ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» МНОГОПРОФИЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ ОТДЕЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ Рассмотрено: цикловой комиссией ИТВТ Протокол № _ от «___ » __________ 2019 г. Председатель ЦК________Т.А. Петрова по специальности: обучающегося ЗАДАНИЕ на период учебной практики 09.02.01 Компьютерные системы и комплексы (по отраслям) Гомоненко Игорь Евгеньевич курса 2 группы КСт-17-(9)-1 Срок прохождения практики с 13.04.2019 г. по 28.06.2019 г. Тема задания Составить и выполнить алгоритм поиска и устранения неисправности блока питания персонального компьютера используя метод измерения Содержание задания: 1 Вычисление возможных сбоев в системе 2 Алгоритм поиска и устранения неисправности блока питания персонального компьютера используя метод измерения 3 Руководство пользователя Указания по выполнению: 1. Определить список необходимой литературы 2. Изучить литературу по данной теме 3. Составить алгоритм поиска и устранения неисправности блока питания персонального компьютера используя метод измерения 4. Оформить результаты в виде отчета Руководитель практики от колледжа: _____________ /И.В. Проданчук (подпись) С условиями прохождения практики ознакомлен: (фамилия, имя отчество) «13» апреля 2019 г. ________________/И.Е.Гомоненко (подпись) «13» апреля (фамилия, имя отчество) 2019 г Бланки индивидуальных заданий составлены на основании перечня тем индивидуальных заданий, утвержденных зам.директора по УПР Т.Б. Балобанова от 22.12.18г. №30-8003/245А СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 3 1. Принцип работы и основные узлы блока питания 4 2. Набор инструментов 6 3. Меры безопасности при ремонте 7 4. Типовые неисправности блока питания 8 5. Тестирование блока питания методом измерения напряжений 11 6. Полная проверка блока питания 12 7. Ремонт блока питания 20 8. Алгоритм поиска и устранения неисправностей медом измерений 21 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 24 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 25 ВВЕДЕНИЕ Компьютерный блок питания — вторичный источник электропитания (блок питания, БП), предназначенный для снабжения узлов компьютера электрической энергией постоянного тока, а также преобразования сетевого напряжения до заданных значений. Работоспособность персонального компьютера не в последнюю очередь зависит от качества работы блока питания. В случае его вывода из строя, устройство не сможет включиться, а значит, нужно провести проверку блока питания методом измерения напряжений и уже после, провести замену или ремонт блока питания компьютера. Будь то современный игровой или слабый офисный компьютер, все блоки питания работают по исходному неисправностей для них одинакова. 3 принципу, и методика поиска 1.Принцип работы и основные узлы блока питания В компьютерных преобразования с блоках обратной питания связью. применяется Преобразование метод происходит двойного за счет трансформации тока с частотой не 50 Гц, как в бытовой сети, а с частотами выше 20 кГц, что позволяет использовать компактные высокочастотные трансформаторы при той же выходной мощности. Поэтому компьютерный блок питания гораздо меньше, чем классические трансформаторные схемы, которые состоят из понижающего трансформатора довольно внушительных размеров, выпрямителя и фильтра пульсаций. Если бы компьютерный блок питания был бы сделан по этому принципу, то при требуемой выходной мощности он был бы размером с системный блок и весил бы в 3-4 раза больше (достаточно вспомнить телевизионный трансформатор с мощностью 200-300 Вт). Импульсный БП имеет более высокий КПД за счет того, что работает в ключевом режиме, а регулирование и стабилизация выходных напряжений происходит методом широтно-импульсной модуляции. Если не вдаваться в подробности, то принцип работы заключается в том, что регулирование происходит путем изменения ширины импульса, то есть его длительности. Вкратце принцип работы импульсного БП прост: чтобы использовать высокочастотные трансформаторы, нам необходимо преобразовать ток из сети (220 вольт, 50 Гц) в высокочастотный ток (порядка 60 кГц). Ток из электрической сети идет на входной фильтр, который отсекает импульсные высокочастотные помехи, образующиеся при работе. Далее - на выпрямитель, на выходе которого стоит электролитический конденсатор для сглаживания пульсаций. Далее выпрямленное постоянное напряжение порядка 300 вольт поступает на преобразователь напряжения, который преобразует входное постоянное напряжение в переменное напряжение с прямоугольной формой импульсов высокой частоты. В состав преобразователя входит импульсный трансформатор, который обеспечивает гальваническую развязку от сети и понижение напряжения до требуемых значений. 