Naprawa zasilacza zrób to sam

W dzisiejszym świecie rozwój i starzenie się komponentów komputerów osobistych jest bardzo szybkie. Jednocześnie jeden z głównych elementów komputera — zasilacz ATX — jest praktycznie nie zmienił swojego projektu przez ostatnie 15 lat.

Dlatego zasilacze zarówno ultranowoczesnego komputera do gier, jak i starego komputera biurowego działają na tej samej zasadzie, mają wspólne techniki rozwiązywania problemów.

Na rysunku pokazano typowy obwód zasilania ATX. Konstrukcyjnie jest to klasyczna jednostka impulsowa na kontrolerze TL494 PWM, wyzwalana sygnałem PS-ON (Power Switch On) z płyty głównej. Przez resztę czasu, dopóki pin PS-ON nie zostanie podciągnięty do masy, tylko zasilanie w trybie gotowości jest aktywne z +5 V na wyjściu.

Rozważ bardziej szczegółowo strukturę zasilacza ATX. Jego pierwszym elementem jest
prostownik sieciowy:

Jego zadaniem jest zamiana prądu zmiennego z sieci na prąd stały do ​​zasilania sterownika PWM oraz zasilacza rezerwowego. Strukturalnie składa się z następujących elementów:

• Bezpiecznik F1 chroni okablowanie i sam zasilacz przed przeciążeniem w przypadku awarii zasilacza, co prowadzi do gwałtownego wzrostu poboru prądu, a w efekcie do krytycznego wzrostu temperatury, który może doprowadzić do pożaru.
• W obwodzie „neutralnym” zainstalowany jest termistor ochronny, który zmniejsza przepięcie prądowe, gdy zasilacz jest podłączony do sieci.
• Następnie instalowany jest filtr szumów składający się z kilku dławików (L1, L2), kondensatory (C1, C2, C3, C4) i dławik z przeciwuzwojeniem Tr1. Potrzeba takiego filtra wynika ze znacznego poziomu zakłóceń, jakie impulsator przesyła do sieci zasilającej – zakłócenia te są wychwytywane nie tylko przez odbiorniki telewizyjne i radiowe, ale w niektórych przypadkach mogą prowadzić do nieprawidłowego działania czułych urządzeń.
• Za filtrem zainstalowany jest mostek diodowy, który zamienia prąd przemienny na pulsujący prąd stały. Fale są wygładzane przez filtr pojemnościowo-indukcyjny.

Ponadto stałe napięcie, które jest obecne przez cały czas, gdy zasilacz ATX jest podłączony do gniazda, jest dostarczane do obwodów sterujących kontrolera PWM i zasilacza rezerwowego.

Zasilanie w trybie czuwania - Jest to niezależny konwerter impulsów małej mocy oparty na tranzystorze T11, który generuje impulsy, poprzez transformator izolujący i prostownik półfalowy na diodzie D24, zasilając zintegrowany regulator napięcia małej mocy na chipie 7805. Chociaż to obwód jest, jak mówią, sprawdzony w czasie, jego istotną wadą jest wysoki spadek napięcia na stabilizatorze 7805, prowadzący do przegrzania przy dużym obciążeniu. Z tego powodu uszkodzenie w obwodach zasilanych ze źródła rezerwowego może doprowadzić do jego awarii, a w konsekwencji niemożności włączenia komputera.

Podstawą przetwornika impulsów jest Kontroler PWM. Skrót ten był już kilkakrotnie wspominany, ale nie został rozszyfrowany. PWM to modulacja szerokości impulsu, czyli zmiana czasu trwania impulsów napięcia przy ich stałej amplitudzie i częstotliwości. Zadaniem bloku PWM, opartego na specjalizowanym mikroukładzie TL494 lub jego funkcjonalnych analogach, jest przekształcenie stałego napięcia na impulsy o odpowiedniej częstotliwości, które po zastosowaniu transformatora izolującego są wygładzane przez filtry wyjściowe.Stabilizacja napięcia na wyjściu przetwornika impulsów realizowana jest poprzez regulację czasu trwania impulsów generowanych przez sterownik PWM.

Ważną zaletą takiego układu konwersji napięcia jest również możliwość pracy z częstotliwościami znacznie wyższymi niż 50 Hz sieci. Im wyższa częstotliwość prądu, tym mniejsze są wymiary rdzenia transformatora i liczba zwojów uzwojeń. Dlatego zasilacze impulsowe są znacznie bardziej kompaktowe i lżejsze niż klasyczne układy z wejściowym transformatorem obniżającym napięcie.

