Диагностика неисправностей блока питания с помощью мультиметра
Недавно понадобилось произвести диагностику питания, для того чтобы понять по какой причине не запускается машина. К сожалению, в интернете оказалось мало годных статей на эту тему, поэтому пришлось самому лезть в даташиты.
Эта статья является выжимкой из моих изысканий и надеюсь поможет кому-нибудь, когда им придется заниматься тем же самым.
Дисклеймер номер раз: Данная статья относится только к обычным блокам питания стандарта ATX, она не относится к проприетарным стандартам блоков (например как у старыx рабочиx станциях DELL или SUN), использующим другую распиновку ATX-коннектора. Внимательно сверьтесь со схемой и убедитесь в том, что ваш блок питания является стандартным прежде чем проводить диагностику, во избежании причинения вреда вашему компьютеру.
Дисклеймер номер два: Вы должны понимать что вы делаете и соблюдать технику безопасности, в том числе электростатической (в т.ч. работать в антистатическом браслете). Автор не несет ответственности за порчу оборудования или вред здоровью вследствие несоблюдения или незнания техники безопасности и принципов работы устройства.
Перейдем к теории:
Стандарт ATX имеет 2 версии — 1.X и 2.X, имеющие 20 и 24-пиновые коннекторы соответственною, вторая версия имеет 24-x 4 дополнительных пина, удлиняя тем самым стандартный коннектор на 2 секции таким образом:
Прежде чем мы начнем, расскажу про “правила большого пальца” по отношению к неисправностям:
1) Проблемную материнскую плату легче заменить чем починить, это крайне сложная и многослойная схема, в которой разве что можно заменить пару конденсаторов, а обычно это проблемы не решает.
2) Если вы не уверены в том что вы делаете, то не делайте этого.
Перейдем к диагностике:
Вам понадобится обычный мультиметр. Необходимы достаточно тонкие щупы, для того чтобы мы могли тыкнуть в провод с задней части коннектора.
Ничего из корпуса не вынимаем. Диагностику проводим с коннектором питания в материнской плате, и включенным блоком питания, подключенным к сети.
Если ваш мультиметр не имеет функции автоматической подстройки диапазона, то выставьте его на измерение десяток вольт постоянного напряжения. (Обычно обозначается 20 Vdc)
Поставим черный щуп на землю (GND-pin, COM, см. схему выше) — черный провод, к примеру контакты 15, 16, 17.
Концом красного щупа тыкаем в:
1) Пин 9 (Пурпурный, VSB) — должен иметь напряжение 5 вольт ± 5%. Это резервный интерфейс питания и он работает всегда, когда блок питания подключен к сети. Он используется для питания компонентов, которые должны работать, пока 5 основных каналов питания недоступны. К примеру — контроль питания, Wake on LAN, USB-устройства, контроль вскрытия и т.д.
Если напряжения нет или он меньше/больше, то это означает серьезные проблемы со схемой самого блока питания.
2) Пин 14 (Зеленый, PS_On) должен иметь напряжение в районе 3-5 вольт. Если напряжения нет, то отключите кнопку питания от материнской платы. Если напряжение поднимется, то виновата кнопка.
Все еще держим красный щуп на 14ом контакте…
3) Смотрим на мультиметр и нажимаем кнопку питания, напряжение должно упасть до 0, сигнализируя блоку питания о том, что надо врубать основные рельсы питания постоянного тока: +12VDC, +5VDC, +3.3VDC, -5VDC и -12 VDC. Если изменений нет, то проблема либо в процессоре/материнской плате, либо в кнопке питания. Для того чтобы проверить кнопку питания вытаскиваем ее коннектор из разъема на материнской плате и легонько закорачиваем пины легким прикосновением отвертки или джампером. Также можно попробовать аккуратно проводом закоротить PS_On на землю сзади. Eсли изменений нет, то скорее всего что-то случилось с метринской платой, процессором или его сокетом.
Если подозрения все-таки падают именно на процессор, то можно попытаться заменить процессор на известный исправный, но делать это на свой страх и риск, поскольку если убила его неисправная мать, то тоже самое может случиться и с этим.
