Комп'ютерний блок живлення видає завищена напруга. Поширені несправності блоків живлення

Блок живлення виходить з ладу досить часто, особливо це стосується блоків «зі стажем» роботи. Найгірше, що іноді поломка даного пристрою тягне за собою вихід з ладу практично всіх встановлених компонентів, Особливо якщо материнська плата позбавлена необхідного захисту - стабілізаторів харчування.

Найбільш поширені такі несправності, яким піддається блок живлення.

• Нестабільне змінну напругу. Джерелом змінної напруги для блоку живлення є зовнішня мережа зі змінним напругою. На жаль, якість цієї напруги в країнах СНД вкрай низька. «Нормальне» явище - величина напруги і 180, і 200, і навіть 260 В, в той час як бажаним є напруга в діапазоні 210-230 В. Весь удар на себе беруть вхідні кола блоку харчування, і, якщо якість компонентів цих ланцюгів знаходиться на низькому рівні, блок живлення або перегрівається, або взагалі виходить з ладу.
• Низька якість електронних компонентів. Кількість виробників електронних складових зростає з кожним днем, але, на жаль, це ніяк не впливає на якість цих складових. В результаті блок живлення вкрай залежний від роботи даних компонентів, що, в свою чергу, позначається на терміні його служби.
• Вирішення проблеми. Часто причиною несправності стає «начитаний» користувач, який всупереч здоровому глузду намагається зменшити шум вентилятора блоку живлення за допомогою наявного регулятора обертів або самостійної подачі на нього зниженого напруги, в той час як температура всередині блоку живлення знаходиться на критичному рівні. Крім того, мало хто думає про те, щоб придбати джерело безперебійного живлення і захистити себе від проблем, пов'язаних з різкими стрибками напруги, які блок живлення переносить дуже болісно.
• Підвищений рівень вологості. Конденсат проникає в електронну схему блоку живлення, від чого в найбільшій мірі страждають трансформатори, дроселі та інші компоненти, що містять обмотку з дроту. Вологість вносить корективи в опірність таких компонентів, що в разі досить частих стрибків напруги призводить до надмірного навантаження на них. Відповідно, в результаті різко зменшується час їх експлуатації, що може призводити до часткового або повного виходу з ладу.
• Час і термін служби. Не варто забувати, що будь-які електронні компоненти мають певний термін експлуатації, який до того ж знаходиться в прямій залежності від умов їх використання. Так, якщо від блоку живлення з максимальною потужністю 300 Вт ви завжди будете вимагати таку потужність, а іноді навіть більшу, ресурс компонентів швидко вичерпається і блок живлення в кращому випадку просто не зможе більше видавати навіть середній показник потужності.
• Виснаження внутрішніх ресурсів. Звичайнісінька і неминуча несправність - поступове виснаження ресурсів блоку живлення і падіння його потужності. Результатом даного ефекту є нестабільна робота комп'ютера, часті перезавантаження або відмову включатися.

Блок живлення не є пристроєм, який не можна ремонтувати своїми руками: багато з несправностей цілком можна усунути і самостійно. Однак, перш ніж це зробити, варто розуміти, що від блоку живлення залежить робота всіх інших пристроїв, тому безвідповідальні дії при усуненні несправності піддають ці пристрої великому ризику.

ПОРАДА!!! У більшості випадків ремонт блоку живлення не дає очікуваного ефекту або дає, але на зовсім нетривалий час. Тому раджу відразу придбати новий блок живлення, вибравши при цьому перевірену часом модель.

Отже, дали в ремонт блок живлення Power Man на 350 Ватт

Що робимо насамперед? Зовнішній і внутрішній огляд. Дивимося на "тельбухи". Якщо є якісь згорілі радіоелементи? Може десь обвуглена плата або вибухнув конденсатор, або пахне горілим кремнієм? Все це враховуємо при огляді. Обов'язково дивимося на запобіжник. Якщо він згорів, то ставимо замість нього тимчасову перемичку приблизно на стільки ж Ампер, а потім заміряємо через два мережевих дроти. Це можна зробити на вилці блоку живлення при включеній кнопці "ВКЛ". Воно НЕ повинно бути занадто маленьке, інакше при включенні блоку живлення ще раз станеться.