4 Эти трансформаторы изготавливаются очень маленькими по сравнению с классическими, в них малое количество витков, а вместо железного сердечника используется ферритовый. Затем снимаемое с трансформатора напряжение идет на вторичный выпрямитель и высокочастотный фильтр, состоящий из электролитических конденсаторов и индуктивностей. Перед тем как взяться за ремонт БП, необходимо понимать, каким образом он работает, знать его основные узлы. Ремонт блоков питания следует осуществлять предельно осторожно и помнить про электробезопасность во время работы. К основным узлам БП относят: • входной (сетевой) фильтр; • дополнительный формирователь стабилизированного сигнала 5 вольт; • главный формирователь +3,3 В, +5 В, +12 В, а также -5 В и -12В; • стабилизатор напряжения линии +3,3 вольта; • выпрямитель высокочастотный; • фильтры линий формирования напряжений; • узел контроля и защиты; • блок наличия сигнала PS_ON от компьютера; • формирователь напряжения PW_OK. Рис 1.Схема блока питания Фильтр, стоящий на входе, используется для подавления помех, генерирующихся БП вэлектрическую цепь. Одновременно с этим он выполняет защитную функцию при нештатных режимах работы БП: защита от превышения значения тока, защита от всплесков напряжения. 5 При включении БП в сеть на 220 вольт на материнскую плату через дополнительный формирователь поступает стабилизированный сигнал с величиной равной 5 вольт. Работа основного формирователя в этот момент блокируется сигналом PS_ON, сформированным материнской платой и равным 3 вольта. После нажатия кнопки включения на ПК, значение PS_ON становится равным нулю и происходит запуск основного преобразователя. Источник питания начинает вырабатывать основные сигналы, поступающие на компьютерную плату и схемы защиты. В случае значительного превышения уровня напряжения схема защиты прерывает работу основного формирователя. Для запуска материнской платы на неё одновременно, с прибора питания, подаётся напряжение +3,3 вольта и +5 вольт для формирования уровня PW_OK, что обозначает питание в норме. Каждый цвет провода в устройстве питания соответствует своему уровню напряжения: Рис 2. Распиновка разъема ATX 24 pin 6 2.Набор инструментов для ремонта блока питания Для ремонта блока питания необходимо иметь следующие инструменты: пара паяльников, которые имею различную мощность. С помощью мощного паяльника следует выпаивать транзисторы и диоды, а также трансформаторы. А прибор с меньшей мощностью пригодится для припаивания прочей мелочевки. Также к ним потребуется припой и флюс; набор отверток; отсос для припоя. С его помощью можно удалить с платы лишний припой; резак. С его помощью можно удалить пластиковые хомуты, скрепляющие между собой провода; маленький пинцет; мультиметр; спирт для очистки платы от остаточных следов пайки; Лампочка на 100 Вт. 3.Меры безопасности При ремонте импульсных блоков питания бытовой техники следует строго выполнять общие правила электробезопасности, основные положения которых сводятся к следующему. Метод измерения напряжения один из наиболее опасных путей протекания тока по телу человека является направление рука — ноги, поэтому запрещается ремонтировать импульсные БП в сырых помещениях или в помещениях с цементными и диэлектрического другими коврика токопроводящими уменьшает полами. вероятность Использование протекания тока в рассматриваемом направлении. Не менее опасным является путь тока по участку рука — рука. Поэтому запрещается ремонт импульсных БП вблизи заземленных конструкций (батарей центрального отопления и т. п.). Кроме того, выполнение всех манипуляций на включенном импульсном БП должно осуществляться только одной рукой. Одежда с длинными рукавами, нарукавниками, инструмент с изолированными ручками 7 уменьшают вероятность поражения электрическим током. Категорически запрещается производить пайку на включенном импульсном БП. В домашних условиях ремонт импульсного БП разрешается производить лишь при отключении его от питающей сети для анализа монтажа, прозвонки и замены вышедших из строя элементов. Сложный ремонт бытовой техники, требующий работы под напряжением (настройка, измерение режимов, поиск ложных паек методом простука и т. п.), должен производиться в стационарных мастерских при включении его в сеть только через разделительный трансформатор. Особую опасность для жизни человека представляет та часть схемы импульсного БП, которая находится под напряжением сети (на печатной плате БП она обычно отмечается штриховкой). Необходимо следить, чтобы шасси бытовой техники не касались элементов схемы импульсного БП. После выключения импульсного БП (при его ремонте) необходимо разряжать электролитические конденсаторы его схемы. 4.Типовые неисправности блока питания Блоки питания ПК чаще всего выходят из стоя при включении ПК из-за резонансных явлений, вызывающих перегрузку выходных и входных цепей блока питания. Поэтому частое включение и выключение ПК неблагоприятно сказывается на его надежности в работе. На надежность работы компьютера влияют также помехи в цепях электропитания. Для нормальной работы ПК необходимо, чтобы напряжение сети питания было достаточно стабильным, а уровень помех в сети не должен превышать определенной величины. При выборе места и способа подключения ПК к электросети необходимо учитывать следующие требования: По возможности включайте ПК к отдельным линиям электропитания со своими защитными автоматами. 8 Проверьте сопротивление шины заземления (оно должно быть доли Убедитесь в отсутствии помех, бросков и провалов напряжения питания. Уровень помех в электросети возрастает при увеличении внутреннего Ома). сопротивления линии электропитания. Не пользуйтесь без крайней необходимости удлинителями. Не подключайте к одной розетке ПК и другую бытовую технику (холодильник, телевизор, СВЧ-печь, пылесос, кондиционер и т. д.). Блок питания (БП) обычно рассчитан на работу в сети переменного тока 115127 В и 220-240 В и имеет мощность 150-400 Вт. Он размещается внутри системного блока справа от системной платы в большом металлическом корпусе и подключается к ней с помощью многожильного кабеля. Для подачи питания +5 и +12 В на НЖМД и НГМД в нем предусмотрен набор четырехжильных кабелей. Следует помнить, что распайка разъема БП, подключаемого к системной плате, не во всех ПК одинакова. На задней панели БП имеется переключатель напряжения электропитания. Перед тем как включать компьютер первый раз, не забудьте проверить положение этого переключателя! Кабель сетевого питания ПК подсоединяется к разъему на задней стенке БП, на которой, как правило, также имеется гнездо для подключения кабеля питания дисплея. Все неисправности БП в зависимости от причины их возникновения можно подразделить на два класса: вызванные внешними помехами в сети электропитания и нагрузками, параллельными ПК; 9 вызванные внутренними нагрузками, замыканиями или естественным износом БП. В блоке питания имеется несколько подстроечных резисторов, имеющих следующие назначение: • регулятор ШИМ (амплитуда выходных напряжений блока); • уровень срабатывания защиты; • регуляторы напряжения линейных стабилизаторов. Таблица 1.Типовые неисправности блока питания Тип неисправности Не светится индикатор питания компьютера, не вращается вентилятор После замены предохранитель при включении питания вновь перегорает Возможная причина Способ устранения Перегорел предохранитель Заменить предохранитель Предохранитель цел, но блок питания не работает Неисправны МКТ или схема управления Вышли из строя элементы входных Проверить входные цепей БП цепи БП Пробита микросхема ШИМОтсутствуют выходные генератора типа TL497, TDA4601 напряжения, вентилятор не (отечественный аналог 1033ЕУ1) работает или ТОА4605 Отсутствуют выходные Пробит конденсатор в схеме напряжения, вентилятор не управления М1СГ, неисправен работает датчик обратной связи Пробит импульсный Не запускается трансформатор или образовались преобразователь частоты короткозамкнутые витки Не включается ПК, хотя напряжение на БП есть БП работает одну-две секунды и отключается Не одного из выходных напряжений Проверить исправность МЕСТ и схемы управления Заменить микросхему Заменить конденсатор, проверить датчики обратной связи Заменить или отремонтировать трансформатор Проверить микросхему, Отсутствует сигнал «Power good» вырабатывающую сигнал «Power good» Проверить цепь Срабатывает защита от перегрузки. нагрузки Неисправность вторичных цепей Отремонтировать одной из обмоток трансформатора вторичные цепи 10 Выходные напряжения ±5 Отремонтировать и ±12 В есть, но имеют Неисправность в фильтрующих и фильтры и высокий уровень стабилизирующих цепях стабилизаторы пульсаций 5.