2024年2月9日发(作者：蓬新柔)
第38卷 第5期2020年 5月数字技术与应用Digital Technology &ApplicationVol.38 No.5May 2020期2020年第 5
学术论坛DOI:10.19695/12-1369.2020.05.128浅析苹果iMAC一体化电脑电源的维修李欣坤(南京信息职业技术学院,江苏南京 210033)摘要:苹果iMac是Apple公司针对学习、工作消费者打造的一款以设计和易用性为特点的一体化电脑。一体机连线少,它使用了最简洁的优化线路,只需要一根电源线就可以完成电脑的开关机,无需音箱线、视频线、键鼠线等。由于集成度高,该电脑最容易损坏的部件是电源板,电源板损坏的故障是电脑无法开机。关键词:苹果一体化电脑；电源；维修中图分类号:TP368.3文献标识码:A文章编号:1007-9416(2020)05-0227-020 引言笔者工作原因接触较多的苹果一体机,本着提升专业技能的原则,对损坏的电源板进行电路图反推,经过无数个日夜的学习和研究,终于比较充分的了解了它的工作原理,积累了较多的维修经验。苹果一体机电源采用主动PFC加LLC的拓扑结构,该结构极大地提高了电源的工作效率,体积小、通过专用IC去调整电流的波形,对电流电压间的相位差进行补偿。主动式PFC可以达到较高的功率因数──通常可达98%以上,但成本也相对较高。此外,主动式PFC还可用作辅助电源,因此在使用主动式PFC电路中,往往不需要待机变压器,而且主动式PFC输出直流电压的纹波很小,这种电源不必采用很大容量的滤波电容[1]。与传统 PWM(脉宽调节)变换器不同,LLC 是一种通过控制开关频率(频率调节)来实现输出电压恒定的谐振电路。它的优点是:实现原边两个主 MOS 开关的零电压开通(ZVS)和副边整流二极管的零电流关断(ZCS),通过软开关技术,可以降低电源的开关损耗,提高功率变换器的效率和功率密度。1 电源板工作原理电源板主要由3个芯片组成,初级是“NCP1605”和“L6599”两个芯片。1605是PFC功能芯片,它的作用是将整流桥整流后的300V直流电压转化成400V直流高压,起到提高功率因数的作用,通俗的说是提高电源使用效率。6599是PWM控制芯片,将400V直流高压转换为交流电,并且通过变压器将能量传输到次级。次级是“103aiw”芯片,该芯片将变压器输出的交流低压电转化为稳定的12V直流电,保证一体机的正常运行。原理图参考图1所示。2 电源故障描述笔者维修的这批苹果一体机电源板,大部分为没有12V输出,插上电源之后开机毫无反应,指示灯不亮;部分电源板开机后屏幕闪一下就灭掉,反复开机反复此现象;少部分电源板能开机,但是开机后一段时间内自动断电,再次开机还可以运行;极少部分是内部短路,MOS管烧坏。3 电源板维修笔者在维修该电源时,首先用了1周时间利用用表的通断档跑了一遍电路,把整个电源板的工作原理基本掌握,然后对其使用的芯片做了充分的理论学习。自己画出了80%的电路原理图,但是在维修初期,更是通过一块运行正常的电路板做对比,参考电压、电阻的数值,解决了比较明显的问题,后期通过积累经验。基本上可以独立进行各种故障电源板的维修。(1)在有保护的隔离变压器后面连接220V交流电测试,首先测量直流大电容有无400V电压,如果有则初级整流电路工作正常。如果没有400V首先检测保险丝是否烧断然后检查滤波线圈是否断线,电路板铜箔是否断线,整流桥堆是否损坏,一般为保险丝烧断。(2)保险丝烧断,说明MOS管也已经损坏,需要先测量一个升压MOS管和二极管是否短路,然后测量PWM的两个MOS管是否短路,如果短路则需要更换[2]。然后测量周边贴片电阻、二极管和图腾柱电路是否有连带损坏,如有则全部更换。一般MOS管损坏为1605芯片或6955芯片损坏造成,也有可能是图腾柱电路损坏造成。测量芯片是否损坏一图1 苹果iMAC一体化电脑电源原理图收稿日期:2020-04-12作者简介:李欣坤(1984—),男,江苏南京人,本科,硕士学位,工程师,研究方向:从事电脑、网络、计算机网络设备的维护和建设工作。Copyright©博看网 . All Rights Reserved.227
