Schaltnetzteil Newton NPS-875AP (Dell Tower)

[Helmut H. (65sc02)]

Das NT meines Dell Servers mag nicht mehr. Normal läuft der dauernd 
durch, aber der Geschirrspüler hat in der Nacht den FI geschmissen und 
so wurde auch der Server "abgeschaltet" und jetzt lässt er sich nicht 
mehr einschalten.

Das SNT ist ein DELL N875E-00. Hergestellt wird es von Newton als 
NPS-875AP. Es besteht aus zwei Platinen: eine mit der (aktiven) PFC, die 
andere mit dem eigentlichen SNT (und der stand-by Versorgung). Visuelle 
Inspektion ergibt nichts Auffälliges: Elkos sehen gut aus, keine 
aufgeplatzten Halbleiter, keine abgedampften Leiterbahnen. Das NT hat, 
ungewöhnlich, einen vielpoligen Stecker, nicht die üblichen Peitschen. 
Ich konnte schon das pinout finden:
Pinout Stecker: https://pinoutguide.com/visual/gen/dell_xps_66pin.jpg
+5V StandBy liegen an F9, das funktioniert also.

Netzteil schaltet nicht ein, wenn E7 (das ist das PowerOn pin) auf Masse 
gelegt wird. E7 liegt ansonsten auf +5V.
Keine Spannung an +3.3V, +5V oder +12V beim Einschalten, auch keine 
transiente Spannung.

Die Zwischenkreisspannung beträgt (nur) 312V, das ist ein Hinweis, dass 
die PFC nicht arbeitet, dass aber bis dahin alles OK ist (Sicherung, 
Entstörung, Gleichrichter, etc.). Datenblatt vom PFC-IC: 
https://search.app/q3f7CWZYgjdJf2sV8

Die PFC Platine wird mit 12V aus der Netzteilplatine versorgt. Erst wenn 
diese Spannung über 11V ist, beginnt das PFC IC loszulegen. Die Spannung 
bricht aber auf 9V zusammen, sobald das Relais (Relais überbrückt wohl 
die Strombegrenzungswiderstände) anzieht, ist also nicht mehr 
ausreichend belastbar. Ich habe auf der NT-Hauptplatine einen 220µF C 
gefunden, der nur noch 79µF hat und ein ESR von 8 Ohm und der sitzt in 
der Bereitstellung dieser Spannung. Diesen und zwei weitere grenzwertige 
Elkos aus dieser Ecke ausgewechselt: keinerlei Änderung.

Im Leerlauf (PFC abgeklemmt) beträgt die Spannung 12V (so wie es sein 
sollte), bricht aber sofort zusammen, wenn das Relais anzieht. Durch 
Druck auf den RESET Knopf des NT geht die Spannung kurz hoch, aber dann 
löst irgendeine elektronische Sicherung aus (die Zwischenkreisspannung 
ist ja viel zu niedrig, kann gut sein, dass das überwacht wird) und die 
Spannung bricht zusammen.

Ich habe die PFC aus dem Labornetzteil versorgt: 10mA bei 12V. Dann 
Netzspannung angelegt und bei ca. 100V (aus dem Regel-Trenntrafo 
natürlich) schaltet das Relais ein: 40mA - 50mA. Da geht dann auch die 
Zwischenkreisspannung auf 399V hoch, also alles wie es sein soll. Die 
45mA sind schon ein bisserl viel, kann aber OK sein.

Datenblatt vom Relais:
https://www.datasheets.com/part-details/881h-1ah-f-s-24vdc-song-chuan-precision-company-ltd-61671987#datasheet
33mA bei 12V, das kann dann schon hinkommen: 33mA + 10mA = 43mA

Aktuelle Hypothese ist also, dass die PFC einwandfrei arbeitet, aber die 
12V Versorgung ein Problem hat und die 45mA nicht aufbringen kann. Ich 
kann leider nicht erkennen, wie diese 12V gemacht werden. Eigentlich 
kann das nur ein zusätzliches SNT sein, denn linear von 400V bei 45mA 
wären das ja 18W, das machen die bestimmt nicht. Ob das aus dem +5V 
StandBy SNT kommt?

Hier wäre es gut, einen Schaltplan zu haben, aber leider konnte ich 
keinen auftreiben. Hat jemand einen Schaltplan/link? Oder wenigstens von 
einem ähnlichen SNT? Insbesondere, wie diese 12V Hilfsspannung erzeugt 
wird.

