Вы купили новый блок питания для своего компьютера. Не спешите.

Подав питание 220 Вольт на новый БП, не нужно сразу включать компьютер. Подождите секунд 10-15 сначала: послушайте, не происходит ли что-либо «неординарное». Если слышим писк, звон дросселей – идем и меняем блок питания по гарантии. Если же вы слышите периодически повторяющийся «металлический» щелчок – не включайте компьютер с таким блоком питания. Если в дежурном режиме, блок питания «щелкает» - это работает система защиты. Отключите такой блок питания, отсоедините его разъемы (коннекторы). Можно попробовать собрать то же самое еще раз - если проблема повторяется, несем блок питания в сервисный центр (возможно, неисправен сам блок).Компьютер с исправным БП включается практически сразу же, при нажатии кнопки «Power» ATX-корпуса. Должно появиться изображение на мониторе – теперь вы можете продолжить работу, но уже - с новым блоком питания.
Старайтесь покупать блок питания, выпущенный известным брендом, хорошо зарекомендовавшим себя на мировом рынке комплектующих для ПК. В число таких брендов вхходят – Seasonic, Antec, Chieftec, CoolerMaster, Enermax, FSP, Thermaltake, Zalman. Продукция данных компаний, как правило, стоит несколько дороже, зато вся указанная в спецификации будет полностью соответствовать действительности. Существует понятие «китайские ватты». Это характеристики блоков питания, продаваемых по рекордно низкой цене и выпущенных компаниями с совсем уж экзотическими названиями. Как правило, заявленные параметры не имеют ничего общего с тем, что выдает данный блок в реальной жизни. К тому же, такие блоки могут быть крайне опасными и нанести серьезный вред всей вашей системе.
Нормальная цена на качественный блок питания мощностью примерно 500-600 Вт находится в пределах от 50 до 100 американских долларов, в зависимости от конкретной конфигурации оборудования. Все, что дешевле нижней границы, должно вызывать серьезные подозрения насчет своего качества. Немаловажным критерием будет и КПД блока питания. Коэффициент полезного действия (КПД) - отношение полезной мощности, выдаваемой блоком питания, к потребляемой им от сети. Если схема блока питания ПК содержала бы, лишь трансформатор, его КПД был бы около 100%.
Рассмотрим пример, когда блок питания (с известным КПД - 80%) обеспечивает на выходе мощность в 400W. Если это число (400) разделить на 80% - получим 500W. А блок питания с теми же характеристиками, но с меньшим КПД (70%), будет потреблять уже 570W.
Но – не надо воспринимать эти цифры «всерьез». Блок питания большую часть времени – нагружен не полностью, например, это значение может быть 200W (потреблять от сети компьютер будет меньше).

Существует организация, в функции которой входит тест блоков питания на соответствие уровню заявленного стандарта КПД. Сертификация 80 Plus, при этом, проводится только для сетей на 115 Вольт (распространенных в США), начиная же с «класса» 80 Plus Bronze, все блоки тестируются для использования в 220В-электросети. Например, если сертификация пройдена в классе 80 Plus Bronze, КПД блока питания составляет 85% при «половинной» загрузке по мощности, и 81% - при заявленной мощности.

Рис 5.

