DIY popravak napajanja

U suvremenom svijetu razvoj i zastarjelost komponenti osobnog računala događa se vrlo brzo. Istodobno, jedna od glavnih komponenti osobnog računala - ATX napajanje - praktički je nije mijenjao svoj dizajn zadnjih 15 godina.

Posljedično, jedinica napajanja i ultramodernog računala za igre i starog uredskog računala rade na istom principu i imaju zajedničke tehnike rješavanja problema.

Tipični ATX krug napajanja prikazan je na slici. Strukturno, to je klasična impulsna jedinica na TL494 PWM kontroleru, koja se pokreće PS-ON (Power Switch On) signalom s matične ploče. Ostatak vremena, dok se PS-ON pin ne povuče na masu, aktivno je samo stanje pripravnosti s naponom od +5 V na izlazu.

Pogledajmo pobliže strukturu ATX napajanja. Njegov prvi element je
mrežni ispravljač:

Zadaća mu je pretvaranje izmjenične struje iz mreže u istosmjernu za napajanje PWM kontrolera i napajanja u stanju pripravnosti. Strukturno se sastoji od sljedećih elemenata:

• Osigurač F1 štiti ožičenje i samo napajanje od preopterećenja u slučaju nestanka napajanja, što dovodi do naglog povećanja potrošnje struje i, kao rezultat, do kritičnog povećanja temperature što može dovesti do požara.
• U "neutralni" krug ugrađen je zaštitni termistor koji smanjuje strujni udar kada je jedinica napajanja spojena na mrežu.
• Zatim se postavlja filtar za buku koji se sastoji od nekoliko prigušnica (L1, L2), kondenzatori (C1, C2, C3, C4) i prigušnicu za protunamotaj Tr1... Potreba za takvim filtrom nastala je zbog značajne razine smetnji koje impulsna jedinica odašilje u mrežu napajanja - te smetnje ne hvataju samo televizijski i radijski prijemnici, već u nekim slučajevima može dovesti i do nepravilnog rada osjetljive opreme. .
• Iza filtera je ugrađen diodni most koji pretvara izmjeničnu struju u pulsirajuću istosmjernu struju. Mreškanje se izglađuje kapacitivno-induktivnim filtrom.

Nadalje, konstantni napon, prisutan cijelo vrijeme kada je ATX napajanje priključeno na utičnicu, ide do upravljačkih krugova PWM kontrolera i napajanja u stanju pripravnosti.

Napajanje u stanju pripravnosti - ovo je neovisni impulsni pretvarač male snage baziran na tranzistoru T11, koji generira impulse, kroz izolacijski transformator i poluvalni ispravljač na diodi D24, napajajući integrirani regulator napona male snage na mikrokrugu 7805. visoki napon pad preko stabilizatora 7805, što pod velikim opterećenjem dovodi do pregrijavanja. Iz tog razloga oštećenje sklopova koji se napajaju iz izvora u stanju pripravnosti može dovesti do njegovog kvara i naknadne nemogućnosti uključivanja računala.

Osnova impulsnog pretvarača je PWM kontroler... Ova je kratica već nekoliko puta spomenuta, ali nije dešifrirana. PWM je modulacija širine impulsa, odnosno promjena trajanja naponskih impulsa pri njihovoj konstantnoj amplitudi i frekvenciji. Zadaća PWM jedinice, bazirane na specijaliziranom mikrosklopu TL494 ili njegovim funkcionalnim analozima, je pretvaranje konstantnog napona u impulse odgovarajuće frekvencije, koji se nakon izolacijskog transformatora izglađuju izlaznim filtrima. Stabilizacija napona na izlazu impulsnog pretvarača provodi se podešavanjem trajanja impulsa koje generira PWM kontroler.

Važna prednost takve sheme pretvorbe napona je i mogućnost rada s frekvencijama znatno višim od 50 Hz mreže. Što je strujna frekvencija veća, potrebne su manje dimenzije jezgre transformatora i broj zavoja namota. Zato su sklopna napajanja puno kompaktnija i lakša od klasičnih sklopova s ​​ulaznim opadajućim transformatorom.

Za uključivanje ATX napajanja odgovoran je krug koji se temelji na T9 tranzistoru i sljedećim fazama. U trenutku uključivanja napajanja u mrežu, na bazu tranzistora se preko strujno ograničavajućeg otpornika R58 dovodi napon od 5V sa izlaza rezervnog napajanja, u trenutku kada je žica PS-ON uključena. kratko spojen na masu, krug pokreće TL494 PWM kontroler. U tom će slučaju kvar napajanja u stanju pripravnosti dovesti do neizvjesnosti rada kruga pokretanja napajanja i vjerojatnog kvara uključivanja, što je već spomenuto.