第 38 卷 数字技术与应用 般测量芯片的供电脚和控制脚是否对地短路作为参考,如果没有对地短路一般视为正常,进入下一步测试。图腾柱电路的三极管损坏一般为短路或者断路,用万用表测量三只脚的二级体值可以直接判断。(3)直流大电容有300V,不升400V电压,该故障现象说明整流电路工作正常,但是PFC升压电路故障,升压电路主要有1605芯片和MOS管、二极管以及周边贴片元件组成,不工作说明也没有短路元件,一般情况下为芯片损坏或者周边电阻、二极管、三极管断路造成,通过经验测量可疑原件很容易发现故障点。(4)直流大电容有400V电压,但是次级输出为0V,正常应该12V。该故障现象说明PFC升压电路工作正常,但是PWM电路工作不正常,PWM电路主要有6599芯片、双MOS管以及周边贴片元件组成,不工作说明没有短路元件,一般情况下为芯片损坏或者周边电阻、二极管、三极管断路造成,此外6599芯片的启动由1605芯片发出POWERGODD(PG)信号控制,如果此信号故障也会导致PWM芯片无法正常工作。通过一步步的检测,很容易判断出故障点[3]。(5)1605芯片的启动条件为2脚2.7V、4脚1.8V、9脚接地0V、11脚供电脚8到13V跳动、13脚电压低于1.8V、14脚电压为1.8V,在芯片没有损坏的情况下,达到该条件后PFC升压电路开始运行,将300V电压升到400V。升压后1605芯片的2脚电压为1.7V、4脚2.8V、9脚接地0V、11脚供电稳定在12V、12脚5V、13脚电压低于1.8V、14脚2.7V。可以通过电压的高低初步判断芯片的好坏和工作状态。(6)6599的启动条件为4脚0-2V跳动、5脚0-2V跳动、6脚0-5V跳动、8脚0V、12脚8-13V跳动。得到上述电压后该芯片应该正常启动。400V高压被转化为12V直流电压。运行稳定后4脚2V、5脚2V、6脚5V、8脚0V、12脚11V。可以通过电压的高低初步判断芯片的好坏和工作状态。(7)以上问题解决后,正常情况次级会有12V直流输出,但是有可能会输出不稳定,或高或低,这种情况主要是稳压比较电路出现故障,最常见问题是取样电阻断裂或者变质,导致阻值变大,从而导致输出不稳定。芯片损坏的概率较小,还有一种情况是电路板开裂造成短路,导致稳压电路无法正常运行。4 结语通过维修较多数量的电源板维修,笔者发现该电路板设计的思路非常先进,具有多重过流过压保护,所以在检修的时候,只有充分了解其保护电路。才能精确判断故障,定位故障原件。维修之后利用假负载进行初步测试,然后上机测试,充分保证维修的质量。以上经验和故障判断经验,虽然不能解决所有问题,但是只要掌握了其工作原理,具体故障具体分析,很容易找出故障点并且修复。在掌握了理论知识的情况下,充分的实践会非常得心应手,从而又继续充实工作经验,促进个人能力提升。参考文献[1] 于学钎,咸骞.笔记本电脑维修实例[J].职大学报,2011(6):88-89.[2] 刘春.长虹LP06机芯液晶彩电电源板维修图解[J].家电检修技术,2014(10):30.[3] 吕志方.开关电源的原理与维修[J].山东工业技术,2018(8):is of Apple IMAC Integrated Computer Power Supply MaintenanceLI Xin-kun(Nanjing Vocational College of Information Technology, Nanjing Jiangsu 210033)Abstract:Apple IMAC is an integrated computer designed by apple for learning and working consumers and characterized by design and ease ofuse. The all-in-one machine has few wires. It uses the most concise optimized circuit. It only needs one power line to complete the computer switch,without speaker line, video line, key mouse line, etc. Due to the high integration, the most easily damaged part of the computer is the power board. Thefailure of the power board is that the computer cannot be turned words:Apple integrated computer; power supply; maintenance······上接第226页效力进行提升可以使光缆线路相关资料的收集工作更加完善,从而为通信光缆线路维护工作的科学进行提供十分有效的帮助;而科学合理维护工作管理,可以确保维护工作井然有序且的高效的展开,从而为通信技术的应用提供保障[3]。缆线路维护技术的改进,提升自身的维护管理水平,才可以为通信光缆的正常传输提供全面保障,从而使人们和相关企业可以稳定地享受到现代通信技术所带来的便利。参考文献[1] 马大明,许久良,马勇,等.RFID与影像地图技术在光缆线路维护管理中的应用[J].互联网天地,2013(1):83-87.[2] 胡春祚,曾凡云,李煜,等.通信光缆线路维护的问题与对策探讨[J].