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Alimentation HP ESP135

icon 22/07/2016 - No comments

Description
J'ai récupéré une alimentation HP ESP-135 qui vient d'un HP Proliant DL-380 G4 et fabriquée par Lite-On (modèle PS-3601-1C).
Ces alimentations peuvent se monter par paire et sont "hot swap". Par contre, je n'ai pas récupéré la carte d'interconnection entre les alimentations et la carte mère et qui permet de contrôler l'alimentation. Du coup il faudra faire un peu de reverse-engineering pour la faire fonctionner.

D'après l'étiquette, l'alimentation a un rail +5V (standby) sortant 7A, et un rail +12V capable de sortir 47A (600W).

Mesure
Le soucis, c'est que la connectique n'est pas documentée et ne respecte aucun standard, on peut trouver les lames de gauche qui sont reliées à la masse, et celle de droite au +12V (reliées par des busbars à l'intérieur).

Alimentation branchée, mais arrêtée :
  1. +5V
  2. +5V
  3. +5V
  4. 3~5V
  5. 0V
  6. 4.6V
  7. 0.2V
  8. 0V
  9. 0,2V
  10. 4.6V
  11. 1.5V
  12. 0V

Les pins en rouge sont des rails d'alimentation et ceux en bleu sont des signaux logique ou de feedback (forte impédance)

En identifiant un peu et en regardant le marquage sur le PCB, on peut trouver quelques signaux :

Identification :
  1. +5V SB
  2. +5V SB
  3. +5V SB
  4. FAN_V (out)
  5. -12V
  6. PS_ON_1?
  7. 12V FB?
  8. GND
  9. GND_FB?
  10. PS_ON_2?
  11. ?
  12. 5V_FB?
Uniquement les signaux en vert sont écrits explicitement sur le circuit imprimé. Les autres ont été "devinés" en mesurant et en testant.

Si on relie les deux signaux PS_ON à la masse (pins 6, 8 et 10), l'alimentation démarre.

Alimentation démarrée :
  1. +5V
  2. +5V
  3. +5V
  4. 3~12V
  5. -12V
  6. 0V_
  7. 12V
  8. 0V
  9. 0.2V
  10. 0V_
  11. 1.5V
  12. 4.5V

Câblage
Comme avoir des câbles qui pendent autour du connecteur n'est pas très pratique, j'ai voulu avoir un interrupteur en façade de l'alimentation.
switch wiring

Le PCB de connectique est relié à la carte principale de l'alimentation par des busbars et quelques câbles. Le connecteur CN8 est relié à un autre PCB de contrôle de l'alimentation.
Les signaux qui nous intéressent, PS_ON_1 et PS_ON_2, sont respectivement sur les pins 3 et 6 du connecteur CN8. On peut trouver un point de masse sur le connecteur de la LED D910.
ground signal

Pour éviter que l'alimentation ne fonctionne dans un serveur, on va enlever les fils 3 et 6 du connecteur CN8 et les câbler directement sur l'interrupteur.
J'ai utilisé un interrupteur bipolaire pour limiter la casse (je ne sais pas comment la carte-mère commande l'alimentation), mais on peut voir d'autres montages où les deux signaux PS_ON_1 et PS_ON_2 sont reliés en permanence.
modified PSU


Notes
La vis située à côté des busbars est l'unique point qui relie la masse du secondaire au le châssis de l'alimentation. Il faut noter que les transistors Q300 et Q302 (PFC?) chauffent avec l'alimentation à vide, lorsque la masse est isolée. Dans le cas où on voudrait mettre plusieurs alimentations en série (ce qui n'est pas une bonne idée), c'est ce point-là qu'il faut isoler.
Secondary ground point

Références
Convert HP server PSU for RC use - TjinTech

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Onduleur APC CS 500

icon 20/07/2016 - No comments

J'avais récupéré un onduleur dont l'autonomie est devenue de plus en plus courte jusqu'à ce que la LED Replace Battery soit allumée et que la batterie soit gonflée.
Une remarque curieuse était le non-fonctionnement avec certaines alimentations (Enermax à PFC actif) et les bruits audibles (couinement) avec certaines alimentations Antec (CWT) et HP, toutes à PFC actif (aucun problème avec des alimentations sans PFC).

