DIY virtalähteen korjaus

Nykymaailmassa henkilökohtaisten tietokoneiden komponenttien kehitys ja vanhentuminen tapahtuu erittäin nopeasti. Samaan aikaan yksi PC:n pääkomponenteista - ATX-virtalähde - on käytännössä ei ole muuttanut muotoiluaan viimeisten 15 vuoden aikana.

Tästä johtuen sekä huippumodernin pelitietokoneen että vanhan toimistotietokoneen virtalähde toimivat samalla periaatteella ja niillä on yhteiset vianetsintätekniikat.

Tyypillinen ATX-virtalähdepiiri on esitetty kuvassa. Rakenteellisesti se on klassinen pulssiyksikkö TL494 PWM -ohjaimessa, jonka laukaisee emolevyn PS-ON (Power Switch On) -signaali. Muina aikoina, kunnes PS-ON-nasta on vedetty maahan, vain Standby Supply, jonka jännite on +5 V lähdössä, on aktiivinen.

Katsotaanpa tarkemmin ATX-virtalähteen rakennetta. Sen ensimmäinen elementti on
verkkotason tasasuuntaaja:

Sen tehtävänä on muuntaa verkosta tuleva vaihtovirta tasavirraksi PWM-ohjaimen ja varavirtalähteen syöttämiseksi. Rakenteellisesti se koostuu seuraavista elementeistä:

• Sulake F1 suojaa johdotusta ja itse virtalähdettä ylikuormitukselta virtalähteen katketessa, mikä johtaa virrankulutuksen jyrkkään kasvuun ja sen seurauksena kriittiseen lämpötilan nousuun, joka voi johtaa tulipaloon.
• Nollapiiriin on asennettu suojaava termistori, joka vähentää virtapiikkiä, kun virtalähde on kytketty verkkoon.
• Seuraavaksi asennetaan melusuodatin, joka koostuu useista kuristimista (L1, L2), kondensaattorit (C1, C2, C3, C4) ja vastakäämitysrikastin Tr1... Tällaisen suodattimen tarve johtuu huomattavasta häiriötasosta, jonka impulssiyksikkö lähettää virtalähdeverkkoon - televisio- ja radiovastaanottimet eivät sieppaa tätä häiriötä, vaan se voi joissakin tapauksissa johtaa myös herkkien laitteiden virheelliseen toimintaan. .
• Suodattimen taakse asennetaan diodisilta, joka muuttaa vaihtovirran sykkiväksi tasavirraksi. Aaltoilua tasoittaa kapasitiivinen-induktiivinen suodatin.

Lisäksi jatkuva jännite, joka on läsnä koko ajan, kun ATX-virtalähde on kytkettynä pistorasiaan, menee PWM-ohjaimen ohjauspiireihin ja varavirtalähteeseen.

Valmiustilan virtalähde - tämä on pienitehoinen riippumaton pulssimuunnin, joka perustuu T11-transistoriin, joka tuottaa pulsseja eristysmuuntajan ja D24-diodin puoliaaltotasasuuntaajan kautta syöttäen pienitehoisen integroidun jännitesäätimen 7805-mikropiiriin. korkea jännite pudota 7805-vakaimen yli, mikä raskaan kuormituksen alla johtaa ylikuumenemiseen. Tästä syystä valmiustilalähteestä virran saaneiden piirien vaurioituminen voi johtaa sen vikaantumiseen ja sitä seuraavaan mahdottomuuteen käynnistää tietokone.

Pulssimuuntimen perusta on PWM ohjain... Tämä lyhenne on mainittu jo useita kertoja, mutta sitä ei ole tulkittu. PWM on pulssinleveysmodulaatio, eli jännitepulssien keston muutos niiden vakioamplitudilla ja taajuudella. Erikoistuneeseen TL494-mikropiiriin tai sen toiminnallisiin analogeihin perustuvan PWM-yksikön tehtävänä on muuntaa vakiojännite sopivan taajuuden pulsseiksi, jotka eristysmuuntajan jälkeen tasoitetaan lähtösuotimilla. Jännitteen stabilointi pulssimuuntimen lähdössä suoritetaan säätämällä PWM-ohjaimen generoimien pulssien kestoa.

Tällaisen jännitteen muunnosjärjestelmän tärkeä etu on myös kyky työskennellä taajuuksilla, jotka ovat merkittävästi korkeampia kuin 50 Hz verkkovirrasta. Mitä suurempi virran taajuus, sitä pienempiä muuntajan sydämen mitat ja käämityskierrosten lukumäärä vaaditaan. Tästä syystä hakkuriteholähteet ovat paljon kompaktimpia ja kevyempiä kuin perinteiset piirit, joissa on sisäänmenoasennusmuuntaja.

T9-transistoriin ja seuraaviin vaiheisiin perustuva piiri vastaa ATX-virtalähteen kytkemisestä päälle. Sillä hetkellä, kun verkkoon kytketään virtalähde, varavirtalähteen lähdöstä syötetään 5V jännite transistorin kantaan virtaa rajoittavan vastuksen R58 kautta, sillä hetkellä PS-ON-johto on oikosulussa maahan, piiri käynnistää TL494 PWM -ohjaimen. Tässä tapauksessa varavirtalähteen vikaantuminen johtaa jo mainittuun epävarmuuteen teholähteen käynnistyspiirin toiminnasta ja todennäköiseen päällekytkentähäiriöön.

Pääkuormituksen kantavat muuntimen pääteasteet. Tämä koskee ensisijaisesti kytkentätransistoreja T2 ja T4, jotka on asennettu alumiinipattereihin. Mutta suurella kuormituksella niiden lämmitys, jopa passiivisella jäähdytyksellä, voi olla kriittinen, joten virtalähteet on lisäksi varustettu poistotuulettimella. Jos se epäonnistuu tai on erittäin pölyinen, pääteasteen ylikuumenemisen todennäköisyys kasvaa merkittävästi.

Nykyaikaisissa teholähteissä käytetään yhä enemmän tehokkaita MOSFET-kytkimiä bipolaaristen transistorien sijasta, koska avoimessa tilassa resistanssi on huomattavasti pienempi, mikä parantaa muuntimen hyötysuhdetta ja siten vähemmän vaativaa jäähdytystä.

Video tietokoneen virtalähdelaitteesta, sen diagnostiikasta ja korjauksesta

Aluksi ATX-tietokoneiden virtalähteet käyttivät 20-nastaista liitintä (ATX 20-nastainen). Nyt se löytyy vain vanhentuneista laitteista. Myöhemmin henkilökohtaisten tietokoneiden tehon ja siten niiden energiankulutuksen lisääntyminen johti ylimääräisten 4-nastaisten liittimien käyttöön (4-nastainen). Myöhemmin 20- ja 4-nastaiset liittimet yhdistettiin rakenteellisesti yhdeksi 24-nastaiseksi liittimeksi, ja monien virtalähteiden kohdalla liittimen osa lisänastaineen voitiin erottaa yhteensopivuutta vanhempien emolevyjen kanssa.

Liittimien nastajako on standardoitu ATX-muototekijässä seuraavasti, kuvan mukaan (termi "ohjattu" viittaa niihin nastoihin, joissa jännite näkyy vain, kun PC on päällä ja PWM-ohjain stabiloi) :

Jos tietokoneesi virtalähde epäonnistuu, älä kiirehdi järkyttymään, kuten käytäntö osoittaa, useimmissa tapauksissa korjaukset voidaan tehdä itse. Ennen kuin siirryt suoraan tekniikkaan, harkitsemme virtalähteen lohkokaaviota ja tarjoamme luettelon mahdollisista toimintahäiriöistä, tämä yksinkertaistaa tehtävää huomattavasti.

Kuvassa on kuva järjestelmäyksiköiden pulssiteholähteille tyypillisestä lohkokaaviosta.

