Несправності блоків живлення, їхні ознаки, причини виникнення й способи усунення

 

Джерело живлення являє собою складний радіоелектронний пристрій, ремонт якого необхідно здійснювати, точно представляючи його роботу й володіючи навичками знаходження й усунення дефектів. При ремонті рекомендується комплексне використання всіх доступних способів пошуку несправностей. Необхідно пам'ятати, що приєднання до мережі БЖ повинне відбуватися тільки через розділовий трансформатор. Ремонт варто проводити технічно справними приладами, з використанням низьковольтних паяльників. Групова стабілізація вихідних напруг ІБЖ характеризується тим, що з збільшенням струму навантаження одного із вторинних випрямлячів збільшується навантаження імпульсного трансформатора, і це позначається на значеннях вихідних напруг всіх випрямлячів, підключених до нього. Тому при ремонті БЖ варто використовувати еквівалентне навантаження.

Для блоку живлення потужністю 200 Вт варто використовувати еквіваленти навантажень:

- для джерела живлення +5 В навантаження опором 4,7 Ом (50 Вт),

- для джерела +12 В навантаження 12 Ом (12 Вт).

Проблеми, які можуть мати місце при несправності блоку живлення, можна класифікувати як очевидні й неочевидні.

До очевидних відноситься: комп'ютер взагалі не працює, поява диму, згоряє запобіжник на розподільному щиті.

Неочевидні з метою виключення помилок визначення несправного елемента вимагають додаткового діагностування системи, проте, вони можуть бути пов'язані з працездатністю джерела:

- будь-які помилки й зависання при включенні живлення;

- спонтанне перезавантаження й періодичні зависання під час звичайної роботи;

- хаотичні помилки парності й інших помилок пам'яті;

- одночасна зупинка жорсткого диска й вентилятора (немає +12 В), і перегрів комп'ютера через вихід з ладу вентилятора;

- перезапуск комп'ютера при найменшому зниженні напруги мережі;

- удари електричним струмом під час дотику до корпуса комп'ютера або до розніманням;

- невеликі статичні розряди, що порушують роботу мережі.

Особливу увагу варто звертати на формування сигналу «Живлення в нормі», рання подача цього сигналу може приводити до помилок і збоїв CMOS-Пам'яті.

При ремонті ІБЖ необхідно використовувати наступні методи:

Метод аналізу монтажу

Цей метод дозволяє, використовуючи органи почуттів людини (зір, слух, дотик, нюх), відшукати місце знаходження дефекту з наступними ознаками:

• згорілий радіоелемент, неякісна пайка, тріщина в провіднику, дим. іскріння й т.п;

• різноманітні звукові ефекти (писк, "тікання" і т.д). джерелом яких є імпульсний трансформатор ІБЖ;

• перегрів радіоелементів;

• запах згорілих радіоелементів.

Метод вимірів

Метод заснований на використанні вимірювальних приладів при пошуку дефектів, вольтметра, омметра, осцилографа.

Метод заміни

Метод заснований на заміні сумнівного радіоелемента на завідомо справний.

Метод виключення

Метод заснований на тимчасовому від'єднанні (при можливому витоку або пробої) або перемиканні виводів (при можливому обриві) сумнівних елементів.

Метод впливу

Метод заснований на аналізі реакції схеми на різні маніпуляції, вироблені техніком:

• зміна положень движків настановних змінних резисторів (якщо вони є);

• перемикання виводів транзисторів у ланцюгах постійного струму (емітер з базою, емітер з колектором);

• зміна напруги живильної мережі (з контролем по осцилографі роботи схеми ШІМ);

• піднесення жала гарячого паяльника до корпуса сумнівного радіоелемента й т. п. маніпуляції.

Метод електропрогону

Дозволяє відшукати періодично повторювані дефекти й перевірити якість зробленого ремонту (в останньому випадку прогін повинен становити не менш 4 годин).

Метод простука

Метод дозволяє виявити дефекти монтажу на включеному БЖ шляхом погойдування елементів, посмикування за провідники, постукування по шасі гумовим молоточком і ін.

Метод еквівалентів

Метод заснований на тимчасовому від'єднанні частини схеми й заміні її сукупністю елементів, що роблять на неї такий же вплив. Подібними ділянками схеми можуть бути генератори імпульсів, допоміжні джерела постійної напруги, еквіваленти навантажень. При цьому будь-які конкретні характеристики блоку, отримані з документації на його, або зчитані з його корпуса, можуть і повинні бути використані при його ремонті

При усуненні несправності технік повинен не тільки застосовувати ці методи в чистому виді, але й комбінувати їх.

 

Типові несправності БЖ ПК

Характерними причинами виникнення аварійних режимів у схемі ІБЖ є:

• "кидки" сіткової напруги, що викликають збільшення амплітуди імпульсу на колекторі ключового транзистора:

• коротке замикання в навантаженні

• лавиноподібне наростання струму колектора через насичення магнітопроводу імпульсного трансформатора, наприклад, через зміну характеристики намагнічування магнітопроводу при перегріві або випадковому збільшенні тривалості імпульсу, відкриваючого транзистор.

ОДНІЄЮ ІЗ САМИХ ХАРАКТЕРНИХ НЕСПРАВНОСТЕЙ є "пробій" діодів випрямного моста або потужних ключових транзисторів, ведучий до виникненню КЗ у первинному ланцюзі ІБЖ. Пробій діодів випрямного моста може привести до ситуації, коли на електролітичні ємності мережного фільтра буде безпосередньо попадати змінна напруга мережі. При цьому електролітичні конденсатори, що стоять на виході випрямного моста, вибухають.

КЗ у первинному ланцюзі ІБЖ може виникати в основному, по двох причинах:

• через зміну параметрів елементів базових ланцюгів потужних ключових транзисторів (наприклад, у результаті старіння, температурного впливу й ін.);

• через підключення комп'ютера до розетки встановленої в мережі крім засобів обчислювальної техніки, потужнострумовими установками (верстатами, зварювальними апаратами, сушарками й т.д.)

У результаті в мережі можуть виникати імпульсні перешкоди, амплітудою до 1 кВ. які приводять, як правило, до "пробою" на ділянці колектор-емітер потужних ключових транзисторів. Третьою причиною КЗ у первинному колі ІБЖ є безграмотність ремонтного персоналу, що проводить виміри заземленим осцилографом у первинному ланцюзі ІБЖ!

При КЗ у первинному ланцюзі ІБЖ вигорає (з вибухом) струмообмежуючий терморезистор з негативним ТКС. Це відбувається після заміни згорілого запобіжника й повторного включення в мережу, якщо залишилася не усунута основна причина КЗ. Оскільки дістати дані резистори іноді буває важко, фахівці, які проводять ремонт БЖ часом просто встановлюють коротк замикаючу перемичку на те місце, де повинен стояти терморезистор. Тим самим знімається токовий захист діодів випрямного моста, і БЖ незабаром знову вийде з ладу.

При заміні потужних ключових транзисторів найкраще використовувати транзистори того ж типу й тієї ж фірми-виготовлювача. У противному випадку установка транзисторів іншого типу може привести або до виходу їх з ладу, або до неспрацьовування схеми пуску ІБЖ (у випадку використання потужніших, ніж стояли в схемі раніше, транзисторів)

ДРУГОЮ ХАРАКТЕРНОЮ НЕСПРАВНІСТЮ ІБЖ є вихід з ладу керуючої мікросхеми типу TL494. Справність мікросхеми можна встановити, оцінюючи роботу окремих її функціональних вузлів (без випаювання зі схеми ІБЖ). Для цього може бути рекомендована наступна методика:

В блоках живлення АТХ зєднати сигнал РС ON (провідник зеленого кольору) з загальним (корпусним) чорного кольору проводом.

Операція 1. Перевірка справності генератора DA6 і опорного джерела DA5

Не включаючи ІБЖ у мережу, подати на вивід 12 керуючої мікросхеми TL494 напругу живлення 10-15В від окремого джерела.Справність генератора DА6 оцінюється по наявності пилкоподібної напруги амплітудою 3.2В на виводі 5 мікросхеми (за умови справності частотозадающих конденсатора й резистора, підключених до виводів 5 і 6 мікросхеми, відповідно).

Справність опорного джерела DA5 оцінюється по наявності на виводі 14 мікросхеми постійної напруги +5В, що не повинна змінюватися при зміні живлячої напруги на виводі 12 від +7В до +40В.

Операція 2. Перевірка справності цифрового тракту.

Не включаючи ІБЖ у мережу, подати на вивід 12 керуючої мікросхеми напругу живлення 10-15В від окремого джерела.

Справність цифрового тракту оцінюється по наявності на виводах 8 і 11 мікросхеми (у випадку включення вихідних транзисторів мікросхеми за схемою з Загальним Емітером) або на виводах 9 і 10 (у випадку їхнього включення за схемою з Загальним Колектором) прямокутних послідовностей імпульсів в момент подачі живлення.

Перевірити наявність фазового зрушення між послідовностями вихідних імпульсів, який повинен становити половину періоду.

Операції 3 Перевірка справності компаратора "мертвої зони" DA1.

Не включаючи ІБЖ у мережу, подати на вивід 12 керуючої мікросхеми напругу живлення 10-15В від окремого джерела.

Переконатися в зникненні вихідних імпульсів на виводах 8 і 11 при замиканні виводу 14 мікросхеми з виводом 4.

Операція 4 Перевірка справності компаратора ШІМ DA2.

Не включаючи БЖ у мережу, подати на вивід 12 керуючої мікросхеми напругу живлення 10-15В від окремого джерела.

Переконатися в зникненні вихідних імпульсів на виводах 8 і 11 при замиканні виводу 14 мікросхеми з виводом 3.

Операція 5 Перевірка справності підсилювача помилки DA3.

Не включаючи БЖ у мережу, подати на вивід 12 керуючої мікросхеми напругу живлення 10-15В від окремого джерела.

Проконтролювати рівень напруги на виводі 2, що повинно відрізнятися від нуля. Змінюючи напругу на виводі 1, подавану від окремого джерела живлення, в межах від 0.3В до 6В, проконтролювати зміну напруги на виводі 3 мікросхеми.

Операція 6 Перевірка підсилювача помилки DA4.

Не включаючи БЖ у мережу, подати на вивід 12 керуючої мікросхеми напругу живлення 10-15В від окремого джерела.

Проконтролювати рівень напруги на виводі 3 попередньо виставивши підсилювач DA3 у стан "твердого 0" на виході. Для цього напруга на виводі 2 повинна перевищувати напругу на виводі 1. Проконтролювати появу напруги на виводі 3 при перевищенні потенціалом, що подається на вивід 16, потенціалу, прикладеного до виводу 15.

ТРЕТЬОЮ ХАРАКТЕРНОЮ НЕСПРАВНІСТЮ є вихід з ладу випрямних діодів у вторинних ланцюгах ІБЖ (коротке замикання, як правило, це пробій або зменшення зворотного опору діода).

У каналі +5В стоять діоди Шоттки, а в інших каналах - звичайні кремнієві діоди.

Необхідно забезпечувати гарний тепловідвід для випрямних діодів у каналах +5В и +12В.

При контролі випрямних діодів бажано випаювати їх зі схеми, тому що як правило, паралельно їм підключені численні елементи, і контроль діодів без випаювання їх зі схеми в цьому випадку стає некоректним.

Немаловажно те що БЖ може виробляти всі вихідні напруги, а сигнал PG буде дорівнює 0В і процесор буде заблокований. У схему виробітку сигналу PG входить досить багато елементів, які теж можуть вийти з ладу.

Перераховані несправності є основними й. як правило, нескладними для пошуку.

Іноді збої, що виникають у схемі БЖ у процесі проведення вимірів, приводять до аварійних режимів роботи силових транзисторів. Збої можуть викликатися збільшенням значення монтажної ємності елементів схеми БЖ у місці приєднання вимірювальних щупів приладу.

Мережний запобіжник (3-6А) завжди розташований на монтажній платі БЖ і практично захищає мережу від коротких замикань у БЖ, а не БЖ від перевантажень.Практично завжди перегоряння мережного запобіжника сигналізує про вихід БЖ з ладу. Своєрідним індикатором працюючого БЖ може служити обертання вентилятора, який запускається вихідною напругою +12В.Однак для виводу БЖ у номінальний режим і коректний контроль всіх вихідних напруг БЖ необхідно його навантажити або на системну плату, або на опори, що забезпечують одержання всього діапазону струмового навантаження, зазначених в таблиці. Для оцінки працездатності БЖ у першому наближенні можна скористатися навантажувальним резистором з номіналом порядку 0.5 Ом і потужністтю, не менш 50Вт навантаживши блок живлення по +5В. Справний БЖ повинен працювати безшумно. Це випливає з того, що частота перетворення (100кГц) перебуває за межею верхнього порога діапазону чутності людського вуха. Єдиним джерелом акустичного шуму є працюючий вентилятор. Якщо крім гудіння вентилятора прослуховуються писк, "цикання" або інші звуки, то це однозначно свідчить про несправність БЖ або про його знаходження в аварійному режимі! У цьому випадку потрібно негайно виключити БЖ із мережі й усунути несправність.

Для більше складних випадків виходу з ладу БЖ необхідно представляти принципи роботи ІБЖ. причинно-наслідковий взаємозв'язок окремих вузлів схеми і звичайно, мати принципову схему даного блоку живлення.

Також для контролю вихідних напруг БЖ можна використовувати тестер (дивись Малюнок) який показує значення вихідних напруг всіх каналів БЖ.

Малюнок Тестер Блока Живлення ПК.