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
Признаки плохого блока питания компьютера
В последнее время заметно, что падение уровня продаж на рынке персональных компьютеров сбавляет свой темп. Снижение спроса на новые компьютеры сопровождается одновременным ростом популярности услуг по оказанию компьютерной помощи — ведь компьютеры у многих стареют и начинают сбоить. В сегодняшней заметке нам хотелось бы остановиться на верных признаках неисправности блока питания компьютера.
Случаи выхода из строя блоков питания в компьютере не редкость.
Причинами тому являются:
1. Низкое качество питающего напряжения (частые перепады, выход за пределы рабочего диапазона блока питания).;
2. Низкое качество изготовления, особенно касается дешевых блоков питания и системных блоков;
3. Неудачные конструктивные и схемотехнические решения;
4. Применение низкокачественных компонентов при изготовлениии;
5. Некачественный монтаж и неудачное расположение деталей на плате блока питания компьютера, что приводит к чрезмерному загрязнению деталей и их перегреву..
Признаки неисправности блока питания компьютера
Неисправность блока питания компьютера не возникает на пустом месте. Если определенные признаки указывают на то, что блок питания неисправен — то, перед началом ремонта, необходимо устранить причины выхода его из строя.
Чаще всего это полное отсутствие признаков жизни системного блока, то есть ничего не гудит, не горят светодиоды индикации, нет звуковых сигналов — не включается совсем или если он начинает это делать через раз. Если включается через раз, то причина скорее всего кроется в конденсаторах блока питания. Те кто разбирается в электронике может смело перепаять крупные конденсаторы блока питания и установить его для работы до дальнейшей неисправности. Если же у вас нет возможности заниматься собственноручным решением проблемы, то следует приобрести новый блок питания и заменить существующий.
Бывают варианты, что блок питания компьютера вроде и работает, но операционная система не стартует, причем на материнской плате есть индикация, крутятся вентиляторы, подают признаки жизни HDD и приводы, но легче от этого не становится.
Может быть вариант, когда при включении компьютер начинает загружаться, но через несколько секунд отключается – срабатывает защита блока питания. Это означает только одно: наступило время приступить к такой операции как определение неисправности блока питания компьютера.
Для этого необходимо обесточить компьютер вскрыть системный блок и отсоединить основной питающий разъем (20/24 контакта) от материнской платы. После чего нужно поставить перемычку или замкнуть пинцетом серый (иногда зеленый) и ближайший черный проводники. После этого включить БП и если он заработает, то, видимо, все дело в материнской плате и блок питания можно оставить в покое. Запуск БП определяется по вращению вентилятора.
Чтобы окончательно убедиться в отсутствии неисправности блока питания, необходимо вооружиться вольтметром и проверить напряжения на выходе БП (на этом же разъеме), они должны составлять:
• Черный/Фиолетовый – 5В (дежурное напряжение).
Впрочем, для того, чтобы убедиться в работоспособности блока питания компьютера, достаточно измерить одно любое напряжение (кроме дежурного).
Очень часто определение неисправности блока питания компьютера начинают с поисков внешнего предохранителя. Можно даже и не пытаться, предохранитель есть, но он внутри корпуса и впаян в несущую плату. В большинстве случаев его замена положительного эффекта не дает.
Если обнаружится, что блок питания неисправен, то в большинстве случаев лучше его заменить, но можно и отремонтировать, если это экономически целесообразно.
При покупке нового блока питания нужно, прежде всего, учитывать мощность, которая не должна быть меньше прежнего. Также необходимо обратить внимание на выходные разъёмы, чтобы была возможность подключить все устройства системного блока, хотя в необходимых случаях проблемы подключения могут быть решены при помощи переходников.
В любом случае , если Вы не очень разбираетесь в радиоэлектронике, лучше попросить друга помочь в решении проблемы. Удачи!
Как можно проверить компьютерный блок питания
Самый простой способ проверить блок питания от системного блока персонального компьютера это поменять на аналогичный. Это достаточно легко, а для тех кто не знает как это сделать рекомендую ознакомится со статьей как заменить компьютерный блок питания. К тому же стоит он относительно недорого.
Но если у вас нет «запаски», и вы не готовы выкинуть деньги на покупку нового питающего устройство, то рекомендую произвести диагностику работоспособности компьютерного блока питания. Сделать это можно двумя путями с помощью специализированного тестера «Power Supply Tester» или с помощью обычного мультиметра.