Hakkurivirtalähde ATX

Ilmoitetut nimitykset:

• A - tehosuodatinyksikkö;
• B - matalataajuinen tasasuuntaaja tasoitussuodattimella;
• C - apumuuntimen kaskadi;
• D - tasasuuntaaja;
• E - ohjausyksikkö;
• F - PWM-ohjain;
• G - päämuuntimen kaskadi;
• H - tasoitussuodattimella varustettu korkeataajuinen tasasuuntaaja;
• J - PSU-jäähdytysjärjestelmä (tuuletin);
• L - lähtöjännitteen ohjausyksikkö;
• K - ylikuormitussuoja.
• + 5_SB - valmiustilan virtalähde;
• P.G. - informaatiosignaali, jota joskus kutsutaan nimellä PWR_OK (tarvitaan emolevyn käynnistämiseen);
• PS_On - signaali, joka ohjaa virtalähteen käynnistystä.

Korjauksia varten meidän on tiedettävä myös päävirtaliittimen nasta, joka näkyy alla.

Virtalähteen pistokkeet: A - vanha (20pin), B - uusi (24pin)

Virransyötön käynnistämiseksi on tarpeen kytkeä vihreä johto (PS_ON #) mihin tahansa mustaan ​​nollajohtoon.Tämä voidaan tehdä käyttämällä perinteistä jumpperia. Huomaa, että joidenkin laitteiden värikoodaus voi poiketa tavallisesta, pääsääntöisesti tuntemattomat Kiinan valmistajat ovat syyllisiä tähän.

On tarpeen varoittaa, että impulssivirtalähteiden kytkeminen päälle ilman kuormitusta lyhentää merkittävästi niiden käyttöikää ja voi jopa aiheuttaa vahinkoja. Siksi suosittelemme yksinkertaisen kuormalohkon kokoamista, sen kaavio on esitetty kuvassa.

Lataa lohkokaavio

On suositeltavaa koota piiri PEV-10-merkin vastuksille, niiden arvot: R1 - 10 ohm, R2 ja R3 - 3,3 ohm, R4 ja R5 - 1,2 ohm. Vastusten jäähdytys voidaan valmistaa alumiinikanavasta.

Ei ole toivottavaa kytkeä emolevyä kuormana diagnosoinnin aikana tai, kuten jotkut "käsityöläiset" neuvovat, HDD- ja CD-asemaa, koska viallinen virtalähde voi vahingoittaa niitä.

Listataan yleisimmät toimintahäiriöt, jotka ovat ominaisia ​​järjestelmäyksiköiden pulssivirtalähteille:

• verkkovirran sulake palaa;
• + 5_SB (valmiustilajännite) puuttuu, samoin kuin enemmän tai vähemmän kuin sallittu;
• jännite virtalähteen lähdössä (+12 V, +5 V, 3,3 V) on epänormaali tai puuttuu;
• ei P.G-signaalia (PW_OK);
• PSU ei käynnisty etänä;
• jäähdytystuuletin ei pyöri.

Kun virtalähde on poistettu järjestelmäyksiköstä ja purettu, on ensin tarkastettava vaurioituneiden elementtien havaitseminen (tummuminen, muuttunut väri, eheyden rikkominen). Huomaa, että useimmissa tapauksissa palaneen osan vaihtaminen ei ratkaise ongelmaa, vaan putkisto on tarkistettava.

Silmämääräisen tarkastuksen avulla voit havaita "palaneet" radioelementit

Jos niitä ei löydy, siirrymme seuraavaan toimintoalgoritmiin:

Jos viallinen transistori löytyy, ennen uuden juottamista on testattava sen koko vanne, joka koostuu diodeista, pieniresistanssisista ja elektrolyyttikondensaattoreista. Suosittelemme vaihtamaan viimeksi mainitut uusiin, joilla on suuri kapasiteetti. Hyvä tulos saadaan ohittamalla elektrolyyttejä käyttämällä 0,1 μF keraamisia kondensaattoreita;

• Lähtödiodikokoonpanojen (Schottky-diodit) tarkistaminen yleismittarilla, kuten käytäntö osoittaa, tyypillisin toimintahäiriö niille on oikosulku;

Diodikokoonpanot merkitty levyyn

• elektrolyyttisen tyyppisten lähtökondensaattorien tarkistaminen. Yleensä niiden toimintahäiriöt voidaan havaita silmämääräisellä tarkastuksella. Se ilmenee radiokomponentin kotelon geometrian muutoksena sekä jälkinä elektrolyytin virtauksesta.

