Podrobně: Vlastní oprava napájecích zdrojů od skutečného mistra pro web my.housecope.com.
V moderním světě dochází k vývoji a zastarávání komponent osobních počítačů velmi rychle. Prakticky je přitom jedna z hlavních součástí PC - ATX zdroj za posledních 15 let nezměnil svůj design.
V důsledku toho napájecí jednotka ultramoderního herního počítače i starého kancelářského počítače pracuje na stejném principu a má společné techniky odstraňování problémů.
Typický napájecí obvod ATX je znázorněn na obrázku. Konstrukčně se jedná o klasickou pulzní jednotku na PWM ovladači TL494, spouštěnou signálem PS-ON (Power Switch On) ze základní desky. Po zbytek času, dokud není pin PS-ON vytažen k zemi, je aktivní pouze Standby Supply s napětím +5 V na výstupu.
Pojďme se blíže podívat na strukturu ATX zdroje. Jeho prvním prvkem je síťový usměrňovač:
Jeho úkolem je převádět střídavý proud ze sítě na stejnosměrný pro napájení PWM regulátoru a záložního zdroje. Strukturálně se skládá z následujících prvků:
Pojistka F1 chrání elektroinstalaci a samotný napájecí zdroj před přetížením v případě výpadku napájení, což vede k prudkému nárůstu odběru proudu a v důsledku toho ke kritickému zvýšení teploty, které může vést k požáru.
V "neutrálním" obvodu je instalován ochranný termistor, který snižuje proudový ráz při připojení napájecího zdroje do sítě.
Dále je nainstalován hlukový filtr, který se skládá z několika tlumivek (L1, L2), kondenzátory (C1, C2, C3, C4) a tlumivka proti vinutí Tr1... Potřeba takového filtru je dána značnou mírou rušení, které impulsní jednotka přenáší do napájecí sítě - toto rušení nezachycují pouze televizní a rozhlasové přijímače, ale v některých případech může vést k nesprávné činnosti citlivých zařízení.
Za filtrem je instalován diodový můstek, který přeměňuje střídavý proud na pulzující stejnosměrný proud. Zvlnění je vyhlazeno kapacitně-indukčním filtrem.
Video (kliknutím přehrajete).
Dále konstantní napětí, přítomné po celou dobu připojení ATX zdroje do zásuvky, jde do řídicích obvodů PWM regulátoru a záložního zdroje.
Pohotovostní napájení - jedná se o nízkopříkonový nezávislý pulzní převodník na bázi tranzistoru T11, který generuje pulzy přes oddělovací transformátor a půlvlnný usměrňovač na diodě D24, napájející nízkopříkonový integrovaný regulátor napětí na mikroobvodu 7805. vysoké napětí pokles přes stabilizátor 7805, který při velkém zatížení vede k přehřátí. Z tohoto důvodu může poškození obvodů napájených z pohotovostního zdroje vést k jeho poruše a následné nemožnosti zapnutí počítače.
Základem pulzního měniče je PWM regulátor... Tato zkratka již byla několikrát zmíněna, ale nebyla dešifrována. PWM je pulzně šířková modulace, to znamená změna doby trvání napěťových pulzů při jejich konstantní amplitudě a frekvenci. Úkolem PWM jednotky, založené na specializovaném mikroobvodu TL494 nebo jeho funkčních analogech, je převádět konstantní napětí na impulsy příslušné frekvence, které jsou za oddělovacím transformátorem vyhlazeny výstupními filtry.Stabilizace napětí na výstupu pulsního měniče se provádí úpravou doby trvání pulsů generovaných PWM regulátorem.
Důležitou výhodou takového schématu konverze napětí je také schopnost pracovat s frekvencemi výrazně vyššími než 50 Hz sítě. Čím vyšší je frekvence proudu, tím menší jsou rozměry jádra transformátoru a počet závitů vinutí. Proto jsou spínané zdroje mnohem kompaktnější a lehčí než klasické obvody se vstupním snižovacím transformátorem.
Za zapnutí napájení ATX je zodpovědný obvod založený na tranzistoru T9 a následujících stupních. V okamžiku zapnutí zdroje do sítě je do báze tranzistoru přivedeno napětí 5V přes proudově omezující rezistor R58 z výstupu záložního zdroje, v okamžiku, kdy je vodič PS-ON zkrat na kostru, obvod spustí regulátor TL494 PWM. Výpadek záložního zdroje v tomto případě povede k nejistotě činnosti spouštěcího obvodu napájecího zdroje a k pravděpodobné poruše zapnutí, která již byla zmíněna.
