Figyelmeztetés!
Bár a bejegyzés létrejöttének célja elsősorban a tapasztalat átadására irányul, semmiképp nem azoknak szól, akik megfelelő ismeretek nélkül szeretnék maguknak megjavítani meghibásodott eszközüket. Egy hálózati feszültséggel dolgozó tápegységről beszélünk, ami szétszedve, és/vagy rosszul javítva akár halálos kimenetelű balesetet is okozhat.
Akit csak a tápegység javítása érdekel, ugorjon az első ocsmány porcicás, szőrcsomós képekig.
Na, most hogy jól elriogattam meg előre küldtem mindenkit, jöhet egy kis háttér.
Nagyon sok mindennel szeretek foglalkozni az elektronika világán belül (talán túl sokkal is). Alapvetően nehezen viselem, ha valamilyen elektronika szemétbe kerül, mert “elromlott", így sokszor kötöttek ki nálam kidobásra szánt eszközök. A tudásom és a felszereltségem egyre bőlvült az évek alatt, és elérkeztem oda, hogy kéne valami komolyabbat csinálni. A használtpiacon napi szinten jöttek szembe hibás XBOX-ok gombokért, amik már komolyabb kalandot jelentenek egy FET cseréjénél.
Aki nem ismeri a történetüket, annak röviden annyit, hogy általában a bumpgate nevű fiaskó áldozatai ezek a gépek, a korosztályukban lévő PS3 és Geforce 7000/8000 sorozattal együtt. Az ipar ekkor kezdett áttérni újabb underfill és bump anyagok használatára, aminek az eredménye, hogy ezek a chipek előbb vagy utóbb problémát okoznak a készülékben.
Az underfill a szilícium félvezető és az interposer közötti BGA kapcsolatot védi a kiegyenlítetlen hőtágulások okozta mechanikai feszültségtől
Jó esetben a probléma hamarabb lépett fel az interposer-alaplap kapcsolatnál (tehát a BGA forrasztásban a processzor és a nyomtatott áramkör között), rosszabb esetben a processzornak volt esélye olyan sokáig üzemelni, hogy a maga a die (magyarul süllyeszték, de ezt nagyon ritkán hallom) és az interposer kapcsolata romlott meg. Előbbi még javítható földi halandók által is, utóbbi azonban a bumpok mérete, és a ragasztóként működő underfill miatt esélytelen.
‘You either die a hero or live long enough to see yourself become the villain…‘
Ezek az olcsó, halott XBOX-ok jó lehetőségnek ígérkeztek, hogy elinduljak a reballing rögös útján.
Azért nem a halott laptop alaplapok vagy GPU-k irányában indultam el, mert azoknál könnyen fennáll az esélye a korábbi kókányolásnak. Megeshet, hogy a bajuk bonyolultabb. Kell hozzájuk több dolog, hogy tesztelhessem, amiket akár magukkal is ránthatnak, ha valamit nem jól csinálok.
Egy bontatlan XBOX viszont megmondja, hogy mi a baja, és ha azt megjavítom, elindul.
Figyelgettem is a hirdetéseket, és 2021 végén lecsaptam egy Aldis szatyorra 9000 Forintért, amiben található volt:
- 1 darab vezeték nélküli kontroller
- 1 Jasper alaplapos XBOX 3 ledes hibával, HDD-vel (még a mai napig nem néztem meg milyen van benne)
- 1 Jasper géphez való tápegység
- 1 Zephyr alaplapos XBOX 3 ledes hibával, HDD-vel (na ez a HDD adapter egyébként üres volt)
Mind sértetlen zárjeggyel, ami nagyon fontos volt. (Egyébként ha jól raktam össze a képet, németországi lomtalanításból lettek hazahozva.)
A tápcsatlakozó elég jól behatárolja a FAT konzoloknál a generációt.
A múlt héttel ezelőttig ezek várták a sorukat. Ekkor belefutottam egy Youtube videóba, ami már-már dokumentumfilm minőségben dolgozza fel a fentebb taglalt témakört.
Direkt link, mert a beágyazott néha vacakol nálam.
Ekkor kedvet kaptam, és az az ötletem támadt, hogy az egyiket szétkapom, leforrasztom róla a hibás chipet, és megnézem egy laboratóriumi röntgen gépben, amihez munkámból kifolyólag korlátlan hozzáférésem van.
