Oprava UPS počítače pro vlastní potřebu

Kamarád z firmy vyhodil nefunkční záložní zdroj APC 500. Ale než jsem ho dal na náhradní díly, rozhodl jsem se ho zkusit oživit. A jak se ukázalo, nebylo to marné. Nejprve změříme napětí na dobíjecí gelové baterii. Pro provoz zdroje nepřerušitelného napájení, ale musí být v rozmezí 10-14V. Napětí je normální, takže s baterií problém není.

Nyní prozkoumáme samotnou desku a změříme napájení v klíčových bodech obvodu. Nativní schéma zapojení záložního zdroje APC500 jsem nenašel, ale tady je něco podobného. Pro lepší přehlednost si kompletní schéma stáhněte zde. Kontrolujeme výkonné cínové tranzistory - norma. Napájení elektronické řídicí části zdroje nepřerušitelného napájení pochází z malého 15V síťového transformátoru. Toto napětí měříme před diodovým můstkem, za a za stabilizátorem 9V.

A tady je první vlaštovka. Napětí 16V po vstupu filtru do mikroobvodu - stabilizátoru a výstup je pouze několik voltů. Nahradíme jej modelem podobným napětí a obnovíme napájení obvodu řídicí jednotky.

Zdroj nepřerušitelného napájení začal praskat a bzučet, ale stále to není pozorováno na výstupu 220V. Pokračujeme v pečlivém zkoumání plošného spoje.

Další problém - jedna z tenkých drah vyhořela a musela být nahrazena tenkým drátem. Nyní jednotka nepřerušitelného napájení APC500 fungovala bez problémů.

Zkušeností v reálných podmínkách jsem došel k závěru, že vestavěná siréna, signalizace bez sítě, ječí jako špatná a neškodilo by ji trochu uklidnit. Úplně jej vypnout nelze - jelikož stav baterie v nouzovém režimu nebude slyšet (určuje frekvence signálů), ale je možné a nutné jej ztišit.

Toho je dosaženo zapojením odporu 500-800 ohmů do série se sirénou. A na závěr pár tipů pro majitele nepřerušitelných zdrojů napájení. Pokud občas odpojí zátěž, může být problém v napájení počítače s vyschlými kondenzátory. Připojte UPS ke vstupu známého dobrého počítače a zjistěte, zda se provoz zastaví.

Záložní zdroj někdy nesprávně určí kapacitu olověných baterií, ukazuje stav OK, ale jakmile se na ně přepne, najednou sednou a zátěž je „odklepnuta“. Ujistěte se, že svorky pevně sedí a nejsou uvolněné. Neodpojujte jej na delší dobu od sítě, znemožníte tak neustálé nabíjení baterií. Nedovolte hluboké vybití baterií, ponechte alespoň 10% kapacity, poté byste měli vypnout nepřerušitelný zdroj napájení, dokud nebude obnoveno napájecí napětí. Alespoň jednou za tři měsíce si proveďte „cvičení“ vybitím baterie na 10 % a dobitím baterie na plnou kapacitu.

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, která se spouští PS-ON (Power Switch On) signálem 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 regulátoru PWM 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 i 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.

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 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) :

Jednou z důležitých součástí moderního osobního počítače je napájecí zdroj (PSU). Počítač nebude fungovat, pokud není napájení.

Na druhou stranu, pokud zdroj generuje napětí, které překračuje povolené limity, pak to může způsobit selhání důležitých a drahých komponent.

V takové jednotce se pomocí invertoru převádí usměrněné síťové napětí na střídavou vysokou frekvenci, ze které se tvoří nízké napětí nutné pro chod počítače.

Obvod ATX zdroje se skládá ze 2 uzlů - usměrňovače síťového napětí a měniče napětí pro počítač.

Síťový usměrňovač je můstkový obvod s kapacitním filtrem. Na výstupu zařízení je generováno konstantní napětí 260 až 340 V.

Hlavní prvky ve složení měnič napětí jsou:

• invertor, který převádí stejnosměrné napětí na střídavé napětí;
• vysokofrekvenční transformátor pracující při 60 kHz;
• nízkonapěťové usměrňovače s filtry;
• ovládací zařízení.