Hlavní zátěž nesou koncové stupně měniče. Jedná se především o spínací tranzistory T2 a T4, které jsou instalovány na hliníkových radiátorech. Ale při vysoké zátěži může být jejich ohřev i při pasivním chlazení kritický, proto jsou zdroje navíc vybaveny odtahovým ventilátorem. Pokud selže nebo je velmi prašný, výrazně se zvyšuje pravděpodobnost přehřátí koncového stupně.
Moderní zdroje stále častěji využívají místo bipolárních tranzistorů výkonné MOSFET spínače, a to z důvodu výrazně nižšího odporu v otevřeném stavu, poskytující vyšší účinnost měniče a tedy méně náročné na chlazení.
Video o napájecím zařízení počítače, jeho diagnostice a opravě
Zpočátku používaly počítačové zdroje ATX 20pinový konektor (ATX 20pinový). Nyní jej lze nalézt pouze na zastaralém vybavení. Následně zvýšení výkonu osobních počítačů, a tedy i jejich spotřeby energie, vedlo k použití dalších 4pinových konektorů (4pinový). Následně byly 20pinový a 4pinový konektor konstrukčně spojen do jednoho 24pinového konektoru a u mnoha napájecích zdrojů bylo možné část konektoru s dalšími piny oddělit pro kompatibilitu se staršími základními deskami.
Osazení pinů konektorů je standardizováno ve formátu ATX následovně, podle obrázku (pojem "řízené" označuje ty piny, na kterých se napětí objeví pouze při zapnutém PC a jsou stabilizovány PWM řadičem) :
Většina moderních zařízení spotřební elektroniky má ve své konstrukci nezávislé nebo na samostatné desce umístěné elektronické moduly, které snižují a usměrňují síťové napětí.
kolísání síťového napětí, pro které nejsou tato usměrňovací zařízení navržena;
nedodržování provozního řádu;
připojení zátěže, pro kterou nejsou zařízení určena.
Samozřejmě to může být velmi nepříjemné, když je třeba provést naléhavou práci a napájecí modul počítače je vadný nebo při sledování vašeho oblíbeného televizního pořadu toto zařízení selže.
Nepropadejte ihned panice a jděte do opravny nebo spěchejte do supermarketu s elektronikou, abyste si koupili novou jednotku. Často jsou důvody nefunkčnosti tak triviální, že je lze odstranit doma, s minimálním vynaložením finančních prostředků a nervů.
Samozřejmě, abyste se pokusili nejen opravit spínací zdroj, ale také určit jeho poruchu, musíte mít základní znalosti elektroniky a mít určité elektrické dovednosti.
Součástí každého napájecího zdroje, ať už vestavěného, jako v televizi, nebo instalovaného jako samostatné zařízení, jako ve stolním počítači, jsou dva funkční bloky - vysokonapěťový a nízkonapěťový.
Na straně vysokého napětí je síťové napětí přeměněno diodovým můstkem na konstantní napětí a vyhlazeno na kondenzátoru na úroveň 300,0 ... 310,0 voltů. Konstantní vysoké napětí se převádí na pulzní napětí s frekvencí 10,0 ... 100,0 kilohertzů, což umožňuje opustit masivní nízkofrekvenční snižovací transformátory a nahradit je pulzními transformátory malých rozměrů.
V nízkonapěťové jednotce se impulsní napětí sníží na požadovanou úroveň, narovná, stabilizuje a vyhladí. Na výstupu této jednotky je jedno nebo více napětí potřebných pro napájení domácích spotřebičů. V nízkonapěťové jednotce jsou navíc namontovány různé řídicí obvody, které umožňují zvýšit spolehlivost zařízení a zajistit stabilitu výstupních parametrů.
Vizuálně je na skutečné desce celkem snadné rozlišit mezi vysokonapěťovou a nízkonapěťovou částí. Síťové vodiče jsou vhodné pro první a napájecí vodiče jdou z druhého.