Démontage
La batterie s'enlève par la trappe dessous, ensuite les deux vis à l'arrière permettent de déclipser la face arrière vers le haut et le côté droit.

APC CS 500 screws
Tous les câbles basse-tension ont des cosses Faston et les couleurs des câbles sont indiquées sur le PCB. Les câbles en 230V ont des connecteurs AMP/Molex "idiot-proof" qui rendent difficiles les erreurs de câblage.

Le PCB de protection RJ11 est clipsé sur la face arrière, et le PCB qui contient tout l'onduleur est déclipsable du côté gauche une fois le transformateur déposé (sans vis).

Tous les PCB ont la référence 640-0287_Rev08 (probablement lié à un fonctionnement 230V 50Hz).

Architecture
L'onduleur a une structure off-line, typique des onduleurs cheap.
Off-line inverter

En voyant les deux enroulement symétriques du transformateur et deux MOSFETs de puissance, on identifie une structure push-pull.
Plutôt que de commander les transistors en PWM à quelques kHz pour avoir une sortie quasi sinusoïdale (l'inductance du transformateur et une capacité de 100nF suffisent à filtrer les harmoniques), cet onduleur commande les transistors en tout ou rien à 50Hz.
Ce qui explique les incompatibilités avec certaines alimentations à PFC actif.
Voltage output waveform

En plus de l'onduleur, une petite alimentation Flyback est présente pour charger la batterie.
APC BK-500 board overview

Transformateur
Le transformateur à 3 enroulements :
  1. 230V (10.5 Ohm, 18.5H)
  2. 2×7.8V (<100mOhm, 20mH)
  3. 15V (~100mOhm, 40mH)
APC BK-500 transformer

L'enroulement (2) est alimenté en 12V à 50Hz (signal carré retardé) pour que l'enroulement (1) fournisse une tension de 350V en crête (230V efficace en prenant le retard en compte).
L'enroulement (3) est commandé par la basse tension pour annuler le flux du transformateur pendant les temps morts (technique "active clamp").
APC BK-500 transformer

Dimensionnement
L'onduleur est donné pour 500VA en sortie d'onduleur (600W consommés sur la batterie est un bon ordre de grandeur).

La batterie Plomb-Acide étanche est donnée pour 7Ah, sans aucune mention "high-current" comme une batterie de véhicule. Les batteries Yuasa NP7-12 sont souvent données comme équivalentes, et ont une autonomie de 2min à leur courant maximum de 6C (soit 42A, 440W en fin de décharge).

Le fusible protégeant la batterie est donné pour 60A (600W en fin de décharge), les MOSFETs du demi-pont de l'onduleur (HFR3205/IRF3205) sont donnés pour 80A (continu) et 8mOhm et sont montés sur un radiateur de ~12.5°K/W (à la louche). En considérant une moyenne de 30A par transistor (demi-pont), on obtient 7.2W dissipés et une différence de température package/air de 90°C (soit 115°C avec une température ambiante de 25°C).

Je n'ai pas mesuré la saturation du transformateur (mais celui de mon alim de labo de 100W est plus volumineux), du coup il n'est pas possible de conclure.

Par contre les 500VA sont probablement atteignables en pic, lors du branchement d'alimentations à découpage (chargement "brutal" de capacités), mais l'onduleur est plus réaliste pour fournir 50 à 150W pendant 10 à 30min...

Protections
Le transformateur CT1 et les AOPs IC8 renvoient une mesure du courant, et les réseaux de résistances R40-R71 et les AOPs IC10 renvoient une mesure de la tension du secteur et de celle en sortie d'onduleur.

Toutes les mesures arrivent sur les canaux analogiques du microcontrôleur IC1 (ST72F63BK-4, 8-bit à 24MHz, USB, ADC...), qui a des sorties pour commander les MOSFETs push-pull et de clamp de l'onduleur.

