Ремонт компьютерного блока питания своими руками
Низкая надежность р оссийских электросетей является причиной выхода из строя бытовой аппаратуры. В системных блоках стационарных компьютеров, после завершения работы операционной системы, несмотря на кажущееся бездействие, блок питания остается постоянно подключенным к сети. В таком состоянии он подвергается опасности воздействия скачков напряжения.
Использование сетевых фильтров ситуацию исправляют лишь тем, что на них имеется кнопка отключения, что является более действенной защитой, нежели указанные защитно-фильтрационные функции.
Большинство системных блоков питания собраны из обычных, так называемых нонеймовских (no name — без именных) производителей. В таком случае ремонт блока питания не оправдывает средств.
Но если у вас установлен качественный блок питания именитых производителей и мощностью, превышающей 400 ватт, то разумнее покупки нового может быть попытка самостоятельного ремонта вышедшего из строя блока питания.
В первую очередь необходимо помнить, что в блоке питания используется опасное для жизни напряжение 220 вольт. Схема блока питания содержит такие элементы, как конденсаторы большой емкости, которые способны хранить напряжение на протяжении долгого времени. Если вы никогда не держали в руках паяльник, то вам разумнее будет попросить кого-нибудь из товарищей, или подумать над покупкой нового.
И так, приступаем к ремонту компьютерного блока питания. Так таковой принципиальной схемы в Интернете вы вряд ли найдете. Имеется несколько типичных схем блоков питания, так что придется ориентироваться по ходу действия.
Снимаем крышку блока питания. На плате будут расположены большие радиаторы, необходимые для отвода тепла от силовых элементов. Большинство неисправностей заключается в выходе из строя именно этих силовых элементов, находящихся в первичной цепи.
Для надежности следует выпаять эти элементы (часто приходится выпаивать посредством оплетки — берется оплетка, например экранирующая оплетка от высокочастотного кабеля, прислоняется к ножке, которую необходимо отпаять, прислоняется мощный паяльник, предварительно окунутый на секунду в канифоль. Припой из платы будет облуживать мелкие волоски оплетки и постепенно полностью уйдет с платы.
Прилагая терпение и аккуратность, данный метод позволяет освободить группу элементов, находящихся, например, на одном радиаторе). Проверка транзисторов заключается в прозвонке (проверке на проводимость) переходов. Обычно, не зная цоколевки элемента, начинают прозванивать все ноги между собой. В рабочем транзисторе простого типа, одна нога должна звониться с остальными двумя, при этом, в обратной полярности не должно быть проводимости. Так же и между двумя остальными — там так же не должно быть прозвонки. Подробнее об этом смотрите здесь: Как проверить транзистор.
Для уверенности в целостности элементов рекомендуется найти их данные (datasheet) в Интернете. Для этого в любом поисковике набираем слово datasheet и название транзистора. В приведенных данных будет указан тип транзистора, его состав (простой или составной) и местоположение «базы», «коллектора» и «эмиттера».
Повторяем, что в рабочем транзисторе должны звониться в одном направлении база с коллектором и база с эмиттером, причем они не должны звониться в обратной полярности (поменять щупы местами) и не должно быть прозвона между коллектором и эмиттером в обоих направлениях.
Элементы, попавшие под подозрение рекомендуется заменить новыми. Большинство элементов можно найти в радиомагазинах. В случае, если там не будет таких элементов, то продавцы смогут подобрать вам подходящие по характеристикам аналоги.
Дополнительно стоит проверить близлежащие диоды, обозначенные в виде треугольников, с поперечной чертой у вершины. Они прозваниваются только в одном направлении.
После замены дефектованных элементов, тщательно проверяем места пайки на наличие «соплей» (перемычек с соседними элементами, созданных при пайке). Пробный запуск блока питания можно произвести путем подключения нагрузки на 12 вольт (например, автомобильной лампочки, или старого жесткого диска и т.д.). Затем перемыкаем вывод «Power-on» (обычно зеленого цвета, четвертый от края самого большого разъема) с массой (рядом находящийся пятый вывод черного цвета).
В случае замены всех неисправных элементов вентилятор блока питания должен начать крутиться. Для уверенности стоит замерить мультиметром напряжения на основных разъемах. Целая величина основных напряжений 5 и 12 вольт могут с уверенностью сказать, что блок питания отремонтирован.
В случае неуспешного запуска и большого желания отремонтировать можно попытаться задать вопрос на специализированных редиотехнических форумах. Обычно завсегдатаи таких форумов помогают дельным советом на что обратить внимание.
Желаем вам стабильного напряжения и долгих лет жизни вашему блоку питания.
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.
Тестирование и ремонт БП компьютера
Перед началом тестов убедитесь, что система полностью отключена. Теперь начните с тестирования переключающих транзисторов, которые вы найдете на радиаторе.
- Для проверки транзисторов можно использовать цифровой мультиметр или омметр. Ищите признаки короткого замыкания между коллектором и эмиттером и замените транзистор, если он поврежден.
Некоторые специалисты предлагают заменить оба транзистора, даже если вы обнаружите, что только один из них поврежден.
- Далее вам нужно протестировать три пары диодов, которые достаточно малы по размеру. Как и транзисторы, диоды также установлены на радиаторах.
Если вы определяете отказ диода, убедитесь, что вы заменяете все диоды высококачественными для снижения уровня шума.
Замените все выходные конденсаторы на ESR, а затем включите источник питания. Если блок питания все еще не работает, то может возникнуть проблема с интегральной схемой. Проверьте IC, установив его в источник питания, который, как вы знаете, хорош.
Перечень возможных неисправностей
Перечислим наиболее распространенные неисправности, характерные для импульсных БП системных блоков:
- перегорает сетевой предохранитель;
- +5_SB (дежурное напряжение) отсутствует, а также больше или меньше допустимого;
- напряжения на выходе блока питания (+12 В, +5 В, 3,3 В) не соответствуют норме или отсутствуют;
- нет сигнала P.G. (PW_OK);
- БП не включается дистанционно;
- не вращается вентилятор охлаждения.
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
Проверка отремонтированного источника питания
После того, как АТХ блок отремонтирован, важно правильно провести его первое включение. При этом, если были устранены не все неполадки, возможен выход из строя отремонтированных и новых узлов прибора.
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.
