LeCroy WaveRunner 610Zi Teardown & Repair

这事还要从去年年底说起，正当我沉浸在好不容易把这重达11.5kG的庞然大物从野外实验站徒手搬回学校，并欢快使用之时这货竟然毫无征兆的黑屏了。一番捣鼓无果之后无奈询问师兄之前是否出现过类似情况。果不其然，师兄淡定的拿出了一张一年前的维修单，上面写着主板故障，维修费用1.5万余元……而且没有本地维修点，得包装起来寄到北京进行维修，来回少说要三四个月之久……

无奈之下只好找导师要钱，然而导师对这台修的次数比用的次数还多的示波器也是没了兴趣，恰好有一位老工程师镇场就提议要不死马当活马医就自己捣鼓捣鼓吧……于是乎在一个月黑风高之夜将这台庞然大物大卸了八块，光是包住机器的塑料外壳件就把一把椅子堆成了小山。下面是拆解过程的照片，在不了解组装结构的状况下，为了拆开这大块头可是费了不少的功夫。好在所有的螺丝都分门别类做好了标记，要不然等组装的时候就傻眼了。至于具体操作过程，待讲解组装的时候再进行描述。

为了维修过程的完整性，在放照片之前先说一下故障现象：

1. 插入电源线并开机，能听到继电器跳动的声音。
2. 长按电源键强行关机，也能听到继电器跳动一下。
3. 风扇不转、屏幕不亮、按键无反应。

根据现象初步判断为是电源出了问题，导致整机没电不工作。

下面开始放图，考虑到服务器带宽问题对图片进行了适当的压缩处理。首先拧下所有的背面螺丝：

将背面塑料外壳取下就能看到整个机器被铝板包裹的严严实实，怪不得一个示波器这么沉……虽然为了这富有现代感的造型组装变得复杂了不少，但力科人家好歹是大公司，考虑还挺到位的。钣金件在拧螺丝固定同时，都通过滑块凸点起到额外的加固效果，很大程度的减少了螺丝的用量。

拆下背面铝板后的样子，三个大风扇可以说是实力抢镜。毕竟是20GSps的采样率，多几个风扇散热还是可以理解的。同时这张图基本可以看出整体的结构了，电脑主板和硬盘固定在最里面的电源上，而下部是采集板，中间通过网线和另一根总线连接。

为了方便测量，先是拔下了采集板的供电插头，再拆除采集板的散热风扇。这里要说的是采集板的风扇也是通过凸点滑块卡入侧面铝板中的，在拔下所有插头后不用拧螺丝就能拆下（风扇的螺丝是拧在后盖板上的，拆除后盖板的过程中已经拧下了固定螺丝）。

拆到这里基本上就能开始测量了。在短接主板 ATX电源的启动引脚后，电源无任何输出，果不其然的是电源挂了。然而，电源被放置在整台示波器的最深处，要拆下电源模块就不得不对整机进行彻底的拆卸，就连屏幕和前面板都得拆的一干二净，因为电源模块的主要固定螺丝就藏在屏幕后部的塑料面板下。既然如此，就在拆机过程中先欣赏一下这示波器的其他部分吧。

下图是采集部分的特写，可以看到前端裸露的镀金差分线。毕竟是上GHz的带宽，估计是连电路板表面阻焊导致的阻抗变化都要计算在内了吧。

下面是前面板右侧的控制部分。拆下它是为了拧开藏在后面的螺丝。一开始不知道这部分能单独拆下，但发现后面的螺丝只能从屏幕后的一条缝中操作，非常不合理，怎么看都不像是LeCroy这样大公司的设计方式。于是乎我摸啊摸，发现这个控制器后面有几个孔，明显是为了方便拧螺丝而留出的。再看控制器边缘有4个非常明显的卡扣。这下就说通了嘛，压出四个卡扣，再拔下连接的数据线就能轻松拿下并拧开挡在后面的螺丝了。

拆下屏幕后的样子，可以看到在塑料面板后隐藏的电源固定螺丝。拆下它们，电源模块终于可以拿出来了。

在拿出电源模块并拧下周围一圈不知道多少个螺丝之后，电源板就呈现在了眼前。为了方便之后的故障分析，尽可能清晰的拍摄了电路板的正反两面。

简单分析来看，电路板上侧是220V经过整流的高压部分；中间两个高频变压器分别对应电脑主板（右侧）和示波器采集板（左侧）的电压转换。变压器坏的可能性不大，应该是某个管子击穿或者控制部分出现问题。

下面就是热成像表演时间，之前是谁说用热成像修电源是高开低走的，下面就让你们看看热成像真正的威力。以下是热成像拍摄的视频截图，虽然视频看着更直观一些，但是已经很久没有剪视频了（我不会承认是因为那旁白无力的配音才不做视频的……）

首先放出来的是通电之前的热成像图，右下方的热源是散热片反射我人体造成的，大家忽略就好。

下面这张是通电大约两秒后的样子，可以看到中间偏左上的位置有一个明显的热源，右上部分也有一个热源，但不明显。

发现问题后迅速关机，在冷却过程中可以发现右上侧那个之前不太明显的热源位置是一个2W左右的直插电阻。由于体积大，热容量也大所以升温不是很明显。

下图是对之前图中心偏左上位置贴片电阻的特写，是在冷却过程中拍摄的。原因是冷却过程中电阻和周围的温度差不大，可以更好的看到周围热源的情况。图片右下方的是散热片对人体热源的反射，忽略就好。

下面看一下背面的情况。首先是一张整体的图，可以看到明显的两个热源。左侧的对应上图中的2W直插电阻位置；右侧的热源对应上图中贴片电阻。

但仔细观察贴片电阻背面的发热情况，如下图。发现热源实际上是一颗SOT23-5的芯片，查到型号为TPS2828，输出端驱动MOSFET的栅极。

从这里可以看出基本上是MOS管的驱动出了问题。再仔细分析周围的电路，发现这是个Push-Pull电路。对TPS2828连接的MOS管进行测量发现MOS管发生击穿，三个脚完全短路。这里不得不为控制电路捏把汗，这要是哪个控制小板板烧了，修起来可就麻烦了。下面是粗略的分析图：

就在我为要不要先换个管子试一试而纠结的时候，老工程师发话了。既然没有其他方案，就先把管子换了试试看吧。于是乎二话不说先把这组的电容拆了个干净，确定电容没问题之后就开始换管子。

说起来这中间还发生了个插曲，由于管子贴在散热片上，而这个位置又十分拥挤不好通过物理方式强行剪断引脚拆下。白光 FX-888D 烙铁在强大的引脚散热下显得十分弱小，无奈之下赶忙买了一台山寨的高频烙铁205H。别小看人家山寨，变压器的分量和150W的功率可不含糊。开350度的温度就能分分钟融化散热片的焊锡，自此开240度焊接不是梦。

回到正题，要不说老工程师经验丰富。分分钟换好MOS管上电试机，PC部分电源输出还算正常，就是示波器采集板电压输出偏高，一个路是3.63V，一路13.3V。仔细研究发现在采集板电源输入端还有滤波稳压，电压偏高应该算是正常。

下面最激动人心的时刻到了，由于场地以及连接线长度限制，电源和主板只好像叠罗汉一样摞在一起进行测试，连接好的样子如下图。

开机……什么找不到启动盘？哦，原来没连SATA线……再三确认所有电源线、信号线连接妥当之后开机，终于进系统了~~

正当欢欣雀跃之时，随手拿热成像拍了一张模数转换采集板的温度图，看到温度条指示的那一刻我立刻关了机对着采集板就是一阵猛吹。好在发现及时，要不然……咳咳……

在这里也提醒一下人家两个大散热风扇不是白设计的，这种柱状的散热片离了风扇基本废柴。至于离了风扇会烧成什么样子，看下图就知道了……（注意左侧温度条示数）

至此电源维修部分算是告一段落！最后放一张换下来的管子和怀孕电容的照片。

在预览完文章并查看数据量之后，考虑到组装过程又将附带大量照片和热成像截图，决定这篇文章就此打住，组装过程留在下一篇介绍。预知后事如何，且听下回分解~~~

（四个小时之后）力科示波器组装也写好了~~~链接如下：
https://www.sy2k.com/2018/lecroy-waverunner-610zi-assembly/

参考资料：

附上之前查到网上其他维修LeCory示波器的文章如下，虽然故障没有什么关联性，但图片对拆卸之前了解610Zi内部结构还是有一定的帮助。
http://www.chinafix.com/article-13557-1.html

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