Adta magát, hogy a Jasper lapos géppel kezdjek, hiszen ahhoz van tápegység, ami visszafelé nem kompatibilis a Zephyr modellel. Ugyanakkor mindenképp a végére akartam járni, hogy mi a pontos baja mielőtt szétbontom, mert a Jaspert eredetileg reballozáshoz tartottam jó lehetőségnek. Az arra épülő CPU és már GPU ugyanis 65nm-es csíkszélességgel készült, jelentősen kisebb hőteljesítménnyel, és a bumpgate tervezési hibáiból 2008-ra már sokat tanultak a tervezők és a gyártók is. Így ha valami gond lehet velük, akkor azt nagyobb valószínűséggel oldja meg egy reball, mintsem hogy maga a processzor legyen halott.
Hát ebben olyannyira nem volt halott a processzor (bár erről csak később bizonyosodhattam meg) hogy nem is arra utalt a másodlagos hibakód.
A másodlagos hibakód előhívható, ha a konzolon a Sync gombot ))) nyomvatartva 4 alkalommal megnyomjuk az Eject gombot. Mind a négy gombnyomás után a 4 led villogni kezd, melyet négy számjegyként, a 4-et 0-nak megfeleltetve kell értelmezni.
Nálam ez 0001 volt.
Ennek az értelmezése "Rövidzár a konzolban vagy hibás tápegység"
A tápegység a művelet alatt egy pillanatra zöldre váltott, majd át borostyánba, piros sosem volt, így először nem gyanakodtam rá. Nem is foglalkoztam volna vele tovább, de az XBOX szétszedő szerszámom nem volt kéznél, így mégis visszatértem rá, hogy mielőtt előkeresem a szerszámot, megbizonyosodjak róla, hogy nem a tápegység a problémás. Következő lépésben próbáltam beterhelni a tápot. Mindent elkészítettem, árammérők, műterhelések, voltmérő, és egy ügyesen meghajtogatott vezeték, amivel a készenléti 5V és a bekapcsoló pin rövidre zárható.
A felső két érintkező a +5V_SB és a PWR_EN, alatta egy sornyi +12V, legalsó sorban pedig a GND
A különböző alakkorlátozások azt akadályozzák meg, hogy az újabb modellek (jobbról) kisebb teljesítményű tápjait ne lehessen használni a régebbi modellek (balra) üzemeltetésére.
Próbáltam indítani, és a tápegység egy pillanatnyi zöld után pirosba váltott, és benne is maradt, amíg nem lett teljesen áramtalanítva. Kimeneti feszültség pedig sehol.
Átnéztem a teszt összeállítást, hibát nem találtam. Aztán a végtelenségig kerestem a neten, hogy nincs e valami "handshake" jellegű dolog, nem figyeli e a tápegység a terhelést, és tilt le azért mert nincs mögötte a konzol.
Mivel itt még mindig nem volt nálam az xbox-nyitó, gyorsan felpattintottam a tápot. A szétszereléséhez a négy csúszásgátló talpat kell eltávolítani. Okos ötlet a behatolás jelzésre a konstrukció, ugyanis a gumitalp egy keményebb kupakkal van összeöntve. Beszereléskor összepréselik, szészereléskor azonban elkerülhetetlen, hogy az összeöntött rész el ne szakadjon. Ettől még összeszerelhető marad, azonban ezután a gumitalpak jóval kisebb erőfeszítéssel kivehetőek, utalva a korábbi szétszerelésre. Még ezzel együtt is üdítő könnyedséggel szétszedhető a mai powerbrickekkel összevetve. A netes ajánlásokkal ellentétben itt nincs szükség nyitó ékre, a szétcsavarozás után nyílik mint a Kinder tojás.
Komolyabb megbontás előtt némi port találtam, de semmi alapvető gondot nem fedeztem fel, úgyhogy összedugtam a konzollal, és próbáltam bekapcsolni, miközben a panelra forrasztott kábel tövén mértem a feszültséget. Hát, bizony így sem volt 12V, szóval nekiálltam tovább bontani.
Először a tápegység felső oldalát bontottam tovább, ahol a ventilátor található. Itt még mindig olyan bagatell dolgok irányban gondolkodtam, hogy esetleg a venti okoz e gondot? Az újabb tápegységekről olvastam, hogy már tachográfos megoldás van bennük, és ha az nem jelez, akkor letilt a táp. Ebben nem volt csak két vezeték, dehát ki tudja? Lehet, hogy a venti áramát figyeli? Kibontás után ez fogadott, aminek ellenére a járókerék egyébként mozgásképes volt:
A szakállnyíróm szokott így kinézni 
Szóval, aki a képhez ugrott, az már tudja, hogy tápegységet kell javítani. A könnyed kereshetőség miatt említsük meg, hogy ez egy LiteOn PE-2151-02MX tápegység elektronika, a Jasper alaplapos XBOX 360 FAT modellek 150W-os 12V 12.1A-es ellátására.
Miután szétnyitottuk a burkolatot, célszerű a venti vezetékét lehúzni az áramkörről. Ekkor a felső oldal (a szükséges takarítás után) félre is tehető.
Az alsó oldalból kiemelhető a komplett elektronika, egy kemény, karton szerű szigetelő lappal elválasztva egy árnyékoló lemezzel együtt csupán be van ejtve, semmi nem tartja a burkolat alsó részében.
Az említett árnyékoló lemez eltávolítása nélkül továbbra is csak nagy vonalakban lehet tájékozódni a hibákról, ugyanis egyoldalas nyákra épül az elektronika, felül csak a furatszerelt komponensek láthatóak. Sehol egy puffadt kondi, vagy égett tranzisztor.
A tovább haladáshoz egy jó erős pákára lesz szükség, ugyanis a lemez két füllel forrasztva van. Az kimeneti kábel mellett célszerű először a NyÁK-on kiforrasztani a lemezt, hogy az szabaddá váljon, így a másik oldalon a lemezből ki lehet akasztani a fém kampót, amikor a forrasz megömlik. Fordított sorrend esetén a kampóról nem tudod leemelni a lemezt, és a visszahűlő forrasz újra összefogja őket.
Amint levált az árnyékoló, a papírral együtt levehető az elektronikáról. Itt szükség lehet némi finomkodásra az RTV szilikon miatt, amire öntés után frissen szerelik fel a lemezt. Ezt a legtöbb esetben csak a komponens oldalon használják, hogy a nehéz alkatrészeket ne fárasszák a vibrációk, vagy esetleges leejtés(ek). Forrasz oldalon, ennyire zárt készüléknél a feladata, hogy a levegőnél egy fokkal jobb hőhidat képezzen a burkolat felé. Így a melegedő NyÁK és SMD komponensei (alsó oldalon vagyunk, itt nincs aktív légmozgás) könnyebben kijuttatják a hőjüket a készülékházra. Nem a legjobb megoldás, de a levegőnél több.
Amint rálátásom lett az áramkörökre, a két végfokozati FET körül - már amelyik kilátszott a szilikon alól - takaros elszíneződéseket találtam, így mindenféle keresgélés nélkül ott kezdtem. Beültetve multiméterrel nem tudtam meggyőződni róla, hogy rosszak e, vagy nem jók, így nekiálltam kiforrasztani őket.
A szilikon leszedés elején eltartott egy darabig, mire megtaláltam a megoldást, ami elég kemény, hogy felkapja a ragasztót, de elég puha, hogy a PCB lakkot, vagy a komponenseket ne bántsa.
Kiforrasztás után mind a multiméter, mind az LCR-T4 teszterem azt mutatta, hogy a kettőből az egyik FET nem tud bekapcsolni.
Mind a kettő FDPF3860T típusú N-MOSFET, ami természetesen nem valami elterjedt. Kaphatónak kapható, drágának se lehetne mondani, de csak olyan helyeken elérhető, ahonnan egyébként nem vásárolnék, és a minimum 2000 Forint szállítás így sokat dob rajta.
Főbb paramétereikkel egyező alternatívát kezdtem keresni. Amit az adatlap kiemel, hogy
- gyors kapcsolásra képes (turn-on delay, turn-on rise, turn-off delay, turn-off fall összesen max. 170ns)
- alacsony kapu-töltést igényel (max. 35nC)
- extrém alacsony a D-S ellenállása bekapcsolt állapotban. (max. 38.2 mOhm)
Amikor N-MOSFET-re van szükség, akkor az általam svájci-bicskaként alkalmazott IRFZ44N adatlapjáért nyúlok egyből. Az értékei rendre:
- max. 161ns (alacsonyabb jobb)
- max. 63nC (magasabb rosszabb)
- max. 17.5mOhm (alacsonyabb jobb)
Ami viszont nem került említésre, hogy ez csak 55V kapcsolására képes, míg az eredeti 100V-ig használható. Az elektronikát visszafejtve "elvileg" itt már nem léphetne fel tartósan magasabb feszültség, viszont a tranziensektől tartva megnéztem, hogy mi az, amit a legközelebb találok.
IRF3710Z
- 191ns (egy hangyányit rosszabb)
- max. 120nC (sokkal-sokkal rosszabb)
- max. 18mOhm
Elnézve az értékeket, jó távolinak tűnnek, de a 100V-os nagyságrendben vagy olyat találtam, ami ennél sokkal lassabb volt, vagy olyat, aminél az Rds(on) jóval 40mOhm fölött volt. Mivel a tápegység komoly áramokkal dolgozik, mindenképpen tartani akartam, vagy inkább alámenni a gyári Rds(on)-nak. Próba szerencse alapon hozzácsaptam 5 darabot belőle a kosaramhoz, amit egy másik munka kapcsán raktam össze, és vártam, hogy átvehessem.
