Reparatur BeQuite P4 350W S1.3

  • Hallo, von Lotosdrache habe ich unter 8 anderen zu prüfenden Netzteilen ein BeQuite P4 350W S1.3 zugesand bekommen, welches die Sicherung ansprechen lässt. Ich sollte es mir einmal anschauen.


    Dabei sah ein gutes Natzteil im Lasttest so aus:

    5V: 12V:


    Und ein schlechtes:

    5V: 12V:


    Nun ja, Das BeQuite erst einmal anschauen:

    Ja, das hat noch eine separate, aktive PFC.

    Also diese erst einmal ausbauen:


    Dann das komplette Netzteil ausbauen und die 320VDC direkt einspeisen. Ich habe hierzu einen Regel-Trenntransformator, der sowohl AC, als auch DC mit und ohne Glättung bereit stellen kann. Also auf DC gestellt mit Glättung und dann langsam hoch gedreht:

    Bis ca. 35V passiert nicht viel. Aber dann!


    Ein Transistor beleuchtet bei ca. 40V die Platine inkl. etwas Rauch.


    Also die Schalttransistoren raus:

    Beide sind kurzgeschlossen, ebenso zur Basis gibt es eine relativ niederohmige Verbindung, die wird nachher noch wichtig werden.


    Auch bei den Widerständen sieht es nicht gut aus. Viel Schwarz, zum Teil bis zur Unkenntlichkeit verbrannt...


    Nach längerem schauen und einem Bild von der Kondensatorrevision von Lotosdrache konnten dann doch alle Widerstandswerte ermittelt werden.

    Hier der Kondensator ist auch defekt, wird auch später noch einmal wichtig werden:


    Platine geleert:


    Un Gut (links) von Böse (rechts und oben) getrennt:


    Nun also denn, dann einmal alles wieder einbauen nach dem Säubern. Ersatztypen hatte ich noch da, Widerstände habe ich mir zum Teil aus mehreren zusammen gebaut:


    So, Spannung wieder rein (320VDC), nix qualmt, nix verbrennt, 5V Standby Spannung ist auch da!



    Allerdings passiert beim Anschalten nix- rein gar nix.


    Dann erst einmal mit dem Diodenprüfer und dann mit dem Oszi von der Regelung:


    Bis zur Basis der Schalttransistoren durchgemessen. Es ist mir aufgefallen, dass das Signal über dem Übertrager nicht ganz Symetrisch ist. Vom Schaltplan her sieht es zu 98% so aus:

    High-Side und Low-Side Basissignale:

    Allerdings waren die Transistoren zur Ansteuerung per Diodentester gut und die Ansteuerung der Transistoren winwandfrei - hier habe ich kein Bild per Oszi gemacht. Also kann es ja nur am Übertrager liegen. Und da durch diesen Übertrager sehr hohe Ströme geflossen sind vermutete ich erst einen Defek von diesem. Denn der Low Side Transisor wird angesprochen, der High Side nicht.

    Nun ja, nach einer Nacht drüber schlafen habe ich noch mehr Punkte nachgemessen und festgestellt, dass einer der kleinen Transistoren vor dem T2 nicht das macht, was er soll.

  • Dämliche 30 Bilder Grenze...


    So, weiter geht es hier.

    So nun denn, dann die Stelle vor dem Übertrager noch einmal genauer angeschaut:


    Per Diodenmessung sind beide Transistoren gut. Aber diese sind ja von Dioden "umgeben", um Überschwinger zu verhindern, siehe Schaltplan. Also auslöten:

    Erster ok:


    Zweiter:


    Relativ hochohmig kurzgeschlossen... keine Chance den ohne Auslöten heraus zu messen. Die Dioden außen rum sind ok.


    Ersatz:


    Ein erster Test am offenen Herzen:


    Hey, es geht an! Es lebt!


    Alles zusammen schustern, den aktiven PFC Teil hatte ich zwischendurch einmal getestet un zu sehen, was da an Spannung raus kommt. Ist ja schließlich ein Step Up Wandler. 360VDC kommen da raus. :flamme

    150W Lasttest:


    5V:


    12V:


    Netzteil sollte wieder lange tun.


