Диагностика, ремонт и доработка компьютерного блока питания АТХ

Как проверить трансформатор в импульсном блоке 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.

Первое, что следует сделать, вскрыть блок питания и произвести визуальный осмотр.

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.

В наше время практически все электроприборы бытового назначения имеют специальные приспособления, именуемые импульсными блоками. Они могут иметь вид как отдельного модуля, так и платы, размещенной в конструкции прибора.

Импульсный блок питания

Поскольку импульсные блоки предназначены для выпрямления и понижения сетевого напряжения, то они могут часто выходить из строя. Поэтому, чтобы не покупать новое дорогостоящее бытовое устройство, знания о том, как его можно починить своими руками будут достаточно востребованными. О том, как выявить неисправности работы данного прибора или платы, а также как самостоятельно провести его ремонт, вам расскажет данная статья.

Основная причина повреждения и правильный расчет мощности БП АТХ

Наш блок питания из за неправильного расчета мощности пережил короткое замыкание в нагрузке. Изоляция проводов для подключения внешней нагрузки сильно оплавилась, некоторые провода сгорели полностью.

А почему это случилось?
Причина следующая: заявленная мощность блока 400вт, но это не совсем так — это общая мощность, а на самом деле, в таком дешевом Блоке питания, в лучшем случае будет ватт 250.

Основная потребляемая мощность в современной сборке приходится на линию 12в. От этой линии в компьютере питается практически все! И если рассмотреть линию 12в/15А данного блока и пересчитать ее в ваты то получаем честные 180 вт (12в*15А = 180 ватт)

Вывод:
Надо внимательно изучать информационную наклейку на БП и понимать какую мощность отдает устройство именно по линии 12в.

Ниже пример правильного блока питания на 400вт с правильным указанием мощности. Здесь сразу понятно какую реальную мощность вы можете получить по линии 12 вольт — это честные 275 ватт.

Наш БП все же выдает все напряжения (12, 5, 3.3 вольта) и можно уверенно сказать, что такие блоки довольно живучие, но далеко не надежные! Поскольку такое устройство не имеет Стабилизации напряжения и Защиты от перегрузки. А так же зачастую в таких блоках присутствуют не все компоненты на платах. И такое устройство может легко уничтожить вашу материнскую плату или процессор.

ШАГ 2

Для дальнейшей работы нам понадобиться LiveCD-флешка (с которой мы запустим Windows и будем проводить тесты). Это позволит нам сразу же отсечь потенциально-возможные проблемы в текущей установленной ОС (конфликты драйверов, системные ошибки и т.д.).

На текущий момент для нашей задачи я бы порекомендовал использование LiveCD от Сергея Стрельца. Ссылочка на образ приведена чуть ниже.

В помощь!

LiveCD для аварийного восстановления Windows — моя подборка

Какие программы есть на LiveCD-флешке «Стрельца. «

Способ 2. Проверка БП мультиметром

Для проверки мультиметром понадобятся достаточно тонкие щупы, для того чтобы мы могли достать контакт в проводе с задней части коннектора.

Ничего из корпуса не вынимаем. Диагностику проводим с коннектором питания в материнской плате и подключенным к сети блоком питания.

Смотрим схему коннектора и сверяем с замерами на мультиметре.

1. Черный – земля (он же минус или масса);
2. Желтый – 12V, допускаются отклонения +-5% от 11.4-12.6 Вольта;
3. Красный — +5V, допуск 4.75-5.25 Вольта;
4. Фиолетовый (дежурное напряжение) – 5V, отклонения по норме 4.75-5.25В;
5. Оранжевый — 3.3V, допускаются пределы 3.14-3.47В;
6. Синий – это -12V, допуск +-10% напряжение может быть от -10.8В до -13.2В.

Включаем мультиметр в режиме постоянного напряжения в диапазоне 20 вольт. Ставим черный щуп в любой черный провод на большом коннекторе.

Шаг 1. Проверка напряжения фиолетового провода (дежурки)

Концом красного щупа на мультиметре прозваниваем PIN 9 (Фиолетовый, +5VSB) — должен иметь напряжение 5 вольт ± 5% в пределах нормы 4.75-5.25 Вольта.

Это резервный интерфейс питания и он работает всегда, когда блок питания подключен к сети. Если напряжения нет или он меньше/больше нормы, то это означает серьезные проблемы со схемой самого блока питания.