Многие более мощные модели блоков питания сейчас используют так называемое «модульное» подключение. Добавление внутренних кабелей с соответствующими ответными разъемами – происходит по необходимости. Это удобно, потому, что в корпусе компьютера уже не надо держать лишние (неиспользуемые) провода, к тому же, так - меньше путаницы. А отсутствие лишних проводов, улучшает также циркуляцию горячего воздуха. В модульных блоках питания, «несъемными» делают только шнуры с разъемом для материнской платы/процессора.
Наличие логотипа на блоке питания говорит, что товар соответствует уровню сертификации.
Плюсы высокого КПД: меньше энергии отводится «в виде тепла», и система охлаждения, соответственно, будет менее шумной. Во-вторых – очевидна экономия электричества (хотя и, не очень большая). Качество у «сертифицированных» БП, как правило, высокое.
Все фирмы (производители блоков питания для компьютера) – принадлежат одной из 3-х основных групп:
Производят полностью свою продукцию – такие бренды, как Hipro, FSP, Enermax, Delta, также HEC, Seasonic.
Производят продукцию, перекладывая часть процесса изготовления на другие компании - Corsair, Silverstone, Antec, Power&Cooling и Zalman.
Перепродают готовые блоки под собственной маркой (некоторые – производят «отбор», некоторые - нет): Chiftec, Gigabyte, Cooler Master, OCZ, Thermaltake.
Каждый бренд, приведенный выше, смело можно рекомендовать. В интернете, к тому же, приводится много обзоров и тестов для «фирменных» блоков питания, по которым можно ориентироваться пользователю.
Перед покупкой БП, его стоит взвесить (достаточно и подержать в руке). Это позволит более-менее понять, что у него внутри. Конечно, способ это - неточный, однако он позволяет сразу «отмести» явно «дешевый» БП. Масса блока питания зависит от качества стали, габаритов вентилятора, а (главное): количества дросселей и веса радиаторов внутри. Если в БП не хватает каких-то катушек индуктивности (или, допустим, конденсаторы - уменьшенной емкости), это говорит об «удешевлении» электрической схемы: БП будет весить 700-900 гр. Хороший БП (450-500W) весит обычно от 900 гр. до 1,7 кг.
Активный или пассивный PFC?
Power Factor Correction (PFC) – коррекция коэффициента мощности. Power Factor - отношение активной мощности к полной (активной плюс реактивной).
Нагрузкой же, реактивная мощность не потребляется – она на 100% отдается обратно в сеть, на следующем полупериоде. Однако, с ростом реактивной мощности, растет максимальное (за период) значение силы тока.
Слишком большая сила тока в проводах 220В – хорошо ли это? Наверное, нет. Поэтому, с реактивной мощностью по возможности борются (особенно это актуально для действительно мощных устройств, «переходящих» предел в 300-400 Ватт).
PFC – может быть пассивным или активным.
Преимущества активного метода:
Обеспечивается близкий к идеальному значению Power Factor (коэффициент мощности), вплоть до значения, близкого к 1. При PF=1, сила тока в проводе 220В не превысит значение «мощность делить на 220» (в случае меньших значений PF, сила тока – всегда несколько больше).
Недостатки активного PFC:
Повышается сложность – снижается общая надежность блока питания. Самой системе активного PFC - требуется охлаждение. Кроме того, не рекомендуют использовать системы активной коррекции с автовольтажем совместно с источниками ИБП (UPS).
Преимущества пассивной PFC:
Отсутствуют недостатки активного метода.
Недостатки:
Система – малоэффективна при больших значениях мощности.

Неисправности компьютерных блоков питания.

