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Sonntag, 25. September 2022, 15:23

Acer ES1-520 Akku lädt nicht

Hallo zusammen,

ich habe die Tage das erste Mal ein Notebook Mainboard reparieren wollen (Acer ES1-520). Es gab einen Kurzschluss eines Kerkos. Diesen habe ich getauscht, danach lief das Notebook im Netzbetrieb ohne angesteckten Akku wieder einwandfrei.

Als ich einige Tage später einen neuen Akku einsetzte (alter Akku defekt, <2 Volt ) fiel mir auf, dass das Notebook zwar im Akkubetrieb läuft er aber bei angestecktem Kabel nicht lädt, sondern der Ladestand nur gehalten wird.

Beim weitern Prüfen fiel mir dann auf, dass ich Anfänger einen defekten ersten Eingangstransistor übersehen habe. Dieser war in alle Richtungen Kurzgeschlossen.

Nun die Frage kann dieser Transistor, den ich auch inzwischen einmal erfolglos ausgelötet und gebrückt habe, dafür verantwortlich sein, dass der Akku nicht lädt?
Oder hat es am Ende völlig andere Gründe wie z.B. Inkompatibilität (habe den günstigsten Akku genommen, denn ich finden konnte)?

Eine Sache sei noch gesagt, wenn ich den Laptop ans Labornetzteil hänge, lädt der Akku, aber das Notebook zieht unnatürlich viel Strom, nämlich genau so viel wie ich zulasse, bis über 5 A.

Über Ideen wäre ich sehr dankbar, viele Grüße!

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Donnerstag, 29. September 2022, 16:13

Huhu und Willkommen in Forum!

Also, wenn sich der Fehler so von dir beschrieben zugetragen hat liegt es zu 99% am ersten und/oder zweiten FET am Netzeingang.
Aufgrund des Notebooktyps gehe ich davon aus, dass es sich um ein Compal LA-D121p handelt.


Anbei ein Auszug aus der Schematic:
Eine Bitte - die FETs nicht einfach überbrücken - die haben eine Funktion!Der Erste am Eingang ist ein MDU1512 von Magnachip (N-Channel-FET) und der zweite ein AON7506 von Alpha und Omega (ebenfalls ein N-Channel-FET).
Die Teile gibts beim gelben Mann deines Vertrauens, DigiKey, eBay, oder oder oder - im Prinzip tut es jeder N-Channel-FET mit ausreichender Spannngsfestigkeit und identischem internen Aufbau, im passenden Package.
Aus meiner Erfahrung, von bestimmt 10.000 Reparaturen, kann ich dir sagen: liegt an einem und oder beiden FETs... ;-)
»Easychiptec« hat folgende Datei angehängt:
  • LA-D121p.JPG (164,03 kB - 144 mal heruntergeladen - zuletzt: 21. November 2022, 19:18)

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Donnerstag, 29. September 2022, 23:57

Dank dir für die Antwort!
Mit diesem Schaltplan habe ich auch gearbeitet und er passt auch zu 99% zum Mainboard, nur war anstelle des aufgeführten MDU1512 ein AON6426 verbaut.

Inzwischen habe ich den defekten FET auch getauscht und mich dabei an den Schaltplan gehalten und einen MDU1512 genommen, die beiden FET's sind laut Datenblatt sehr ähnlich. Aber das Problem ist nicht gelöst, es ist schlimmer als vorher.

Problem ist jetzt, dass der MDU1512 nicht geschaltet wird. Wenn ich das Labornetzteil anschließe zuckt es kurz zwischen 8 mA und 36 mA und stellt sich nach ca. 3 Sekunden tot (0 mA).

Da ich mir nicht anders zu helfen wusste, habe ich auch den neuen FET einmal gebrückt und siehe da, das Notebook geht nicht mehr an. Ich habe dann zwar einen gesund aussehenden Standby Strom von 8 mA aber wenn ich den Startknopf drücke, leuchtet kurz die Power LED und geht wieder aus. Display bleibt schwarz.

Eine Verständnisfrage, werden die beiden Eingangs FET's vom Pin 4 (ACDRV )des Lade IC's geschaltet oder von den 19V Eingangsspannung? Also ist ACDRV Eingang oder Ausgang?
Das würde mir schonmal helfen Verstehen zu können, warum die FET's nicht geschaltet werden.

Warum das Notebook nicht mehr startet, wenn ich wie zuvor den ersten FET brücke, ist dann die nächste Frage.

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Freitag, 30. September 2022, 09:56

Der BQ725A generiert über eine Ladungspumpe von LX (Switch Node) nach BTST (Soll so viel wie Boost heißen)
über den PC311 die benötigten ~24V zum durchschalten der Netzeingangsstufe über den Pin 4 ACDRV (AC Driver).