На моем блоке питания дежурка в норме = 5.1 вольта.

Замер дежурной +5V линии (фиолетовый провод) и любой черный

Шаг 2. Проверка напряжения зеленого провода

Далее звоним PIN 16 (Зеленый, PS_On). Он должен иметь напряжение в районе 3-5 вольт. Если напряжения нет, то отключите кнопку питания от материнской платы. Если напряжение поднимется, то виновата кнопка.

Компьютер выключен — напряжение на зеленом проводе 3.5 вольта

Все еще держим щупы на черном и зеленом проводе и включаем компьютер с кнопки. Напряжение на мультиметре должно упасть до 0.

Компьютер включен — напряжение на зеленом проводе упало до 0

Если изменений нет, то проблема в материнской плате, процессоре или кнопке включения на корпусе компьютера.

Чтобы проверить кнопку включения, отсоединяем ее коннектор из разъема на материнской плате и закорачиваем 2 штырька на материнке прикосновением отвертки.

Шаг 3. Проверка напряжения серого провода (Power_OK)

На включенном компьютере проверяем PIN 8 серый провод, он должен иметь напряжение 3-5 вольт. Это означает что выходы на линиях +12V +5V и +3.3V в пределах допустимого напряжение и держат его достаточное время, что дает процессору сигнал стартовать.

После вкл компьютера — напряжение на сером проводе 4.84 вольта

Шаг 4. Проверка напряжения на желтом проводе

1. Один щуп ставим на черный провод.
2. Второй щуп ставим на желтый провод.

У меня получилось 12,26 вольт, что входит в допустимое значение от 11.4 до 12.6 Вольта.

Замер +12V линии (желтый провод) на блоке питания компьютера

Шаг 5. Проверка напряжения на красном проводе

Точно также замеряем красный провод, должно быть в пределах 4.75-5.25 Вольта. Показывает в норме 5,06 V.

Замер +5V линии (красный провод) на блоке питания компьютера

Шаг 6. Проверка напряжения на оранжевом проводе

Замеряем оранжевый провод, он используется для подачи питания на платы расширения, также присутствует на коннекторе SATA для подключения жестких дисков. У меня показывает мультиметр 3.34В, что в пределах допустимого значения 3.14-3.47В.

Замер +3,3V линии (оранжевый провод) на блоке питания компьютера

Шаг 7. Тест блок питания на пробой

1. Отключаем компьютер.
2. Ждем 1 минуту, чтобы остаточный ток ушел.
3. Ставим мультиметр в режим измерения сопротивления Ω 200 или 2000 Ом .
4. Вынимаем большой коннектор из материнской платы.

Держим один щуп на металлической части корпуса, а вторым щупом прозваниваем любой черный провод в коннекторе. Сопротивление должно быть 0, учитывая погрешность мультиметра.

Замкните щупы мультиметра и посмотрите какую цифру он показывает, это и будет нулевое значение с погрешностью.

Замер сопротивления на пробой БП — нулевое сопротивление

Потом один щуп оставляем на корпусе, а вторым соединяемся со средним контактом на сетевой вилке, которой является заземлением.

Проверка заземления БП — нулевое сопротивление

В обоих случаях сопротивление должно быть нулевым, если это не так, то БП под замену.

Шаг 8. Проверка сопротивления в цепях питания

Ставим один щуп на корпусе или на среднем контакте вилки. Вторым щупом проверяем сопротивление на всех цветных проводах: красный, оранжевый, желтый.

Значения должны быть больше нуля. Если значение меньше 50 Ом — это означает проблему в цепях питания.

Проверка сопротивления в цепях питания — в норме больше 50 Ом

Назначение БП

Блок питания предназначен для преобразования электрической энергии, поступающей из сети переменного тока, в энергию, необходимую для питания узлов компьютера. Он преобразует сетевое переменное напряжение 220 В, 50 Гц в постоянные напряжения +3,3V +5V и +12 V.

Надежная работа компьютера будет обеспечена только в том случае, если значения напряжения не выходят за допустимые пределы. +3,3V +5V необходимы для питания электронных компонентов, +12 V — для питания приводов (жёстких дисков, вентиляторов).

Основным параметром блока питания является его мощность в ваттах. Мощность в ваттах равна произведению значения напряжения, измеряемого в вольтах, и значения тока, измеряемого в амперах.