信息记录材料,2017(6):67-68.[3] 王卫龙.通信光缆线路施工常见问题与对策研究[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2015(6):102-103.4 结语综上所述,通信光缆线路的维护工作十分重要,其直接关系到人们的正常生活。而通信光缆相对于传统的电缆虽然自身的体积更小且具备较强的抗腐蚀性,但要求的维护的技术水平也较高。当前我国的通信光缆线路维护工作中依然存在着一些问题,只有进一步对通信光缆线路故障的原因和具体情况进行充足的分析,加强对光Problems and Countermeasures of Communication Optical Cable Line MaintenanceJIANG Peng-fei(Shandong Huijian Information Technology Co., Ltd., Qingdao Shandong 266000)Abstract:As an important guarantee for the normal operation of communication technology, the maintenance of communication optical cable lineplays an important role in the current society. This paper discusses the significance of the maintenance of the communication optical cable line, analyzesthe common problems in the current maintenance of the communication optical cable line, and studies the improvement measures in the maintenance ofthe communication optical cable words:communication optical cable; line maintenance; problems; countermeasures228Copyright©博看网 . All Rights Reserved.
2024年2月9日发(作者：蓬新柔)
第38卷 第5期2020年 5月数字技术与应用Digital Technology &ApplicationVol.38 No.5May 2020期2020年第 5
学术论坛DOI:10.19695/12-1369.2020.05.128浅析苹果iMAC一体化电脑电源的维修李欣坤(南京信息职业技术学院,江苏南京 210033)摘要:苹果iMac是Apple公司针对学习、工作消费者打造的一款以设计和易用性为特点的一体化电脑。一体机连线少,它使用了最简洁的优化线路,只需要一根电源线就可以完成电脑的开关机,无需音箱线、视频线、键鼠线等。由于集成度高,该电脑最容易损坏的部件是电源板,电源板损坏的故障是电脑无法开机。关键词:苹果一体化电脑；电源；维修中图分类号:TP368.3文献标识码:A文章编号:1007-9416(2020)05-0227-020 引言笔者工作原因接触较多的苹果一体机,本着提升专业技能的原则,对损坏的电源板进行电路图反推,经过无数个日夜的学习和研究,终于比较充分的了解了它的工作原理,积累了较多的维修经验。苹果一体机电源采用主动PFC加LLC的拓扑结构,该结构极大地提高了电源的工作效率,体积小、通过专用IC去调整电流的波形,对电流电压间的相位差进行补偿。主动式PFC可以达到较高的功率因数──通常可达98%以上,但成本也相对较高。此外,主动式PFC还可用作辅助电源,因此在使用主动式PFC电路中,往往不需要待机变压器,而且主动式PFC输出直流电压的纹波很小,这种电源不必采用很大容量的滤波电容[1]。与传统 PWM(脉宽调节)变换器不同,LLC 是一种通过控制开关频率(频率调节)来实现输出电压恒定的谐振电路。它的优点是:实现原边两个主 MOS 开关的零电压开通(ZVS)和副边整流二极管的零电流关断(ZCS),通过软开关技术,可以降低电源的开关损耗,提高功率变换器的效率和功率密度。1 电源板工作原理电源板主要由3个芯片组成,初级是“NCP1605”和“L6599”两个芯片。1605是PFC功能芯片,它的作用是将整流桥整流后的300V直流电压转化成400V直流高压,起到提高功率因数的作用,通俗的说是提高电源使用效率。6599是PWM控制芯片,将400V直流高压转换为交流电,并且通过变压器将能量传输到次级。次级是“103aiw”芯片,该芯片将变压器输出的交流低压电转化为稳定的12V直流电,保证一体机的正常运行。