Ei ole harvinaista, että ulkoisesti normaali kondensaattori ei sovellu testauksen aikana. Siksi on parempi testata niitä yleismittarilla, jossa on kapasitanssin mittaustoiminto, tai käyttää tätä varten erityistä laitetta.

Video: ATX-virtalähteen oikea korjaus. <>

Huomaa, että toimimattomat lähtökondensaattorit ovat yleisin tietokoneen virtalähteiden toimintahäiriö. 80 %:ssa tapauksista virtalähteen suorituskyky palautuu niiden vaihdon jälkeen;

Kondensaattorit, joiden kotelon geometria on häiriintynyt

• resistanssi mitataan lähtöjen ja nollan välillä, +5, +12, -5 ja -12 voltille tämän indikaattorin tulisi olla alueella 100 - 250 ohmia ja +3,3 V:lla alueella 5-15 ohmia.

Lopuksi annamme joitain vinkkejä teholähteen parantamiseksi, mikä tekee siitä vakaamman:

• moniin edullisiin lohkoihin valmistajat asentavat tasasuuntausdiodeja kahdelle ampeerille, ne tulisi korvata tehokkaammilla (4-8 ampeeria);
• Schottky-diodit kanavissa +5 ja +3,3 volttia voidaan myös syöttää tehokkaammin, mutta samalla niillä on oltava sallittu jännite, sama tai suurempi;
• on suositeltavaa vaihtaa lähtöelektrolyyttikondensaattorit uusiin, joiden kapasiteetti on 2200-3300 uF ja joiden nimellisjännite on vähintään 25 volttia;
• tapahtuu, että diodikokoonpanon sijaan toisiinsa juotetut diodit asennetaan +12 voltin kanavaan, on suositeltavaa korvata ne MBR20100 Schottky-diodilla tai vastaavalla;
• jos avaintransistorien putkiin on asennettu 1 μF:n kapasiteetit, korvaa ne 4,7-10 μF:lla laskettuna 50 voltin jännitteelle.

Tällainen pieni tarkistus pidentää merkittävästi tietokoneen virtalähteen käyttöikää.

Erittäin mielenkiintoista luettavaa:

Yksi nykyaikaisen henkilökohtaisen tietokoneen tärkeistä osista on virtalähdeyksikkö (PSU). Tietokone ei toimi, jos virtaa ei ole.

Toisaalta, jos virtalähde tuottaa jännitteen, joka ylittää sallitut rajat, se voi aiheuttaa tärkeiden ja kalliiden komponenttien vian.

Tällaisessa yksikössä invertterin avulla tasasuunnattu verkkojännite muunnetaan vaihtuvaksi korkeataajuiseksi, josta muodostuu tietokoneen toiminnan kannalta tarpeellisia pienjännitevirtoja.

Virtalähteen ATX-piiri koostuu 2 solmusta - verkkojännitteen tasasuuntaajasta ja tietokoneen jännitteenmuuntimesta.

Verkkotasasuuntaaja on siltapiiri, jossa on kapasitiivinen suodatin. Laitteen ulostulossa syntyy vakiojännite 260 - 340 V.

Koostumuksen pääelementit jännitteen muuntaja ovat:

• invertteri, joka muuntaa tasajännitteen vaihtojännitteeksi;
• suurtaajuusmuuntaja, joka toimii 60 kHz:llä;
• pienjännitetasasuuntaajat suodattimilla;
• ohjauslaite.

Lisäksi muuntimeen kuuluu valmiusjännitevirtalähde, avaintransistorien ohjaussignaalin vahvistimet, suoja- ja stabilointipiirit sekä muut elementit.

Virtalähteen vikojen syyt voivat olla:

• tehopiikit ja -vaihtelut;
• huonolaatuisten tuotteiden valmistus;
• tuulettimen huonoon toimintaan liittyvä ylikuumeneminen.

Toimintahäiriöt johtavat yleensä siihen, että tietokoneen järjestelmäyksikkö pysähtyy tai sammuu lyhyen ajan kuluttua. Muissa tapauksissa emolevy ei käynnisty muiden yksiköiden toiminnasta huolimatta.