заміряємо напруги

Якщо все ОК, включаємо наш блок живлення в мережу за допомогою мережевого кабелю, Який йде разом з блоком живлення, і не забуваємо про кнопочку включення, якщо вона у вас була в вимкненому стані.

Мій пацієнт на фіолетовому дроті показав 0 Вольт. Беру і продзвонювати фіолетовий провід на землю. Земля - \u200b\u200bце дроти чорного кольору з написом СОМ. COM - скорочено від "common", що означає "загальний". Є також деякі види "земель":

Як тільки я торкнувся землі і фіолетового проводу, мій мультиметр видав допитливий сигнал "ппіііііііііііп" і показав нулі на дисплеї. Коротке замикання , Однозначно.

Ну що ж, будемо шукати схему на цей блок живлення. Погуглити по просторах інтернету, я знайшов схему. Але знайшов тільки на Power Man 300 Ватт. Вони все одно будуть схожі. Відмінності в схемі були лише в порядкових номерах радіодеталей на платі. Якщо вміти аналізувати друковану плату на відповідність схеми, то це не буде великою проблемою.

А ось і схемку на Power Man 300W. Клацніть по ній для збільшення в натуральний розмір.

шукаємо винуватця

Як ми бачимо в схемі, чергове живлення, далі по тексту - вартівня, позначається як + 5VSB:

Прямо від неї йде стабілітрон номіналом в 6,3 Вольта на землю. А як ви пам'ятаєте, стабілітрон - це той же самий діод , Але підключається в схемах навпаки. У стабилитрона використовується зворотна гілка ВАХ . Якби стабілітрон був живий, то у нас провід + 5VSB НЕ коротив б на масу. Швидше за все стабілітрон згорів і зруйнований.

Що відбувається при згорянні різних радіодеталей з фізичної точки зору? По-перше, змінюється їх опір . У резисторів воно стає нескінченним, або інакше кажучи, йде в обрив. У конденсаторів воно іноді стає дуже маленьким, або інакше кажучи, йде в коротке замикання. З напівпровідниками можливі обидва ці варіанти, як коротке замикання, так і обрив.

У нашому випадку ми можемо перевірити це тільки одним способом, випаявши одну або відразу обидві ніжки стабилитрона, як найбільш ймовірного винуватця короткого замикання. Далі будемо перевіряти пропало чи коротке замикання між вартівні і масою чи ні. Чому так відбувається?

Згадуємо простими підказками:

1) При послідовному з'єднанні працює правило більше більшого, інакше кажучи, загальний опір кола більше, ніж опір більшого з резисторів.

2) При паралельному ж з'єднанні працює зворотне правило, менше меншого, інакше кажучи підсумкове опір буде менше ніж опір резистора меншого з номіналів.

Можете взяти довільні значення опорів резисторів, самостійно порахувати і переконатися в цьому. Спробуємо логічно поміркувати, якщо у нас одне з опорів паралельно підключених радіодеталей дорівнюватиме нулю, які свідчення ми побачимо на екрані мультиметра? Правильно, теж рівне нулю ...

І до тих пір поки ми не усунемо це коротке замикання шляхом випоювання однієї з ніжок деталі, яку ми вважаємо проблемною, ми не зможемо визначити, в який деталі у нас коротке замикання. Справа вся в тому, що при звуковий прозвонке, ВСЕ деталі паралельно з'єднані з деталлю знаходиться в короткому замиканні, будуть у нас звониться накоротко із загальним проводом!

Пробуємо випаять стабілітрон. Як тільки я до нього доторкнувся, він розвалився надвоє. Без коментарів…

Справа не в стабілітроні

Перевіряємо, усунулася у нас коротке замикання по ланцюгах вартівні і маси, або ні. Дійсно, коротке замикання пропало. Я сходив у радіомагазині за новим стабілітроном і запаяв його. Включаю блок живлення, і ... бачу як мій новий, тільки що куплений стабілітрон випускає чарівний дим) ...

