Problematische Wake-up light (HF3520)

Verhip, dit ding werkt gewoon probleemloos:

Het verschil met mijn model lijkt te zijn dat het contrast van het display niet automatisch verandert en er "maar" één alarmtijd ingesteld kan worden.

De jouwe is ruim een jaar ouder (1326 vs 1430). Ik denk dat het verschil in typenummer inderdaad (alleen maar) het luxeniveau aanduidt.

Leuk bedacht, een patchboard om een onbetrouwbare switcher te vervangen. Voor sommige (professionele) apparaten doen fabrikanten dit ook. Montage-instructie: printplaat schoonvegen en bordje er bovenop solderen.

[Bericht gewijzigd door maartenbakker op zaterdag 3 februari 2024 15:25:29 (44%)]

Als het past en werkt zal ik de Gerbers wel even posten. De eerste resultaten zijn dat het bordje los wel vrij aardig werkt tot 1,6A uitgangsstroom, dus ik reken er op dat het wel goed gaat komen. Meer nieuws volgt zodra ik het heb.

Mocht iemand zich de verschillen tussen de typen afvragen kwam ik hier een overzicht tegen van de momenteel verkrijgbare typen. De HF3520 wordt blijkbaar nog gemaakt, maar ik kon geen vergelijkende lijst met eigenschappen van de HF3510 vinden:

edit: En er is geen aparte rode LED in de lamp: als hij uitdimt verandert de kleur niet.

En? binnenwerk hetzelfde?? Misschien gemodificeerd? wat er tegenwoordig niet afgedankt word!!

Geen idee, ik heb hem nog niet open gehad. Ik wil eerst die oude eindelijk definitief aangepakt hebben. Die andere lijkt gewoon te werken en ziet er uit alsof hij nooit geopend is geweest. Sterker nog: hij ziet er uit alsof hij nooit gebruikt is geweest, zelfs de antennedraad is nog in een nette kluwe gedraaid.

Zodra ik het voor elkaar krijg die oude helemaal op te kalefateren met nieuwe condensatoren en buck-regelaar zal ik die andere eens voor je open draaien en foto's nemen. Wil je iets specifieks zien?

Dat was een draak van een klus. Daar had ik me een beetje op verkeken. Do not recommend.

Maar al het werk aan de buck converter loonde: het paste precies en verbindt met de pads van de originele diode en de spoel (die nu weg zijn). Ik ben er zeer trots op:

Bovendien werkt het ding zo te zien ook nog, en bedekt hij mooi de plek waar ik de print vern**kte met het desolderen van de oude chip, wat een leuke bonus is.

Keurig!

Er zal nog een verslag volgen, maar eerst de ontwerpbestanden van het PCB'tje. Ik heb het bord in KiCAD ontworpen en de meeste onderdelen van LCSC gekocht, de onderdelen zijn vrij generiek, behalve de chip die redelijk universeel beschikbaar lijkt bij distributeurs.

Voor de spoel heb ik deze specifieke 2mm hoge met een iets hogere waarde (6,8µH) gekozen dan aangeraden (4,7µH) omdat ik een ander projectje in mijn hoofd had waar ik de beperkte hoogte en een minimale inductie van 4,7µH wilde hebben (dus niet ±20% en nog een 30% afname bij hogere stromen). Hier zou elke inductor van de maatseries 0620, 0624, 0630, 0640 en 0650 passen, in de hoogte is ruimte loop je niet snel tegen een limiet.

Ik had een plek voor een snubber gereserveerd ondanks de melding in de datasheet van een speciale 'gate driver' die resoneren rond het schakelpunt zou voorkomen. Dat bleek aardig te werken, ik heb er even op de scoop naar gekeken en het lijkt er op dat er weinig rommel op de geschakelde pin te vinden is, al heb ik niet de ideale meetinstrumenten om dat soort nuances goed te zien.

Ik heb de print 0,8mm dik laten maken, wil je hem bestellen dan moet je dat nog aangeven want dat staat niet in de Gerbers en standaard staat het vaak op 1,6mm. De print is 21,3 bij 23,7mm, en op deze grootte is 0,8mm wat mij betreft een praktischer dikte. Bovendien wilde ik hem plat op de pads van de originele diode en inductor solderen door een gat in de print, en dat is makkelijker als dat gat minder diep is. De onderkant is volledig massavlak op de "U_out" aansluiting na. De ingangsspanning tap ik af van een klein inductortje dat ik op het bord heb laten zitten.