При напряжении ~0 В на PS_On… (Т.e. после нажатия на кнопку)
4) Проверяем Pin 8 (Серый, Power_OK) он должен иметь напряжение ~3-5V, что будет означать что выходы +12V +5V и +3.3V находятся на примемлемом уровне и держат его достаточное время, что дает процессору сигнал стартовать. Если напряжение ниже 2.5V то ЦП не получает сигнала к старту.
В таком случае виноват блок питания.
5) Нажатие на Restart должно заставить напряжение на PWR_OK упасть до 0 и быстро подняться обратно.
На некоторых материнских платах этого происходить не будет, в случае если производитель использует “мягкий” триггер перезагрузки.
При напряжении ~5V на PWR_OK
6) Смотрим на таблицу и сверяем основные параметры напряжения на коннекторе и всех коннекторах периферии:
Тестируем на пробои:
ОТКЛЮЧАЕМ КОМПЬЮТЕР ОТ СЕТИ и ждем 1 минуту пока уйдет остаточный ток.
Ставим мультиметр на измерение сопротивления. Если ваш мультиметр не имеет автоматической подстройки диапазона, то ставим его на самый нижний порог измерений (Обычно это значок 200 Ω). Из-за погрешностей, замкнутая цепь не всегда соответствует 0 Ом. Сомкните щупы мультиметра и посмотрите какую цифру он показывает, это и будет нулевым значением для замкнутой цепи.
Проверим цепи блока питания:
Вынимаем коннектор из материнской платы…
И держа один из концов мультиметра на металлической части корпуса компьютера…
1) Дотрагиваемся щупом мультиметра до одного из черных проводов в коннекторе, а потом до среднего штырька (земли) сетевой вилки. Сопротивление должно быть нулевым, если это не так, то блок питания плохо заземлен и его следует заменить.
2) Дотрагиваемся щупом до всех цветных проводов в коннекторе по очереди. Значения должны быть больше нуля. Значение, равное 0 или меньше 50 Ом означает проблему в цепях питания.
Тестируем материнскую плату на пробои:
Вынимаем процессор из сокета…
Внимательно рассматриваем схему выше и, используя коннектор питания как пример, изучаем какие порты разъема чему соответствуют. Это очень важно, поскольку тестировать можно только землю (GND, Черные провода) иначе ток мультиметра может повредить цепи материнской платы.
3) Дотрагиваемся одним щупом мультиметра до шасси, а другим тыкаем во все разъемы земли (GND, пины 3, 5, 7, 13, 15, 16, 17) и смотрим на мультиметр. Сопротивление должно быть нулевым. Если оно не нулевое вытаскиваем материнскую плату из корпуса и тестируем опять, только в этот раз один из щупов должен касаться металлизированного колечка у отверстия для шурупов на которых плата фиксируется к задней стенке корпуса. Если значение сопротивления все еще ненулевое, то с цепями материнской платы что-то глубоко не так и скорее всего ее придется менять.
Для интересующихся и желающих залезть глубже советую почитать данный документ:
ATX12V Power Supply Design Guide Version 2.2
Что потребуется для проверки
Для быстрого тестирования блока питания в домашних условиях понадобятся всего два инструмента — отвертка и измерительных прибор, позволяющий замерять величину постоянного и переменного напряжения (вольтметр). Для измерения можно воспользоваться и стрелочным вольтметром, но удобней и практичней использовать мультиметр. Подойдет любой прибор — даже самый дешевый китайский аналог.
Для тех, кто боится получить удар электрическим током, рекомендуем использовать резиновые перчатки.
Компьютер совсем не включается
Приступим к диагностике самой распространенной и в разной степени фатальной неисправности. Это когда компьютер вообще не включается. Нет шума работы кулеров и жестких дисков. Да и вообще никаких звуков.
Основные причины
И их довольно много. Это может быть как банальная неисправность провода питания, так и проблемы с материнской платы. Разберем все по порядку.