A másik fontos dolog, ami megemlítendő, hogy ezek TO-220 tokozások, az eredeti TO-200F-el ellentétben. A tápegységben a hűtőlemezek az alaplapi GND kitöltésbe forrasztással vannak rögzítve. Az F tokozás emiatt indokolt, hiszen ennek köszönhetően a FET nincs galvanikus kapcsolatban a hűtéssel. Eredetileg szilikon gap-pad használatában gondolkodtam, de mivel a két FET hűtőfelülete a kapcsolás szerint egyébként is közös pontra vezet, úgy döntöttem, hogy a hűtőlapot függetlenítem a földtől, és hőpasztával direkt kapcsolatot képzek a FET-ekkel.
Az eredeti terv, vs. a megvalósított
A hűtőlapot kiforrasztottam, levágtam a füleit, kapott egy kapton szalagot. Nem ültettem le teljesen, hogy a hőtágulás ne terhelje a FET-ek lábainak forrasztását. Összeszerelés előtt a hűtő sarkai kaptak egy kis szilikont, hogy mechanikailag is stabil maradjon.
A probléma azonban továbbra is fennállt. Minden ugyanúgy maradt. Ez arra a következtetésre juttatott, hogy a táp élete utóbbi szakaszában a kimeneten csak 1 mosfettel ment, valószínűleg ezért volt az elszíneződés is.
De ha ettől még nem javult meg, akkor az azt jelenti, hogy valami más romlott el. Megvizsgáltam az RT100 jelű termisztort, nem e az nyúlt meg a tartós meleg alatt.
Természetesen ezt is egy valag RTV alól kellett kipucolni, de rendben volt
Miután kifogytam a látható komponensekből, pucoltam tovább az RTV-t, hibás alkatrészeket keresve a multiméterrel. Ekkor jött szembe ez:
Az ott bizony a ragasztó alatt elbújva megpukkant
Tekintve, hogy semmi infóm nem volt a diódáról, csak egy behatárolt feszültség érték, készleten lévő 1n4148-al pótoltam.
Ide érve azt hittem, végre megvan a siker. Végigértem a szekunder oldalon, sehol máshol hiba, itt meg egy teljesen egyértelmű. De a siker elmaradt.
Ekkor kezdtem el kényszerűen vizsgálódni a primer oldalon, amitől nem lettem túl lelkes. Az alábbi ábra mutatja ugyanis az NCP1377 alapú kapcsüzemű tápegység működési elvéhez szükséges kapcsolást:
Hát, nem sok minden van mi elromoljon a primer oldalon, igaz?
Csak bontottam az RTV-t szorgosan, közben mértem az ellenállásokat, zárlatokat, és teljesen véletlenül rámértem egy 0R átvezetésre, és a műszer bizony nem sípolt.
Közvetlenül az optocsatolók mellett a horizontális chip ellen-nem-állás
Gyors összevetés az IC elvi kapcsrajzával, és kiderült, hogy itt bizony az IC az egyenirányított pufferelt DC-ből kap, hogy az induló szekvencia alatt áramot kapjon, amíg nem képes feszültséget konvertálni saját részére is. Kvázi ez a tápegység önindítója.
Csere után pöcc-röff, mindenféle ventilátor vagy műterhelés nélkül megjelent a 12V a kimeneten, és a zöld lámpa stabilan ott is maradt.
Összeszerelés előtt egy gyors terhelés alatti hőkamerás vizsgálat, hogy biztos minden rendben van e.
Miután a feszültség stabil volt, nem észleltem extrém túlmelegedést műterheléssel, jöhetett a valós terhelés.
Bedugtam a kábelt a konzolba, megnyomtam a bekapcs gombot, és legnagyobb meglepetésemre ez fogadott:
A továbbiakban az a cél, hogy a konzolt megnyúzzam valami játékkal, és meglássam, hogy mennyire tartós a javítás.
A gépben egyébként az egyik hűtőventi kerreg, illetve a lemeztálcája sem nyílik, szóval azt a fránya szétszedőt mindenképpen elő kell kerítsem, mert így nem tudom folytatni. Aztán persze ha szétszedem, és bent járok, elkövetek még ezt azt - ki tudja, meg lehet e javítani a lemezmeghajtót.
Hogy ez azelőtt, vagy azután történik meg, hogy nekiestem a Zephyr lapos gépnek, még kiderül, de ha lesz érdeklődés rá, megírom.
. Rozsdamaróval leszedtem a rozsdát (és akaratlanul a krómozást is). Matt feketével lefújtam a lemezeket, menőbb lesz mint új korában.
)