І тут я відразу згадав одне з головних правил ремонтника:

Якщо щось згоріло, знайди спочатку причину цього, а тільки потім міняй деталь на нову або ризикуєш отримати ще одну згорілу деталь.

Лаючись про себе матом, перекушують згорілий стабілітрон бокорезами і знову включаю блок живлення.

Так і є, вартівня завищена: 8,5 Вольт. В голові крутиться головне питання: "Чи живий ще ШІМ контролер, або я його вже благополучно спалив?". Скачую даташит на мікросхему і бачу максимальне напруження харчування для ШІМ контролера, рівне 16 вольт. ОФФ, начебто має пронести ...

перевіряємо конденсатори

Починаю гуглити по моїй проблемі на спец сайтах, присвячених ремонту БП ATX. І звичайно ж, проблема завищеної напруги вартівні виявляється в банальному збільшенні ESR електролітичних конденсаторів в ланцюгах вартівні. Шукаємо ці конденсатори на схемі і перевіряємо їх.

Згадую про своє зібраному приладі ESR метрі

Саме час перевірити, на що він здатний.

Перевіряю перший конденсатор в ланцюзі вартівні.

ESR в межах норми.

Знаходимо винуватця проблеми

перевіряю другий

Чекаю, коли на екрані мультиметра з'явиться якесь значення, але нічого не змінилося.

Розумію, що винуватець, або принаймні один з винуватців проблеми знайдений. Перепоювати конденсатор на точно такий же, за номіналом і робочою напругою, взятий з донорської плати блоку живлення. Тут хочу зупинитися докладніше:

Якщо ви вирішили поставити в блок живлення ATX електролітичний конденсатор ні з донора, а новий, з магазину, обов'язково купуйте LOW ESR конденсатори, а не звичайні. Звичайні конденсатори погано працюють в високочастотних ланцюгах, а в блоці живлення, як раз саме такі ланцюга.

Отже, я включаю блок живлення і знову заміряю напруга на вартівні. Навчений гірким досвідом вже не поспішаю ставити новий захисний стабілітрон і заміряю напруга на вартівні, щодо землі. Напруга 12 вольт і лунає високочастотний свист.

Знову сідаю гуглити по проблемі завищеної напруги на вартівні, і на сайті rom.by, Присвяченому як ремонту БП ATX і материнських плат так і взагалі всього комп'ютерного заліза. Знаходжу свою несправність пошуком в типових несправності даного блоку живлення. Рекомендують замінити конденсатор ємністю 10 мкФ.

Заміряю ESR на конденсаторі .... Жопа.

Результат, як і в першому випадку: прилад зашкалює. Дехто каже, мовляв навіщо збирати якісь прилади, типу роздувся неробочі конденсатори тож видно - вони припухлі, або розкрилися трояндочкою

Так, я згоден з цим. Але це стосується тільки конденсаторів великого номіналу. Конденсатори відносно невеликих номіналів не роздувається. У їх верхній частині немає насічок за якими вони могли б розкритися. Тому їх просто неможливо визначити на працездатність візуально. Залишається тільки міняти їх на свідомо робочі.

Отже, перебравши свої плати був знайдений і другий потрібний мені конденсатор на одній з плат донорів. Про всяк випадок було виміряно його ESR. Воно виявилося в нормі. Після впаювання другого конденсатора в плату, включаю блок живлення клавішним вимикачем і вимірюю чергове напруження. Те, що і було потрібно, 5,02 вольта ... Ура!

Вимірюю всі інші напруги на роз'ємі блоку живлення. Всі відповідають нормі. Відхилення робочої напруги менше 5%. Залишилося впаяти стабілітрон на 6,3 Вольта. Довго думав, чому стабілітрон саме на 6,3 Вольта, коли напруга вартівні одно +5 Вольт? Логічніше було б поставити на 5,5 вольт або аналогічний, якби він стояв для стабілізації напруги на вартівні. Швидше за все, цей стабілітрон варто тут як захисний, для того, щоб в разі підвищення напруги на вартівні, вище 6,3 Вольт, він згорів і замкнув накоротко ланцюг вартівні, відключивши тим самим блок живлення і зберігши нашу материнську плату від згоряння при надходженні на неї завищеної напруги через вартівню.

Друга функція цього стабілітрона, видать, захист ШІМ контролера від надходження на нього завищеної напруги. Так як вартівня з'єднана з харчуванням мікросхеми через досить низькоомним резистор, тому на 20 ніжку харчування мікросхеми ШІМ надходить майже те ж саме напруга, що і присутня у нас на вартівні.

висновок

Отже, які можна зробити висновки з цього ремонту:

1) Усі паралельно підключені деталі при вимірюванні впливають один на одного. Їх значення активних опорів вважаються за правилом паралельного з'єднання резисторів. У разі короткого замикання на одній з паралельно підключених радіодеталей, таке ж коротке замикання буде на всіх інших деталях, які підключені паралельно цій.

2) Для виявлення несправних конденсаторів одного візуального огляду мало і необхідно щось змінювати все несправні електролітичні конденсатори в ланцюгах проблемного вузла пристрою на свідомо робочі, або бракувати шляхом вимірювання приладом ESR-метром.

3) Знайшовши якусь згорілу деталь, не поспішаємо змінювати її на нову, а шукаємо причину яка привела до її згорянню, інакше ми ризикуємо отримати ще одну згорілу деталь.

Ми розглянули, які дії потрібно зробити, якщо у нас запобіжник блоку живлення ATX в короткому замиканні. Це означає, що проблема десь в високовольтної частини, і нам потрібно прозванивать діодний міст, Вихідні транзистори, силовий транзистор або мосфети, в залежності від моделі блоку живлення. Якщо ж запобіжник цілий, ми можемо спробувати під'єднати шнур живлення до блоку живлення, і включити його вимикачем харчування, розташованим на задній стінці блоку живлення.

І ось тут нас може чекати сюрприз, відразу як тільки ми клацнули вимикачем, ми можемо почути високочастотний свист, іноді гучний, іноді тихий. Так ось, якщо ви почули цей свист, навіть не намагайтеся підключати блок живлення для тестів до материнської плати, складанні, або встановлювати такий блок живлення в системний блок!

Справа в тому, що в ланцюгах чергової напруги (вартівні) стоять все ті ж знайомі нам по минулій статті електролітичні конденсатори, які втрачають ємність, при нагріванні, і від старості, у них збільшується ESR, (по-російськи скорочено ЕРС) еквівалентну послідовний опір. При цьому візуально, ці конденсатори можуть нічим не відрізнятися від робочих, особливо це стосується невеликих номіналів.

Справа в тому, що на маленьких номіналах, виробники дуже рідко влаштовують насічки у верхній частині електролітичного конденсатора, і вони не здуваються і не розкриваються. Такий конденсатор не зміряти спеціальним приладом, неможливо визначити на придатність роботи в схемі. Хоча іноді, після випоювання, ми бачимо, що сіра смуга на конденсаторі, якої маркується мінус на корпусі конденсатора, стає темною, майже чорною від нагрівання. Як показує статистика ремонтів, поруч з таким конденсатором обов'язково варто силовий напівпровідник, або вихідний транзистор, або діод вартівні, чи мосфети. Всі ці деталі при роботі виділяють тепло, яке згубно позначається на терміні роботи електролітичних конденсаторів. Подальше пояснювати про працездатність такого темного старого конденсатора, думаю буде зайвим.

Якщо у блоку живлення зупинився кулер, через засихання мастила і забивання пилом, такий блок живлення швидше за все зажадає заміни практично ВСІХ електролітичних конденсаторів на нові, з-за підвищеної температури всередині блоку живлення. Ремонт буде досить клопітно, і не завжди доцільним. Нижче наведена одна з поширених схем, на якій базуються блоки живлення Powerman 300-350 ват, вона кликабельна:

Схема БП АТХ Powerman

Давайте розберемо, які конденсатори потрібно міняти, в цій схемі, в разі проблем з вартівні:

Отже, чому ж нам не можна підключати блок живлення зі свистом до збірки для тестів? Справа в тому, що в ланцюгах вартівні варто один електролітичний конденсатор, (виділено синім) при збільшенні ESR якого, у нас зростає чергове напруження, що видається блоком живлення на материнську плату, ще до того, як ми натиснемо кнопку включення системного блоку. Іншими словами, як тільки ми клацнули клавішним вимикачем на задній стінці блоку живлення, це напруга, яке має дорівнювати +5 вольт, надходить у нас на роз'єм блоку живлення, фіолетовий провід роз'єму 20 Pin, а звідти на материнську плату комп'ютера.

У моїй практиці були випадки, коли чергове напруга була дорівнює (після видалення захисного стабілітрона, який був в КЗ) +8 вольт, і при цьому ШІМ контролер був живий. На щастя блок живлення був якісний, марки Powerman, і там стояв на лінії + 5VSB, (так позначається на схемах вихід вартівні) захисний стабілітрон на 6.2 вольта.

Чому стабілітрон захисний, як він працює в нашому випадку? Коли напруга у нас менше, ніж 6.2 вольта, стабілітрон не впливає на роботу схеми, якщо ж напруга стає вище, ніж 6.2 вольта, наш стабілітрон при цьому йде в КЗ (коротке замикання), і з'єднує ланцюг вартівні з землею. Що нам це дає? Справа в тому, що замкнувши вартівню з землею, ми зберігаємо тим самим нашу материнську плати від подачі на неї тих самих 8 вольт, або іншого номіналу підвищеної напруги, по лінії вартівні на материнку, і захищаємо материнську плату від вигорання.

Але це не є 100% вірогідністю, що у нас в разі проблем з конденсаторами згорить стабілітрон, є ймовірність, хоча і не дуже висока, що він піде в обрив, і не захистить тим самим нашу материнську плату. У дешевих блоках харчування, цей стабілітрон зазвичай просто не ставлять. До речі, якщо ви бачите на платі сліди підгоріле текстоліту, знайте, швидше за все там якийсь напівпровідник пішов в коротке замикання, і через нього йшов дуже великий струм, така деталь дуже часто і є причиною, (правда іноді буває, що і наслідком) поломки.

Після того, як напруга на вартівні прийде в норму, обов'язково поміняйте обидва конденсатора на виході вартівні. Вони можуть прийти в непридатність через подачу на них завищеної напруги, що перевищує їх номінальну. Зазвичай там стоять конденсатори номіналу 470-1000 МКФ. Якщо ж після заміни конденсаторів, у нас на фіолетовому дроті, щодо землі з'явилося напруга +5 вольт, можна замкнути зелений провід з чорним, PS-ON і GND, запустивши блок живлення, без материнської плати.

Якщо при цьому почне обертатися кулер, це означає з великою часткою ймовірності, що вся напруга в межах норми, тому що блок живлення у нас стартанул. Наступним кроком, потрібно переконатися в цьому, помірявши напруга на сірому проводі, Power Good (PG), щодо землі. Якщо там присутній +5 вольт, вам пощастило, і залишається лише заміряти мультиметром напруги, на роз'ємі блоку живлення 20 Pin, щоб переконатися, що жодне з них не просаджені сильно.

Як видно з таблиці, допуск для +3.3, +5, +12 вольт - 5%, для -5, -12 вольт - 10%. Якщо ж вартівня в нормі, але блок живлення не стартує, Power Good (PG) +5 вольт у нас немає, і на сірому проводі щодо землі нуль вольт, значить проблема була глибше, ніж тільки з вартівні. Різні варіанти поломок і діагностики в таких випадках, ми розглянемо в наступних статтях. Всім вдалих ремонтів! З вами був AKV.