Ursachen und Lösungen

Viele Freizeitelektriker hoffen die Ursache eines Defektes wären Kabelbrüche und kalte Lötstellen. Leider ist das sehr selten der Fall. Die häufigsten Defekte an Akkuträgern sind die Regler für die Mosfets, die Mosfets und die "boost converter" also step-up Spannungsregler. Die Mosfets sind nach der CPU und den Lastwiderständen die größten Bauteile und leicht aus- und einlötbar. Hier würde ein Lötkolben zur Reparatur ausreichen. Für alle anderen Bauteile ist ein großer Aufwand an Gerät und Hilfsmittel nötig, da die Bauteile sehr klein und temperaturempfindlich sind.

Einige Defekte sind mit einem Multimeter nicht messbar da von den ICs Signale oder hochfrequente Wechselspannungen ausgesendet werden. Ein Oszilloskop ist in den meisten Fällen zwingend erforderlich. Fazit: Diese Reparaturen sind nichts für Anfänger und Grobmotoriker. Ich möchte hier zunächst nur auf die drei häufigsten Defekte eingehen.

Ist ein Mosfet defekt, dann hat er in der Regel einen internen Kurzschluß, was zu katastrophalem Versagen führt. Die Kurzschlußströme können die Multilayerplatinen explosionsartig zerstören. Dauerhaft sperrende Mosfets kommen seltener vor.

Mit dem Multimeter leicht messbar.


Defekte Steuerung der Mosfets

Aber man muss sich immer fragen weshalb ein Mosfet das Zeitliche segnet. Überhitzung durch zu hohen Stromfluss im normalen Betrieb ist möglich, aber mit großer Wahrscheinlichkeit ist der Steuer-IC der Mosfets verantwortlich. Diese 4x4mm großen Bauteile haben 9 Lötkontakte auf der Unterseite. Sie sind in der Regel beschriftet mit L3e. Es handelt sich um ADP3110 Dual Bootstrapped, 12 V MOSFET Driver with Output Disable. Im Datenblatt ist zu erkennen wo die Signale der CPU eingehen und die Signale für die beiden Mosfets ausgehen. Dazwischen ist ein "Sicherheitskontakt". Dieser soll verhindern, dass Plus-und Minusmosfet gleichzeitig öffnen. Der resultierende Kurzschluß ist der GAU und sprengt die Platine in Stücke. Versagen die Ausgangssignale, fließt kein Strom mehr durch die Mosfets zum Verdampfer. Ich bezeichne diese Schaltung gerne als Strompumpe. Das Prinzip ist einer 2-Kolben Luftpumpe sehr ähnlich.

"no Atomizer" oder "Atomizer low" ist ein sicheres Zeichen für eine Defekte Ansteuerung. Mit dem Oszi kann man zeigen, dass dieses Bauteil in relativ langen Intervallen mit sehr kurzen Spannungsimpulsen den Widerstand der Coils zu messen versucht. Ohne diese Meßspannung erkennt die CPU nicht ob eine Coil vorhanden ist oder kurz ist. Das verursacht die Fehlermeldung. In vielen Fällen treten beide Meldungen abwechselnd auf.
Datenblatt zum ADP3110 Dual Bootstrapped, 12 V MOSFET Driver( L3e )


Defekte Boost Converter

In den Akkuträgern sind unterschiedlich viele Spannungsregler verbaut, mit unterschiedlichen Leistungen und Beschriftungen. Sie sind also schwer zu identifizieren. Meist sind es SOT23 Bauteile, also 3 Pins auf einer Seite, 2 auf der anderen. Oft wird SG4GJ verwendet. Er kann ersetzt werden mit Texas Instruments LM2735. Diese "Boost and SEPIC DC-DC Regulator" Bausteile müssen mit den richtigen Spulen, Kondensatoren und Widerständen extern bestückt werden um die gewollte Spannung zu erreichen. Meist wird aus 3,2 bis 3,6V Spannungen von 3,3V, 5V, 8V, 11V, 12V erzeugt. Diese Spannungen sind direkt am IC nicht mit dem Multimeter messbar da es sich zunächst um hochfrequente Wechselspannung über der 3,2V Eingangsspannung handelt. Ein Multimeter würde nur 3,2V anzeigen. Nur ein Oszilloskop kann die 8V oder 11V Wechselspannung anzeigen. Erst die externe Diode macht zusammeen mit einem Lastwiderstand daraus eine messbare 11V Gleichspannung.

Datenblatt zum LM2735 Spannungsregler ( SG4GJ )


Zum Löten derart kleiner Bauteile ist eine Vorrichtung zum Positionieren hilfreich. Bauteile können z.B. mit Sekundenkleber an dünnen Alustreifen befestigt und mit Zangen oder Klammern in Position gehalten werden. Per Hand mit Pinzette lassen sich nur große Teile, wie Mosfets einlöten. Bei kleineren Dingen ist immer zu beachten welche umliegenden Bauteile durch den Heissluftlötkolben beschädigt werden könnten. Die Anfertigung spezieller Lötkolbenspitzen und Aufsätze kann hilfreich sein.


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