Проверка без подключения к материнской плате (метод замыкания скрепкой)

Если исправный блок питания стандарта ATX включить в сеть переменного напряжения, он работать не будет. Для запуска нужен сигнал Power_ON с материнской платы компьютера. Этот сигнал можно сымитировать. Для этого надо снять с матплаты самый большой разъем (а лучше снять вообще все разъемы от БП к составляющим компьютера, так как предполагается, что источник напряжения неисправен, поэтому не стоит испытывать дорогие платы на прочность). Этот разъем может содержать 20 или 24 провода. Надо найти на нем проводник в зеленой изоляции. Сигнал Power_ON формируется замыканием этого проводника на общий провод. Найти его несложно – это любой проводник черного цвета. Удобнее всего использовать ближайший. Замкнуть можно прямо на разъеме. Сделать это можно любым подходящим проводником – скрепкой, булавкой, кусочком провода.Имитация сигнала Power_ON.

Если блок питания исправен, это можно определить по звуку запустившегося вентилятора, и дефект надо искать на материнской плате. В большинстве случаев проблема сводится к севшей батарейке, обеспечивающей хранение данных параметров конфигурации компьютера.Батарейка CMOS-памяти на материнской плате.

Диагностика напряжения

Электроизмерительный прибор должен быть снабжен возможностью в автоматическом режиме настроить диапазон. Если она отсутствует, подбирается режим замера десятка вольт постоянного вольтажа, что, как правило, обозначено на панели мультиметра как 20 Vdc. После этого щуп черного цвета ставят на землю (черные кабели).

Второй щуп втыкают в фиолетового цвета разъем (пин 9), при этом напряжение будет иметь значение 5 вольт (плюс-минус 5 %).

Зеленый разъем (пин 14) в норме должен демонстрировать параметры на уровне около 5 В, при нулевом значении мультиметра, необходимо отсоединить кнопку запуска от самой платы. Поднятие при этом напряжения будет свидетельствовать о проблемах непосредственно с кнопкой.

Далее проверяют пин 8, это разъем серого цвета. Его нормальное напряжение – тоже приблизительно 3-5 В. Если напряжение имеет значения ниже 2,5, то блок питания не в порядке.

Следующим этапом будет сверка основных показателей напряжения на центральном коннекторе и всех периферических коннекторах с данными специальной таблицы.

№ контакта	Обозначение	Цвет провода	Описание контакта
1	3,3 V	Оранжевый	+3,3 VDC
2	3,3 V	Оранжевый	+3,3 VDC
3	COM	Черный	Ground
4	5 V	Красный	+5 VDC
5	COM	Черный	Ground
6	5 V	Красный	+5 VDC
7	COM	Черный	Ground
8	PWR_OK	Серый	Power Ok (+5V & +3.3V is ok)
9	5 VSB	Фиолетовый	+5 VDC Standby Voltage (max 2A)
10	12 V	Желтый	+12 VDC
11	12 V	Желтый	+12 VDC
12	3,3 V	Оранжевый	+3,3 VDC
13	3,3 V	Оранжевый	+3,3 VDC
14	-12 V	Синий	-12 VDC
15	COM	Черный	Ground
16	PS_ON	Зеленый	Power Supply On (active low)
17	COM	Черный	Ground
18	COM	Черный	Ground
19	COM	Черный	Ground
20	-5 V	Белый	-5 VDC
21	5 V	Красный	+5 VDC
22	5 V	Красный	+5 VDC
23	5 V	Красный	+5 VDC
24	COM	Черный	Ground

Это очень непростая задача, но специалисты нашего сервис-центра обладают достаточным опытом работы по проверке БП и справляются с ними достаточно быстро и легко.

Тестирование БП на пробои

Проверка блока питания включает также и тестирование на пробои. Для этого нужно отключить ПК от энергосети и выждать около минуты, пока окончательно исчезнет электричество. Нужно сомкнуть оба щупа тестирующего устройства и определить значение, которое будет считаться «нулем».

Сложно? Да, действительно, работа с мультиметром для людей, которые каждый день с ним не сталкиваются, полна непонятных показателей и настроек. Именно поэтому мы настоятельно рекомендуем ничего не измерять самостоятельно, а довериться сервисному .

Мы готовы быстро проверить ваш БП как на дому, так и у себя в офисе на надежном оборудовании.

