Test preliminare: il comportamento di PS_ON#
Sappiamo già che l'alimentatore ha deviazioni orribili sull'uscita 5VSB, quindi siamo passati a osservare la correlazione tra l'anormale uscita 5VSB e il fallimento durante l'avvio.
La prima slide mostra cosa succede all'avvio con i vecchi condensatori 5VSB e senza carico su 5VSB. Mentre l'uscita 5VSB sembra spazzatura, il suo valore DC rimane vicino a 5V e le uscite principali sembrano corrette. Anche se i picchi non sono una buona cosa, sono ancora all'interno della tolleranza in avvio, pari al 10%. Nelle quattro slide rimanenti potete vedere cosa succede aggiungendo un condensatore 1200µF, connesso al pin 5VSB sul connettore ATX.
Con l'aggiunta di quel condensatore e senza ulteriori cambiamenti, le cose sono andate di male in peggio. Anche se il contenuto ad alta frequenza sulla linea 5 VSB è stato ampiamente ridotto, ora sembra che abbiamo un problema con l'irregolarità operativa della 5VSB flyback, con impulsi a circa 500 Hz. Dopo circa 70 ms l'unità ha deciso di spegnersi.
Stavolta abbiamo aggiunto il derivatore di corrente della pagina precedente sull'uscita 5VSB e modificato la tensione set-point fino a quando non abbiamo ottenuto 100mA prima del signaling PS_ON#. Ora il flyback pulsa a 600 Hz e le uscite rimanenti sono molto più vivaci. Sono ridotte a circa 82 ms e non hanno l'aspetto di qualcosa che vorreste accanto ai vostri componenti.
Gestire un carico fino a 200 mA produce queste tracce e un primo avvio quasi di successo: il flyback 5VSB opera a 700 Hz, i canali principali riescono a raggiungere le rispettive tensioni nominali e rimangono attivi. Falliscono tuttavia miseramente sotto il profilo dell'incremento regolare (smooth ramp) e del tempo massimo di crescita (riset time) stabiliti dalla PSU design guide 2013 di Intel. I risultati sono abbondantemente dipendenti dai tempi di riscaldamento e raffreddamento tra le sessioni.
Salire fino a 250mA ci porta ad avere un quadro migliore: il flyback 5VSB ha ancora qualche piccolo inconveniente poco prima dell'entrata in scena delle uscite principali ma ora funziona stabilmente per tutto l'incremento e le rampe delle uscite principali sono molto più regolari e richiedono poco più di 10 ms.
Con un carico fittizio di 300 mA, le rampe delle uscite principali appaiono nella norma.
Che cos'hanno in comune tutte queste forme d'onda? Tutte mostrano un calo nell'uscita 5VSB appena prima le uscite principali si palesano, e durante quel calo, l'uscita 5VSB si comporta meglio del solito.
Quali conclusioni preliminari possiamo trarre da queste osservazioni? La forte correlazione tra quanto è costante il flyback 5VSB e quanto sono regolari le rampe delle uscite principali ci dice che lo switcher principale deve sia essere avviato da o interamente alimentato da un'uscita ausiliaria sul 5VSB flyback e che l'irregolarità del flyback impedisce allo switcher principale di ricevere abbastanza energia stabile per operare normalmente. Se abbiamo ragione, dovremmo essere in grado di ridurre questa dipendenza inserendo un condensatore più grande nel controller dell'alimentatore.
Se il boostrap del controller è legato al circuito 5VSB feedback sul lato primario, questo potrebbe spiegare l'aumento di tensione senza carico a 6V sia con condensatori nuovi che esterni. Il convertitore principale alimentato da un avvolgimento ausiliario sulla linea 5VSB spiegherebbe anche il calo poco prima dell'inizio dell'incremento delle uscite.