Основная проблема, как впрочем и в любой другой электронике, заключается в качестве деталей, из которых она состоит. Надежность любой системы ограничена надежностью самого "слабого звена". По статистике самый ненадежный элемент в БП это электролитические конденсаторы. Из за их неисправностей часто возникают всевозможные БСОДы, сбои, в некоторых случаях даже повреждение других компонентов компьютера, таких как HDD, МП и видеокарты.
Чаще всего встречаются следующие неисправности, которые достаточно легко обнаруживаются и устраняются:
1. Отсутствие напряжения «дежурки» +5в. Это напряжение выходит на фиолетовый провод главного разъема блока питания. Обычно первое, что надо делать до вскрытия БП, это проверить блок питания на наличие этого напряжения, правда, при этом нужно быть уверенным, что исправна высоковольтная часть. Обычно если высоковольтная часть исправна, то при подключении сетевого разъёма наблюдается искрение.
2. Конденсаторы.
Потеря ёмкости. При этом дефекте ухудшается фильтрация выходного напряжения, увеличивается шум в каналах питания. Компьютер плохо держит "ударные" нагрузки, например запуск ресурсоёмкого приложения. А если такое происходит в измерительной цепи БП, то может произойти увеличение выходного напряжения с последующим убийством HDD, МП или видеокарты. Увеличение параметра ESR (эквивалентное последовательное сопротивление). Эффект такой же плюс к этому происходит саморазогрев конденсатора, что еще более усугубляет ситуацию. Внутренний обрыв выводов. Довольно редко, но встречается. Внутренне короткое замыкание. Очень редко. Приводит к полной неработоспособности блока.
Внутренний обрыв выводов. Довольно редко, но встречается.
Внутренне короткое замыкание. Очень редко. Приводит к полной неработоспособности блока. Выходят из строя электролитические конденсаторы фильтров напряжений. Часто неисправные конденсаторы видно по вспухшей задней части, хотя не всегда. Проверяются конденсаторы омметром. В некоторых случаях можно определить неисправность конденсатора даже без отпайки, хотя для надежности диагностики лучше его снять. Заменяются конденсаторы такой же или несколько большей емкости и с напряжением не менее чем у прежних.
3. Вылетают ключевые транзисторы в высоковольтной части, обычно из-за бросков напряжения в электросети. При этом обычно сгорает внутренний предохранитель. Определяется омметром. Замена на такие же или аналоги по току, напряжению и скорости переключения.
4. Пробивается входной высоковольтный выпрямитель. Выпрямитель бывают как в виде мостиков в одном корпусе, так и из отдельных диодов. Заменять можно на любые диоды, которые подходят по току и напряжению. Я ставил даже советские диоды и все работало. Определяется при помощи омметра.
5. Пробиваются выходные выпрямители 5, 12в. Обычно это сборки из двух диодов с тремя выводами на радиаторах, но бывают и дискретные диоды. Поскольку частота высокая, то обычные диоды не подходят. Нужно ставить диоды Шоттки, анологичные по току и напряжению. Определяется омметром.
6. В некоторых случаях при внимательном рассмотрении платы, дефекты обнаруживаются визуально. Это почерневшие сгоревшие детали, непропай, перемычки, взорвавшиеся микросхемы, диоды и транзисторы. Последнее не всегда удаётся устранить просто заменой, так как они снова сгорают. В таком случае нужно анализировать и находить причины превышения тока или напряжения. Часто это бывает неисправность трансформатора или неисправность других элементов обвязки приводящих к нарушению режима работы элементов схемы.
«Дежурка» это отдельная тема. Очень часто замена вылетевших транзисторов не дает долговременного положительного результата, и они сгорают вновь. Как правило, горят парой. Виновником обычно является трансформатор, который очень трудно купить и проверяется он заменой на заведомо исправный. В некоторых случаях причиной отсутствия напряжения «дежурки» является изменение рабочей частоты, которое нередко сопровождается характерным свистом. Такое лечится заменой времязадающих элементов, в частности конденсатора. Встречается выход из строя высокоомного резистора подающего напряжение с высоковольтного моста на «дежурку». Большая проблема является не качественные электролитические конденсатори. О понятиях ESR поищите в интернет. Тут не прикоснусь к данной проблеме, поскольку статья уже так получилась громоздкой.
Порядок нахождения неисправностей.

Никогда не включайте неисправный блок питания (БП) сразу в сеть!!!

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. Есть такая понятия как термическая расширения. При нагреве материал расширяется, а при охлаждении сжимается. Вот так печатная плата и «ходит». Включили, компьютер нагрелась, выключили, остыла. В результате появляется трещины в местах припая и вот вам «холодная пайка». Статистически доказано, что такой дефект чаще появляется у компьютеров, которых часто включает и выключает и очень редко на серверах, которые работают круглосуточно.

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.

8. Далее мультиметром измеряем сопротивление выходных проводников +5в/+12в/-5в/-12в - должно быть в районе 110 - 245 Ом, +3.3в - в районе 15 Ом
9. Проверить транзистор дежурного режима и его обвес (диоды, стабилитрон который в базовой цепи или затвора). Проверяем резистор, через который питается обмотка трансформатора дежурного режима, прозваниваем сам трансформатор - если обрыв в обмотках - меняем трансформатор или перематываем.
10. После всех операций пробуем включить БП, но не напрямую в сеть, а через лампу накаливания - 60 - 95 Вт. На выход "дежурки" - фиолетовый провод - подключаем лампу накаливания 6.3в/0.3а - пробуем включить блок питания - если "дежурка" в порядке - лампочка будет гореть. Дальше проверяем питание ШИМа - если не более 27в, то можно попробовать включить БП путем замыкания вывода PS-ON (зеленый проводок) на землю (черный).
11. Затем необходимо проверить контроллер ШИМ (PVM) - должны быть импульсы на ключевых транзисторах. Более сложные случаи неисправностей блоков питания требует наличия частотомера и осциллографа.
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.