Но какой бы способ вы не выбрали, спешу напомнить, что компьютерный блок питания является импульсным и он не любит работать без нагрузки, поэтому не забудем предварительно подключить нагрузку. В качестве которой взяли вентилятор на 12 вольт и винчестер
Если в нашем измерительном арсенале имеется «Power Supply Tester», а если вы периодически сталкиваетесь с ремонтом компьютеров, то я рекомендую его приобрести. Кстати в китайских интернет магазинах его можно очень дешево заказать.
Ну а пользоваться им и школьник младших классов сможет без труда, для этого подключаем к этому тестеру все необходимые разъемы и смотрим, что он нам покажет. Также проверяем, что все три светодиода горят, а напряжения на ЖК дисплее находятся в пяти процентном допуске.
Если напряжение выходит из этого диапазона, то необходима замена или ремонт блока питания
Для запуска блока питания необходимо замкнуть два контакта в 20 или 24 контактном разъеме через который питается материнская плата системного блока.
При 20 контактом разъеме замыкаем 14 и 16 контакт, а при 24 контактном 16 и 18 пины. Смотри распиновку разъемов АТХ блока питания.
COM — черные провода всегда общие
+12 Вольт — желтый
-12 Вольт — синий или голубой
+5 Вольт — Красные
+3,3 Вольта — Оранжевые
PS-ON Зеленый провод при замыкание с общим черным запускает блок питания, что мы и сделали с помощью перемычки
PWR-OK или PWR-ON. Серый провод напряжение на нем должно быть 5 Вольт.
Следует отметить, что напряжение на этом контакте появляется не сразу, а только после внутренних проверок через 100 — 500 ms после включения. В момент времени, когда микросхема тактового генератора сгенерирует сигнал начальной установки центрального процессора. Если он отсутствует, то на материнской плате возникает другой сигнал — аппаратного сброса, тем самым защищая компьютер от нестабильного питания.
+5VSB — фиолетовый провод — на нем должно быть пять вольт дежурного напряжения. Оно подается в компьютер даже тогда, когда блок питания выключен, но при условии что сетевой кабель подключен. Это позволяет управлять удаленным компьютером.
Далее тестером в режиме измерения постоянного напряжения, измеряем эти значения и убеждаемся, что они вписываются в пяти процентный допуск.
Например при этом измерение мультиметр должен показать напряжение около 12 вольт:
Если, например, дежурное напряжение ниже нормы, то, весьма вероятно, что проблема стабилизатора напряжения или стабилитрона, который меняем на аналогичный.
Компьютерный блок питания относится к импульсным и поэтому методика его проверки во многом схожа с ремонтом импульсного блока питания
Помните, что в компьютерном БП имеется высокое напряжение и существует опасность поражения электрическим током, взрыва и возгорания элементов. Для обеспечения электробезопасности требуется:
1. Всегда включайте ремонтируемый блок питания через дополнительный предохранитель или защитный автомат на ток не более 2А.
2. Первое включение после ремонтных манипуляций осуществляется через последовательно соединенную лампу накаливания. Если лампа светится полным накалом, то это говорит о коротком замыкании в схеме БП.
3. После включения БП в сеть необходимо разряжать входные высоковольтные конденсаторы. Для исключения искрения разряжать лучше на обычную лампу накаливания. Вспышка лампы является индикатором разряда емкости.
4. Не забывать при проведении ремонтных работ, отключать блок питания от сети.
5. С высоковольтной частью компьютерного блока питания нужно работать особенно осторожно и стараться не допускать ошибок.
Чаще всего встречаются следующие виды неисправностей, которые легко вычислить и устранить:
1. Нет дежурного напряжения +5в. Оно выходит на фиолетовый провод главного разъема. Обычно если высоковольтная часть БП работает, то при подключении сетевого разъёма наблюдается искрение и щелчки. Причиной обычно является изменение рабочей частоты, которое может сопровождается характерным свистом. Такое просто починить заменой конденсаторов. В более редких случаях возможен выход из строя высокоомного сопротивления подающего напряжение с высоковольтного моста.
2. Выходят из строя электролитические конденсаторы фильтров. Часто неисправные емкости видно по вспухшей задней части, хотя бывает и иначе. Проверяются конденсаторы специальным прибором или мультиметром в режиме омметра. При выявлении дефектных их следует заменить на аналогичные.
3. Сгорают ключевые транзисторы в высоковольтной части, обычно это происходит из-за бросков напряжения в сети. При этом еще часто перегорает внутренний предохранитель. Определяется очень просто омметром.
4. Пробивается входной высоковольтный выпрямитель. Заменить его можно на любые диоды, которые подходят по основным номиналам: току и напряжению.
