手机维修工具漫谈之直流电源篇

会员11

“手机维修工具漫谈系列文章”之第一篇 手工工具篇    传送门



      和笔记本维修一样，手机维修也离不开直流可调电源，用直流电源可以单板开机来测试电压电流、可以用来给电池充电，可以烧机来确定短路故障点，应该说是手机维修之必备工具了。可是直流电源在手机维修中该如何选购和使用呢？本文就来简单的说一说
      从形式上来看，直流电源可分为两种，一种是指针式，另一种是数显式，以前的手机维修师傅比较喜欢指针式的电源，认为指针来显示电流变化非常的直观，这和一些老师傅喜欢用指针的万用表是同样的道理，但是随着手机维修技术的发展，数显式的电源替代指针电源是不可阻挡的趁势，数显的电源相比指针电源来说，显示的结果更精确，很多电源都可显示到小数点后3位，而指针电源只能显示小数点后1位，而现在很多漏电的主板，电流都是10MA以内的，所以只有用数量电源才能更准确的判断故障，再者，指针的电源由于是老的设计，所以一般最大的电流都是在2A以内，而现在很多高端的智能手机和平板工作的时候都需要3A的电流才行。基于以上两点，指针电源退出维修市场只是一个时间问题，为了更好的维修新机型，必须快速的上手数显电源的使用。
      PS：现在市面上还有一种所谓的手机维修专用电源，带有USB接口和信号接收装置，据说可以测试手机信号发射好坏，功能很多很眩目，价格也很好很美丽，不过我想说的是，这个世界上压根没有什么又便宜又性能好的东西，那个USB基本就是摆设，而信号发射测试的，也只是摆个架子罢了，现在的手机都是3G、4G的，以后还要普及5G，对于信号方面的测试，只有使用综测仪才行，其它东西都是样子货，这样的电源我个人真心不建议选择。
      数显电源可以分为编程和非编程的两种，编程的简单点来说，就是可以预置N组电压以及电流设置的数据，修不同的产品可以选择不同的电压以及电流数据，直接按键切换就可以，不过这对修手机的意义并不大，因为修手机产品一般只需要一组固定设置数据就可以，而且最重要的是程控的电压基本都很贵，基本上能说得出的品牌都要至少在三千元以上才靠谱，所以选择非编程的电源即可。
      电源的参数也是多种多样，那么该如何选择呢？其实最重要的就是电压与电流的选择，市面上常见的有0-15V和0-30V的两种电压参数，这个参数指的是最大的可输出电压，因为修手机最多只用到5V电压，所以这两种都是够用的，但是为了以后使用快充技术手机的维修，以及其它电子产品的维修，建议还是选择0-30V的电压为好。
      电流的选择就比较重要了，以我的经验，在可以承受的价格内，电流越大越好，因为现在智能大屏机的性能越来越强悍，功耗也越来越大，有的机器的CPU性能甚至已经超过几年前的电脑CPU的性能，可以预见的未来的手机发展趋势还会这样继续下去，比如华为的新手机开机电流就已经达到了2.5A，所以在采购工具的时候，务必要采购支持电流够大的电源，推荐3A，如果可能5A更好。
      说了电压和电流的参数，就不得不说现在常见电源的虚标现象了，基本国内市面上可以见到的电压，变压器都是缩水的，也就是说在电压和电流都在最大输出的工作状态下，基本持续不了多长时间，或是输出会有很大波动，这是因为在国产工具恶性竞争的大环境下，厂家基本都是拼命的缩水来降低成本打价格战，而一般最大电压和最大电流同时使用的这种极限情况又不多，所以厂家都很有默契的选择把变压器缩水，这样就造成了最大输出30V没问题，最大输出5A也没问题，但同时输出就有了问题。想要避免这样的问题，唯一的选择就是选择国外的品牌，比如日本和美国的，当然台湾的也可以。但这样同时也带来了采购费用的增加，（对于这种情况，我个人是会去淘宝上选择洋垃圾电源或是工厂里下线的进口电源，价格便宜量又足，但没有保修，所以这也是仁者见仁，智者见智的一个问题）
     下面就是我参考某手机厂家售后的技术标准，拟的一个手机维修电源的选购参数列表，以及常见故障的处理方法，有兴趣的可以自己测试和改造一下手头的电源。


