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[工仪]深度拆解坑爹的HP6623A三路系统直流电源,修复厚膜功率模块 [复制链接]

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— 本帖被 發騷友 设置为精华,作者+3000M币+5专家(2017-08-04) —
此次拆解的机器到手已过去一年,由于时(ben)间(ren)不(tou)多(lan),直到现在才发帖。机器买自38度论坛,卖家是专业js。当初说是机器开机,卖出不退,天真的我就入手了,回来后才发现是大坑。不得不说,38度的确是个js扎堆的地方,在那里购买过两次,也是唯一两次设备,机器都是大件,价格不便宜,然而都有几乎无法修复的问题。所以从此之后绕道而行,再也没有去过一次。。

由于当时疏忽没有拍机器后面板,只能人工说下此电源参数了。机器共有3路输出,分别为:
CH1: 0-7V@5A / 0-20V@2A
CH2: 0-7V@10A / 0-20V@4A
CH3: 0-20V@2A / 0-50V@0.8A
此外机器带有GPIB接口,可以远程控制。所以从指标来看,的确是一台不错的电源,几乎涵盖了日常用到的大部分电压,功率也够大。不过,此机器有两个版本,分别采用了不同的功率输出模块。一种是普通PCB制作,一种则是厚膜电路。前者出了问题很容易维修,后者则会是大坑。所以,买到啥只能看自己和卖家的人品了。。


~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~


下面开始拆修过程。

外观,机器是线性电源,非常大,已经拆掉外壳。里面还有一层铝质内壳。靠面板方向抠了一个洞,为了给巨大的变压器铁芯留出位置



开机,HDW ERR CH3,提示3号输出硬件错误



实际测试,3号通道确实无输出。这种故障,卖家既然通过电,不可能一无所知。所以卖机器时避而不谈,肯定是想坑人了。js无误,已黑名单。



拆掉机芯上盖的几个螺丝,即可看见内脏。为了塞下三路输出,机器内部还是很紧凑的,上盖也有一块电源板。上盖用铰链和主体连接,维修很方便。



主体内部


功率模块和散热片,看到这个心里凉了一大截。。。机器用的是厚膜功率模块,不是分立式,这次果然中彩了



巨大的变压器,用料实在



机器内部很脏。这种系统电源通常用于测试架或者机柜,很有可能需要长时间7*24不间断工作。从灰尘来看,机器应该通电很久了,又是大坑。。






拆下两块电源板,底下更多灰。。。



好不容易清理干净。两块板子一块负责20V 2A,一块负责50V 0.8A。坏的就是50V那个



功率模块,看样子被人改装过,并了两根飞线增大电流。也不知道是原厂干的还是什么情况



单独看板子,还是很漂亮的





两个光耦,以及连接控制板的电话口。为了保证电源各路输出隔离,电源板和控制板间采用数字通讯,光耦隔离



电源板基准,5ppm的温漂,一般般,不过在此处是够用了。



输入整流桥



一堆大电容


电源输出端臭名昭著的RIFA安规电容。这款电容材质有问题,时间长就开裂,如果进了潮气,电压高了很容易boom。不过在这里是并在直流输出上,短时间不会碍事,就先不换了。



顶盖上拆下的电源板,提供 20V 10A输出,因此采用两块功率模块并联



近照,清理干净还是很漂亮的



HP



电容



PCB的运放输入很多地方做了包地处理,以最大程度隔绝噪声和干扰。不得不说的确是走心的设计



下面是电源控制板。有4个电话口,应该能控制最多4路电源板。本机器用了3路。



5V稳压芯片



CPU,摩托罗拉的8位MC6809



GPIB通讯芯片,intel的8291



惠普的不知道是啥



连接各个电源输出板的接口



反面





面板,也非常脏





清理干净,看上去焕然一新





键盘板



LCD和驱动板,惠普经典的双牛屎。很多90-00年代出品的惠普仪器都用了这种模块

反面



键盘,惠普风格



下面看巨型的变压器



顶上的端子。为了放下多到变态的绕组,变压器有内外两层骨架



侧面还有一堆端子



毫无疑问的纯铜线,很舍得用料



变压器有点生锈。于是乎找了瓶油漆,喷了一下铁芯,但愿能防锈吧



115V交流风扇,变压器上专门做了一路给其供电








~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~



下面开始维修过程。先找了手册和电路,初步分析了下故障。由于电源每一路用的都是一样的功率模块,首先对模块进行测量。测量结果表明坏掉的一路很可能是模块坏了。交换两路电源的模块,进一步表明,损坏的就是厚膜功率模块。(此时内心是绝望的,这模块tm怎么修。。。)

