Как отремонтировать компьютерный блок питания

Как отремонтировать компьютерный БП?

Рассмотрев структурную схему блока питания типа AT, её можно разделить на несколько основных частей:

Если рассмотреть структурную схему блока питания типа ATХ, то тут добавляется ещё один узел — это преобразователь для напряжения +5VSB (дежурка).

Что желательно иметь для ремонта и проверки Блока Питания?

Схема типа АТ блока питания

Схема типа АТХ блока питания

Наиболее безопасно и удобно включать ремонтируемый блок в сеть через разделительный трансформатор 220v — 220v.
Такой трансформатор просто изготовить из 2-х ТАН55 или ТС-180 (от ламповых ч/б телевизоров). Просто соответствующим образом соединяются анодные вторичные обмотки, не надо ничего перематывать. Оставшиеся накальные обмотки можно использовать для построения регулируемого БП.
Мощность такого источника вполне достаточна для отладки и первоначального тестирования и дает массу удобств:
— электробезопасность
— возможность соединять земли горячей и холодной части блока единым проводом, что удобно для снятия осциллограмм.
— ставим галетный переключатель — получаем возможность ступенчатого изменения напряжения.

Также для удобства можно зашунтировать цепи +310В резистором 75K-100K мощностью 2 — 4Вт — при выключении быстрее разряжаются входные конденсаторы.

Если плата вынута из блока, проверьте, нет ли под ней металлических предметов любого рода. Ни в коем случае НЕ ЛЕЗЬТЕ РУКАМИ в плату и НЕ ДОТРАГИВАЙТЕСЬ до радиаторов во время работы блока, а после выключения подождите около минуты, пока конденсаторы разрядятся.

На радиаторе силовых транзисторов может быть 300 и более вольт, он не всегда изолирован от схемы блока!

Принципы измерения напряжений внутри блока.

Обратите внимание, что на корпус БП земля с платы подаётся через проводники около отверстий для крепежных винтов.
Для измерения напряжений в высоковольтной («горячей») части блока (на силовых транзисторах, в дежурке) требуется общий провод — это минус диодного моста и входных конденсаторов. Относительно этого провода всё и измеряется только в горячей части, где максимальное напряжение — 300 вольт. Измерения желательно проводить одной рукой.
В низковольтной («холодной») части БП всё проще, максимальное напряжение не превышает 25 вольт. В контрольные точки для удобства можно впаять провода, особенно удобно припаять провод на землю.

Проверка резисторов.

Если номинал (цветные полоски) еще читается — заменяем на новые с отклонением не хуже оригинала (для большинства — 5%, для низкоомных в цепях датчика тока может быть и 0.25%). Если же покрытие с маркировкой потемнело или осыпалось от перегрева — измеряем сопротивление мультиметром. Если сопротивление равно нулю или бесконечности — вероятнее всего резистор неисправен и для определения его номинала потребуется принципиальная схема блока питания либо изучение типовых схем включения.

Проверка диодов.

Если мультиметр имеет режим измерения падения напряжения на диоде — можно проверять, не выпаивая. Падение должно быть от 0,02 до 0,7 В (в зависимости от тока, протекаемого через него). Если падение — ноль или около того (до 0,005) – выпаиваем сборку и проверяем. Если те же показания – диод пробит. Если же прибор не имеет такой функции, установите прибор на измерение сопротивления (обычно предел в 20 кОм). Тогда в прямом направлении исправный диод Шотки будет иметь сопротивление порядка одного — двух килоом, а обычный кремниевый — порядка трех — шести. В обратном направлении сопротивление равно бесконечности.

Для проверки БП можно и нужно собрать нагрузку.

Распиновка разъема ATX 24 pin, с проводниками ООС по основным каналам — +3,3V; +5V; +12V.

Проверка блока:

Можно предварительно включить БП в сеть, чтобы определиться с диагнозом: нет дежурки (проблема с дежуркой, либо КЗ в силовой части), есть дежурка, но нет запуска (проблема с раскачкой или ШИМ), БП уходит в защиту (чаще всего — проблема в выходных цепях либо конденсаторах), завышенное напряжение дежурки (90% — вспухшие конденсаторы, и часто как результат — умерший ШИМ).

Начальная проверка блока

Снимаем крышку и начинаем проверку, особое внимание обращая на поврежденные, изменившие цвет, потемневшие или сгоревшие детали.

