Ремонт блока питания компьютера

Не запускается блок питания компьютера возможные неисправности

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.

Если блок питания вашего компьютера вышел из строя, не спешите расстраиваться, как показывает практика, в большинстве случаев ремонт может быть выполнен своими силами. Прежде чем перейти непосредственно к методике, рассмотрим структурную схему БП и приведем перечень возможных неисправностей, это существенно упростит задачу.

Практика

Разберите блок, снимите плату и разрядите конденсаторы сетевого выпрямителя лампой накаливания.

Шаг 1

Начинаем с внешнего осмотра. На этом этапе выявляются вздутые конденсаторы, сгоревшие элементы схемы – варисторы, резисторы. Также нужно внимательно осмотреть плату с обратной стороны для выявления плохой пайки или подгоревших участков. Обнаруженные детали заменяются, плата очищается и пропаивается. Соблюдайте полярность при установке элементов.

Проверьте, насколько легко вращается вентилятор охлаждения, зачастую именно он является причиной перегрева блока.

Шаг 2

Проверяем сетевой предохранитель, диоды моста выпрямителя. Если предохранитель сгоревший, в цепи есть короткое замыкание, которое нужно найти и устранить. Для этого проверяем отдельно каждый диод моста выпрямителя. Помните, диод может быть не только пробит, но и иметь незначительную утечку в обратном направлении – при проверке отпаивайте один контакт элемта.

Исправный мост должен иметь бесконечное сопротивление на входе. На выходе моста, при подключении тестера, сопротивление должно измениться от низкого до высокого. Это происходит из-за заряда подключенных параллельно конденсаторов.

Шаг 3, если есть схема активного PFC

Транзисторы ключей схемы PFC (см. схему в первой части) подключены через дроссель параллельно выпрямителю напряжения сети. При пробое транзисторов вход оказывается закороченным и сгорает предохранитель. Как правило, вместе с ключами выходят из строя резисторы, подключенные к затворам и микросхема PWM-контроллера. Как проверить работу схемы PFC, рассмотрим ниже.

Шаг 4

Проверяем транзисторы ключей преобразователя. Транзисторы подключены таким образом, что пробой одного из них может не вызвать замыкания питания и сгорания предохранителя, при этом блок питания просто не запускается.

Причиной неисправности в этом узле часто служат электролитические конденсаторы, подключенные к базе. При их утечке или потере емкости, транзистор переходит из ключевого режима работы в усилительный, что вызывает перегрев элемента.

Эти элементы и конденсатор, обозначенный синим кругом на схеме выше, также являются причиной потери выходной мощности блока питания компьютера. При этом подключенный к системной плате блок не запускается, а без нагрузки работает. Из-за неисправности этих конденсаторов повышаются пульсации на выходе блока питания, что приводит к перезагрузкам и сбоям в работе системы. Эти элементы нужно обязательно выпаивать и проверять.

Если пробиваются транзисторы ключей, резисторы и диоды, подключенные к базе, часто также сгорают.

Шаг 5

Неисправность, рассмотренная в предыдущем шаге, зачастую вызвана завышенным напряжением питающей сети. Источник питания +5в дежурного режима работает постоянно и из-за скачков напряжения страдает первым. Наступила очередь его проверки.

При пробое силового транзистора нужно проверить, а лучше вообще заменить на заведомо исправные все полупроводниковые элементы схемы – транзисторы, диоды, оптопару. Затем проверяем все резисторы и конденсаторы, выпаивая их по очереди. Почему все?

Это очень капризная и важная часть блока питания, от нее запитана микросхема ШИМ-контроллера и схема включения материнской платы. При выходе источника из режима стабилизации, на эти узлы подается завышенное напряжение, что в лучшем случае приводит к сгоранию ШИМ-контроллера блока, а в худшем – потере материнской платы.

Второй случай, когда источник не запускается, +5 дежурного на выходе просто нет. Начальное напряжение для запуска схема получает через резисторы, подключенные к +310в. Зачастую они подгорают, изменяя значение своего сопротивления на гораздо большее, хотя внешне выглядят исправными. Учитывая высокие значения сопротивления резисторов при проверке детали нужно обязательно выпаивать.

Схема также может не запускаться из-за замыкания или перегрузки выходных цепей. Виновником этого может быть пробитый диод выпрямителя, сгоревший ШИМ-контроллер или устанавливаемый в качественных блоках питания защитный стабилитрон.

Всегда проверяйте конденсатор, обозначенный на схеме выше восклицательными знаками. От его исправности зависит значение выходного напряжения блока питания, а расположен он в зоне с повышенной рабочей температурой. Если в схеме блока не установлен защитный стабилитрон, именно из-за этого конденсатора выходит из строя материнская плата.

Шаг 6

Переходим к выпрямителям выходных напряжений. Выпрямители собраны на спаренных диодах, проверяем от центрального вывода оба крайних на наличие пробоя. Нужно обязательно проверить все элементы схемы стабилизатора 3.3в, потому что блоки с микросхемой ШИМ-контроллера TL494 не имеют обратной связи для контроля этого выхода. Блок питания будет запускаться вхолостую, но не работать под нагрузкой.

Также проверьте диоды выпрямителей для напряжений -5в, -12в. Учитывайте, что каждый выход блока нагружен низкоомным резистором, если появились сомнения в исправности одного из диодов, элемент лучше выпаять.

Шаг 7

Добрались до микросхемы ШИМ-контроллера. Возможности проверки исправности микросхемы без включения блока питания ограничены. Но, если в шаге 5, были обнаружены какие либо неисправности, а тем более, если при внешнем осмотре найден сгоревший резистор в цепи питания ШИМ-контроллера, микросхему нужно заменить заведомо исправной.

Выходы микросхемы подключены к двум транзисторам (C945 или 2N2222), если меняете микросхему, проверьте их также.

Шаг 8

После устранения всех неисправностей обнаруженных в предыдущих шагах, блок можно подключить к питающей сети, конечно при соблюдении всех мер предосторожности.

Если при подключении сгорел сетевой предохранитель – возвращаемся к шагу 1 и следующим, чтобы найти пропущенную неисправность.

Измеряем значение напряжения дежурного режима +5в на 9 ( фиолетовый ) контакте разъема. Подключаем нагрузку, подойдет резистор сопротивлением 3-4Ом мощностью около 7Ватт. Снова измеряем напряжение.

Если блок питания выдает заниженное значение (4.3в — 4.8в) нужно заменить оптопару, TL431 и электролитические конденсаторы схемы стабилизатора. Напряжения нет вообще, повторяем шаг 5.

При нормальной работе источника дежурного питания, напряжение на входе PS ON (14, зеленый ) в пределах 2.3-5в, на остальных– 0в. Замыкаем 14 и 15 контакты перемычкой, блок должен запуститься.

Если старта не произошло, возвращаемся к шагу 4. Возможна ситуация, когда блок питания запустился на короткий промежуток времени, при этом дернулся вентилятор. Это происходит при неисправности выходных выпрямителей или микросхемы ШИМ-контроллера, снова проходим шаги 6 и 7.

Для блоков с системой активной PFC на этом этапе нужно проверить работоспособность схемы. Измеряем напряжение на конденсаторе сетевого выпрямителя, схема PFC поддерживает его значение в пределах 380-400в, если прибор показывает 310в – схема не работает и нужно повторить шаг 3.

У запущенного блока измеряем напряжение на выходе PG (8, серый ), правильное значение +5в. Затем проверяем все выходные напряжения — +12в, -12в, +5в, -5в, +3.3в. Нагружать при тестировании все выходы блока было бы правильно, но часто проблематично. Поэтому можно ограничиться нагрузкой каждого выхода по-отдельности. Для нагрузки можно использовать автомобильные лампы накаливания подходящей мощности.

Компьютер после ремонта блока питания обязательно нужно тестировать в течение 3-6 часов.

Внешний осмотр и ремонт

Сразу при внешнем осмотре выявляются «вспухшие» электролитические конденсаторы. Судя по их внешнему виду и остаткам канифоли их ставили на место вышедших из строя «родных» конденсаторов.

Замена неисправных электролитов на новые.

Почему нужно менять именно на новые, а не с доноров? Электролитические конденсаторы имеют ряд параметров, которые со временем эксплуатации теряют свои первоначальные значения. Например, емкость, ток утечки и активное сопротивление. Старые детали — не новые.

Почему конденсаторы высыхают

Что же может быть изначальной причиной выхода из строя электролитов? Их много. Начиная с банальных внешних условий (что-то ставили на корпус, перегрев) заканчивая внутренними неисправностями (высокая частота пульсаций, недостаточная емкость, ESR).

Также причиной выхода из строя может быть выработка ресурса работоспособности компонента. Химические источники эл тока не рассчитаны на долгий срок эксплуатации, особенно если это касается бытовой техники.

Проверка элементов и частые поломки

Чтобы починить БП понадобятся не только знания в электронике, но и наличие измерительного и рабочего инструментов. Из измерительных приборов используются: мультиметр, измеритель ёмкости, осциллограф. Хорошо также иметь и генератор. А из инструмента не обойтись без крестовых отвёрток и паяльных принадлежностей. Для 80% повреждений можно обойтись мультиметром, но исследовать микросхемы и формы сигналов можно будет только осциллографом.

Измерения параметров радиоэлементов

Компьютерный источник питания состоит как из пассивных, так и активных радиоэлементов. Измерение параметров радиодеталей необходимо проводить после выпаивания из платы, так как, находясь в схеме, их выводы, могут шунтироваться другими элементами. Для элементов с двумя выводами можно отрывать от платы только один из них.

Измерение резисторов проводится мультиметром, для этого сравнивается соответствие измеренного сопротивления со значением, соответствующим его маркировке. Диоды и стабилитроны проверяются на наличие пробоя в обе стороны, мультиметр ставится в режим прозвонки. Конденсаторы измеряются на соответствие их ёмкости и ёмкостного сопротивления, для этого используется ESR-метр. Биполярные транзисторы проверяются аналогично диодам в режиме прозвонки, а в случае полевых транзисторов проверка происходит на способность их открываться и закрываться.

Типовые отказы

Так как схемотехника компьютерных источников питания существенно не изменяется, существуют типовые неисправности и способы их решения. В первую очередь понадобится попробовать стартовать БП в автономном режиме. В случае неудачи — разобрать его и визуально осмотреть электролитические конденсаторы на вздутие и потёки. Около 70 процентов неисправностей связаны с выходом из строя конденсаторов, и отремонтировать БП получается путём простой их замены на исправные. Если решено ремонтировать БП самостоятельно, то можно воспользоваться следующей инструкцией:

• Устройство не включается. Сгорает плавкий предохранитель F1, пробит диодный мост. Вышел из строя разделительный фильтр, терморезисторы находятся в обрыве. Высоковольтный конденсатор потерял свою ёмкость. Силовые транзисторы в обрыве или пробиты.
• Устройство не хочет включаться, на высоковольтном конденсаторе присутствует напряжение 310 вольт. Неисправна схема дежурного питания, заменить микросхему ШИМ — контроллера. При отсутствии стабилизированных пяти вольт проверяется подтягивающий резистор 1 кОм. Неисправна цепь супервизора, ёмкости и резисторы в её цепи.
• Стабилизированные напряжения занижены или завышены. Нарушения в работе стабилизирующей цепи, проверяются интегральные микросхемы. Неисправна микросхема ШИМ контроллера.
• Уровни выходных сигналов занижены. Виновата цепь обратной связи. Нарушена работа ШИМ контролера, повреждены радиоэлементы в её обвязке.
• При включении срабатывает защита. Повреждён узел дежурного питания. Сгорела микросхема супервизора, элементы обвязки её цепи. Присутствует короткое замыкание в выходных формирователях напряжения.
• При работе выключается. Перегрев, очистить от пыли, смазать кулер, заменить термопасту.
• Не крутит вентилятор. Отсутствует питающее напряжение 12 вольт. Обрыв терморезистора. Повреждён вентилятор.

В чем причина?

Отсутствие реакции на нажатие кнопки включения говорит о проблемах в электропитании ПК. Это бывает из-за:

• отсутствия напряжения в электрической розетке;
• неисправности устройства, через которое компьютер получает питание (бесперебойник, сетевой фильтр);
• обрыва электрического кабеля или плохого контакта в местах его подключения;
• неисправности блока питания (стационарный компьютер при этом перестает работать сразу, а ноутбук — только при полном разряде аккумуляторной батареи);
• плохого контакта в колодке ATX, которой блок питания подключен к материнской плате;
• залипания и поломки кнопки Power на системном блоке, а также блокировки этой кнопки статическим зарядом;
• неисправности силовых цепей и узлов на материнской плате, которые отвечают за включение ПК;
• плохого контакта во внутренних разъемах и слотах;
• короткого замыкания в устройствах.

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.

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.

Ремонтный процесс

Итак, начнем с оговорки, которая определит первопричину вопроса, как отремонтировать блок питания компьютера? Запомните, что сам блок питания в отличие от компьютера работает под напряжением 220 вольт. Поэтому в его схеме установлены конденсаторы большой емкости. Именно они аккумулируют в себе напряжение, которое может долго храниться.

Ремонт своими руками любого электронного аппарата основан на работе с паяльником. И если у вас практики большой нет, то стоит отказаться от этой затеи. Все-таки компьютерный блок сетевого питания – аппарат ответственный, от которого зависит – будет работать компьютер или нет.

Плюс ко всему придется разбираться со схемой по ходу событий, потому что точной схемы вы вряд ли найдете, даже в Интернете. Принципиальные схемы есть, но это не говорит о том, что в вашем блоке питания она будет точно такой же. Поэтому все придется делать по ходу ремонта.

Внутреннее устройство блока питания

С чего начать

В первую очередь необходимо снять крышку и прочистить все внутренности от пыли. Толстый слой пыли становится барьером, который препятствует отводу температуры от работающих деталей. Так что это тоже причина отказа работы блока.

Теперь обратите внимание на предохранитель. Обычно здесь установлена деталь на 5 А. Это стеклянная колба, внутри которой проходит тонкая металлическая нить. Если нити нет, то предохранитель сгорел, его надо заменить. Но иногда вроде бы нить присутствует, поэтому стоит предохранитель проверить. Как?

• Надо будет припаять по концам детали медную проволочку диаметром 0,18 мм.
• После чего включить блок в розетку.
• Если вентилятор куллера заработал, то неисправность – предохранитель.
• Выпаивайте его из схемы и устанавливайте новый.

Конденсаторы

Обычно в блоках питания установлены конденсаторы с большой емкостью. Именно в них и аккумулируется напряжение. Поэтому это детали, которые чаще всего выходят из строя (в 80% случаях).

Первое, что должно броситься в глаза, это вздутие и подтеки электролита. Если это все есть в наличии, то это стопроцентно, что конденсатор не работает.

Внимание! Плохая работа вентилятора становится причиной вздутия конденсаторов. Все дело в том, что вентилятор должен охлаждать конденсаторы, которые подвергаются нагреву за счет аккумулирования напряжения в них. Поэтому специалисты рекомендуют периодически проводить смаку подшипников вентилятора и чистку всего куллера.

Но иногда видимых дефектов у конденсаторов не наблюдается, поэтому стоит проверить их мультиметром на предмет проверки сопротивления. Если сопротивление большое (по сравнению с номиналом), то это говорит о том, что произошел разрыв между внутренней обкладкой и выводом. Специалисты называют эту ситуацию – конденсатор в обрыве.

Вздутые конденсаторы

Есть в схеме блока питания и электролитические конденсаторы. Они также могут вспухнуть, но менять их на новые нет смысла, потому что необходимо сначала найти причину их вздутия, а затем проводить замену. Обычно причина – это выход из строя схемы стабилизации напряжения. Так что пока не разберетесь с ней, менять электролитические конденсаторы нет смысла. Не поможет, все равно вздуются. Но ремонт компьютерных блоков питания этого типа провести может только специалист, своими руками его не осилить. Плюс ко всему потребуются профессиональные измерительные приборы. Так что оптимальный вариант – отнести блок питания в мастерскую. В данном случае выбирать не приходится.
Транзисторы

Это еще одна деталь, которая может стать причиной неработоспособности блока питания для ПК. Обратите внимание на конструктивную особенность транзистора. У него три ноги:

Так вот, чтобы определить – работает ли деталь или нет – необходимо прозвонить ее мультиметром. И вот тут необходимо знать, как прозванивать. Прозвон может быть осуществлен только в двух направлениях:

• База – коллектор.
• База – эмиттер.

Транзисторы в блоке питания

Если поменять полярность прозвонки, то ничего у вас не получится. Тот же самое касается и направления между коллектором и эмиттером. Чтобы правильно провести прозвон, необходимо щуп с красным проводом подсоединить к базе транзистора, а черный провод к коллектору или эмиттеру. Если на дисплее высветился показатель в пределах 650-800 мВ, то все нормально, транзистор целый.

Для проверки можно прозвонить коллектор-эмиттер. Здесь сопротивление должно быть бесконечным, дисплей покажет единицу. Если этот переход пробит, то мультиметр издаст характерный сигнал. Но учтите, это необязательно, что другие переходы также не работают.

Что касается диодов, то эти маленькие приборы практически тоже самое, что и транзисторы. То есть, транзистор – это два диода, соединенных последовательно, но катодами в одной точке. Поэтому их прозвон – это практически проверка перехода база-коллектор или база-эмиттер. Показатели сопротивления точно такие же.

Конструкция транзистора