Тестирование блока питания методом измерения напряжений Тестирование блока питания, включает в себя: - проверка методом измерений заявленных значений пульсаций напряжений при не максимальной статичной нагрузке - тестирование блока питания с различными вариантами нагрузки, составляющей до 100 процентов от указанной максимальной выходной мощности - тестирование блока питания в составе рабочей станции. В основной части тестирования для каждого блока питания примерно рассчитывается ряд токов в соответствии с максимальной мощностью, в связи с тем, что в современных системах на линию 12В приходится большая нагрузка, и со временем она имеет тенденцию только возрастать, а также учитывая тот факт, что максимальные токи, указанные производителем, не предназначены для одновременной нагрузки всех каналов. Расчет максимальных значений токов для тестирования будет производиться по следующим принципам: - ток по линии 12В – максимальный, - токи по линиям 3,3В и 5В в пропорции, - суммарная мощность линий 3,3В и 5В вычисляется вычитанием из максимальной мощности блока питания произведения максимального тока по линии 12В на напряжение по данной линии. Проще говоря, из максимальной выходной мощности блока питания вычитается максимально допустимая мощность по каналу 12В, остаток делится на каналы 3,3В и 5В в указанной пропорции. Тестирование будет заключаться в эксплуатации блока питания с переменной нагрузкой, составляющей 33, 67 и 100 процентов от заданных токов, рассчитанных в предыдущем пункте. Период смены значений токов будет составлять примерно две 11 минуты. Работа с максимальной выходной мощностью является штатным режимом работы блока питания. 6. Проверка блока питания Наиболее безопасно и удобно включать ремонтируемый блок в сеть через разделительный трансформатор 220v - 220v. Такой трансформатор просто изготовить из 2-х ТАН55 или ТС-180 (от ламповых ч/б телевизоров). Просто соответствующим образом соединяются анодные вторичные обмотки, не надо ничего перематывать. Оставшиеся накальные обмотки можно использовать для построения регулируемого БП. Мощность такого источника вполне достаточна для отладки и первоначального тестирования и дает массу удобств: - электробезопасность - возможность соединять земли горячей и холодной части блока единым проводом, что удобно для снятия осциллограмм. - ставим галетный переключатель - получаем возможность ступенчатого изменения напряжения. Также для удобства можно зашунтировать цепи +310В резистором 75K-100K мощностью 2 - 4Вт - при выключении быстрее разряжаются входные конденсаторы. Если плата вынута из блока, проверьте, нет ли под ней металлических предметов любого рода. Ни в коем случае НЕ ЛЕЗЬТЕ РУКАМИ в плату и НЕ ДОТРАГИВАЙТЕСЬ до радиаторов во время работы блока, а после выключения подождите около минуты, пока конденсаторы разрядятся. На радиаторе силовых транзисторов может быть 300 и более вольт, он не всегда изолирован от схемы блока! Принципы измерения напряжений внутри блока. 12 Обратите внимание, что на корпус БП земля с платы подаётся через проводники около отверстий для крепежных винтов. Для измерения напряжений в высоковольтной («горячей») части блока (на силовых транзисторах, в дежурке) требуется общий провод - это минус диодного моста и входных конденсаторов. Относительно этого провода всё и измеряется только в горячей части, где максимальное напряжение - 300 вольт. Измерения желательно проводить одной рукой. В низковольтной («холодной») части БП всё проще, максимальное напряжение не превышает 25 вольт. В контрольные точки для удобства можно впаять провода, особенно удобно припаять провод на землю. Проверка резисторов. Если номинал (цветные полоски) еще читается — заменяем на новые с отклонением не хуже оригинала (для большинства - 5%, для низкоомных в цепях датчика тока может быть и 0.25%). Если же покрытие с маркировкой потемнело или осыпалось от перегрева — измеряем сопротивление мультиметром. Если сопротивление равно нулю или бесконечности — вероятнее всего резистор неисправен и для определения его номинала потребуется принципиальная схема блока питания либо изучение типовых схем включения. Проверка диодов. Если мультиметр имеет режим измерения падения напряжения на диоде можно проверять, не выпаивая. Падение должно быть от 0,02 до 0,7 В. Если падение - ноль или около того (до 0,005) – выпаиваем сборку и проверяем. Если те же показания – диод пробит. Если же прибор не имеет такой функции, установите прибор на измерение сопротивления (обычно предел в 20кОм). Тогда в прямом направлении исправный диод Шотки будет иметь сопротивление порядка одного двух килоом, а обычный кремниевый - порядка трех - шести. В обратном направлении сопротивление равно бесконечности. 