[Helmut H. (65sc02)]

Die Spannung wird über einen PNP Transistor 2SA928A
https://www.onsemi.com/products/discrete-power-modules/general-purpose-and-low-vcesat-transistors/ksa928a?utm_source=google&utm_medium=cpc&utm_content=dynamic-ads&gad_source=1&gbraid=0AAAAAD_hQcYLhGekSG_1-SHfxuhQBTWYy&gclid=Cj0KCQjwh7K1BhCZARIsAKOrVqFfpPbdWPdXOg32wCGZ3q2_c8YAowEISOewgj6d3TqoWKXBZDEnGUgaAsvSEALw_wcB
geführt. An dessen Emitter (Zuführung) bricht die Spannung von 12.3V auf 
10V zusammen (bei 230V input).

Und zuvor über einen NPN Transistor 2SC2655
https://semiconductors.es/datasheet-pdf/1450455/2SC2655.html
An dessen Kollektor (Zuführung) bricht die Spannung von 12.5V (13V bei 
230V) auf 10.5V (11.0V bei 230V) bei Belastung mit den 45mA zusammen.

Das scheint mir alles zu wenig zu sein, weil es keine oder kaum eine 
Marge lässt. Andererseits ist es immerhin ein Zeichen von Funktion, weil 
die Spannungen ohne Last zumindest im richtigen Bereich liegen; es wird 
also nicht der Schalttransistor defekt sein und wohl auch der Trafo in 
Ordnung sein (das kommt ja von einem kleineren Neben-SNT). Der 
Kondensator an dieser Stelle war der 220µF, den ich schon gewechselt 
habe (siehe erster Beitrag), weil er taub war. Diese Spannung kommt 
direkt aus dem kleinen SNT-Trafo, über eine Diode. Ob dieses Hilfs-NT 
auch die +5V StandBy macht, habe ich jetzt nicht nachverfolgt, wäre aber 
sehr gut möglich.

Warum ist diese Spannung so weich und gibt so viel nach?

[Helmut H. (65sc02)]

Ich denke, dass das StandBy-NT und diese 12V Versorgung aus dem gleichen 
Hilfs-SNT kommen, da dieses NT auch läuft, wenn Pin E7 (PowerOn) nicht 
auf Masse gezogen wird, also immer, genau wie StandBy.

Alle Dioden in dieser Ecke durchgemessen: alle soweit gut.

Ich glaube auch nicht, dass ein Bauteil komplett defekt ist, sondern 
dass sich sein Wert geändert hat, sodass die Spannung so niedrig 
ausfällt (denn die prinzipielle Funktion des Hilfs-SNT ist ja gegeben). 
Das könnte jetzt ein Bauteil im Feedback Netzwerk sein, sodass auf die 
falsche Spannung geregelt wird, oder ein Bauteil im Power-Zweig, sodass 
einfach zu wenig rauskommt.

Ich habe mit dem Oszi die Spannung am 220µF Ladekondensator gemessen (Y: 
5V/dev, 0V Linie in lila, X: 10µs/div):
 OhneLast.jpeg zeigt recht glatte 13.4V und Ladespitzen von ca. 17V die 
etwa 5µs dauern. Zwei Ladezyklen kommen wohl immer, der dritte nur 
manchmal (daher verwaschen im Oszillogram).
 MitRelais.jpeg zeigt, dass die Spannung nun meistens glatte 11.5V 
beträgt, die Nachladespitzen sind unverändert da, aber die dritte 
Nachladespitze ist nun auch dauernd da (wohl, weil mehr Strom geliefert 
werden muss).

Was mich wundert ist, wie konstant die Spannung am Ladeelko zwischen den 
Ladepulsen ist, bzw. wie schnell die Spannung nach den Ladepulsen wieder 
auf diesen Wert absinkt.

FEHLER GEFUNDEN!
Genau daran lag es, der neue 220µF Kondensator scheint trotz niedrigem 
ESR von 0.8 Ohm für diese Frequenzen nicht geeignet zu sein. Ich habe 
ihm einen SMD-C mit 25µF parallel geschaltet und jetzt sieht die 
Spannung so aus, wie sie soll, siehe Bilder OhneLast2 und MitRelais2. 
Und was soll ich sagen: das NT funktioniert! Die PFC arbeitet, es liegen 
399V am Zwischenkreis, alles gut.

[Helmut H. (65sc02)]

Nachtrag:
gerade habe ich den 220µF Elko ausgelötet: es ist der Alte! Wieder nur 
72µF bei jetzt 11 Ohm ESR! Ich Dösel muss den Neuen und Alten 
verwechselt haben und versehentlich den Alten wieder eingelötet haben! 
Aaaarghhh!

Also der Fehler hätte schon X Stunden früher behoben sein können, denn 
diesen C hatte ich ja schon früh im Verdacht. Sh...

Oh well, Ende gut, alles gut.

hh