1.        电压输出要求：直流0~15V可调，可选更大的电压调节范围；
2.        电流输出能力：能够达到3A；
3.        电源纹波：峰峰值小于50mV（20Hz~20MHz）；
4.        开关电压异常：电源开关中输出电压毛刺、上冲（电压高于设定输出值）小于0.5V，下冲小于-0.5V；
5.        电压过冲：手机或主板上下电时，手机上电压过冲不得超过0.5V；
6.        电源导线要求：电源输出端到负载单线阻抗小于0.2欧姆；
7.        电源稳定性：未作电压调整时，不得出现电压跳转或自动偏移，旋钮式电源老化后易出现此问题；
8.        电源接地要求：电源机身需要接到真正的地线上（通过导线与附近零电势大地相连，如接入地下的金属水管暖气管等），接在其他电气悬浮的物体上（如工作桌的铁架子上）是没有意义的。




常见电源故障
问题一：电源设定输出4V手机仍无法正常开机，增大电压可开机
原因及解决方法：此问题多与导线电阻过大有关，导线电阻在0.2欧姆以内可解决上面的问题。推荐使用直径0.3mm铜芯的导线，导线末端焊接在夹子上（如鳄鱼夹），鳄鱼夹也一定要选择质量好的。



问题二：电源输出电压不稳定，忽高忽低
测试方法：通过表头读数或万用表测量，轻微调整电压看输出是否存在大的波动
原因及解决方法：旋钮调压式电源容易出现此类问题，多于旋钮机械老化或接触不良有关，发现问题后及时做电源维修或替换，以免损坏手机。（安泰信有一些电压就有这样的通病，旋钮电位器用一段时间后就会坏掉，导致直接输出30V电压，会烧坏主板，目前有一些电源会设计有限压保护设计，发现输出电压高于设定值就会第一时间切断电压）


问题三：电源输出纹波大，可导致部分手机主板烧毁或工作不稳定
测试方法：通过示波器或万用表交流档测量
原因及解决方法：电源送修或更换。


问题四：单板（或手机）加电、下电时电压有过冲，可导致部分手机主板烧毁
测试方法：使用示波器可测量：1、使用示波器连接单板“地”和VBAT（电池供电网络）；2、连接直流电源（关闭输出）导线到单板电池供电管脚；3、开启电源输出，使用示波器单次触发功能捕获上电瞬间电压波形（时间分度推荐设为100uS），检查是否有过冲。








原因及解决方法：
电压过冲与电源设计、导线长度材质、负载特性有关。如下图所示，在直流电源输出端地线与电源之间并联一个2200uF电容，电容需焊接在直流电源输出导线上，焊接位置距离导线（包括夹子长度）末端控制在8cm之内，在不影响操作的前提下尽可能靠近导线末端。
测试电压推荐使用3.8V，严禁超过4V（该厂家规定4V，经我实际测试，可以上到4.2V)，直流电源需定期进行校准。





1.1        改造所需材料：


待修改电源导线        (红黑配色，能够分辨地线与电源线，末端连接方式不限）
直插电解电容               （容值2200uF，耐压值≥16V）
绝缘胶带        　        电工绝缘胶带或热缩管
    注：电源导线单线电阻需小于0.2欧姆（可使用万用表测量），电阻过大会导致正常电压无法开机，使用超出4.2V的电压可能会导致手机烧毁，推荐使用直径大于0.3mm的铜线，有耐热硅胶外皮最好，线又软又不怕烫，同时将导线焊接末端的夹子上。
1.2        工具准备：
剪刀一把，电烙铁一把，焊锡丝若干
1.3        修改步骤
1、取出电容找出电容正负极，管脚较长的一端为正极，较短的一端为负极，正负极也可通过电容本体上的“-”标识进行区分，区分后将较长的管脚剪短与另外一管脚长度相当。





2、将待修改的电源线于直流电源断开，使用剪刀在导线末端约5CM处（连接手机侧，包括导线末端的夹子长度）开口去除保护外层露出导体，然后电容正极与红线、负极与黑线分别焊接在一起，电解电容极性错误时会引起爆炸需格外注意，电容管脚朝向连接手机的夹子一侧。

3、使用电工绝缘胶带或热缩管将裸露的铜线和电容管脚包住，避免使用中短路，地线和电源线需要分别包住。



4、将导线末端的夹子安装上去，推荐使用焊接方式以减小电阻，夹子规格不限，以便于使用且不损坏电池连接器为准。夹子正负极要有明显的区分，最好使用红、黑两种颜色，避免测试中接反损坏主板。



5、检查电容极性是否接反，如果接反连接电源上电时电容会漏液、爆裂需格外注意，检查确认无问题后可将导线另外一段连接至直流电源，连接时必须关闭电源，首次启动电源前需确认电源线正负极正确，将电容置于安全位置后启动电源，避免接错时电容爆裂伤到人员。


6、使用前测试下电源导线电阻确定是否满足0.2欧姆的要求，下图修改后的电源样例。



维护使用注意事项：
1.如发现电容发热、漏液、漏电现象请立即停止使用；
2.手机维修时电源电压输出请按推荐值3.8V设定，严禁超过4.2V；这条线最好是专线专用，如果非要用作其他测试时输出电压严禁超过12V，否则会导致电容爆掉。




问题五：电源开关机过程中瞬间输出电压有毛刺、上冲，部分电源；
测试方法：使用示波器可测量：
1、关闭电源，使用示波器连接单板“地”和正电极；
2、示波器设置为单次触发模式并启动捕捉功能（时间分度推荐设为100uS）；
3、开启电源输出，捕获上电瞬间电源输出波形，检查波形是否有上电高压异常（或低压）。同理捕捉下电时刻电源波形，检查是否有电源异常。
原因及解决方法：电源开关机过程电压异常与电源设计有关，异常的电源脉冲在电源开关机过程或意外掉电中会输出异常电压，导致单板烧毁，电源选型时需格外注意。





欢迎关注我的工作微信号，拿出手机扫扫扫吧。

会员1075266

不错学习了

会员26686

求推荐维修电源。

会员505944

加这个电容真的是很巧妙的，，。。

会员1074911

电容参数与可承受输出电压有关系

会员976729

加那个电容是做缓冲作用吗？

会员11

1271092608 发表于 2016-4-17 10:06
加那个电容是做缓冲作用吗？

吸收电压的尖峰。

会员933644

又学一招，加电容改造这个办法真的很好

会员1087598

加这个电容真的是很巧妙的，，。。

会员1087598

加这个电容真的是很巧妙的，，。。

会员933644

以前也总是错误的认为指针表看起来方便，所以买了指针的。看了楼主的贴就后悔了

会员312093

好资料，收藏了！

会员312093

好资料 ，对维修帮助很大

会员1003962

好帖，学习了

会员122585

(建议还是选择0-30V的电压为好),这个不好吧，个人认为能限制到最高输出5V更好，（0-5V)

会员1006521

我用的就是ZN CAT的0-15V数显

会员11

晋公河 发表于 2016-4-19 09:39
(建议还是选择0-30V的电压为好),这个不好吧，个人认为能限制到最高输出5V更好，（0-5V)

没有见过5V的电源，不过有一些电源是带有输出限制功能的。

会员7665

科睿源30V5A  KD3005D，这个应当可以

会员1053064

以前在东莞一直用的四五千一台的数显稳压源，回到家乡小城工作后用的都是几百一台的指针稳压源········好心塞··········

会员907471

电容应该加25V以上的....15V输出加个16V的比较危险