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Schukosteckdose mit USB (reparieren)

Dank dem USB Standard ist es heute einfach, seine Mobiltelefone, Tablets, Arduinos, Raspberry PI´s, Zahnbürsten, Power Banks etc., etc., mit ein und demselben Ladeadapter oder auch Steckernetzteil zu betreiben oder aufzuladen. Das „Steckernetzteil“ ist ein AC/DC Wandler, der im Idealfall die Netzseite mit den 240VAC/50Hz unter Einhaltung der geltenden Vorschriften von der Niedervolt-Gleichspannungsseite galvanisch trennt.  Die Niedervoltseite stellt dabei über eine USB-A Buchse die 5VDC zur Verfügung. Je nach Modell und Herkunft sind maximale Ströme von 1A bis zu ca. 2A zu entnehmen.

Durch die Vielzahl, der in den Haushalten vorhandenen USB versorgten Geräte, sind auch etliche dieser Steckernetzteile vorhanden. Zum Betrieb benötigt man nun für das Steckernetzteil logischerweise auch eine Steckdose der Hausinstallation um das Netzteil auch mit dem EVU Netz zu verbinden. Sind nun mehrere USB Geräte im Betrieb, oder besser – im Ladebetrieb, sind so schnell einige der Steckdosen im Haushalt belegt und für wichtigere Geräte, wie Kaffee Maschinen und dergleichen fehlt dann die Energieversorgung…

So kamen einige Hersteller auf die Idee, in eine Schuko Steckdose, die zum Einbau in einen Wandauslass konstruiert wurde, ein USB konformes Netzteil mit entsprechender USB Buchse zu integrieren, ohne dass der Platz für die Schuko Steckdose verloren geht.

Diese Steckdosen mit integriertem USB-Netzteil sind jetzt auch nichts Neues und daher schon einige Jahre am Markt. Natürlich musste auch ich damals solche Steckdosen einbauen, denn sie sind wirklich äußerst praktisch. So – nun sind natürlich die Jahre vergangen und die Lebensdauer der, in den Steckdosen eingebauten, Netzteile neigt sich dem Ende und sie fallen aus. Genauer gesagt liefern sie keine 5V Versorgung mehr.

keine Spannung mehr am 5V Ausgang

Da ich jedoch nicht gleich alles wegwerfe und gegen Neues ersetze – die Steckdosen waren damals auch teuer – war mein Plan, den Fehler zu suchen und sie nach Möglichkeit zu reparieren. In diesem Fall handelt es sich um eine Steckdose von Busch-Jaeger der Type 20EUCBUSB-214-500 die nun ihre Funktion verweigert. Das Netzteil soll im Standby Betrieb ca. 100mW benötigen und es kann bei5VCD einen maximalen Strom von 700mA abgeben.

Nach dem Ausbau der Steckdose war sie auch schnell zerlegt. Der an der Rückseite angebrachte Kunststoffdeckel wird über Rastnasen in seiner Gegenseite gehalten. Jetzt kam eine Platine zum Vorschein, die sich einfach herausziehen lässt. Die Kontaktierung zur Netzseite und auch die zur USB-Buchse wird über Federkontaktstifte realisiert. Hier sei gleich erwähnt – sie fallen schnell heraus. Darum sollte man die Steckdose immer mit der Rückseite nach oben bearbeiten. So erspart man sich das lästige Suchen nach den kleinen Stiftchen.

Deckel entfernt
Steckdose ohne Netzteil-Platine

 

Als die Platine nun aus ihrem Gehäuse befreit war, offenbarte sich auch gleich zumindest ein Problem, das den Ausfall des Netzteils erklärt. Ein kleiner Chip auf dem Board hatte ein Loch, das dort definitiv nicht hingehört. Die ihn umgebenden Bauteile wiesen auch Schmauchspuren auf. Dank einer funktionierenden weiteren Steckdose dieser Baureihe konnte ich das IC identifizieren.

Netzteilplatine
das Loch im IC gehört da nicht hin
„Schmauchspuren“ am Widerstand

 

Es handelt sich um einen LNK614DG der Serie Link Switch-II von PowerIntegrations. Es ist ein kleiner ALL-IN-ONE IC, der den Leistungs FET, den Oszillator und die Regelung über eine Feedbackwicklung des Transformators integriert hat. Die Leistungsangabe laut Datenblatt liegt bei 3.5W eingebaut in ein geschlossenes Gehäuse und bei 4.1W im open Frame oder belüfteten Zustand.

„typical“ application – Quelle: Datenblatt https://ac-dc.power.com/products/product-archive/linkswitch-ii/

Der Chip benötigt also nur wenige periphere Bauteile, was in diesem Fall auch die Suche nach weiteren Fehlern erleichtertere. Netzseitig ist ledig die AC-Gleichrichtung und Glättung sowie die Line-Filterung notwendig. Diese Komponenten waren auch in Top Zustand und funktionierten. Dann gibt´s nur mehr den Transformator mit seiner Primar-, Sekundär- und Feedbackwicklung, die sekundäre Gleichrichtung und Glättung und ein paar Widerstände die als Teiler geschaltet sind. Bei all diesen Bauteilen war kein Fehler festzustellen. Also – who dares wins – den IC bestellt und getauscht – und Bingo – die 5V stehen wieder am Ausgang an und lassen sich auch belasten.

der neue Chip vor dem Einbau 🙂