Dále převodník obsahuje záložní zdroj napětí, zesilovače řídicího signálu pro klíčové tranzistory, ochranné a stabilizační obvody a další prvky.

Důvody poruch v napájení mohou být:

• přepětí a kolísání energie;
• nekvalitní výroba produktů;
• přehřívání spojené se špatným chodem ventilátoru.

Poruchy obvykle vedou k tomu, že se systémová jednotka počítače přestane spouštět nebo se po krátké době vypne. V ostatních případech, navzdory provozu jiných jednotek, se základní deska nespustí.

Před zahájením opravy se musíte konečně ujistit, že je vadný napájecí zdroj. V tomto případě musíte nejprve zkontrolujte funkčnost síťového kabelu a síťového vypínače... Poté, co se ujistíte, že jsou v dobrém funkčním stavu, můžete odpojit kabely a vyjmout zdroj napájení ze skříně systémové jednotky.

Před opětovným automatickým zapnutím napájecího zdroje je nutné k němu připojit zátěž. K tomu potřebujete odpory, které jsou připojeny k odpovídajícím svorkám.

Nejprve je třeba zkontrolovat efekt základní desky... Chcete-li to provést, musíte uzavřít dva kontakty na konektoru napájení. Na 20kolíkovém konektoru by to byl kolík 14 (vodič, kterým prochází signál zapnutí) a kolík 15 (vodič, který odpovídá kolíku GND – zem).U 24kolíkového konektoru by to byly kolíky 16 a 17.

Po sejmutí krytu ze zdroje musíte okamžitě použít vysavač, abyste z něj odstranili veškerý prach. Části rádia často selhávají kvůli prachu, protože prach, který část pokrývá silnou vrstvou, způsobuje přehřívání těchto částí.

Dalším krokem při identifikaci závad je důkladná kontrola všech prvků. Zvláštní pozornost je třeba věnovat elektrolytickým kondenzátorům. Důvodem jejich rozpadu může být těžký teplotní režim. Vadné kondenzátory obvykle bobtnají a uniká z nich elektrolyt.

Takové díly musí být nahrazeny novými se stejnými jmenovitými hodnotami a provozním napětím. Někdy vzhled kondenzátoru neznamená poruchu. Pokud z nepřímých indikací existuje podezření na špatný výkon, můžete zkontrolovat kondenzátor pomocí multimetru. K tomu je však třeba jej z okruhu odstranit.

Vadný napájecí zdroj může být také spojen s vadnými nízkonapěťovými diodami. Chcete-li zkontrolovat, musíte pomocí multimetru změřit odpor dopředných a zpětných přechodů prvků. Chcete-li vyměnit vadné diody, musíte použít stejné Schottkyho diody.

Další závadou, kterou lze určit vizuálně, je tvorba prstencových trhlin, které přeruší kontakty. Chcete-li najít takové vady, musíte se velmi pečlivě podívat na desku s plošnými spoji. K odstranění takových vad je nutné použít pečlivé pájení trhlin (k tomu musíte vědět, jak správně pájet páječkou).

Stejným způsobem se kontrolují odpory, pojistky, tlumivky, transformátory.

V případě spálení pojistky je možné ji vyměnit za jinou nebo opravit. Zdroj využívá speciální prvek s pájecími vývody. Chcete-li opravit vadnou pojistku, je připájena z obvodu. Poté se kovové kelímky zahřejí a vyjmou ze skleněné trubice. Poté se vybere drát požadovaného průměru.

Průměr drátu potřebný pro daný proud naleznete v tabulkách. U pojistky 5A použité v napájecím obvodu ATX bude průměr měděného drátu 0,175 mm. Poté se drát vloží do otvorů pojistkových pohárků a upevní se pájením. Opravenou pojistku lze zapájet do obvodu.

Výše uvedené jsou považovány za nejjednodušší poruchy napájení počítače.

1. Jedním z nejdůležitějších prvků PC je napájecí zdroj, pokud selže, počítač přestane fungovat.
2. Počítačový zdroj je poměrně složité zařízení, ale v některých případech jej lze opravit ručně.