原理图参考图1所示。2 电源故障描述笔者维修的这批苹果一体机电源板,大部分为没有12V输出,插上电源之后开机毫无反应,指示灯不亮;部分电源板开机后屏幕闪一下就灭掉,反复开机反复此现象;少部分电源板能开机,但是开机后一段时间内自动断电,再次开机还可以运行;极少部分是内部短路,MOS管烧坏。3 电源板维修笔者在维修该电源时,首先用了1周时间利用用表的通断档跑了一遍电路,把整个电源板的工作原理基本掌握,然后对其使用的芯片做了充分的理论学习。自己画出了80%的电路原理图,但是在维修初期,更是通过一块运行正常的电路板做对比,参考电压、电阻的数值,解决了比较明显的问题,后期通过积累经验。基本上可以独立进行各种故障电源板的维修。(1)在有保护的隔离变压器后面连接220V交流电测试,首先测量直流大电容有无400V电压,如果有则初级整流电路工作正常。如果没有400V首先检测保险丝是否烧断然后检查滤波线圈是否断线,电路板铜箔是否断线,整流桥堆是否损坏,一般为保险丝烧断。(2)保险丝烧断,说明MOS管也已经损坏,需要先测量一个升压MOS管和二极管是否短路,然后测量PWM的两个MOS管是否短路,如果短路则需要更换[2]。然后测量周边贴片电阻、二极管和图腾柱电路是否有连带损坏,如有则全部更换。一般MOS管损坏为1605芯片或6955芯片损坏造成,也有可能是图腾柱电路损坏造成。测量芯片是否损坏一图1 苹果iMAC一体化电脑电源原理图收稿日期:2020-04-12作者简介:李欣坤(1984—),男,江苏南京人,本科,硕士学位,工程师,研究方向:从事电脑、网络、计算机网络设备的维护和建设工作。Copyright©博看网 . All Rights Reserved.227
第 38 卷 数字技术与应用 般测量芯片的供电脚和控制脚是否对地短路作为参考,如果没有对地短路一般视为正常,进入下一步测试。图腾柱电路的三极管损坏一般为短路或者断路,用万用表测量三只脚的二级体值可以直接判断。(3)直流大电容有300V,不升400V电压,该故障现象说明整流电路工作正常,但是PFC升压电路故障,升压电路主要有1605芯片和MOS管、二极管以及周边贴片元件组成,不工作说明也没有短路元件,一般情况下为芯片损坏或者周边电阻、二极管、三极管断路造成,通过经验测量可疑原件很容易发现故障点。(4)直流大电容有400V电压,但是次级输出为0V,正常应该12V。该故障现象说明PFC升压电路工作正常,但是PWM电路工作不正常,PWM电路主要有6599芯片、双MOS管以及周边贴片元件组成,不工作说明没有短路元件,一般情况下为芯片损坏或者周边电阻、二极管、三极管断路造成,此外6599芯片的启动由1605芯片发出POWERGODD(PG)信号控制,如果此信号故障也会导致PWM芯片无法正常工作。通过一步步的检测,很容易判断出故障点[3]。(5)1605芯片的启动条件为2脚2.7V、4脚1.8V、9脚接地0V、11脚供电脚8到13V跳动、13脚电压低于1.8V、14脚电压为1.8V,在芯片没有损坏的情况下,达到该条件后PFC升压电路开始运行,将300V电压升到400V。升压后1605芯片的2脚电压为1.7V、4脚2.8V、9脚接地0V、11脚供电稳定在12V、12脚5V、13脚电压低于1.8V、14脚2.7V。可以通过电压的高低初步判断芯片的好坏和工作状态。(6)6599的启动条件为4脚0-2V跳动、5脚0-2V跳动、6脚0-5V跳动、8脚0V、12脚8-13V跳动。得到上述电压后该芯片应该正常启动。400V高压被转化为12V直流电压。运行稳定后4脚2V、5脚2V、6脚5V、8脚0V、12脚11V。可以通过电压的高低初步判断芯片的好坏和工作状态。(7)以上问题解决后,正常情况次级会有12V直流输出,但是有可能会输出不稳定,或高或低,这种情况主要是稳压比较电路出现故障,最常见问题是取样电阻断裂或者变质,导致阻值变大,从而导致输出不稳定。芯片损坏的概率较小,还有一种情况是电路板开裂造成短路,导致稳压电路无法正常运行。4 结语通过维修较多数量的电源板维修,笔者发现该电路板设计的思路非常先进,具有多重过流过压保护,所以在检修的时候,只有充分了解其保护电路。才能精确判断故障,定位故障原件。维修之后利用假负载进行初步测试,然后上机测试,充分保证维修的质量。以上经验和故障判断经验,虽然不能解决所有问题,但是只要掌握了其工作原理,具体故障具体分析,很容易找出故障点并且修复。在掌握了理论知识的情况下,充分的实践会非常得心应手,从而又继续充实工作经验,促进个人能力提升。参考文献[1] 于学钎,咸骞.笔记本电脑维修实例[J].职大学报,2011(6):88-89.[2] 刘春.长虹LP06机芯液晶彩电电源板维修图解[J].家电检修技术,2014(10):30.[3] 吕志方.