Nykymaailmassa henkilökohtaisten tietokoneiden komponenttien kehitys ja vanhentuminen on erittäin nopeaa. Samanaikaisesti yksi PC:n pääkomponenteista - ATX-muotoinen virtalähde - on käytännössä ei ole muuttanut muotoiluaan viimeisten 15 vuoden aikana.
Siksi sekä huippumodernin pelitietokoneen että vanhan toimistotietokoneen virtalähde toimivat samalla periaatteella, ja niillä on yhteisiä vianetsintätekniikoita.
Tyypillinen ATX-virtalähdepiiri on esitetty kuvassa. Rakenteellisesti se on klassinen pulssilohko TL494 PWM -ohjaimessa, jonka laukaisee emolevyn PS-ON (Power Switch On) -signaali. Muina aikoina, kunnes PS-ON-nasta on vedetty maahan, vain Standby Supply on aktiivinen +5 V lähdössä.
Harkitse ATX-virtalähteen rakennetta tarkemmin. 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 PSU-vian sattuessa, mikä johtaa virrankulutuksen jyrkkään kasvuun ja tämän 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 rikastin vastakäämityksellä Tr1. Tällaisen suodattimen tarve johtuu merkittävästä häiriötasosta, jonka pulssiyksikkö lähettää virtalähdeverkkoon - televisio- ja radiovastaanottimet eivät ota vastaan vain näitä häiriöitä, vaan ne voivat joissakin tapauksissa johtaa herkkien laitteiden toimintahäiriöihin.
Suodattimen taakse asennetaan diodisilta, joka muuttaa vaihtovirran sykkiväksi tasavirraksi. Aaltoilua tasoittaa kapasitiivinen-induktiivinen suodatin.
Video (klikkaa toistaaksesi).
Lisäksi vakiojännite, joka on läsnä koko ajan, kun ATX-virtalähde on kytketty pistorasiaan, syötetään PWM-ohjaimen ohjauspiireihin ja varavirtalähteeseen.
Valmiustilan virtalähde - Tämä on pienitehoinen riippumaton T11-transistoriin perustuva pulssimuunnin, joka tuottaa pulsseja eristysmuuntajan ja D24-diodin puoliaaltotasasuuntaajan kautta syöttäen 7805-sirun pienitehoista integroitua jännitesäädintä. piiri on, kuten sanotaan, aika-testattu, sen merkittävä haittapuoli on suuri jännitehäviö 7805-stabilisaattorin yli, mikä johtaa ylikuumenemiseen raskaan kuormituksen aikana. Tästä syystä valmiustilalähteestä virran saaneiden piirien vauriot voivat johtaa sen epäonnistumiseen ja sen seurauksena kyvyttömyyteen käynnistää tietokonetta.
Pulssimuuntimen perusta on PWM ohjain. Tämä lyhenne on mainittu jo useita kertoja, mutta sitä ei ole tulkittu. PWM on pulssinleveysmodulaatio, eli jännitepulssien keston muuttaminen niiden vakioamplitudilla ja taajuudella. Erikoistuneeseen TL494-mikropiiriin tai sen toiminnallisiin analogeihin perustuvan PWM-lohkon tehtävänä on muuntaa vakiojännite sopivan taajuuden pulsseiksi, jotka eristysmuuntajan jälkeen tasoitetaan ulostulosuodattimilla.Jännitteen stabilointi pulssimuuntimen lähdössä suoritetaan säätämällä PWM-ohjaimen tuottamien pulssien kestoa.
Tällaisen jännitteen muunnospiirin tärkeä etu on myös kyky työskennellä taajuuksilla, jotka ovat paljon suurempia kuin 50 Hz verkkovirrasta. Mitä suurempi virran taajuus, sitä pienempiä muuntajan sydämen mitat ja käämien kierrosten lukumäärä vaaditaan. Tästä syystä hakkuriteholähteet ovat paljon kompaktimpia ja kevyempiä kuin perinteiset piirit, joissa on sisäänmenoasennusmuuntaja.
T9-transistoriin perustuva piiri ja sitä seuraavat vaiheet vastaavat ATX-virtalähteen kytkemisestä päälle. Kun virtalähde on kytketty verkkoon, varavirtalähteen lähdöstä syötetään 5V jännite transistorin kantaan virtaa rajoittavan vastuksen R58 kautta, sillä hetkellä PS-ON-johto on kiinni. maahan, piiri käynnistää TL494 PWM -ohjaimen. Tässä tapauksessa varavirtalähteen vikaantuminen johtaa epävarmuuteen teholähteen käynnistyspiirin toiminnasta ja todennäköiseen päällekytkentähäiriöön, kuten jo mainittiin.
