupi oleh lem silikon untuk kapasitor. Sayangnya, saya tidak memiliki gambar detail resistor FB.

Masalah terjadi ketika resistor 9.9M Ohm mulai melayang. Jika OVP trip dalam operasi normal, output dari konverter boost akan mati, mengakibatkan penghentian arus input secara tiba-tiba.

Kemungkinan lain adalah resistor FB mulai hanyut, hal ini dapat mengakibatkan tegangan keluaran mulai merambat di atas 400V, hingga OVP trip atau kerusakan pada konverter DC-DC sekunder.

Sekarang datang perbaikannya.

Perbaikannya melibatkan penggantian resistor yang rusak. Yang terbaik adalah mengganti resistor untuk OVP dan pembagi tegangan FP. Ini adalah resistor 3x3,3M. Resistor yang Anda gunakan harus berukuran 1% resistor pemasangan permukaan 1206.

Pastikan Anda membersihkan fluks yang tersisa dari solder karena dengan tegangan yang diberikan, fluks dapat bertindak sebagai konduktor dan mengurangi resistansi efektif.

Langkah 4: Mengapa Ini Gagal?

Alasan rangkaian ini gagal setelah beberapa waktu adalah karena tegangan tinggi yang diterapkan pada resistor ini.

Konverter penguat menyala sepanjang waktu, meskipun layar/komputer tidak digunakan. Jadi, seperti yang dirancang, akan ada 400V yang diterapkan pada 3 resistor seri. Perhitungan menyarankan 133V diterapkan pada masing-masing resistor. Tegangan kerja maksimum yang disarankan oleh lembar data resistor chip Yaego 1206 adalah 200V Dengan demikian, tegangan yang dirancang cukup dekat dengan tegangan kerja maksimum yang dimaksudkan untuk ditangani oleh resistor ini. Tegangan pada bahan resistor harus besar. Tekanan dari medan tegangan tinggi mungkin telah mempercepat laju kerusakan material dengan mendorong pergerakan partikel. Ini adalah konjungtur saya sendiri. Hanya analisis terperinci dari resistor yang gagal oleh seorang ilmuwan material yang akan sepenuhnya memahami mengapa itu gagal. Menurut pendapat saya, menggunakan 4 resistor seri alih-alih 3 akan mengurangi tekanan pada setiap resistor dan memperpanjang umur perangkat.

Semoga Anda menikmati tutorial ini tentang cara memperbaiki tampilan Apple Thunderbolt. Harap perpanjang umur perangkat yang sudah Anda miliki sehingga lebih sedikit yang berakhir di tempat pembuangan sampah.