13 Проверка полевого транзистора Для проверки БП можно и нужно собрать нагрузку. Пример удачного исполнения смотреть здесь. Распиновка разъема ATX 24 pin, с проводниками ООС по основным каналам +3,3V; +5V; +12V. Источник питания. Драйвер Блок питания LUX IP67, интерьерный и автомобильный. Драйвер для прожектора Показан "максимальный" вариант - проводники ООС бывают не во всех блоках, и не навсех каналах. Самый распространённый вариант ООС по +3,3V (коричневый провод). В новых блоках может отсутствовать выход -5V (белый провод). Берём выпаянный из ненужной платы ATX разъём и припаиваем к нему провода сечением не менее 18 AWG, стараясь задействовать все контакты по линиям +5 вольт, +12 и +3.3 вольта. Нагрузку надо рассчитывать ватт на 100 по всем каналам (можно с возможностью увеличения для проверок более мощных блоков). Для этого берём мощные резисторы или нихром. Также с осторожностью можно использовать мощные лампы (например, галогенные на 12В), при этом следует учесть, что сопротивление нити накаливания в холодном состоянии сильно меньше, чем в нагретом. Поэтому при запуске с вроде бы нормальной нагрузкой из ламп блок может уходит в защиту. Параллельно нагрузкам можно подключить лампочки или светодиоды, чтобы видеть наличие напряжения на выходах. Между выводом PS_ON и GND подключаем тумблер для включения блока. Для удобства при эксплуатации можно всю конструкцию разместить в корпусе от БП с вентилятором для охлаждения. 14 Проверка блока: Можно предварительно включить БП в сеть, чтобы определиться с диагнозом: нет дежурки (проблема с дежуркой, либо КЗ в силовой части), есть дежурка, но нет запуска (проблема с раскачкой или ШИМ), БП уходит в защиту (чаще всего проблема в выходных цепях либо конденсаторах), завышенное напряжение дежурки (90% - вспухшие конденсаторы, и часто как результат - умерший ШИМ). Начальная проверка блока Снимаем крышку и начинаем проверку, особое внимание обращая на поврежденные, изменившие цвет, потемневшие или сгоревшие детали. Предохранитель. Как правило, перегорание хорошо заметно визуально, но иногда он обтянут термоусадочным кембриком – тогда проверяем сопротивление омметром. Перегорание предохранителя может свидетельствовать, например, о неисправности диодов входного выпрямителя, ключевых транзисторов или схемы дежурного режима. Дисковый термистор. Выходит из строя крайне редко. Проверяем сопротивление — должно быть не более 10 Ом. В случае неисправности заменять его перемычкой нежелательно — при включении блока резко возрастет импульсный ток заряда входных конденсаторов, что может привести к пробою диодов входного выпрямителя. Диоды или диодная сборка входного выпрямителя. Проверяем мультиметром (в режиме измерения падения напряжения) на обрыв и короткое замыкание каждый диод, можно не выпаивать их из платы. При обнаружении замыкания хотя бы у одного диода рекомендуется также проверить входные электролитические конденсаторы, на которые подавалось переменное напряжение, а также силовые транзисторы, т.к. очень велика вероятность их пробоя. В зависимости от мощности БП диоды должны быть рассчитаны на ток не менее 4...8 ампер. Двухамперные диоды, часто встречающиеся в дешевых блоках, сразу меняем на более мощные. 