Die Gatespannung der beiden FETs kommt also vom Treiber-IC und muss logischer Weise ca. 5V größer sein als die
Drainspannung des FETs. Ich denke durch das rumprobieren ist jetzt sich noch ein weiteres Bauteil in die Brüche gegangen.

Heiße Kandidaten wären der PQ301 (reverse input Protection). Zwischen Source und Drain sollte hier
in Vorwärtsrichtung nur eine Diode messbar sein. Am PQ302 sollte also in spannunglosen Zustand
ein nahe an unendlich liegender Widerstand zwischen Source und Gate messbar sein.

Vielleicht ist aber durch das überbrücken auch einfach den Charger irgendwie ausversehen über die Klinge
gesprungen - den BQ725A einfach noch wechseln.

Viel mehr fällt mir dann auch nicht ein - wenn er über Akku läuft sollte der EC keinen Schaden genommen haben.

Aus der Ferne, ohne selbst ein paar Messungen vorzunehmen lässt sich das immer schwer sagen.

Ja der AON6426 ist ein Substitut für den MDU1512 - war sicher 0.3 Cent günster als der Magnachip, oder gerade
verfügbar. Der Typ des N-Channel-MOSFET spielt an der Stelle auch keine große Rolle, die 5
Ampere des Netzteils schaltet jeder FET in der Bauform und da keine Schaltfrequenz wie an einem Schaltwandler zu schalten ist, spielt auch die
Gate-Kapazität keine Rolle. Allerdings müssen die beiden FETs der Eingangsstufe trotzdem halbwegs zueinander passen - beliebige Kombinationen
werden möglicher Weise nicht immer wirklich zufriedenstellend arbeiten.

Das Ganze kann man sinngemäß auch in Datenblatt des Chargers nochmal nachlesen.

Viel Glück. :-)

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Freitag, 30. September 2022, 11:11

Wieder was gelernt, danke!

Zitat


Am PQ302 sollte also in spannunglosen Zustand ein nahe an unendlich liegender Widerstand zwischen Source und Gate messbar sein.
Ja hier ist ein unendlicher Widerstand und am PQ301 messe ich die Diode. Die Gatespannnung der beiden FET's lag bei meinem Test auch nur bei ca. 0,1 V.

Habe jetzt mal einen BQ725 bestellt und versuche ihn dann richtig einzulöten. Was SMD löten betrifft bin ich nämlich ebenfalls blutiger Anfänger. Ich glaube besseres Flussmittel und bleihaltiges Zinn könnten manches vereinfachen, zumindest habe ich das öfter gehört.


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Samstag, 1. Oktober 2022, 10:24

Die Gatespannnung der beiden FET's lag bei meinem Test auch nur bei ca. 0,1 V.
Das darf am ersten FET keinesfalls so sein. Wenn der FET gesperrt ist sollte das Gate auf dem selben Potetial wie das DRAIN liegen sprich ~ 19V.
Hat der Charger denn überhaupt Versorgungsspannung an Pin 20?
Sonst könnte z.B. auch der 10 Ohm Widerstand am RC-Tiefpass bestehnd aus PR306 und PC312 gestorben sein.

Zum verlöten des QFN hat braucht man unbedingt eine Heißluftlötstation

Best Practice ist es dann:

--> ein Stück Platine zum ätzen (vielleicht hast du sowas) oder ein Stück PCB welches eine ausreichend große, blanke Kupferfläche hat dünn! zu verzinnen
--> gut Flussmittel auftragen--> mit der Heißluft die Platine und den Chip zu erwärmen - nicht zu schnell - bis das Zinnbad der Platine sichtbar schmilzt und die Lands des QFNs verzinnt
--> mit der Pinzette den Chip etwas andrücken und dann rückartig von der Platine abnehmen--> in der Regel bekommt man so die richtige Menge Zinn an die Pads zum späteren auflöten auf das PCB
--> danach das Flussmittel von QFN entfernen und mit neuem Flussmittel auf die Platine löten (das übergebliebene Zinn des alten Chips nicht von der Platine entfernen)
--> Mit der Pinzette nicht auf den QFN drücken o.ä. solang das Zinn noch flüssig ist - das macht nur Brücken.
--> zum reinigen machen sich Wattestäbchen und KONTAKT LR (mein Favorit) oder Isopropanol gut
--> danach Inspektion unter dem Stereo-Mikroskop
--> wenn ordentlich gearbeitet wurde sind alle Pads verbunden und es muss nichts nachgearbeitet werden.
--> ggf. Nacharbeit mit dem Lötkoben (meiselförmige Spitze)

Wenn man es tausend mal gemacht hat eine Sache von 3 Minuten.
Anbei zwei Bilder vom Setup und wieviel Zinn an den Pads ungefähr richtig ist.
»Easychiptec« hat folgendes Bild angehängt:
  • Platine2.jpg
»Easychiptec« hat folgende Datei angehängt:
  • Platine.jpg (405,9 kB - 107 mal heruntergeladen - zuletzt: 21. November 2022, 19:20)

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Samstag, 1. Oktober 2022, 11:49

Ich habe hier mal meine Spannungsmessungen aufgeschrieben.