    Jetzt stellt sich natürlich jeder die Frage, warum es kaputt gegangen ist. Tja, ich habe da 2 Theorien:

    1. Der Kondensator C10 im Schaltplan oben ging defekt. Somit wurde der untere Schalttransistor nicht mehr schnell eingeschaltet und erwärmte sich immer mehr bis er sich kurzschloss. Das ging so lange gut, bis der obere Schalttransistor angesteuert wurde. Nun arbeitete er auf einen Kurzschluss und die kompletten 350V lagen am Collektor an. Das geht keine µs gut. So schloss auch er sich kurz. Die Spannung teilte sich gerecht auf die beiden auf und es floss ein sehr großer Strom - zum magnetischen Auslösen eines B16 Automates braucht es ca. 50...100A. Dieser Strom floss auch zum Teil über die Basis, was die toten Widerstände R12 und R14 oben im Schalplan begründet. Zudem war die Spannung so groß, dass auch die 2,7k Widerstände R13 und R15 oben im Schaltplan durchbrannten.

    So, bevor R12 durchbrannte, schickte er den Strom durch C9 auf den Übertrager, der erfüllte seine Aufgabe und übertrug den Impuls auf die andere Seite und killte damit den ansteuernden Transistor, der gerade leitend war.


    2. Ich habe eine vermeintlich kalte Lötstelle am PFC IC bzw. an einem kleien Kondensator dort gefunden. Eventuell hat das fehlen des Kondensators dazu geführt, dass die PFC eine zu hohe Spannung erzeugt hat. Ab 400V brechen die Transistoren durch und der Ablauf ist der gleiche, wie oben beschrieben. Wobei das den defekten Kondensator C10 nicht erklärt. Klar, der könnte auch durch den Rückstrom aus der Basis gestorben sein - er wird beio diesem Ereignis verpolt - dann müsste aber auch der C9 defekt gegangen sein.

    @matt vielleicht hast du auch noch eine Idee...

  • Ui, LLC-Wandler, das ist nicht übliche Technologie in PC Netzteil. (Nur wenn Schaltplan in grosse Teil drüberstimmt)


    Ich kann nur sagen, dass der schnell sich zerstören, wenn es nicht wegen Bauteile-Defekte richtig angesteuert wird bzw. in Leerlauf läuft ( Hier kein Problem, da Schaltung gibt, der Grundlast erzeugt)
    LLC Wandler ist selbstschwingend und Regelung erfolgt nur durch Bremsen von Steuer-Trafo (T2 laut Schaltplan )

    Ich kann dir sagen, 2 Transistor hinten Überträger ist für Regelung /Notbremse.


    Wenn eine Transistor durchlegiert ist und dann fliesst für kurze Zeit sehr grosse Strom durch Steuertrafo -> somit auch grosse Spannung durch Steuerwicklung -> Widerstand brennt durch und Transistor hinten stirbt mit. Normalweise ist LLC Wandler bis auf Leerlauf recht robust.

    Somit glaube ich auch, dass PFC Grund für Ausfall ist.


    Ich habe auch solchere Exoten-Technik in Gerät aus 1971 repariert (Tektronix 7904 , http://w140.com/Tek_7904_Power_Supply.pdf , https://w140.com/tekwiki/wiki/File:7904a_lvps1.png )

    Bei meine Fall war Transistor mit Alterungsproblem (zu wenig Stromverstärkung bei Nennstrom) -> Nicht belastbar -> bricht zusammen und zirpt und summt..


    Grüss

    Matt

  • Hi @matt. Hier ist die Schaltung nicht selbstschwingend. Erst die Ansteuerung über den Übertrager lässt den Primärkreis schwingen. Zum Abgleich der Steuerfrequenz dient ein weiterer, kleiner Übertrager, der in Reihe mit der Primärspule sitzt. Dieser fehlt hier in dem Schaltplan.

    Nun ja, zumindest hat es sich ordentlich zerlegt.

    Eigentlich mag ich ja so exoten Technik. Das Tektronix ist je wenigstens dokumentiert und man kann nachmessen und mit dem Servicemanual vergleichen. Ohne ist es etwas wie das Stochern im Dunkel. Leider habe ich den fast passenden Schaltplan erst recht spät im "Projekt" gefunden...

  • Es ist immernoch selbstschwingend, aber der LCC Wandler braucht immer Start-Puls.

    Bei Tektronix ist es per DIAC bzw. 2x Transistor & Z-Diode gestartet (alte Version, nicht in Web zu finden)

    Hier bei dir offenbar per Steuertransistor hinten oder dieser Trafo. Tektronix LLC Schaltnetzteil nutzt zusätzliche Trafo als Strommessung und Phasen/Frequenzsynchronsation für Steuer/Regel-IC.

  • Interessant. Das kann gut sein. Nur muss es auch abschaltbar sein. Ich habe mich schon gewundert, warum beide Steuertransistoren vor T2 voll durchsteuern, wenn das Netzteil aus sein soll. Die dämpfen dann die Mitkoppklung im T2. Sehr clever. Nur "verbraten" die dabei einiges an Strom. Die interne Versorgung liefert 14,6V im ausgeschalteten Zustand. Der Strom wird durch einen 680 Ohm Widerstand begrenzt. Die Spannung nach dem Widerstand ist 1,33V. Sind 14,6mA. OK, 0,25W. ErP Conform ist das eh nicht. Denn auch die Lüfter laufen im Aus Zustand und die PFC arbeitet ständig. Habe hier knappe 35mA bei 230V im Aus Zustand. 8W. Weit weg von den vorgeschriebenen 0,5W.

  • Von wann sind denn die Netzteile? Es gab vor gefühlt 10-15 Jahren einige Bequiet Netzteile in meinem Freundeskreis, die einfach nicht mehr angingen, da hatte ich die Elkos in Verdacht

  • Ich habe mal Schaltplan angeguckt und Datenblatt von Steuer-IC (SG6105) gezogen und gelesen.


    Jepp, Schaltnetzteil ist auf erste Blick eine selbsschwingende Schaltnetzteil, ist aber nicht laut SG6105 Datenblatt nicht so. SG6105 erzeugt PWM und treibt Steuertrafo, somit auch ihre Halbbrücke mit 2 Transistor an. Jedoch müsste Resonanzfrequenz von LLC Schwingkreis mit interne Frequenzgenerator drüberstimmen.


    Wenn LLC Schaltnetzteil gut geht, ist der recht störarm und ihre Spannung ist relativ sauber, dank geringere Filteraufwand. Grund: Strom (nicht Spannung) durch Trafo ist sinusförmig (!). Manchere Netzteilhersteller setzt auf dieser Technologie, da mit dieser Technologie bessere Effizienz erreichen könnte.

    Übrigends: Schaltplan, wo Beckenrandschwimmer angehängt hat, hat Fehler.
    T2 Steuertrafo, Wicklungssinn des Steuerwicklung für eine (oberne !) von beideTransistor ist falschdrum.

    5 Mal editiert, zuletzt von matt ()

  • Stimmt. Das mit dem Wicklungssinn ist mir gar nicht aufgefallen. Wie gesagt in der Schaltung oben fehlt dieser 2. Transformator, der in Reihe zum großen Transformator liegt völlig. Darüber bekommt der IC sicherlich seine Rückmeldung der Schwingfrequenz. Ansonsten dürfte der Kondensator in Reihe zum Haupttransformator gar nicht altern und auch keiner Serienstreuung unterliegen. Ansonsten wäre der Wirkungsgrad.... bescheiden. Und es gäbe viele Störungen.

  • @Fratzengeballer Diese Geschichte hier solltest Du nicht für alle NTs von BeQuiet aus dieser Zeit verallgemeinern. Es hatte zwar auch schlechte Elkos, aber ich habe auch einige Fehler beim Ersetzen gemacht. Es handelt sich dabei um dieses NT aus 2004:

    - Originalzustand vor erstem Elkotausch

    - Nach dem erstem Elkotausch

    - Explosion nach weniger als einem Jahr mit nur geringer Last


    Beim Ersetzen der leckgeschlagenen, originalen Elkos hab ich

    1. Teilweise höhere Kapazitäten genommen als die Originalen, weil ich bei den größeren dachte, viel Puffer hilft viel, und bei den kleinsten die passenden Kapazitäten nicht lieferbar waren. Leider ist mir erst im Laufe der Jahre wieder ein Kapitel aus dem Physikunterricht eingefallen, wonach die Eigenschaft bestimmter Schaltungen (z. B. Hochpass-, Tiefpassfilter und bestimmt noch einiger anderer, die ich nicht kenne) von der Kapazität des Elkos abhängt. Somit hab ich die elektrische Schaltung punktuell verändert, ohne die Auswirkung auf den gesamten Schaltplan zu berücksichtigen.


    2. Die neuen Elkos waren wegen der höheren Kapazität teils dicker, wodurch ich andere Bauteile zur Seite drücken mußte. Dadurch ist bei einer Spule im Sekundärteil die Lötstelle gebrochen.


    3. Beim Einlöten einen ollen Lötkolben von Obi genommen. Der hatte eine viel zu große Lötspitze für solche Arbeiten und brachte die Hitze nicht dahin, wo man sie brauchte. Der war noch aus meiner Studentenzeit übrig und ich konnte oder wollte mir damals nichts besseres leisten. || Es war immer ein ewiges Raten und Drehen, wie man den Kolben nun halten mußte, damit das Lötzinn auch an der Lötstelle schmolz. Aber das Tusl2-C hatte ich 8 Jahre zuvor damit hinbekommen. Nur waren da auch keine verklebten und unzugänglichen Lötstellen drauf wie dann in dem NT. Vermutlich hab ich so die kalte Lötstelle im NT produziert. Schlechtes Werkzeug bringt halt auch selten guten Ergebnisse. :(


    Kurz vor dem Knall kam ich

    4. Dann auf die blöde Idee, zwei Anschlüsse der Wasserkühlung zu tauschen, weil ich dachte, mir würde die Schlauchführung so besser gefallen. :mist:mist:mist:mist:mist:mist:mist

    Da ich zu faul war, hab ich den Rechner vorher natürlich nicht zerlegt, sondern die Anschlüsse einfach so abmontiert. Ergebnis: Ein kleiner Springbrunnen im Rechner :-party:mist:mist:mist:mist:mist:mist:mist

    Alles Naß mit Küchentücher wieder aufgesaugt, soweit es ging. Ob aber irgendwas noch unter den CPU-Sockel oder die Northbridge gelaufen ist, konnte ich nicht feststellen. Hab den Rechner einfach ein paar Wochen offen stehen gelassen zum Trocknen. Vielleicht war da doch noch ein Kurzschluß?


    Dabei ist mir aufgefallen, daß

    5. Auf der Hauptplatine 3 defekte 3300 µF, 6,3 V Elkos waren, 2 neben dem CPU-Sockel und 1 neben der Northbridge, die ich 8 Jahre zuvor erst eingesetzt hatte. Vielleicht hatten die einen Kurzschluß? Ich hatte sie jedenfalls bis zum nächsten Festplattentest mehrere Monate später wieder vergessen.


    Und so flog das Teil dann weniger als ein Jahr nach dem Elkotausch und währenddessen nur im Betrieb, um Festplatten unter DOS zu testen, in die Luft.


    Nach einem lausigen Reparaturversuch hab ich

    6. Nochmal versucht es Einzuschalten, wodurch wohl noch mehr kaputt ging.


    Jedenfalls hab ich meine Lehren daraus gezogen:

    1. Nie wieder mit den elektrischen Parametern der zu ersetzenden Bauteile experimentieren.

    2. Größenmäßig passende Teile bestellen.

    3. Gutes Werkzeug verwenden. Seit Juni 2019 habe ich endlich den zu meiner Ent-/Lötstation passenden Ersa i-Tool Lötkolben mit 2 unterschiedlich großen Spitzen. Damit geht die Arbeit viel präziser, einfacher und schneller von der Hand. :) Ob mich mein Gefühl dabei jetzt täuscht oder nicht, werd ich sehen, wenn eine(s) der 8 NTs, die gerade bei beckenrand-schwimmer sind, 9 Hauptplatinen oder 7 ISA-Soundkarten in die Luft fliegt.

    ( beckenrand-schwimmer Ich will Dir keinen Druck machen ;))

    4. Vor dem Zerlegen der Wasserkühlung alle anderen Bauteile entfernen.

    5. Keine Platinen mit offensichtlich defekten Bauteilen mehr einschalten.


    Und jetzt bitte keine Steinigung, ich weiß selbst, daß ich da keine Sternstunden hatte. Keine Ahnung wie es zu so vielen Kurzschlüssen in meinem Hirn kommen konnte. Glücklicherweise :S hat sich das alles auf einen Rechner konzentriert, der größtenteils noch gar nicht komplett bestückt war, und mir keine 6 zerlegt. Nur wer nichts tut macht keine Fehler.


    Die wichtigsten Komponenten waren (noch mehr Glück im Unglück??? :S ) auch gar nicht drinnen:

    - mein guter SD-RAM, 2x 256 MiB PC133-222-542 von Micron Technology, war zum Explosionszeitpunkt auf dem GA-5AX

    - das Diamond Monster 3DII 12 MiB SLI-Päärchen verweilte und tut es immer noch in der OVP

    - ebenso die Creative Audigy 2 ZS Platinum Pro

    - die beiden Festplatten waren abgeklemmt, es sollte ja eine andere getestet werden.


