Схема блока питания планшета

Схема блока питания планшета

Электронная "начинка" рядового планшетника

Компьютером сейчас никого не удивишь, а уж планшетником тем более . Наверняка наши потомки будут считать, что планшетные ПК появились раньше ноутбуков и нетбуков. И это не удивительно, ведь за свою скромную историю планшетные ПК завоевали огромную популярность.

Для всех желающих предлагаю ознакомиться с электронной начинкой планшетного компьютера.

В моих руках оказался планшетник Ritmix RMD-825. Да, модель бюджетная, дешёвая, но состав планшетников, как правило, отличается лишь мощностью «комплектухи», принципиальной разницы в устройстве нет.

Что внутри планшета?

Планшетник Ritmix RMD-825 вскрывается легко, две части корпуса соединяются защёлками. Я вскрывал специальным вскрывателем, который часто используется при ремонте сотовых. Под крышкой обнаружил вот что.

Дисплей (матрица, экран). В данном случае TFT. LCD-матрицы на тонкоплёночных транзисторах (Thin Film Transistor) весьма распространены и дёшевы. Модель матрицы – GL080001T0-50 V1.

Литиевый аккумулятор Li-polymer на 3,7V ёмкостью 3000 mAh.

Аккумулятор имеет встроенный контроллер заряда/разряда. Более подробно об его устройстве и алгоритме работы я уже рассказывал на страницах сайта.

Печатная плата требует отдельного рассмотрения.

Процессор.

В центре печатной платы установлен одноядерный процессор – ALLWINNER TECH A13 (1ГГц). На фото слева 8-выводная микросхема в корпусе SO8 – это PCF8563T (8563T) – часы реального времени (RTC) со встроенным календарём. Рядом чип (CF227) в виде "сигары" – это кварцевый резонатор.

Также недалеко от процессора можно обнаружить микросхему задающего генератора на 24 МГц. Маленькая такая деталь, но весьма важная.

В качестве ПЗУ используется NAND FLASH-память MT29F32G08CBACA (29F32G08CBACA) на 32Gb (32 гигабит) в корпусе 48-pin TSOP. Рядом на плате есть посадочное место под ещё одну такую же микросхему – видимо для других модификаций планшета. Производитель чипа – Micron.

Аналогичные чипы применяются в твёрдотельных накопителях (SSD-дисках) и USB-флэшках.

"Оперативка" планшетника — это две микросхемы H5TQ2G83CFR DDR3 SDRAM-памяти по 2Gb (2 гигабит) каждая. В даташитах на микросхемы памяти всегда указывается память в битах, а не байтах! А если уж быть ещё точнее, то в данной микросхеме 2147483648 бит. Чуть больше, чем 2 миллиарда бит. Корпус H5TQ2G83CFR – BGA, то есть микросхемы запаяны пузом на плату через шарики припоя.

Wi-Fi модуль.

За Wi-Fi отвечает USB-модуль беспроводной связи на базе чипа Realtek RTL8188CUS.

К схеме он подключается посредством 6 контактов. 2 из них – это общий провод (GND). Далее плюс питания +3,3V и два контакта – интерфейс USB (USB_DP и USB_DN). К контакту RF подключается антенна, которая выглядит как медная пластинка причудливой формы.

Цепи питания.

За питание отвечает контроллер питания – микросхема AXP209. В её обвязке можно обнаружить множество катушек индуктивности и ключевых транзисторов. Бывает, что эта микросхема выходит из строя.

С контроллером питания иногда связаны весьма неприятные поломки. Так, при его неисправности планшет может не заряжать встроенный аккумулятор, хотя индикация заряда может отображаться на дисплее планшета. Сам же планшет работает только при подключенном зарядном устройстве.

Такая неисправность приводит к тому, что встроенный литиевый аккумулятор разряжается до минимума и отключается встроенным контроллером заряда/разряда.

Как правило, планшет в таком случае отправляется на полку или в ящик стола, где валяется несколько месяцев. Аккумулятор же за это время ещё сильнее разряжается и переходит в стадию "клинической смерти". Если и удаётся восстановить такой аккумулятор, то его ёмкость заметно снижается, а иногда после зарядки он просто вздувается.

Именно поэтому настоятельно рекомендуется сразу нести планшетник в ремонт, а не откладывать на 2–3 месяца. Также не стоит затягивать с ремонтом, когда сломался microUSB-разъём, через который заряжается планшет.

Управление тачскрином.