Glavno opterećenje snose izlazni stupnjevi pretvarača. To se prvenstveno odnosi na sklopne tranzistori T2 i T4, koji su ugrađeni na aluminijske radijatore. No, pri velikom opterećenju, njihovo zagrijavanje, čak i uz pasivno hlađenje, može biti kritično, pa su izvori napajanja dodatno opremljeni ispušnim ventilatorom. Ako pokvari ili je vrlo prašnjav, vjerojatnost pregrijavanja izlaznog stupnja značajno se povećava.

Suvremeni izvori napajanja sve više koriste snažne MOSFET sklopke umjesto bipolarnih tranzistora, zbog znatno manjeg otpora u otvorenom stanju, što osigurava veću učinkovitost pretvarača i samim time manje zahtjevno za hlađenje.

Video o uređaju za napajanje računala, njegovoj dijagnostici i popravku

U početku, ATX napajanje računala koristilo je 20-pinski konektor (ATX 20-pinski). Sada se može naći samo na zastarjeloj opremi. Nakon toga, povećanje snage osobnih računala, a time i njihove potrošnje energije, dovelo je do upotrebe dodatnih 4-pinskih konektora (4-pinski). Nakon toga su 20-pinski i 4-pinski konektori strukturno spojeni u jedan 24-pinski konektor, a za mnoga napajanja dio konektora s dodatnim pinama mogao se odvojiti radi kompatibilnosti sa starijim matičnim pločama.

Dodjela pinova konektora standardizirana je u ATX faktoru oblika na sljedeći način, prema slici (izraz "kontrolirani" odnosi se na one pinove na kojima se napon pojavljuje samo kada je računalo uključeno i stabilizira ga PWM kontroler) :

Ako napajanje vašeg računala ne uspije, nemojte se žuriti uzrujavati, kao što praksa pokazuje, u većini slučajeva popravke možete obaviti sami. Prije nego što prijeđemo izravno na tehniku, razmotrit ćemo blok dijagram jedinice za napajanje i dati popis mogućih kvarova, što će uvelike pojednostaviti zadatak.

Na slici je prikazana slika blok dijagrama tipičnog za impulsno napajanje jedinica sustava.

Preklopna jedinica za napajanje ATX

Navedene oznake:

• A - jedinica filtera snage;
• B - niskofrekventni ispravljač s filterom za izravnavanje;
• C - kaskada pomoćnog pretvarača;
• D - ispravljač;
• E - upravljačka jedinica;
• F - PWM kontroler;
• G - kaskada glavnog pretvarača;
• H - visokofrekventni ispravljač opremljen filterom za izravnavanje;
• J - PSU sustav hlađenja (ventilator);
• L - upravljačka jedinica izlaznog napona;
• K - zaštita od preopterećenja.
• + 5_SB - napajanje u stanju pripravnosti;
• P.G. - informacijski signal, koji se ponekad naziva PWR_OK (potreban za pokretanje matične ploče);
• PS_On - signal koji kontrolira početak jedinice napajanja.

Da bismo izvršili popravke, također moramo znati pinout glavnog priključka za napajanje, prikazan je u nastavku.

Utikači za napajanje: A - stari (20pinski), B - novi (24pinski)

Za pokretanje napajanja potrebno je spojiti zelenu žicu (PS_ON #) na bilo koju nultu crnu žicu.To se može učiniti pomoću konvencionalnog skakača. Imajte na umu da se kod nekih uređaja kodiranje boja može razlikovati od standardnog, u pravilu su za to krivi nepoznati proizvođači iz Kine.

Potrebno je upozoriti da će uključivanje impulsnih izvora napajanja bez opterećenja značajno smanjiti njihov vijek trajanja, a može čak i uzrokovati štetu. Stoga preporučamo sastavljanje jednostavnog bloka opterećenja, njegov dijagram je prikazan na slici.

Učitavanje blok dijagrama

Preporučljivo je sklopiti krug na otpornicima marke PEV-10, njihove ocjene: R1 - 10 Ohm, R2 i R3 - 3,3 Ohm, R4 i R5 - 1,2 Ohm. Hlađenje za otpornike može se izvesti iz aluminijskog kanala.

Nepoželjno je spajati matičnu ploču kao opterećenje za dijagnostiku ili, kako neki "obrtnici" savjetuju, HDD i CD pogon, jer ih neispravna jedinica napajanja može oštetiti.