Za włączenie zasilacza ATX odpowiada układ oparty na tranzystorze T9 i kolejnych stopniach. W momencie podłączenia zasilacza do sieci napięcie 5V podawane jest na bazę tranzystora poprzez rezystor ograniczający prąd R58 z wyjścia zasilacza rezerwowego, w momencie zwarcia przewodu PS-ON do masy obwód uruchamia sterownik TL494 PWM. W takim przypadku awaria zasilacza rezerwowego spowoduje niepewność działania układu rozruchowego zasilacza i prawdopodobną awarię załączenia, o czym już wspomniano.

Główne obciążenie jest ponoszone przez stopnie wyjściowe konwertera. Przede wszystkim dotyczy to tranzystorów przełączających T2 i T4, które są instalowane na grzejnikach aluminiowych. Jednak przy dużym obciążeniu ich grzanie, nawet przy chłodzeniu pasywnym, może mieć krytyczne znaczenie, dlatego zasilacze są dodatkowo wyposażone w wentylator wyciągowy. Jeśli ulegnie awarii lub jest bardzo zakurzony, prawdopodobieństwo przegrzania stopnia wyjściowego znacznie wzrasta.

Nowoczesne zasilacze coraz częściej wykorzystują potężne przełączniki MOSFET zamiast tranzystorów bipolarnych, ze względu na znacznie niższą rezystancję w stanie otwartym, zapewniając większą wydajność konwertera, a tym samym mniej wymagające chłodzenie.

Film o zasilaczu komputerowym, jego diagnostyce i naprawie

Początkowo standardowe zasilacze komputerowe ATX wykorzystywały 20-pinowe złącze do połączenia z płytą główną (20-stykowe ATX). Teraz można go znaleźć tylko na przestarzałym sprzęcie. W dalszej kolejności wzrost mocy komputerów osobistych, a co za tym idzie ich poboru mocy, doprowadził do zastosowania dodatkowych 4-pinowych złączy (4-stykowy). Następnie złącza 20-pinowe i 4-pinowe zostały strukturalnie połączone w jedno 24-pinowe, a w przypadku wielu zasilaczy część złącza z dodatkowymi stykami można było oddzielić w celu kompatybilności ze starymi płytami głównymi.

Przyporządkowanie pinów złączy jest znormalizowane w formacie ATX zgodnie z rysunkiem (określenie „sterowane” odnosi się do tych pinów, na których napięcie pojawia się tylko wtedy, gdy komputer jest włączony i jest stabilizowany przez kontroler PWM):

Większość nowoczesnych urządzeń elektroniki użytkowej ma w swojej konstrukcji niezależne lub umieszczone na osobnej płytce moduły elektroniczne, które obniżają i prostują napięcie sieciowe.

Powodów jest kilka, ale główne to:

• wahania napięcia sieciowego, dla których te urządzenia prostownikowe nie są przeznaczone;
• nieprzestrzeganie zasad działania;
• podłączenie obciążenia, do którego urządzenia nie są przeznaczone.

Oczywiście może to być bardzo rozczarowujące, gdy trzeba wykonać pilną pracę, a zasilacz komputera jest uszkodzony lub podczas oglądania ulubionego programu telewizyjnego to urządzenie ulega awarii.

Nie należy od razu wpadać w panikę i skontaktować się z warsztatem naprawczym lub spieszyć do supermarketu elektronicznego, aby kupić nowe urządzenie. Często przyczyny nieoperacyjności są tak błahe, że można je wyeliminować w domu, przy minimalnych kosztach finansowych i nerwowych.

Oczywiście, aby spróbować nie tylko naprawić zasilacz impulsowy, ale także ustalić jego awarię, trzeba mieć podstawową wiedzę z zakresu elektroniki i pewne umiejętności elektryczne.

W ramach każdego źródła zasilania, czy to wbudowanego, jak w telewizorze, czy zainstalowanego jako oddzielne urządzenie, jak w komputerze stacjonarnym, istnieją dwa bloki funkcjonalne - wysokonapięciowe i niskonapięciowe.

W skrzynce wysokiego napięcia napięcie sieciowe jest przekształcane przez mostek diodowy na stałą i wygładzane na kondensatorze do poziomu 300,0 ... 310,0 woltów. Stałe wysokie napięcie jest przekształcane w napięcie impulsowe o częstotliwości 10,0 ... 100,0 kiloherców, co pozwala zrezygnować z masywnych transformatorów obniżających napięcie o niskiej częstotliwości, zastępując je impulsami o małych rozmiarach.

W zespole niskonapięciowym napięcie impulsowe jest redukowane do wymaganego poziomu, prostowane, stabilizowane i wygładzane. Na wyjściu tego bloku jest jedno lub więcej napięć wymaganych do zasilania urządzeń gospodarstwa domowego. Ponadto w jednostce niskonapięciowej zamontowane są różne obwody sterujące, które poprawiają niezawodność urządzenia i zapewniają stabilność parametrów wyjściowych.