Pääkuormituksen kantavat muuntimen pääteasteet. Ensinnäkin tämä koskee kytkentätransistoreja T2 ja T4, jotka on asennettu alumiinipatteriin. 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, mikä johtuu huomattavasti alhaisemmasta avoimen tilan resistanssista, mikä lisää muuntimen tehokkuutta ja siten vähemmän vaativaa jäähdytystä.
Video tietokoneen virtalähteestä, sen diagnostiikasta ja korjauksesta
Aluksi ATX-standardin mukaiset tietokoneen virtalähteet käyttivät 20-nastaista liitintä emolevyn liittämiseen (ATX 20-nastainen). Nyt se löytyy vain vanhentuneista laitteista. Myöhemmin henkilökohtaisten tietokoneiden tehon kasvu ja sitä kautta niiden virrankulutus johti uusien 4-nastaisten liittimien käyttöön (4-nastainen). Myöhemmin 20- ja 4-nastaiset liittimet yhdistettiin rakenteellisesti yhdeksi 24-nastaiseksi liittimeksi, ja monien virtalähteiden kohdalla liittimen lisäkoskettimilla varustettu osa voitiin erottaa yhteensopivuutta vanhojen emolevyjen kanssa.
Liittimien nastajako on standardoitu ATX-muodossa seuraavasti kuvan mukaisesti (termi "ohjattu" tarkoittaa niitä nastoja, joissa jännite näkyy vain, kun PC käynnistetään ja PWM-ohjain stabiloi):
Useimmissa nykyaikaisissa kulutuselektroniikkalaitteissa on rakenteeltaan itsenäisiä tai erillisellä kortilla sijoitettuja elektroniikkamoduuleja, jotka alentavat ja tasaavat verkkojännitettä.
verkkojännitteen vaihtelut, joihin näitä buck-tasasuuntaajia ei ole suunniteltu;
toimintasääntöjen noudattamatta jättäminen;
sellaisen kuorman kytkentä, jota varten laitteita ei ole suunniteltu.
Tietysti voi olla suuri pettymys, kun kiireelliset työt on tehtävä ja tietokoneen virtamoduuli on viallinen tai kun katsot suosikki-TV-ohjelmaasi, tämä laite epäonnistuu.
Älä panikoi välittömästi ja ota yhteyttä korjaamoon tai kiirehdi elektroniikkamyymälään ostamaan uutta yksikköä. Usein käyttökyvyttömyyden syyt ovat niin vähäpätöisiä, että ne voidaan poistaa kotona minimaalisilla taloudellisilla ja hermokustannuksilla.
Tietenkin, jotta voit yrittää paitsi korjata kytkentävirtalähdettä, myös määrittää sen toimintahäiriön, sinulla on oltava perustiedot elektroniikasta ja tietyt sähkötaidot.
Osana mitä tahansa virtalähdettä, olipa se sisäänrakennettu, kuten televisioon tai asennettuna erilliseksi laitteeksi, kuten pöytätietokoneessa, on kaksi toiminnallista lohkoa - korkeajännite ja pienjännite.
Suurjännitelaatikossa verkkojännite muunnetaan diodisillalla vakioksi ja tasoitetaan kondensaattorissa tasolle 300,0 ... 310,0 volttia. Vakio, korkea jännite muunnetaan pulssijännitteeksi, jonka taajuus on 10,0 ... 100,0 kilohertsiä, mikä mahdollistaa massiivisten matalataajuisten alennusmuuntajien hylkäämisen korvaamalla ne pienikokoisilla pulssimuuntajilla.
Pienjänniteyksikössä impulssijännite alennetaan vaaditulle tasolle, tasasuunnetaan, stabiloidaan ja tasoitetaan. Tämän lohkon lähdössä on yksi tai useampi jännite, joka tarvitaan kodinkoneiden virransyöttöön. Lisäksi pienjänniteyksikköön on asennettu erilaisia ohjauspiirejä laitteen luotettavuuden parantamiseksi ja lähtöparametrien vakauden varmistamiseksi.
Visuaalisesti oikealla levyllä on melko helppo erottaa korkea- ja matalajänniteosa toisistaan. Verkkojohdot tulevat ensimmäiseen ja virtajohdot lähtevät toisesta.
Vaihtovakain transistoreiden virtalähteessä
Henkilön, joka yrittää korjata kulutuselektroniikkalaitteiden virtalähdettä, on varauduttava etukäteen siihen, että jokaista virtalähdettä ei voida korjata. Nykyään jotkut valmistajat tuottavat elektroniikkaa, jonka lohkoja ei korjata, vaan ne on vaihdettava kokonaan.