Неисправный провод питания
Внимательно осмотрите провод питания на наличие перегибов, надрезов или надломов. Таких участков не должно быть.
Далее, пробуем услышать искру от провода питания при контакте с блоком питания.
На всех блоках питания есть кнопка включения и выключения. Переведите ее в состояние «включено».
Теперь подключаем к блоку питания сетевой шнур. Должен появиться звук короткой искры.
Не пугайтесь, это блок питания начинает потреблять сетевое напряжение (этот звук называется пробой воздуха) и генерировать дежурные 5 вольт.
Что такое дежурное напряжение
Дежурное напряжение ждет команды включения для того, чтобы блок питания включился и начал генерировать основные напряжения. Это 3,3 В и 12 В, которые нужны для полноценной работы компьютера.
Если вы не слышите эту искру, то тут может быть три варианта:
- Неисправный сетевой шнур;
- Неисправный блок питания;
- Особенности блока питания.
Если у вас есть другой сетевой шнур, попробуйте проверить работу компьютера с ним. Если нет, то необязательно его покупать. Для начала удостоверимся в том, исправен ли блок питания.
А может это и особенность блока питания, что он не потребляет большую мощность для выработки дежурного напряжения.
Хотя как правило почти все рабочие блоки питания выдают искру, если подключать сетевой шнур на горячую.
То есть когда на блоке питания переключатель переведен в режим «включен». Если переключатель будет в режиме «выключен», то и никакой искры вы не услышите.
Кстати, еще один способ проверить исправность сетевого шнура — это узнать состояние светодидов и других индакаторов подачи напряжения на плату.
Базовая диагностика
Вскройте системный блок при помощи отвертки. Для этого достаточно открутить несколько болтиков корпуса со стороны воздушной решетки. Обычно в системных блоках передние кожухи закрепляются двумя болтиками.
Если в системном блоке много пыли — уберите ее при помощи пылесоса и щетки. Перед чисткой выключите компьютер из сети.
Возвращаясь к предыдущему пункту, обратите внимание на наличие светодиодов на материнской плате или на видеокарте.
Сетевой шнур подключен к блоку — светодиоды при исправном блоке питания и материнской плате загораются зеленым цветом. Это сигнализирует о том, что на плате есть дежурные 5 вольтовое напряжение.
Проверяем работу кнопки включения
Прежде чем переходить к следующему пункту, проверим возможную неисправность кнопки включения. Кнопка включения имеет два провода, которые идут от корпуса к материнской плате. Обычно она идет в связке с кнопкой перезагрузки и светодиодным индикатором.
Провод от кнопки включения обозначается и на проводе и на материнской плате как POWER SW.
Найдите такой провод на плате. Отключите его от платы. Включите компьютер в сеть, и попробуйте отверткой замкнуть те два контакта, на которых должна была быть кнопка включения, которую мы отключили. Это можно сделать при помощи отвертки или пинцета.
Если компьютер не включился от кратковременного замыкания, то переходим к следующему пункту. А ежели включился и загрузился, то тогда меняем кнопку включения и на этом ремонт закончен.
Визуальная диагностика
Еще раз внимательно осмотрите материнскую плату и блок питания на наличие соринок, металлического мусора и пыли. Они могут препятствовать включению компьютера и их не должно быть на плате.
Если вы обнаружили вспухшие детали на плате или следы жидкости, то это может быть 100% неисправностью материнской платы или блока питания (смотря где обнаружили).
Вы можете самостоятельно их отремонтировать, если у вас есть паяльник. Иначе придется менять комплектующие на новые.
Проверяйте состояние проводов и шлейфов. Они должны быть ровными, без следов оплавления.
Кстати, не редки те случаи, когда из-за дешевых проводов и переходников провода расплавлялись и нарушали работу компьютеров. Используйте только качественные провода. Особенно, если это касается питания.
Убираем влияние комплектующих и системного блока
Сфотографируйте или запишите все расположение проводов, которые подключены к вашей материнской плате. Мы будет отключать от материнской платы все провода, шлейфы и даже вентиляторы.
