Alim. Switching Led Wall bassa tensione quando è sotto carico

[circuitbreaker91]

Buonasera a tutti!
Questo è il mio primo post e come voi sono un appassionato di elettronica.
Da qualche anno ho scoperto le riparazioni sul canale youtube di Pier e da allora non me ne perdo nessuna. Ultimamente ho avuto modo di mettere le mani su una 20ina di alimentatori switching per LedWall, i modelli sono un pò diversi tra di loro ma al momento sto cercando di riparare un G-energy N200V5-A (5V 40A).

Il problema iniziale era che non si accendeva, il fusibile era interrotto. Ho trovato due diodi lato primario, D1 e D2, in corto.
Li ho sostituiti con altri 2 funzionanti presi da un altro alimentatore uguale.
Ho anche sostituito il condensatore di livellamento in quanto era rigonfio e la ESR era elevatissima.
Dopo essermi assicurato che non ci fossero altri corti, anche usando una lampadina a incandescenza da 100w in serie alla fase, ho messo un nuovo fusibile e l'alimentatore è tornato in funzione o almeno era quello che pensavo.

Facendo la prova collegandolo a un carico elettronico regolabile (Kunkin KP184), dopo che supera la soglia dei 10A di carico, il voltaggio in uscita cala drasticamente e si assesta sui 3,5V. Per non creare problemi sono arrivato fino ai 11A di carico.
La tensione misurata sul condensatore di livellamento a 11A di carico si attesta sui 295V.

Prove che ho fatto:
ho dissaldato e testato con un misuratore di ESR i condensatori C20, C21, C8, C24 senza riscontrare anomalie, i primi due hanno esr pari a zero, gli ultimi due meno di 0,5ohm.
Ho testato il condensatore ceramico Cy1, sotto il fotoaccoppiatore e anche il varistore (credo) parallelo al fusibile. Entrambi hanno valori normali di capacità.
Ho anche testato il valore di R21 e misura 0,10ohm.

Sul lato saldature ho dissaldato i due mosfet Q1 e Q2, li ho testati in modalità giunzione e sono a posto, nessun corto rilevato.

Ho anche testato tutti i diodi smd lato primario senza trovare problemi.

Ora, giunto a questo punto penso che il problema sia sul circuito di feedback oppure da qualche parte nel secondario.
Non ho un oscilloscopio per testare la frequenza di switching in uscita dal pwm, potrei però testare la tensione di alimentazione dal secondario di servizio al pin di vcc del chip di controllo PWM, magari c'entra qualcosa?

Accetto suggerimenti e consigli dai più esperti in materia.

Vi ringrazio!

Datasheet pwm: https://www.onsemi.com/pdf/datasheet/ncp1252-d.pdf

[circuitbreaker91]

Ecco gli allegati del test con il carico elettronico

[TheOrdinarySuperhero]

Anche a 5A la tensione mi sballata solo 4.5V di solito la ntesione si considera nei limiti operativi se é 5V +/-5%, dunque 4.75-5.25V.
A vuoto quanti V hai? (dovrebbero essere un po piu di 5)
Con che carico la tensione scende a 4.75V?
Vedo che manca il trimmer per la regolazione duqnue suppongo che abbiano messo una resistenza fissa al suo posto. Prova a misurarla e vedi se il valore é corretto.
Senza oscilloscopio é complicato trovare il problema perche bisogna vedre come é pilotato il primario
La butto li magari un condensatore smd di filtraggio é morto o é in perdita e ad una certa frequenza fa passare un segnale di controllo troppo sporco per pilotare correntamente il mosfet
Comunque che quel coso arrivi a erogare 40A mi sembra molto ottimistico

[circuitbreaker91]

Ciao Superhero, grazie della risposta!

Ti rispondo con ordine aggiungendo altri dettagli che ho scoperto poco fa.

Dunque:

A vuoto quanti V hai? (dovrebbero essere un po piu di 5)

A vuoto il carico elettronico misura 5,016 V

Con che carico la tensione scende a 4.75V?

Esattamente con un carico da 1,680A

Vedo che manca il trimmer per la regolazione duqnue suppongo che abbiano messo una resistenza fissa al suo posto. Prova a misurarla e vedi se il valore é corretto.

Ho allegato qui sotto una foto dell'intera area del trimmer mancante, nei due punti di saldatura paralleli misuro 4,375 kohm.
Le resistenze che generano questo valore penso che siano la 17A, 17, R53 e forse anche la RR25. Dico forse perchè non sembra essere in parallelo alle precedenti ma ha in comune con R53 solamente la parte inferiore, quindi missà che è in serie. Correggimi se sbaglio ovviamente.

Senza oscilloscopio é complicato trovare il problema perche bisogna vedre come é pilotato il primario
La butto li magari un condensatore smd di filtraggio é morto o é in perdita e ad una certa frequenza fa passare un segnale di controllo troppo sporco per pilotare correntamente il mosfet

potrei provare a dissaldare e testare ogni condensatore presente nella rete di feedback, non sembrano essere tanti.. per testarli, non essendo elettrolitici come potrei fare?