Предохранитель. Как правило, перегорание хорошо заметно визуально, но иногда он обтянут термоусадочным кембриком – тогда проверяем сопротивление омметром. Перегорание предохранителя может свидетельствовать, например, о неисправности диодов входного выпрямителя, ключевых транзисторов или схемы дежурного режима.

Дисковый термистор. Выходит из строя крайне редко. Проверяем сопротивление — должно быть не более 10 Ом. В случае неисправности заменять его перемычкой нежелательно — при включении блока резко возрастет импульсный ток заряда входных конденсаторов, что может привести к пробою диодов входного выпрямителя.

Диоды или диодная сборка входного выпрямителя. Проверяем мультиметром (в режиме измерения падения напряжения) на обрыв и короткое замыкание каждый диод, можно не выпаивать их из платы. При обнаружении замыкания хотя бы у одного диода рекомендуется также проверить входные электролитические конденсаторы, на которые подавалось переменное напряжение, а также силовые транзисторы, т.к. очень велика вероятность их пробоя. В зависимости от мощности БП диоды должны быть рассчитаны на ток не менее 4…8 ампер. Двухамперные диоды, часто встречающиеся в дешевых блоках, сразу меняем на более мощные.

Входные электролитические конденсаторы. Проверяем внешним осмотром на вздутие (заметное изменение верхней плоскости конденсатора от ровной поверхности к выпуклой), также проверяем емкость — она не должна быть ниже обозначенной на маркировке и отличаться у двух конденсаторов более чем на 5%. Также проверяем варисторы, стоящие параллельно конденсаторам, (обычно явно сгорают «в уголь») и выравнивающие резисторы (сопротивление одного не должно отличаться от сопротивления другого более чем на 5%).

Ключевые (они же — силовые) транзисторы. Для биполярных — проверяем мультиметром падение напряжения на переходах «база-коллектор» и «база-эмиттер» в обоих направлениях. В исправном биполярном транзисторе переходы должны вести себя как диоды. При обнаружении неисправности транзистора также необходимо проверить всю его «обвязку»: диоды, низкоомные резисторы и электролитические конденсаторы в цепи базы (конденсаторы лучше сразу заменить на новые большей емкости, например, вместо 2.2мкФ * 50В ставим 10.0мкФ * 50В). Также желательно зашунтировать эти конденсаторы керамическими емкостью 1.0…2.2 мкФ.

Выходные диодные сборки. Проверяем их мультиметром, наиболее частая неисправность — короткое замыкание. Замену лучше ставить в корпусе ТО-247. В ТО-220 чаще помирают… Обычно для 300-350 Вт блоков диодных сборок типа MBR3045 или аналогичных на 30А — с головой.

Потемнение или выгорание печатной платы под резисторами и диодами свидетельствует о том, что компоненты схемы работали в нештатном режиме и требуется анализ схемы для выяснения причины. Обнаружение такого места возле ШИМа означает, что греется резистор питания ШИМ 22 Ома от превышения дежурного напряжения и, как правило, первым сгорает именно он. Зачастую ШИМ в этом случае тоже мертв, так что проверяем микросхему (см. ниже). Такая неисправность — следствие работы «дежурки» в нештатном режиме, обязательно следует проверить схему дежурного режима.

Проверка высоковольтной части блока на короткое замыкание.

Берём лампочку от 40 до 100 Ватт и впаиваем вместо предохранителя или в разрыв сетевого провода.
Если при включении блока в сеть лампа вспыхивает и гаснет — все в порядке, короткого замыкания в «горячей» части нет — лампу убираем и работаем дальше без нее (ставим на место предохранитель или сращиваем сетевой провод).
Если при включении блока в сеть лампа зажигается и не гаснет — в блоке короткое замыкание в «горячей» части. Для его обнаружения и устранения делаем следующее:
Выпаиваем радиатор с силовыми транзисторами и включаем БП через лампу без замыкания PS-ON.
Если короткое (лампа горит, а не загорелась и погасла) — ищем причину в диодном мосте, варисторах, конденсаторах, переключателе 110/220V(если есть, его вообще лучше выпаять).
Если короткого нет — запаиваем транзистор дежурки и повторяем процедуру включения.
Если короткое есть — ищем неисправность в дежурке.
Внимание! Возможно включение блока (через PS_ON) с небольшой нагрузкой при не отключенной лампочке, но во-первых, при этом не исключена нестабильная работа БП, во-вторых, лампа будет светиться при включении БП со схемой APFC.