5. Пробой выходных выпрямителей на 5 или 12в. Обычно это специализированные сборки из двух диодов с тремя выводами на радиаторах, реже отдельные диоды. Поскольку выходная частота достаточно высокая, то обычные диоды не подойдут. Накройняк можно использовать диоды Шоттки, аналогичные по току и напряжению.
6. Визуальные дефекты. Это почерневшие или сгоревшие компоненты, непропаи, перемычки, взорвавшиеся микросхемы или транзисторы. Причем после замены, они обычно сгорают опять, поэтому нужно анализировать и определять первичные причины. Обычно за этим маскируется неисправность трансформатора или выход из строя элементов обвязки.
1 Неисправности блока питания компьютера — нестабильность в работе
Недоброкачественный блок питания часто становится поводом непостоянной работы системы компьютера. Определяется это, серьезными ошибками и самопроизвольными повторными загрузками, а то и хуже всего абсолютной утратой всей сохраненной информации на жестком диске компьютера.
Большое количество нынешних материнских плат снабжаются объединенным вольтметром и оснащены более или менее современной системой аппаратного наблюдения, механически следящую за особенностями напряжения которым она питается. Тем не менее, точность таких устройств оставляет желать лучшего.
Начав работу с приложением помонстроузнее (к примеру, приложение видеомонтажа), и дав ему «попыхтеть» пару часиков (для того, чтобы блок питания успел прогреться, как следует) проверьте количество напряжения, которое оно потребляет.
Если будет необходимо, проверьте безошибочность данных при помощи ампервольтметра. Изменения выше 10% от тех, что показывает устройство, говорят о повреждениях или о некачественном блоке питания.
В случае если же изменение не будет систематическим и по истечению времени быстро возрастает, стоит сменить электролитные теплообменники.
Во время того, когда будете это делать, попробуйте найти подстроечные резисторы и попытайтесь их чуть-чуть прокрутить, не переставая наблюдать за напряженностью абсолютно на всех выводах несколькими ампервольтметрами (или же разъедините бп от «материнки» и присоедините его хотя бы к одному нагрузочному резистору).
Постарайтесь достичь лучшей аналогичности напряженности, не забудьте, что во время изменений нагрузки, напряженность может и возрастать и уменьшаться.
Иной известный источник непостоянной работы системы — колебания питающего напряжения, вызванные фильтрацией плохо качества.
Их очень просто найти при помощи сфигмотоноосциллографа (фиксирование данных, рекомендуется делать при самой большой загрузке компьютера, во время того, когда все жесткие диски и загрузочные сектора задействованы).
Пустяковые колебания (без кардинальных всплесков и индукционного шума) можно и проигнорировать, иначе ремонт блока питания не избежать, либо, что еще хуже, придется купить новый.
В начале удостоверьтесь, что все клапаны и фильтры фигурируют, а не выброшены изготовителем за «ненадобностью» и не заменены перемычками.
В не очень дорогих образцах, такое довольно часто встречается. Элементы, которых нет, можно «одолжить» у неработающих блоков питания или купить на рынке.
Самопроизвольные перезагрузки компьютера или спонтанное выключение системы компьютера, в принципе можно объяснить периодическим пропаданием сигнала power_good, образованным блоком питания, если питающая напряженность всегда соответствует норме.
Без power_good материнская плата регулярно выдает reset, требуя систематические перезагрузки компьютера. Недостаток power_good, говорит либо о неполадках в тестовой логике (это происходит очень редко), либо о важных неисправностях электроники. Использовать данный блок питания, не советуют и починке он фактически не подлежит.
к меню ↑
Принципы измерения радиоэлементов
Корпус БП соединён с общим проводом печатной платы. Измерение силовой части источника питания проводится относительно общего провода. Предел на мультиметре выставляется более 300 вольт. Во вторичной части присутствует только постоянное напряжение, не превышающее 25 вольт.
Проверка резисторов осуществляется путём сравнений показаний тестера и маркировки, нанесённой на корпус сопротивления или указанной на схеме. Проверка диодов проводится тестером, если он показывает нулевое сопротивление в оба направления, то делается вывод о его неисправности. Если существует возможность в приборе проверить падение напряжения на диоде, то можно его не выпаивать, величина составляет 0,5−0,7 вольта.
Проверка конденсаторов происходит путём измерения их ёмкости и внутреннего сопротивления, для чего необходим специализированный прибор ESR-метр. При замене следует учитывать, что используются конденсаторы с низким внутренним сопротивлением (ESR). Транзисторы прозванивают на работоспособность p-n переходов или в случае полевых на способность открываться и закрываться.