开关电源的原理与维修[J].山东工业技术,2018(8):is of Apple IMAC Integrated Computer Power Supply MaintenanceLI Xin-kun(Nanjing Vocational College of Information Technology, Nanjing Jiangsu 210033)Abstract:Apple IMAC is an integrated computer designed by apple for learning and working consumers and characterized by design and ease ofuse. The all-in-one machine has few wires. It uses the most concise optimized circuit. It only needs one power line to complete the computer switch,without speaker line, video line, key mouse line, etc. Due to the high integration, the most easily damaged part of the computer is the power board. Thefailure of the power board is that the computer cannot be turned words:Apple integrated computer; power supply; maintenance······上接第226页效力进行提升可以使光缆线路相关资料的收集工作更加完善,从而为通信光缆线路维护工作的科学进行提供十分有效的帮助;而科学合理维护工作管理,可以确保维护工作井然有序且的高效的展开,从而为通信技术的应用提供保障[3]。缆线路维护技术的改进,提升自身的维护管理水平,才可以为通信光缆的正常传输提供全面保障,从而使人们和相关企业可以稳定地享受到现代通信技术所带来的便利。参考文献[1] 马大明,许久良,马勇,等.RFID与影像地图技术在光缆线路维护管理中的应用[J].互联网天地,2013(1):83-87.[2] 胡春祚,曾凡云,李煜,等.通信光缆线路维护的问题与对策探讨[J].信息记录材料,2017(6):67-68.[3] 王卫龙.通信光缆线路施工常见问题与对策研究[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2015(6):102-103.4 结语综上所述,通信光缆线路的维护工作十分重要,其直接关系到人们的正常生活。而通信光缆相对于传统的电缆虽然自身的体积更小且具备较强的抗腐蚀性,但要求的维护的技术水平也较高。当前我国的通信光缆线路维护工作中依然存在着一些问题,只有进一步对通信光缆线路故障的原因和具体情况进行充足的分析,加强对光Problems and Countermeasures of Communication Optical Cable Line MaintenanceJIANG Peng-fei(Shandong Huijian Information Technology Co., Ltd., Qingdao Shandong 266000)Abstract:As an important guarantee for the normal operation of communication technology, the maintenance of communication optical cable lineplays an important role in the current society. This paper discusses the significance of the maintenance of the communication optical cable line, analyzesthe common problems in the current maintenance of the communication optical cable line, and studies the improvement measures in the maintenance ofthe communication optical cable words:communication optical cable; line maintenance; problems; countermeasures228Copyright©博看网 . All Rights Reserved.