Проверка схемы дежурного режима (дежурки).

Краткое руководство: проверяем ключевой транзистор и всю его обвязку (резисторы, стабилитроны, диоды вокруг). Проверяем стабилитрон, стоящий в базовой цепи (цепи затвора) транзистора (в схемах на биполярных транзисторах номинал от 6В до 6.8В, на полевых, как правило, 18В). Если всё в норме, обращаем внимание на низкоомный резистор (порядка 4,7 Ом) — питание обмотки трансформатора дежурного режима от +310В (используется как предохранитель, но бывает и трансформатор дежурки сгорает) и 150k

Проверка микросхемы ШИМ TL494 и аналогичных (КА7500).
Про остальные ШИМ будет написано дополнительно.

Проверка БП под нагрузкой:

Измеряем напряжение дежурного источника, нагруженного вначале на лампочку, а потом — током до двух ампер. Если напряжение дежурки не просаживается — включаем БП, замыкая PS-ON (зеленый) на землю, измеряем напряжения на всех выходах БП и на силовых конденсаторах при 30-50% нагрузке кратковременно. Если все напряжения в допуске, собираем блок в корпус и проверяем БП при полной нагрузке. Смотрим пульсации. На выходе PG (серый) при нормальной работе блока должно быть от +3,5 до +5В.

Эпилог и рекомендации по доработке:

После ремонта, особенно при жалобах на нестабильную работу, минут 10-15 измеряем напряжения на входных электролитических конденсаторах (лучше с 40%-ой нагрузкой блока) — часто один «высыхает» или «уплывают» сопротивления выравнивающих резисторов (стоят параллельно конденсаторам ) — вот и глючим… Разброс в сопротивлении выравнивающих резисторов должен быть не более 5%. Емкость конденсаторов должна составлять минимум 90% от номинала. Так же желательно проверить выходные емкости по каналам +3.3В, +5В, +12В на предмет «высыхания» (см. выше), а при возможности и желании усовершенствовать блок питания, заменяйте их на 2200 мкф или лучше на 3300мкф и проверенных производителей. Силовые транзисторы, «склонные» к самоуничтожению (типа D209) меняем на MJE13009 или другие нормальные, см. тему Мощные транзисторы, применяемые в БП. Подбор и замена.. Выходные диодные сборки по каналам +3.3В, +5В смело меняйте на более мощные(типа STPS4045) с не меньшим допустимым напряжением. Если в канале +12В вы заметили вместо диодной сборки два спаянных диода — необходимо поменять их на диодную сборку типа MBR20100 (20А 100В). Если не найдете на сто вольт — не страшно, но ставить необходимо минимум на 80В (MBR2080). Заменить электролиты 1.0 мкф х 50В в цепях базы мощных транзисторов на 4.7-10.0 мкф х 50В. Можете отрегулировать выходные напряжения на нагрузке. При отсутствии подстроечного резистора — резисторными делителями, которые установлены от 1й ноги ШИМа к выходам +5В и +12В (после замены трансформатора или диодных сборок ОБЯЗАТЕЛЬНО проверить и выставить выходные напряжения).

Рецепты ремонта от ezhik97:

Опишу полную процедуру, как я ремонтирую и проверяю блоки.

Все! Блок 99% запустится и будет отлично работать!

Если в пункте 5 импульсов нет, возникает необходимость поиска неисправности. Но где она? Начинаем «сверху»

Может оно и будет работать, только вот надежности это не добавит, а уж про всякие непонятные глюки, могущие вылезти, я промолчу.

Я все время добиваюсь идентичности импульсов. И никакого разброса параметров там ни в чем быть не может (там же одинаковые плечи раскачки), кроме как в полудохлых C945 или их защитных диодах. Вот сейчас делал блок — всю первичку восстановил, а вот импульсы на эквиваленте переходного трансформатора слегка отличались амплитудой. На одном плече 10,5В, на другом 9В. Блок работал. После замены С945 в плече с амплитудой 9В все стало нормально — оба плеча 10,5В. И такое часто бывает, в основном после пробоя силовых ключей с КЗ на базу.
Похоже утечка сильная К-Э у 945 в связи с частичным пробоем (или что там у них получается) кристалла. Что в совокупности с резистором, включенным последовательно с трансом раскачки, и приводит к снижению амплитуды импульсов.