Références

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Réparation de disques durs

icon 07/07/2016 - No comments

Il y a quelques semaines, un de mes disques durs s'est arrêté de fonctionner. Ça a été l'occasion de tenter de le réparer, et de voir s'il était possible de réparer d'autres disques en stock.

Hitachi Deskstar 7K3000
J'ai acheté deux disques identiques, de modèle HDS723020BLA642 (2To, 7200rpm, SATA 6Gbit/s) en août 2011.
Jusqu'en juin 2013, les deux disques fonctionnaient 24h/24 dans mes deux serveurs, dont les données étaient synchronisées quotidiennement.
Après 2013, un des deux disque n'a servi que pour des sauvegardes plus ou moins régulières.
En juin 2016, j'ai démarré le disque pour une sauvegarde, mais il n'a jamais fonctionné, même après plusieurs tests.

Curieusement, c'est le disque qui a le moins servi (< 200 start-stop, < 20 000 heures, température < 40°C) qui ne fonctionne plus.

Identification
Comme il n'y a pas de rotation du moteur ni de mouvement des têtes (d'habitude audibles), et que le disque n'est pas détecté par le PC, je suppose que le problème vient de l'électronique et pas de la mécanique ou du stockage.
Il y a quelques marquages sur le PCB (référence : 110 0A90302 01), mais aucune documentation, datasheet ou schéma n'est accessible, il y a quelques forums qui montrent des points de tests, mais ce n'est pas forcément facile à tester (le PCB est face contre le disque) ni fiable (certaines infos se contredisent).

Hitachi Deskstar 7K3000 0A90302 PCB
Un cas typique à l'air de venir de fusibles sur les rails 5V et 12V à proximité de diodes transil (TVS), mais tout est en bon état de ce côté là, et le disque consomme un peu sur le rail 5V. En testant le non-court-circuit des capacités, transistors/MOS et diodes, et la continuité de toutes les inductances, résistances de puissance, diodes et fusibles, je suis arrivé à un composant ressemblant beaucoup à un fusible (ou une capacité en mica, peu probable ici) ouvert.
Hitachi 7K3000 fuse replacement

Réparation
Après l'avoir remplacé par un fusible 2A temporisé (il n'y avait aucun marquage clair d'origine, mais ça devrait se couper en cas de court-circuit franc), il n'y a toujours aucun fonctionnement, et le fusible est encore conducteur.
FAIL!
Si quelqu'un a un disque Hitachi Deskstar 7K3000 Hors-service avec le même PCB 110 0A90302 01, vous pouvez me contacter, je serais curieux de faire quelques tests.
If anyone has a non-working Hitachi Deskstar 7K3000 with a 110 0A90302 01 PCB, feel free to contact me, I would be interested to perform a few more tests.


Update (07.2016) :
Le fusible n'en est pas un. Il s'agit d'un accéléromètre piezo (d'où une capacité de quelques centaine de pF et pas de résistance parallèle quand je l'ai mesuré) et sert à détecter les chocs (probablement pour la garantie). Son remplacement par un fusible n'a rien dû changer...



IBM (HP) Ultrastar 36LZX
J'avais récupéré un array RAID de disques DDYS-T18350 (18.4Gio, 10krpm, SCSI Ultra 3) dans un serveur HP, et l'un d'eux ne fonctionnait pas. Je l'avais remplacé sans me poser de questions il y a plusieurs mois, mais je l'avais mis de côté pour une autopsie.

Identification
Le disque avait un comportement curieux, avec des temps d'accès très lents, quelques redémarrages, et la carte RAID qui affichait un problème pour ce disque.
J'ai supposé un problème mécanique, mais j'ai commencé par démonter le disque de son rack, et j'ai trouvé une capacité 0402 au fond du rack...