Acer Messungen (Habe versucht das Bild hier nach der Forenanleitung einzubinden aber bekomme es nicht skaliert)

Danke für die Löt Tipps, werde ich auch so probieren in Zukunft. Nur jetzt kurzfristig habe ich keine Platine und der Laderegler soll heute schon kommen, daher hätte ich einfach versucht den neuen IC mit dem Restzinn auf der Platine anzulöten. Außer du sagst, dass das nicht funktionieren kann.

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Sonntag, 2. Oktober 2022, 09:26

Ein merkwürdiges Verhalten des Boards - na probiere dich nur mal mit dem neuen Chip.
Selbst wenn es mit der Reparatur nix wird lernt man doch immer hinzu.
Viel Glück :-)

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Samstag, 8. Oktober 2022, 13:09

Hallo, hat doch alles länger gedauert.

Also ich habe den Lade IC getauscht, was nicht gut funktioniert hat, wegen mangelnder Erfahren und schlechter Ausstattung. Daraufhin weiter keine Funktion des Boards und nur 0,4V Gate Spannung.

Dann habe ich mir mal gutes Flussmittel bestelllt und den IC eben nochmal erneuert (hatte 2 bestellt).
Das ging schon viel besser und als ich Spannung angelegt habe sah es auch zuerst sehr gut aus. Es gab ein dynamisches Verhalten der Stromaufnahme, erst zwischen 8 und 30 mA und dann merkte man wie das Board starten wollte der Stromverbrauch steigt bis auf mehrere 100 mA bis dann plötzlich die Strombegrenzung einspringt und abschaltet.

Beim nachmessen habe ich gesehen, dass ich nun einen Kurzschluss am Pin 19 LX_CHG habe, also der Ladeweg zum Akku.

Jetzt muss ich mal weitersehen was hier den Kurzschluss verursacht. Meiner Meinung nach liegt es nicht am Lade IC, der sieht für mich eigentlich ganz gut verlötet aus, ich erkenne zumindest keine Brücken.

[img]https://www.edv-dompteur.de/forum/index.php?page=Attachment&attachmentID=1239&h=1e2cb800b7a149223af87000535ccc1cf3a26f5d[/img]
»Max1337« hat folgende Datei angehängt:
  • Lade IC.jpg (1,11 MB - 121 mal heruntergeladen - zuletzt: Gestern, 14:22)

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Sonntag, 9. Oktober 2022, 09:50

Na es geht doch vorwärts... :-)

Meine Vermutung beim einem short auf dem LX Node des Chargers in eine defekte Halbbrücke bestehen aus den beiden FETs PQ305 / PQ306.
Am LX Node wird ja nur die Spannung zum laden das Akkus generiert. Viel mehr als die Halbbrücke gibts es da ja nicht - bei den MLCCs

habe ich in meiner Karriere noch nie einen Kurzschluss gesehen - das ist also eher unwahrscheinlich.

LA-D121p-001.JPG



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Sonntag, 9. Oktober 2022, 12:47

Ich messe bei FET PQ306 eine Verbindung von Drain und Source. Die Spule PL302 habe ich an einer Seite gelöst um ein Problem auf dem Weg zum Akku auszuschließen.

Jetzt ist die Frage ob der FET PQ306 defekt ist, wobei keine Verbindung zwischen G D oder G S besteht. Den parallelen Weg über den RC-Filter (PR312 und PC319) finde ich auf dem Board nicht.
»Max1337« hat folgende Datei angehängt:
  • 001.png (194,12 kB - 104 mal heruntergeladen - zuletzt: 21. November 2022, 19:18)

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Sonntag, 9. Oktober 2022, 14:48

Update: Ich habe den FET PQ306 ausgelötet und der Kurzschluss ist weg. Wenn ich den FET messe habe ich eine Verbindung zwischen D und S.