15 Входные электролитические конденсаторы. Проверяем внешним осмотром на вздутие (заметное изменение верхней плоскости конденсатора от ровной поверхности к выпуклой), также проверяем емкость - она не должна быть ниже обозначенной на маркировке и отличаться у двух конденсаторов более чем на 5%. Также проверяем варисторы, стоящие параллельно конденсаторам, (обычно явно сгорают «в уголь») и выравнивающие резисторы (сопротивление одного не должно отличаться от сопротивления другого более чем на 5%). Ключевые (они же - силовые) транзисторы. Для биполярных - проверяем мультиметром падение напряжения на переходах «база-коллектор» и «база-эмиттер» в обоих направлениях. В исправном биполярном транзисторе переходы должны вести себя как диоды. При обнаружении неисправности транзистора также необходимо проверить всю его «обвязку»: диоды, низкоомные резисторы и электролитические конденсаторы в цепи базы (конденсаторы лучше сразу заменить на новые большей емкости, например, вместо 2.2мкФ * 50В ставим 10.0мкФ * 50В). Также желательно зашунтировать эти конденсаторы керамическими емкостью 1.0...2.2 мкФ. Выходные диодные сборки. Проверяем их мультиметром, наиболее частая неисправность — короткое замыкание. Замену лучше ставить в корпусе ТО-247. В ТО-220 чаще помирают... Обычно для 300-350 Вт блоков диодных сборок типа MBR3045 или аналогичных на 30А - с головой. Выходные электролитические конденсаторы. Неисправность проявляется в виде вздутия, следов коричневого пуха или потеков на плате (при выделении электролита). Меняем на конденсаторы нормальной емкости, от 1500 мкФ до 2200...3300 мкФ, рабочая температура — 105° С. Желательно использовать серии LowESR. Также измеряем выходное сопротивление между общим проводом и выходами блока. По +5В и +12В вольтам - обычно в районе 100-250 ом (то же для -5В и -12В), +3.3В - около 5...15 Ом. 16 Потемнение или выгорание печатной платы под резисторами и диодами свидетельствует о том, что компоненты схемы работали в нештатном режиме и требуется анализ схемы для выяснения причины. Обнаружение такого места возле ШИМа означает, что греется резистор питания ШИМ 22 Ома от превышения дежурного напряжения и, как правило, первым сгорает именно он. Зачастую ШИМ в этом случае тоже мертв, так что проверяем микросхему (см. ниже). Такая неисправность - следствие работы «дежурки» в нештатном режиме, обязательно следует проверить схему дежурного режима. Проверка высоковольтной части блока на короткое замыкание. Берём лампочку от 40 до 100 Ватт и впаиваем вместо предохранителя или в разрыв сетевого провода. Если при включении блока в сеть лампа вспыхивает и гаснет - все в порядке, короткого замыкания в "горячей" части нет - лампу убираем и работаем дальше без нее (ставим на место предохранитель или сращиваем сетевой провод). Если при включении блока в сеть лампа зажигается и не гаснет - в блоке короткое замыкание в "горячей" части. Для его обнаружения и устранения делаем следующее: Выпаиваем радиатор с силовыми транзисторами и включаем БП через лампу без замыкания PS-ON. Если короткое (лампа горит, а не загорелась и погасла) - ищем причину в диодном мосте, варисторах, конденсаторах, переключателе 110/220V(если есть, его вообще лучше выпаять). Если короткого нет — запаиваем транзистор дежурки и повторяем процедуру включения. Если короткое есть - ищем неисправность в дежурке. 17 Внимание! Возможно включение блока (через PS_ON) с небольшой нагрузкой при не отключенной лампочке, но во-первых, при этом не исключена нестабильная работа БП, во-вторых, лампа будет светиться при включении БП со схемой APFC. Проверка схемы дежурного режима (дежурки).. Краткое руководство: проверяем ключевой транзистор и всю его обвязку (резисторы, стабилитроны, диоды вокруг). Проверяем стабилитрон, стоящий в базовой цепи (цепи затвора) транзистора (в схемах на биполярных транзисторах номинал от 6В до 6.8В, на полевых, как правило, 18В). Если всё в норме, обращаем внимание на низкоомный резистор (порядка 4,7 Ом) - питание обмотки трансформатора дежурного режима от +310В (используется как предохранитель, но бывает и трансформатор дежурки сгорает) и 150k~450k (оттуда же в базу ключевого транзистора дежурного режима) - смещение на запуск. Высокоомные часто уходят в обрыв, низкоомные — так же «успешно» сгорают от токовой перегрузки. Меряем сопротивление первичной обмотки дежурного транса — должно быть порядка 3 или 7 Ом. Если обмотка трансформатора в обрыве (бесконечность) - меняем или перематываем транс. Бывают случаи, когда при нормальном сопротивлении первичной обмотки трансформатор оказывается нерабочим (имеются короткозамкнутые витки). Такой вывод можно сделать, если вы уверены в исправности всех остальных элементов дежурки. Проверяем выходные диоды и конденсаторы. При наличии обязательно меняем электролит в горячей части дежурки на новый, припаиваем параллельно нему керамический или пленочный конденсатор 0.15...1.0 мкФ (важная доработка для предотвращения его «высыхания»). Отпаиваем резистор, ведущий на питание ШИМ. Далее на выход +5VSB (фиолетовый) вешаем нагрузку в виде лампочки 0.3Ах6.3 вольта, включаем блок в сеть и проверяем выходные напряжения дежурки. На одном из выходов должно быть +12...30 вольт, на втором - +5 вольт. Если все в порядке - запаиваем резистор на место. Проверка микросхемы ШИМ TL494 и аналогичных (КА7500). 