Ennen korjauksen aloittamista on lopuksi varmistettava, että vika on virtalähteessä. Tässä tapauksessa sinun on ensin tarkista verkkojohdon ja virtakytkimen toiminta... Kun olet varmistanut, että ne ovat hyvässä toimintakunnossa, voit irrottaa kaapelit ja irrottaa virtalähteen järjestelmäyksikön kotelosta.

Ennen kuin virtalähde otetaan uudelleen käyttöön itsenäisesti, kuorma on kytkettävä siihen. Tätä varten tarvitset vastuksia, jotka on kytketty vastaaviin liittimiin.

Ensin sinun on tarkistettava emolevyn efekti... Tätä varten sinun on suljettava kaksi kosketinta virtalähteen liittimestä. 20-nastaisessa liittimessä tämä olisi nasta 14 (johto, jonka läpi virta päällä -signaali kulkee) ja nasta 15 (johto, joka vastaa GND-nastaa - maadoitus). 24-nastaisessa liittimessä tämä olisi nastat 16 ja 17, vastaavasti.

Kun olet poistanut kannen virtalähteestä, sinun on välittömästi puhdistettava siitä kaikki pöly pölynimurilla. Radioosat usein epäonnistuvat pölyn takia, koska pöly, joka peittää osan paksulla kerroksella, aiheuttaa tällaisten osien ylikuumenemista.

Seuraava vaihe vikojen tunnistamisessa on kaikkien osien perusteellinen tarkastus. Erityistä huomiota on kiinnitettävä elektrolyyttikondensaattoreihin. Syy niiden hajoamiseen voi olla vaikea lämpötilajärjestelmä. Vialliset kondensaattorit yleensä turpoavat ja vuotavat elektrolyyttiä.

Tällaiset osat on vaihdettava uusiin, joilla on samat nimellisarvot ja käyttöjännitteet. Joskus kondensaattorin ulkonäkö ei osoita toimintahäiriötä. Jos epäsuorien merkkien perusteella epäillään huonoa suorituskykyä, voit tarkistaa kondensaattorin yleismittarilla. Mutta tätä varten se on poistettava piiristä.

Viallinen virtalähde voi liittyä myös viallisiin pienjännitediodeihin. Tarkistaaksesi, sinun on mitattava elementtien eteen- ja taaksepäin siirtymien vastus yleismittarilla. Viallisten diodien vaihtamiseen on käytettävä samoja Schottky-diodeja.

Seuraava vika, joka voidaan määrittää visuaalisesti, on rengashalkeamien muodostuminen, jotka rikkovat koskettimet. Tällaisten vikojen löytämiseksi sinun on tarkasteltava erittäin huolellisesti painettua piirilevyä. Tällaisten vikojen poistamiseksi on tarpeen käyttää halkeamien huolellista juottamista (tätä varten sinun on tiedettävä, kuinka juottaa oikein juotosraudalla).

Vastukset, sulakkeet, kelat, muuntajat tarkastetaan samalla tavalla.

Jos sulake on palanut, se voidaan vaihtaa toiseen tai korjata. Virtalähteessä käytetään erikoiselementtiä juotosjohdoilla. Viallisen sulakkeen korjaamiseksi se juotetaan piiristä. Sitten metallikupit kuumennetaan ja poistetaan lasiputkesta. Sitten valitaan vaaditun halkaisijan omaava lanka.

Tietylle virralle tarvittava langan halkaisija löytyy taulukoista. ATX-virtalähdepiirissä käytetylle 5A sulakkeelle kuparilangan halkaisija on 0,175 mm. Sitten lanka työnnetään sulakekuppien reikiin ja kiinnitetään juottamalla. Korjattu sulake voidaan juottaa piiriin.

Yllä kuvatut tietokoneen virtalähteen yksinkertaisimmat toimintahäiriöt.

1. Yksi tietokoneen tärkeimmistä elementeistä on virtalähde, jos se epäonnistuu, tietokone lakkaa toimimasta.
2. Tietokoneen virtalähde on melko monimutkainen laite, mutta joissain tapauksissa se voidaan korjata käsin.