0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Ремонт блока питания компьютера своими руками

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

Устройство импульсного БП ATX

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.

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

Выход из строя блока питания – это одна из наиболее распространённых поломок современных LED телевизоров. Причина данной неисправности может быть вызвана множеством факторов, но среди них можно выделить 4 основных:

  1. Нестабильное напряжение. Если напряжение в розетке постоянно «скачет», то оно способно не только ухудшить работу телевизора, но также привести к износу его комплектующих.
  2. Короткое замыкание. Вызывает перегорание БП или других составляющих ТВ.
  3. Сгоревший сетевой предохранитель. В этом случае не будет светиться индикатор дежурного режима.
  4. Износ конденсаторов со временем. Очень распространённая проблема, которая никак не зависит от внешних факторов. Изношенные конденсаторы можно определить по их вздутию.

Алгоритм поиска поломки и её ремонт

Ремонт телевизоров и другого бытового и промышленного оборудования может быть выгодным и экономично обоснованным, но только при условии, что вы обладаете минимальной технической грамотностью и хорошо знакомы со всеми соответствующими мерами предосторожности. Не каждый любитель сможет отремонтировать блок питания. Это совсем непростое и небезопасное занятие.

Но если вы всё-таки чувствуете в себе уверенность и желание разобраться в причинах неработоспособности своего телевизора, в частности, провести проверку его блока питания, ты мы предложим вам выполнить такую последовательность действий:

  1. Выключите телеприёмник из сети и проверьте саму розетку: проблема может быть в нестабильном напряжении сети либо в неисправности самой розетки (или удлинителя).
  2. Разрядите высоковольтный конденсатор на плате, чтобы не было короткого замыкания в дальнейшем (его можно просто замкнуть изолирующей отвёрткой, тестером или поднести к нему лампочку на пару секунд).
  3. Если с питанием в системе всё хорошо, то следующим шагом будет прозвон дежурного источника питания, в котором, как писалось ранее, напряжение должно поддерживаться на уровне 5 вольт. Если меньше – нужно будет проверять конденсаторы.
  4. Теперь проверьте предохранитель – часто из-за временной перегрузки или вследствие замыкания в цепях сетевого напряжения эта деталь может просто перегореть.
  5. Теперь демонтируйте корпус телевизора и достаньте системную плату.

Действительной причиной сбоя работы предохранителей могут быть скачки напряжения, резкое отключение, удары молнии или случайный сбой в электросети. Важно! Проводить замену перегоревшего предохранителя можно только на деталь того же номинала, который рекомендует производитель электронного устройства!

После этого положите плату на ровную поверхность и проведите визуальный осмотр:

  • Проверьте саму плату на наличие кольцевых трещин;
  • Специальным прибором для измерения напряжения (тестером) проверьте каждый резистор, транзистор, электролитический конденсатор, диод;
  • Внимательно осмотрите все паяльные области, непрерывность травли дорожек, имеются ли пробои, разрывы и т.д.
Читать еще:  Стойка под дополнительные приборы своими руками

Если вы заметили потемневший или треснувший резистор – его нужно будет заменить. Сопротивление этих элементов со значениями в диапазоне от 0 до ∞ – это тоже признак их неработоспособности. Если на плате есть конденсаторы со вздутой верхней крышкой – их также придётся заменить.

Работу кремниевых диодов можно проверить двумя способами:

  • Выпаять из платы и проверить напряжение тестером (в режиме с пределом в 20 кОм): в прямом направлении значение должно быть 3-6 кОм, в обратном направлении – ∞;
  • Запаянные диоды проверяют мультиметром в режиме измерения падения напряжения – значение должно быть до 0,7 V (если напряжение 0 или близко к тому, то элемент всё-таки придётся выпаивать и проверять первым способом).

Биполярные транзисторы нужно проверить дважды: и в прямом, и в обратном направлениях.

Для проверки питающего напряжения импульсного БП сделайте следующее:

  1. Возьмите схему и 2 лампочки по 100 Ватт.
  2. Определите, где находится выходной каскад строчной развёртки.
  3. Отключите его и вместо него подключите лампочку.
  4. Найдите во вторичных цепях конденсатор фильтра питания и к нему подсоедините вторую лампочку, что создаст имитацию нагрузки.

