Главная » Новости » Сгорела дежурка в блоке питания. Ремонт компьютерного блока питания своими руками

Сгорела дежурка в блоке питания. Ремонт компьютерного блока питания своими руками

Ремонт Блока Питания ATX персонального компьютера.

Выполнение данных работ требуют знания и соблюдения норм техники безопасности при работе с силовыми цепями, имеющими потенциалы опасные для жизни человека.

· Большинство цепей БП находятся под напряжением сети, перед поиском неисправности отключите БП от сети и разрядите высоковольтные конденсаторы в фильтре!
· Для того чтобы обезопасить себя от поражения электрическим током при отладке и тестировании рекомендуется подключать ремонтируемый блок в сеть через разделительный трансформатор.
· Чтобы исключить порчу силовых транзисторов ремонтируемый БП рекомендуется включать через лампу 220V-60W(100W), которую можно подключить вместо сетевого предохранителя или в разрыв питающего шнура.
Желательно также зашунтировать цепи +310V резистором 75-100 кОм мощностью 2W – при выключении у вас будут быстрее разряжаться входные конденсаторы.
Когда плата вынута из блока, проверьте, нет ли под ней металлических предметов.
На радиаторах силовых транзисторов может присутствовать более 300V, поэтому ни в коем случае не трогайте руками плату и не касайтесь радиаторов во время работы блока, а после выключения подождите, пока разрядятся конденсаторы.
Обратите внимание, что на корпус БП земля с платы подаётся через проводники отверстий для крепежных винтов. При измерении напряжений в высоковольтной части блока (на силовых транзисторах, в дежурке) за «общий» провод принимается минус диодного моста и входных конденсаторов.
Все измерения в высоковольтной части производятся относительно этого провода.

Внутреннее устройство блока питания ATX PC.
Блок питания формата ATX в большинстве случаев использует двухтактный полумостовой инвертор, работающий на частоте в несколько десятков килогерц. Инвертор состоит из генератора импульсов с промежуточным каскадом усиления мощности и мощного выходного каскада, нагруженного на высокочастотный силовой трансформатор.
Выходные напряжения получают с помощью выпрямителей, подключенных к вторичным обмоткам этого трансформатора. Стабилизация напряжений производится с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ) импульсов, генерируемых инвертором, обычно это один или два выходных канала, как правило, +5V и +12V.

Широко распространённая схема импульсного источника питания состоит из следующих частей:
Входного фильтра, предотвращающего распространение импульсных помех в питающую сеть. Также, входной фильтр предотвращает повреждение входного выпрямительного моста током заряда электролитических конденсаторов при включении БП в электрическую сеть.
Входного выпрямительного моста, преобразующего переменное напряжение в постоянное пульсирующее.
Фильтра, сглаживающего пульсации выпрямленного напряжения
Полумостового преобразователя на транзисторах
Цепей управления преобразователем и защиты компьютера от превышения/снижения питающих напряжений.
Импульсного высокочастотного трансформатора, который служит для формирования необходимых номиналов напряжения, а также для гальванической развязки цепей (входных от выходных, а также, при необходимости, выходных друг от друга). Пиковые напряжения на выходе высокочастотного трансформатора пропорциональны входному питающему напряжению и значительно превышают требуемые выходные.
Выходные выпрямители. Положительные и отрицательные напряжения (5V и 12V) используют одни и те же выходные обмотки трансформатора, с разным направлением включения диодов выпрямителя. Для снижения потерь, по цепи 5V используют диоды Шоттки, обладающие малым прямым падением напряжения.
Дросселя выходной групповой стабилизации. Дроссель сглаживает импульсы, накапливая энергию между импульсами с выходных выпрямителей. Вторая его функция - перераспределение энергии между цепями выходных напряжений. Так если по какому-либо каналу увеличится потребляемый ток, что снизит напряжение в этой цепи, дроссель групповой стабилизации как трансформатор снизит напряжение по другим цепям. Цепь обратной связи обнаружит снижение выходных цепей, увеличит общую подачу энергии, и восстановит требуемые значения напряжений.
Выходных фильтрующих конденсаторов. Выходные конденсаторы, вместе с дросселем групповой стабилизации интегрирует импульсы, тем самым получая необходимые значения напряжений, которые значительно ниже напряжений с выхода трансформатора
Цепи обратной связи, которая поддерживает стабильное напряжение на выходе блока питания.
Отдельного маломощного блока питания +5 Вольт дежурного режима на дискретных элементах или TOPSwitch. Данный источник питания выполнен в виде обратноходового преобразователя.

Сетевой выпрямитель.
Как правило, этот узел выполняют по схеме, показанной на рисунке, различия лишь в типе выпрямительного моста VD1 и в количестве защитных и предохранительных элементов.

Контакты выключателя S1 (разомкнутые) соответствует питанию блока от сети 220...230V, выпрямитель - мостовой, напряжение на его выходе (конденсаторы С4, С5) близко к амплитуде сетевого.
Резисторы R1, R4 и R5 предназначены для разрядки конденсаторов выпрямителя после его отключения от сети, кроме того они выравнивают напряжения на конденсаторах С4 и С5. Терморезистор R2 с отрицательным температурным коэффициентом ограничивает амплитуду броска тока зарядки конденсаторов С4, С5 только в момент включения блока.
Варистор R3 защищает от выбросов сетевого напряжения максимальной амплитуды.
Конденсаторы С1-СЗ и дроссель L1 образуют фильтр, защищающий компьютер от проникновения помех из сети, а сеть - от помех, создаваемых самим компьютером.

Мощный каскад инвертора.
Импульсы, сформированные узлом управления, через трансформатор Т1 поступают на базы транзисторов VT1 и VT2, поочередно открывая их. Диоды VD4, VD5 защищают транзисторы от напряжения обратной полярности. Выходные напряжения получают выпрямляя снятые с вторичных обмоток трансформатора Т2. Один из выпрямителей (VD6, VD7 с фильтром L1C5) показан на схеме выше.
Большинство мощных каскадов БП отличаются лишь типом транзисторов, которые могут быть, например, полевыми или содержать встроенные защитные диоды. Существует несколько вариантов исполнения базовых цепей (для биполярных) или цепей затвора (для полевых транзисторов) с разным числом, номиналами и схемами включения элементов. Например, резисторы R4, R6 могут быть подключены непосредственно к базам соответствующих транзисторов.

На рисунке показана часть схемы БП, где в рабочем режиме узел управления инвертором питают выходным напряжением БП, но в момент включения оно отсутствует.
Один из основных способов получить необходимое для пуска инвертора напряжение питания в представленной на рисунке схеме выглядит так:
Сразу после включения блока выпрямленное сетевое напряжение поступает через резистивный делитель R3-R6 в базовые цепи транзисторов VT1 и VT2, приоткрывая их, причем диоды VD1 и VD2 предотвращают шунтирование участков база-эмиттер транзисторов обмотками II и III трансформатора Т1.
В это же время происходит зарядка конденсаторов С4, С6 и С7, причем ток зарядки конденсатора С4, протекая по обмотке I трансформатора Т2 и по части обмотки II трансформатора Т1, наводит в обмотках II и III напряжение, открывающее один из транзисторов и закрывающее другой.
Какой из транзисторов закроется, а какой - откроется, зависит от асимметрии характеристик элементов каскада.
В результате действия положительной ОС процесс протекает лавинообразно, а наведенный в обмотке II трансформатора Т2 импульс через один из диодов VD6, VD7, резистор R9 и диод VD3 заряжает конденсатор СЗ до напряжения, достаточного для начала работы узла управления. В дальнейшем он питается по той же цепи, а выпрямленное диодами VD6, VD7 напряжение после сглаживания фильтром L1C5 поступает на выход +12V БП.
Данный вариант цепей начального запуска может, отличается тем, что напряжение на делитель, аналогичный R3-R6, подают от отдельного однополупериодного выпрямителя сетевого напряжения с конденсатором фильтра небольшой емкости. В результате транзисторы инвертора приоткрываются раньше, чем зарядятся конденсаторы фильтра основного выпрямителя (С6, С7, см. рис.), что обеспечивает более уверенный запуск.

Выходные выпрямители.
На рисунке показана типовая схема четырехканального выпрямительного узла БП. Чтобы не нарушать симметрии перемагничивания магнитопровода силового трансформатора выпрямители строят только по двухполупериодным схемам, причем мостовые выпрямители, для которых характерны повышенные потери, почти не применяют.
Главная особенность выпрямителей в БП - сглаживающие фильтры, начинающиеся с индуктивности (дросселя).

Напряжение на выходе выпрямителя с подобным фильтром зависит не только от амплитуды, но и от скважности (отношения длительности к периоду повторения) поступающих на вход импульсов.
Это дает возможность стабилизировать выходное напряжение, изменяя скважность входного напряжения.
Применяемые во многих других случаях выпрямители с фильтрами, начинающимися с конденсатора, подобным свойством не обладают. Процесс изменения скважности импульсов обычно называют ШИМ - широтно-импульсной модуляцией.
Так как амплитуда импульсов, пропорциональная напряжению в питающей сети, на входах всех имеющихся в блоке выпрямителей изменяется по одинаковому закону, стабилизация с помощью ШИМ одного из выходных напряжений стабилизирует и все остальные.
Чтобы усилить этот эффект, дроссели фильтров L1.1-L1.4 всех выпрямителей намотаны на общем магнитопроводе. Магнитная связь между ними дополнительно синхронизирует происходящие в выпрямителях процессы. Для правильной работы выпрямителя с L-фильтром необходимо, чтобы ток его нагрузки превышал некоторое минимальное значение, зависящее от индуктивности дросселя фильтра и частоты импульсов. Эту начальную нагрузку создают резисторы R4-R7, подключенные параллельно выходным конденсаторам С5-С8.
Они же служат для ускорения разрядки конденсаторов после выключения БП.
Для устранения опасных выбросов напряжения, возникающих в обмотках трансформатора на фронтах импульсов, предусмотрены демпфирующие цепи R1C2, R2C3.

Узел управления.
Большинство блоков построены на базе микросхемы ШИМ контроллера TL494CN или ее модификаций IR3M02, uА494, КА7500, МВ3759 и т.д., TL594 - аналог TL494 с улучшенной точностью усилителей ошибки и компаратора.
Основная часть схемы и элементы внутреннего устройства упомянутой микросхемы показаны на рисунке.

Микросхема TL494/5 включает в себя усилитель ошибки, встроенный регулируемый генератор, компаратор регулировки мертвого времени, триггер управления, прецизионный ИОН на 5V и схему управления выходным каскадом. Усилитель ошибки выдает синфазное напряжение в диапазоне от –0,3…(Vcc-2) V. Компаратор регулировки мертвого времени имеет постоянное смещение, которое ограничивает минимальную длительность мертвого времени величиной порядка 5%. Независимые выходные формирователи на транзисторах обеспечивают возможность работы выходного каскада по схеме с общим эмиттером либо по схеме эмиттерного повторителя.
Частота генератора пилообразного напряжения G1, определяется номиналами внешних компонентов R8 и СЗ подключенных к 5-му и 6-му выводам и обычно выбирается равной примерно 60 кГц.
Напряжение с генератора пилообразного напряжения G1 поступает на два компаратора A3 и А4, выходные импульсы которых суммирует элемент ИЛИ D1. Далее импульсы через элементы ИЛИ-НЕ D5 и D6 подают на выходные транзисторы микросхемы V3, V4.
Импульсы с выхода элемента D1 поступают также на вход триггера D2, и каждый из них изменяет состояние триггера. Таким образом, если на вывод 13 микросхемы подана логическая «1» или он, как в данном случае, оставлен свободным, импульсы на выходах элементов D5 и D6 чередуются, что и необходимо для управления двухтактным инвертором.
Если микросхему TL494 применяют в однотактном преобразователе напряжения, вывод 13 соединяют с общим проводом, в результате триггер D2 больше не участвует в работе, а импульсы на всех выходах появляются одновременно.
Элемент А1 - усилитель сигнала ошибки в контуре стабилизации выходного напряжения БП. Это напряжение (в данном случае +5V) через резистивный делитель R1R2 поступает на один из входов усилителя. На втором его входе - образцовое напряжение, полученное от встроенного в микросхему стабилизатора А5 с помощью резистивного делителя R3-R5.
Напряжение на выходе А1, пропорциональное разности входных, задает порог срабатывания компаратора А4 и, следовательно, скважность импульсов на его выходе. Так как выходное напряжение БП зависит от скважности (см. выше), в замкнутой системе автоматически поддерживается его равенство образцовому с учетом коэффициента деления R1 и R2. Цепь R7C2 необходима для устойчивости стабилизатора. Второй усилитель А2 в данном случае отключен подачей соответствующих напряжений на его входы и в работе не участвует.
Функция компаратора A3 - это гарантировать наличие паузы между импульсами на выходе элемента D1, даже если выходное напряжение усилителя А1 вышло за допустимые пределы. Минимальный порог срабатывания A3 (при соединении вывода 4 с общим проводом) задан внутренним источником напряжения GV1. С увеличением напряжения на выводе 4 минимальная длительность паузы растет, следовательно, максимальное выходное напряжение БП падает.
Это свойство используют для плавного пуска БП. Дело в том, что в начальный момент работы блока конденсаторы фильтров его выпрямителей полностью разряжены, что эквивалентно замыканию выходов на общий провод. Пуск инвертора сразу же "на полную мощность" приведет к большой перегрузке транзисторов мощного каскада, что может привести к выходу их из строя. Цепь C1R6 обеспечивает плавный, без перегрузок, пуск инвертора.
В первый после включения момент конденсатор С1 разряжен, а напряжение на выводе 4 DA1 близко к +5V, получаемым от стабилизатора А5. Это гарантирует паузу максимально возможной длительности, вплоть до полного отсутствия импульсов на выходе микросхемы. По мере зарядки конденсатора С1 через резистор R6 напряжение на выводе 4 уменьшается, а с ним и длительность паузы.
Одновременно растет выходное напряжение БП. Так продолжается, пока напряжение не приблизится к образцовому и не вступит в действие стабилизирующая обратная связь. Дальнейшая зарядка конденсатора С1 на процессы в БП не влияет. Так как перед каждым включением БП конденсатор С1 должен быть полностью разряжен, во многих случаях предусматривают цепи его принудительной разрядки (на рисунке не показаны).

Промежуточный каскад.
Задача этого каскада - усиление импульсов перед их подачей на мощные транзисторы. Иногда промежуточный каскад отсутствует как самостоятельный узел, входя в состав микросхемы задающего генератора.

На рисунке показана схема такого каскада.
Если же мощности транзисторов микросхемы TL494CN недостаточно для непосредственного управления выходным каскадом инвертора, применяют схему, подобную приведенной на рис. 4.

Рис.4.

Половины обмотки I трансформатора Т1 служат коллекторными нагрузками транзисторов VT1 и VT2, поочередно открываемых импульсами, поступающими от микросхемы DA1. Резистор R5 ограничивает коллекторный ток транзисторов приблизительно до 20 мА.
С помощью диодов VD1, VD2 и конденсатора С1 на эмиттерах транзисторов VT1 и VT2 поддерживают необходимое для их надежного закрывания напряжение +1,6V.
Диоды VD4 и VD5 демпфируют колебания, возникающие в моменты переключения транзисторов в контуре, образованном индуктивностью обмотки I трансформатора Т1 и ее собственной емкостью.
Диод VD3 закрывается, если выброс напряжения на среднем выводе обмотки I превышает напряжение питания каскада.
Еще один вариант схемы промежуточного каскада показан на рис. 5.

Рис.5.

В данном случае выходные транзисторы микросхемы DA1 включены по схеме с общим коллектором.
Конденсаторы С1 и С2 - форсирующие. Обмотка I трансформатора Т1 не имеет среднего вывода, здесь в зависимости от того, какой из транзисторов VT1, VT2 в данный момент открыт, цепь обмотки замыкается на источник питания через резистор R7 или R8, подключенный к коллектору закрытого транзистора.

Поиск и устранение неисправностей.

Визуальный осмотр блока.
Снимаем крышку и начинаем осмотр с целью выявить явно неисправные детали, например: изменившие свой цвет, подгоревшие, или имеющие трещины на корпусе, также обращаем внимание на качество пайки выводов.

1. Предохранитель , как правило, стеклянный и его перегорание хорошо заметно, но если он обтянут термоусадкой или керамический – тогда проверяем его омметром. Перегорание предохранителя свидетельствует о неисправности диодов входного выпрямителя, ключевых транзисторов или схемы дежурного режима.
2. Диоды или диодная сборка входного выпрямителя, проверяем на обрыв и короткое замыкание каждый диод. При обнаружении пробоя хотя бы одного диода рекомендуется проверить входные электролитические конденсаторы, и силовые транзисторы, т.к. велика вероятность их неисправности. Маломощные двухамперные диоды, которые часто встречающиеся в дешевых блоках, рекомендуется заменить на более мощные, в зависимости от мощности БП диоды должны быть рассчитаны на ток 4...8 Ампер.
3. Входные электролитические конденсаторы , проверяем внешним осмотром (на вздутие), также желательно проверить емкость - она не должна быть ниже обозначенной на маркировке и отличаться у двух конденсаторов более чем на 5%.
4. Варисторы , стоящие параллельно конденсаторам и выравнивающие резисторы (сопротивление одного не должно отличаться от сопротивления другого более чем на 5%).
5. Ключевые (силовые) транзисторы . Проверяем мультиметром падение напряжения на переходах «база-коллектор» и «база-эмиттер» в обоих направлениях, в исправном биполярном транзисторе переходы должны вести себя как диоды. После этого проверяем отсутствие пробоя в переходе «коллектор-эмиттер» При обнаружении неисправности транзистора необходимо проверить всю его «обвязку»: диоды, резисторы и электролитические конденсаторы. Конденсаторы, стоящие в цепи базы лучше заменить новыми большей емкости, например: вместо 2.2х50V ставим 4,7х50V. Также желательно зашунтировать их керамическими конденсаторами емкостью 1.0...2.2 мкФ.
6. Выходные диодные сборки , проверяем мультиметром, наиболее частая неисправность - пробой. Замену лучше ставить в корпусе ТО-247. Обычно для блоков 300-350W диодные сборки на 30А, типа MBR3045 или аналогичные.
7. Выходные электролитические конденсаторы . Неисправность проявляется в виде вздутия, следов коричневого налета или потеков на плате (при выделении электролита). Меняем на конденсаторы нормальной емкости, 2200...4700 мкФ, рабочая температура - 105° С. Желательно серии LowESR.

Проверка блока:
БП ATX имеют вход дистанционного управления (PS-ОN), при соединении которого с общим проводом (СОМ) включенный в сеть блок начинает работать. Если цепь PS-ON - COM разорвана, напряжения на выходах БП (за исключением дежурных +5V в цепи +5VSB) отсутствуют.
Основные цепи блока питания формата АТХ сосредоточены в разъеме, показанном на рисунке.
Вид со стороны гнезд розетки:

Для того чтобы локализовать неисправность, подключаем БП к сети и пробуем его запустить:
1. Нет дежурного напряжения – проблема с дежуркой, либо КЗ в силовой части,
2. Есть дежурка, но нет запуска, то проблема с раскачкой или ШИМ.
3. БП уходит в защиту тогда чаще всего - проблема в выходных цепях: конденсаторах либо диодных сборках.

Завышенное напряжение дежурки в 90% - вздутые конденсаторы, и часто - убитый ШИМ.
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, часто ШИМ в этом случае тоже умирает, так что проверяем микросхему.

Проверка высоковольтной части блока на короткое замыкание.
Берём лампочку от 60 до 100W и подключаем вместо предохранителя или в разрыв сетевого провода.
Если при включении блока лампа вспыхивает и гаснет - все в порядке, короткого замыкания в высоковольтной части нет.
Если при включении блока лампа зажигается и не гаснет - в высоковольтной части блока есть короткое замыкание.

Для обнаружения и устранения замыкания делаем следующее:
1. Выпаиваем транзисторы (силовые и дежурки) и включаем БП через лампу без замыкания PS-ON.
2. Если лампа горит - ищем причину в диодном мосте, варисторах, конденсаторах, переключателе 110/220V.
3. Если короткого нет - запаиваем транзистор дежурки и повторяем процедуру включения.
4. Если короткое есть - ищем неисправность в дежурке.

Проверка схемы дежурного режима:
Источник питания дежурного режима служит для питания микросхемы ШИМ контроллера БП, и узлов дежурного режима системной платы ПК. Чаще всего выполняется в виде однотактного импульсного преобразователя по схеме блокинг-генератора, со стабилизацией выходного напряжения с помощью обратной связи с применением оптопары.

В первую очередь проверяем ключевой транзистор и всю его обвязку резисторы, стабилитроны, диоды. Далее проверяем стабилитрон, стоящий в базовой цепи (цепь затвора) транзистора, в схемах на биполярных транзисторах номинал от 6V до 6.8V, на полевых, как правило, 18V. Если всё в норме, обращаем внимание на резистор (порядка 4,7 Ом) питания обмотки трансформатора дежурного режима от +310V часто перегорает как предохранитель, но бывает, сгорает и трансформатор дежурки и оттуда, же 150~450kом на базу ключевого транзистора дежурного режима - смещение на запуск. Резисторы часто уходят в обрыв от токовой перегрузки. Замеряем сопротивление первичной обмотки дежурного транса - должно быть порядка 3 или 7 Ом. Если обмотка трансформатора в обрыве (бесконечность) - меняем или перематываем транс. Бывают случаи, когда при нормальном сопротивлении первичной обмотки трансформатор оказывается нерабочим (короткозамкнутые витки).
Такой вывод можно сделать, если вы уверены в исправности всех остальных элементов дежурки.

Проверяем выходные диоды и конденсаторы. При наличии обязательно меняем электролит в «дежурке» на новый, припаиваем параллельно ему керамический или пленочный конденсатор 0.15...1.0 мкФ (доработка для предотвращения его «высыхания»). Отпаиваем резистор, ведущий на питание ШИМ. Далее на выход +5VSB (фиолетовый) вешаем нагрузку в виде лампочки 0.3Ах6.3V, включаем блок в сеть и проверяем выходные напряжения дежурки.
На выходе должно быть +12...30V и +5V, если напряжения в норме - запаиваем резистор на место.

Проверка дежурки под нагрузкой:
Измеряем напряжение дежурного источника, нагруженного вначале на лампочку, а потом - током до 2А, если напряжение дежурки не просаживается - включаем БП, замыкая PS-ON (зеленый) на землю, измеряем напряжения на всех выходах БП. Если все напряжения в допуске, собираем блок в корпус и проверяем БП при полной нагрузке. Смотрим пульсации.
На выходе блока при нормальной работе блока формируется сигнал «PG» или «PW-OK» (Power OK) (серый провод) высокого уровня (от +3,5 до +5V), который свидетельствует, что все выходные напряжения находятся в допустимых пределах.
На "материнской" плате компьютера этот сигнал участвует в формировании сигнала системного сброса Reset. После включения БП уровень сигнала «PG» (PW-OK) некоторое время остается низким, запрещая работу процессора, пока в цепях питания не завершатся переходные процессы.
При отключении сетевого напряжения или внезапно возникшей неисправности БП логический уровень сигнала «PG» (PW-OK) изменяется прежде, чем выходные напряжения блока упадут ниже допустимых значений. Это вызывает остановку процессора, предотвращая искажение данных, хранящихся в памяти, и другие необратимые операции.

Проверка резисторов.
Резисторы, потемневшие от перегрева номинал которых еще можно прочитать, лучше сразу заменить новыми с отклонением от оригинала не более +/-5%.
В случае, когда номинал резистора не читается или маркировка осыпалась, измеряем сопротивление мультиметром. Если сопротивление равно нулю или бесконечности - резистор неисправен и для определения его номинала потребуется принципиальная схема блока питания, либо изучение типовой схемы включения.

Проверка диодов.
Если ваш мультиметр имеет режим измерения падения напряжения на диоде - можно проверять, не выпаивая. Падение должно быть от 0,02 до 0,7V. Если падение - ноль или около того (до 0,005) – выпаиваем сборку и проверяем. Если показания те же – диод пробит. Если же прибор не имеет такой функции, установите прибор на измерение сопротивления (обычно предел в 20кОм). Тогда в прямом направлении исправный диод Шотки будет иметь сопротивление порядка 1 - 2 кОм, а обычный кремниевый - порядка 3 - 6 кОм. В обратном направлении сопротивление будет равно бесконечности.

Проверка микросхемы ШИМ TL494 и аналогов типа КА7500.
1. Включаем блок в сеть. На 12 ноге должно быть порядка 12-30V.
2. Если нет - проверяйте дежурку. Есть - проверяем напряжение на 14 ноге - должно быть +5V (+/-5%).
3. Если нет - меняем микросхему. Если есть - проверяем поведение 4 ноги при замыкании PS-ON на землю.
До замыкания должно быть порядка 3...5V, после - около 0.
4. Устанавливаем перемычку с 16 ноги (токовая защита) на землю (если не используется - то уже сидит на земле).
Таким образом, временно отключаем защиту МС по току.
5. Замыкаем PS-ON на землю и осциллографом смотрим импульсы на 8 и 11 ногах ШИМ и далее на базах ключевых транзисторов.
6. Если импульсов на 8 или 11 ногах нет или ШИМ греется – меняем микросхему.
7. Если картинка красивая – ШИМ и каскад раскачки можно считать живым.
8. Если нет импульсов на ключевых транзисторах - проверяем промежуточный каскад (раскачку) – обычно 2 штуки C945 с коллекторами на трансе раскачки, два 1N4148 и емкости 1...10мкф на 50V, диоды в их обвязке, сами ключевые транзисторы, пайку ног силового трансформатора и разделительного конденсатора.

Параметры некоторых элементов используемых в БП PC

Транзисторы

							Режим изм.

	Iпр имп.max, мкА	Iобр. max, мкА	Uобр. имп. max, В	Uпр max, В (при Iпр, А)	fр, кГц (при Iпр, А)	tвос. обр. max, нс









12CTQ040 (2Шотки)

(диод Шотки)

В современном мире развитие и устаревание комплектующих персональных компьютеров происходит очень быстро. Вместе с тем один из основных компонентов ПК – форм-фактора ATX – практически не изменял свою конструкцию последние 15 лет .

Следовательно, блок питания и суперсовременного игрового компьютера, и старого офисного ПК работают по одному и тому же принципу, имеют общие методики диагностики неисправностей.

Материал, изложенный в этой статье, может применяться к любому блоку питания персональных компьютеров с минимумом нюансов.

Типовая схема блока питания ATX приведена на рисунке. Конструктивно он представляет собой классический импульсный блок на ШИМ-контроллере TL494, запускающемся по сигналу PS-ON (Power Switch On) с материнской платы. Все остальное время, пока вывод PS-ON не подтянут к массе, активен только источник дежурного питания (Standby Supply) с напряжением +5 В на выходе.

Рассмотрим структуру блока питания ATX подробнее. Первым ее элементом является
:

Его задача – это преобразование переменного тока из электросети в постоянный для питания ШИМ-контроллера и дежурного источника питания. Структурно он состоит из следующих элементов:

Предохранитель F1 защищает проводку и сам блок питания от перегрузки при отказе БП, приводящем к резкому увеличению потребляемого тока и как следствие – к критическому возрастанию температуры, способному привести к пожару.
В цепи «нейтрали» установлен защитный терморезистор, уменьшающий скачок тока при включении БП в сеть.
Далее установлен фильтр помех, состоящий из нескольких дросселей (L1, L2 ), конденсаторов (С1, С2, С3, С4 ) и дросселя со встречной намоткой Tr1 . Необходимость в наличии такого фильтра обусловлена значительным уровнем помех, которые передает в сеть питания импульсный блок – эти помехи не только улавливаются теле- и радиоприемниками, но и в ряде случаев способны приводить к неправильной работе чувствительной аппаратуры.
За фильтром установлен диодный мост, осуществляющий преобразование переменного тока в пульсирующий постоянный. Пульсации сглаживаются емкостно-индуктивным фильтром.

Источник дежурного питания – это маломощный самостоятельный импульсный преобразователь на основе транзистора T11, который генерирует импульсы, через разделительный трансформатор и однополупериодный выпрямитель на диоде D24 запитывающие маломощный интегральный стабилизатор напряжения на микросхеме 7805. Эта схема хотя и является, что называется, проверенной временем, но ее существенным недостатком является высокое падение напряжения на стабилизаторе 7805, при большой нагрузке приводящее к ее перегреву. По этой причине повреждение в цепях, запитанных от дежурного источника, способно привести к выходу его из строя и последующей невозможности включения компьютера.

Основой импульсного преобразователя является ШИМ-контроллер . Эта аббревиатура уже несколько раз упоминалась, но не расшифровывалась. ШИМ – это широтно-импульсная модуляция, то есть изменение длительности импульсов напряжения при их постоянной амплитуде и частоте. Задача блока ШИМ, основанного на специализированной микросхеме TL494 или ее функциональных аналогах – преобразование постоянного напряжения в импульсы соответствующей частоты, которые после разделительного трансформатора сглаживаются выходными фильтрами. Стабилизация напряжений на выходе импульсного преобразователя осуществляется подстройкой длительности импульсов, генерируемых ШИМ-контроллером.

Важным достоинством такой схемы преобразования напряжения также является возможность работы с частотами, значительно большими, чем 50 Гц электросети. Чем выше частота тока, тем меньшие габариты сердечника трансформатора и число витков обмоток требуются. Именно поэтому импульсные блоки питания значительно компактнее и легче классических схем с входным понижающим трансформатором.

За включение блока питания ATX отвечает цепь на основе транзистора T9 и следующих за ним каскадов. В момент включения блока питания в сеть на базу транзистора через токоограничительный резистор R58 подается напряжение 5В с выхода источника дежурного питания, в момент замыкания провода PS-ON на массу схема запускает ШИМ-контроллер TL494. При этом отказ источника дежурного питания приведет к неопределенности работы схемы запуска БП и вероятному отказу включения, о чем уже упоминалось.

Прежде чем ремонтировать блок питания, убедитесь, в нем ли причина плохой работы компьютера. Невозможность запустить компьютер может быть обусловлена другими факторами.

Как проверить работоспособность блока питания компьютера АТХ

Проверить работоспособность блока питания возможно без измерительных приборов. При этом, его можно не извлекать из системного блока. Чтоб это сделать, отсоединяем от материнской платы и других устройств все разъемы, идущие от него. Оставляем 1 из 4 контактных разъемов для обеспечения нагрузки. Питание на материнскую плату от блока питания поступает при помощи 20 либо 24 контактного разъема, а так же 4 либо 6 контактного. Чтоб надежно фиксировать контакты, на разъемах предусмотрены защелки. Чтоб вынуть разъем, необходимо взяться пальцами сверху защелки и надавить, плавно покачивая ее из стороны в сторону, тем самым вынув ответную часть.

Два вывода разъема, снятого с материнки, следует закоротить между собой при помощи провода или скрепки. Провода располагаются со стороны защелки. Место установки перемычки показано на фото желтым. Если в разъеме 20 контактов, закоротить необходимо 14 (зеленый, может серый, POWER ON) и 15 (черный, GND) выводы. Если разъем 24 контактный, закорачиваем 16 (зеленый, может серый, POWER ON) и 17 (черный, GND) выводы.

Если замечено вращение крыльчатки кулера, блок питания можно считать исправным. Причиной плохой работы компьютера может быть выход из строя других блоков. Однако, эта проверка не дает полной гарантии на 100% работоспособность компьютера, поскольку отклонение напряжений может быть больше нормы. Для того, чтоб исключить поломку блока питания, подключите его к блоку нагрузок, измеряйте уровень напряжений на выходе. Отклонение напряжение не должно быть больше указанных в таблице.

Выходное напряжение, В	+3,3	+5,0	+12,0	-12,0	+5,0 SB	GND
Цвет провода	оранжевый	красный	желтый	голубой	синий	черный
Допустимое отклонение, %	±5	±5	±5	±10	±5	0
Допустимое минимальное напряжение	+3,14	+4,75	+11,40	-10,80	+4,75	0
Допустимое максимальное напряжение	+3,46	+5,25	+12,60	-13,20	+5,25	0

Отрицательный конец щупа прибора подключается к общему проводу (черный), положительный – к контактам разъема. Проделывать эту операцию можно при включенном компьютере.

Блок питания — сложное электронное устройство. Чтобы его отремонтировать, необходимо владеть навыками радиотехники, иметь необходимые приборы. В большинстве случаев 80% поломок блоков питания можно устранить в домашних условиях. Для этого нужно уметь паять, работать с отверткой и знать схемы источников питания. Буквально все блоки питания создаются по схеме приведенной ниже. Я отметил те компоненты, которые зачастую выходят из строя. Их можно будет заменить самостоятельно. Во время ремонта блока питания придется воспользоваться цветовой маркировкой проводов, выходящих из него.

Через сетевой шнур подаётся напряжение на разъемные соединения, а уже оттуда на плату блока питания. Главным элементом защиты является предохранитель Пр1, обычно он рассчитан на ток 5 А. В зависимости от того, какой мощности источник питания, предохранитель может быть другого номинала. Фильтр образован конденсаторами С1-С4 и дросселем L1. Он служит для подавления дифференциальных и синфазных помех, возникающих при работе блока питания и поступающих из сети. По такой схеме собранные все сетевые фильтры. Они установлены в изделиях, блоки питания которых не имеют силового трансформатора. А именно: принтерах, видеомагнитофонах, сканерах, телевизорах. Фильтр работает на полную мощность, если подключение к сети осуществляется при помощи заземляющего провода. Жаль, но большинство китайских источников питания не имеют фильтра.

Примером тому служат запаянные перемычки дросселя и отсутствие конденсаторов. Если при ремонте вы обнаружите отсутствие некоторых элементов фильтра, рекомендую их установить. Ниже на фото показать блок питания, фильтр которого установлен.

Чтобы защититься от перенапряжения, устанавливаются варисторы Z1-Z3. Обозначены на фото синим цветом. Они работают по простому принципу. Если напряжение сети нормальное, варисторы имеют большое напряжение, которое никак не влияет на работоспособность схемы. Если уровень напряжение сети превышает допустимый, сопротивление падает, приводя к сгоранию предохранителя. Это спасает основные детали компьютера от поломки. Если блок питания перестал работать от перенапряжения, замените предохранитель.

Некоторые модели блоков питания имеют возможность переключения, что позволяет работать от сети 115 В. В таком случае контакты SW1 (переключатель) должны находиться в замкнутом состоянии. Чтоб конденсаторы С5-С6, включены в сеть после моста VD1-VD4 заряжались плавно, устанавливается термистор RT, имеющий отрицательный ТКС. Когда термистор холодный, его сопротивление равно единицам Ом, в случае прохождения тока через него, он разогревается и сопротивление падает в 20-50 раз. Компьютер имеет функцию дистанционного включения. Для этого в блоке питания установлен дополнительный источник питания с малой мощностью, который постоянно включен. Даже когда компьютер выключен, но вилка не вынута из сети. Он имеет напряжение +5 B_SB и создан по схеме автоколебательного трансформаторного блокинг-генератора всего на 1 тиристоре, который запитан от напряжения диодом VD1-VD4. Это самый ненадежный узел блока питания и производить ремонтные работы сложно.

Напряжения, необходимые для работы устройств системного блока и материнские платы, фильтруются от помех при помощи конденсаторов и дросселя, а затем проводами подаются к самим источникам. Кулер, служащий для охлаждения блока питания, питается от напряжения -12 В.

Как добраться до платы блока питания

Для того, чтоб извлечь блок питания из системного блока, откручиваем 4 винта (отмечены на фото). Перед осмотром отсоединяем проводники, имеющие сильное натяжение. Остальные можно оставить.

Располагаем блок питания, таким образом, чтоб он был на углу системного блока. Выкручиваем 4 винта, помеченных на фото розовым цветом. Чаще всего пара винтов находится под наклейкой. Снимаем ее или продырявливаем. По бокам могут быть наклеены бумажки, мешающие снятию крышки, их тоже следует удалить или разрезать.

Крышка снята, удаляем пыль пылесосом. Это первая причина выхода радиодеталей из строя. Она, покрывая толстым слоем детали, снижает теплоотдачу, что приводит к перегреву и сгоранию.

Поиск неисправности блока питания компьютера АТХ

Первым делом осматриваем все детали, уделяя особое внимание геометрии конденсаторов. Чаще всего, из-за повышенного режимы температуры, они выходят из строя. 50% блоков питания прекращают работу из-за неисправных конденсаторов. Это обусловлено плохой работой кулера. Смазка кулера высыхает и срабатывает, обороты уменьшаются. Охлаждение деталей уменьшается, вследствие чего происходит перегрев. Когда кулер начинает издавать шум, следует его почистить и смазать. Если видно вздутие конденсатора и подтек электролита, нужно его менять. Вздутие может произойти по причине пробоя в изоляции. Бывает такое, что внешне конденсатор цел, однако уровень пульсаций напряжения больше. В этом случае отсутствует контакт между выводом конденсатора и обкладкой. Как говорится, конденсатор находится в обрыве. Проверить обрыв можно при помощи тестера, установив режим измерений на сопротивление. В статье «Измерение сопротивления» описывается технология проверки конденсаторов.

Следующим шагом будет осмотр предохранителей, резисторов, полупроводниковых приборов. Внутри предохранителя по центру имеется тонкая блестящая цельная проволока, иногда она имеет утолщение в средине. Если ее не видно, скорее всего, произошло ее сгорание. Чтоб убедиться так ли это, прозваниваем предохранитель омметром. Если предохранитель сгорел, ремонтируем его или заменяем новым. Перед тем, как его заменить, для проверки блока питания не выпаиваем сгоревший предохранитель из платы, а припаиваем к его выводам жилу медного проводника, диаметр которого 0,18 мм. Если во время включения блока питания проводок не сгорит, имеет смысл заменить предохранитель новым.

Как заменить предохранитель в блоке питания компьютера АТХ

Чаще всего блок питания имеет трубчатый стеклянный предохранитель, который рассчитан на защитный ток 5 А. Чтоб обеспечить надежность, он впаивается в плату. Для этого существуют предохранители, на которых есть выводы под пайку.

Его можно заменить обычным предохранителем, ток защиты которого равен 5 А. К его торцам следует припаять кусочки одножильного провода, диаметр которых 0,5 мм и длина 5 мм.

Остается впаять предохранитель в плату и проверить его в работе.

Если во время включения блока питания произошло повторное сгорание предохранителя, это следствие пробоя переходов в тиристорах, либо выход из строя других элементов. Чтоб отремонтировать такой блок питания, необходимо обладать высокой квалификацией. Можно заменить предохранитель иным, рассчитанным на ток свыше 5 А. Но он все равно сгорит.

Поиск в блоке питания неисправных электролитических конденсаторов

Частой причиной нестабильной работы компьютера и выхода из строя блока питания является вздутие корпуса электролитического конденсатора. Чтоб предотвратить взрыв, на торце конденсатора делают надсечки. Когда давление в конденсаторе возрастает, корпус вздувается или разрывается именно в этом месте. Найти такой конденсатор не составит труда. Основная причина выхода из строя конденсатора заключается в плохой работе кулера или увеличения напряжения.

Глянув на фото, можно заметить, что конденсатор справа вздут и имеет следы подтека электролита, у левого конденсатора торец плоский. Его можно заменить. Чаще всего выходу из строя поддаются конденсаторы с питанием по шине +5 В, потому что запас напряжения мал и равен 6,3 В. Были случаи, когда конденсаторы цепи +5 В были вздуты. Когда я провожу их замену, устанавливаю конденсаторы не менее 10 В.

Чем больше напряжение конденсатора, тем лучше. Важно, чтоб он подошел по размерам. Если конденсатор не вмещается, я беру конденсатор с меньшей емкостью, но большим напряжением. Такая замена не приведет к ухудшению работы компьютера. Произвести замену конденсатора не составит труда, главное уметь обращаться с паяльником. Важно не забывать, что конденсатор со стороны отрицательного вывода имеет маркировку. Она нанесена в виде светлой широкой полосы, новый конденсатор следует устанавливать на то же место, где расположена эта полоса.

Проверка других элементов в блоке питания компьютера АТХ

Простые конденсаторы, а также резисторы не должны быть потемневшими и иметь нагар. Корпус полупроводников не должен иметь сколы и трещины. Если вы решили самостоятельно произвести ремонт, лучше всего заменить элементы, показанные на схеме. Если краска на резисторе потемнела, развалился тиристор, производить замену не имеет смысла.

По той причине, что, скорее всего из строя вышли другие элементы, исправность которых можно обнаружить только при помощи приборов. Если резистор потемнел, это не говорит о том, что он неисправен. Может быть, только краска стала темной, на само сопротивление в норме.

Если вспучились все конденсаторы, смысла проводить их замену я не вижу. Это свидетельствует о том, что схема стабилизации выходного напряжения вышла из строя, конденсаторы получили напряжение, превышающие норму. Этот блок питания можно отремонтировать, если есть навыки работы с измерительными приборами и электрическими элементами. Однако такой ремонт хорошо ударит по карману.

Работоспособность персонального компьютера (ПК) не в последнюю очередь зависит от качества работы блока питания (БП). В случае его выхода из строя устройство не сможет включиться, а значит, придётся провести замену или ремонт блока питания компьютера. Будь то современный игровой или слабый офисный компьютер, работают все БП по сходному принципу , и методика поиска неисправностей для них одинакова.

Принцип работы и основные узлы

Перед тем как взяться за ремонт БП, необходимо понимать, каким образом он работает, знать его основные узлы. Ремонт блоков питания следует осуществлять предельно осторожно и помнить про электробезопасность во время работы. К основным узлам БП относят:

входной (сетевой) фильтр;
дополнительный формирователь стабилизированного сигнала 5 вольт;
главный формирователь +3,3 В, +5 В, +12 В, а также -5 В и -12В;
стабилизатор напряжения линии +3,3 вольта;
выпрямитель высокочастотный;
фильтры линий формирования напряжений;
узел контроля и защиты;
блок наличия сигнала PS_ON от компьютера;
формирователь напряжения PW_OK.

Фильтр, стоящий на входе, используется для подавления помех , генерирующихся БП в электрическую цепь. Одновременно с этим он выполняет защитную функцию при нештатных режимах работы БП: защита от превышения значения тока, защита от всплесков напряжения.

При включении БП в сеть на 220 вольт на материнскую плату через дополнительный формирователь поступает стабилизированный сигнал с величиной равной 5 вольт. Работа основного формирователя в этот момент блокируется сигналом PS_ON, сформированным материнской платой и равным 3 вольта.

После нажатия кнопки включения на ПК, значение PS_ON становится равным нулю и происходит запуск основного преобразователя . Источник питания начинает вырабатывать основные сигналы, поступающие на компьютерную плату и схемы защиты. В случае значительного превышения уровня напряжения схема защиты прерывает работу основного формирователя.

Для запуска материнской платы на неё одновременно, с прибора питания, подаётся напряжение +3,3 вольта и +5 вольт для формирования уровня PW_OK, что обозначает питание в норме . Каждый цвет провода в устройстве питания соответствует своему уровню напряжения:

чёрный, общий провод;
белый, -5 вольт;
синий, -12 вольт;
жёлтый, +12 вольт;
красный, +5 вольт;
оранжевый, +3,3 вольта;
зелёный, сигнал PS_ON;
серый, сигнал PW_OK;
фиолетовый, дежурное питание.

Устройство питания в основе своей работы использует принцип широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Сетевое напряжение, преобразованное диодным мостом, поступает на силовой блок. Его величина составляет 300 вольт. Работой транзисторов в силовом блоке управляет специализированная микросхема ШИМ контроллер. При поступлении сигнала на транзистор происходит его открывание, и на первичной обмотке импульсного трансформатора возникает ток. В результате электромагнитной индукции проявляется напряжение и на вторичной обмотке. Изменяя длительность импульса, регулируется время открытия ключевого транзистора, а значит и величина сигнала.

Контроллер, входящий в состав основного преобразователя, запускается от разрешающего сигнала материнской платы. Напряжение попадает на силовой трансформатор, а с его вторичных обмоток поступает на остальные узлы источника питания, формирующих ряд необходимых напряжений.

ШИМ контроллер обеспечивает стабилизацию выходного напряжения путём использования в схеме обратной связи. При увеличении уровня сигнала на вторичной обмотке, схема обратной связи уменьшает величину напряжения на управляющем выводе микросхемы. При этом микросхемой увеличивает длительность сигнала, посылаемого на транзисторный ключ.

Перед тем, как перейти непосредственно к диагностике компьютерного прибора питания, нужно убедиться, что неполадка именно в нём. Проще всего, это сделать, подключив заведомо исправный блок к системному блоку. Поиск неисправностей в блоке питания компьютера можно осуществлять по следующей методике:

В случае повреждения БП необходимо попытаться найти пособие по его ремонту, принципиальную электрическую схему, данные о типичных неисправностях.
Проанализировать условия, при каких условиях работал источник питания, исправна ли электрическая сеть.
Используя свои органы чувств определить есть ли запах горевших деталей и элементов, не было ли искрения или вспышки, прислушаться слышны ли посторонние звуки.
Предположить одну неисправность, выделить неисправный элемент. Обычно это самый трудоёмкий и кропотливый процесс. Этот процесс ещё более трудоёмкий, если отсутствует электрическая схема, которая просто необходима при поиске «плавающих» неисправностей. Используя измерительные приборы проследить путь прохождение сигнала неисправности до того элемента, на котором имеется рабочий сигнал. В результате сделать вывод, что сигнал пропадает на предыдущем элементе, который и является нерабочим и требует замены.
После ремонта необходимо протестировать источник питания с максимально возможной его нагрузкой.

Если принято решение самостоятельно починить источник питания, в первую очередь он извлекается из корпуса системного блока. После выкручиваются крепёжные винты и снимается защитный кожух. Продув и почистив от пыли, приступают к его изучению. Практический ремонт блока питания компьютера своими руками пошагово можно представить следующим образом:

Внешний осмотр. При нём особое внимание уделяется почерневшим местам на плате и элементах, внешнему виду конденсаторов. Верхушка конденсаторов должна быть плоской, выпуклость говорит о его негодности, внизу у основания не должно быть подтёков. Если имеется кнопка включения, не лишним будет провести её проверку.
Если осмотр не вызвал подозрений, то следующим шагом будет прозвонка входных и выходных цепей на присутствие короткого замыкания (КЗ). При присутствии короткого замыкания выявляется пробитый полупроводниковый элемент, стоящий в цепи с КЗ.
Измеряется сетевое напряжение на конденсаторе выпрямительного блока и проверяется предохранитель. В случае наличия напряжения 300 B переходим к следующему этапу.
Если напряжение отсутствует, при этом сгорает предохранитель, проверяется диодный мост, ключевые транзисторы на короткое замыкание. Резисторы и защитный терморезистор на обрыв.
Проверяется присутствие дежурного напряжения, стабилизированных пяти вольт. Статистика свидетельствует, что когда устройство питания не включается, одна из наиболее распространённых причин, это неисправность схемы дежурного питания, при работоспособных силовых элементах.
Если стабилизированные пять вольт присутствуют, проверяется наличие PS_ON. Когда значение менее четырёх вольт, ищется причина занижения уровня сигнала. Обычно PS_ON формируется от дежурного напряжения через подтягивающий резистор номиналом 1 кОм. Проверяется цепь супервизора, прежде всего на соответствие в цепи значений ёмкости конденсаторов и номиналы резисторов.

В случае, если причина не найдена, проверяется ШИМ контроллер. Для этого понадобится стабилизированный прибор питания на 12 вольт. На плате отключается нога микросхемы , отвечающая за задержку (DTC), а питание источника подаётся на ногу VCC. Осциллографом смотрится наличие генерации сигнала на выводах, подключённых к коллекторам транзисторов, и присутствие опорного напряжения. Если импульсы отсутствуют проверяется промежуточный каскад, собранный чаще всего на маломощных биполярных транзисторах.

Типовые неисправности и проверка элементов

При восстановлении блока питания ПК понадобится использовать различного рода приборы в первую очередь, это мультиметр и желательно осциллограф. С помощью тестера возможно провести измерения на короткое замыкание или обрыв как пассивных, так и активных радиоэлементов. Работоспособность микросхемы, если отсутствуют визуальные признаки выхода её из строя, проверяется с использованием осциллографа. Кроме, измерительной техники для ремонта блока питания ПК, потребуется: паяльник, отсос для припоя, промывочный спирт, вата, олово и канифоль.

Если не запускается блок питания компьютера, возможные неисправности можно представить в виде типичных случаев:

Перегорает предохранитель в первичной цепи. Пробиты диоды в выпрямительном мосту. Звонятся на короткое замыкание элементы разделительного фильтра: B1-B4, C1, C2, R1, R2. Обрыв варисторов и терморезистора TR1, звонятся накоротко переходы силовых транзисторов и вспомогательных Q1-Q4.
Постоянное напряжение пять вольт или три вольта занижены или завышены. Нарушения в работе стабилизирующей цепи, проверяются микросхемы U1, U2. Если проверить ШИМ контроллер не удаётся, то проводится замена микросхемы на идентичную или аналог.
Уровень сигнала на выходе отличается от рабочего. Неисправность в цепи обратной связи. Виновата микросхема ШИМ и радиоэлементы в её обвязке, особое внимание уделяется конденсаторам C и маломощным резисторам R.
Нет сигнала PW_OK. Проверяется присутствие напряжений основных напряжений и сигнала PS_ON. Проводится замена супервизора, отвечающего за контроль выходного сигнала.
Отсутствует сигнал PS_ON. Сгорела микросхема супервизора, элементы обвязки её цепи. Проверить путём замены микросхемы.
Не крутит вентилятор. Замерить напряжение, поступающее на него, оно составляет 12 вольт. Прозвонить терморезистор THR2. Замерить сопротивление выводов вентилятора на отсутствие короткого замыкания. Провести механическую чистку и смазать посадочное место под лопасти вентилятора.

Принципы измерения радиоэлементов

Корпус БП соединён с общим проводом печатной платы. Измерение силовой части источника питания проводится относительно общего провода . Предел на мультиметре выставляется более 300 вольт. Во вторичной части присутствует только постоянное напряжение, не превышающее 25 вольт.

Проверка резисторов осуществляется путём сравнений показаний тестера и маркировки, нанесённой на корпус сопротивления или указанной на схеме. Проверка диодов проводится тестером, если он показывает нулевое сопротивление в оба направления, то делается вывод о его неисправности. Если существует возможность в приборе проверить падение напряжения на диоде, то можно его не выпаивать, величина составляет 0,5−0,7 вольта.

Проверка конденсаторов происходит путём измерения их ёмкости и внутреннего сопротивления, для чего необходим специализированный прибор ESR-метр. При замене следует учитывать, что используются конденсаторы с низким внутренним сопротивлением (ESR). Транзисторы прозванивают на работоспособность p-n переходов или в случае полевых на способность открываться и закрываться.

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.

Прислал юрий11112222 - Схемотехника блоков питания: ATX-350WP4
Схемотехника блоков питания: ATX-350WP4

В статье предлагается информация о схемных решениях, рекомендации по ремонту, замене деталей-аналогов блока питания ATX-350WP4. К сожалению, точного изготовителя автору установить не удалось, по-видимому, это сборка блока достаточно близкая к оригиналу предположительно Delux ATX-350WP4 (Shenzhen Delux Industry Co., Ltd), внешний вид блока показан на фото.

Общие сведения. Блок питания реализован в формате ATX12V 2.0, адаптирован под отечественного потребителя, поэтому в нем отсутствуют выключатель питания и переключатель вида переменной сети. Выходные разъемы включают:
разъем для подключения к системной плате -основной 24-контактный разъем питания;
4-контактный разъем +12 V (Р4 connector);
разъемы питания съемных носителей;
питание жесткого диска Serial ATA. Предполагается, что основной разъем питания
может быть легко трансформированным в 20-контактный путем отбрасывания 4-контактной группы, что делает его совместимым с материнскими платами старых форматов. Наличие 24-контактного разъема позволяет обеспечить максимальную мощность разъема с использованием стандартных терминалов в 373.2 Вт .
Эксплуатационная информация об источнике питания ATX-350WP4 приведена в табл.

Структурная схема. Набор элементов структурной схемы источника питания ATX-350WP4 характерен для блоков питания импульсного типа . К ним относятся двухзвенный заградительный фильтр сетевых помех, низкочастотный высоковольтный выпрямитель с фильтром, основной и вспомогательный импульсные преобразователи, высокочастотные выпрямители, монитор выходных напряжений, элементы защиты и охлаждения. Особенностью источника питания такого типа является наличие напряжения питающей сети на входном разъеме блока питания, при этом ряд элементов блока находятся под напряжением, присутствует напряжение на некоторых его выходах, в частности, на выходах +5V_SB. Структурная схема источника показана на рис.1.

Работа источника питания. Выпрямленное сетевое напряжение величиной порядка 300 В является питающим для основного и вспомогательного преобразователей. Кроме того, с выходного выпрямителя вспомогательного преобразователя подается напряжение питания на микросхему управления основным преобразователем. В выключенном состоянии (сигнал PS_On имеет высокий уровень) источника питания основной преобразователь находится в «спящем» режиме, в этом случае напряжение на его выходах измерительными приборами не регистрируются. В то же время, вспомогательный преобразователь вырабатывает напряжение питания основного преобразователя и выходное напряжение +5B_SB. Этот источник питания играет роль источника питания дежурного режима.

Включение основного преобразователя в работу происходит по принципу дистанционного включения, в соответствии с которым сигнал Ps_On становится равным нулевому потенциалу (низкий уровень напряжения) при включении компьютера. По этому сигналу монитором выходных напряжений выдается сигнал разрешения на формирование управляющих импульсов ШИМ-контроллера основного преобразователя максимальной длительности. Основной преобразователь выходит из «спящего» режима. С высокочастотных выпрямителей через соответствующие сглаживающие фильтры на выход блока питания поступают напряжения ±12 В, ±5 В и +3,3 В.

С задержкой в 0,1...0,5 с относительно появления сигнала PS_On, но достаточной для окончания переходных процессов в основном преобразователе и формирования питающих напряжений +3,3 В. +5 В, +12 В на выходе блока питания, монитором выходных напряжений формируется сигнал RG. (питание в норме). Сигнал P.G. является информационным, свидетельствующим о нормальной работе блока питания. Он выдается на материнскую плату для начальной установки и запуска процессора. Таким образом, сигнал Ps_On управляет включением блока питания, а сигнал P.G. отвечает за запуск материнской платы, оба сигнала входят в состав 24-контактного разъема.
Основной преобразователь использует импульсный режим, управление преобразователем осуществляется от ШИМ-контроллера. Длительность открытого состояния ключей преобразователя определяет величину напряжения выходных источников, которое может быть стабилизировано в пределах допустимой нагрузки.

Состояние блока питания контролируется монитором выходных напряжений. В случае перегрузки или недозагрузки, монитором формируют сигналы, запрещающие функционирование ШИМ-контроллера основного преобразователя, переводя его в спящий режим.
Аналогичная ситуация возникает в условиях аварийной эксплуатации блока питания, связанной с короткими замыканиями в нагрузке, контроль которых осуществляется специальной схемой контроля. Для облегчения тепловых режимов в блоке питания использовано принудительное охлаждение, основанное на принципе создания отрицательного давления (выброса теплого воздуха).

Принципиальная схема источника питания показана на рис.2.

Сетевой фильтр и низкочастотный выпрямитель используют элементы защиты от сетевых помех, пройдя которые сетевое напряжение выпрямляется схемой выпрямления мостового типа. Защита выходного напряжения от помех в сети переменного тока осуществляется с помощью пары звеньев заградительного фильтра. Первое звено выполнено на отдельной плате, элементами которой являются СХ1, FL1, второе звено составляют элементы основной платы источника питания СХ, CY1, CY2, FL1. Элементы Т, THR1 защищают источник питания от токов короткого замыкания в нагрузке и всплесков напряжения во входной сети.
Мостовой выпрямитель выполнен на диодах В1-В4. Конденсаторы С1, С2 образуют фильтр низкочастотной сети. Резисторы R2, R3 - элементы цепи разряда конденсаторов С1, С2 при выключении питания. Варисторы V3, V4 ограничивают выпрямленное напряжение при бросках сетевого напряжения выше принятых пределов.
Вспомогательный преобразователь подключен непосредственно к выходу сетевого выпрямителя и схематически представляет автоколебательный блокинг-генератор. Активными элементами бло-кинг-генератора являются транзистор Q1 п-каналь-ный полевой транзистор (MOSFET) и трансформатор Т1. Начальный ток затвора транзистора Q1 создается резистором R11R12. В момент подачи питания начинает развиваться блокинг-процесс, и через рабочую обмотку трансформатора Т1 начинает протекать ток. Магнитный поток, создаваемый этим током, наводит ЭДС в обмотке положительной обратной связи. При этом через диод D5, подключенный к этой обмотке, заряжается конденсатор С7, и происходит намагничивание трансформатора. Ток намагничивания и зарядный ток конденсатора С7 приводят к уменьшению тока затвора Q1 и его последующему запиранию. Демпфирование выброса в цепи стока осуществляется элементами R19, С8, D6, надежное запирание транзистора Q1 осуществляется биполярным транзистором Q4.

Основной преобразователь блока питания выполнен по двухтактной полумостовой схеме (рис.3). Силовая часть преобразователя транзисторная - Q2, Q3, обратно включенные диоды D1, D2 обеспечивают защиту транзисторов преобразователя от «сквозных токов». Вторая половина моста образована конденсаторами С1, С2, создающими делитель выпрямленного напряжения. В диагональ этого моста включены первичные обмотки трансформаторов Т2 и ТЗ, первый из них выпрямительный, а второй функционирует в схеме управления и защиты от «чрезмерных» токов в преобразователе. Для исключения возможности несимметричного подмагничивания трансформатора ТЗ, что может иметь место при переходных процессах в преобразователе, применяется разделительный конденсатор СЗ. Режим работы транзисторов задается элементами R5, R8, R7, R9.
Управляющие импульсы на транзисторы преобразователя поступают через согласующий трансформатор Т2. Однако запуск преобразователя происходит в автоколебательном режиме, при открытом транзисторе 03 ток протекает по цепи:
+U(В1...В4) -> Q3(к-э) -> Т2 - T3 -> СЗ -> С2 -> -U(BL..B4) .

В случае открытого транзистора Q2 ток протекает по цепи:
+U(B1...B4) -> С1 -> С3 -> Т3 -> Т2 -> Q2(к-э) -> -U(B1...B4) .

Через переходные конденсаторы С5, С6 и ограничительные резисторы R5, R7 в базу ключевых транзисторов поступают управляющие сигналы, режекторная цепь R4C4 предотвращает проникновение импульсных помех в переменную электрическую сеть. Диод D3 и резистор R6 образуют цепь разряда конденсатора С5, a D4 и R10 -цепь разряда Сб.
При протекании тока через первичную обмотку ТЗ происходит процесс накопления энергии трансформатором, передача этой энергии во вторичные цепи источника питания и заряд конденсаторов С1, С2. Установившийся режим работы преобразователя начнется после того, как суммарное напряжение на конденсаторах С1, С2 достигнет величины +310 В. При этом на микросхеме U3 (выв. 12) появится питание от источника, выполненного на элементах D9, R20, С15, С16.
Управление преобразователем осуществляется каскадом, выполненным на транзисторах Q5, Q6 (рис.3). Нагрузкой каскада являются симметричные полуобмотки трансформатора Т2, в точку соединения которых поступает питающее напряжение +16 В через элементы D9, R23. Режим работы транзисторов Q5 и Q6 задается резисторами R33, R32 соответственно. Управление каскадом осуществляется импульсами микросхемы ШИМ-формирователя U3, поступающими с выводов 8 и 11 на базы транзисторов каскада. Под воздействием управляющих импульсов один из транзисторов, например Q5, открывается, а второй, Q6 соответственно, закрывается. Надежное запирание транзистора осуществляется цепочкой D15D16C17. Так, при протекании тока через открытый транзистор Q5 по цепи:
+ 16В -> D9 -> R23 -> Т2 -> Q5(к-э) -> D15, D16 -> корпус.

В эмиттере этого транзистора формируется падение напряжения +1,6 В. Этой величины достаточно для запирания транзистора Q6. Наличие конденсатора С17 способствует поддержанию запирающего потенциала во время «паузы».
Диоды D13, D14 предназначены для рассеивания магнитной энергии, накопленной полуобмотками трансформатора Т2.
ШИМ-контроллер выполнен на микросхеме AZ7500BP (BCD Semiconductor), работающей в двухтактном режиме . Элементами времязадающей цепи генератора являются конденсатор С28 и резистор R45. Резистор R47 и конденсатор С29 образуют цепь коррекции усилителя ошибки 1 (рис.4) .

Для реализации двухтактного режима работы преобразователя вход управления выходными каскадами (выв. 13) соединен с источником эталонного напряжения (выв. 14). С выводов 8 и 11 микросхемы управляющие импульсы поступают в базовые цепи транзисторов Q5, Q6 каскада управления. Напряжение +16 В подводится на вывод питания микросхемы (выв. 12) от выпрямителя вспомогательного преобразователя.

Режим «медленного пуска» реализован с помощью усилителя ошибки 2, на неинвертирующий вход которого (выв. 16 U3) поступает напряжение питания +16 В через делитель R33R34R36R37C21, а на инвертирующий вход (выв. 15) поступает напряжение от источника опорного (выв. 14) с интегрирующего конденсатора С20 и резистора R39.
На неинвертирующий вход усилителя ошибки 1 (выв. 1 U3) через сумматор R42R43R48 поступает сумма напряжений +12 В и +3,3 В. На противоположный вход усилителя (выв. 2 U3) через делитель R40R49 подается напряжение от эталонного источника микросхемы (выв. 14 U3). Резистор R47 и конденсатор С29 - элементы частотной коррекции усилителя.
Цепи стабилизации и защиты. Длительность выходных импульсов ШИМ-контроллера (выв. 8, 11 U3) в установившемся режиме определяется сигналами обратной связи и пилообразным напряжением задающего генератора. Интервал времени, в течение которого «пила» превышает напряжение обратной связи, определяет длительность выходного импульса. Рассмотрим процесс их формирования.