Navedimo najčešće kvarove karakteristične za impulsno napajanje jedinica sustava:

• mrežni osigurač pregori;
• + 5_SB (napon u stanju pripravnosti) je odsutan, kao i više ili manje od dopuštenog;
• napon na izlazu napajanja (+12 V, +5 V, 3,3 V) je nenormalan ili ga nema;
• nema P.G. signala (PW_OK);
• PSU se ne uključuje daljinski;
• ventilator za hlađenje se ne okreće.

Nakon što je napajanje uklonjeno iz jedinice sustava i rastavljeno, prije svega, potrebno je pregledati da li postoje oštećeni elementi (potamnjenje, promijenjena boja, kršenje integriteta). Imajte na umu da u većini slučajeva zamjena izgorjelog dijela neće riješiti problem; bit će potrebna provjera cijevi.

Vizualni pregled omogućuje otkrivanje "izgorjelih" radioelemenata

Ako ih ne pronađemo, prelazimo na sljedeći algoritam radnji:

Ako se pronađe neispravan tranzistor, tada je prije lemljenja novog potrebno ispitati cijelu njegovu traku, koja se sastoji od dioda, otpora niskog otpora i elektrolitskih kondenzatora. Preporučujemo promjenu potonjeg u nove s velikim kapacitetom. Dobar rezultat dobiva se ranžiranjem elektrolita pomoću keramičkih kondenzatora od 0,1 μF;

• Provjera sklopova izlaznih dioda (Schottky diode) multimetrom, kao što praksa pokazuje, najtipičniji kvar za njih je kratki spoj;

Diodni sklopovi označeni na ploči

• provjera izlaznih kondenzatora elektrolitskog tipa. U pravilu, njihov se kvar može otkriti vizualnim pregledom. Očituje se u obliku promjene geometrije kućišta radio komponente, kao i tragova protoka elektrolita.

Nije neuobičajeno da vanjski normalan kondenzator bude neprikladan tijekom ispitivanja. Stoga ih je bolje testirati multimetrom koji ima funkciju mjerenja kapacitivnosti ili za to koristiti poseban uređaj.

Video: ispravan popravak ATX napajanja. <>

Imajte na umu da su neradni izlazni kondenzatori najčešći kvar u napajanju računala. U 80% slučajeva, nakon njihove zamjene, rad jedinice napajanja se vraća;

Kondenzatori s poremećenom geometrijom kućišta

• otpor se mjeri između izlaza i nule, za +5, +12, -5 i -12 volti ovaj indikator bi trebao biti u rasponu od 100 do 250 ohma, a za +3,3 V u rasponu od 5-15 ohma.

Zaključno, dat ćemo nekoliko savjeta za poboljšanje jedinice napajanja, što će učiniti da radi stabilnije:

• u mnogim jeftinim blokovima proizvođači ugrađuju ispravljačke diode za dva ampera, treba ih zamijeniti snažnijim (4-8 ampera);
• Schottky diode na kanalima +5 i +3,3 volta također se mogu isporučiti snažnije, ali u isto vrijeme moraju imati dopušteni napon, isti ili veći;
• preporučljivo je promijeniti izlazne elektrolitičke kondenzatore na nove kapaciteta 2200-3300 uF i nazivnog napona od najmanje 25 volti;
• događa se da se umjesto diodnog sklopa na kanalu +12 volti ugrade diode zalemljene jedna na drugu, preporučljivo je zamijeniti ih MBR20100 Schottky diodom ili slično;
• ako su u cjevovodu ključnih tranzistora ugrađeni kapaciteti od 1 μF, zamijenite ih s 4,7-10 μF, izračunato za napon od 50 volti.

Takva manja revizija značajno će produžiti vijek trajanja napajanja računala.

Vrlo zanimljivo za čitanje:

Jedna od važnih komponenti modernog osobnog računala je jedinica napajanja (PSU). Računalo neće raditi ako nema napajanja.

S druge strane, ako napajanje stvara napon koji prelazi dopuštene granice, onda to može uzrokovati kvar važnih i skupih komponenti.

U takvoj jedinici, uz pomoć pretvarača, ispravljeni mrežni napon pretvara se u izmjeničnu visoku frekvenciju iz koje se formiraju niskonaponski tokovi potrebni za rad računala.

ATX krug napajanja sastoji se od 2 čvora - ispravljača mrežnog napona i pretvarača napona za računalo.