Если лампочка загорелась, это говорит о том, что в блоке питания есть проблемы: во входных цепях, выпрямителе, сетевом, силовом конденсаторе или др. А вот если лампочка загорается, тухнет, а потом очень сабо светит, то блок питания в норме. А схема будет нужна для того, чтобы определить, где именно образовался разрыв.

Если питание отключено, и предохранитель не перегорел – то, скорее всего, неисправная цепь запуска (открытые пусковые резисторы), открытые плавкие резисторы (из-за коротких полупроводников), неисправные компоненты контроллера.

Диагностика проблем в импульсных источниках питания иногда усложняется из-за взаимозависимости компонентов, которые должны функционировать должным образом, чтобы любая часть источника питания чётко выполняла свою часть рабочего процесса.

В зависимости от конструкции SMPS может быть защищён или не защищён от перегрузки: одна модель может катастрофически выйти из строя при большой нагрузке, даже если имеется защитный предохранитель от короткого замыкания. В другом блоке питания могут выйти из строя устройства коммуникации (часто это транзисторы на 800 В).

Кроме того, такое оборудование может дать сбой при восстановлении питания после отключения электроэнергии. Этот момент является очень напряжённым: любой скачок мощности нежелателен. (Некоторые конструкции учитывают это и ограничивают скачок при включении).

Однако причина многих проблем сразу очевидна и имеет простые исправления – самым слабым звеном в их составе являются перегоревшие прерыватели транзистора или высохший конденсатор основного фильтра. Не думайте, что все проблемы, связанные с источником питания, всегда будут сложными и запутанными. В большинстве случаев нет.

Проверяем конденсаторы

Начинаю гуглить по моей проблеме на спец сайтах, посвященных ремонту БП ATX. И конечно же, проблема завышенного напряжения дежурки оказывается в банальном увеличении ESR электролитических конденсаторов в цепях дежурки. Ищем эти конденсаторы на схеме и проверяем их.

Вспоминаю о своем собранном приборе ESR метре

Самое время проверить, на что он способен.

Проверяю первый конденсатор в цепи дежурки.

ESR в пределах нормы.

Находим виновника проблемы

Жду, когда на экране мультиметра появится какое-либо значение, но ничего не поменялось.

Понимаю, что виновник, или по крайней мере один из виновников проблемы найден. Перепаиваю конденсатор на точно такой же, по номиналу и рабочему напряжению, взятый с донорской платы блока питания. Здесь хочу остановиться подробнее:

Если вы решили поставить в блок питания ATX электролитический конденсатор не с донора, а новый, из магазина, обязательно покупайте LOW ESR конденсаторы, а не обычные. Обычные конденсаторы плохо работают в высокочастотных цепях, а в блоке питания, как раз именно такие цепи.

Итак, я включаю блок питания и снова замеряю напряжение на дежурке. Наученный горьким опытом уже не тороплюсь ставить новый защитный стабилитрон и замеряю напряжение на дежурке, относительно земли. Напряжение 12 вольт и раздается высокочастотный свист.

Снова сажусь гуглить по проблеме завышенного напряжения на дежурке, и на сайте rom.by, посвященном как ремонту БП ATX и материнских плат так и вообще всего компьютерного железа. Нахожу свою неисправность поиском в типичных неисправностях данного блока питания. Рекомендуют заменить конденсатор емкостью 10 мкФ.

Читать еще:  Буфер в машину своими руками

Замеряю ESR на конденсаторе…. Жопа.

Результат, как и в первом случае: прибор зашкаливает. Некоторые говорят, мол зачем собирать какие-то приборы, типа вздувшиеся нерабочие конденсаторы итак видно – они припухшие, или вскрывшиеся розочкой

Да, я согласен с этим. Но это касается только конденсаторов большого номинала. Конденсаторы относительно небольших номиналов не вздуваются. В их верхней части нет насечек по которым они могли бы раскрыться. Поэтому их просто невозможно определить на работоспособность визуально. Остается только менять их на заведомо рабочие.

Итак, перебрав свои платы был найден и второй нужный мне конденсатор на одной из плат доноров. На всякий случай было измерено его ESR. Оно оказалось в норме. После впаивания второго конденсатора в плату, включаю блок питания клавишным выключателем и измеряю дежурное напряжение. То, что и требовалось, 5,02 вольта… Ура!