FT5306DE4 – контроллер ёмкостной сенсорной панели. Данный контроллер используется для работы с сенсорными панелями размером от 4,3”до 7”. С главным процессором FT5306DE4 связывается по интерфейсу I 2 C или SPI.

Как и любой планшет, RMD-825 имеет такие элементы, как вибромотор (приклеен клеем к матрице), миниатюрный динамик, микрофон. Также на плате есть разъём для SD-карт, разъём для подключения USB шнура, выход на наушники, коннектор питания. Думаю, не стоит говорить, что такие элементы, как разъёмы, кнопки и коннекторы чаще всего выходят из строя.

Читайте также:  Как правильно сделать треногу

Ну и напоследок, посмотрим, как делают планшеты на китайских фабриках. Удивительно то, как ещё много в этом процессе ручного труда – думал, что всё уже давно штампуют роботы:)

Читайте также – Замена дисплея на планшете Ritmix RMD-825.

Электронная "начинка" рядового планшетника

Компьютером сейчас никого не удивишь, а уж планшетником тем более . Наверняка наши потомки будут считать, что планшетные ПК появились раньше ноутбуков и нетбуков. И это не удивительно, ведь за свою скромную историю планшетные ПК завоевали огромную популярность.

Для всех желающих предлагаю ознакомиться с электронной начинкой планшетного компьютера.

В моих руках оказался планшетник Ritmix RMD-825. Да, модель бюджетная, дешёвая, но состав планшетников, как правило, отличается лишь мощностью «комплектухи», принципиальной разницы в устройстве нет.

Что внутри планшета?

Планшетник Ritmix RMD-825 вскрывается легко, две части корпуса соединяются защёлками. Я вскрывал специальным вскрывателем, который часто используется при ремонте сотовых. Под крышкой обнаружил вот что.

Дисплей (матрица, экран). В данном случае TFT. LCD-матрицы на тонкоплёночных транзисторах (Thin Film Transistor) весьма распространены и дёшевы. Модель матрицы – GL080001T0-50 V1.

Литиевый аккумулятор Li-polymer на 3,7V ёмкостью 3000 mAh.

Аккумулятор имеет встроенный контроллер заряда/разряда. Более подробно об его устройстве и алгоритме работы я уже рассказывал на страницах сайта.

Печатная плата требует отдельного рассмотрения.

Процессор.

В центре печатной платы установлен одноядерный процессор – ALLWINNER TECH A13 (1ГГц). На фото слева 8-выводная микросхема в корпусе SO8 – это PCF8563T (8563T) – часы реального времени (RTC) со встроенным календарём. Рядом чип (CF227) в виде "сигары" – это кварцевый резонатор.

Также недалеко от процессора можно обнаружить микросхему задающего генератора на 24 МГц. Маленькая такая деталь, но весьма важная.

В качестве ПЗУ используется NAND FLASH-память MT29F32G08CBACA (29F32G08CBACA) на 32Gb (32 гигабит) в корпусе 48-pin TSOP. Рядом на плате есть посадочное место под ещё одну такую же микросхему – видимо для других модификаций планшета. Производитель чипа – Micron.

Аналогичные чипы применяются в твёрдотельных накопителях (SSD-дисках) и USB-флэшках.

"Оперативка" планшетника — это две микросхемы H5TQ2G83CFR DDR3 SDRAM-памяти по 2Gb (2 гигабит) каждая. В даташитах на микросхемы памяти всегда указывается память в битах, а не байтах! А если уж быть ещё точнее, то в данной микросхеме 2147483648 бит. Чуть больше, чем 2 миллиарда бит. Корпус H5TQ2G83CFR – BGA, то есть микросхемы запаяны пузом на плату через шарики припоя.

Wi-Fi модуль.

За Wi-Fi отвечает USB-модуль беспроводной связи на базе чипа Realtek RTL8188CUS.

К схеме он подключается посредством 6 контактов. 2 из них – это общий провод (GND). Далее плюс питания +3,3V и два контакта – интерфейс USB (USB_DP и USB_DN). К контакту RF подключается антенна, которая выглядит как медная пластинка причудливой формы.

Цепи питания.

За питание отвечает контроллер питания – микросхема AXP209. В её обвязке можно обнаружить множество катушек индуктивности и ключевых транзисторов. Бывает, что эта микросхема выходит из строя.

С контроллером питания иногда связаны весьма неприятные поломки. Так, при его неисправности планшет может не заряжать встроенный аккумулятор, хотя индикация заряда может отображаться на дисплее планшета. Сам же планшет работает только при подключенном зарядном устройстве.

Такая неисправность приводит к тому, что встроенный литиевый аккумулятор разряжается до минимума и отключается встроенным контроллером заряда/разряда.

Как правило, планшет в таком случае отправляется на полку или в ящик стола, где валяется несколько месяцев. Аккумулятор же за это время ещё сильнее разряжается и переходит в стадию "клинической смерти". Если и удаётся восстановить такой аккумулятор, то его ёмкость заметно снижается, а иногда после зарядки он просто вздувается.

Читайте также:  Как утеплить печную трубу на улице стальная

Именно поэтому настоятельно рекомендуется сразу нести планшетник в ремонт, а не откладывать на 2–3 месяца. Также не стоит затягивать с ремонтом, когда сломался microUSB-разъём, через который заряжается планшет.

Управление тачскрином.

FT5306DE4 – контроллер ёмкостной сенсорной панели. Данный контроллер используется для работы с сенсорными панелями размером от 4,3”до 7”. С главным процессором FT5306DE4 связывается по интерфейсу I 2 C или SPI.

Как и любой планшет, RMD-825 имеет такие элементы, как вибромотор (приклеен клеем к матрице), миниатюрный динамик, микрофон. Также на плате есть разъём для SD-карт, разъём для подключения USB шнура, выход на наушники, коннектор питания. Думаю, не стоит говорить, что такие элементы, как разъёмы, кнопки и коннекторы чаще всего выходят из строя.

Ну и напоследок, посмотрим, как делают планшеты на китайских фабриках. Удивительно то, как ещё много в этом процессе ручного труда – думал, что всё уже давно штампуют роботы:)

Читайте также – Замена дисплея на планшете Ritmix RMD-825.

Схемы импульсных сетевых адаптеров для зарядки телефонов

Большинство современных сетевых зарядных устройств собрано по простейшей импульсной схеме, на одном высоковольтном транзисторе (рис. 1) по схеме блокинг-генератора.

В отличие от более простых схем на понижающем 50 Гц трансформаторе, трансформатор у импульсных преобразователей той же мощности гораздо меньше по размерам, а значит, меньше размеры, вес и цена всего преобразователя. Кроме того, импульсные преобразователи более безопасны — если у обычного преобразователя при выходе из строя силовых элементов в нагрузку попадает высокое нестабилизированное (а иногда и вообще переменное) напряжение со вторичной обмотки трансформатора, то при любой неисправности «импульсника» (кроме выхода из строя оптрона обратной связи — но его обычно очень хорошо защищают) на выходе вообще не будет никакого напряжения.

Подробнейшее описание принципа действия (с картинками) и расчета элементов схемы высоковольтного импульсного преобразователя (трансформатор, конденсаторы и пр.) можно прочитать, например, в «ТЕА152х Efficient Low Power Voltage supply» по ссылке http://www. nxp.com/acrobat/applicationnotes/AN00055.pdf (на английском).

Переменное сетевое напряжение выпрямляется диодом VD1 (хотя иногда щедрые китайцы ставят целых четыре диода, по мостовой схеме), импульс тока при включении ограничивается резистором R1. Здесь желательно поставить резистор мощностью 0,25 Вт — тогда при перегрузке он сгорит, выполнив функцию предохранителя.

Преобразователь собран на транзисторе VT1 по классической обратноходовой схеме. Резистор R2 нужен для запуска генерации при подаче питания, в этой схеме он необязателен, но с ним преобразователь работает чуть стабильней. Генерации поддерживается благодаря конденсатору С1, включенному в цепь ПОС на обмотке частота генерации зависит от его емкости и параметров трансформатора. При отпирании транзистора напряжение на нижних по схеме выводах обмоток / и II отрицательное, на верхних — положительное, положительная полуволна через конденсатор С1 еще сильней открывает транзистор, амплитуда напряжения в обмотках возрастает. То есть транзистор лавинообразно открывается. Через некоторое время, по мере заряда конденсатора С1, базовый ток начинает уменьшаться, транзистор начинает закрываться, напряжение на верхнем по схеме выводе обмотки II начинает уменьшаться, через конденсатор С1 базовый ток еще сильней уменьшается, и транзистор лавинообразно закрывается. Резистор R3 необходим для ограничения базового тока при перегрузках схемы и выбросах в сети переменного тока.

В это же время амплитудой ЭДС самоиндукции через диод VD4 подзаряжается конденсатор СЗ — поэтому преобразователь и называется обратноходовым. Если поменять местами выводы обмотки III и подзаряжать конденсатор СЗ во время прямого хода, то резко возрастет нагрузка на транзистор во время прямого хода (он может даже сгореть из-за слишком большого тока), а во время обратного хода ЭДС самоиндукции окажется нерастраченной и выделится на коллекторном переходе транзистора — то есть он может сгореть от перенапряжения. Поэтому при изготовлении устройства нужно строго соблюдать фазировку всех обмоток (если перепутать выводы обмотки II — генератор просто не запустится, так как конденсатор С1 будет наоборот, срывать генерацию и стабилизировать схему).

Читайте также:  Подготовка проектов жилищного строительства

Выходное напряжение устройства зависит от количества витков в обмотках II и III и от напряжения стабилизации стабилитрона VD3. Выходное напряжение равно напряжению стабилизации только в том случае, если количество витков в обмотках II и III одинаковое, в противном случае оно будет другое. Во время обратного хода конденсатор С2 подзаряжается через диод VD2, как только он зарядится до примерно -5 В, стабилитрон начнет пропускать ток, отрицательное напряжение на базе транзистора VT1 чуть уменьшит амплитуду импульсов на коллекторе, и выходное напряжение стабилизируется на некотором уровне. Точность стабилизации у этой схемы не очень высока — выходное напряжение гуляет в пределах 15. 25% в зависимости от тока нагрузки и качества стабилитрона VD3.
Схема более качественного (и более сложного) преобразователя показана на рис. 2

Для выпрямления входного напряжения используется диодный мостик VD1 и конденсатор , резистор должен быть мощностью не менее 0,5 Вт, иначе в момент включения, при зарядке конденсатора С1, он может сгореть. Емкость конденсатора С1 в микрофарадах должна равняться мощности устройства в ваттах.

Сам преобразователь собран по уже знакомой схеме на транзисторе VT1. В цепь эмиттера включен датчик тока на резисторе R4 — как только протекающий через транзистор ток станет столь большим, что падение напряжения на резисторе превысит 1,5 В (при указанном на схеме сопротивлении — 75 мА), через диод VD3 приоткроется транзистор VT2 и ограничит базовый ток транзистора VT1 так, чтобы его коллекторный ток не превышал указанные выше 75 мА. Несмотря на свою простоту, такая схема защиты довольно эффективна, и преобразователь получается практически вечный даже при коротких замыканиях в нагрузке.

Для защиты транзистора VT1 от выбросов ЭДС самоиндукции, в схему добавлена сглаживающая цепочка VD4-C5-R6. Диод VD4 обязательно должен быть высокочастотным — идеально BYV26C, чуть хуже — UF4004-UF4007 или 1 N4936, 1 N4937. Если нет таких диодов, цепочку вообще лучше не ставить!

Конденсатор С5 может быть любым, однако он должен выдерживать напряжение 250. 350 В. Такую цепочку можно ставить во все аналогичные схемы (если ее там нет), в том числе и в схему по рис. 1 — она заметно уменьшит нагрев корпуса ключевого транзистора и значительно «продлит жизнь» всему преобразователю.

Стабилизация выходного напряжения осуществляется с помощью стабилитрона DA1, стоящего на выходе устройства, гальваническая развязка обеспечивается оптроном V01. Микросхему TL431 можно заменить любым маломощным стабилитроном, выходное напряжение равно его напряжению стабилизации плюс 1,5 В (падение напряжения на светодиоде оптрона V01)’, для защиты светодиода от перегрузок добавлен резистор R8 небольшого сопротивления. Как только выходное напряжение станет чуть выше положенного, через стабилитрон потечет ток, светодиод оптрона начнет светиться, его фототранзистор приоткроется, положительное напряжение с конденсатора С4 приоткроет транзистор VT2, который уменьшит амплитуду коллекторного тока транзистора VT1. Нестабильность выходного напряжения у этой схемы меньше, чем у предыдущей, и не превышает 10. 20%, также, благодаря конденсатору С1, на выходе преобразователя практически отсутствует фон 50 Гц.

Трансформатор в этих схемах лучше использовать промышленный, от любого аналогичного устройства. Но его можно намотать и самому — для выходной мощности 5 Вт (1 А, 5 В) первичная обмотка должна содержать примерно 300 витков проводом диаметром 0,15 мм, обмотка II — 30 витков тем же проводом, обмотка III — 20 витков проводом диаметром 0,65 мм. Обмотку III нужно очень хорошо изолировать от двух первых, желательно намотать ее в отдельной секции (если есть). Сердечник — стандартный для таких трансформаторов, с диэлектрическим зазором 0,1 мм. В крайнем случае, можно использовать кольцо внешним диаметром примерно 20 мм.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector