LG OLED EAY65689411 / 423 / 422 / 425: CARLI 820 nF, uszkodzenie MOSFET-ów i wadliwy MD6752 – zwarcie DVCC jako klucz do diagnozy

Sytuacja wyjściowa

W zasilaczach LG OLED z rodziny EAY65689411, EAY65689423, EAY65689422 i EAY65689425 stosowany jest między innymi sterownik Sanken MD6752. W niedawnym przypadku naprawy obraz usterki był początkowo niejasny: pierwotne napięcie pomocnicze było obecne, ale sterownik zdawał się nie uruchamiać poprawnie, a zasilacz pozostawał praktycznie martwy.

Decydująca usterka okazała się ostatecznie wewnętrznym defektem MD6752. Szczególnie pomocny okazał się prosty pomiar rezystancji między DVCC a GND — zanim jednak sterownik stał się głównym podejrzanym, przypadek ten miał już swoją historię, która powtarzała się w kilku naprawach tej rodziny płyt (więcej o tym poniżej).

Zasilacz nie wykazywał normalnej sekwencji startowej. Na pinie VCC sterownika MD6752 napięcie było obecne. Początkowo zmierzono około 12,7 V, po chwili napięcie powoli wzrosło do około 13,2 V. Sugerowało to najpierw, że zasilanie VCC jest zbyt niskie, aby MD6752 osiągnął próg startu.

Pomiar na diodzie w ścieżce VCC wskazywał początkowo w tym samym kierunku: przed diodą około 14,2 V, za diodą/na VCC około 13,2 V — spadek napięcia rzędu 0,98 V. Stosunkowo wysoki, ale jeszcze nie jednoznacznie wadliwy.

Porównanie z działającym zasilaczem przyniosło ważną obserwację: tam również podczas pracy na VCC sterownika MD6752 było zaledwie około 12,3 V. Stało się jasne: zmierzone 12–13 V na VCC nie było rzeczywistą przyczyną. MD6752 potrzebuje wyższego napięcia do startu, ale dzięki histerezie UVLO może po uruchomieniu pracować dalej przy zauważalnie niższym VCC.

Wewnętrzne napięcia zasilające wyglądały źle

Ciekawsze okazały się pomiary na wewnętrznych pinach zasilających sterownika. Wartości te dość wyraźnie pokazywały, że sterownik nie uruchomił się poprawnie. AVCC i DVCC powinny w normalnym stanie pracy wynosić około 3,3 V, VCORE powinno osiągać około 1,8 V. Zamiast tego praktycznie wszystkie wewnętrzne szyny zasilające zapadły się.

Na tym etapie można było jeszcze podejrzewać usterkę zewnętrzną — na przykład uszkodzony tranzystor, kondensator lub wadliwe obwody wokół MD6752. Wtedy jednak nastąpił decydujący pomiar.

Klucz: pomiar DVCC względem GND

Zasilacz został całkowicie odłączony od napięcia, a kondensatory rozładowane. Następnie zmierzono rezystancję między pinem 10 MD6752 (DVCC) a pinem 8 MD6752 (GND).

Wynik na wadliwej płycie: zaledwie około 7 Ω. Było to wysoce podejrzane. Dla porównania wykonano ten sam pomiar na działającym zasilaczu — tam rezystancja wynosiła rząd megaomów. Stało się jasne: na szynie DVCC wadliwej płyty istniała masywna, niskorezystancyjna ścieżka do GND.

Czy to może być tylko wadliwy kondensator DVCC?

Bezpośrednio na DVCC znajduje się mały kondensator odsprzęgający. Zwłaszcza ceramiczne kondensatory MLCC mogą zewrzeć się wewnętrznie i ściągnąć całą szynę zasilającą praktycznie do masy. Dlatego kondensator wylutowano i ponownie zmierzono DVCC → GND.

Zwarcie jednak pozostało. Tym samym zewnętrzny kondensator praktycznie wykluczono jako przyczynę. Niskorezystancyjna ścieżka musiała pochodzić albo od innego elementu na szynie DVCC, albo wewnętrznie z samego MD6752. Ponieważ pomiary porównawcze z działającą płytą pokazywały tak wyraźną różnicę, podejrzenie mocno padło na sterownik.

MD6752 wymieniony – usterka usunięta

Wymieniono układ Sanken MD6752. Następnie zwarcie między DVCC a GND zniknęło, a zasilacz znów zaczął działać.

Tym samym diagnoza się potwierdziła: MD6752 miał wewnętrzny defekt na swoim zasilaniu DVCC i ściągał w dół szynę cyfrową 3,3 V. Zbyt niskie wartości na AVCC, DVCC i VCORE nie były więc odrębnymi problemami, lecz skutkiem tego samego defektu sterownika.

Dlaczego ta usterka łatwo prowadzi w złym kierunku

Szczególnie interesujące w tym przypadku jest to, że napięcie VCC początkowo wyglądało bardzo podejrzanie. 12,7 do 13,2 V na MD6752 może początkowo sprawiać wrażenie, że zewnętrzne zasilanie VCC po prostu nie osiąga wystarczająco wysokiego poziomu. W rzeczywistości porównanie z działającą płytą pokazało jednak, że tam podczas normalnej pracy było obecne zaledwie około 12,3 V.

Można więc było spędzić dużo czasu na diodzie VCC, zasilaniu pomocniczym, rezystorach lub ścieżce VSEN. Dopiero pomiar rezystancji wewnętrznych szyn zasilających przyniósł jasność.

Powtarzający się obraz uszkodzeń: CARLI 820 nF → uszkodzenie MOSFET-ów → MD6752

W kilku takich zasilaczach LG OLED przed właściwą usterką sterownika pojawiał się zawsze ten sam charakterystyczny wzorzec: kondensator foliowy CARLI o wartości 820 nF wyraźnie osłabł. Następnie odpowiednie tranzystory mocy MOSFET ulegały awarii lub fizycznie pękały. Dopiero po wymianie oczywiście uszkodzonych elementów mocy pojawiała się czasem kolejna usterka wtórna: sterownik Sanken MD6752 przestawał poprawnie startować — dokładnie ten obraz opisany szczegółowo powyżej.

Ważne jest tu sformułowanie „możliwa usterka wtórna”: z przypadków napraw wyraźnie widać powtarzający się związek. Bez rejestracji sygnałów dokładnie w momencie awarii nie da się jednak jednoznacznie dowieść, czy sam osłabiony kondensator 820 nF powoduje awarię MOSFET-ów, czy uczestniczą też inne efekty starzenia. Dla praktyki naprawczej wzorzec ten jest jednak bardzo cenny.

• kondensator CARLI 820 nF traci pojemność
• stopień rezonansowy/mocy pracuje poza zamierzonym punktem pracy
• zwiększone obciążenie tranzystorów mocy MOSFET
• awaria MOSFET-ów
• możliwe elektryczne odbicie w obwodzie sterownika/driverów
• MD6752 ulega uszkodzeniu wtórnemu
• DVCC staje się wewnętrznie niskorezystancyjne
• sterownik przestaje startować

Dlatego nie wymieniaj tylko pękniętych MOSFET-ów

Kto przy EAY65689411 / EAY65689423 / EAY65689422 / EAY65689425 wymienia tylko uszkodzone MOSFET-y, powinien koniecznie zmierzyć też kondensatory foliowe CARLI 820 nF. Kondensator może wyglądać z zewnątrz zupełnie normalnie, a mimo to stracić już znaczną część pojemności.

Jeśli zamontuje się nowe MOSFET-y, podczas gdy wyraźnie osłabiony kondensator pozostaje w ścieżce mocy/rezonansu, istnieje ryzyko, że rzeczywista przyczyna awarii nie została usunięta. Właśnie końcowy pomiar DVCC jest tu ważny, ponieważ uszkodzony MD6752 nie musi wykazywać żadnych widocznych śladów.

• zmierzyć rzeczywistą pojemność CARLI 820 nF
• sprawdzić tranzystory mocy MOSFET
• sprawdzić rezystory bramkowe i obwody driverów
• następnie zmierzyć DVCC → GND na MD6752

Szybka ścieżka diagnostyczna dla zasilaczy z MD6752

Przy zasilaczu EAY656894xx z MD6752, który w ogóle nie startuje lub nie generuje sterowania bramki, poleciłbym obecnie następującą kolejność:

• odłączyć zasilacz od napięcia i bezpiecznie rozładować elektrolity
• sprawdzić kondensator CARLI 820 nF i tranzystory mocy MOSFET — słaby kondensator i uszkodzenie MOSFET-ów często występują razem w tej rodzinie płyt
• zmierzyć DVCC (Pin 10) → GND (Pin 8) i porównać z działającą płytą — kilka omów jest wysoce podejrzane, dobra płyta znajduje się w rzędzie megaomów
• porównać też AVCC → GND i VCORE → GND
• przy niskorezystancyjnym DVCC najpierw usunąć lub odizolować kondensator odsprzęgający na tej szynie
• jeśli zwarcie utrzymuje się dalej, sam MD6752 staje się mocno podejrzany
• dopiero potem warto zagłębiać się w VSEN, sprzężenie zwrotne, PFC lub regulację LLC

Podsumowanie

W tym zasilaczu LG OLED rzeczywistą przyczyną nie było pozornie niskie napięcie VCC, lecz wewnętrzne zwarcie w układzie Sanken MD6752 — najczęściej jako usterka wtórna na końcu łańcucha, który zaczyna się od osłabionego kondensatora CARLI 820 nF i awarii tranzystorów mocy MOSFET.

Najważniejszy pomiar całego przypadku naprawy był zaskakująco prosty: DVCC względem GND — na wadliwej płycie kilka omów, na działającej megaomy. Zwarcie utrzymywało się po usunięciu kondensatora odsprzęgającego DVCC; wymiana MD6752 całkowicie usunęła usterkę.

Zwłaszcza przy zasilaczach EAY65689411, EAY65689423, EAY65689422 i EAY65689425 warto więc przy pozornie „martwym” MD6752 bardzo wcześnie sprawdzić wewnętrzne szyny zasilające pod kątem zwarcia — a po wcześniejszej wymianie MOSFET-ów dodatkowo nie pomijać kondensatorów CARLI 820 nF. Pomiar rezystancji na pinie 10 może tu znacznie szybciej doprowadzić do celu niż długie poszukiwania we właściwym obwodzie LLC lub sprzężenia zwrotnego.

Uwaga dotycząca bezpieczeństwa

Wszystkie opisane pomiary znajdują się częściowo po stronie pierwotnej zasilacza impulsowego podłączonego do sieci. Pomiary rezystancji i diod wykonywać wyłącznie po wyjęciu wtyczki sieciowej i bezpiecznym rozładowaniu wysokonapięciowych kondensatorów elektrolitycznych. Przy pomiarach napięcia pin 8 MD6752 to Primary-GND; nie wolno go pomylić z Secondary-GND ani masą płyty głównej.