Это нужно для того, чтобы получилось включить блок питания и материнскую плату без влияния остальных комплектующих.
Например, есть провод который идет от корпуса к материнской плате. Это может быть звуковая карта, передняя панель системного блока с USB портами или картридер. И если что-то из этого находится в коротком замыкании, то компьютер может не запуститься.
Поэтому, исключим сразу же все потенциальные неисправности от других комплектующих. Нам важно добиться включения компьютера, и далее действовать по ситуации.
Отключаем сетевой провод от блока питания и снимаем все провода от материнской платы. Или неисправен блок питания или материнская плата, больше ломаться препятствовать включения нечему.
Оставляем материнскую плату (без оперативной памяти, жесткого диска и других деталей), блок питания и кнопку включения.
Пробуем включить компьютер. Не включается? переходим к диагностике работы блока питания.
Проверяем работу блока питания
Отключите блок питания от материнской платы. Есть быстрый, но довольно непредсказуемый при неисправностях метод проверки работы блока питания.
Внимание! Аккуратно и внимательно делайте следующие действия! Если вы не уверены в своих силах и у вас есть проблемы со здоровьем, то лучше не работайте с напряжением блока питания. Администрация сайта не несет ответственность за ваши действия и ваше имущество!
У блока питания есть зеленый провод, который отвечает за дежурное напряжение 5 В. Он находится на большом разъеме. Замкните этот зеленый провод с любым черным проводом (землей) с помощью пинцета. Оставьте пинцет в таком положении и включите блок питания в сеть.
Если блок не включается, и вы все правильно сделали (включили его в сеть), то это 100% неисправность блока питания.
А если блок питания включился и нормально работает без посторонних звуков и писков, то скорее всего неисправность в материнской плате.
Еще попробуйте извлечь материнскую плату из системного блока. Конечно это маловероятно, что там может быть мусор, который препятствует включению. И тем не менее, попробовать стоит.
Замена блока питания или материнской платы
По результатам диагностики придется менять или блок питания или материнскую плату. Вы можете самостоятельно их отремонтировать, или отнести в сервисный центр для профессионального ремонта. А вообще, самостоятельно заменить эти детали на новые не представляет труда даже для новичков. Главное действуйте внимательно и аккуратно.
Характерные признаки неисправности блока питания или материнской платы
Еще одни типичные случаи неисправностей блока питания или материнской платы:
Компьютер свистит, искрит, пищит и плохо пахнул при выключении. Скорее всего электролитические конденсаторы перегрелись или пришли в негодность. Свист свидетельствует об вскипании электролита в конденсаторах, а плохой запах — о его утечке наружу.
Компьютер включается и сразу выключается. В системном блоке или его комплектующих присутствует короткое замыкание. Из-за этого срабатывает защита и компьютер выключается. Также к этому можно отнести и перегрев, но перегрев не может наступить сразу при включении.
Частые ошибки, которые приводят к неисправностям
Это может быть как попадание воды внутрь системного блока, так и неправильная установка комплектующих в системный блок.
Например, начинающие сборщики могут случайно забыть или не знать о латунных стойках.
Эти стойки нужны для того, чтобы материнская плата не прикасалась к металлическому корпусу системного блока.
И бывает такое, что плату приручают к корпусу без этих стоек. Контакты на материнской плате замыкаются. Это может привести к разным ситуациям. Может отсутствовать запуск компьютера, или даже загрузка операционной системы. Короткое замыкание может повредить северный или южный мост, и даже мультиконтроллер.
Поэтому не забывайте ставить латунные стойки, когда вкручиваете материнскую плату в корпус.
Иначе придется ремонтировать материнскую плату или покупать новую.
Компьютер включается, но не загружается
В статье мы добились того, чтобы компьютер включился, но почему он не загружается? На это могут быть сотни причин, в том числе и физические.