Mrežni ispravljač je premosni sklop s kapacitivnim filterom. Na izlazu uređaja stvara se konstantni napon od 260 do 340 V.

Glavni elementi u sastavu pretvarač napona su:

• inverter koji pretvara istosmjerni napon u izmjenični napon;
• visokofrekventni transformator koji radi na 60 kHz;
• niskonaponski ispravljači s filterima;
• kontrolni uređaj.

Osim toga, pretvarač uključuje napajanje napona u stanju pripravnosti, pojačala upravljačkog signala za ključne tranzistore, sklopove zaštite i stabilizacije i druge elemente.

Razlozi kvarova u napajanju mogu biti:

• naponski udari i fluktuacije;
• proizvodnja proizvoda loše kvalitete;
• pregrijavanje povezano s lošim radom ventilatora.

Neispravnosti obično dovode do činjenice da se sistemska jedinica računala prestaje pokretati ili se nakon kratkog vremena gasi. U drugim slučajevima, unatoč radu drugih jedinica, matična ploča se neće pokrenuti.

Prije početka popravka, konačno se morate uvjeriti da je napajanje neispravno. U ovom slučaju prvo morate provjerite funkcionalnost mrežnog kabela i mrežnog prekidača... Nakon što se uvjerite da su u dobrom stanju, možete odspojiti kabele i ukloniti napajanje iz kućišta jedinice sustava.

Prije ponovnog samostalnog uključivanja jedinice za napajanje potrebno je na nju spojiti opterećenje. Da biste to učinili, potrebni su vam otpornici koji su spojeni na odgovarajuće terminale.

Prvo morate provjeriti efekt matične ploče... Da biste to učinili, morate zatvoriti dva kontakta na konektoru napajanja. Na 20-pinskom konektoru, to bi bio pin 14 (žica kroz koju prolazi signal za uključenje) i pin 15 (žica koja odgovara GND pinu - uzemljenje). Za 24-pinski konektor, to bi bili pinovi 16, odnosno 17.

Nakon što skinete poklopac s napajanja, morate odmah usisavačem očistiti svu prašinu s njega. Zbog prašine radio dijelovi često pokvare, jer prašina, prekrivajući dio debelim slojem, uzrokuje pregrijavanje takvih dijelova.

Sljedeći korak u identifikaciji kvarova je temeljit pregled svih elemenata. Posebnu pozornost treba obratiti na elektrolitičke kondenzatore. Razlog njihovog kvara može biti ozbiljan temperaturni režim. Neispravni kondenzatori obično bubre i propuštaju elektrolit.

Takvi dijelovi moraju se zamijeniti novima s istim nazivnim i radnim naponima. Ponekad pojava kondenzatora ne ukazuje na kvar. Ako, prema neizravnim pokazateljima, postoji sumnja na loš rad, tada možete provjeriti kondenzator multimetrom. Ali za to ga je potrebno ukloniti iz kruga.

Neispravno napajanje također može biti povezano s neispravnim niskonaponskim diodama. Da biste provjerili, morate multimetrom izmjeriti otpor prednjih i obrnutih prijelaza elemenata. Za zamjenu neispravnih dioda morate koristiti iste Schottky diode.

Sljedeći kvar koji se može vizualno utvrditi je stvaranje prstenastih pukotina koje prekidaju kontakte. Da biste pronašli takve nedostatke, morate vrlo pažljivo pogledati tiskanu ploču. Da biste uklonili takve nedostatke, potrebno je pažljivo lemljenje pukotina (za to morate znati kako pravilno lemiti lemilom).

Na isti se način pregledavaju otpornici, osigurači, prigušnice, transformatori.

U slučaju da je osigurač pregorio, može se zamijeniti drugim ili popraviti. Napajanje koristi poseban element s vodovima za lemljenje. Za popravak neispravnog osigurača, on se lemi iz kruga. Zatim se metalne čaše zagrijavaju i uklanjaju iz staklene cijevi. Zatim se odabire žica potrebnog promjera.

Promjer žice potreban za danu struju može se pronaći u tablicama. Za 5A osigurač koji se koristi u strujnom krugu ATX, promjer bakrene žice bit će 0,175 mm. Zatim se žica umetne u rupe čašica osigurača i fiksira lemljenjem. Popravljeni osigurač može se zalemiti u krug.

Gore navedeno smatra najjednostavnijim kvarovima napajanja računala.

1. Jedan od najvažnijih elemenata računala je napajanje, ako pokvari, računalo prestaje raditi.
2. Napajanje računala je prilično složen uređaj, ali se u nekim slučajevima može popraviti ručno.