Проверка цепи БП

На этом этапе для начала отсоединяют коннектор от материнки. Далее, удерживая конец измерительного прибора на системном блоке, нужно дотронуться щупом до кабеля черного цвета в коннекторе (подойдет любой из них), затем до земли сетевого провода. При этом нормальное значение сопротивления равняется нулю Ом.

Если обнаруживается, что сопротивление все-таки присутствует, можно говорить о слабом заземлении блока питания. Такой БП нуждается в замене. Данная процедура также может быть проведена специалистами нашего сервисного центра, когда проверка блока питания перейдет на этот этап.

Хотим отметить, что диагностика БП – это очень кропотливое занятие, требующее познаний в электротехнике. Если вы до этого в руках никогда не держали мультиметр, плохо понимаете в токе, напряжении и прочих электрических понятиях, настоятельно рекомендуем не вмешиваться и отдать блок питания на проверку специалистам своего дела.

Обратитесь к нам уже сегодня, и сможете предотвратить поломку блока питания.

⇡#Дежурное питание +5VSB

Описание компонентов блока питания было бы неполным без упоминания об источнике дежурного напряжения 5 В, который делает возможным спящий режим ПК и обеспечивает работу всех устройств, которые должны быть включены постоянно. «Дежурка» питается от отдельного импульсного преобразователя с маломощным трансформатором. В некоторых БП встречается и третий трансформатор, использующийся в цепи обратной связи для изоляции ШИМ-контроллера от первичной цепи основного преобразователя. В других случаях эту функцию выполняют оптопары (светодиод и фототранзистор в одном корпусе).

Трансформаторы (Corsair HX750i)

Методы диагностики силовых трансформаторов

В перечень диагностических процедур входят следующие работы:

• проверка состояния обмотки и ее изоляторов;
• проверка характеристик трансформаторного масла;
• диагностика переключателя;
• проверка вентиляционной системы.

Проверку и испытание силовых трансформаторов напряжения начинают с исследования состояния обмотки.

Мощность и класс напряжения обмотки высшего напряжения (ВН)		Температура в С
		10 | 20.		30	40	50
До 35 кВ включительно мощностью менее 10 МВА	Отношение Д С/С в конце ревизии в %	13	20	30	45	75
	Разность между величиной А С/С в конце и начале ревизии в %	4	6	9	13,5	22

Мощность трансформатора н класс напряжения обмотки ВН	в % ПРИ температуре обмотки в е С
	10	20	30	40	50	60	| 70
До 35 кВ включительно мощностью менее 2 500 кВА	1,5	2	2,6	3,4	4,6	6	8
До 35 кВ включительно мощностью менее 10 000 кВА	1,2	1,5	2	2,6	3,4	4,5	6

Диагностические процедуры позволяют выявить радиологические помехи, а также наличие влаги в трансформаторном масле. После выключения оборудования, мастера инженерного замеряют сопротивляемость тока, сопротивление изоляции и определяют коэффициенты потерь. Проверка вторичных цепей трансформаторов напряжения проводится согласно инструкции производителя.

Тип изоляции трансформатора	Испытательное напряжение в в при номинальном напряжении обмоток в кВ
	до 0,525	3	6	10	15	20	30
Нормальная .	5	18	25	35	45	55	85
Облегченная .	3	10	16	24	37

Следующим шагом мастера исследуют рабочие характеристики трансформаторного масла: цвет, вязкость, натяжение, плотность, изоляционное сопротивление, наличие в нем примесей (влаги, газов). В ходе диагностики замеряются показатели изоляции, качество заземления. Также мастера уделяют внимание проверке стабильности контакта в переключателе, измерению его температуры и количеству кв электродвигателя. Параметры, которые исследуют в вентиляционной системе, следующие:

• качество воздушного потока;
• вибрации в подшипниках;
• показатели тока в обмотке;
• чистота поверхностей.

Для определения степени износа изоляционного материала используют такие методы как выявление степени концентрации производных фурфурола, оксида и диоксида углерода, замер степени полимеризации. На основании данных определяется предельно допустимое время для дальнейшей эксплуатации изоляционного материала. Периодичность проверок трансформаторов зависит от их целей: текущая проводится не реже, чем раз в месяц. Комплексная проверка измерительными приборами с целью проведения последующего капитального ремонта технического оборудования производится раз в 3-4 года.