Измеряю все остальные напряжения на разъеме блока питания. Все соответствуют норме. Отклонения рабочих напряжений менее 5%. Осталось впаять стабилитрон на 6,3 Вольта. Долго думал, почему стабилитрон именно на 6,3 Вольта, когда напряжение дежурки равно +5 Вольт? Логичнее было бы поставить на 5,5 вольт или аналогичный, если бы он стоял для стабилизации напряжения на дежурке. Скорее всего, этот стабилитрон стоит здесь как защитный, для того, чтобы в случае повышения напряжения на дежурке, выше 6,3 Вольт, он сгорел и замкнул накоротко цепь дежурки, отключив тем самым блок питания и сохранив нашу материнскую плату от сгорания при поступлении на нее завышенного напряжения через дежурку.

Вторая функция этого стабилитрона, видать, защита ШИМ контроллера от поступления на него завышенного напряжения. Так как дежурка соединена с питанием микросхемы через достаточно низкоомный резистор, поэтому на 20 ножку питания микросхемы ШИМ поступает почти то же самое напряжение, что и присутствует у нас на дежурке.

Несколько слов о вентиляторах

Если вентилятор блока питания, бывшего в употреблении, сильно шумит, он, скорее всего, нуждается в смазке. Или, если он сильно изношен, в замене.

Больше всего это касается небольших вентиляторов диаметром 80 мм, которые устанавливаются на заднюю стенку блока питания.

Вентилятор диаметром 120-140 мм для обеспечения необходимого воздушного потока вращается с меньшей скоростью, поэтому шумит меньше.

В заключение отметим, что качественный блок питания имеет «умную» схему управления, которая управляет оборотами вентилятора в зависимости от температуры или нагрузки. Если температура радиаторов с силовыми элементами (или нагрузка) невелика, вентилятор вращаются с минимальными оборотами.

При повышении температуры или увеличении тока нагрузки обороты вентилятора увеличиваются. Это снижает шум.

Осмотр и диагностика

Вначале необходимо разобрать блок питания. Для этого понадобится только отвёртка и аккуратность. При выкручивании болтов не нужно трясти БП, чтобы поскорее установить проблему. Неаккуратное обращение с ним может привести к тому, что ремонт своими руками будет попросту бесполезен.

Для правильной постановки «диагноза» необходимо провести первичную диагностику, а также визуальный осмотр устройства. Поэтому в первую очередь необходимо обратить внимание на вентилятор блока питания. Если кулер не может свободно крутиться и застревает в определённом месте, то проблема явно заключается в этом.

Помимо вентилятора изделия, также следует осмотреть устройство в целом. После длительного срока службы в нём скапливается много пыли, которая оказывает негативный эффект и затрудняет нормальную работу БП. Поэтому следует в обязательном порядке почистить изделие от скопления пыли.

Также некоторые изделия выходят из строя из-за перепадов напряжения. Поэтому необходимо провести визуальный осмотр на предмет сгоревших деталей. Этот признак легко выявить по вздутию конденсаторов, потемнению текстолита, обугленности изоляции или оборванности проводов.

Как работает и выглядит БП, его компоненты

До 1970 годов, большинство бытовой электроники использовало источник питания типа силовой трансформатор, или выпрямитель, или конденсатор фильтра для преобразования линии переменного тока в различные уровни напряжения, необходимые для внутренних цепей. Многие из них даже не имели регулирования.

В наше время все телевизоры, мониторы, ПК, ноутбуки, видеокамеры, принтеры, факсы и даже определённое аудиооборудование используют импульсные источники питания.

Источники питания с коммутацией каналов или импульсные БП (SMPS) – это электронная схема, которая преобразует энергию используя:

  • Переключающие устройства, которые включаются и выключаются на высоких частотах;
  • Компоненты хранения, такие как катушки индуктивности или конденсаторы, для подачи питания, когда переключающее устройство находится в непроводящем состоянии.

Импульсные источники питания имеют высокую эффективность и широко используются в различном электронном чувствительном оборудовании, которое требует стабильности и эффективности электроснабжения.

Читать еще:  Венок своими руками. Мастер-классы

Импульсные БП классифицируют по типу входных и выходных напряжений. Вот четыре основные категории:

  • AC к DC;
  • DC в DC;
  • DC в AC;
  • AC к AC,

где AC – это переменный ток, а DC – это постоянный ток.

