Ремонт блока питания компьютера. Перегорел входной предохранитель в блоке питания

В блоках питания помимо использования обыкновенных резисторов используются два типа специализированных резисторов - Варистор и Термистор .
Также, кроме обыкновенных конденсаторов используются специализированные помехоподавляющие конденсаторы: конденсаторы типа Y и конденсаторы типа X (их еще называют конденсаторы класса защиты X/Y)

В качестве примера приведем кусок реальной схемы до выпрямительного мостика, хочется повторится – схема реальная, хотя впечатление такое, что этот шедевр - сборище пассивных элементов защиты от ВЧ помех со страниц какого то учебника по борьбе с помехами.

Рис. Пример реального участка схемы блока питания - фильтра от ВЧ помех.

Варистор

Варистор – полупроводниковый резистор, сопротивление которого изменяется при изменении приложенного напряжения. Основная задача варистора в блоках питания – защита цепей от перенапряжения.

Рис. Принцип работы варистора в блоках питания, увеличение скорости срабатывания предохранителя или защита от импульсных бросков напряжения.

Варистор включается параллельно входному напряжению 220В, и фактически постоянно находится под этим напряжением, однако ток в этом состоянии через варистор очень мал. В случае возникновения выброса по напряжению, сопротивление варистора резко падает и шунтирует защищаемые цепи, ток в этом состоянии может достигать нескольких тысяч ампер. Несмотря на свою эффективность варистор в блоках питания АТХ довольно редкий гость, чаще его можно увидеть в сетевых фильтрах или в некомпьютерных блоках питания.

Рис. Для увеличения скорости срабатывания защиты, предохранитель и варистор объеденяют вместе.

Обозначение варистора на плате.

VZ (Принтер)	MV (Источник бесперебойного питания)	ZNR (Блок питания АТХ)
MOV (Источник бесперебойного питания)	Z (Блок питания светодиодного прожектора)	DNR
фото отсутствует	фото отсутствует	фото отсутствует
RU	RV	VAR
фото отсутствует
VDR

Обозначение варистора на схеме.

Рис. Условное обозначение варистора на схеме

Особенности применения варисторов.

• Варисторы являются безинерционным элементом. Полностью восстанавливает свои свойства мгновенно, в результате чего чрезвычайно эффективен при борьбе с импульсными выбросами напряжения.
• Количество импульсов прикладываемых к варистору ограничено, фактически это значит, что со временем варистор теряет свои свойства.

Терморезистор

Терморезистор – полупроводниковый резистор, сопротивление которого изменяется при изменении температуры.
Различают два вида терморезисторов
Термистор (NTC-термистор) - сопротивление терморезистора с повышением температуры уменьшается.
Позистор (PTC-позистор) - сопротивление терморезистора с повышением температуры увеличивается
Применение терморезисторов в блоках питания

Рис. Принцип работы NTC-термистора в блоках питания, мягкий пуск.
Основная задача термистора в блоках питания - ограничение пускового тока. При включении блока питания термистор имеет температуру окружающей среды и сопротивление в несколько Ом. Конденсатор выпрямителя в момент включения представляет из себя короткозамкнутую нагрузку, в цепи происходит скачок тока, но термистор не даёт ему подняться выше предела, зависящего от сопротивления термистора. При прохождении тока через термистор, последний разогревается и его сопротивление падает почти до десятых долей Ома, и далее он не влияет на работу устройства. Происходит так называемый мягкий пуск.

Обозначение термистора на плате.

TH	THR	TR
RTH	RT	PTC

Обозначение термистора на схеме.

Рис. Условное обозначение терморезистора на схеме

На практике может встречаться комбинация состоящая, из двух или более приведенных обозначений.

Рис. Пример комбинации при обозначении терморезистора

Особенности применения термисторов.

• Термисторы являются инерционным элементом. Полностью восстанавливает свои свойства только через 5-10 мин. Фактически при кратковременном отключении питания, при повторном пуске термистор не работает как элемент защиты.
• Выводы термистора являются радиаторами, необходимо оставлять выводы как можно длиннее.
• Температура термистора в состоянии сопротивления близкого к нулю может доходить до 250 градусов, нежелательно устанавливать корпус термистора в непосредственной близости от других элементов.

Помехоподавляющие конденсаторы

Помехоподавляющие конденсаторы делятся на два типа X и Y, для подавления синфазной и противофазной составляющей помехи. Каждый тип для своего типа помехи.

Конденсатор X типа

Конденсатор X типа – конденсатор для подавления помехи возникающей между фазой и нулем (не путать с заземлением). Задача Х конденсатора не пропускать помеху из внешней сети в блок питания, а так же не выпускать помеху созданную блоком питания во внешнюю сеть.

Рис. Принцип работы Х конденсатора.

Обозначение X конденсатора на плате.

Cx	С

Обозначение X конденсатора на схеме.

Обосначается как обычный конденсатор, с суффиксом x, например Cx

Рис. Обозначение Х конденсатора на схеме.

Особенности применения Х конденсаторов.

• Конденсатор невозгораемый при любых условиях
• Неисправность конденсатора не приведет к поражению электрическим током.
• Емкость Х конденсатора, чем больше - тем лучше.
• X2 конденсатор с рабочим напряжением 250В, выдерживают импульс до 2.5кВ.
• Какая бы не была емкость Х конденсатора, полностью помеху убрать невозможно , можно только ее уменьшить.

Конденсатор Y типа

Рис. Обозначение Y конденсатора на схеме.

Особенности применения Y конденсаторов.

• Конденсатор в случае пробоя уходит в обрыв
• Неисправность конденсатора может привести к поражению электрическим током.
• Емкость Y конденсатора, чем меньше - тем лучше.
• Y2 конденсатор с рабочим напряжением 250В, выдерживают импульс до 5кВ.
• Y конденсатор можно применять вместо X конденсатора, наоборот нет.
• Какая бы не была емкость Y конденсатора, полностью помеху убрать невозможно , можно только ее уменьшить.

Быстродействующие диоды.

В блоках питания используются два типа выпрямительных диодов – общего назначения и импульсные. Импульсные диоды можно отнести к быстродействующим.

Например FR107 1000в, 1А 0,500мкс

Слишком долго включается компьютер или при включении появляются посторонние звуки и запах горелого, иногда происходит самопроизвольное выключение ПК или блок питания компьютера не запускается – вполне возможно, эти признаки свидетельствуют о неисправности БП. Осталось только в этом удостовериться, заменив его на заведомо рабочий.

Если вы определили, что причиной всех бед вашего ПК является вышедший из строя блок питания, то у вас есть два варианта действий: купить новый БП или отремонтировать старый. Тех, кто решается на ремонт, сразу хочется предостеречь: в некоторых случаях его стоимость может превосходить цену нового блока питания, поэтому, прежде чем отдать БП в сервисный центр, хорошенько подумайте, есть ли смысл в этом?

Но для того чтобы выяснить судьбу вышедшего из строя БП, следует провести его диагностику, после чего станет понятным, что при некоторых неисправностях можно произвести ремонт своими руками, как говориться «на коленках». И быстрее получится и дешевле. Итак, решение принято, блок питания компьютера ремонтируем сами, тогда для этого необходимо, как любят повторять в армии, изучить мат. часть, а по-простому – заняться теоретической подготовкой.

Немного теории

На рисунке 1 показана структурная схема импульсного блока питания АТХ

Изначально, напряжение поступает на сетевой фильтр, который предназначен для сглаживания помех состоит из конденсаторов и дросселей. Проходя через выключатель, напряжение попадает на выпрямитель, состоящий из диодного моста и нескольких сглаживающих конденсаторов, ёмкостью около 400 мКф и рассчитанных на напряжение 400 В.

Теперь в цепи уже протекает постоянный ток, который попадает на высоковольтный транзисторный ключ, который переключается с определенной частотой, задаваемой схемой управления. После ключа, напряжение в цепи уже импульсное, но еще достаточно высокое. Теперь, его необходимо уменьшить до нужных нам отметок. За это отвечает трансформатор, со вторичных обмоток которого выходят напряжения в 5 и 12В как положительной, так и отрицательной полярности.

За выходными напряжениями следит плата управления, которая состоит из шим-контроллера и целого ряда компараторов, которые заменяет всего одна микросхема.

На рисунке 2 представлена структура микросхемы по управлению выходными напряжениями.

Кроме этого, существует еще источники напряжения: 5В – «дежурка» в блоке питания атх и 3.3 В, для питания процессора. Дежурное напряжение служит для запуска некоторых устройств в ПК, например модема, который для получения пакета из сети даст команду на «пробуждение» компьютера.

Основные причины выхода из строя БП

Основных причин, приведших к выходу из строя блок питания вашего ПК, на самом деле не так уж и много, поэтому рассмотрим каждую подробно.

1. Перепады напряжения питающей сети. Тут все понятно: повышение напряжения выводит из строя элементы первичной цепи, который состоит из высоковольтных электролитических конденсаторов, и выпрямителя, если они установлены без достаточного запаса по току и напряжению.
2. Некачественная сборка от неизвестного производителя. Все дело в том, что именитый производитель не жалеет деньги на детали для блока питания. Большинство дешевых аналогов используют запчасти из заводского брака, некалиброванные транзисторы, с большим разбросом параметров. Кроме того, хороший производитель всегда предусматривает в схеме защиту цепей, например, термистор в блоке питания компьютера, который отвечает именно за скачки тока при включении ПК. При превышении пределов по току, сопротивление термистора падает, при этом выгорает предохранитель, но, как правило, все остальные детали остаются невредимыми.
3. Перегрузка БП мо мощности. Это достаточно частая причина поломки, когда максимальная мощность блока питания значительно меньше, чем совокупная мощность установленных в ПК устройств.
4. Общая запыленность БП может привести к короткому замыканию между дорожками платы или другими деталями, так как пыль является неплохим проводником. Кроме того, пыль налипает на лопасти вентилятора и скорость его вращения значительно снижается. Что может привести к перегреву и без того, нагревающихся транзисторов, установленных на радиаторах.

Следует знать, что при повышении температуры, блок питания выдает значительно меньшую мощность, чем указано в паспорте, что может привести к его перегрузке и срабатыванию защиты.

Самостоятельный ремонт БП

Изначально говорилось о том, что некоторые поломки блока питания можно исправить в домашних условиях, не имея специальных знаний и аппаратуры. В любом случае, для ремонта вам понадобятся паяльник, мультиметр, отвертки, изолента и канцелярский нож.

Перед началом ремонтных работ, ПК следует обесточить и демонтировать БП из компьютера. После чего вывинтить болтики и снять крышку с блока питания.

Так выглядит расположение деталей на плате БП

Если вы не имеете понятия о напряжении, токе и использовании мультиметра, а также не имеете опыта в работе с высоким напряжением, то лучше всего, .

1. Если блок питания не запускается и отсутствует выходные напряжения, то следует проверить конденсаторы фильтра и исправность транзисторов в первичной цепи. Кроме того, если был скачек напряжения, то следует проверить термистор и предохранитель. Неисправные конденсаторы при такой поломке может раздуть и это видно невооруженным глазом. Термистор, как правило, обугливается, а предохранитель не звонится мультиметром.
   

   Транзисторы перед проверкой следует выпаивать, но для этого их необходимо снять с радиаторов. При замене конденсаторов важно соблюдать полярность.

2. Если неисправность не обнаружена, то проверьте напряжение на конденсаторах выпрямителя. Оно должно составлять 310 В. Если его нет, то следует проверить все детали выпрямителя.
3. Если не крутится вентилятор, то следует проверить его работоспособность. Если неисправность не выявлена, то проверьте наличие питания вентилятора. Отсутствие +12 В говорит об вышедшей из строя диодной сборке выпрямителя, проблемах с дросселем. Причиной отсутствия вращения вентилятора может быть выгоревший терморезистор в блоке питания компьютера. Проверять диоды, необходимо выпаивая из платы.
   

   Важно знать, что на радиаторах установлены не только транзисторы из первичной цепи, но и диоды Шоттки во «вторичке», которые находятся в выпрямителе.

4. Если не происходило дополнительной установки оборудования, а внезапно БП стал выключаться от перегрузки, то следует отключить его от всех нагрузок, кроме одной, и произвести запуск практически в холостом режиме. Если это не помогает, то, проблема в силовом трансформаторе, который следует заменить.

И последнее: если ремонт БП выходит за рамки представленного материала в этой публикации, то лучше всего приобрести новый или доверить ремонтные работы специалистам. Если у вас возникли неразрешенные проблемы с работой ПК, то смело обращайтесь к специалистам нашей компании, мы всегда готовы взяться за любую сложную работу. Работаем как по городу Челябинску, так и по области.

Ремонт источников питания ПК. Общая методика и рекомендации по ремонту источников питания персональных компьютеров.

Многие считают, что ремонт блоков питания персональных компьютеров (ПК) можно поручить начинающему специалисту по ремонту электронной техники не имеющему опыта в этой области. Но источник питания современного (ПК) представляет собой достаточно сложное радиоэлектронное устройство, ремонт которого можно осуществлять, только зная принципы его построения и работы (и естественно, владея навыками нахождения и устранения дефек-тов в радиоэлектронных устройствах).

Источник питания представляет собой достаточно сложное радиоэлектронное устройство, ремонт которого можно осуществлять, только зная принципы его построения и работы (и естественно, владея навыками нахождения и устранения дефек-тов в радиоэлектронных устройствах). При ремонте рекомендуется комплексное использование всех доступ-ных способов поиска неисправностей. Необходимо помнить, что источник импульсного питания не работает без нагрузки, подсоединение к сети долж-но происходить только через развязывающий трансформатор и помните, что лабораторный автотрансформатор (ЛАТР) развязывающим трансформатором не является.

Практика показывает, из всех элементов системного блока персонального компьютера (ПК) наиболь-шее число отказов приходится на блоки питания. Наибольшее число отка-зов блоков питания обычно связано с «человеческим фактором» т. е. с неисправностями, к ко-торым относится ошибочное подключение напряжения питания, включение блока в сеть с неправильно установленным переключателем напряжения питания (переключатель установ-лен на 115В, а включается блок питания в сеть 220В, а в результате взрыв конденсаторов низкочастотного фильтра, сгоранием термистора, предохранителя). Поэтому перед первым включением источника питания обратите внимание на положение пере-ключателя типа питающей сети (рекомендуется сразу адаптировать аппарат под нашу сеть, исключив (методом выпаивания) все элементы, влекущие возможность ошибочного включения источника).

Всегда любой ремонт начинается с очень внимательного предварительного внешнего осмотра ремонтируемого объекта. В большинстве случаев это позволяет отремонтировать блок питания даже при отсутствии достаточной информации. При осмотре необходимо обращать внимание на исправность предохранителей и на любое изменение внешнего вида элементов электрической схемы (цвета корпуса элемента, вздутость корпуса, обрывы соединений и др.). При определении неисправного элемента следует об-ратить внимание на исправность всех элементов, подключенных именно к этой цепи. Ремонт следует проводить технически исправными приборами, с исполь-зованием низковольтных паяльников, питающихся через разделительный трансформатор. Нежелательно производить ремонт без развязывающего трансформатора и нагрузки. Для блока питания мощностью 200 Вт рекомендуется использовать для источника питания +5 В нагрузку сопротивлением 4,8 Ом (50 Вт), а для источника +12В нагрузку 14 Ом (12 Вт), в качестве достаточной нагруз-ки источника питания по каналу +12В могут быть использованы автомобильные лампочки на 12 В.

Во время пробных включений источника питания (во время ремонта и после проведения его ремонта) рекомендуется вместо предохранителя включить лампу накаливания на 250В/100Вт. Этот прием дает реальный шанс не пожечь силовые транзисторы высокочастотного преобразователя. Если при включении питания лампа будет гореть тускло, то можно установить предохрани-тель на место, а в случае яркого свечения лампы, питание необходимо выключить и продолжить поиски неисправности.

Проявления неисправности блока питания, которые могут иметь место при неисправности блока питания, могут быть очевидными и неочевидные. Например, компьютер вообще не работает, появление дыма и запаха при включении питания, сгорает предохранитель на распределительном щите и др.. Неочевидные причины неисправности - для определения неисправного эле-мента требуют дополнительной диагностики системы, т. к. явно не проявляют себя, но тем не менее они влияют на работоспособность источника питания. Например, мы видим ошибки системы, которые не указывают на неисправность блока питания:

Различного рода ошибки и зависания при включении электропитания;

Хаотически возникающие ошибки четности данных и другие ошибки оперативной памяти;

Одновременная остановка жесткого диска и вентилятора, перегрев компьютера из-за выхода из строя вентилятора (из-за того, что нет +12 В);

- «удары» электрического тока во время прикосновения рукой к корпусу ком-пьютера или к разъемам;

Небольшие статические разряды, нарушающие работу сети.

Ранняя подача сигнала «Пита-ние в норме» (из-за неисправности в цепи формирования этого сигнала) может приводить к искажениям CMOS-памяти (наиболее часто встречающиеся типовые неисправности, непосредственно связанные с нарушением рабо-тоспособности источника питания системного блока ПК см. в табл. 1). Выходные напряжения желательно проверять цифровым мультиметром, обеспечивающим необходимую точность измерений.

Таблица 1.

Стандартная последовательность действий по ремонту блока питания (БП):

1) В выключен-ном состоянии источник внимательно осмотреть (особое внимание обра-тить на состояние всех электролитических конденсаторов - они не должны быть вздуты).

2) Проверить исправность предохранителя и элементов входного фильтра БП.

3) Прозвонить на короткое замыкание или обрыв диоды выпрями-тельного моста (эту операцию, как и многие другие, можно выполнить, не вы-паивая диоды из платы). При этом в остальных случаях надо быть уверен-ным, что проверяемая цепь не шунтируется обмотками трансформатора или резистором (в подозрительных случаях, элемент схемы необходимо выпаивать и проверять отдельно).

4) Проверить исправность выходных цепей: электролитических конденсаторов низкочастотных филь-тров, выпрямительных диодов и диодных сборок.

5) Проверить силовые транзисторы высокочастотного преобразователя и тран-зисторов каскада управления. Обязательно проверить возвратные диоды, включенные параллельно электродам коллектор-эмиттер силовых транзисторов.

Эти действия, дают положительный результат в обнаружении только следствия неработоспособности всего блока, но причина неисправности в большинстве случаев находится гораздо глубже. Например, неисправность силовых транзисторов может быть следствием: неисправности цепей схемы за-щиты и контроля, нарушения цепи обратной связи, неисправности ШИМ-преобразователя, выхода из строя демпфирующих RC-цепочек или, межвитковый пробой в силовом трансформаторе. Поэтому если удается найти неисправный элемент, то желательно пройти все этапы проверок, перечисленные выше (т. к. предохранитель сам по себе ни-когда не сгорает, а пробитый диод в выходном выпрямителе станет причиной «смерти» ещё и силовых транзисторов высокочастотного преобразователя.

Проверка работоспособности шим-контроллера.

Шим-контроллер считают «сердцем» источников питания. Долгое время использовали микросхему TL494, а затем и ее аналоги (MB3759, KA7500B … KA3511, SG6105 и др.). Проверку работоспособности такой микросхемы, например, TL494 (рис. 1) можно произвести, не включая блок питания. При этом микросхему необходимо запитать от вне-шнего источника напряжением +9В..+20В. Напряжение подается на вывод 12 относительно выв. 7 желательно через маломощный выпрямительный диод. Все измерения тоже должны проводиться относительно выв. 7. При подаче питания на микросхему контролируем напряжение на выв. 5. Оно должно быть +5В (±5%) и быть стабильным при изменении напряжения питания на выв. 12 в пределах +9В..+20В. В противном случае не исправен внутренний стабилизатор напряжения микросхемы. Далее осциллогра-фом смотрим напряжение на выв. 5. Оно должно быть пилообразной формы амплитудой 3,2В (рис. 2). Если сигнал отсутствует или иной формы, то проверить целостность конденсатора и резистора, подключенных к выв. 5 и выв. 6 соответственно. В случае исправности этих элементов микросхему необходимо заменить. После этого проверяем наличие управляющих сигна-лов на выходе микросхемы (выв. 8 и выв. 11). Они должны соответствовать осциллограммам, приведенным на рис. 6.2. Отсутствие этих сигналов так же говорит о неисправности микросхемы. В случае успешного прохождения ис-пытаний микросхема считается исправной.

Рис. 2

Проверка работоспособности высокочастотного преобразователя

После того как все элементы будут проверены и заменены на исправные, можно включить блок питания и проверить наличие напряжения +310В на электролитических конденсаторах CI, C2 (рис. 3). Это напряжение долж-но быть результатом суммы двух напряжений последовательно включенных конденсаторов.

В работоспособности высокочастотного преобразователя можно убедиться, посмотрев форму напряжения на коллекторе транзистора Q2 (рис. 3). При этом нужно соблюдать большую осторожность (блок питания обязательно должен быть включен через развязывающий трансформатор). Общий провод осциллографа не должен быть подключен к шине общего провода блока пи-тания. Щупы осциллографа подключаются только к транзистору Q2, общий — к эмиттеру, сигнальный - к коллектору. Форма напряжения должна соот-ветствовать осциллограмме, приведенной на рис. 4.

Рис. 4. Осциллограмма на транзисторе Q2

Корректор коэффициента мощности можно рассматривать как автономное устройство в источнике питания. Проверку работоспособности достаточно просто оценить по выходному напряжению корректора. Наличие на-пряжения порядка 400В на выходе корректора позволяет судить о его ис-правности. Отклонение выходного напряжения от указанной величины предполагает дальнейшую проверку работоспособности устройства. В табл. 2 приводятся ориентировочные данные напряжений на отдельных выво-дах микросхемы TDA16888 при нормальной работе корректора.

Таблица 2.

* Сигнал PFC OUT имеет импульсную форму, в таблице указаны значения минимальной и максимальной амплитуды импульсного сигнала.

Дополнительно удостовериться в правильности функционирования кор-ректора можно также по наличию осциллограмм выходного напряжения на выводе PFC OUT микросхемы, на затворе и истоке ключевого транзистора в виде последовательности импульсов. Выпрямленную синусоиду напряже-ния сети можно наблюдать на выводе PFC IAC.

Проверка регулируемого стабилизатора (микросхема TL431).

Микросхема TL431 представляет собой прецизионный стабилитрон с регу-лируемым напряжением стабилизации. Условное обозначение стабилитрона приведено на рис. 5, а его функциональная схема — на рис. 6.

Ниже приведены основные электрические параметры стабилитрона:

• максимальное напряжение «катод-анод» (V^,) 37B;
• минимальное напряжение стабилизации (V ref = V ka) 2.5B;
• максимальный ток катода (i ka) 150мА.

Проверка оптопар.

Для проверки оптопар на входную часть (светоизлучающую) подается на-пряжение от внешнего источника питания. При этом контролируется сопро-тивление перехода, как правило, коллектор-эмиттер в приемной части. У ис-правной оптопары сопротивление перехода коллектор-эмиттер значительно меньше при включенном питании (несколько сотен ом), чем при выключен-ном. Неизменное сопротивление перехода коллектор-эмиттер свидетельс-твует о неисправности оптопары.

Проверка конденсаторов.

Неисправные конденсаторы могут выявляться в процессе внешнего осмот-ра неисправного блока питания. Следует обращать внимание на трещины в корпусе, подтеки электролита, коррозию у выводов, нагревание корпуса конденсатора при работе. Неплохой проверкой может быть параллельное подключение к проверяемому заведомо исправного конденсатора. Отсутс-твие такой информации говорит о необходимости выпаивания подозритель-ного конденсатора. Прибор, включенный в режим измерения сопротивления, устанавливают в верхний предел. При тестировании проверяют способность конденсатора к процессам заряда и перезаряда. Проверку удобно проводить стрелочным прибором. В процессе заряда стрелка прибора отклоняется к нулевой отмет-ке, а затем возвращается в исходное состояние (бесконечно большого сопро-тивления). Чем больше емкость конденсатора, тем более длительный процесс заряда. В «утечном» конденсаторе процесс заряда продолжается процессом разряда, т.е. последующим процессом уменьшения сопротивления. Цифровой мультиметр при проверке конденсаторов издает звуковой сигнал. Если сигнала нет, конденсатор неисправен.

Проверка термисторов.

Сопротивление термисторов (терморезисторов) значительно изменяется с изменением температуры. В источни-ках питания, как правило, используются термисторы, сопротивление кото-рых при нормальной температуре составляет единицы Ом, с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления, поэтому при нагревании сопротивление исправного термистора должно уменьшаться. Проверку термисторов осуществляют при нормальной тем-пературе и при повышенной. Повышенной температуры можно добиться, нагревая корпус термистора, например, с помощью паяльника или лампы.

Если блок питания вашего компьютера вышел из строя, не спешите расстраиваться, как показывает практика, в большинстве случаев ремонт может быть выполнен своими силами. Прежде чем перейти непосредственно к методике, рассмотрим структурную схему БП и приведем перечень возможных неисправностей, это существенно упростит задачу.

Структурная схема

На рисунке показано изображение структурной схемы типичной для импульсных БП системных блоков.

Указанные обозначения:

• А – блок сетевого фильтра;
• В – выпрямитель низкочастотного типа со сглаживающим фильтром;
• С – каскад вспомогательного преобразователя;
• D – выпрямитель;
• E – блок управления;
• F – ШИМ-контроллер;
• G – каскад основного преобразователя;
• H – выпрямитель высокочастотного типа, снабженный сглаживающим фильтром;
• J – система охлаждения БП (вентилятор);
• L – блок контроля выходных напряжений;
• К – защита от перегрузки.
• +5_SB – дежурный режим питания;
• P.G. – информационный сигнал, иногда обозначается как PWR_OK (необходим для старта материнской платы);
• PS_On – сигнал управляющий запуском БП.

Распиновка основного коннектора БП

Для проведения ремонта нам также понадобится знать распиновку главного штекера БП (main power connector), она показана ниже.

Для запуска блока питания необходимо провод зеленого цвета (PS_ON#) соединить с любым нулевым черного цвета. Сделать это можно при помощи обычной перемычки. Заметим, что у некоторых устройств цветовая маркировка может отличаться от стандартной, как правило, этим грешат неизвестные производители из поднебесной.

Нагрузка на БП

Необходимо предупредить, что без нагрузки существенно сокращает их срок службы и даже может стать причиной поломки. Поэтому мы рекомендуем собрать простой блок нагрузок, его схема показана на рисунке.

Схему желательно собирать на резисторах марки ПЭВ-10, их номиналы: R1 – 10 Ом, R2 и R3 – 3,3 Ом, R4 и R5 – 1,2 Ом. Охлаждение для сопротивлений можно выполнить из алюминиевого швеллера.

Подключать в качестве нагрузки при диагностике материнскую плату или, как советуют некоторые «умельцы», HDD и СD привод нежелательно, поскольку неисправный БП может вывести их из строя.

Перечень возможных неисправностей

Перечислим наиболее распространенные неисправности, характерные для импульсных БП системных блоков:

• перегорает сетевой предохранитель;
• +5_SB (дежурное напряжение) отсутствует, а также больше или меньше допустимого;
• напряжения на выходе блока питания (+12 В, +5 В, 3,3 В) не соответствуют норме или отсутствуют;
• нет сигнала P.G. (PW_OK);
• БП не включается дистанционно;
• не вращается вентилятор охлаждения.

Методика проверки (инструкция)

После того, как блок питания снят с системного блока и разобран, в первую очередь, необходимо произвести осмотр на предмет обнаружения поврежденный элементов (потемнение, изменившийся цвет, нарушение целостности). Заметим, что в большинстве случаев замена сгоревшей детали не решит проблему, потребуется проверка обвязки.

Если таковы не обнаружены, переходим к следующему алгоритму действий:

• проверяем предохранитель. Не стоит доверять визуальному осмотру, а лучше использовать мультиметр в режиме прозвонки. Причиной, по которой выгорел предохранитель, может быть пробой диодного моста, ключевого транзистора или неисправность блока, отвечающего за дежурный режим;

• проверка дискового термистора. Его сопротивление не должно превышать 10Ом, если он неисправен, ставить вместо него перемычку крайне не советуем. Импульсный ток, возникающий в процессе заряда конденсаторов, установленных на входе, может стать причиной пробоя диодного моста;

• тестируем диоды или диодный мост на выходном выпрямителе, в них не должно быть обрыва и КЗ. При обнаружении неисправности следует подвергнуть проверке установленные на входе конденсаторы и ключевые транзисторы. Поступившее на них в результате пробоя моста переменное напряжение, с большой вероятностью, вывело эти радиодетали из строя;

• проверка входных конденсаторов электролитического типа начинается с осмотра. Геометрия корпуса этих деталей не должна быть нарушена. После этого измеряется емкость. Нормальным считается, если она не меньше заявленной, а расхождение между двумя конденсаторами в пределах 5%. Также проверке должны быть подвергнуты запаянные параллельно входным электролитам и выравнивающие сопротивления;

• тестирование ключевых (силовых) транзисторов. При помощи мультиметра проверяем переходы база-эмиттер и база-коллектор (методика такая же, как при ).

Если найден неисправный транзистор, то прежде, чем впаивать новый, необходимо протестировать всю его обвязку, состоящую из диодов, низкоомных сопротивлений и электролитических конденсаторов. Последние рекомендуем поменять на новые, у которых большая емкость. Хороший результат дает шунтирование электролитов при помощи керамических конденсаторов 0,1 мкФ;

• Проверка выходных диодных сборок (диоды шоттки) при помощи мультиметра, как показывает практика, наиболее характерная для них неисправность – КЗ;

• проверка выходных конденсаторов электролитического типа. Как правило, их неисправность может быть обнаружена путем визуального осмотра. Она проявляется в виде изменения геометрии корпуса радиодетали, а также следов от протекания электролита.

Не редки случаи, когда внешне нормальный конденсатор при проверке оказывается негодным. Поэтому лучше их протестировать мультиметром, у которого есть функция измерения емкости, или использовать для этого специальный прибор.

Видео: правильный ремонт блока питания ATX.
https://www.youtube.com/watch?v=AAMU8R36qyE

Заметим, что нерабочие выходные конденсаторы – самая распространенная неисправность в компьютерных блоках питания. В 80% случаев после их замены работоспособность БП восстанавливается;

• проводится измерение сопротивления между выходами и нулем, для +5, +12, -5 и -12 вольт этот показатель должен быть в пределах, от 100 до 250 Ом, а для +3,3 В в диапазоне 5-15 Ом.

Доработка БП

В заключение дадим несколько советов по доработке БП, что позволит сделать его работу более стабильной:

• во многих недорогих блоках производители устанавливают выпрямительные диоды на два ампера, их следует заменить более мощными (4-8 ампер);
• диоды шоттки на каналах +5 и +3,3 вольт также можно поставить помощнее, но при этом у них должно быть допустимое напряжение, такое же или большее;
• выходные электролитические конденсаторы желательно поменять на новые с емкостью 2200-3300 мкФ и номинальным напряжением не менее 25 вольт;
• бывает, что на канал +12 вольт вместо диодной сборки устанавливаются спаянные между собой диоды, их желательно заменить на диод шоттки MBR20100 или аналогичный;
• если в обвязке ключевых транзисторов установлены емкости 1 мкФ, замените их на 4,7-10 мкФ, рассчитанные под напряжение 50 вольт.

Такая незначительная доработка позволит существенно продлить срок службы компьютерного блока питания.

Часто в различных источниках питания возникает задача ограничить стартовый бросок тока при включении. Причины могут быть разные – быстрый износ контактов реле или выключателей, сокращение срока службы конденсаторов фильтра итд. Такая задача недавно возникла и у меня. В компьютере я использую неплохой серверный блок питания, но за счет неудачной реализации секции дежурного режима, происходит сильный ее перегрев при отключении основного питания. Из-за этой проблемы уже 2 раза пришлось ремонтировать плату дежурного режима и менять часть электролитов, находящихся рядом с ней. Решение было простое – выключать блок питания из розетки. Но оно имело ряд минусов – при включении происходил сильный бросок тока через высоковольтный конденсатор, что могло вывести его из строя, кроме того, уже через 2 недели начала обгорать вилка питания блока. Решено было сделать ограничитель бросков тока. Параллельно с этой задачей, у меня была подобная задача и для мощных аудио усилителей. Проблемы в усилителях те же самые – обгорание контактов выключателя, бросок тока через диоды моста и электролиты фильтра. В интернете можно найти достаточно много схем ограничителей бросков тока. Но для конкретной задачи они могут иметь ряд недостатков – необходимость пересчета элементов схемы для нужного тока; для мощных потребителей – подбор силовых элементов, обеспечивающих необходимые параметры для расчетной выделяемой мощности. Кроме того, иногда нужно обеспечить минимальный стартовый ток для подключаемого устройства, из-за чего сложность такой схемы возрастает. Для решения этой задачи есть простое и надежное решение – термисторы.

Рис.1 Термистор

Термистор – это полупроводниковый резистор, сопротивление которого резко изменяется при нагреве. Для наших целей нужны термисторы с отрицательным температурным коэффициентом – NTC термисторы. При протекании тока через NTC термистор он нагревается и его сопротивление падает.

Рис.2 ТКС термистора

Нас интересуют следующие параметры термистора:

Сопротивление при 25˚С

Максимальный установившийся ток

Оба параметра есть в документации на конкретные термисторы. По первому параметру мы можем определить минимальный ток, который пройдет через сопротивление нагрузки при подключении ее через термистор. Второй параметр определяется максимальной рассеиваемой мощностью термистора и мощность нагрузки должна быть такой, что бы средний ток через термистор не превысил это значение. Для надежной работы термистора нужно брать значение этого тока меньшее на 20 процентов от параметра, указанного в документации. Казалось бы, что проще – подобрать нужный термистор и собрать устройство. Но нужно учитывать некоторые моменты:

1. Термистор достаточно долго остывает. Если выключить устройство и сразу включить опять, то термистор будет иметь низкое сопротивление и не выполнит свою защитную функцию.
2. Нельзя соединять термисторы параллельно для увеличения тока – из-за разброса параметров ток через них будет сильно различаться. Но вполне можно соединять нужное к-во термисторов последовательно.
3. При работе происходит сильный нагрев термистора. Греются также элементы рядом с ним.
4. Максимальный установившийся ток через термистор должен ограничиваться его максимальной мощностью. Этот параметр указан в документации. Но если термистор используется для ограничения коротких бросков тока (например, при первоначальном включении блока питания и зарядке конденсатора фильтра), то импульсный ток может быть больше. Тогда выбор термистора ограничен его максимальной импульсной мощностью.

Энергия заряженного конденсатора определяется формулой:

E = (C*Vpeak²)/2

где E – энергия в джоулях, C – емкость конденсатора фильтра, Vpeak – максимальное напряжение, до которого зарядится конденсатор фильтра (для наших сетей можно взять значение 250В*√2 = 353В).

Если в документации указана максимальная импульсная мощность, то исходя из этого параметра можно подобрать термистор. Но, как правило, этот параметр не указан. Тогда максимальную емкость, которую безопасно можно зарядить термистором, можно прикинуть по уже рассчитанным таблицам для термисторов стандартных серий.

Я взял таблицу с параметрами термисторов NTC фирмы Joyin. В таблице указаны:

Rном - номинальное сопротивление термистора при температуре 25°С

Iмакс - максимальный ток через термистор (максимальный установившийся ток)

Смакс - максимальная емкость в тестовой схеме, которую разряжают на термистор без его повреждения (тестовое напряжение 350v)

Как проводится тестовое испытание, можно посмотреть на седьмой странице.

Несколько слов о параметре Смакс – в документации показано, что в тестовой схеме конденсатор разряжается через термистор и ограничительный резистор, на котором выделяется дополнительная энергия. Поэтому максимальная безопасная емкость, которую сможет зарядить термистор без такого сопротивления, будет меньше. Я поискал информацию в зарубежных тематических форумах и посмотрел типовые схемы с ограничителями в виде термисторов, на которые приведены данные. Исходя из этой информации, можно взять коэффициент для Смакс в реальной схеме 0.65, на который умножить данные из таблицы.

Таблица параметров NTC термисторов фирмы Joyin

Соединяя несколько одинаковых NTC термисторов последовательно, мы уменьшаем требования к максимальной импульсной энергии каждого из них.

Приведу пример. Например, нам необходимо подобрать термистор для включения блока питания компьютера. Максимальная мощность потребления компьютера – 700 ватт. Мы хотим ограничить стартовый ток величиной 2-2.5А. В блоке питания установлен конденсатор фильтра 470мкФ.

Считаем действующее значение тока:

I = 700Вт/220В = 3.18А

Как писал выше, для надежной работы термистора, выберем максимальный установившийся ток из документации на 20% больше этой величины.

Iмакс = 3.8А

Считаем нужное сопротивление термистора для стартового тока 2.5А

R = (220В*√2)/2.5А = 124 Ом

Из таблицы находим нужные термисторы. 6 штук последовательно включенных термисторов JNR15S200L подходят нам по Iмакс , общему сопротивлению. Максимальная емкость, которую они могут зарядить будет равна 680мкФ*6*0.65=2652мкФ, что даже больше, чем нам нужно. Естественно, при понижении Vpeak , понижаются и требования к максимальной импульсной мощности термистора. Зависимость у нас от квадрата напряжения.

И последний вопрос по поводу выбора термисторов. Что, если мы подобрали необходимые по максимальной импульсной мощности термисторы, но они нам не подходят по Iмакс (постоянная нагрузка для них слишком велика), либо в самом устройстве нам не нужен источник постоянного нагрева? Для этого мы применим простое решение – добавим в схему еще один выключатель параллельно термистору, который включим после зарядки конденсатора. Что я и сделал в своем ограничителе. В моем случае параметры такие – максимальная мощность потребления компьютера 400вт, ограничение стартового тока – 3.5А, конденсатор фильтра 470мкФ. Я взял 6 штук термисторов 15d11 (15 ом). Схема приведена ниже.

Рис. 3 Схема ограничителя

Пояснения по схеме. SA1 отключает фазовый провод. Светодиод VD2 служит для индикации работы ограничителя. Конденсатор C1 сглаживает пульсации и светодиод не мерцает с частотой сети. Если он вам не нужен, то уберите из схемы C1, VD6, VD1 и просто соедините параллельно светодиод и диод по аналогии элементов VD4, VD5. Для индикации процесса зарядки конденсатора, параллельно термисторам включен светодиод VD4. В моем случае при зарядке конденсатора блока питания компьютера, весь процесс занимает менее секунды. Итак, собираем.

Рис.4 Набор для сборки

Индикацию питания я собрал непосредственно в крышке от выключателя, выкинув из нее китайскую лампу накаливания, которая бы прослужила недолго.

Рис. 5 Индикация питания

Рис.6 Блок термисторов

Рис. 7 Собранный ограничитель

На этом можно было бы закончить, если бы через неделю работы не вышли из строя все термисторы. Выглядело это так.

Рис. 8 Выход из строя NTC термисторов

Несмотря на то, что запас по допустимой величине емкости был очень большой – 330мкФ*6*0.65=1287мкФ.

Термисторы брал в одной известной фирме, причем разных номиналов – все брак. Производитель неизвестен. Либо китайцы заливают в большие корпуса термисторы меньших диаметров, либо качество материалов очень плохое. В итоге купил даже меньшего диаметра - SCK 152 8мм. То же Китай, но уже фирменные. По нашей таблице допустимая емкость 100мкФ*6*0.65=390мкФ, что даже немного меньше, чем нужно. Тем не менее, все работает отлично.

Главная » Плиты, духовки » Ремонт блока питания компьютера. Перегорел входной предохранитель в блоке питания