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
Основные параметры БП
Блок питания ПК выдает несколько напряжений, необходимых для работы всех составляющих компьютера.
На рисунке показан самый большой 20-пиновый разъем, который подключается к материнской плате. Показания даны для каждого контакта.
Распиновка и цветовая схема 24-пинового коннектора и остальных разъемов БП.
Способ 1. Проверка блок питания на работоспособность
Теперь давайте проверим рабочий ли блок питания. Для этого воспользуемся скрепкой в качестве перемычки.
- Отключаем компьютер от сети 220В.
- Отсоединяем все провода блока питания, подключенные к материнской плате, жесткому диску и т.д.
- Замыкаем скрепкой зеленый провод с любым черным на 24 pin коннекторе, как показано на фото ниже.
Подключаем кабель питания, если вентилятор в БП не закрутился, то значит блок питания не исправный. Чтобы убедиться в этом точно, возьмите крестовую отвертку, отверните 4 болта и снимите крышку на блоке.
Проверьте вращение вентилятора — он должен крутится легко. Если крутится с трудом, то его нужно смазать.
Проверяем вентилятор в блоке питания
Почистите БП питания от пыли и осмотрите на наличие вздутых конденсаторов. Вздутые конденсаторы нужно заменить.
Вздутые конденсаторы в блоке питания
Если у вас возникли проблемы с компьютером, то можете обратиться ко мне за консультацией — вступайте в группу ВК.
Помогу решить проблему с ПК или ноутбуком. Вступайте в группу VК — ruslankomp
Если вентилятор в блоке питания закрутился при подключении кабеля, то значит БП рабочий. Но чтобы проверить исправен ли он, нужно замерить показатели мультиметром.
Визуальный осмотр блока питания, чистка
Чтобы вскрыть ваш блок питания ПК, нужна только крестовая отвертка. Питание, конечно же, необходимо предварительно отключить. Вы откручиваете 4 болта по концам на горизонтальной плоскости устройства и снимаете крышку. Под ней вас ожидает пыльная плата с кучей компонентов, микросхем, радиаторами охлаждения и жгут проводов, выходящий наружу.
Возьмите кисточку, уберите ею пыль и визуально осмотрите компоненты. Уделите особое внимание конденсаторам. Их верхние части должны быть ровными, если увидите вздутие – деталь под замену. Купить ее можно в ближайшем магазине радиодеталей, сказав продавцу номинал «кондера» (написан на нем сбоку). То же самое можно сказать о стеклянном предохранителе (если он есть). Проверьте, чтобы волосок в нем был цел, при необходимости – замените.
Заметьте, я не рекомендую вам разбирать БП, если вы не имеете опыта в ремонте электроники. Кроме того, в блоках питания стоят большие конденсаторы, которые могут взорваться. Кстати, если вы слышали хлопок, после которого компьютер выключился и больше не включается, можно даже не проверять нагрузку – лучше сразу приступить к выбору блока питания в ближайшем магазине, ведь, скорее всего, виноваты взорвавшиеся конденсаторы. Менять их рентабельно только на дорогих БП высокой мощности.
Если дело в кулере, чтобы заменить его вам понадобится снять плату, выпаять провода от старого вентилятора и припаять новый – подойдет любой кулер на 12 Вольт совместимого размера. Обычно используются кулера 80 или 120 мм. Также, в случае, когда вентилятор работает, но начал издавать неприятные звуки, его можно попробовать смазать, но значительно продлить срок эксплуатации детали все равно не выйдет. Тем более, вы уже разобрали блок. После обнаружения неисправности и ремонта, сборку проведите в обратной последовательности.
Как лучше провести проверку
По сути, у нас есть только два варианта. В первом случае, мы вытаскиваем блок питания, подключаем его в розетку и начинаем проверять все контакты на наличие определенного напряжения. В качестве измерителя подойдет обычный мультиметр. В магазинах их достаточно много – есть как недорогие, так и полупрофессиональные модели.
Если вы будете постоянно этим заниматься, то я вам советую не экономить и прикупить хороший аппарат. Чаще всего дешевые мультиметры обладают некоторой погрешностью в измерениях. Второй вариант – можно попробовать установить блок питания в уже готовую тестовую машину. Но опять же, и тут есть два больших минуса.
Во-первых, не у всех есть под рукой тестовый аппарат, который не жалко в случае чего. Во-вторых, практически все программы типа AIDA64 показывают неточные параметры. Поэтому, если вы хотите на 100 процентов понять работоспособность блока, то тут без мультиметра не обойтись.
Если же вам нужно просто проверить, что блок не умер и работает, то можно выполнить достаточно простую процедуру.
- В данном случае блок питания не должен быть подключен к каким-то элементам компьютера. Если он установлен в комп – либо отключите все контакты, или вообще вытащите его из системного блока. Далее находим ATX разъем – он обычно один и имеет 24 контакта (не перепутаете).
- Возьмите кусок провода или металлическую скрепку. Найдите зеленый провод. В некоторых блоках питания все провода имеют черный цвет, в таком случае посмотрите на картинку ниже и положите разъем перемычкой вверх. PS-ON вход должен находиться четвертым снизу. Нам нужно подсоединить PS-ON и любую «землю».
- После этого подключаем кабель питания.
- Включаем тумблер в состояние «Вкл».
После этого вы должны услышать, как закрутится вентилятор и блок питания включится. В таком случае он хотя бы не мертвый и подает хоть какое-то напряжение на контакты. Бояться сильно не стоит, так как почти все блоки имеют защиту от короткого замыкания. На счет очень старых моделей сказать точно не могу.
ШАГ 4: выводы и результаты. Что делать дальше
В идеале компьютер должен стабильно и без сбоев отработать 30-40-50 мин. тестирования (без каких-либо ошибок, подвисаний, синих экранов и т.д.). В этом случае машина (в общем-то) в полном порядке, и никаких доп. действий не требуется.
Если в процессе теста — температуры вышли из оптимальных значений (а это бывает наиболее часто):
- проведите чистку ПК от пыли (замените термопасту);
- если это не даст результатов — возможно стоит заменить кулер (вентилятор + радиатор) на более мощный. Также не лишним будет установить доп. кулеры в системный блок: на вдув/выдув; (в ней я привел еще неск. способов снижения температуры, в т.ч. временных).
? Если напряжения вышли за ±5% по линиям 12V, 5V, 3,3V (+ также возможно компьютер резко выключился, как при откл. электричества) — необходимо попробовать протестировать работу ПК с другим блоком питания (+ весьма желательно протестировать текущий БП на стенде (если он стоит того)).
В любом случае «резкие» и внезапные отключения, перезагрузки (без появления каких-либо ошибок) — свойственны как раз проблемам с БП (не всегда, но наиболее часто). И именно с него стоит начинать диагностику.
? При скачках частот ЦП (отсутствии стабильности) — необходимо проверить:
- значения температур (не перегревается ли ЦП, ссылки приводил выше);
- настройки электропитания (не включен ли экономный режим); , разгон, настройки BIOS — всё ли в оптимальных значениях. Для начала можно порекомендовать сбросить BIOS (UEFI) в оптимальные значения.
? При появлении синих экранов, «вылетов» программы OCCT, артефактов и пр. ошибок — посоветовал бы следующее:
