My original Apple IPad2 10w charger was failed to power on after a long period of unused. Since a USB charger is used in almost every single device these days. It would be good if I can repair this 10w charger and at least repurposing it for charging a small device. Even though it probably not a good idea to use these abused repaired chargers for a brand new IPad anyway.
Warning: This repair is considered experimental and probably potentially unsafe. These charger circuits are main voltage-operated and capacitors may retain charge for some period of time. Don't attempt these repairs unless you know how to work with a high voltage circuit safely.
The hardest part of this repair was to taking this charger apart. Since this charger case is weld together very strong. My initial go-to idea of splitting these cases with a flat head screwdriver was seemed to be impractical. So I have to cut through the seam first with a small Dremel cutting tool. But extreme care has to be taken since these circuit components are very close to the case. The cutting edge was so roughly cut and spaced apart that at first, it seems to be impossible to assembly it back.
This is a Dremel cutting blade I used. Noted that this blade was already bent before.
The top side of the PCB. The component was fitted tightly that there was almost no space left.
The bottom side of the PCB. Noted these cut-out sections of the PCB where a part of the case plastic would go through and provide additional electrical isolation distance.
On this side, there is a low voltage filter capacitor. One of the key failure point in SMPS circuit, But this one use solid capacitor which ESR test was passed.
This is a high voltage filter capacitor which is a culprit in this case. The capacitor failed an ESR meter test.
The original capacitor is a 10uF 400v AiSHi 105°C electrolytic capacitor.
But none of my 10uF 400v capacitors would fit in, So I decided to use a 4.7uF capacitor instead which fit perfectly.
Replacing a 10uF with 4.7uF is normally a no-no from a power ripple standpoint. But since I won't be using this adapter for phone/tablet charging. At least these should work.
Placing the PCB back inside the case. Don't forget to put back these insulation tapes.
Since the case was made of polycarbonate and the gap is so wide that glue won't be filling it, So I try a 3D Pen plastic welding technique using an ABS filament, and surprisingly PC plastic is bond together with ABS filament very well.
Generic ABS filament I used to weld these cases.
Finished, Initial testing shows that this 10w charger can power a 4 bank 18650 charger well and also able to power a small LED ring light in my studio without noticeable flicker.
เครื่องวัด ESR Meter นี้เป็นเครื่องมือที่ใช้ในการทดสอบ ตัวเก็บประจุ (Capacitor) ว่าเสียหรือไม่ โดยการวัดค่าความต้านทานภายในของ C นั้นๆ มีหน่วยเป็น Ohm ซึ่งจะแตกต่างกับ Ohm Meter ปกติที่จะวัดความต้านทานด้วยไฟกระแสตรง (DC) แต่เครื่องนี้จะวัดความต้านทานโดยใช้ไฟกระแสสลับ (AC) ความถี่ประมาณ 50 KHz ที่มีแรงดันต่ำ ทำให้สามารถใช้ตรวจสอบ C บนอุปกรณ์เช่น Main board และ Power Supply ได้โดยไม่ต้องถอด C ออกมาทดสอบ
C ปกติจะอ่านค่า ESR ได้ต่ำมาก (ใกล้เคียง 0) โดยการเทียบค่าความต้านทานที่อ่านได้กับค่าในตาราง ถ้าค่าที่อ่านได้สูงกว่าก็แสดงว่า C ตัวนั้นเสียนั้นเองครับ
ESR Meter is an essential tool for testing a Capacitor in the circuit when debugging a circuit with a large number of capacitors like a Computer Mainboard, Power Supply, and more.
ESR Meter measures a series impedance of a capacitor reading in Ohm similar to an Ohm meter. But an Ohm meter is measuring a resistance in DC which is unsuitable for capacitor measurement. An ESR Meter is using a low-voltage ~ 50 kHz AC for measurement.
The normal Capacitor ESR reading is near the shorted circuit. By comparing a measured value with the value on a table we can identify a failed capacitor easily.
Update(16/02/2021): Added PCB and DesignSpark PCB downloads.
แผ่น PCB ที่ทำด้วยวิธี Toner Transfer ครับ ลายวงจรนี้มีข้อผิดอยู่นิดนึงคือ IC 78L05 ต้องใส่กลับด้าน ตามรูปด้านล่างนะครับ
Homemade PCB using a Toner Transfer Technique. This PCB has some library flaw that the IC 78L05 needs to be install flipped like the photo below.
สำหรับหม้อแปลงที่ใช้นั้นเป็นหม้อแปลงจาก Power Supply เก่าครับ
The transformer used in this circuit came from an old ATX computer power supply.
ทำการทดสอบเครื่องโดยต่อสายวัดทั้งสองเส้นเข้าด้วยกันแล้วปรับปุ่ม
Zero Adjust ให้เข็มอ่านได้เต็มหน้าปัด (100 uA) แล้วทดสอบกับ R ค่าต่างๆ
จากนั้นจดค่าที่อ่านได้บนหน้าปัดและค่า R
ที่วัดไว้เป็นตารางเพื่อใช้ในการออกแบบหน้าปัดต่อไป
Test the
meter by connecting the test lead together and adjusting the Zero Adjust
Knob till the meter reading full scale (100 uA) and test measuring a resistor of various value and note the uA reading in a table for scale
plotting.
แกะหน้าปัดของ Amp Meter มา Scan เพื่อเป็นแบบในการวาดหน้าปัดใหม่ แล้วทำการวาด Scale ตามที่ได้จดไว้ โดยถ้าต้องการความละเอียดอาจจะต้องนำค่าไป Interpolated เพื่อให้ได้ค่าที่ละเอียดขึ้น ในตัวอย่านี้ใช้ MS Excel ทำ Interpolation ครับ
Remove the Amp Meter scale and scan as a pattern for drawing a new ESR Meter scale by using the plotted data. If a high resolution is required then use an Interpolation. In this prototype, I use MS Excel Interpolation.
หน้าปัดที่ใช้ในเครื่องต้นแบบ
Example of the completed meter scale.
(ซ้าย) หน้าปัดที่เพิ่งทำเสร็จ (ขวา) หน้าปัดเดิม
(Left) New ESR Meter scale vs (Right) Original Amp Meter scale.