拆下的模块









模块的纯铜底板,与散热片之间导热似乎是石墨



模块



坏也是坏了,干脆上刀子看看里面究竟是啥吧



成功分离,模块由两部分组成,左边靠近散热片的厚膜上有4个功率三极管,就是电源调整管了
(内心:还好不是裸片,还有的修。。。)



三肯的功率三极管。机器用了三个管子,分别在不同电压下导通,以连接不同的变压器绕组,实现无继电器的变压器绕组切换。另外还有一个三极管用作泄放回路。因此电源在关闭输出时,其实是一个假负载,可以从外部连接的电路上消耗与最大输出电流相当的电流。这个电路可以加快电源响应速度,即使在输出无负载情况下,仍然可以从较高的输出电压快速切换到低压。不过,吸收电流大小是不可控的,因此并不能当实际的电子负载用。



仔细看,两个三极管散热片之间的厚膜电路上有不少黑色的氧化物质,似乎是短路了。用万用表量了一下,证明确实短路。



清理短路点。可发现,虽然氧化物质清理干净,两个三极管之间的厚膜电路上依然有不少金属残留,不太清楚是工艺问题还是什么问题导致。不过至少短路已经消除。然而,把模块装回去,装机测试表明,该路输出仍然不正常。


测量四个功率三极管,的确都是好的,只好检查另一块厚膜电路了。
清理硅胶,看看里面有啥



基本清理干净



这是一个可控硅,用于超压保护



一些驱动功率调整管的三极管



这个圆的其实是大功率二极管



厚膜上走个跳线也不容易,为了增大电流,跳线上镀锡



黑色的是集成在模块上的电阻。仔细看可以看到激光校准留下的切割状痕迹。
另外注意到,连接至左上角三极管基极的走线颜色明显发黑。估计是之前短路引起过流导致。经测量,该走线已经断路。



弄电线搭了根桥,死马当活马医试试



测试中,结果故障解决。





再次拆开模块,把外置的飞线弄到模块上



组装回去。没有黑色硅胶,只好用白色硅胶密封模块了,用还是一样的



最后清理机箱





连接变压器的电线,都做了标记,方便之后往回装



装回控制板



。。。及变压器



干净的感觉真好



最后,折腾完,把所有板子塞回去



就此拆机+维修完成






故障那路测试正常。(带负载测试没拍照。。。)



最后总结:首先38度js太多,千万别碰,除非做好折腾的打算,还必须能承担折腾失败的后果(在38买的另外一个Tek 754D示波器,一路输入的前端放大器损坏,由于是定制元件,完全没法修,只能当三通道用。。。);其次,此电源虽然质量不错,但尽量得避免买到厚膜功率模块版本,否则修起来可是相当坑爹。。。

~~~全文完,谢谢关注,也希望每次拆修都能给大家带来点收获和启发~~~
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隔壁邻居老王 M币 +20 謝謝分享 10-16
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zhiyuan1106 M币 +30 優秀文章 08-20
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manzxq M币 +3 楼主功底还是很扎实,才敢入坑,呵呵~,数字电源我是真没把握能拿下来,呵呵优秀文章小,学习了。 08-14
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只看该作者 1楼 发表于: 08-04
这种电源,,我也头痛
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只看该作者 2楼 发表于: 08-04
这就没啦???太监啦???楼主继续啊,还等着看呢!!!
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只看该作者 3楼 发表于: 08-04
高档货真的是相当养眼。等待楼主的后续
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只看该作者 4楼 发表于: 08-04
HP的东西还不错的。建议撸主如果可以还是把那个安规电容换掉
在线衡水家维

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只看该作者 5楼 发表于: 08-04
我猜,应该是修好了,那模块既然是厚膜,就有可拆解的地方,拆开,将损坏的功率管和相关的小管子,电阻之类,更换了,应该还能用
离线digifix

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只看该作者 6楼 发表于: 08-04
那个拆掉的模块倒是蛮好玩的
在线仁杰

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只看该作者 7楼 发表于: 08-04
老哥你是怎么清理的教教我们啊  修好了吗
离线hwx0309

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只看该作者 8楼 发表于: 08-04
谢谢楼主,挖肺掏心给俺看。
离线dongxueqi520

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只看该作者 9楼 发表于: 08-04
感谢楼主分享!坐等更新!

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