Wizualnie na prawdziwej płytce dość łatwo jest odróżnić część wysokonapięciową od niskonapięciowej. Przewody sieciowe dochodzą do pierwszego, a przewody zasilające odchodzą od drugiego.

Przełączanie stabilizatora w zasilaczu na tranzystorach

Osoba, która będzie próbowała naprawić zasilacz sprzętu RTV musi być z góry przygotowana na to, że nie każde urządzenie zasilające da się naprawić. Obecnie niektórzy producenci produkują elektronikę, której bloki nie podlegają naprawie, ale całkowitej wymianie.

Żaden mistrz nie podejmie się naprawy takiego zasilacza, ponieważ początkowo jest on przeznaczony do całkowitego demontażu starego urządzenia i zastąpienia go nowym. Często takie urządzenia elektroniczne są po prostu wypełnione jakimś związkiem, co natychmiast usuwa kwestię jego konserwacji.

Jak pokazują statystyki, główne awarie zasilacza są spowodowane:

• nieprawidłowe działanie części wysokonapięciowej (40,0%), co wyraża się awarią (wypaleniem) mostka diodowego i awarią kondensatora filtrującego;
• przebicie pola mocy lub tranzystora bipolarnego (30,0%), który generuje impulsy o wysokiej częstotliwości i znajduje się w części wysokonapięciowej;
• awaria mostka diodowego (15,0%) w części niskonapięciowej;
• awaria (przepalenie) uzwojeń cewki indukcyjnej filtra wyjściowego.

W innych przypadkach diagnoza jest dość trudna i bez specjalnych przyrządów (oscyloskop, woltomierz cyfrowy) nie będzie można jej wykonać. Dlatego jeśli awaria zasilacza nie jest spowodowana czterema głównymi przyczynami wymienionymi powyżej, nie należy wykonywać napraw domowych, ale natychmiast zadzwonić do kreatora w celu wymiany lub zakupu nowego zasilacza.

Awarie części wysokonapięciowej są dość łatwe do wykrycia. Diagnozuje je przepalony bezpiecznik i brak napięcia po nim. Przypadki trzeci i czwarty można założyć, jeśli bezpiecznik jest w dobrym stanie, napięcie na wejściu zespołu niskiego napięcia jest obecne, ale wejście jest nieobecne.

Wskazane jest jednoczesne sprawdzenie wszystkich szczegółów. Jeśli kilka elementów elektronicznych wypali się podczas wymiany jednego z nich na sprawny, może się on ponownie spalić z powodu złożonej awarii, której nie udało się wyeliminować.

Po wymianie części należy zainstalować nowy bezpiecznik i włączyć zasilanie. Z reguły po tym zaczyna działać zasilacz.

Jeżeli bezpiecznik nie jest przepalony, a na wyjściu zasilacza nie ma napięcia, to przyczyną awarii jest awaria diod prostownikowych części niskonapięciowej, przepalenie cewki indukcyjnej lub wyjście kondensatory elektrolityczne wtórnego prostownika.

Awarię kondensatorów diagnozuje się, gdy pęcznieją lub wyciekają z ich ciała. Diody należy odlutować i sprawdzić testerem w taki sam sposób, jak sprawdzanie części wysokonapięciowej. Tester sprawdza integralność uzwojenia przepustnicy. Wszystkie wadliwe części należy wymienić.

Jeśli nie można znaleźć odpowiedniej cewki, to niektórzy „rzemieślnicy” przewijają spalony, wybierając drut o odpowiedniej średnicy i określając liczbę zwojów. Taka praca jest dość żmudna i zwykle wykonywana tylko dla unikalnych zasilaczy, trudno znaleźć analog, dla którego jest to trudne.

Jak już wspomniano, większość zasilaczy nowoczesnych komputerów i telewizorów jest zbudowana zgodnie z typowym schematem. Różnią się wielkością zastosowanych elementów elektronicznych oraz mocą wyjściową. Procedury diagnostyczne i rozwiązywanie problemów dla tych urządzeń są identyczne.

Jednak wysokiej jakości naprawy wymagają odpowiedniego narzędzia, którego zakres obejmuje:

• lutownica (najlepiej z regulowaną mocą);
• lut, topnik, alkohol lub rafinowana benzyna („Galosha”);
• urządzenie do usuwania stopionego lutowia (odsysanie lutowia);
• Zestaw wkrętaków;
• obcinaki boczne (szczypce);
• multimetr domowy (tester)
• pinceta;
• Żarówka 100,0 W (używana jako obciążenie balastowe).

W zasadzie proste telewizory można naprawić bez obwodu, ale główną trudnością w naprawie niektórych modeli jest to, że zasilacz generuje cały zakres napięć - w tym to wysokonapięciowe używane do skanowania kineskopu. Zasilacze do komputerów domowych są wykonane według tego samego schematu. Rozważ osobno metodologię określania awarii i naprawy telewizora i komputera stacjonarnego.