Ispezionando meglio la scheda ho notato che sul lato secondario, poco prima dell'uscita, ci sono 4 resistenze in parallelo e con lo stesso valore. Fin qui nulla di strano se non per Il valore del parallelo che è di 40 ohm al posto di 30.
Armato di microscopio ho analizzato le resistenze e mi sono accorto con stupore che una di esse è crepata!

Potrebbe essere questa la causa di tutto il problema? Più tardi proverò a sostituirla e vi dirò i risultati.

Nel frattempo ti ringrazio per l'aiuto!
Rimanete sintonizzati

[gigigi]

Quelle quattro resistenze potrebbero essere il carico minimo per far funzionare l'alimentatore. Se è così, sono collegate alla tensione di uscita, quindi un capo ai +5 e l'altro a massa.
Anche io penso che tirare fuori 40 A da quell'aggeggio sia fantascienza...
Comunque, facciamo finta di fidarci e osserviamo che... non scoppia niente! Il comportamento sembra voluto, al di là di una certa corrente comincia a limitarsi/proteggersi.
La corrente, dalla parte del primario, è limitata da R21, che però è buona.
Ma mentre sto scrivendo questi miei pensieri, leggo che i mosfet sul primario sono due, e non mi sembrano in parallelo. Allora mi chiedo se per caso non sia un "mezzo ponte" , cioè il carico (il trasformatore) è collegato ad un circuito a ponte formato dai due mosfet e da due condensatori. Ci sono due problemi: non si capisce bene chi va a pilotare questo ponte, o meglio i due mosfet del ponte, e soprattutto dove sono i due condensatori del ponte, che dovrebbero essere piuttosto grossi (del tipo 47nF 600V ) non certamente degli smd.
Quindi questa mia è destinata a rimanere una fantasia... però puoi controllare come sono collegati fra loro i due mosfet? Sono curioso.

[circuitbreaker91]

Ciao Gigi!

Ma mentre sto scrivendo questi miei pensieri, leggo che i mosfet sul primario sono due, e non mi sembrano in parallelo. Allora mi chiedo se per caso non sia un "mezzo ponte" , cioè il carico (il trasformatore) è collegato ad un circuito a ponte formato dai due mosfet e da due condensatori. Ci sono due problemi: non si capisce bene chi va a pilotare questo ponte, o meglio i due mosfet del ponte, e soprattutto dove sono i due condensatori del ponte, che dovrebbero essere piuttosto grossi (del tipo 47nF 600V ) non certamente degli smd.
Quindi questa mia è destinata a rimanere una fantasia... però puoi controllare come sono collegati fra loro i due mosfet? Sono curioso.

Analizzando bene il primario e facendo uno schemino molto rozzo e inguardabile (che non pubblicherò per il vostro bene) giungo alla conclusione che i due mosfet sono in parallelo in quanto hanno drain e source in comune, quest'ultimo è "separato" dall'altro tramite il diodo D9.
Entrambi i gate sono collegati alla bobina colorata fatta da 3 avvolgimenti che sta alla destra del condensatore di livellamento.
Perciò gate e source di Q1 sono collegati a un avvolgimento, i g e s di Q2 sono collegati a un altro.
Inoltre, il source di Q2 è collegato anche al pin numero 5 (GND) del pwm controller, al negativo del condensatore di livellamento, al negativo di C8 e a un estremità dell'avvolgimento di servizio del trasformatore T1.

Il pin 6 del PWM dovrebbe essere il segnale di driver per i mosfet che si collega al terzo avvolgimento della bobina citata in precedenza.
Non saprei descriverne il funzionamento e come il segnale passi da un avvolgimento agli altri 2.. se qualcuno ne sa di più si faccia avanti senza problemi!
Casomai quando avrò un attimo di tempo in più farò uno schema fatto meglio, magari tramite un editor..

Spero di essere stato abbastanza chiaro e non aver detto stupidaggini.

[TheOrdinarySuperhero]

Il pin 6 del PWM dovrebbe essere il segnale di driver per i mosfet che si collega al terzo avvolgimento della bobina citata in precedenza.
Non saprei descriverne il funzionamento e come il segnale passi da un avvolgimento agli altri 2.. se qualcuno ne sa di più si faccia avanti senza problemi!
Casomai quando avrò un attimo di tempo in più farò uno schema fatto meglio, magari tramite un editor..

Spero di essere stato abbastanza chiaro e non aver detto stupidaggini.

Chiaro é chiaro. Cercando un po credo che quello che hai é un trasformatore di impulso (pilotaggio) che serve a isolare il driver dal gate in caso di problemi.

La tensione a vuoto di 5V mi sembra ok visto che ci sono quelle 4 resistenze come carico fittizio
Ma che con meno di 2A la tensione scenda a 4.75V é MALE MOLTO MALE

Direi che possiamo escludre un problema con le resistenze "trimer"
Qui senza oscilloscopio non si va avanti perché serve vedere la forma d'onda di pilotaggio

[gigigi]

La protezione "brown" potrebbe ridurre la potenza fornita al carico, se l'IC sente (o crede di sentire...) una interruzione della tensione di rete. La/le resistenze che arrivano sul pin 2 saranno buone? Consideriamo che la resistenza "alta" del partitore viene dai 300 V e quindi ha più probabilità di interrompersi.
Ma se anche questa ipotesi non è confermata, allora serve proprio l'oscilloscopio. (e un trasformatore d'isolamento)