Ремонт блока питания компьютера

Пошаговый ремонт блока питания для компьютера своими руками

Запуск устройства питания можно осуществить автономно, без использования компьютерного блока. Для этого перемыкается контакт PS_ON с общим проводом. Перед включением на место предохранителя впаивается лампочка 60 Вт, а предохранитель удаляется. Если при включении лампочка начинает ярко светить, то в блоке присутствует короткое замыкание. В случае когда лампа вспыхнет и погаснет, лампу можно выпаивать и устанавливать предохранитель.

Следующий этап проверки БП происходит под нагрузкой. Сначала проверяется наличие дежурного напряжения для этого выход нагружается нагрузкой порядка двух ампер. Если дежурка в порядке, блок питания включается замыканием PS_ON, после чего делаются замеры уровней выходных сигналов. Если есть осциллограф — смотрится пульсация.

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.

Необходимые инструменты для ремонта

Для того, чтобы приступить к самостоятельному ремонту БП, следует иметь под рукой нужные инструменты.

Прежде надо вооружиться приборами для диагностики компьютера:

• рабочий БП;
• post-карта;
• планка памяти в рабочем состоянии;
• видеокарта совместимого типа;
• процессор;
• мультиметр;

Для самого же выполнения ремонта потребуются ещё:

• паяльник и всё для пайки;
• отвёртки;
• компьютер в рабочем состоянии;
• осциллограф;
• пинцет;
• изолента;
• пассатижи;
• нож;

Естественно, что для совершенного ремонта этого не так много, но и этого для домашнего ремонта достаточно.

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.

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