Bij dezen het beloofde verslag van mijn eerste volledige zogeheten "recap". Gewoonlijk ben ik geen groot fan van het idee domweg elco's te vervangen, maar in dit geval waren alle condensatoren erg klein en zo ver ik kon zien bijna allemaal no-name, en hebben doorlopend onder spanning gestaan en heb ik ze allemaal preventief vervangen. Het openen van deze wake-up lights is best een hoop werk, en ik liep vorige keer al tegen de vermoeidheidslimiet van een aantal van de vele draadjes aan en had geen zin in het rechtzetten van allemaal kleine mechanische defecten. Ik zal meteen naar het resultaat springen en het resultaat van de operatie tonen:

Het werk dat dit kostte zal ik een waarschijnlijk een andere post over voltypen, maar je ziet hoe klein deze elco'tjes allemaal zijn. Ik had geen idee over de daadwerkelijke toestand van de condensatoren, want het echte probleem in de wekker lag duidelijk in een slechte chip, dus ik heb ze even in mijn goedkope componententester gestoken met de volgende resultaten:

Ref   Waarde    Formaat  Meetresultaat
Voedingsbord
C2    470uF/35V 10x16mm  - (eerder vervangen)
C8    470uF/10V 8x8mm    - (eerder vervangen)
C11   100uF/10V 5x6mm    117,4uF 0,69R 3,5%
C13   220uF/10V 6.3x6mm  206,1uF 0,27R 1,8%
C503  470uF/10V 8x8mm    539,4uF 0,19R 3,3%
C510  22uF/50V  6.3x6mm  21,9uF  1,2R  0,7%
C516  100uF/10V 5x6mm    108,8uF 0,62R 3,6%
C602  47uF/10V  3.5x6mm  48,84uF 2,1R  4,6%
C709  47uF/10V  3.5x6mm  52,89uF 1,6R  4,1%

Bodembord
C103  47uF/16V  5x8mm    47,2uF  1,7R  3,4%
C109  2,2mF/6.3V10x17mm  2732uF  0,02R 3,8%
C115  100uF/10V 5x6mm    102,6uF 0,71R 4,0%
C451  470uF/10V 6x12.5mm 601,7uF 0,27R 4,0%

LED-bord
C1001 100uF/35V 6.3x11mm 104,0uF 0,15R 0,9%
C1009 47uF/16V  5x8mm    46,82uF 1,3R  2,9%

De resultaten zijn natuurlijk alleen indicatief (en varieren ook wat per meting), het is ook niet meer dan een relatief simpele componententester, maar het algemene beeld is een toename in capaciteit en een stijging in wat het metertje de V_loss noemt. Ik heb wat zitten te zoeken, en dat lijkt samen te hangen, maar niet hetzelfde te zijn als de verliesfactor. De betreffende componenten lekken of absorberen dus stroom na het laden, en als dat getal stijgt nemen de verliezen toe en dat schijnt wel samen te hangen met elco's die opdrogen. Op zich vind ik dit acceptabel na 10 jaar dienst, en de componenten lijken grotendeels op gelijke tred te zijn versleten, wat op zichzelf ook een teken is van kwaliteit: dan heeft een fabrikant zijn productieproces onder controle.

Er zijn twee uitschieters: C510 en C1001, dat lijkt te verklaren, want C510 is een 50V elco en deel van de RC schakeling die het volume van de radio een 'fade-in' effect geeft en staat dus alleen onder een lage spanning (5V) als de radio speelt. C1001 staat wel doorlopend onder de binnenkomende 24V spanning, maar is een Rubycon ZLJ elco met een extreem lange gespecificeerde levensduur van 7.000h op 105°C. Het is jammer dat ze de rest van de wekker er niet mee ontworpen hebben. Helaas is het niet mogelijk dit type in de meeste van de andere maten te krijgen die voor deze wekker nodig zijn.

Om een beetje een idee te krijgen van wat voor Vloss getal ik moet verwachten bij een meter als dit heb ik ook een aantal kleine elco'tjes uit mijn voorraad in de meter gestoken en dan zie ik getallen van net onder de 1% tot net boven de 2%, wat nu ook weer niet zo veel lager is dan van deze gebruikte dingen. Nu schijnt het dat het uitmaakt hoeveel spanning je aanbrengt (als % van de toegestane capaciteit) om een goed oordeel te kunnen vellen over dit resultaat, dus ik zal dit niet verder proberen te analyseren.

Een merkbaar resultaat was wel dat de klok zijn instelling niet meer vergat in de tijd dat ik nodig had de wekker en de adapter te verhuizen naar hun normale verblijfplek op mijn nachtkast, terwijl hij eerst de tijd in een paar seconden ontkoppeld zijn kwijt was (andere instellingen lijken in een EEPROM opgeslagen te worden). Dat op zich doet vermoeden dat er nu ergens binnenin een spanningsrail aanzienlijk langer op niveau blijft na het ontkoppelen. Hij gaat wel achter lopen, dus het betreft hier vermoedelijk een soort vluchtig geheugen en geen RTC. Dit is een verbetering ondanks het feit dat polymeerelco's een aanzienlijk hogere aangegeven lekstroom hebben de elco's met vloeibaar elektrolyt. Al met al merk ik weinig van de vervanging, maar ik ben blij met het kleine beetje dat het uitmaakt en hoop dat hij nu consistent goed blijft werken.

Panasonic FR komt denk ik het dichtste bij die Rubycon voor zover verkrijgbaarheid in de waardes die je hier nodig had.

Heb je het printje eigenlijk ook rondom met een paar massapuntjes vastgezet?

Die Panasonic FR had ik al voor de grote buffer-elco die ik vorige keer verving, maar ik ben voor de rest voor polymeer gegaan, wat ik een aardige oplossing vond. Die schijnen meer levensduurverlenging te hebben voor elke graad dat ze onder hun maximale temperatuur zitten, waardoor hun nuttige levensduur op zeg 40°C veel langer is dan die van een natte elektrolytische condensator. Ook Panasonic maakt deze specifieke maten niet allemaal, voor die 8x8mm dingen vond ik weinig matches die aan mijn eisen voldeden. Polymeer is couranter in dergelijke maten.

Niet eens nagedacht over dat vastzetten eigenlijk. De print "hangt" als het ware alleen aan die twee pads en dat draadje naar dat spoeltje, dat had ik op zijn minst wel kunnen lijmen. De pads zijn gelukkig relatief groot, maar het verdient geen schoonheidsprijs. Misschien had ik een paar 'castellated holes' aan de rand kunnen plannen om overeen te stemmen met de 'pads' daar. Dat laat ik over aan de volgende, want dit apparaat blijft dicht zolang de print zich op mijn nachtkastje niet loswerkt, dit is een flinke klus geworden.

Ik denk ook dat die polymers daar prima op hun plek zijn. Alleen maar goed dat je die extra stap nog zet voor een apparaat waar je waarschijnlijk nog jaren plezier van wilt hebben.

De fabrikant waar ik wel eens van dergelijke printjes voor toepas, heeft de oplossing gekozen die jij nu noemt: castellated plated through holes aan de zijkant. Een mooie hoeveelheid massaverbindingen, gewoon een voortzetting van het al bestaande massavlak dus geen kans op aardlussen. Geen lijmen nodig, zo voorkom je van die geintjes zoals je vroeger wel eens zag: een klein patchboardje met een stel lange draden eraan dat na een paar jaar naast zijn oorspronkelijke dubbelzijdige plakband hing. Ook kun je het bordje nog makkelijk verwijderen als het nodig is.

Voor C510 had ik initieel een paar elco'tjes van de Rubycon YXM serie gekocht. Dat zijn kleine (5-8mm diameter) elco's met een 10.000h@105°C (!) levensduur die niet eens echt duur zijn. Dat is misschien wel een aanrader voor als je eens een apparaat hebt waar je een lange-termijns oplossing wil voor kleine capaciteiten. De meeste series hebben een kortere levensduur voor de kleinere maten, deze heeft gewoon geen grote maten. In deze serie is er helaas ook niets toepasselijks voor die 8x8mm dingen.

Nu ik een paar keer dit apparaat uit elkaar heb gehad zat ik me ook een beetje af te vragen wat de discussies moeten zijn geweest tijdens het ontwerpen. Het lijkt me een enorm lastig apparaat om te ontwerpen en er zijn dingen gedaan die ik niet snap. Er is op zich best veel ruimte in het apparaat, alleen op sommige van de plekken waar de onhandige elco's staan niet. Ik denk dat er op het laatste moment bleek dat er op een aantal plekken geen ruimte meer was en geen tijd was voor een nieuwe printrevisie of zo. Snel zoeken naar elco's die wat minder hoog zijn en het ontwerp de deur uit. De meeste elco's waren voedingsbuffers, en deze BOM had zeker korter gekund.

De Buck converter, kwam die uit de Donor lamp of bij toeval aangekomen??

Het was toeval dat alles zo dicht op elkaar gebeurde, maar het printje is mijn eigen werk en kwam ongeveer gelijk aan met het vinden van die lamp. Die gevonden lamp is op een korte test na onaangeroerd gebleven. Dat printje had ik al een tijdje in bestelling voor ik meldde dat ik hem had ontworpen.

Bij dezen nog even een korte samenvatting van valkuilen en aandachtspunten die ik me nog bedacht:

• De handleiding op iFixit is momenteel incompleet en er staat nu alleen dat de chip moet worden vervangen, maar niet meer hoe het ding open moet. In het Koreaanse blog dat ik eerder noemde staan de kritische eerste stappen die je moet kennen, de rest is eigenlijk alleen schroeven en connectors losmaken:

  

  

  Bron: https://m.blog.naver.com/sul2zip/221740437173
• De condensatoren op de borden hebben de pennen omgebogen voor het solderen in de massavlakken, wat ze een pijn in de reet maakt om te desolderen. Ik heb hiervoor een hoefpunt (met zo een holletje in de punt, een T12-BCM3) gebruikt wat je enerzijds de warmte-overdracht geeft die nodig is, en het anderzijds mogelijk maakt om de pootjes omhoog te wrikken. Wees voorzichtig met de via's en zorg dat je een fatsoenlijke soldeerbout hebt.
• Let op C602 en C709 bij het hermonteren: je zult de 3,5x5mm exemplaren waarschijnlijk moeten vervangen met grotere, en als je dat witte schild weer op de print drukt plet je een grotere elco makkelijk als ze net niet de juiste kant op wijzen.
• Het koelblok plakt na het losschroeven alleen vast aan het LED printje met een zachte warmtegeleidende pad, let er dus op dat dat koelblok er onverwachts af kan vallen.
• Op de bodemprint zit de projectiedisplay in de weg om de condensatoren te kunnen desolderen. Ik heb het display gedesoldeerd, maar doe dit liever niet:

  

  De lijm waarmee de pinnen aan het display zitten is niet heel sterk en niet hittebestendig, en je trekt ze er zo af. Ik had geluk en na hermontage werkte het systeem nog, maar dit ik denk niet dat je hier een vervanger voor gaat vinden. Knip de oude elco's liever af en soldeer de nieuwe aan de pootjes.
• Er staat er één op de print in de tegenovergestelde richting van de silkscreen:

  

  Plaats de vervanger ook zo, want later gaat hij in de weg zitten, en mijn polymeercondensatoren zijn van metaal en die raken dan de connectorpinnen als het net niet past.
• De twee draden die naar het display lopen heb ik vervangen. De combinatie van vastgelijmd en onhandig gesoldeerd maakt dat ze snel breken. Het is alleen voor een LED, dus leg een set dunne flexibele draadjes klaar en onthoud hoe ze zaten.

Het is me duidelijk dat ik van dit topic nogal een doolhof heb gemaakt, maar ik hoop dat het in elk geval als naslagwerk kan dienen als je zelf ooit zo een ding in handen krijgt. Nieuwe zijn nog steeds vrij duur en buiten de chip is er eigenlijk helemaal niet zo veel mis met het ding. De elco's zullen op den duur wel moeten, maar dat lijkt hier geen deel te zijn geweest van het probleem.

Ik weet niet of ik voor Aishi was gegaan, die heb ik in LEDlampen al geregeld zeer voortijdig aan hun einde zien komen. Capaciteit al kort na fabricage -10 % en de ESR schiet geregeld al door het dak.

Laten we hopen dat het nu een wake-up light is en 'problematisch' de prullenbak in kan

Mijn eigen indruk van Aishi was juist positief, gebaseerd op de CFL's die ik aan het einde van een lang leven ondersteboven in een gesloten armatuur open kraak, en een zwarte PCB, verkruimelend cement om de buis en de gebarsten krimpkous op de elco vind, maar dat de elco nog de opgegeven waarde toont.

In dit geval heb wel getwijfeld, maar dit leek redelijk. Ik ga zeker balen als blijkt dat er uiteindelijk eentje alsnog kapot gaat, ik zal het laten weten.

PS Bij LCSC zijn de originele elco's (van "United", een merk dat ik niet ken) ook nog te vinden, en die hebben er ook 10 jaar op zitten.

Laten we hopen dat het nu een wake-up light is en 'problematisch' de prullenbak in kan

Amen!

Vandaag heb ik even de tijd genomen om de HF3510, die vrij aardig leek te werken, te openen.

Het voedingsbord en de chip zijn zo te zien hetzelfde:

De grote elco op het displaybord is gezwollen:

Dit laatste vond ik ook ergens op dat Duitse forumtopic [TIPP] Philips Wakeup-Light HF3520 "keine Reaktion / tot". Blijkbaar werkte daar de wekfunctie niet met licht en steeg de spanning op het testpunt van 4,2 naar 5V na vervanging.

De opbouw van de wekker lijkt identiek, er is wat meer smeltlijm gebruikt en blijkbaar is er alleen geen piëzo-element aanwezig. Ik bedenk me nu dat ik eigenlijk niet weet waar die voor is in de andere wekker...

Nu zijn hier de elco's en de de voedingschip ook vervangen. De grote elco op het displaybord was inderdaad in ellendige staat, dus ik vraag me af hoe dat ding werkte toen ik hem testte:

Ik heb hem ook even op de voeding gezet, en er is een lekstroom van meer dan een mA op 5,5V. Ik vermoed dat dit van die kortsluitelco's zijn. Gelukkig geen bord vol elektrolyt. Deze wekker zal waarschijnlijk wel kuren hebben gehad, want sommige van de andere elco'tjes waren ook al wat minder:

Zo te zien is er alleen een 24V en een 5V rail in dit apparaat en die polymeerelco's zijn vrij compact, dus ik heb wat gestroomlijnd en alle 47 en 100µF 10 en 16V elco's vervangen met alleen 100µF/10V polymeer-exemplaren. Beide de 10V- en 16V-versie zijn in 5x7mm te krijgen en ik zou op een enkele van de beide standaardiseren.

Er zit inderdaad een LED minder in, maar niet de rode :

Verder is het echt bedroevend hoe weinig deze intern verschilt van mijn andere, elke euro die daar extra voor is gerekend zal de kostprijs van de onderdelen tientallen keren over de kop zijn geweest. Nagenoeg alles is identiek.

Nu alleen nog een vervangende voeding kopen. Het ding draait ook op een transformatorvoeding, maar iets efficiënter en gereguleerd is misschien handig. Ik zat te kijken naar deze voeding op TME:

Link: POSB24050A-WH

Het lijkt zinloos over te dimensioneren, het apparaat trok de gespecificeerde 0,5A in mijn metingen nooit. Zo te zien zou dit ding tot 30V kunnen hebben, ik denk dat een ongestabiliseerde voeding geen problemen zou geven.

Ik denk dat alle elco’s in deze apparaten slecht zijn, een iets zwaardere voeding kan geen kwaad denk ik..

Hoe bedoel je? Maakt de capaciteit van de voeding uit voor de levensduur van de elco's? Zo ver ik kan zien is de 24V voeding totaal probleemloos (wat me op zich verbaasde) en zijn de elco's in het apparaat gewoon te compact geweest. Ik kon van de gevestigde merken geen exemplaren vinden van deze compacte maat en capaciteit. Komt nog bij dat ze in deze toepassing 24/7 onder spanning staan. Ze hadden gewoon meer ruimte moeten reserveren voor grotere maten en misschien hier en daar voor keramisch kunnen gaan.

Hello everyone. I'm from Argentina and I don't speak Dutch, that's why I'm writing in English.

I was having a flickering issue with my HF3520 and this forum was very helpful. Similar to what Kruimel did, I replaced the power supply but with a commercial alternative that was easily accessible in my country (MP1584 psu module).

I desoldered the INDUCTOR and the buck controller from the HF3520 PCB and hot glued the MP1584 psu module.

This is the result:

This is the module I used:

Now the clock started behaving correctly. I hope this fix lasts! Thanks for all the help posted on this forum!

PS: I didn't replace any capacitors.

Not a real crazy idea I believe??

Well done, thanks for the addition. There may come a time that you'll have to replace some electrolytics as well.