Если импульсы правильные — ищем косяк с горячей стороны инвертора. Если нет — с холодной, в цепях раскачки. Если импульсов вообще нет — копаем ШИМ.

Вот и все. По моей практике это самый быстрый из надежных способов проверки.
Некоторые после ремонта сразу подают 220В. Я от этого отказался.

Источник

Возможные причины неисправности и ремонт компьютерного блока питания

Практически каждый пользователь ПК сталкивался с неприятной ситуацией, когда при включении компьютера не запускается блок питания. Вариантов всего два – замена либо восстановление работоспособности. Если выбран второй путь, лучше не нарабатывать собственный опыт методом проб и ошибок, а ознакомиться с накопленными другими специалистами материалами.

Схема классического блока ATX

Любой ремонт компьютерного блока питания, как электронного устройства, начинается со схемы. С приобретением опыта она становится все менее необходимой, часть неисправностей находится визуальным осмотром, другие проблемы определяются как типовые – мастер со стажем уже знает, что обычно ломается в тех или иных БП. Однако жизнь иногда подбрасывает сложные загадки, при которых без принципиальной схемы даже опытному мастеру не обойтись.

Для начинающего ремонтника принципиальная схема просто необходима. Но для поиска неисправностей прежде всего надо разобрать работу импульсного блока питания по его блок-схеме. Практически все источники собраны по одному принципу (хотя схемотехника конкретных узлов от производителя к производителю может отличаться).

Сетевое напряжение сначала поступает на фильтр. На работу источника он никакого влияния не оказывает, но этот узел необходим для защиты питающей сети от помех, генерируемых самим устройством. Дальше сетевое напряжение выпрямляется и поступает на основной инвертор, обычно выполненный на транзисторных ключах. За открывание и закрывание транзисторов отвечает схема управления. При выключенном компьютере, но поданном сетевом напряжении, она питается от схемы формирования дежурного напряжения. Это напряжение также подается на материнскую плату компьютера, запитывая участки, ответственные за запуск ПК.

На схеме не показаны узлы защиты и схема обработки сигнала от матплаты Power_ON, дающего разрешение на запуск инвертора.

Выпрямленное напряжение 220 вольт преобразовывается инвертором в импульсное частотой в несколько десятков килогерц и подается на первичную обмотку трансформатора. Во вторичных обмотках индуцируется ЭДС таким же образом, как в обычном сетевом трансформаторе. За счет высокой частоты преобразования габариты трансформатора получаются компактными, а само устройство легким.

Напряжения вторичных обмоток выпрямляются и фильтруются. С помощью цепей обратной связи осуществляется стабилизация выходного напряжения и ограничение тока.

Возможные неисправности БП и способы их устранения

Для поиска неисправностей в компьютерном БП необходим определенный набор приборов. По внешним признакам определить проблему получится далеко не всегда. Необходим, как минимум, мультиметр. Наличие осциллографа крайне приветствуется.

Перед началом диагностики блока питания надо окончательно убедиться, что проблема в нем. Для этого надо снять с материнской платы самый большой разъем (в 20 или 24 контакта), замкнуть на нем проволочной перемычкой (скрепкой) черный и зеленый провода, сымитировав сигнал запуска от материнской платы. Если блок питания запустился (это слышно по гулу вентилятора), надо лишь измерить все выходные напряжения. Если они в порядке, то причина не в БП. Если что-то пошло не так и источник не стартует, значит, не работает именно блок питания.

Предохранитель

В первую очередь надо проверить исправность предохранителя. Найти его можно на краю платы. Он находится недалеко от ввода 220 вольт.

При типовой схеме выполнения входных цепей рядом с предохранителем будут находиться такие визуально заметные элементы, как:

Рядом с ними и надо искать предохранитель.

Обнаружив плавкую вставку, можно попробовать определить ее целостность визуально, и, при необходимости, заменить. А лучше проверить ее тестером, даже если она выполнена в прозрачном корпусе и на вид кажется, что она вполне исправна. Перегоревший предохранитель надо заменить.

Существует мнение, что включать блок питания сразу после замены плавкой вставки нельзя, сначала надо выяснить причину перегорания. На самом деле перегорание может быть вызвано временным явлением. Например, при скачке напряжения в сети. Особенно это актуально, если во входных цепях установлен варистор (иногда он устанавливается параллельно конденсаторам высоковольтного выпрямителя, как в схеме выше). При нормальном уровне напряжения в сети он себя никак не проявляет, а при повышении напряжения сопротивление варистора резко падает, вызывая плавление предохранителя.

Другой случай – самопроизвольное перегорание плавкой вставки. Здесь также можно долго искать несуществующую проблему при ее отсутствии. Поэтому предохранитель следует заменить и попробовать включить БП еще раз. При повторном перегорании вставки следует продолжить поиск неисправности.

Варистор

Если плавкая вставка перегорает повторно, одной из причин может быть вышедший из строя варистор. Он выглядит подобно конденсатору, найти его можно также рядом с элементами входной цепи или рядом с конденсаторами высоковольтного выпрямителя.

Осмотрев элемент визуально, надо убедиться в отсутствии трещин, сколов и т.п. Если все в порядке, его надо выпаять и проверить мультиметром. Его сопротивление должно быть не менее нескольких сотен килоом. Если оно на порядки меньше или тестер вообще показывает короткое замыкание, то элемент подлежит замене.

Для полной проверки работоспособности варистора понадобятся источник регулируемого напряжения примерно до 300 вольт и амперметр. Поднимая напряжение, надо контролировать момент резкого увеличения тока. Но на работоспособность блока в штатном режиме эта проверка не повлияет, она лишь покажет, как сработает защита от повышения напряжения. Для такого тестирования поможет знание расшифровки обозначения варисторов на примере CNR-07D390K.

Выпрямитель

Если предохранитель не перегорает, надо проверить работу высоковольтного выпрямителя. В режиме измерения переменного напряжения надо измерить входное напряжение (оно должно быть около 220 вольт, точки измерения указаны красными стрелками). На выходе должно быть около 310 вольт (зеленые стрелки, измерять в режиме постоянного напряжение).

Если выходное напряжение при нормальном входном значительно отличается от 310 вольт, велика вероятность, что вышел из строя один или несколько диодов (хотя не исключено, что неисправен оксидный конденсатор или варистор, включенный параллельно ему, если имеется).

Элементы надо выпаять и прозвонить в режиме проверки диодов. В одну сторону тестер должен показывать сверхвысокое сопротивление, в другую – какое-то конечное. Неисправные диоды надо заменить такими же или аналогичными.

Дежурное напряжение блока питания

Также надо проверить наличие напряжения питания (около 12 вольт) на схеме формирования импульсов. Если она выполнена на микросхеме TL494 (очень распространенный случай), то можно измерить напряжение на 12 выводе.

Если обнаружены проблемы, то без принципиальной схемы БП не обойтись. Дежурное напряжение формируется в большинстве случаев с помощью дополнительного преобразователя, но он может быть выполнен по самым различным схемам. В качестве примера приведен участок, формирующий питание Stand By.

Генератор выполнен на транзисторе. В цепь обратной связи включена обмотка генератора. Импульсы трансформируются во вторичные обмотки, выпрямляются. На питание микросхемы идет нестабилизированное напряжение, на матплату – стабилизированное линейным регулятором. Наиболее вероятная причина нерабочего состояния такого генератора – выход из строя одного из полупроводниковых приборов (транзисторов, диодов). Обнаружить проблему можно измерением режимов полупроводников, а в случае обнаружения сомнительных значений напряжений на выводах – выпайкой и прозвонкой конкретного элемента.

Оксидные конденсаторы

Оксидные конденсаторы чаще всего выходят из строя из-за перегрева. Это может быть по причине плохо организованного отведения тепла из внутреннего пространства БП. Но чаще всего перегрев происходит из-за того, что производитель из экономии выбрал оксидные конденсаторы без достаточного запаса по напряжению.

В результате даже при незначительных скачках или при появлении выбросов электролит внутри емкости нагревается и постепенно испаряется через неплотности корпуса. Когда уровень жидкости снижается ниже определенной величины, электролит начинает кипеть, и корпус конденсатора раздувается. Это можно обнаружить визуально.