В постоянном токе электрический заряд течёт только в одном направлении. Электрический заряд переменного тока периодически меняет направление. Напряжение в цепях переменного тока также периодически меняется на обратное, поскольку ток меняет направление.

Большая часть современной цифровой электроники использует постоянный ток. Тем не менее важно понимать некоторые концепции переменного тока. Большинство наших домов подключены к сети переменного тока, поэтому, если вы планируете подключить к розетке электронное устройство, вам потребуется преобразовать переменный ток в постоянный.

Переменный ток имеет свои неоспоримо полезные свойства, такие как возможность преобразования уровней напряжения с помощью одного компонента (трансформатора), поэтому переменный ток был выбран в качестве основного средства передачи электроэнергии на большие расстояния.

Теперь давайте поймём принцип работы разных блоков питания. Обычный (линейный) источник питания использует трансформатор для изменения напряжения до необходимого уровня. Затем схема изменяет это на постоянный ток, гарантирует, что он чист и остаётся на должном уровне (выпрямление, фильтрация и регулирование). Проблема этой конструкции заключается в том, что приборы-трансформаторы частоты линии большие, тяжёлые и дорогие.

Ключом к работе импульсного источника питания является работа трансформатора на гораздо более высокой частоте, чаще всего за пределами слышимых частот. На более высоких частотах железный сердечник трансформатора больше не нужен, поэтому его конструкция более компактная, лёгкая и потенциально более стабильная, чем старый линейный дизайн.

Но чтобы совсем уж не углубляться в технические дебри, давайте перейдём к более ощутимым параметрам. Как внешне выглядит импульсный блок питания телевизора и из каких компонентов состоит его конструкция?

В современных моделях телевизоров блоки питания располагаются на системных платах, причём их там несколько, а точнее, чаще всего три:

  • Дежурный БП;
  • Блок инвертора;
  • Блок PFC.

Все эти компоненты имеют жёлто-чёрный окрас.

Дежурный БП – это тот прибор, который отвечает за свечение индикатора на передней панели телеприёмника. Он всегда поддерживает минимальное напряжение в 5 вольт, чтобы пользователь смог включить технику с пульта дистанционного управления.

Блок инвертора – этот системный компонент отвечает за подачу напряжения на инверторный преобразователь. Инверторы выдают довольно высокий уровень напряжения для питания (от 500 до 700 вольт) и освещают ваш ЖК-экран. Неисправная или повреждённая плата инвертора может вызвать искажение изображения, затемнить экран или помешать его включению. Если поломка случилась в блоке питания инвертора, то ваш телевизор сразу после включения будет переходить в дежурный режим.

Блок PFC – это компонент, отвечающий за коррекцию коэффициента мощности – отношения между кВт и кВА, потребляемых электрической нагрузкой, где кВт – это фактическая (активная) мощность нагрузки, а кВА – полная (номинальная) потребляемая мощность нагрузки, которая не вся используется в качестве эффективной энергии. Проще говоря, это мера того, насколько эффективно ток нагрузки преобразуется в полезную рабочую мощность.

При проектировании электронного блока питания с питанием от переменного тока требуется строго соблюдать ограничения PF и требования рабочих стандартов. Обычно это достигается введением схемы активной или пассивной коррекции коэффициента мощности (PFC) внутри источника питания.

Как видно из описания, блок питания телевизора – это не просто отдельный прибор, который можно легко заменить (хотя есть и такие модели телевизоров). Это целый узел, который состоит из нескольких компонентов, каждый из которых отвечает за своё направление в обеспечении приёмника напряжением определённой мощности.

Устранение неполадки

В первую очередь необходимо разрядить входные конденсаторы. Если этого не сделать, то в процессе ремонта возможно короткое замыкание или другие проблемы, которые приведут к более серьёзным поломкам. Для разрядки можно использовать низкоомный резистор, тестер или обычную лампочку, поднесённые к контактам на несколько секунд. После этого можно выпаивать повреждённые конденсаторы и заменить их рабочими с аналогичной мощностью.

Важно! Любой ремонт блока питания связан с рядом рисков. При неосторожных действиях вы можете нанести ещё больший вред телевизору или даже собственному здоровью. При любых сомнениях в собственных силах следует доверять процедуру починки опытному мастеру.

Видео урок от мастера подробно расскажет о всем процессе ремонта БП:

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector