Ремонт блоков питания с примерами
Очень часто у бытовой техники и компьютеров выходят из строя блоки питания. Перегрузка, несоблюдение режима работы, попадание молнии, влаги и удары по корпусу прибора. Тем не менее, его можно отремонтировать, если неисправность не критичная.
Самая популярная это вздутые конденсаторы. Обычно такое происходит из-за перегрева корпуса или платы. Далее, как не странно, идет поломанный шнур питания. Да да, именно шнур. Сначала попробуйте поменять его. Третье место занимают полупроводники. Обычно это транзисторы или диоды, они не выдерживают резких перегрузок, и наступает тепловой пробой.
Что потребуется для ремонта
Для ремонта пригодится мультиметр, паяльник, лампочка и отвертка. Лампочка нужна в качестве предохранителя, ее можно подключить между сетевым проводом и платой, если вы не уверены в результате ремонта.
Рассмотрим несколько случаев.
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.
Последовательность ремонта
Следовательно, прежде чем начинать ремонт БП компьютера своими руками нужно понимать, что установленные с силовых цепях конденсаторы имеют большую емкость. Именно они накапливают огромный запас энергии для последующей его передачи в нагрузку. Поэтому нужно всегда быть осторожным при работе с силовой частью, так что прежде чем начинать проверку прибора обязательно следует разрядить емкости. Иначе можно получить такой разряд, что мало не покажется, к тому же накопленная энергия в конденсаторах сохраняется долгое время.
У меня был случай, когда я вспомнил о валявшемся пол года в сарае конденсаторе на 10000uf 400v. А когда я хотел почистить его от пыли, то получил такой разряд, что в глазах потемнело и кожа на пальцах лопнула от ожога. Так что будьте всегда предельно внимательны во время работы с приборами, где установлены конденсаторы с большой емкостью. Разрядить кондер очень просто, берете (в зависимости от емкости) резистор 1 кОм мощностью 10 Вт, или обыкновенную электрическую лампочку и происходит мягкий разряд.
Правила разборки БП у ноутбука
Для выявления причины пользователю очень важно проникнуть в «сердце» блока питания, поэтому первоначально совсем не помешает досконально ознакомиться с рекомендациями компьютерных гуру, как вскрыть блок питания ноутбука, тем более, что сам процесс вскрытия для разных моделей ноутбука может отличаться.
Если рассмотреть внимательно БП, можно обнаружить, что он содержит узкий шов, который опоясывает устройство по всему периметру. Именно на этом шве следует сосредоточить своё внимание, но перед этим подготовить инструменты, которые позволят разобрать блок питания без сопровождения серьёзных проблем. Для этих целей понадобятся в большинстве случаев скальпель, паяльник и отвёртка.
Осторожными движениями, с помощью скальпеля и отвертки, разрежьте шов блока питания
Держа в руках скальпель, следует аккуратно совершать надрезы по всему шву. Невзирая на то, что внутренние элементы блока питания сопровождаются дополнительной защитой от механического повреждения, проявляющейся в виде специального металлического кожуха, опытные пользователи настоятельно рекомендуют каждое действие совершать медленно.
Величина шва у разных моделей ноутбука отличается, поэтому и продолжительность проведения такого вскрытия может быть совершенно разной.
В инструкциях, как открыть блок питания ноутбука, можно встретить рекомендации, направленные на применение физической силы. В частности, специалисты советуют применять небольшие молоточки, которыми следует постукивать по скальпелю. Действительно, применение молотка в отдельных случаях оправданно, но важно только правильно рассчитать собственные силы, чтобы каждый удар молотком был направлен на разрушение шва, но при этом он не должен провоцировать повреждение металлического кожуха внутри.
Опытные специалисты для ускорения процесса разборки блока питания применяют специальные насадки для дрели. Безусловно, это значительно ускорит процесс, но при этом возрастает в разы опасность повреждения устройства при вскрытии, поэтому пользоваться таким методом позволительно только тем, кто уже «набил руку» и имеет достаточный опыт в этом направлении.
После того как шов был разрезан, в него вставляют отвёртку, которую используют далее в качестве рычага. Слегка поддевая отвёрткой, удастся раскрыть полностью БП ноутбука.
Может случиться так, что пользователь обнаружит соединение типа «паз-выступ», тогда будет достаточно поддеть места таких соединений, после чего корпус БП легко рассоединится на две половинки.
Блок питания ноутбука и компьютера отличаются даже внешним видом, поэтому и процесс проведения сборки и разборки сопровождается некоторыми характерными особенностями. По этой причине владельцу ПК следует вникнуть и в другой алгоритм, как разобрать блок питания компьютера.
Блок питания компьютера может подвергаться разборке не только, когда возникла ситуация, указывающая на его неработоспособность. Это устройство может подвергаться сильному запылению, а пыль, как известно, является наиважнейшим врагом для компьютерной техники. Своевременная чистка БП от пыли благоприятствует продолжительной эксплуатационной работоспособности ПК.
Первоначально следует отвинтить все винты, при помощи которых БП подсоединён к системному блоку. После этого прямоугольную металлическую конструкцию можно вынуть на ровную поверхность. На корпусе блока питания легко обнаружить несколько винтиков, которые также важно открутить.
После осуществления таких действий крышка вентилятора будет легко снята. Чистке вентилятора, представляющего собой устройство системы охлаждения, теперь ничто не препятствует.
Далее важно отсоединить плату, открутив вновь четыре винта. Плата легко отсоединяется и подвергается аккуратной чистке, используя мягкую кисточку.
Во время проведения чистки любых составляющих специалисты рекомендуют избегать прямого соприкосновения деталей с руками человека, поскольку засаленные места сильнее притягивают большое количество пыли. По этой причине блок питания будет загрязняться быстрее.
Собрать БП компьютера не составляет сложности, поскольку все действия, проделанные первоначально, вновь точно так же осуществляются, но только в обратной последовательности.
Итак, каждый, кто стал обладателем компьютерной техники, может при желании не только успешно использовать все её функциональные возможности, но и при необходимости самостоятельно осуществлять «реанимацию» любимого компа. Для этого всего лишь требуется внимательно изучить рекомендации опытных гуру, которые пошагово расписали, как вскрыть БП и у ноутбука, и у компьютера.
Методичка – инструкция диагностики.
После извлечения блока из системника его необходимо вскрыть, отвернув винты на корпусе. Также открутив винты, вынуть плату.
После чего необходимо взяться за визуальный осмотр. Это очень ответственная и важная часть диагностики.
При помощи визуального осмотра мы определяем неисправные элементы.
Осматриваем плату на предмет механических повреждений электронных компонентов, а так же потемнения-обгорания силовых элементов. Это могут быть вздутые электролитические конденсаторы, обуглившиеся резисторы, лопнувшие микросхемы и транзисторы.
Мы также оцениваем на сколько пострадал блок питания.
После осмотра электронных компонентов на целостность переходим на осмотр печатного монтажа. Здесь нам не помешает хороший свет и хорошая увеличительная лупа. Необходимо визуально, дотошно, пайку за пайкой просмотреть её качество. Дело в том что припой со временем деградирует, становится рассыпчатым и места пайки теряют контакт. Так же образуются так-называемые “колечки” – это кольцевые трещины в месте пайки элемента. Чаще такие колечки можно встретить в силовых частях БП – на транзисторах, выходных диодах Шоттки. А так же на всех элементах которые греются и стоят на радиаторе. Хотя от колечек не застрахован ни один элемент даже в низковольтной части, например микросхема ШИМ-контроллера.
Кольцевые трещины
Если при визуальном осмотре ничего не обнаружилось, то переходим к следующему этапу действий:
Далее следует проверить предохранитель. Проверять его следует мультиметром в режиме прозвонки, потому как внешне он может выглядеть как исправный.
Слева: Предохранитель может прятаться под термоусадочной трубкой и занимать вертикальное положение.
Предохранители просто так не сгорают. Причина может крыться в коротком замыкании диодного моста или ключевых каскадов как основного так дежурного источника питания.
Проверяем далее термистор Обычно его сопротивление 5-10 Ом. Если он в обрыве, то меняем его. В маломощных блоках питания его можно заменить перемычкой. В блоках питания ПК это может привести к пробою диодного моста во время заряда конденсатора фильтра, поэтому заменяем таким же.
На рисунке обозначен термистор
Внимание. Не путайте термистор с варистором! Термистор обычно черного цвета и стоит в разрыв цепи переменного тока, а варистор чаще синего,зеленого или желтого цвета и стоит параллельно сети (чаще его раскалывает на две-три части) у исправного варистора наоборот сопротивление бесконечно большое. И если у позистора задача смягчить ток заряда электролитического конденсатора, то целью варистора является защитить БП на входе от перенапряжения переменного тока, перекоса фаз, попадания грозового разряда в электропроводку.
На рисунке изображен предохранитель, термистор и варистор.
Следующим на очереди у нас диодный мост. Выпрямитель на диодном мосту может быт собран как из 4-х отдельных диодов, так и в монолитном корпусе. У диодов не должно быть короткого замыкания, а также обрывов. Если вы обнаружили неисправный диод или весь мост – это не значит что его замена решит все проблемы.
Диодный мост из отдельных диодов и в виде сборки.
Поступающий переменный ток через неисправный выпрямитель мог вывести из строя ключевые транзисторы и ШИМ. Кроме того, ситуация могла быть прямо-противоположная: Вышедший из строя транзистор (встав на к.з.) в инверторе БП мог перегрузить диодный мост и он мог коротнуть именно из-за этого. Поэтому после замены выпрямителя необходимо убедиться – нет ли короткого замыкания дальше по цепи. Проверить это можно при выпаянных диодах – на электролитическом конденсаторе фильтра не должно быть короткого, а в силовой части источника питания разорванных транзисторов, сопротивлений и других элементов.
Проверка электролитов по входу (конденсаторов по фильтру питания) требуется начать с осмотра.
Входные электролитические конденсаторы фильтра питания.
Они не должны быть вздутыми или иметь еще какие-то нарушения своей формы. Не должно быть наличия электролита на печатной плате. Конденсаторы нужно проверить на емкость, она должна быть не менее 10% от номинальной. Кроме этого цепи электролитических конденсаторов стоят варисторы и резисторы, которые также нужно протестировать.
Проверка ключевых транзисторов.
На фото два ключевых транзистора.
Для того чтобы удостовериться в целостности силовых ключевиков следует прозвонить переходы база – эмиттер, база – коллектор, коллектор – эмиттер. Первые два перехода должны звониться как диод. Коллектор-эмиттер как бесконечное сопротивление, но только в том случае если в данном транзисторе нет встроенного демпферного диода. Если найдены транзисторы с коротким замыканием, то радоваться рано – замена на новые ни к чему хорошему не приведет. Транзисторы не выгорают по-одиночке! Тестируем всю обвязку – низкоомные
резисторы, диоды, стабилитроны, электролитические конденсаторы. Ключевики БП меняем парой, даже если пробой найден у одного.
Тестируем сборки диодов Шоттки с помощью мультиметра.
В основном они встают на пробой, то есть на короткое замыкание.
Если есть подозрение на какую-либо сборку, то лучше выпаять и проверить её отдельно, чтобы другие элементы выходной цепи не вносили погрешности и не вводили в заблуждение. Диода в сборке нужно измерять в режиме прозвонки. Прямое напряжение падения у диодов Шоттки 120-160 мВ. по прибору.
Проверка электролитических конденсаторов (выходных) Зачастую по внешнему виду можно определить что конденсатор необходимо заменить.
Вздутые конденсаторы.
Чаше их вздувает, вскрывается верхняя часть с насечками или вытекает электролит (видны следы на плате). Бывает что нормально выглядевший при визуальном осмотре конденсатор, оказывается с большой утечкой ёмкости. Определить это можно только измерив емкость мультиметром с данной функцией или отдельным прибором для проверки конденсаторов.
В основном именно электролитические конденсаторы становятся причиной поломки импульсного модуля питания. В 75% случаев простая замена электролитов как в выходной части так и в задающей может вернуть БП к жизни, при условии что не пострадали ключи, ШИМ, выпрямители.
Проверка выходных цепей питания включает в себя еще проверку сопротивления выхода. Для цепи +3,3 оранжевый провод сопротивление составляет от 4 до 20 Ом. Для других напряжений от 90 до 300 Ом. Измерять нужно мультиметром в режиме измерения сопротивления относительно общего провода COM (GND)- черный провод.