С выхода усилителя ошибки 1 (выв. 3 U3) информация об отклонении выходных напряжений от номинального значения в виде медленно изменяющегося напряжения поступает на формирователь ШИМ. Далее с выхода усилителя ошибки 1 напряжение поступает на один из входов широт-но-импульсного модулятора (ШИМ). На его второй вход поступает пилообразное напряжение амплитудой +3,2 В. Очевидно, что при отклонении выходных напряжения от номинальных значений, например, в сторону уменьшения будет происходить уменьшение напряжения обратной связи при той величине пилообразного напряжения, поступающее на выв. 1, что приводит к увеличению длительности циклов выходных импульсов. При этом в трансформаторе Т1 накапливается больше электромагнитной энергии, отдаваемой в нагрузку, вследствие чего выходное напряжение повышается до номинального значения.
В аварийном режиме функционирования увеличивается падение напряжения на резисторе R46. При этом увеличивается напряжение на выводе 4 микросхемы U3, а это, в свою очередь, приводит к срабатыванию компаратора «пауза» и последующему уменьшению длительности выходных импульсов и, соответственно, к ограничению протекания тока через транзисторы преобразователя, предотвращая тем самым выход Q1, Q2 из строя.

В источнике также имеются цепи защиты от короткого замыкания в каналах выходного напряжения. Датчик короткого замыкания по каналам -12 В и -5 В образован элементами R73, D29, средняя точка которых соединена с базой транзистора Q10 через резистор R72. Сюда же через резистор R71 поступает напряжение от источника +5 В. Следовательно, наличие короткого замыкания в каналах -12 В (или -5 В) приведет к отпиранию транзистора Q10 и перегрузке по выводу 6 монитора напряжений U4, а это, в свою очередь, прекратит работу преобразователя по выводу 4 преобразователя U3.
Управление, контроль и защита источника питания. Практически всем компьютерам кроме высококачественного выполнения его функций требуется легкое и быстрое включение / выключение. Задача включения / выключения источника питания решается путем реализации в современных компьютерах принципа дистанционного включения / выключения. При нажатии кнопки «I/O», расположенной на передней панели корпуса компьютера, процессорной платой формируется сигнал PS_On. Для включения источника питания сигнал PS_On должен иметь низкий потенциал, т.е. нулевой, при выключении - высокий потенциал.

В источнике питания задачи управления, контроля и защиты реализованы на микросхеме U4 монитора выходных напряжений источника питания LP7510 . При поступлении нулевого потенциала (сигнал PS_On) на вывод 4 микросхемы, на выводе 3 также формируется нулевой потенциал с задержкой на 2,3 мс. Этот сигнал является запускающим для источника питания. Если же сигнал PS_On высокого уровня или же цепь поступления его разорвана, то на выводе 3 микросхемы устанавливается также высокий уровень .
Кроме того, микросхема U4 осуществляет контроль основных выходных напряжений источника питания. Так, выходные напряжения источников питания 3,3 В и 5 В не должны выходить за установленные пределы 2,2 В < 3,3В < 3,9 В и 3,5 В < 5 В < 6,1 В. В случае их выхода за эти пределы более чем на 146 мкс на выходе 3 микросхемы U4 устанавливается высокий уровень напряжения, и источник питания выключается по входу 4 микросхемы U3. Для источника питания +12 В, контролируемого по выводу 7, существует только контроль над его превышением. Напряжение питания этого источника не должно превышать больше чем 14,4 В. В перечисленных аварийных режимах основной преобразователь переходит в спящий режим путем установления на выводе 3 микросхемы U4 напряжения высокого уровня. Таким способом осуществляется контроль и защита блока питания от понижения и повышения напряжения на выходах его основных источников (рис.5).

Во всех случаях высокого уровня напряжения на выводе 3, напряжение на выводе 8 в норме, PG имеет низкий уровень (нулевой). В случае, когда все напряжения питания в норме, на выводе 4 устанавливается низкий уровень сигнала PSOn, а также на выводе 1 присутствует напряжение, не превышающее 1,15 В, на выводе 8 появляется сигнал высокого уровня с задержкой на 300 мс.
Схема терморегулирования предназначена для поддержания температурного режима внутри корпуса блока питания. Схема состоит из вентилятора и термистора THR2, которые подключены к каналу+12 В. Поддержание постоянной температуры внутри корпуса достигается регулированием скорости вращением вентилятора.
Выпрямители импульсного напряжения используют типовую двухполупериодную схему выпрямления со средней точкой, обеспечивающую необходимый коэффициент пульсаций.
Выпрямитель источника питания +5 V_SB выполнен на диоде D12. Двухзвенный фильтр выходного напряжения состоит из конденсатора С15, дросселя L3 и конденсатора С19. Резистор R36 -нагрузочный. Стабилизация этого напряжения осуществляется микросхемами U1, U2.

Источник питания +5 В выполнен на диодной сборке D32. Двухзвенный фильтр выходного напряжения образован обмоткой L6.2 многообмоточного дросселя, дросселя L10, конденсаторами С39, С40. Резистор R69 - нагрузочный.
Аналогично исполнен источник питания +12 В. Его выпрямитель реализован на диодной сборке D31. Двухзвенный фильтр выходного напряжения образован обмоткой L6.3 многообмоточного дросселя, дросселя L9, конденсатора С38. Нагрузка источника питания - схема терморегулирования.
Выпрямитель напряжения +3,3 В - диодная сборка D30. В схеме использован стабилизатор параллельного типа с регулирующим транзистором Q9 и параметрическом стабилизаторе U5. На управляющий вход U5 напряжение поступает с делителя R63R58. Резистор R67 - нагрузка делителя.
Для снижения уровня помех, излучаемых импульсными выпрямителями в электрическую сеть, параллельно вторичным обмоткам трансформатора Т1 включены резистивно-емкостные фильтры на элементах R20, R21, СЮ, С11.
Источники питания отрицательных напряжений -12 В, -5 В формируются аналогично. Так для источника - 12 В выпрямитель выполнен на диодах D24, D25, D26, сглаживающий фильтр L6.4L5C42, резистор R74 - нагрузочный.
Напряжение -5 В формируется с помощью диодов D27, 28. Фильтры этих источников -L6.1L4C41. Резистор R75 - нагрузочный.

Типовые неисправности
Перегорание сетевого предохранителя Т или выходные напряжения отсутствуют. В этом случае необходимо проверить исправность элементов заградительного фильтра и сетевого выпрямителя (В1-В4, THR1, С1, С2, V3, V4, R2, R3), а также проверить исправность транзисторов Q2, Q3. Наиболее часто в случае выбора неправильной сети переменного тока выгорают ва-ристоры V3, V4.
Проверяется также исправность элементов вспомогательного преобразователя, транзисторов Q1.Q4.
Если неисправность не обнаруживается и выход и строя рассмотренных ранее элементов не подтвердился, то проверяется наличие напряжения 310 В на последовательно соединенных конденсаторах С1,C2. При его отсутствии проверяется исправность элементов сетевого выпрямителя.
Напряжение+5\/_ЗВ выше или ниже нормы. Проверить исправность цепи стабилизации U1, U2, неисправный элемент заменяется. В качестве элемента замены U2 можно использовать TL431, КА431.
Выходные напряжения питания выше или ниже нормы. Проверяем исправность цепи обратных связей - микросхемы U3, элементов обвязки микросхемы U3: конденсаторов С21, С22, С16. В случае исправности перечисленных выше элементов заменить U3. В качестве аналогов U3 можно использовать микросхемы TL494, КА7500В, МВ3759.
Отсутствует сигнал P.G. Следует проверить наличие сигнала Ps_On, наличие питающих напряжений +12 В, +5 В, +3,3 В, +5 B_SB. В случае их наличия заменить микросхему U4. В качестве аналога LP7510 можно использовать TPS3510.
Отсутствует дистанционное включение источника питания. Проверить наличие на контакте PS-ON потенциала корпуса (нуля), исправность микросхемы U4 и элементов ее обвязки. В случае исправности элементов обвязки заменить U4.
Отсутствие вращения вентилятора. Убедиться в работоспособности вентилятора, проверить элементы цепи его включения: наличие +12 В, исправность терморезистора THR2.

Д. Кучеров, Журнал Радиоаматор, №3, 5 2011г

ДОБАВЛЕНО 07/10/2012 04:08

От себя добавлю:
Сегодня пришлось себе делать БП на замену опять сгоревшего (думаю не скоро я его отремонтирую) Chieftec 1KWt. Был у меня 500вт Topower silent.

В принципе неплохой европейский БП, с честной мощностью. Проблема - срабатывает защита. Т.е. при нормальной дежурке только кратковременный старт. Дёрг вентилем и усё.
КЗ по основным шинам не обнаружил, начал исследовать - чудес то не бывает. И наконец нашёл то что искал - шину -12в. Банальный дефект - пробитый диод, даже не стал рассматривать какой. Просто заменил на HER207.
Установил сей БП себе в систему - полёт нормальный.