Устройство и ремонт блока питания компьютера. Устройство блока питания компьютера

Устройство и ремонт блока питания компьютера

Устройство простейшего блока питания преобразует электричество переменного тока (AC), выходящее из настенной розетки, в четыре типа напряжения постоянного тока (DC), которые обычно использует компьютер. В дополнение к этому, блок питания (БП) также обеспечивает охлаждение настольного ПК вентилятором. Если фактические параметры не соответствуют вышеприведенным нормам, он выходит из строя, и тогда нужен ремонт блока питания.

Блоки питания ATX

Такие функции как «Режим энергосбережения» и «Спящий режим» становятся возможными благодаря источникам ATX, совместимым с материнскими платами. Они поддерживают низкоэнергетические режимы, которые позволяют временно записывать или кэшировать данные, когда компьютер находится в спящем режиме. Источники питания ATX поддерживают шесть настроек напряжения, которые включают в себя +5 вольт, -5 вольт, +12 вольт, -12 вольт +5 вольт в режиме ожидания и +3,3 вольта. Этот широкий диапазон реализуется внешним адаптером и внутренним источником питания (ИП).

Адаптер ноутбука преобразует электричество из розетки к внутреннему БП с параметрами, которые он может использовать. Обычно это более высокое постоянное напряжение, чем входное электропитание. Адаптер регулирует мощность, в основном от 10 до 18 вольт постоянного тока, после чего внутренний БП далее регулирует напряжение в соответствии с потребностями компьютера. С достижениями в области программного обеспечения также модернизируются режимы питания ПК. Например, практически все современные компьютеры поддерживают режим Power-Save или Sleep. Эти режимы позволяют отключить компьютер с программным обеспечением, а не использовать кнопку.

Источники энергии для ноутбуков

Устройство блока питания ноутбука немного отличается от используемого на настольном ПК. Питание входит в вилку на задней панели компьютера, которая соединяет его с металлическими дорожками внутри материнской платы. Они подключаются к регуляторам напряжения, которые выдают 5 вольт, 12 вольт, 3,3 вольта и напряжение ЦП. Они будут подключены к цилиндрическим конденсаторам, распределенным по всей материнской плате. Конденсаторы действуют как крошечные быстрые батареи, обеспечивая дополнительную мощность там, где это необходимо для поддержания постоянного напряжения во время высокого потребления.

Эти параметры нужно контролировать для проведения эффективного ремонта блока питания ноутбука своими руками. Обычно источник питания немного теплый. Если он горячий, то что-то не так с ним или с компонентом на материнской плате.

Конденсаторы можно увидеть через вентиляционные зазоры в блоке питания. Важно посмотреть верхнюю часть их. Если она плоская и блестящая, то все в порядке. Если она неровная, имеет более темный цвет или жидкость, поступающую из нее, то это признаки неисправного конденсатора, и тогда необходим срочный ремонт блока питания. Специалисты не рекомендуют открывать компьютерный ИП, если пользователь не имеет соответствующих знаний.

Диагностика энергопитающих систем

Самая быстрая диагностика — просто заменить ИП, а затем пронаблюдать, как ведет себя система. Но прежде, чем это выполнить, нужно сделать несколько тестов. Сначала нужно проверить линию питания ЦП. Нет смысла заменять БП, когда есть короткое замыкание в линии питания ЦП. Для этого можно использовать мультиметр и проверить сопротивление 4-контактного вспомогательного разъема. Обычно сопротивление в разъеме на материнской плате близко к бесконечности. Когда мультиметр подключен в первый раз, он будет показывать 150 Ом, а затем быстро вырастет до бесконечности. Это нормально, и так оно и должно быть на материнской плате, на которой отсутствует питание.

Второе, что нужно проверить — это сопротивление процессора. Обычно оно составляет около 7 Ом или более. То, что меньше 4 Ом, указывает на ошибку ЦП, чтобы ее устранить, нужно выполнить ремонт блока питания. Ошибка ЦП иногда может выглядеть как ошибка БП, когда система отключается сразу же после включения. Это происходит потому, что ИП имеет защиту от короткого замыкания и не запускается вообще, если короткое замыкание находится на любых линиях электропередачи.

Проверка выходного напряжения показывает, соответствует ли оно допустимому диапазону. При этом измеряется напряжения ИП с подключенным к нагрузке, что означает тестирование, когда блок в системе подключен к материнской плате и периферийным устройствам.

Перегруженные блоки электропитания

Слабый источник может помешать планам пользователя увеличить мощность машины. Некоторые системы спроектированы с мощными ИП для будущего расширения. Однако некоторые слабые системы с самого начала не могут адекватно обслуживать энергоемкие процессы, и пользователю время от времени придется выполнять ремонт блока питания gs.

Рейтинг мощности может иногда быть обманчив. Не все 300-ваттные поставки соответствуют своей мощности. Не все дешевые ИП могут фактически снизить номинальную мощность, они обеспечивают шумную или неустойчивую работу, что вызывает проблемы с системой. Повторное нагревание и охлаждение твердотельных компонентов в конечном счете приводит к сбою компьютерной системы, чем более горячий ПК, тем короче его срок службы.

Поскольку источники питания имеют общие форм-факторы, найти большую замену для большинства систем легко, надо только знать основы устройства и ремонта блока питания. Если системный шум является проблемой, модели со специальными вентиляторами помогут избавиться от нее, так как работают более тихо, чем стандартные устройства. Источники питания, которые используют вентиляторы большего диаметра, вращаются медленнее и спокойнее, но при этом перемещают такой же объем воздуха, что и менее производительные вентиляторы.

Сегодня многие процессоры используют пассивные радиаторы, которые требуют постоянного потока воздуха для охлаждения чипа. Если радиатор процессора имеет собственный вентилятор, это не вызывает большого беспокойства. Если есть свободные слоты расширения, пользователь должен равномерно разделить платы в системе, чтобы распределить поток воздуха между ними. Также могут помочь специальные конструкции с дополнительной мощностью охлаждающего вентилятора.

Типовые проблемы ПК

Любая проблема с часто отключающейся системой чаще всего вызвана ИП. Ремонт компьютерного блока питания своими руками можно выполнять, только изучив симптомы сбоев. Следующие симптомы указывают на ИП:

Любые внезапные отключения питания.
Несанкционированная перезагрузка ПК или проверка памяти.
Не работают жесткий диск и вентилятор, отсутствует +12 В.
Отказ вентилятора.
Небольшие сокращения, которые приводят к сбросу системы.
Обрыв цепи электропитания на корпусе системы или разъемах — нужны диагностика блока питания, ремонт и наладка.
Наличие статических разрядов, которые нарушают работу ПК.
Ошибочное распознавание периферийных устройств USB с питанием от шины.
Система, полностью мертвая (без вентилятора, без курсора), дым.

Устранение неисправностей

Перед ремонтом блока питания нужно помнить, что даже при отключенном питании он может сохранять опасное напряжение и должен быть разряжен (как монитор) перед обслуживанием. Ниже приведена простая блок-схема, которая поможет избежать общих проблем, связанных с электропитанием:

Проверить входной переменный ток. Убедится, что шнур прочно закреплен на настенной розетке и в гнезде ИП.

Попробовать другой шнур.
Проверить соединения питания постоянного тока.
Убедиться, что разъемы материнской платы и дисковода надежно закреплены и хорошо соприкасаются.
Проверить свободные болты.
Проверить выходную мощность постоянного тока.
Использовать цифровой мультиметр для проверки правильного напряжения, если это указано в спецификации, заменить БП.
Проверить установленные периферийные устройства.
Удалить все платы и диски и повторить проверку ПК. Если он работает, добавить обратно элементы по одному, пока система не заработает снова.
Последний элемент, добавленный до возврата сбоя, скорее всего, неисправен.

Если симптомы и проблемы исчезнут, пользователь нашел источник проблемы и выполнил ремонт блока питания своими руками.

Обратное зондирование разъемов

Для измерения напряжений на действующей системе пользователь может применить метод, называемый обратным зондированием на разъемах. Нельзя отключить разъемы при функционировании системы, поэтому нужно измерить напряжение. Почти все разъемы, которые нужны для зондирования, имеют отверстия, где провода входят в разъемы. Метрические датчики довольно узкие, чтобы вставляться в соединитель рядом с проволокой и контактировать с металлическим терминалом внутри. Этот метод называется обратным зондированием, потому как исследует разъем со спины, что особенно эффективно выполнять перед ремонтом блока питания ноутбука.

Чтобы протестировать источник питания для правильного выхода, проверяют напряжение на выводе Power_Good (P8-1 на AT, Baby-AT и LPX, контакт 8 на разъеме ATX) для питания от + 3 В до + 6 В. Если измерение не находится в этом диапазоне, система не видит сигнал Power_Good и поэтому не запускается должным образом. В большинстве случаев БП плох, его можно заменить или выполнить ремонт блока питания своими руками. Далее нужно измерять диапазоны напряжений контактов на материнской плате и разъемах БП.

Если пользователь измеряет напряжения для целей тестирования, любое считывание в пределах 10 % от указанного предела считается приемлемым, хотя большинство производителей высококачественных источников питания указывают более жесткий 5 %-ный допуск. Для источников питания ATX спецификация требует, чтобы напряжения составляли не более 5 % от номинала, за исключением тока 3,3 В, который должен составлять не более 4 %. Если измеряемые напряжения не соответствуют этим диапазонам, нужно заменить блок питания.

Специализированное испытательное оборудование

Можно использовать специализированные испытательные устройства для более эффективного тестирования источника питания, поскольку он является одним из элементов системы, наиболее подверженных ошибкам. Обычно к ним относятся цифровой инфракрасный термометр и переменный трансформатор напряжения. Этот термометр измеряет чувствительность инфракрасной энергии без необходимости касаться элемента, который он считывает.

Это позволяет мгновенно проверять температуру чипа, платы или системного шасси. Переменный трансформатор напряжения является полезным испытательным устройством для проверки перед ремонтом блока питания компьютера своими руками, поскольку он позволяет осуществлять контроль за напряжением сети переменного тока, используемого в качестве входных данных для источника питания. Это устройство состоит из большого трансформатора, установленного в корпусе с индикатором, который управляет выходным напряжением. Вставляется шнур питания из трансформатора в розетку и подключается шнур питания ПК к гнезду, установленному на трансформаторе. Ручку на трансформаторе можно использовать для настройки напряжения сети переменного тока, которое получает ПК.

Большинство трансформаторов переменного тока могут регулировать свои выходы переменного тока от 0 В до 140 В независимо от того, какое напряжение на входе переменного тока. Некоторые могут охватывать диапазон от 0 В до 280 В. Можно использовать трансформатор для имитации условий отключения, позволяя наблюдать реакцию ПК. Запустив ПК и понизив напряжение до тех пор, пока ПК не выключится, можно увидеть, сколько резерва имеет источник питания для обработки колебаний или других колебаний напряжения. Если трансформатор может выводить напряжения в диапазоне 200 В, можно проверить возможность работы источника питания на внешних уровнях напряжения.

Недостаточное охлаждение системы

Некоторые источники питания имеют более мощные охлаждающие вентиляторы, которые могут свести к минимуму проблемы с перегревом, особенно для более горячих процессоров. Вентиляция в системе очень важна. В большинстве готовых систем они не вызывают беспокойства, так как ведущие производители гарантируют, что их системы имеют достаточную вентиляцию, чтобы избежать перегрева.

Расположение системы может повлиять на охлаждение. Не рекомендуется размещать систему на ковровом покрытии, так как большинство шасси предназначены для натягивания воздуха в нижней части передней панели, которая может быть легко заблокирована или забита волокнами ковра. Если пользователь вынужден поставить систему на пол, рекомендуется поднять его, по крайней мере, через какую-то платформу. При работе на ПК нужно контролировать ситуацию и не максимизировать мощность с дополнительным оборудованием, которое устанавливается.

Продление срока службы

Есть несколько вещей, которые помогут получить максимальную отдачу от источника питания. Пользователь может продлить жизнь ИП за пределы гарантии производителя, но и это не будет длиться вечно.

Источник питания должен превышать требования системы минимум на 20 %, держать его нужно в чистоте и при низких температурах. Качество воздуха в некоторых помещениях может быть плохим, поэтому нужно использовать воздушный фильтр. Иногда очистка системы существенно продлевает срок службы ПК. Компьютер должен дышать, или он перегреется и умрет.

Некоторые компьютеры, например, серверы, игровые системы и ПК высокого класса, имеют несколько БП и вентиляторов. Это отвечает двум потребностям: повышенная потребность в мощности из-за высокоскоростных или высоко нагруженных компонентов и повышенная холодопроизводительность, поскольку они генерируют много тепла. Этот вид оборудования часто используется с перегруженными ПК.

fb.ru

особенности ремонта, устройство и отзывы

Обычная ситуация, когда после внезапного отключения электроснабжения компьютер перестает подавать признаки жизни. Быстрая проверка показывает, что причиной этого является неисправность блока питания. К сожалению, после звонка в сервисный центр становится ясно, что его замена обойдется в приличную сумму. Более того, из-за уникального дизайна корпуса, устройства необходимого размера в наличии нет. К счастью, ремонт блока питания компьютера не сложен. Хотя разные модели внешне выглядят по-разному, по отзывам пользователей, внутри у них часто используется одна и та же электроника.

Данная статья призвана помочь в ремонте неисправного блока питания любого ПК.

Основные понятия

Блок питания компьютера представляет собой металлическую коробку, установленную внутри ПК. Он обеспечивает энергией материнскую плату и различные периферийные устройства. Как узнать блок питания на компьютере? Он легко идентифицируется предупреждающей наклейкой на корпусе с надписью: «ВНИМАНИЕ! Опасная зона» (или аналогичным предупреждением о высоком напряжении). На задней панели источника питания находится разъем переменного тока, через который ПК подключается к розетке. Часто есть дополнительное соединение, которое используется некоторыми мониторами. Большинство БП также имеют переключатель, позволяющий работать в сетях 110 и 220 В. Типичный источник питания старых ПК (АТ) обеспечивает 4 выходных напряжения постоянного тока: +5, +12, -5 и -12 вольт, а стандарт АТХ добавил к ним +3,3 В. Они доступны через разъемы разных типов. Цвет провода блока питания компьютера определяет напряжение и его использование.

Цветовые обозначения для большей наглядности мы решили скомпоновать в таблицу (см. ниже).

Цвет	Напряжение, В	Диапазон, В	Сопротивление, Ом	Использование
Красный	+5	+4,75 – +5,25	>100	материнская плата, адаптеры, дисководы
Белый	-5	-4,75 – -5,25	>100	логические схемы
Желтый	+12	+9 – +15	>250	дисковые накопители, последовательный порт RS-232, вентиляторы, адаптеры
Синий	-12	-9 – -15	>250	порт RS-232, вентиляторы
Оранжевый (АТ) Серый (АТХ)	нет и +5	0 и +2,4– +6	1000	статус питания
Оранжевый (АТХ)	+3,3	+3,14 – 3,47	>5	материнская плата
Черный	0	0	0	земля

По отзывам пользователей, цвета позволяют легко разобраться в распиновке блоков питания компьютера разных типов.

C чего начать?

Часто неисправности блока питания компьютера очень простые и их легко исправить. Отзывы пользователей рекомендуют прежде всего определить, поступает ли напряжение от сети на ПК. Как ни странно, первое, что нужно сделать, это посмотреть под столом и проверить, подключен ли компьютер. Если это так, то следует включить вилку в другую розетку (они тоже иногда выходят из строя).

Сделав это, необходимо вытащить шнур питания с задней панели компьютера и убедиться, что напряжение ее достигает. Это можно сделать, используя мультиметр или простой тестер с неоновой лампой. Если питания нет, и подключение производится через удлинитель с защитой от перенапряжения, возможно, виноват он. Чтобы проверить его, нужно вынуть штепсель из розетки сетевого фильтра и вставить его в настенную. Если ПК заработает, то проблема в удлинителе. Отзывы пользователей советуют проверить предохранитель и выключатель. Еще один элемент, который необходимо протестировать перед демонтажем компьютера – это шнур сетевого фильтра.

Внутреннее устройство

Если все вышеперечисленное не привело к устранению проблемы, то пришло время снять крышку блока питания. Большинство моделей крепится к задней панели ПК 5–6 винтами. Прежде чем идти дальше, необходимо внимательно прочитать инструкцию по технике безопасности.

Отзывы пользователей рекомендуют обратить внимание на выключатель питания. К сожалению, на данном этапе он может быть недоступен. Многие источники питания имеют встроенный выключатель. Однако в корпусах типа тауэр он находится на передней панели и подключается к БП 4-мя проводами. Все, что нужно сделать – это отсоединить их и проверить его с помощью омметра. Чтобы протестировать выключатель под нагрузкой (т. е. шунтировать его), можно закоротить провода питания, используя 2 изолированные перемычки, и подключить компьютер к сети. При этом необходимо проследить, чтобы перемычки не касались ничего другого.

Далее нужно проверить, какое у блока питания компьютера постоянное напряжение. Если до этого провода переменного тока от выключателя на передней панели были отсоединены, их придется восстановить. При отключенном главном выключателе необходимо найти свободный разъем питания (предпочтительно к 5” дисководам) или отсоединить занятый. Не следует отключать жесткий диск, поскольку он понадобится в качестве нагрузки на протяжении всей проверки. Нужно включить ПК и измерить напряжения +5-вольтовых (красных) и +12-вольтовых (желтых) линий с помощью вольтметра (используя черный провод заземления). Необходимо убедиться, что реальные значения попадают в диапазон, указанный в таблице 1. Если они выходят за пределы допустимого диапазона, то следует выключить систему и отсоединять подключенные устройства по одному, начиная с флоппи-дисководов. При этом каждый раз нужно измерять напряжение линий +5 В и +12 В. Это позволит узнать, связана ли проблема с конкретным устройством. При этом не стоит забывать каждый раз выключать ПК.

При подключенном жестком диске (дисках) необходимо отсоединить разъемы питания материнской платы.

Наконец, пришло время разобраться с маловероятной возможностью неисправности жесткого диска. Если их несколько, то НЖМД следует отключать по одному. Дойдя до последнего, необходимо вместо него установить фиктивную нагрузку, например, 2 лампы.

Перед тем как запустить блок питания без компьютера, пользователи рекомендуют всегда проверять наличие нагрузки. В противном случае выходное напряжение повышается настолько, что срабатывает защита и отключает устройство. Кроме того, может понадобиться заземлить контакт Power on (обозначен зеленым цветом). В 24-контактной распиновке блока питания компьютера это 16-й контакт, а в 20-контактной – 14-й.

Если неисправность все еще не устранена, отзывы рекомендуют приступить к демонтажу.

Разбор и осмотр

Поскольку все разъемы уже отсоединены, достаточно удалить монтажные винты и вытащить своими руками блок питания компьютера из корпуса. В случае тауэра можно, вероятно, столкнуться с препятствиями, такими как платы адаптеров, сигнальные кабели для дисководов и опорные кронштейны. Если есть руководство пользователя, то оно подскажет необходимую процедуру. В противном случае придется полагаться только на себя. В любом случае нужно записать, как все было подключено и хранить винты с предметами, которые они удерживали.

Если БП был подключен к сети несколько минут назад, то большие конденсаторы в высоковольтной секции, скорее всего, по-прежнему будут иметь заряд. В этом случае прежде, чем продолжить работу, необходимо оставить его на некоторое время. Устройство блока питания компьютера индивидуально, но, как правило, его конструкция обеспечивает защиту внутренней электроники. Отвинчивая БП, следует осторожно относиться к проводам, переключателям и острым краям. Если нужно что-то отсоединить, лучше записать, как это соединить обратно.

Электронику следует хорошо осмотреть на предмет наличия сгоревших, деформированных деталей, что может указать на неисправность. Если есть встроенный выключатель питания, то настало время проверить и его. После этого необходимо определить целостность предохранителя. Если есть сомнения, то лучше использовать мультиметр (в диапазоне X100). Если предохранитель перегорел, то прежде, чем двигаться дальше, следует заменить его новым того же типа и номинала. Возможно, проблема связана с усталостью металла или механическим повреждением. Убедиться, что это помогло, можно путем подключения фиктивной нагрузки к одному из разъемов привода и подачи питания.

Если ничего не происходит, то можно удалить нагрузку и приступить к процедуре проверки сопротивления. Если предохранитель перегорает со взрывом, то необходимо перейти в раздел ремонта высоковольтной части блока питания.

Проверка сопротивления

Обратившись к Таблице 1, следует протестировать сопротивление элементов блока питания (без компьютера). Перед замером необходимо соблюсти полярность мультиметра, т. е. при проверке отрицательного источника соединить красный провод с землей и подождать, пока конденсаторы фильтра зарядятся. Приведенные значения сопротивлений являются репрезентативными, поэтому не стоит беспокоиться, если фактические показания будут отличаться.

Но если значение сопротивления аномально высокое или низкое, то это свидетельствует о проблеме. Согласно отзывам пользователей, 50 Ом или выше на линиях 5 и 12 В означает, что выход, вероятно, хороший. Сопротивление 40 Ом и меньше обычно указывает на короткое замыкание в выпрямительных диодах. 5-вольтная линия наиболее подвержена сбоям, поскольку несет самую тяжелую нагрузку (обычно 20 А). Чрезвычайно высокое сопротивление свидетельствует об обрыве провода или дорожки на плате либо о сгоревшем резисторе. Все эти случаи часто являются предвестниками проблем в секции высокого напряжения, но не обязательно. Это зависит от того, как быстро реагирует цепь. Но прежде, чем заняться этим, нужно определить степень повреждения низковольтной части.

Ремонт низковольтной части БП

К ней относится выпрямитель и L-фильтр. Ключом успеха схемы блока питания компьютера является вторичный силовой трансформатор с 5- и 12-вольтными обмотками. В высокомощных моделях (250 Вт и более) используются 2 параллельные 5-В обмотки, обеспечивающие более высокий выходной ток, которые рассматриваются как одна.

Каждая обмотка в центре заземлена, чтобы обеспечить полноволновое выпрямление, используя только 2 диода (обычно требуется 4). Направление выпрямителей определяет полярность выходного напряжения блока питания. Общие катоды положительны, а аноды отрицательны.

Из-за высоких требований к току, выпрямитель +5 В обычно представляет собой массив параллельных диодов Шоттки, который монтируется на радиаторе. Выход -5 В часто выводится из выпрямителя -12 В через регулятор, а не от 5-В обмотки трансформатора. Но возможны оба варианта.

Отзывы пользователей рекомендуют проверить вентилятор блока питания компьютера, поскольку недостаточное охлаждение может привести к выходу из строя разных элементов, особенно импульсного трансформатора и диодов Шоттки. В любом случае следует его смазать, сняв стикер и открыв резиновую крышку, скрывающую подшипник, или же заменить новым.

Выход выпрямителей сначала фильтруется дросселем, а затем мощным конденсатором. В некоторых конструкциях 5-вольтная линия дважды фильтруется для уменьшения пульсаций путем каскадирования двух L-фильтров. Всегда есть резистор, который служит для разрядки конденсаторов после выключения питания.

Наиболее распространенной причиной неполадок низковольтной части схемы БП отзывы называют короткозамкнутый выпрямитель. Если один диод перегорает, то это же происходит и с его парой, поэтому менять их необходимо одновременно. Следующей проблемой является короткозамкнутый конденсатор, который обычно дает не такой большой урон. В большинстве случаев его отказ ограничивается только одной выходной линией, но не всегда.

Поиск неисправных деталей

Для этой операции нужен доступ к нижней стороне печатной платы. По отзывам пользователей, это самая трудная часть ремонта, поскольку двух одинаковых БП не бывает. Следует задействовать свое воображение и проявлять осторожность, чтобы в процессе не повредить другие компоненты. Например, демонтаж и многократный поворот платы может привести к обрыву прикрепленных к ней проводов.

Теперь начинаются сложности, потому что нужно найти поврежденные детали. Омметр – хороший способ зондирования подозрительных зон на наличие короткозамкнутых участков. После обнаружения необходимо поработать паяльником, потому что практически невозможно определить закороченный диод и конденсатор, не снимая того или другого. Поскольку выпрямитель является наиболее вероятным виновником и его легче демонтировать (конденсаторы приклеивают к плате), то лучше начать с него.

5- и 12-вольтные диоды, скорее всего, расположены внутри деталей, установленных на радиаторе. Более крупная представляет собой выпрямитель +5 В, а меньшего размера – +12 В. Выпрямители отрицательного напряжения могут выполняться отдельными диодами.

Демонтировав подозрительный выпрямитель, необходимо повторить проверку сопротивления неисправной линии вывода напряжения. Если оно в пределах нормы, то нужно выбросить неисправную деталь и заменить ее новой (если цена блока питания для компьютера выше стоимости его ремонта). Новые диоды лучше припаять их с обратной стороны монтажной платы. Такая переделка блока питания компьютера намного упрощает работу. Если выход все еще коротит, следует заменить конденсатор и снова проверить. Не помогло? Необходимо убедиться, что замена проведена правильно.

Оригинальные запасные детали всегда стоят дороже, чем их аналоги, поэтому отзывы пользователей советуют использовать последние.

Когда линия имеет трехконтактный регулятор напряжения, необходимо проверить сопротивление между его входом и выходом к земле. Если закорочен только выход, то вышел из строя выходной конденсатор, если только вход – неисправны выпрямители. Когда закорочены оба, то есть вероятность того, что неисправны и диоды, и регулятор напряжения. Чтобы проверить эту теорию, регулятор нужно удалить и снова измерить сопротивление. Если все в порядке, то необходимо его заменить.

Ремонт высоковольтной части

Если при включении срабатывает предохранитель, то это, по отзывам пользователей, свидетельствует о проблеме в высоковольтной части схемы блока питания компьютера. Это следует из того, что низковольтная часть имеет схему автоматического выключения, которая реагирует намного быстрее, чем предохранитель. Проблема с низким напряжением отключает электропитание задолго до того, как сработает предохранитель. Это не обязательно означает, что низковольтная часть в порядке, так как отказ линии -12 В может привести к каскадному повреждению, которое ведет в высоковольтную секцию.

Последняя разделена на 2 части: высоковольтный источник питания и коммутационную схему. В последней и происходит большинство отказов.

По отзывам, если плавкий предохранитель имеет «зеркальный» вид, то можно быть уверенным в том, что закорочен хотя бы один из двух переключающих транзисторов. Как правило, они выходят из строя попарно. Эти транзисторы устанавливаются на радиатор около 2-х самых больших конденсаторов. Установив красный щуп мультиметра на коллекторе первого транзистора, необходимо проверить сопротивление между ним и эмиттером, а затем между коллектором и базой. Если найдено замыкание, то нужно заменить транзистор и демпферный диод, который соединяет эмиттер с коллектором.

Также отзывы рекомендуют поменять низкоомный резистор, который соединен последовательно с базой транзистора. Он часто используется как плавкая вставка, которая выходит из строя при неисправности коммутатора. Его цель – защитить другие компоненты цепи. Если резистор сожжен до неузнаваемости, его можно заменить любым сопротивлением мощностью 0,25 Вт со значением от 1 до 10 Ом. Однако иногда даже плавкий резистор недостаточно быстр, чтобы предотвратить повреждение. Поэтому до установки новых деталей целесообразно проверить схему формирования импульсов (как правило, представляющую собой сочетание резистора, диода и конденсатора), связанную с базой. Быстрый способ протестировать все 3 компонента сразу – это трактовать их как отдельный диод, проверив его в целом на замыкание и открытие. Далее необходимо повторить процедуру для второго переключающего транзистора.

Высоковольтное питание выполнено в виде простого удвоителя напряжения с выходом около 300 В. Хотя эта часть редко выходит из строя сама, короткозамкнутый транзистор может в одно мгновение повредить мостовой выпрямитель. Необходимо проверить вход переменного тока на короткие замыкания и заменить весь мост, если оно будет найдено. Мосты могут выполняться либо отдельными диодами, либо большим прямоугольным модулем. Вероятно, что в цепи будет 1-омный резистор, сопротивление которого тоже нужно измерить. Также следует проверить, не закорочен ли один из двух конденсаторов.

При питании от 220 В конденсаторы служат делителями напряжения для обеспечения искусственного заземления. Следовательно, значения емкости и эквивалентного последовательного сопротивления конденсаторов имеют решающее значение при работе от 220 В и должны быть согласованы. В противном случае напряжение будет неравномерным. При старении конденсаторов меняется их емкость и сопротивление. Если несоответствие слишком велико, то одно напряжение может превышать пределы транзистора. Отзывы советуют проверить это с помощью мультиметра. Всегда следует заменять оба конденсатора, а не один, и использовать детали хорошего качества, например, серии Panasonic TSU.

Проверка работоспособности

К этому моменту блок питания компьютера должен уже работать. Но до его подключения отзывы советуют еще раз убедиться, что сделано все необходимое. А именно:

Выполнена окончательная проверка сопротивлений на выходных линиях, и все они соответствуют спецификациям.
Измерено сопротивление на входе переменного тока (при включенном питании), и оно не меньше 1 МОм.
Протестирован предохранитель.
Отсутствуют оборванные провода и сгоревшие детали.

Отлично! Далее пользователи советуют установить блок питания в компьютер, подсоединить фиктивную нагрузку к одному из разъемов дисковода и включить ПК. Если обе лампочки загорятся, то устройство отремонтировано. Блок питания работает, поскольку для его работы нужны линии -5 и -12 В. Следовательно, проверять их не нужно.

Последняя попытка

По отзывам пользователей, в 9 случаях из 10 методы устранения неполадок, представленные в этой статье, помогут решить проблемы с электропитанием ПК. Но что, если БП по-прежнему не работает? Может быть много причин, начиная от неисправного трансформатора до плохой пайки.

Но если намерение восстановить работоспособность системы велико, а цена блока питания для компьютера намного превышает стоимость его ремонта, то следует ознакомиться с модулятором ширины пульса. Он управляет ключевыми транзисторами, и когда не работает, то не работает все остальное. Это, как правило, один интегрированный чип. Но прежде, чем заменить его, необходимо проверить его работоспособность. Для этого понадобится осциллограф и источник питания.

Согласно отзывам, самый простой способ протестировать чип ШИМ – это взять разъем дисковода и подать на желтый провод +12 В от независимого источника постоянного тока. Это можно сделать с помощью другого БП или любого другого источника постоянного тока (в т. ч. аккумулятора). После этого следует проверить выходные сигналы на контактах 8 и 11. Оба выхода должны быть активными прямоугольными волнами. Если это не удастся сделать, то необходимо заземлить контакт 4 и повторить попытку. Осциллограф опять ничего не показывает? Нужно заменить чип. Если видны волны, то наиболее вероятным виновником является компаратор. Он недорогой, легко доступен, поэтому стоит попытаться. Если БП не работает и после этого, то владельцы рекомендуют заменить его другим или использовать материнскую плату в другой системе.

fb.ru

Устройство компьютерных блоков питания - Компьютерная электроника - Электроника и схемотехника - Каталог статей - Знание

Устройство компьютерных блоков питания

Компьютерный блок питания состоит из нескольких основных узлов. При включении сетевое переменное напряжение подается на входной фильтр [1], в котором сглаживаются и подавляются пульсации и помехи. В дешевых блоках этот фильтр часто упрощен либо вообще отсутствует.

Далее напряжение попадает на инвертор сетевого напряжения [2]. В сети проходит переменный ток, который меняет потенциал 50 раз в секунду, т. е. с частотой 50 Гц. Инвертор же повышает эту частоту до десятков, а иногда и сотен килогерц, за счет чего габариты и масса основного преобразующего трансформатора сильно уменьшаются при сохранении полезной мощности. Для лучшего понимания данного решения представьте себе большое ведро, в котором за раз можно перенести 25 л воды, и маленькое ведерко емкостью 1 л, в котором можно перенести такой же объем за то же время, но воду придется носить в 25 раз быстрее.

Импульсный трансформатор [3] преобразовывает высоковольтное напряжение от инвертора в низковольтное. Благодаря высокой частоте преобразования мощность, которую можно передать через такой небольшой компонент, достигает 600–700 Вт. В дорогих БП встречаются два или даже три трансформатора.

Рядом с основным трансформатором обычно имеются один или два меньших, которые служат для создания дежурного напряжения, присутствующего внутри блока питания и на материнской плате всегда, когда к БП подключена сетевая вилка. Этот узел вместе со специальным контроллером отмечен на рисунке цифрой [4].

Пониженное напряжение поступает на быстрые выпрямительные диодные сборки, установленные на мощном радиаторе [5]. Диоды, конденсаторы и дроссели сглаживают и выпрямляют высокочастотные пульсации, позволяя получить на выходе почти постоянное напряжение, которое идет далее на разъемы питания материнской платы и периферийных устройств.

В недорогих блоках применяется так называемая групповая стабилизация напряжений. Основной силовой дроссель [6] сглаживает только разницу между напряжениями +12 и +5 В. Подобным образом достигается экономия на количестве элементов в БП, но делается это за счет снижения качества стабилизации отдельных напряжений. Если возникает большая нагрузка на каком-то из каналов, напряжение на нем снижается. Схема коррекции в блоке питания, в свою очередь, повышает напряжение, стараясь компенсировать недостачу, но одновременно возрастает напряжение и на втором канале, который оказался малонагруженным. Налицо своеобразный эффект качелей. Отметим, что дорогие БП имеют выпрямительные цепи и силовые дроссели, полностью независимые для каждой из основных линий.

Кроме силовых узлов в блоке есть дополнительные – сигнальные. Это и контроллер регулировки оборотов вентиляторов, часто монтируемый на небольших дочерних платах [7], и схема контроля за напряжением и потребляемым током, выполненная на интегральной микросхеме [9]. Она же управляет работой системы защиты от коротких замыканий, перегрузки по мощности, перенапряжения или, наоборот, слишком низкого напряжения.

Кожух блока питания с установленным 120-миллиметровым вентилятором. Часто для формирования необходимого воздушного потока используются специальные вставки-направляющие

Зачастую мощные БП оснащены активным корректором коэффициента мощности. Старые модели таких блоков имели проблемы совместимости с недорогими источниками бесперебойного питания. В момент перехода подобного устройства на батареи напряжение на выходе снижалось, и корректор коэффициента мощности в БП интеллектуально переключался в режим питания от сети 110 В. Контроллер бесперебойного источника считал это перегрузкой по току и послушно выключался. Так вели себя многие модели недорогих ИБП мощностью до 1000 Вт. Современные блоки питания практически полностью лишены данной «особенности».

Многие БП предоставляют возможность отключать неиспользуемые разъемы, для этого на внутренней торцевой стенке монтируется плата с силовыми разъемами [8]. При правильном подходе к проектированию такой узел не влияет на электрические характеристики блока питания. Но бывает и наоборот, некачественные разъемы могут ухудшать контакт либо неверное подключение приводит к выходу комплектующих из строя.

Для подключения комплектующих к БП используется несколько стандартных типов штекеров: самый крупный из них – двухрядный – служит для питания материнской платы. Ранее устанавливались двадцатиконтактные разъемы, но современные системы имеют большую нагрузочную способность, и в результате штекер нового образца получил 24 проводника, причем часто добавочные 4 контакта отсоединяются от основного набора. Кроме силовых каналов нагрузки, на материнскую плату передаются сигналы управления (PS_ON#, PWR_OK), а также дополнительные линии (+5Vsb, -12V). Включение проводится только при наличии на проводе PS_ON# нулевого напряжения. Поэтому, чтобы запустить блок без материнской платы, нужно замкнуть контакт 16 (зеленый провод) на любой из черных проводов («земля»). Исправный БП должен заработать, и все напряжения сразу же установятся в соответствии с характеристиками стандарта ATX. Сигнал PWR_OK служит для сообщения материнской плате о нормальном функционировании схем стабилизации БП. Напряжение +5Vsb используется для питания USB-устройств и чипсета в дежурном режиме (Standby) работы ПК, а -12 – для последовательных портов RS-232 на плате.

На данном рисунке показана распиновка контактов блоков питания, традиционно используемых в современных ПК

Стабилизатор процессора на материнской плате подключается отдельно и использует четырех- либо восьмиконтактный кабель, подающий напряжение +12 В. Питание мощных видеокарт с интерфейсом PCI-Express осуществляется по одному 6-контактному либо по двум разъемам для старших моделей. Существует также 8-контактная модификация данного штекера. Жесткие диски и накопители с интерфейсом SATA используют собственный тип контактов с напряжениями +5, +12 и +3,3 В. Для старых устройств подобного рода и дополнительной периферии имеется 4-контактный разъем питания с напряжениями +5 и +12 В (так называемый molex).