18 Про остальные ШИМ будет написано дополнительно. Включаем блок в сеть. На 12 ноге должно быть порядка 12-30V. Если нет - проверяйте дежурку. Если есть - проверяем напряжение на 14 ноге должно быть +5В (+-5%). Если нет - меняем микросхему. Если есть - проверяем поведение 4 ноги при замыкании PS-ON на землю. До замыкания должно быть порядка 3...5В, после около 0. Устанавливаем перемычку с 16 ноги (токовая защита) на землю (если не используется — уже сидит на земле). Таким образом временно отключаем защиту МС по току. Замыкаем PS-ON на землю и наблюдаем импульсы на 8 и 11 ногах ШИМ и далее на базах ключевых транзисторов. Если нет импульсов на 8 или 11 ногах или ШИМ греется – меняем микросхему. Желательно использовать микросхемы от известных производителей (Texas Instruments, Fairchild Semiconductor и т.д.). Если картинка красивая – ШИМ и каскад раскачки можно считать живым. Если нет импульсов на ключевых транзисторах - проверяем промежуточный каскад (раскачку) – обычно 2 штуки C945 с коллекторами на трансе раскачки, два 1N4148 и емкости 1...10мкф на 50В, диоды в их обвязке, сами ключевые транзисторы, пайку ног силового трансформатора и разделительного конденсатора. Проверка БП под нагрузкой: Измеряем напряжение дежурного источника, нагруженного вначале на лампочку, а потом - током до двух ампер. Если напряжение дежурки не просаживается - включаем БП, замыкая PS-ON (зеленый) на землю, измеряем напряжения на всех выходах БП и на силовых конденсаторах при 30-50% нагрузке кратковременно. Если все напряжения в допуске, собираем блок в корпус и 19 проверяем БП при полной нагрузке. Смотрим пульсации. На выходе PG (серый) при нормальной работе блока должно быть от +3,5 до +5В 7.Ремонт блока питания Собственно ремонт блока - замена всего что погорело и что выявилось обычной прозвонкой: 1. Модифицируем дежурку для работы от низкого напряжения. Занимает 2-5 минут. 2. Подпаиваем на вход переменку 30В от разделительного трансформатора. Это дает нам такие плюсы, как: исключается вероятность чтонибудь спалить дорогое из деталей, и можно безбоязненно тыкать осциллографом в первичке. 3. Включаем систему и проверяем соответствие напряжение дежурки и отсутствие пульсаций. Зачем проверять отсутствие пульсаций? Чтобы удостоверится, что блок будет работать в компе и не будет «глюков». Занимает 1-2 минуты. Сразу же ОБЯЗАТЕЛЬНО проверяем равенство напряжений на сетевых фильтрующих конденсаторах. Тоже момент, не все знают. Разница должны быть небольшая. Скажем, процентов до 5 примерно. Если больше - есть очень большая вероятность что блок под нагрузкой не запустится, либо будет выключаться во время работы, либо стартовать с десятого раза и т.п.. Обычно разница или маленькая, или очень большая. Займет 10 секунд. 4. Замыкаем PS_ON на землю (GND). 5. Смотрим осциллографом импульсы на вторичке силового транса. Они должны быть нормальные. Как они должны выглядеть? Это надо видеть, потому как без нагрузки они не прямоугольные. Здесь сразу же будет видно, если что-то не так. Если импульсы не нормальные - есть неисправность во вторичных цепях или в первичных. Если импульсы хорошие - проверяем (для проформы) импульсы на выходах диодных сборок. Все это занимает 1-2 минуты. 20 Если в пункте неисправности. 5 импульсов нет, возникает необходимость поиска Но где она? Начинаем "сверху" 1. Все выключаем. Отсосом отпаиваем три ноги переходного транса с холодной стороны. Далее пальцем берем транс и просто перекашиваем его, подняв холодную сторону над платой, т.е. вытянув ноги из платы. Горячую сторону вообще не трогаем! ВСЕ! 2-3 минуты. 2. Все включаем. Берем проводок. Соединяем накоротко площадку, где была средняя точка холодной обмотки разделительного транса с одним из крайних выводов этой самой обмотки и на этом же проводе смотрим импульсы, как я писал выше. И на втором плече так же. 1 минута 3. По результатам делаем вывод, где неисправность. Часто бывает что картинка идеальная, но амплитуда вольт 5-6 всего (должно быть под 15-20). Тогда уже либо транзистор в этом плече дохлый, либо диод с его коллектора на эммитер. Когда удостоверишься, что импульсы в таком режиме красивые, ровные, и с большой амплитудой, запаивай переходной транс обратно и посмотри осцилом на крайние ноги еще раз. Сигналы будут уже не квадратными, но они должны быть идентичными. 