РЕМОНТ КОМПЬЮТЕРНЫХ БЛОКОВ ПИТАНИЯ
В этой статье, я немного расскажу об основах ремонта компьютерных, импульсных блоков питания стандарта ATX. Это одна из первых моих статей, я написал её примерно 5 лет назад, по этому прошу строго не судить.
Меры предосторожности.
Ремонт импульсных БП, довольно опасное занятие, особенно если неисправность касается горячей части БП. Поэтому делаем всё вдумчиво и аккуратно, без спешки, с соблюдением техники безопасности.
Силовые конденсаторы могут длительное время держать заряд, поэтому не стоит прикасаться к ним голыми руками сразу после отключения питания. Ни в коем случае не стоит прикасаться к плате или радиаторам при подключенном к сети блоке питания.
Для того чтобы избежать фейерверка и сохранить ещё живые элементы следует впаять 100 ватную лампочку вместо предохранителя. Если при включении БП в сеть лампа вспыхивает и гаснет – все нормально, а если при включении лампа зажигается и не гаснет – где-то короткое замыкание.
Проверять блок питания после выполненного ремонта следует вдали от легко воспламеняющихся материалов.
Паяльник, припой, флюс. Рекомендуется паяльная станция с регулировкой мощности или пара паяльников разной мощности. Мощный паяльник понадобиться для выпаивания транзисторов и диодных сборок, которые находятся на радиаторах, а так же трансформаторов и дросселей. Паяльником меньшей мощности паяется разная мелочевка.
Отсос для припоя и (или) оплетка. Служат для удаления припоя.
Отвертка
Бокорезы. Используются для удаления пластиковых хомутов, которыми стянуты провода.
Мультиметр
Пинцет
Лампочка на 100Вт
Очищенный бензин или спирт. Используется для очистки платы от следов пайки.
Устройство БП.
Немного о том, что мы увидим, вскрыв блок питания.
Внутреннее изображение блока питания системы ATX
A – диодный мост, служит для преобразования переменного тока в постоянный
B – силовые конденсаторы, служат для сглаживания входного напряжения
Между B и C – радиатор, на котором расположены силовые ключи
C – импульсный трансформатор, служит для формирования необходимых номиналов напряжения, а также для гальванической развязки
между C и D – радиатор, на котором размещены выпрямительные диоды выходных напряжений
D – дроссель групповой стабилизации (ДГС), служит для сглаживания помех на выходе
E – выходные, фильтрующие, конденсаторы, служат для сглаживания помех на выходе
Распиновка разъема 24 pin и измерение напряжений.
Знание контактов на разъеме ATX нам понадобится для диагностики БП. Прежде чем приступать к ремонту следует проверить напряжение дежурного питания, на рисунке этот контакт отмечен синим цветом +5V SB, обычно это фиолетовый провод. Если дежурка в порядке, то следует проверить наличие сигнала POWER GOOD (+5V), на рисунке этот контакт помечен серым цветом, PW-OK. Power good появляется только после включения БП. Для запуска БП замыкаем зеленый и черный провод, как на картинке. Если PG присутствует, то, скорее всего блок питания уже запустился и следует проверить остальные напряжения. Обратите внимание, что выходные напряжения будут отличаться в зависимости от нагрузки. Так, что если увидите на желтом проводе 13 вольт, не стоит беспокоиться, вполне вероятно, что под нагрузкой они стабилизируются до штатных 12 вольт.
Если у вас проблема в горячей части и требуется измерить там напряжения, то все измерения надо проводить от общей земли, это минус диодного моста или силовых конденсаторов.
Если БП пыльный вычищаем его. Проверяем, крутится ли вентилятор, если он стоит, то это, скорее всего и является причиной выхода из строя БП. В таком случае следует смотреть на диодные сборки и ДГС. Они наиболее склонны к выходу из строя из- за перегрева.
Далее осматриваем БП на предмет сгоревших элементов, потемневшего от температуры текстолита, вспученных конденсаторов, обугленной изоляции ДГС, оборванных дорожек и проводов.
Перед вскрытием блока питания можно попробовать включить БП, чтобы наверняка определиться с диагнозом. Правильно поставленный диагноз – половина лечения.
БП не запускается, отсутствует напряжение дежурного питания
БП не запускается, но дежурное напряжение присутствует. Нет сигнала PG.
БП уходит в защиту,
БП работает, но воняет.
Завышены или занижены выходные напряжения
Предохранитель.
Если вы обнаружили, что сгорел плавкий предохранитель, не спешите его менять и включать БП. В 90% случаев вылетевший предохранитель это не причина неисправности, а её следствие. В таком случае в первую очередь надо проверять высоковольтную часть БП, а именно диодный мост, силовые транзисторы и их обвязку.
Задачей варистора является защита блока питания от импульсных помех. При возникновении высоковольтного импульса сопротивление варистора резко уменьшается до долей Ома и шунтирует нагрузку, защищая ее и рассеивая поглощенную энергию в виде тепла. При перенапряжении в сети варистор резко уменьшает свое сопротивление, и возросшим током через него выжигается плавкий предохранитель. Остальные элементы блока питания при этом остаются целыми.
Варистор выходит из строя из-за скачков напряжения, вызванными например грозой. Так же варисторы выходят из строя, если по ошибке вы переключили БП в режим работы от 110в. Вышедший из строя варистор обычно определить не сложно. Обычно он чернеет и раскалывается, а на окружающих его элементах появляется копоть. Вместе с варистором обычно перегорает предохранитель. Замену предохранителя можно производить только после замены варистора и проверки остальных элементов первичной цепи.
Диодный мост
Диодный мост представляет собой диодную сборку или 4 диода стоящие рядом друг с другом. Проверить диодный мост можно без выпаивания, прозвонив каждый диод в прямом и обратном направлениях. В прямом направлении падение напряжения должно быть около 500мВ, а в обратном звониться как разрыв.
Диодные сборки измеряются следующим образом. Ставим минусовой щуп мультиметра на ножку сборки с отметкой «+», а плюсовым щупом прозваниваем в направления указанных на картинке.
Конденсаторы
Вышедшие из строя конденсаторы легко определить по выпуклым крышкам или по вытекшему электролиту. Конденсаторы заменяются на аналогичные. Допускается замена на конденсаторы немногим большие по ёмкости и напряжению. Если из строя вышли конденсаторы в цепи дежурного питания, то блок питания будет включаться с n-ого раза, либо откажется включаться совсем. Блок питания с вышедшими из строя конденсаторами выходного фильтра будет выключаться под нагрузкой либо так же полностью откажется включаться, будет уходить в защиту.
Иногда, высохшие, деградировавшие, конденсаторы выходят из строя, без каких либо видимых повреждений. В таком случае следует, предварительно выпаяв конденсаторы проверить их емкость и внутренние сопротивление. Если емкость проверить нечем, меняем все конденсаторы на заведомо рабочие.
Возможные причины неисправности и ремонт компьютерного блока питания
Практически каждый пользователь ПК сталкивался с неприятной ситуацией, когда при включении компьютера не запускается блок питания. Вариантов всего два – замена либо восстановление работоспособности. Если выбран второй путь, лучше не нарабатывать собственный опыт методом проб и ошибок, а ознакомиться с накопленными другими специалистами материалами.
Схема классического блока ATX
Любой ремонт компьютерного блока питания, как электронного устройства, начинается со схемы. С приобретением опыта она становится все менее необходимой, часть неисправностей находится визуальным осмотром, другие проблемы определяются как типовые – мастер со стажем уже знает, что обычно ломается в тех или иных БП. Однако жизнь иногда подбрасывает сложные загадки, при которых без принципиальной схемы даже опытному мастеру не обойтись.
Для начинающего ремонтника принципиальная схема просто необходима. Но для поиска неисправностей прежде всего надо разобрать работу импульсного блока питания по его блок-схеме. Практически все источники собраны по одному принципу (хотя схемотехника конкретных узлов от производителя к производителю может отличаться).
Сетевое напряжение сначала поступает на фильтр. На работу источника он никакого влияния не оказывает, но этот узел необходим для защиты питающей сети от помех, генерируемых самим устройством. Дальше сетевое напряжение выпрямляется и поступает на основной инвертор, обычно выполненный на транзисторных ключах. За открывание и закрывание транзисторов отвечает схема управления. При выключенном компьютере, но поданном сетевом напряжении, она питается от схемы формирования дежурного напряжения. Это напряжение также подается на материнскую плату компьютера, запитывая участки, ответственные за запуск ПК.
На схеме не показаны узлы защиты и схема обработки сигнала от матплаты Power_ON, дающего разрешение на запуск инвертора.
Выпрямленное напряжение 220 вольт преобразовывается инвертором в импульсное частотой в несколько десятков килогерц и подается на первичную обмотку трансформатора. Во вторичных обмотках индуцируется ЭДС таким же образом, как в обычном сетевом трансформаторе. За счет высокой частоты преобразования габариты трансформатора получаются компактными, а само устройство легким.
Напряжения вторичных обмоток выпрямляются и фильтруются. С помощью цепей обратной связи осуществляется стабилизация выходного напряжения и ограничение тока.
Возможные неисправности БП и способы их устранения
Для поиска неисправностей в компьютерном БП необходим определенный набор приборов. По внешним признакам определить проблему получится далеко не всегда. Необходим, как минимум, мультиметр. Наличие осциллографа крайне приветствуется.
Перед началом диагностики блока питания надо окончательно убедиться, что проблема в нем. Для этого надо снять с материнской платы самый большой разъем (в 20 или 24 контакта), замкнуть на нем проволочной перемычкой (скрепкой) черный и зеленый провода, сымитировав сигнал запуска от материнской платы. Если блок питания запустился (это слышно по гулу вентилятора), надо лишь измерить все выходные напряжения. Если они в порядке, то причина не в БП. Если что-то пошло не так и источник не стартует, значит, не работает именно блок питания.
Предохранитель
В первую очередь надо проверить исправность предохранителя. Найти его можно на краю платы. Он находится недалеко от ввода 220 вольт.
При типовой схеме выполнения входных цепей рядом с предохранителем будут находиться такие визуально заметные элементы, как:
Рядом с ними и надо искать предохранитель.
Обнаружив плавкую вставку, можно попробовать определить ее целостность визуально, и, при необходимости, заменить. А лучше проверить ее тестером, даже если она выполнена в прозрачном корпусе и на вид кажется, что она вполне исправна. Перегоревший предохранитель надо заменить.
Существует мнение, что включать блок питания сразу после замены плавкой вставки нельзя, сначала надо выяснить причину перегорания. На самом деле перегорание может быть вызвано временным явлением. Например, при скачке напряжения в сети. Особенно это актуально, если во входных цепях установлен варистор (иногда он устанавливается параллельно конденсаторам высоковольтного выпрямителя, как в схеме выше). При нормальном уровне напряжения в сети он себя никак не проявляет, а при повышении напряжения сопротивление варистора резко падает, вызывая плавление предохранителя.
Другой случай – самопроизвольное перегорание плавкой вставки. Здесь также можно долго искать несуществующую проблему при ее отсутствии. Поэтому предохранитель следует заменить и попробовать включить БП еще раз. При повторном перегорании вставки следует продолжить поиск неисправности.
Варистор
Если плавкая вставка перегорает повторно, одной из причин может быть вышедший из строя варистор. Он выглядит подобно конденсатору, найти его можно также рядом с элементами входной цепи или рядом с конденсаторами высоковольтного выпрямителя.
Осмотрев элемент визуально, надо убедиться в отсутствии трещин, сколов и т.п. Если все в порядке, его надо выпаять и проверить мультиметром. Его сопротивление должно быть не менее нескольких сотен килоом. Если оно на порядки меньше или тестер вообще показывает короткое замыкание, то элемент подлежит замене.
Для полной проверки работоспособности варистора понадобятся источник регулируемого напряжения примерно до 300 вольт и амперметр. Поднимая напряжение, надо контролировать момент резкого увеличения тока. Но на работоспособность блока в штатном режиме эта проверка не повлияет, она лишь покажет, как сработает защита от повышения напряжения. Для такого тестирования поможет знание расшифровки обозначения варисторов на примере CNR-07D390K.
| Серия | Диаметр | Форма | Напряжение срабатывания | Точность | |
|---|---|---|---|---|---|
| Значение | CNR | 07 | D | 390 | K |
| Расшифровка | CeNtRa металлооксидные варисторы | 7 мм | дисковый | 39*10^0=39 вольт | 10% |
Выпрямитель
Если предохранитель не перегорает, надо проверить работу высоковольтного выпрямителя. В режиме измерения переменного напряжения надо измерить входное напряжение (оно должно быть около 220 вольт, точки измерения указаны красными стрелками). На выходе должно быть около 310 вольт (зеленые стрелки, измерять в режиме постоянного напряжение).
Если выходное напряжение при нормальном входном значительно отличается от 310 вольт, велика вероятность, что вышел из строя один или несколько диодов (хотя не исключено, что неисправен оксидный конденсатор или варистор, включенный параллельно ему, если имеется).
Элементы надо выпаять и прозвонить в режиме проверки диодов. В одну сторону тестер должен показывать сверхвысокое сопротивление, в другую – какое-то конечное. Неисправные диоды надо заменить такими же или аналогичными.
Дежурное напряжение блока питания
Также надо проверить наличие напряжения питания (около 12 вольт) на схеме формирования импульсов. Если она выполнена на микросхеме TL494 (очень распространенный случай), то можно измерить напряжение на 12 выводе.
Если обнаружены проблемы, то без принципиальной схемы БП не обойтись. Дежурное напряжение формируется в большинстве случаев с помощью дополнительного преобразователя, но он может быть выполнен по самым различным схемам. В качестве примера приведен участок, формирующий питание Stand By.
Генератор выполнен на транзисторе. В цепь обратной связи включена обмотка генератора. Импульсы трансформируются во вторичные обмотки, выпрямляются. На питание микросхемы идет нестабилизированное напряжение, на матплату – стабилизированное линейным регулятором. Наиболее вероятная причина нерабочего состояния такого генератора – выход из строя одного из полупроводниковых приборов (транзисторов, диодов). Обнаружить проблему можно измерением режимов полупроводников, а в случае обнаружения сомнительных значений напряжений на выводах – выпайкой и прозвонкой конкретного элемента.
Оксидные конденсаторы
Оксидные конденсаторы чаще всего выходят из строя из-за перегрева. Это может быть по причине плохо организованного отведения тепла из внутреннего пространства БП. Но чаще всего перегрев происходит из-за того, что производитель из экономии выбрал оксидные конденсаторы без достаточного запаса по напряжению.
В результате даже при незначительных скачках или при появлении выбросов электролит внутри емкости нагревается и постепенно испаряется через неплотности корпуса. Когда уровень жидкости снижается ниже определенной величины, электролит начинает кипеть, и корпус конденсатора раздувается. Это можно обнаружить визуально.
Если даже такой конденсатор еще жив, его надо немедленно менять – его часы сочтены. Замену выполняют на конденсаторы той же емкости и того же напряжения, но если позволят габариты на плате, лучше поставить элементы с большим напряжением (излишек емкости также не помешает).
Если производитель применил конденсаторы низкого качества, то в процессе эксплуатации электролит из них просто вытекает. На поверхности остаются следы коррозии. Эти элементы также подлежат немедленной замене.
Трансформатор
Если инвертор формирует импульсы, а выходных напряжений (или одного) нет, есть вероятность, что не работает импульсный трансформатор. Если он сгорел, это видно сразу по обугленной изоляции. Если он выглядит как обычно, надо иметь в виду, что в импульсном трансформаторе (и в трансформаторе драйвера транзисторных ключей) могут быть, в основном, две неисправности:
Первый вариант маловероятен и связан, большей частью, со случайными механическими повреждениями (сорвалась отвертка во время каких-либо работ и т.п.). Если такие ситуации имеют место, надо прозвонить все обмотки (мультиметр должен показать сопротивление в несколько ом или ниже). Если есть проблема, поврежденную обмотку надо смотать, считая витки. Потом на ее место намотать обмотку таким же проводом с таким же количеством витков.
Диоды
Если импульсы на вторичной обмотке трансформатора присутствуют, а выходных напряжений нет, целесообразно проверить диоды выпрямителя соответствующего напряжения.
Диоды выпрямителей выходных напряжений проверяются так же, как и диоды выпрямителей – прозвонкой в прямом, а потом в обратном направлениях. При поиске места расположения выпрямительных элементов надо иметь в виду, что, в зависимости от тока нагрузки, они могут быть в различном исполнении:
Если есть схема БП, то перед поиском диодов на плате этот момент лучше уточнить.
Прочие проблемы
Еще причинами неисправности БП может быть неисправность мощных транзисторов в ключах инвертора. Если импульсы на базы (затворы) триодов приходят, а в цепи коллекторов (стоков) их нет, транзисторы надо выпаять и прозвонить. Биполярные триоды прозваниваются, как два диода с общим выводом.
Для тестирования MOSFET лучше собрать несложную схему.
Также надо проверить наличие сигнала Power_good на 8 контакте разъема материнской платы. Может получиться так, что все напряжения в порядке, но неисправна схема формирования данного сигнала. Компьютер это воспримет, как неисправность БП.
Как правильно разбирать блок питания
Разборка компьютерного блока питания должна производиться с соблюдением всех мер предосторожности. В первую очередь, надо отключить сетевой шнур от источника питания и подождать несколько секунд для разряда конденсаторов.
Для высоковольтных оксидных конденсаторов выпрямителя этих мер недостаточно. Их надо разрядить с помощью резистора или лампочки на 220 вольт. Во время разрядки надо следить, чтобы случайно не прикоснуться к выводам конденсатора, припаянным к контактным площадкам или к неизолированной части выводов разрядного элемента.
Проверка напряжения после ремонта
После ремонта надо проверить наличие выходных напряжений. Для этого надо установить перемычку между черным и зеленым проводниками на разъеме ATX и подключить к выходным разъемам эквиваленты нагрузки – без них выходные напряжения могут быть выше номинальных. Лучше сделать это до подачи сетевого напряжения, потому что некоторые схемы без нагрузки просто не запустятся.
В качестве балласта можно применить резисторы или автомобильные лампы накаливания на 12 вольт. Нагрузка должна обеспечивать выходной ток в пределах 10..90% от номинала.
Для наглядности рекомендуем серию тематических видеороликов.
Починить компьютерный блок питания несложно, имея приборы и достаточную квалификацию. Но ремонт БП компьютера своими руками считается нецелесообразным, так как на поиск неисправности уходит достаточно много времени. Существует мнение, что проще купить новый узел, потому что к моменту выхода БП из строя компьютер либо модернизирован, либо требует апгрейда в ближайшем будущем. Поэтому нужен новый БП повышенной мощности. Изрядная доля истины в таком подходе есть, но иногда требуется именно ремонт. Также восстановленный блок питания можно переделать в лабораторный БП или в зарядное устройство. Материалы обзора в этом случае будут полезны.
Ремонт блока питания компьютера своими руками
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.
Устройство импульсного БП ATX
Указанные обозначения:
Распиновка основного коннектора БП
Для проведения ремонта нам также понадобится знать распиновку главного штекера БП (main power connector), она показана ниже.
Штекеры БП: А – старого образца (20pin), В – нового (24pin)
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 включение импульсных БП 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:
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.
Визуальный осмотр позволяет обнаружить «сгоревшие» радиоэлементы
Если таковы не обнаружены, переходим к следующему алгоритму действий:
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;
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;
Доработка БП
В заключение дадим несколько советов по доработке БП, что позволит сделать его работу более стабильной:
Такая незначительная доработка позволит существенно продлить срок службы компьютерного блока питания.
Очень интересно прочитать:
