【故障修理】中華ソーラーチャージャ MOHOO 30A(PWM)

天ぷら油で走るエコカーを引っ提げ、全国漫遊中のFacebook友の齊藤満天さんから故障したソーラーチャージャを譲って頂きました。
回路の勉強を兼ねて修理していきたいと思います。

こちらが問題のチャージコントローラ。出力に負荷を与えすぎて燃えたそうです。
画面は表示されるものの充電は不可とのことでした。

仕様としては12/24V兼用のPWMタイプ。ソーラーパネルの耐圧は50Vと比較的低め。

そのまま電源を入れるのも怖いので、先ずは現物確認します。

基板を取り出してみました。前回のSL-03にはあったシャント抵抗(電流を測定するための抵抗)がなく、PWMの中でも更に廉価なものであることが分かります。

LCDの下にあるチップは、マイコン(型番消去済)、LCDコントローラ(HT1621
B)、オペアンプ(LM258)。安くても秘密はしっかり守る。それが中華 ^^;

FET周りのハンダは流し込みが足りなかったり、足切り忘れがあったりとクオリティ低め。

問題のFET側。全部で6個とSL-03の倍。

むっ！　この基板の膨らみは！！　うん、しっかり燃えてますね。

念のためFETを取り出してみました。こちらも品名は削除済。
６個あるうち、出力用の１個が短絡状態で故障していました。

FETを外すと回路がよく見えます。FETはSL-03の倍ですが、並列接続されているので実質3個であることが分かりました。中華製品の経験上、FET1個あたりの許容量が15Aかと思われます。部品点数増やしても安い部品を使うとは、さすが中華。

この状態での基板抵抗は、
 G-D間　3.08MΩ、3.12MΩ、1.00MΩ、1.00MΩ、3.22MΩ、3.28MΩ
 S-D間　110KΩ、110K、200KΩ、220K、∞、∞
こういう時は２並列は助かります。恐らく駆動回路は問題なさそう。

USB電源周り。XL1509-5.0E1(データシート) は4.5～40V入力、5V 2A出力のDC-DCコンバータです。DC inはバッテリなんですが、太陽光パネルの耐圧50Vなので最悪値としては仕様外かな？
　写真を撮り忘れてしまいましたが、この状態でバッテリ端子に12Vを入れるとLCDが表示されましたが、USBには5Vは出力されませんでした。XL1509のOn/Offラインはマイコンに繋がっていました。問題が発生したら遮断しているのかもしれません。

概ね問題なさそうなので、正常なFETを戻します。出力FETに関してはもともとオマケだし、LEDライトくらいしか使わないので1個としました。

結果は大成功！！
太陽光パネル(安定化電源にて30V 1A)からの充電、ライトのOn/Off、USB出力とも良好です。

修理まとめ。故障個所としては、

　１．メイン基板、出力回路焼損　⇒　ジャンパ線にて修復。

　２．出力FET 2個のうち1個破損　⇒　並列動作させているため、破損FETを撤去。

再発防止ですが、

　・ソーラーチャージャの出力端子は電球を点灯させる程度のオマケ出力なので、インバータ等は絶対に接続しない。

　・今回の故障とは関係ないですが、USB電源が40V耐圧なので太陽光パネルは40V付近で抑えたほうが良いでしょう。