Если даже такой конденсатор еще жив, его надо немедленно менять – его часы сочтены. Замену выполняют на конденсаторы той же емкости и того же напряжения, но если позволят габариты на плате, лучше поставить элементы с большим напряжением (излишек емкости также не помешает).

Если производитель применил конденсаторы низкого качества, то в процессе эксплуатации электролит из них просто вытекает. На поверхности остаются следы коррозии. Эти элементы также подлежат немедленной замене.

Трансформатор

Если инвертор формирует импульсы, а выходных напряжений (или одного) нет, есть вероятность, что не работает импульсный трансформатор. Если он сгорел, это видно сразу по обугленной изоляции. Если он выглядит как обычно, надо иметь в виду, что в импульсном трансформаторе (и в трансформаторе драйвера транзисторных ключей) могут быть, в основном, две неисправности:

Первый вариант маловероятен и связан, большей частью, со случайными механическими повреждениями (сорвалась отвертка во время каких-либо работ и т.п.). Если такие ситуации имеют место, надо прозвонить все обмотки (мультиметр должен показать сопротивление в несколько ом или ниже). Если есть проблема, поврежденную обмотку надо смотать, считая витки. Потом на ее место намотать обмотку таким же проводом с таким же количеством витков.

Диоды

Если импульсы на вторичной обмотке трансформатора присутствуют, а выходных напряжений нет, целесообразно проверить диоды выпрямителя соответствующего напряжения.

Диоды выпрямителей выходных напряжений проверяются так же, как и диоды выпрямителей – прозвонкой в прямом, а потом в обратном направлениях. При поиске места расположения выпрямительных элементов надо иметь в виду, что, в зависимости от тока нагрузки, они могут быть в различном исполнении:

Если есть схема БП, то перед поиском диодов на плате этот момент лучше уточнить.

Прочие проблемы

Еще причинами неисправности БП может быть неисправность мощных транзисторов в ключах инвертора. Если импульсы на базы (затворы) триодов приходят, а в цепи коллекторов (стоков) их нет, транзисторы надо выпаять и прозвонить. Биполярные триоды прозваниваются, как два диода с общим выводом.

Для тестирования MOSFET лучше собрать несложную схему.

Также надо проверить наличие сигнала Power_good на 8 контакте разъема материнской платы. Может получиться так, что все напряжения в порядке, но неисправна схема формирования данного сигнала. Компьютер это воспримет, как неисправность БП.

Как правильно разбирать блок питания

Разборка компьютерного блока питания должна производиться с соблюдением всех мер предосторожности. В первую очередь, надо отключить сетевой шнур от источника питания и подождать несколько секунд для разряда конденсаторов.

Для высоковольтных оксидных конденсаторов выпрямителя этих мер недостаточно. Их надо разрядить с помощью резистора или лампочки на 220 вольт. Во время разрядки надо следить, чтобы случайно не прикоснуться к выводам конденсатора, припаянным к контактным площадкам или к неизолированной части выводов разрядного элемента.

Проверка напряжения после ремонта

После ремонта надо проверить наличие выходных напряжений. Для этого надо установить перемычку между черным и зеленым проводниками на разъеме ATX и подключить к выходным разъемам эквиваленты нагрузки – без них выходные напряжения могут быть выше номинальных. Лучше сделать это до подачи сетевого напряжения, потому что некоторые схемы без нагрузки просто не запустятся.

В качестве балласта можно применить резисторы или автомобильные лампы накаливания на 12 вольт. Нагрузка должна обеспечивать выходной ток в пределах 10..90% от номинала.

Для наглядности рекомендуем серию тематических видеороликов.

Починить компьютерный блок питания несложно, имея приборы и достаточную квалификацию. Но ремонт БП компьютера своими руками считается нецелесообразным, так как на поиск неисправности уходит достаточно много времени. Существует мнение, что проще купить новый узел, потому что к моменту выхода БП из строя компьютер либо модернизирован, либо требует апгрейда в ближайшем будущем. Поэтому нужен новый БП повышенной мощности. Изрядная доля истины в таком подходе есть, но иногда требуется именно ремонт. Также восстановленный блок питания можно переделать в лабораторный БП или в зарядное устройство. Материалы обзора в этом случае будут полезны.

Источник