    Von der Grafikkarte, einer PowerColor Radeon X850XT Platinum Edition, hab ich vor langer Zeit schon zwei weitere (1x ATi, 1x Asus) für wenig Geld erstanden (10 Britische Pfund bzw. 4 €), so daß sich meine Verluste in Grenzen halten. Nur für die CPU, ein P3-S 1400 MHz King, war der Ersatz etwas teurer. Wobei ich noch nicht getestet habe, inwieweit Grafikkarte, CPU, Mainboard und Wasserpumpe dabei zu Schaden gekommen sind.


    Wird wohl auch noch eine Weile dauern, weil ich keine Ahnung habe, was davon ich zuerst riskieren soll :/

    Ich werde mich von keinem einzzzigen Prozzzessor trennen.
    Jedoch lockt es mich beinahe, ihn Dir zu überlassen, nur um zu sehen, wie er Dich in den Wahnsinn treibt :evil:


    Meine Begehren

  • Meine Hochachtung für beckenrand-schwimmer s Leistung, das NT wieder in Gang zu setzen, und natürlich auch ein Großes Danke an @matt für seine Hilfe bei der Rekonstruktion des Schaltplans.


    :we-are-not-worthy

    Ich werde mich von keinem einzzzigen Prozzzessor trennen.
    Jedoch lockt es mich beinahe, ihn Dir zu überlassen, nur um zu sehen, wie er Dich in den Wahnsinn treibt :evil:


    Meine Begehren

  • Ahhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh..........


    Ich weiß nicht warum - naja, wissen tu ich es schon, sie schnitten damals bei einem Test in der c't ganz gut ab, nur begreifen tu ich es nach meinen eigenen Erfahrungen damit nicht - aber ich hab mir noch zwei dieser NTs besorgt. :mist


    Eines war direkt im Januar schon mal bei beckenrand-schwimmer als Referenz für die Reparatur meines alten und zur Eingangsuntersuchung. Da zeigte es schon Rippleströme höher als der Mount Everest und tiefer als der Marianengraben. <X

    Das andere kam später noch zu mir. Jetzt hab ich beide mal aufgemacht und was soll ich noch dazu sagen? Eines schlimmer als das andere!!! :tonne



    Das zuletzt erworbene NT stimmt im Aufbau und bei den Werten der Kondensatoren mit meinem alten überein. Aber beim mittleren hat man irgendwie das Gefühl, daß es einfach noch billiger produziert werden mußte. Oder die Produktion mußte aufgrund eines anderen Chips auf einer der kleinen Zusatzplatinen billigst umgestellt werden. Da sitzt zum Beispiel links ein Teil vor dem kleinen Trafo, das platzmäßig dort überhaupt nicht hin paßt (linkes Bild: halbwegs ordentlich verbaute Teile; rechtes Bild: Teile wirken wie zusammengeschustert):

      


    Dann wurde die Kapazität von Elko C35 von 47 µF auf 10 µF gesenkt und die der Elkos C22, C24 und C25 von 2200 µF auf 3300 µF erhöht. Aber nicht mit mit passenden Teilen, sondern mit dem billigsten vom billigen, was man auftreiben konnte:

    Bei einem dieser Drecksdinger hat noch nicht einmal der Lochabstand gepaßt. :cursing:


    Und ich hatte ein schlechtes Gewissen, weil ich bei meinem ersten Reparaturversuch was ähnliches nur gründlicher :whistling: gemacht hatte:

    2x 3300 µF -> 3900 µF

    3x 2200 µF -> 3300 µF

    1x 2200 µF -> 2700 µF

    2x 470 µF -> 680 µF

    1x 220 µF -> 330 µF


    Hab jetzt jedenfalls die Teile mit den Werten bestellt, wie ich sie entlötet habe, und hoffe, daß es danach wieder funktioniert. Mit dem zu großen Lochabstand muß ich da leider leben. 3300 µF bekomm ich nur mit mind. 5 mm RM und auf der Platine will ich auch nicht rumbohren. :rolleyes:

    Ich werde mich von keinem einzzzigen Prozzzessor trennen.
    Jedoch lockt es mich beinahe, ihn Dir zu überlassen, nur um zu sehen, wie er Dich in den Wahnsinn treibt :evil:


    Meine Begehren

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