7.Алгоритм поиска и устранения неисправностей метом измерений 1.Можно предварительно включить БП в сеть, чтобы определиться с диагнозом: нет дежурки (проблема с дежуркой, либо КЗ в силовой части), есть дежурка, но нет запуска (проблема с раскачкой или ШИМ), БП уходит в защиту (чаще всего - проблема в выходных цепях либо конденсаторах), завышенное напряжение дежурки (90% - вспухшие конденсаторы, и часто как результат умерший ШИМ). 21 2.Предохранитель. Как правило, перегорание хорошо заметно визуально, но иногда он обтянут термоусадочным кембриком – тогда проверяем сопротивление омметром. Перегорание предохранителя может свидетельствовать, например, о неисправности диодов входного выпрямителя, ключевых транзисторов или схемы дежурного режима. 3.Дисковый термистор. Выходит из строя крайне редко. Проверяем сопротивление — должно быть не более 10 Ом. В случае неисправности заменять его перемычкой нежелательно — при включении блока резко возрастет импульсный ток заряда входных конденсаторов, что может привести к пробою диодов входного выпрямителя. 4.Входные электролитические конденсаторы. Проверяем внешним осмотром на вздутие (заметное изменение верхней плоскости конденсатора от ровной поверхности к выпуклой), также проверяем емкость - она не должна быть ниже обозначенной на маркировке и отличаться у двух конденсаторов более чем на 5%. Также проверяем варисторы, стоящие параллельно конденсаторам, (обычно явно сгорают «в уголь») и выравнивающие резисторы (сопротивление одного не должно отличаться от сопротивления другого более чем на 5%). 5.Выходные диодные сборки. Проверяем их мультиметром, наиболее частая неисправность — короткое замыкание. Замену лучше ставить в корпусе ТО-247. В ТО-220 чаще помирают... Обычно для 300-350 Вт блоков диодных сборок типа MBR3045 или аналогичных на 30А - с головой 6. Выходные электролитические конденсаторы. Неисправность проявляется в виде вздутия, следов коричневого пуха или потеков на плате (при выделении электролита). Меняем на конденсаторы нормальной емкости, от 1500 мкФ до 2200...3300 мкФ, рабочая температура — 105° С. Желательно использовать серии LowESR. В случае, если поломку не удалось найти по данному алгоритму, значит, что поломка кроется в схеме самого блока питания, при скачке напряжения, некоторые участки схем часто перегорают из за чего, ремонт такого блока питания является практически невозможным, лучше всего приобрести новый 22 блок питания нужной для вас сертификации (80 plus,80 plus bronze,80 plus silver,80 plus gold, 80 plus platinum,80 plus titanium),такие блоки питания редко выходят из строя из за своей надежной защиты от коротких замыканий. Рис 3.Алгоритм поиска и устранения неисправности 23 ЗАКЛЮЧЕНИЕ Итак, качественный блок питания – основа стабильной работы всей системы. Блок питания также является важной составляющей вентиляции. Для производителей блоков питания главной целью должно являться не создание самых мощных моделей, а увеличение эффективности. Ремонт блока питания, работающего по импульсному принципу, можно вполне реализовать своими руками. Но для этого нужно правильно провести диагностику прибора, а также одновременно заменить все сгоревшие детали электросхемы. Выполняя все рекомендации, вы легко сможете провести необходимые ремонтные действия у себя дома. 24 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 1. Глазенко Т.А., Прянишников В.А. «Электротехника и основы электроники», – М., Высшая школа, 2006. 2. Костиков В.Г., Парфенов Е.М., Шахнов В.А. «Источники электропитания электронных средств», - М., 2003г. 3. Костиков В.Г., Парфенов Е.М., Шахнов В.А. «Источники электропитания электронных средств. Схемотехника и конструирование: Учебник для вузов», - 2-е изд. – М., 2004. 4. Косцов А.В., Косцов В.В. «Железо ПК. Настольная книга пользователя», - М.: «Мартин», 2006 г. 5. Марголис А. «Поиск и устранения неисправностей в персональных компьютерах». – Киев, 2004. 6. Перельман Б.Л. «Полупроводниковые приборы. Справочник», - “Солон”, “Микротех”, 2005 г. 7. Угринович Н.Д. «Информатика и информационные технологии», - М.: БИНОМ, 2003 г. 25
