« 南北首脳会談 ~「朝鮮半島から全ての核兵器をなくす」背水の陣 | メイン | 自転車のタイヤ&チューブ交換 ~後輪は初めてのチャレンジ »

2018年4月29日

【ACアダプタ】抵抗が燃えた ~ダイオードをショートさせた痛恨のミス

 「アチャ~」
と嘆いてみたところで、後の祭りです。
「バチッ!」、
音と共に火がでてSMDチップ抵抗が燃えました。
 当然に芋づる式にいくつかの部品が飛んでいるのは必至なので
それら箇所を見つけて修復する、
余計な仕事を作ってしまいました。
トホホ・・・


 壊してしまった箇所を特定するには回路図が必須でして
さっそく回路図を起こしてみました。

SUN POWER GX-04 12V+5V AC Adapter Hard-Disk Power Supply  クリックで原寸大
12V5V_GX-04_s.gif

SUN POWER GX-04というメーカー名と型番ですが
台湾のれっきとしたメーカーSunpower Technology Corpのパクリを連想してしまいます。
というのも、Sunpower は電源機器をつくっている会社なので
名前を拝借し大文字化しさらに一文字(スペース)を嵌め込んでそれらしき名前にしたことが窺われます。
内部の回路までコピーしたかどうか?
これは検証のしようがありません。

【 トランスの二次側ダイオードを、重い負荷を掛けたまま短絡させてしまった!】
これだとトランス一次巻き線に過大な電流がながれ、
保護ヒューズを切って回路を守っても良さそうですが
このACアダプタでは、そうはなりませんでした。(ヒューズ無事)

 ① Q1:CS2N60F MOSFET が飛び(貫通)
 ② R15:焼けてしまったので定数不明 が燃え
 ③ Q12(J6 S9014) が飛び(貫通)
 ④ Q11(A2 3906) も飛び(貫通)
 ⑤ IC1(EL817) も道連れ
大惨事となりました。

 修復するにも同じ部品の手持ちはないので
間に合いそうなモノに交換してなんとか復旧しました。
そこで一番の問題はR15の抵抗値が不明となってしまったことです。

 その他の部品では火を吹かなかったので型番を確認できましたが
このSMDチップ抵抗は炭になってしまったので、値が読み取れません。

 実はこの値が重要でして
小さすぎるとパワーMOSFET( Q1:CS2N60F)のゲートのカットオフを強調し過ぎてしまい
結果的にDS間がオンしている時間が短くなりすぎて二次巻線に十分な電圧がでないことになり
設計値である+5Vや+12Vに届かないことになります。
試しにR15に15Ωを挿入したところ、3.8V程度しか出ませんでした。(無負荷でも)

R15の最適値は?
最終的には実負荷試験をやって
カットアンドトライで値を決めるしかなさそうです。

 試しに無負荷において、R15を75Ωにすると所定の+5Vや+12Vが出力されます。

SUN POWER GX-04 12V+5V AC Adapter  クリックで原寸大
GX-0412V5V_01_s.jpg

SUN POWER GX-04 12V+5V AC Adapter  クリックで原寸大
GX-0412V5V_02_s.jpg

 このR15は、MOSFETのゲートをドライブするQ12のコレクタ負荷抵抗でもあり
同時にゲートの保護抵抗でもあって、
さらにダーリントン接続となっているQ11のバイアス抵抗でもあるので
なかなか難物です。

 値が大きすぎるとMOSFETのゲートドライブ不足となり
小さすぎても出力電圧が届かないですが
設計ではどうやって決めているのでしょうか。

 その手法がわからないので、値をとっかえひっかえして
動作範囲を把握し、その中で決めるほかなさそうです。

【追記】
よく似た回路がありました。
 ◇ こちら

  クリックで原寸大
12V5VACadaptorURFS730_s.gif

■ FC2ブログへバックアップしています。 
【ACアダプタ】抵抗が燃えた ~ダイオードをショートさせた痛恨のミス
backupSite.gif

投稿者 hal : 2018年4月29日 00:09