笔记本电脑电源适配器的剖析与维修

笔记本电脑电源适配器的剖析与维修

探访动力之源 ――笔记本电脑电源适配器的剖析与维修 电源适配器是笔记本电脑工作的动力之源，里面是个高品质的开关电源，其工作原理与彩电等家电中的开关电源是一样的，它的作用是为笔记本电脑提供稳定的低压直流电（一般在12~19V之间）。笔记本的电源适配器均为全密封小体积设计，而其消耗的功率一般可达35~90W，所以内部温度较高，特别是在炎热的夏天，触摸工作中的电源适配器会有烫手的感觉。正因为如此，电源适配器的故障率相对笔记本电脑其它部件来说还是比较高的。电源适配器损坏后，购买一个全新的要花费数百元，从二手市场淘得也需百多元。其实，许多电源适配器损坏并不严重，稍懂一些电路知识的用户都可尝试修理，本文将以IBM的“肉骨头”电源适配器（16V、4.5A）为例，介绍其拆解与简易维修，供大家参考。 电源适配器的拆解 笔记本电源适配器的上下盖为注塑封装或是用强力胶粘合的，不用任何螺丝，所以一般只能借助暴力来破解。不过，只要方法得当，拆解后的电源适配器完全可以恢复原样，不仔细观察几乎看不出有拆开过的痕迹。 拆解工具：电工刀、锤子、螺丝刀、电烙铁、美工刀等。       Step1：把电源适配器横侧放置在白纸上，用电工刀刀刃沿电源适配器上下盖之间的缝隙切入，然后用锤子敲击电工刀刀背（图1），使电工刀从适配器上下盖之间切进去。以上方法在适配器上下盖之间的缝隙的不同位置多，然后用电工刀的刀尖沿上下盖之间的缝隙划动几圈，当上下盖的某一部位首先裂开后，把刀尖深入，然后慢慢分开适配器的上下盖。           Step2：图2为打开外壳的电源适配器，可以看到适配器电路外面包有铜质的屏蔽层，用美工刀割开屏蔽层上的胶带纸，再用电烙铁焊开屏蔽层与内部电路板连接的两个焊点（图3），即可取下屏蔽层。           Step3：屏蔽层与电路板之间还隔有一层较厚的硬质塑料膜（图4），再用美工刀割开后，即可见到电路板的“庐山真面目”了（图5）。                  电源适配器结构剖析 接下去，我们来了解一下电源适配器的内部构造。图6为电源适配器内部“特写”，电路主要部件都已用圆圈标出，部件名称及功能如下：     1：压敏电阻，其功能是当外界电压过高时，压敏电阻阻值迅速变得很小，与压敏电阻串联的保险丝被熔断，从而保护其它电路不被烧坏。     2：保险丝，规格为2.5A/250V，当电路中的电流过大时，保险丝会熔断以保护其它元件。     3：电感线圈（又称扼流圈），主要功能是降低电磁干扰。     4：整流桥，规格为D3SB，作用是把220V交流电变为直流电。     5：滤波电容，规格为180uF/400V，作用是滤除直流电中的交流纹波，使电路工作更可靠。     6：运放IC（集成电路），保护电路、电压调节的重要组成部分。     7：温度探头，用于探测电源适配器的内部温度，当温度高于某一设定值时（不同品牌的电源适配器，其设定的温度阀值略有不同），保护电路会切断适配器的电压输出，从而保护适配器不受损坏。     8：大功率开关管，是开关电源中的核心元件之一，开关电源能“一开一关”地工作，开关管功不可没。     9：开关变压器，开关电源中的核心元件之一。     10：次级整流管，功能是把低压交流电变为低压直流电。在IBM的电源适配器中，整流管往往是由两个大功率并联工作的，以获得较大的电流输出。     11：次级滤波电容，规格为820uF/25V，共有两个，起滤除低压直流电中的纹波的作用。除上述元件外，电路板上还有可调电位器 及其它阻容元件。               电源适配器维修实例 电源适配器比较常见的故障是无低压直流电输出、输出电压不稳定或偏差较大以及内部有较响的“吱吱”工作噪声等，其中以无电压输出最为常见。     例1：一台IBM笔记本电脑在使用中，因380V的动力线掉落上220V的民用照明线上，致使电源适配器烧坏无电压输出。     检修过程：这块IBM电源适配器的输入端电压范围为100~240V，超过240V的电压将有可能烧坏适配器。打开适配器外壳后，发现保险丝已熔断，压敏电阻R1（图7为适配器简要原理图）也已烧焦，其中一个引脚被烧断。拆下压敏电阻，换上同规格的保险丝，用万用表测量电路无明显短路现象，给适配器接上电源想做进一般检查，竟意外地发现适配器已正常工作。看来IBM电源适配器中的保护电路还是比较完善的。如果手头没有相同规格的压敏电阻，可以暂时不安装，不过这仅限于应急使用，等购买到了压敏电阻后应及时安装，因为如果再次遭遇此类高压窜入事件的话，就起不到应有的保护功能了，届时电路中的元件有可能被大量烧坏。 要把拆开的电源适配器外壳复原，我们可以借助环氧树脂胶来粘合，如果没有环氧树脂胶，也可以用黑色的电工胶带在适配器外壳上缠绕几圈来 解决（图8）。