Основное потребление мощности всех современных систем, начиная с Socket 775, 754, 939 и более новых, приходится на линию +12 В. Процессоры могут нагружать данный канал токами до 10–15 А, а видеокарты до 20–25 А (особенно при разгоне). В итоге мощные игровые конфигурации с четырехъядерными CPU и несколькими графическими адаптерами запросто «съедают» 500–700 Вт. Материнские платы со всеми распаянными на РСВ контроллерами потребляют сравнительно мало (до 50 Вт), оперативная память довольствуется мощностью до 15–25 Вт для одной планки. А вот винчестеры, хоть они и неэнергоемкие (до 15 Вт), но требуют качественного питания. Чувствительные схемы управления головками и шпинделем легко выходят из строя при превышении напряжения +12 В либо при сильных пульсациях.

Качественное тестирование современных блоков питания можно провести лишь на специализированных стендах. На фото показана электронная начинка одного из них. Для теплового рассеивания больших мощностей применяется массивный радиатор, обдуваемый скоростными вентиляторами

На наклейках блоков питания часто указывают наличие нескольких линий +12 В, обозначаемых как +12V1, +12V2, +12V3 и т. д. На самом деле в электрической и схемотехнической структуре блока они в абсолютном большинстве БП представляют собой один канал, разделенный на несколько виртуальных, с различным ограничением по току. Данный подход применен в угоду стандарту безопасности EN-60950, который запрещает подводить мощность свыше 240 ВА на контакты, доступные пользователю, поскольку при возникновении замыкания возможны возгорания и прочие неприятности. Простая математика: 240 ВА/12 В = 20 А. Поэтому современные блоки обычно имеют несколько виртуальных каналов с ограничением по току каждого в районе 18–20 А, однако общая нагрузочная способность линии +12 В не обязательно равна сумме мощностей +12V1, +12V2, +12V3 и определяется возможностями используемого в конструкции преобразователя. Все заявления производителей в рекламных буклетах, расписывающие огромные преимущества от множества каналов +12 В, – не более чем умелая маркетинговая уловка для непосвященных.

Многие новые блоки питания выполнены по эффективным схемам, поэтому выдают большую мощность при использовании маленьких радиаторов охлаждения. Примером может служить распространенная платформа FSP Epsilon (FSPxxx-80GLY/GLN), на базе которой построены БП нескольких производителей (OCZ GameXStream, FSP Optima/Everest/Epsilon).

Современные мощные видеокарты потребляют большое количество энергии, поэтому давно подключаются отдельными кабелями к БП независимо от материнской платы. Новейшие модели оснащаются шести- и восьмиконтактными штекерами. Часто последний имеет отстегивающуюся часть, для удобства подсоединения к меньшим разъемам питания видеокарт.

Надеемся, что после рассмотрения основных узлов блоков питания читателям уже понятно: за последние годы конструкция БП стала значительно сложнее, она подверглась модернизации и сейчас для полноценного всестороннего тестирования требует квалифицированного подхода и наличия специального оборудования. Невзирая на общее повышение качества доступных рядовому пользователю блоков, существуют и откровенно неудачные модели. Поэтому при выборе конкретного экземпляра БП для вашего компьютера нужно ориентироваться на подробные обзоры данных устройств и внимательно изучать каждую модель перед покупкой. Ведь от блока питания зависит сохранность информации, стабильность и долговечность работы компонентов ПК в целом.

Краткий словарь терминов

Суммарная мощность – долговременная мощность потребления нагрузкой, допустимая для блока питания без его перегрева и повреждений. Измеряется в ваттах (Вт, W).

Конденсатор, электролит – устройство для накопления энергии электрического поля. В БП используется для сглаживания пульсаций и подавления помех в схеме питания.

Дроссель – свернутый в спираль проводник, обладающий значительной индуктивностью при малой собственной емкости и небольшом активном сопротивлении. Данный элемент способен запасать магнитную энергию при протекании электрического тока и отдавать ее в цепь в моменты больших токовых перепадов.

Полупроводниковый диод – электронный прибор, обладающий разной проводимостью в зависимости от направления протекания тока. Применяется для формирования напряжения одной полярности из переменного. Быстрые типы диодов (диоды Шоттки) часто используются для защиты от перенапряжения.

Трансформатор – элемент из двух или более дросселей, намотанных на единое основание, служащий для преобразования системы переменного тока одного напряжения в систему тока другого напряжения без существенных потерь мощности.

ATX – международный стандарт, описывающий различные требования к электрическим, массогабаритным и другим характеристикам корпусов и блоков питания.

Пульсации – импульсы и короткие всплески напряжения на линии питания. Возникают из-за работы преобразователей напряжения.

Коэффициент мощности, КМ (PF) – соотношение активной потребляемой мощности от электросети и реактивной. Последняя присутствует всегда, когда ток нагрузки по фазе не совпадает с напряжением сети либо если нагрузка является нелинейной.

Активная схема коррекции КМ (APFC) – импульсный преобразователь, у которого мгновенный потребляемый ток прямо пропорционален мгновенному напряжению в сети, то есть имеет только линейный характер потребления. Этот узел изолирует нелинейный преобразователь самого БП от электросети.

Пассивная схема коррекции КМ (PPFC) – пассивный дроссель большой мощности, который благодаря индуктивности сглаживает импульсы тока, потребляемые блоком. На практике эффективность подобного решения довольно низкая.

Подробнее о блоках питания

herozero.do.am

Устройство и ремонт блока питания компьютера. Устройство блока питания компьютера