Réparation
Avec une soudure un peu grosse, mais faite avec du matériel accessible (panne de fer de 1.2mm, pas de flux, étain au plomb, pince à épiler), il y a quand même de quoi replacer proprement quelques composants en boitier 0402.
IBM Ultrastar capacitor replacement

Résultat
Le disque est détecté par la carte SCSI, mais renvoie l'erreur "Disk not ready", et le système d'exploitation renvoie un timeout pendant la detection des disques. L'absence de capacité a peut-être causé d'autres dégâts, ou alors c'est une coïncidence (probablement un choc durant le transport).
IBM Ultrastar still fails
FAIL!

Références

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Ventilation silencieuse pour serveurs

icon 01/07/2016 - No comments

Dans la majorité des cas, le refroidissement des serveurs est conçu pour un fonctionnement 24h/24 dans un environnement défavorable, typiquement, avec 10 à 40 serveurs empilés dans une baie, avec une température ambiante de 50°C.
Dans ce cas-là, il est nécessaire d'avoir une ventilation performante pour que la température de tous les composants reste acceptable (typiquement, <70°C pour les gros circuits intégrés, <85°C pour les composants de puissance et <55°C pour les disques durs).

Mais pour utiliser un serveur seul, dans une maison, ou bien pour le réutiliser en tant que workstation, la ventilation est inutilement performante, et reste très bruyante.

HP Proliant ML-350 G1
J'ai eu ce serveur dans ma chambre en 2010, du coup j'ai rapidement changé sa ventilation.
Sur ce serveur, il y a un ventilateur de 120mm qui extrait l'air du boitier, un ventilateur de 90mm qui refroidit le processeur et les disques durs, et un ventilateur de 80mm dans l'alimentation.

L'alimentation est proche de la norme ATX (avec un connecteur propriétaire de plus). Il est possible de remplacer le ventilateur simplement en recâblant le connecteur, en sachant que le fil du tachymètre n'est pas câblé.

Dans mon cas, j'ai décidé de me passer du ventilateur de 120mm (rouge) et de remplacer celui de 90mm (vert).
HP ML350 replaced fans

Sauf que si la majorité des ventilateurs ont un connecteur à 3 pins, les HP Proliant ont un câble propriétaire :
  1.  GND
  2. GND (sense)
  3. 12V
  4. NC (détrompeur)
  5. Tach

Ce câble a plusieurs ruses : le pin 2 est court-circuité par le câble du ventilateur, ce qui permet de remarquer si un ventilateur n'est pas branché et Le pin 3 est utilisé par le tachymètre du ventilateur.
Dans les deux cas, la carte-mère renvoie une erreur si un ventilateur n'est pas branché, ou bien s'il tourne trop lentement.

Si c'est clairement utile pour prévenir les erreurs dans un serveur en production, ça force à utiliser un ventilateur d'origine HP, ou bien à copier le câble et à avoir un ventilateur rapide.

Modification
Pour se passer de la première erreur, les pins 1 et 2 de chaque ventilateur sont reliés par un jumper pour leurrer la détection de ventilateur.
La seconde erreur va être contournée en leurrant la carte-mère en lui faisant croire qu'il y a un ventilateur tournant au moins à 3000rpm (vitesse du plus lent des ventilateurs originaux).

Les ventilateurs de PC ont un moteur brushless à deux phases, et du coup le signal du tachymètre renvoie deux impulsions par tour, avec un transistor monté en collecteur ouvert, qui vient se fermer pendant quelques ms.

Les circuits intégrés NE555 peuvent se monter en oscillateur astable pour générer un signal avec un rapport cyclique d'environ 1/2, et une fréquence de 150Hz (4500rpm).
555 fake fan tach signal

On utilise deux transistors, un pour chaque ventilateur. Il aurait été possible de relier les deux signaux sur cette carte-mère, mais il est possible que le signal du tachymètre n'ait pas le même niveau logique partout (typiquement le cas de ventilateurs branchés sur des cartes différentes dans un même PC).

555 fake fan tach signal on stripboard
Sur le montage réel, je pense que j'avais oublié de relier le point entre les R1 et R2 au pin 6 (Threshold), du coup le réseau de résistances (internes au 555) chargait C1 et la fréquence et le rapport cyclique devaient être incorrects. J'avais aussi oublié C2 et C3 pour découpler le pin 5 (CV) et l'alimentation.

Le montage final est emballé dans un sachet antistatique et collé à la carte SCSI.
fake fan tach signal HP ML350

Références

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Préampli : Affichage et contrôle (bas-niveau)

icon 14/05/2016 - No comments

J'avais récupéré un KVM qui avait quelques défauts (image bruitée sur certains canaux, clavier non-fonctionnel avec certains PC) et ne m'était pas utile. De ce fait, je n'ai gardé que le boîtier en acier et la face avant pour l'utiliser dans un projet de préampli.

reverse engineered KVM switch

Face avant
Il y a un PCB avec 2 latches 74HC273 et un latch 74HC374, 9 boutons poussoirs, 16 LEDs et un buzzer. Chaque groupe de boutons et de LEDs est relié à un latch, relié à un bus 8 bits.
Le second bus sert au contrôle des latches, du buzzer et du switch de droite.

Pinouts
Control_bus :
  • BUZ: 0
  • SWI: 1 (input)
  •  !CLR: 2 (active low)
  • CLKG: 3 (green)
  • CLKR: 4 (red)
  •  !OE: 5 (active low)
  • CLKS: 6 (switches)
  • NC: 7
  • Vdd: 8 (+5V)
  • Vdd: 9 (+5V)
  • Vdd: 10 (+5V)

Data_bus :
  • DATA: [0..7] (TTL in/out)
  • Vss: 8 (GND)
  • Vss: 9 (GND)
  • Vss: 10 (GND)

Interface bas-niveau
Pour commencer, j'ai utilisé un Arduino Mega en reliant le bus de données sur le port F ([A0..A7]), et le bus de contrôle au port K ([A8..A15]).

La fonction ledOut() permet d'allumer les LEDs vertes et rouges en fonction des variables ledG et ledR (uint8_t).
void ledOut(void) {
  //set bus out
  DDRF = 0xFF;
  // clear latches
  PORTK &= ~_CLR;
  ndelay();
  PORTK |= _CLR;
  // reset bus
  PORTF = 0x00;
  //write bit
  PORTF |= ledG;
  ndelay();
  //write CLK up
  PORTK |= CLKG; //1st row
  ndelay();
  //write CLK down
  PORTK &= ~CLKG;
  //reset bus
  PORTF &= ~ledG;

  //write bus
  PORTF |= ledR;
  ndelay();
  //write CLK up
  PORTK |= CLKR; //2nd row
  ndelay();
  //write CLK down
  PORTK &= ~CLKR;
  //reset bus
  PORTF &= ~ledR;
}
La fonction swIn() écrit l'état des interrupteurs dans les variables swstatus et oldswstatus.
void swIn(void) {
  // save old value
  oldswstatus = swstatus;
  //set bus in
  DDRF = 0x00;
  //write CLK (up)
  PORTK |= CLKS;
  ndelay();
  PORTK &= ~CLKS;
  ndelay();
  //write !OE
  PORTK &= ~_OE;
  ndelay();
  ndelay();
  ndelay();
  //read bus
  swstatus = ~PINF;
  //write OE
  PORTK |= _OE;
  //set bus out
  //DDRF = 0xFF;
  //Serial.print(swstatus);
}
Ici, la macro ndelay() est équivalente à un NOP, soit 1 cycle à 16MHz (62.5ns). Le latch 74HC374 est donné pour supporter un temps de transition de 45ns, en pratique, la transition entre !OE et les sorties donne quelques glitches lorsqu'on attend que 125ns, et le fonctionnement est correct avec une pause de 187.5ns (3 NOPs à la suite).

Références

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Oregon Scientific RM822

icon 29/04/2016 - No comments

J'utilise un réveil Oregon Scientific RM-822 depuis plus de 10 ans. Le mécanisme de la base est assez fragile, et une fois cassé, le rétro-éclairage n'est plus activable, et l'horloge n'est plus synchronisée par radio.

Réparation DCF77
Le démontage est délicat, les fils du buzzer sont trop courts et cassent facilement :
Snapped wires
On identifie rapidement les fils et leur emplacement sur le PCB :
  • L'antenne, à gauche de l'interrupteur S7
  • Le buzzer, en haut à gauche du PCB, noté BZ

replaced wires

Le montage mécanique est astucieux, il faut arriver à faire passer les fils dans la charnière à gauche du réveil (face).
fixing antenna
Un peu de colle permet de tenir le noyau et les deux parties du boitier.

En testant, le symbole de l'antenne (0, 2 ou 3 arcs) clignote et indique que le réveil reçoit bien des données.
test
Après une dizaine de minutes, le réveil est bien à l'heure.

Réparation Buzzer
En réparant l'antenne DCF77, j'ai abimé la cellule piezo du buzzer (probablement en tirant sur les câbles en démontant le boitier). Comme la cellule ne fonctionne quasiment plus (bruit très faible et résistance parallèle de quelques Ohms), je l'ai remplacé par une cellule "heavy duty", nettement plus bruyante.
Piezo fix

Références

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Préampli : Alimentation

icon 06/04/2016 - No comments

Design
Pour ce préampli, j'ai besoin d'une alimentation avec deux rails symétriques pour alimenter la partie analogique (AOPs, DACs, ADCs, potentiomètres numériques), et d'un rail pour alimenter la partie numérique (Microcontrôleur, DACs, ADCs, potentiomètres numériques).

Dans mon cas, tous les composants numériques que j'utilise fonctionnent avec des signaux TTL, et certains de mes composants analogiques n'acceptent qu'entre ±3V et ±7V.

Dans tous les cas, ils est préférable de limiter le bruit conduit et émis par l'alimentation, et comme il s'agit de faibles puissances, on peut se contenter de régulateurs linéaires.

On a ainsi trois rails :
  • Rail Logique : +5V
  • Rail Analogique : +5V
  • Rail Analogique : -5V

Les trois rails sont régulés par des régulateurs 7805 et 7905, réputés pour leur fiabilité, et relativement peu bruyants lorsqu'ils sont bien filtrés/découplés.

Le transformateur est récupéré et fournit 2×15V 1.5VA (21V une fois redressé, 27V en pratique), ce qui est bien trop élevé... En pratique, le courant maximum consommé sur chaque rail est de l'ordre de 100mA, ce qui donne environ 2W dissipés par régulateur, qui nécessiteront un radiateur.

Schéma
Le schéma est simple, chaque régulateur a des capacités de découplage (chimiques pour les basses fréquences et céramiques pour le reste).
power supply schematics

Les diodes de "backfeed" de chaque régulateur sont rarement placées, mais cela semble intéressant dans le cas de grosses capacités de sortie ou de plusieurs sources d'alimentation (+5V fourni par le debugger du microcontrôleur).

Le routage à cette forme-là :
PCB routing

Fabrication
Le PCB a été réalisé avec la méthode du transfert de toner, pour laquelle j'ai encore des progrès à faire (l'épaisseur de la couche de cuivre n'est pas uniforme).
toner transfer etched PCB

À cause d'une légère erreur remarquée tardivement, le typon a été imprimé à l'envers, j'ai dû adapter le pont de diodes côté cuivre, et monter les régulateurs de tension à l'envers. Par chance, il y a peu de composants ont plus de 3 pattes et ne sont pas symétriques.

Les capacités chimiques de sortie sont placées un peu trop près des régulateurs de tension, et risquent de s'user à long terme. Pour limiter les risques, un radiateur a été placé sur les régulateurs de tension (attention, la base du 7905 est à isoler de la masse).
whole power supply assembled

Tous les composants sont de de récupération, mais les composants passifs ont été testés et mesurés, surtout pour l'ESR des capacités chimiques. Les capacités céramiques sont des AVX X7R 50V, plutôt "bulletproof" pour leur utilisation.