 

 

 

 

 

 

 

 

    例2：一台IBM T23笔记本电脑在插着交流电使用时，突然自动切换为电池工作模式，检查电源插头接触良好，电源适配器与主机之间也连接正常，判定电源适配器已损坏。

    检修过程：用万用表测量电源适配器输出端，发现没有电压输出。拆开电源适配器后，发现大功率整流桥附近的电路板上有烧焦的痕迹。把适配器接上电源，按照开关电源的检修步骤，首先用万用表测量输入端电压，为正常的交流220V；第二步测A点（即开关大功率管Q1的C极，见图7）的电压，实测为0V，再测B点（即滤波电容C1正极端）电压也为0V（正常的话应该有310V左右的直流电压），说明整流回路有故障；接着测得C、D两点之间（即压敏电阻R1两端的电压，正常应为交流220V）的电压也为0V，检查保险丝F1（图9）发现已熔断。保险丝熔断说明电路负载过重或者存在短路点。把印刷电路板上开关功率管C极与开关变压器之间的铜箔用美工刀割断（即在A点断开），换上新的2.5A保险丝，把电源适配器插上交流电，只听啪的一声，保险丝又熔断，这说明开关管之前存在短路点。然后割断滤波电容C1正极与整流桥输出端的铜箔（即在B点断开），换上新保险丝后再次被熔断，说明故障点在B点之前。因为B点之前只有整流桥与保险丝串成回路，所以怀疑整流桥被击穿，拆下测量发现型号为D3SB的整流桥（图10）确实已损坏。在更换整流桥时，发现滤波电容C1下方的短路板上有液体干涸留下的痕迹，拆下滤波电容一看，原来电容已严重漏液，其顶端还向外鼓起（图11）。更换相同规格的滤波电容，再次换上保险丝，把适配器接上电源，测量适配器输出端已有正常的16V直流电压输出。 安全起见，维修后的电源适配器在正式投入使用前，最好用一假负载检验其工作稳定性。方法是：找一段电炉丝或阻值为4Ω的大功率电阻接在适配器输出端，让适配器接近满负荷工作1~2小时，并用万用表监测输出电压（图12），如果输出电压始终稳定在15.2~16.8V之间（即16V±5%），即可认为适配器工作稳定，可以接上笔记本电脑正式使用。

 

 

 

 

 

 

 

 

    例3：一只电源适配器工作时发出很大的“吱吱”声，距离适配器较远的地方也清晰可闻，严重影响用户工作情绪。

    检修过程：一般来说，电源适配器存在微弱的工作噪声是正常的，但如果噪声响到令人烦燥不安，那就该算作故障。不过这类故障的故障源比较好找，因为电源适配器中只有开关变压器、电感线圈的磁环与线圈之间有较大活动间隙才会导致“吱吱”的产生。解剖适配器后，在不接电源的情况下用手轻轻拔动两个电感线圈上的线圈部分（图6中的标注3），发现没有松动的感觉，可以肯定，适配器的工作噪声来自开关变压器。 消除开关变压器工作时的“吱吱”声的方法有： ①用电烙铁对开关变压器几个引脚与印刷电路板的连接焊点重新焊接，焊接时用手把开关变压器压向电路板，使开关变压器底部与电路板紧密接触。 ②在开关变压器的磁芯与线圈之间塞入合适的塑料片或用环氧树脂胶封固。 ③在开关变压器与电路板之间垫入硬质纸片或塑料片。本例中，采用方法①没有收到效果后，又用方法②进行了尝试，获得成功，“吱吱”声被消除。因为印刷电路板上的元件很密集，在采用方法②和方法③操作时有一定难度，我们可以先把开关变压器从电路板上拆下再进行操作。