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Montag, 10. Oktober 2022, 22:25

Drum hatte ich ihn schon angemarkert... :193:

Einmal wechseln und schauen ob er dann läuft.
Ggf. hat die Halbbrücke bestehend aus PQ305 / PQ306 beim Defekt des Chragers (oder eines der beiden Gates war nicht dem Treiber des Chargers verbunden) einen glatten Durchschuss
bekommen (wenn beide FETs eingeschaltet sind kommen 19 Volt auf Masse mit ein paar Milliohm... Der Klügere gibt nach in der Regel ist es ein FET... :068:)
An einer solchen Halbbrücke dürfen die FETs nur wechselseitig durchgeschaltet sein... sonst entsteht ein Kurzschluss.
Das Ganze passiert recht schnell um die Drossel PL302 möglichst klein halten zu können... Kupfer kostet schließlich Geld.

Laut Datenblatt per SMBus programmierbar im Bereich 615 bis 885 Tausend Mal je Sekunde.
Je höher die Schaltfrequenz so eines Wandlers umso mehr HF Einflüsse spielen hier bei der Ansteuerung des Gates eine Rolle, bei einer Schaltfrequenz von ~1MHz kann die Grenzfrequenz welche übertragen werden
muss schnell mal 100 MHz betragen will man die notwendige Steilheit der Vorder- und Rück- bzw. Hinterflanke erreichen. Das Gate hat allerdings auch eine parasitäre Gatekapazität - also einen winzigen Kondensator -
der dazu umgeladen werden muss, was einen durchaus nicht zu unterschätzenden Stromfluss zur Umladung des ja eigntlich nur spannungsgesteuerten Gates bedingt. Der Leiterzug vom Treiber zum Gate stellt allerdings eine Induktivität dar - eine Induktivität "stemmt" sich gegen jede Art der Änderung des Stromflusses durch sie - generiert also einen induktiven, frequenzabhängigen Widerstand welcher das Umladen des Gates mit zunehmender Frequenz verlangsamt.


Die Umladung des Gates muss schnell gehen um den FET nicht zu lang in einem "halbdurchgeschalteten" Zustand verweilen zu lassen in dem die Verlustleistung am Bauteil relativ hoch ist. Daher die hohe obere Grenzqrequenz -
um ein möglichst sauberes, steilflankiges Rechtecksignal zur Ansteuerung zu generieren.

Die Ganze Kiste ist durchaus komplex aber ein Thema über das ich Seiten schreiben könnte... ;-D

LA-D121p-003.JPG

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Samstag, 22. Oktober 2022, 16:49

Sorry für die lange Pause aber die FET's waren 2 Wochen unterwegs.

Ich habe den Low Gate FET (PQ306) getauscht, daraufhin startete das Notebook wieder und es gab eine Bildausgabe. Der Akku wurde allerdings nicht geladen. Am Akku Steckplatz lagen mit angestecktem Akku nur 10 V an.
Daraufhin habe ich das Mainboard drehen wollen um zu fühlen ob irgendetwas warm wird. In dem Moment als ich beim Fühlen in der Nähe des getauschten FET's war habe ich ein stechen im Finger gespürt und in dem Moment greift dir Stromsicherung des Netzteils und schaltet ab. Resultat Low Gate FET wieder defekt.

Die ganze Aktion habe ich an dem Tag als die FET's endlich ankamen noch Abends nach der Arbeit gemacht, ohne viel zu messen, daher wusste ich auch nicht wo das Problem lag.

Jetzt habe ich eben nochmal den Low Gate FET (PQ306) und zusätzlich den High Gate FET (PQ305) getauscht. Stand jetzt ist, ich habe einen Standbystrom von 6-9 mA und beim Powerknopf drücken startet der Laptop wieder. Der Strom steigt auf 300-550 mA.

Wenn ich jetzt am Steckplatz des Akkus messe (Akku nicht angeschlossen), liegen dort nur 3 V an, müssten hier nicht direkt ca. 12 V anliegen?
Dazu habe ich bemerkt, dass ich am ersten Eingangs FET (PQ302) , also den, den ich auch schon gewechselt hatte einen Spannungsabfall von Drain zu Source von 2,5 V habe, wie kann das sein und ist das evtl. das Problem warum der Lade IC den Akku nicht lädt? Am High Gate FET (PQ305) liegen dadurch logischer Weise ebenfalls nur 16,5 V an.

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Samstag, 22. Oktober 2022, 20:44

Kleiner Nachtrag, wenn ich den Akku anschieße leuchtet jetzt sofort die orange Lade LED, selbst wenn außer dem Akku keine weitere Stromquelle angeschlossen ist.

So wie ich das sehe wird die LED1 vom EC angesteuert, aber wie entscheidet der EC die LED anzuschalten?
An der Sapnnung kann es ja nicht liegen, die ist mit unter 10 V viel zu niedrig, als dass der Akku geladen werden könnte?