Références

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Préampli : Projet

icon 06/04/2016 - No comments

Depuis plusieurs années, je voulais construire un préampli sur-mesure, qui convient à mes besoins.

Il est courant que j'utilise un PC ou un lecteur CD pour écouter de la musique, mais que je veux toujours avoir le son provenant d'un autre PC (notifications, bruitages de jeux), d'où l'intérêt du mixage entre plusieurs canaux, qu'aucun système grand-public ne propose.

Cahier des charges
Le but est d'avoir un système "tout en un", avec plusieurs sous-systèmes :
  • Mixeur 4 entrées stéréo
  • Sortie casque/enregistrement stéréo
  • Mixeur stéréo -> 2.1
  • Filtres ajustable
  • Contrôle par boutons poussoirs ou par roue codeuse (pas de potentiomètres)

Par contre il y a quelques contraintes à ajouter pour un système "fait maison" :
  • PCB simple face (ou avec peu de pistes sur la face top)
  • Boitiers de composants >0805 et >SOIC
  • Composants disponibles et abordables
  • Peu de câbles entre les modules
  • Boitier 455×350×44.5mm³ (rack 19")

Modules
Le préampli va être fait avec plusieurs cartes :
  • Alimentation
  • Préampli stéréo
  • Contrôle de volume stéréo
  • Préampli mono
  • Mixer 2.1
  • Filtre Sallen-Key mono
  • Contrôle I²C (micro-contrôleur)
  • Interface utilisateur, boutons/LEDs
Les cartes notées en bleu ont déjà été fabriquées et testées, celles en vertes sont en cours de montage, celles en orange ont été conçues et sont en attente de montage, et celles en rouge sont remplacées temporairement par un kit de développement de micro-contrôleur.

Fabrication
Certains modules (préampli stéréo, préampli mono, filtre, contrôle de volume) sont utilisés en plusieurs exemplaires, et donc il devient pertinent de faire graver un circuit imprimé de qualité professionelle.

Update : 05.2016
bare PCBs
cut PCBs

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Batterie Dell HW900 : Teardown

icon 05/04/2016 - No comments

Cette batterie est une slice battery, très fine (8mm) qui se pose sous un PC portable.
Elle est donnée pour 48Wh en 11.1V, ce qui donne environ 3 à 5h d'autonomie pour les Dell Latitude E.
Le modèle HW900 est donné pour être compatible uniquement avec les PC Dell Latitude E4300, mais utilise le même connecteur que tous les Dell Latitude séries E. Comme j'ai un Latitude E6420, pourquoi ne pas essayer.

En pratique, deux crochets gènent tombent en face d'une arrivée d'air et empêchent le placement de la batterie. En démontant ces crochets et en tenant la batterie manuellement, le contact se fait, mais la batterie n'est pas détectée par le PC, dommage.

Batteries
Le boitier s'ouvre avec 11 vis (cachées par des pastilles collées) et des clips sur les bords de la base, un peu longs à démonter sans les casser (les deux parties sont collées/gluées), mais le plastique de la base est de bonne qualité.
Dell HW900 hidden screws

Une fois ouvert, on découvre 6 cellules Li-po au format "pouch" reliées par des conducteurs en kapton/cuivre, une carte de BMS et chargeur et le mécanisme de verrouillage des crochets.
Dell HW900 teardown

Les cellules sont des Sanyo UPF574199 (500 cycles à 4.2V-3V, 2.15Ah, 57*41*99mm³) assemblées en 3S2P (d'où les 11.1V nominaux).
Dell HW900 Li-po cell


BMS
Le BMS est noté "Lola Slice" et semble assez compliqué. La seule documentation trouvable sur le PCB renvoie vers une note de conformité, qui a le mérite de lister les spécifications des batteries et des cellules de plusieurs batteries.

Les quelques chips intéressants ne sont pas tous bien documentés :
  • bq20894 : no datasheet available (protection?)
  • bq20870 : no datasheet available (BMS, digital)
  • bq29312 : Analog Front End for bq2084 (BMS, analog)
  • MAX8731A : universal battery charger (Buck) + SMBus control
Par contre le layout du circuit imprimé permet d'identifier chaque partie :
Dell HW900 Lola slice BMS layout

Références

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Écran LCD HP L1706 : Réparation

icon 27/03/2016 - No comments

Écran
En général, il est assez facile de récupérer des écrans bas de gamme agés de 5 à 10 ans. Pour la majorité, le rétro-éclairage de l'écran clignote, puis finit par s'éteindre. En général, ce problème est dû à la faible durée de vie de certaines capacités (souvent sous-dimensionnées en ESR, en courant et en température). Parfois, les diodes de redressement s'abiment du fait des pics de courant non-absorbés par les capas usées. Mais en général, une réparation coûte moins de 5EUR.

Sur cet écran (plutôt milieu de gamme), le fusible côté secteur était fondu et les capacités du côté secondaire étaient en bon état.

/!\ Danger
Des tensions dangereuses sont présentes sur la carte d'alimentation, ne rien toucher sans l'avoir débranchée et déchargé la capacité primaire.
/!\ Warning
Dangerous voltages are present on the power board, do not touch it until it is unplugged and its primary capacitor is discharged.

Panne
Sur ces écran, seulement la carte d'alimentation (modèle 715G1502, fabriquée par AOC) est défectueuse, la dalle et la carte gérant l'affichage sont encore fonctionnelles.

En regardant la carte d'alimentation, la capacité qui lisse la tension du secteur (C905) fuit légèrement, et le mosfet de découpage (Q903) a l'air d'avoir bien chauffé.
Faulty 715G1502 power board, primary side
En sortant le multimètre, la capa de lissage n'est pas en court-circuit et n'a pas de résistance de fuite trop faible, par contre le mosfet de découpage est en court-circuit.

Après remplacement par un MOS équivalent, l'écran s'allume, mais le transformateur couine par intermittances à 100Hz, et le mosfet est brûlant (>100°C au toucher).
Mon voltmètre affiche "Hors-Calibre" quand je mesure la tension hachée au primaire du transformateur flyback (AC) et sur la capacité de lissage (DC).
Avec un autre voltmètre (2kV max), je mesure entre 500V et 800V DC et 200V AC aux bornes de la capacité C905, et du coup je n'ose pas mesurer au primaire du transfo...

Réparation
Cette carte converti la tension du secteur en +5V et +12V, permanents, avec un convertisseur flyback. Un deuxième convertisseur (activé uniquement quand l'écran fonctionne) convertit le +12V en 800V~2kV pour les tubes CCFL du rétroéclairage.
Comme la partie primaire ne fonctionne pas, et que le secondaire a des diodes de redressement fonctionnelles, on peut alimenter les sorties +5V et +12V directement, tant que le primaire n'est pas branché.

La première réparation rapide a concisté à brancher directement une alimentation de PC (connecteur Molex 8981) sur les pistes du +12V (Cathode de D902) et +5V (Cathode de D904). Ça fonctionne, mais l'encombrement des connecteurs et les câbles empêchent de fermer la coque de l'écran et d'éloigner l'écran de l'alimentation.
Temporarly fixed 715G1502 power board

La réparation définitive conciste à scier le primaire et le secondaire de l'alimentation (seule la partie "inverter" pour le rétroéclairage CCFL est gardée).
On ajoute un régulateur à découpage 12V -> 5V à base de LM2576 et une banque de capacités de découplage pour les rails 5V et 12V.
Le rail 12V est fourni par une alimentation externe (12V, >3A), via un connecteur "barrel" (DIN 45323 5-2mm ou IEC 60130-10 type A).
LM2576 quick fix

Le câblage du connecteur CN902 est identifiable :
CN902

Fixed 715G1502 power board
Il faut bien isoler la carte d'alimentation 12-5V, et utiliser du scotch isolant pour fixer la carte et les câbles.


Le seul défaut vient de la résistance DC du câble et du connecteur, qui fait légèrement chauffer le câble et le connecteur).
Fixed L1706 monitor

Références

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