Yksikään mestari ei korjaa tällaista virtalähdettä, koska alun perin se on tarkoitettu vanhan laitteen täydelliseen purkamiseen ja korvaamiseen uudella. Usein tällaiset elektroniset laitteet on yksinkertaisesti täytetty jollakin yhdisteellä, mikä poistaa välittömästi kysymyksen sen huollettavuudesta.
Kuten tilastot osoittavat, virtalähteen tärkeimmät toimintahäiriöt johtuvat:
korkeajänniteosan (40,0%) toimintahäiriö, joka ilmaistaan diodisillan rikkoutumisesta (palaminen) ja suodatinkondensaattorin viasta;
tehokentän tai kaksinapaisen transistorin (30,0 %) rikkoutuminen, joka tuottaa korkeataajuisia pulsseja ja sijaitsee suurjänniteosassa;
Muissa tapauksissa diagnoosi on melko vaikeaa, ja ilman erityisiä instrumentteja (oskilloskooppi, digitaalinen volttimittari) sitä ei voida suorittaa. Siksi, jos virtalähteen toimintahäiriö ei johdu edellä mainituista neljästä pääsyystä, älä korjaa sitä kotona, vaan soita välittömästi ohjattuun huoltoon vaihtamaan se tai ostamaan uusi virtalähde.
Korkeajänniteosan viat on melko helppo havaita. Ne diagnosoidaan palaneesta sulakkeesta ja jännitteen puutteesta sen jälkeen. Kolmas ja neljäs tapaus voidaan olettaa, jos sulake on hyvässä kunnossa, pienjänniteyksikön sisääntulossa on jännite, mutta tulo puuttuu.
On suositeltavaa tarkistaa kaikki yksityiskohdat samanaikaisesti. Jos useat elektroniset elementit palavat, kun yksi niistä vaihdetaan huollettavaan, se voi palaa uudelleen monimutkaisen vian vuoksi, jota ei ole korjattu.
Osien vaihdon jälkeen sinun on asennettava uusi sulake ja kytkettävä virta päälle. Yleensä tämän jälkeen virtalähde alkaa toimia.
Jos sulake ei ole palanut eikä virtalähteen lähdössä ole jännitettä, vian syynä on pienjänniteosan tasasuuntausdiodien rikkoutuminen, induktorin palaminen tai toissijaisen tasasuuntausyksikön elektrolyyttikondensaattorit.
Kondensaattorien vika diagnosoidaan, kun ne turpoavat tai vuotavat nestettä kehostaan. Diodit on irrotettava ja tarkastettava testerillä samalla tavalla kuin korkeajänniteosa tarkastetaan. Kaasuläpän käämin eheys tarkistetaan testerillä. Kaikki vialliset osat on vaihdettava.
Jos oikeaa kelaa ei löydy, jotkut "käsityöläiset" kelaavat palaneen takaisin ottamalla halkaisijaltaan sopivan langan ja määrittämällä kierrosten lukumäärän. Tällainen työ on melko vaivalloista ja suoritetaan yleensä vain ainutlaatuisille virtalähteille, on vaikea löytää analogia, jolle se on vaikeaa.
Kuten jo mainittiin, useimmat nykyaikaisten tietokoneiden ja televisioiden virtalähteet on rakennettu tyypillisen järjestelmän mukaan. Ne eroavat käytettyjen elektronisten komponenttien koosta ja lähtötehosta. Näiden laitteiden diagnostiikka- ja vianetsintätoimenpiteet ovat samat.
Laadukas korjaus vaatii kuitenkin sopivan työkalun, jonka valikoimaan kuuluu:
juotosrauta (mieluiten säädettävällä teholla);
juote, sulate, alkoholi tai puhdistettu bensiini ("Galosha");
laite sulan juotteen poistamiseksi (juoteimu);
ruuvimeisselisarja;
sivuleikkurit (pihdit);
kotitalousyleismittari (testeri)
pinsetit;
100,0 watin hehkulamppu (käytetään painolastina).
Periaatteessa yksinkertaiset televisiot voidaan korjata ilman piiriä, mutta suurin vaikeus joidenkin mallien korjaamisessa on se, että virtalähde tuottaa koko jännitealueen - myös kineskoopin skannaamiseen käytettävän suurjännitteen. Kotitaloustietokoneiden virtalähteet valmistetaan saman tyyppisen järjestelmän mukaan. Harkitse erikseen menetelmää vian määrittämiseksi ja television ja työpöydän korjaamiseksi.