Следующий метод — это поэтапное включение и выключение различных комплектующих. Материнская плате может работать даже без оперативной памяти, но операционная система не будет загружаться, ей попросту некуда загружаться. И именно в этом проблема, что диагностика компьютера, который не загружается, может включать в себя тысячи различных вариантов. Может быть как неисправный процессор, так и поврежденный жесткий диск. А может просто отошел шлейф от какой-то детали.
Признаки неработающего блока питания компьютера
Блок питания выходит из строя достаточно часто, особенно это касается блоков, которые отработали продолжительное количество времени или дешевых блоков питания. Самое неприятное, что иногда поломка данного устройства влечет за собой выход из строя практически всех компонентов компьютера.
Техника безопасности проверки компьютерного блока питания
Помните, что в компьютерном блоке питания высокое напряжение и существует опасность поражения электрическим током, взрыва и возгорания элементов. Для обеспечения электробезопасности требуется:
- Не забывать при проведении ремонтных работ, отключать блок питания от сети.
- Всегда включайте ремонтируемый блок питания через дополнительный предохранитель или защитный автомат на ток не более 2А.
- Первое включение после ремонтных операций осуществляется через последовательно включенную лампу накаливания. Если лампа светится полным накалом, то это свидетельствует о коротком замыкании в схеме.
- После включения компьютерного блока питания в сеть необходимо разряжать входные высоковольтные конденсаторы. Для исключения искрения разряжать лучше на обычную лампу накаливания. Вспышка лампы является индикатором разряда емкости.
Основные неисправности блока питания
Признаки неисправности блока питания:
Компьютер внезапно перезагружается, зависает или выключается. Это вызвано тем, что при пониженном напряжении, пропадает сигнал PW_OK, из-за которого прекращают работать все компоненты компьютера.
Нужно осознавать, что неисправный блок питания может обойтись пользователю очень дорого. Заменить вышедшей из строя блок питания намного проще и дешевле, чем менять то, что в последствие выйдет из строя из-за неисправного блока питания.
Если вам не удается включить компьютер, то нужно понять, является ли блок питания причиной неисправности. Нужно в первую очередь проверить следующее:
Отсоединить все комплектующие от блока питания, извлечь его из корпуса компьютера подождать несколько минут, что бы конденсаторы окончательно разрядились.
Затем необходимо разобрать корпус блока питания, и аккуратно очистить пыль с помощью кисточки с диэлектрической ручкой, пылесоса или компрессора. Очистив его от пыли можно произвести визуальный осмотр внутренних компонентов на предмет с горевших дорожек, вздувшихся конденсаторов и других поврежденных элементов. Если визуальный осмотр не выявил неисправность, то собираем блок питания обратно. Затем подключив блок питания к розетке и попробовать запустить его. Что бы это сделать, нужно замкнуть контакты на разъеме питания материнской платы, контакты с зеленным и черным проводами. Это можно сделать с помощью скрепки или проволоки. На этих контактах нету опасного для жизни напряжения, если вентилятор блока начал крутиться, значит блок питания предварительно работает.
(Замыкаем зеленый и черный провод для проверки работоспособности блока питания)
Также можно проверить вольтметром напряжение на контактах разъема. Нужно проверить красный-черный; +5
Значения могут не значительно отличаться, так как блок питания работает без нагрузки.
Если при касании подключенного к сети блока питания, вас бьет током, то это указывает на повреждение изоляции между высоковольтными цепями блока питания и корпусом. Такой блок питания лучше сразу отдать в ремонт или поменять на новый. Также бить током может и не только через неисправность блока питания. К примеру, к компьютеру может быть подсоединен антенный усилитель или еще что-то к разным розеткам. Из-за чего возникает разность потенциалов, что может достигать 10 В. Также такая ситуация подводит к тому, что ваши розетки не заземлены ( как правило в старых многоквартирных домах советской постройки).
КАТЕГОРИЧЕСКИ НЕЛЬЗЯ заземлять на батареи отопления или другие трубопроводы.
Помните, если ваш компьютер не включается через кнопку Power ON, не нужно сразу винить блок питания. Возможно, в сети нет напряжения 220 В. Это можно легко проверить с помощью других электроприборов.