Spínací regulátor v tranzistorovém napájení
Osoba, která se bude snažit opravit napájecí jednotku pro domácí elektronické spotřebiče, musí být předem připravena, že ne každé napájecí zařízení lze opravit. Dnes někteří výrobci vyrábějí elektroniku, jejíž bloky nepodléhají opravě, ale úplné výměně.
Ani jeden mistr neprovede opravu takového napájecího zdroje, protože zpočátku je určen k úplné demontáži starého zařízení s výměnou za nové. Často jsou taková elektronická zařízení jednoduše naplněna nějakou sloučeninou, která okamžitě odstraňuje otázku její udržovatelnosti.
Jak ukazují statistiky, hlavní poruchy napájení jsou způsobeny:
nefunkčnost vysokonapěťové části (40,0 %), které jsou vyjádřeny průrazem (vyhořením) diodového můstku a poruchou filtračního kondenzátoru;
průraz výkonového pole nebo bipolárního tranzistoru (30,0 %), který tvoří vysokofrekvenční impulsy a je umístěn ve vysokonapěťové části;
porucha diodového můstku (15,0 %) v nízkonapěťové části;
V ostatních případech je diagnostika značně obtížná a bez speciálních přístrojů (osciloskop, digitální voltmetr) ji nebude možné provést. Pokud tedy porucha napájecího zdroje není způsobena čtyřmi výše uvedenými hlavními důvody, neměli byste se pouštět do domácích oprav, ale okamžitě zavolat mistra na výměnu nebo zakoupit nový napájecí zdroj.
Poruchy ve vysokonapěťové sekci lze snadno odhalit. Jsou diagnostikovány spálenou pojistkou a nedostatkem napětí po ní. Třetí a čtvrtý případ lze předpokládat, pokud je pojistka dobrá, napětí na vstupu nízkonapěťové jednotky je přítomno a vstupní napětí chybí.
Je vhodné zkontrolovat všechny podrobnosti současně. Pokud dojde k vypálení několika elektronických prvků, při výměně jednoho z nich za provozuschopný může dojít k opětovnému spálení kvůli složité poruše, která nebyla odstraněna.
Po výměně dílů musíte nainstalovat novou pojistku a zapnout napájení. Zpravidla poté začne fungovat napájení.
Pokud se pojistka nespálila a na výstupu napájecího zdroje není žádné napětí, pak je příčinou poruchy porucha usměrňovacích diod nízkonapěťové části, vyhoření induktoru nebo výstupu elektrolytické kondenzátory jednotky sekundárního usměrňovače.
Porucha funkce kondenzátorů je diagnostikována, když jsou oteklé nebo z jejich těla vytéká tekutina. Diody je nutné odpařit a zkontrolovat zkoušečkou stejně jako při kontrole vysokonapěťové části. Neporušenost vinutí tlumivky je kontrolována testerem. Všechny vadné díly musí být vyměněny.
Pokud nemůžete najít požadovanou tlumivku, pak někteří "řemeslníci" přetočí vypálenou, vezmou drát vhodného průměru a určí počet závitů. Taková práce je poměrně pečlivá a obvykle se provádí pouze pro jedinečné napájecí zdroje, pro které je obtížné najít analog.
Jak již bylo zmíněno, většina napájecích zdrojů pro moderní počítače a televizory je postavena podle typického schématu. Liší se velikostí použitých elektronických částí a výstupním výkonem. Diagnostika a postupy odstraňování problémů pro tato zařízení jsou totožné.
Kvalitní oprava však vyžaduje vhodný nástroj, jehož sortiment zahrnuje:
páječka (nejlépe s nastavitelným výkonem);
pájka, tavidlo, alkohol nebo rafinovaný benzín (Galosha);
zařízení pro odstraňování roztavené pájky (odpájecí čerpadlo);
Sada šroubováků;
boční řezáky (kleště);
domácí multimetr (tester)
pinzeta;
100,0 wattová žárovka (používá se jako zátěž).
V zásadě lze jednoduché televizory opravit bez obvodu, ale hlavní problém při opravě některých modelů spočívá v tom, že napájecí zařízení generuje celý rozsah napětí - včetně vysokého napětí používaného ke skenování kineskopu. Napájecí zdroje pro domácí počítače jsou vyrobeny podle stejného typu schématu. Podívejme se samostatně na metodiku určování poruchy a opravy televizoru a stolního počítače.
