Занижено напряжение в бп

Возможные причины неисправности и ремонт компьютерного блока питания

Практически каждый пользователь ПК сталкивался с неприятной ситуацией, когда при включении компьютера не запускается блок питания. Вариантов всего два – замена либо восстановление работоспособности. Если выбран второй путь, лучше не нарабатывать собственный опыт методом проб и ошибок, а ознакомиться с накопленными другими специалистами материалами.

Схема классического блока ATX

Любой ремонт компьютерного блока питания, как электронного устройства, начинается со схемы. С приобретением опыта она становится все менее необходимой, часть неисправностей находится визуальным осмотром, другие проблемы определяются как типовые – мастер со стажем уже знает, что обычно ломается в тех или иных БП. Однако жизнь иногда подбрасывает сложные загадки, при которых без принципиальной схемы даже опытному мастеру не обойтись.

Для начинающего ремонтника принципиальная схема просто необходима. Но для поиска неисправностей прежде всего надо разобрать работу импульсного блока питания по его блок-схеме. Практически все источники собраны по одному принципу (хотя схемотехника конкретных узлов от производителя к производителю может отличаться).

Сетевое напряжение сначала поступает на фильтр. На работу источника он никакого влияния не оказывает, но этот узел необходим для защиты питающей сети от помех, генерируемых самим устройством. Дальше сетевое напряжение выпрямляется и поступает на основной инвертор, обычно выполненный на транзисторных ключах. За открывание и закрывание транзисторов отвечает схема управления. При выключенном компьютере, но поданном сетевом напряжении, она питается от схемы формирования дежурного напряжения. Это напряжение также подается на материнскую плату компьютера, запитывая участки, ответственные за запуск ПК.

На схеме не показаны узлы защиты и схема обработки сигнала от матплаты Power_ON, дающего разрешение на запуск инвертора.

Выпрямленное напряжение 220 вольт преобразовывается инвертором в импульсное частотой в несколько десятков килогерц и подается на первичную обмотку трансформатора. Во вторичных обмотках индуцируется ЭДС таким же образом, как в обычном сетевом трансформаторе. За счет высокой частоты преобразования габариты трансформатора получаются компактными, а само устройство легким.

Напряжения вторичных обмоток выпрямляются и фильтруются. С помощью цепей обратной связи осуществляется стабилизация выходного напряжения и ограничение тока.

Возможные неисправности БП и способы их устранения

Для поиска неисправностей в компьютерном БП необходим определенный набор приборов. По внешним признакам определить проблему получится далеко не всегда. Необходим, как минимум, мультиметр. Наличие осциллографа крайне приветствуется.

Перед началом диагностики блока питания надо окончательно убедиться, что проблема в нем. Для этого надо снять с материнской платы самый большой разъем (в 20 или 24 контакта), замкнуть на нем проволочной перемычкой (скрепкой) черный и зеленый провода, сымитировав сигнал запуска от материнской платы. Если блок питания запустился (это слышно по гулу вентилятора), надо лишь измерить все выходные напряжения. Если они в порядке, то причина не в БП. Если что-то пошло не так и источник не стартует, значит, не работает именно блок питания.

Предохранитель

В первую очередь надо проверить исправность предохранителя. Найти его можно на краю платы. Он находится недалеко от ввода 220 вольт.

При типовой схеме выполнения входных цепей рядом с предохранителем будут находиться такие визуально заметные элементы, как:

• 4 диода выпрямителя;
• синфазный дроссель (намотан в два провода на кольце);
• высоковольтные керамические конденсаторы;
• высоковольтные оксидные конденсаторы.

Рядом с ними и надо искать предохранитель.

Обнаружив плавкую вставку, можно попробовать определить ее целостность визуально, и, при необходимости, заменить. А лучше проверить ее тестером, даже если она выполнена в прозрачном корпусе и на вид кажется, что она вполне исправна. Перегоревший предохранитель надо заменить.

Существует мнение, что включать блок питания сразу после замены плавкой вставки нельзя, сначала надо выяснить причину перегорания. На самом деле перегорание может быть вызвано временным явлением. Например, при скачке напряжения в сети. Особенно это актуально, если во входных цепях установлен варистор (иногда он устанавливается параллельно конденсаторам высоковольтного выпрямителя, как в схеме выше). При нормальном уровне напряжения в сети он себя никак не проявляет, а при повышении напряжения сопротивление варистора резко падает, вызывая плавление предохранителя.

Другой случай – самопроизвольное перегорание плавкой вставки. Здесь также можно долго искать несуществующую проблему при ее отсутствии. Поэтому предохранитель следует заменить и попробовать включить БП еще раз. При повторном перегорании вставки следует продолжить поиск неисправности.

Варистор

Если плавкая вставка перегорает повторно, одной из причин может быть вышедший из строя варистор. Он выглядит подобно конденсатору, найти его можно также рядом с элементами входной цепи или рядом с конденсаторами высоковольтного выпрямителя.

Осмотрев элемент визуально, надо убедиться в отсутствии трещин, сколов и т.п. Если все в порядке, его надо выпаять и проверить мультиметром. Его сопротивление должно быть не менее нескольких сотен килоом. Если оно на порядки меньше или тестер вообще показывает короткое замыкание, то элемент подлежит замене.

Для полной проверки работоспособности варистора понадобятся источник регулируемого напряжения примерно до 300 вольт и амперметр. Поднимая напряжение, надо контролировать момент резкого увеличения тока. Но на работоспособность блока в штатном режиме эта проверка не повлияет, она лишь покажет, как сработает защита от повышения напряжения. Для такого тестирования поможет знание расшифровки обозначения варисторов на примере CNR-07D390K.

Серия	Диаметр	Форма	Напряжение срабатывания	Точность
Значение	CNR	07	D	390	K
Расшифровка	CeNtRa металлооксидные варисторы	7 мм	дисковый	39*10^0=39 вольт	10%

Выпрямитель

Если предохранитель не перегорает, надо проверить работу высоковольтного выпрямителя. В режиме измерения переменного напряжения надо измерить входное напряжение (оно должно быть около 220 вольт, точки измерения указаны красными стрелками). На выходе должно быть около 310 вольт (зеленые стрелки, измерять в режиме постоянного напряжение).

Если выходное напряжение при нормальном входном значительно отличается от 310 вольт, велика вероятность, что вышел из строя один или несколько диодов (хотя не исключено, что неисправен оксидный конденсатор или варистор, включенный параллельно ему, если имеется).

Элементы надо выпаять и прозвонить в режиме проверки диодов. В одну сторону тестер должен показывать сверхвысокое сопротивление, в другую – какое-то конечное. Неисправные диоды надо заменить такими же или аналогичными.

Как понять что блок питания компьютера неисправен

Дежурное напряжение блока питания

Дальше надо проверить наличие дежурного напряжения. Оно служит для питания участка схемы материнской платы, ответственного за алгоритм пуска компьютера. Другое предназначение источника StandBy-питания — запитка схемы генератора импульсов БП. Проверить его надо на контакте 9 разъема материнской платы (ATX24 или ATX20). Там должно быть около 5 вольт.

Также надо проверить наличие напряжения питания (около 12 вольт) на схеме формирования импульсов. Если она выполнена на микросхеме TL494 (очень распространенный случай), то можно измерить напряжение на 12 выводе.

Если обнаружены проблемы, то без принципиальной схемы БП не обойтись. Дежурное напряжение формируется в большинстве случаев с помощью дополнительного преобразователя, но он может быть выполнен по самым различным схемам. В качестве примера приведен участок, формирующий питание Stand By.

Генератор выполнен на транзисторе. В цепь обратной связи включена обмотка генератора. Импульсы трансформируются во вторичные обмотки, выпрямляются. На питание микросхемы идет нестабилизированное напряжение, на матплату – стабилизированное линейным регулятором. Наиболее вероятная причина нерабочего состояния такого генератора – выход из строя одного из полупроводниковых приборов (транзисторов, диодов). Обнаружить проблему можно измерением режимов полупроводников, а в случае обнаружения сомнительных значений напряжений на выводах – выпайкой и прозвонкой конкретного элемента.

Оксидные конденсаторы

Оксидные конденсаторы чаще всего выходят из строя из-за перегрева. Это может быть по причине плохо организованного отведения тепла из внутреннего пространства БП. Но чаще всего перегрев происходит из-за того, что производитель из экономии выбрал оксидные конденсаторы без достаточного запаса по напряжению.

В результате даже при незначительных скачках или при появлении выбросов электролит внутри емкости нагревается и постепенно испаряется через неплотности корпуса. Когда уровень жидкости снижается ниже определенной величины, электролит начинает кипеть, и корпус конденсатора раздувается. Это можно обнаружить визуально.

Если даже такой конденсатор еще жив, его надо немедленно менять – его часы сочтены. Замену выполняют на конденсаторы той же емкости и того же напряжения, но если позволят габариты на плате, лучше поставить элементы с большим напряжением (излишек емкости также не помешает).

Если производитель применил конденсаторы низкого качества, то в процессе эксплуатации электролит из них просто вытекает. На поверхности остаются следы коррозии. Эти элементы также подлежат немедленной замене.

Трансформатор

Если инвертор формирует импульсы, а выходных напряжений (или одного) нет, есть вероятность, что не работает импульсный трансформатор. Если он сгорел, это видно сразу по обугленной изоляции. Если он выглядит как обычно, надо иметь в виду, что в импульсном трансформаторе (и в трансформаторе драйвера транзисторных ключей) могут быть, в основном, две неисправности:

• обрыв обмоток;
• межвитковое замыкание обмоток.

Первый вариант маловероятен и связан, большей частью, со случайными механическими повреждениями (сорвалась отвертка во время каких-либо работ и т.п.). Если такие ситуации имеют место, надо прозвонить все обмотки (мультиметр должен показать сопротивление в несколько ом или ниже). Если есть проблема, поврежденную обмотку надо смотать, считая витки. Потом на ее место намотать обмотку таким же проводом с таким же количеством витков.

Межвитковое замыкание более вероятно — оно может возникнуть из-за некачественной изоляции провода, но его обнаружить значительно сложнее. Для этого нужен измеритель индуктивности или тестер с таким режимом, а также заведомо исправный трансформатор того же типа. Замеряя индуктивность обмоток у эталонного и испытуемого приборов, можно выявить место межвиткового замыкания. Отремонтировать такой трансформатор сложнее, потому что замкнувшаяся обмотка может быть не верхней, и, чтобы до нее добраться, надо будет сматывать все. Проще заменить узел на аналогичный.

Диоды

Если импульсы на вторичной обмотке трансформатора присутствуют, а выходных напряжений нет, целесообразно проверить диоды выпрямителя соответствующего напряжения.

Диоды выпрямителей выходных напряжений проверяются так же, как и диоды выпрямителей – прозвонкой в прямом, а потом в обратном направлениях. При поиске места расположения выпрямительных элементов надо иметь в виду, что, в зависимости от тока нагрузки, они могут быть в различном исполнении:

• дискретные диоды;
• дискретные диоды на радиаторе;
• сборки из 2 или 4 диодов.

Если есть схема БП, то перед поиском диодов на плате этот момент лучше уточнить.

Прочие проблемы

Еще причинами неисправности БП может быть неисправность мощных транзисторов в ключах инвертора. Если импульсы на базы (затворы) триодов приходят, а в цепи коллекторов (стоков) их нет, транзисторы надо выпаять и прозвонить. Биполярные триоды прозваниваются, как два диода с общим выводом.

Для тестирования MOSFET лучше собрать несложную схему.

Также надо проверить наличие сигнала Power_good на 8 контакте разъема материнской платы. Может получиться так, что все напряжения в порядке, но неисправна схема формирования данного сигнала. Компьютер это воспримет, как неисправность БП.

Как правильно разбирать блок питания

Разборка компьютерного блока питания должна производиться с соблюдением всех мер предосторожности. В первую очередь, надо отключить сетевой шнур от источника питания и подождать несколько секунд для разряда конденсаторов.

Для высоковольтных оксидных конденсаторов выпрямителя этих мер недостаточно. Их надо разрядить с помощью резистора или лампочки на 220 вольт. Во время разрядки надо следить, чтобы случайно не прикоснуться к выводам конденсатора, припаянным к контактным площадкам или к неизолированной части выводов разрядного элемента.

Как снять и заменить блок питания компьютера

Проверка напряжения после ремонта

После ремонта надо проверить наличие выходных напряжений. Для этого надо установить перемычку между черным и зеленым проводниками на разъеме ATX и подключить к выходным разъемам эквиваленты нагрузки – без них выходные напряжения могут быть выше номинальных. Лучше сделать это до подачи сетевого напряжения, потому что некоторые схемы без нагрузки просто не запустятся.

В качестве балласта можно применить резисторы или автомобильные лампы накаливания на 12 вольт. Нагрузка должна обеспечивать выходной ток в пределах 10..90% от номинала.

Для наглядности рекомендуем серию тематических видеороликов.

Починить компьютерный блок питания несложно, имея приборы и достаточную квалификацию. Но ремонт БП компьютера своими руками считается нецелесообразным, так как на поиск неисправности уходит достаточно много времени. Существует мнение, что проще купить новый узел, потому что к моменту выхода БП из строя компьютер либо модернизирован, либо требует апгрейда в ближайшем будущем. Поэтому нужен новый БП повышенной мощности. Изрядная доля истины в таком подходе есть, но иногда требуется именно ремонт. Также восстановленный блок питания можно переделать в лабораторный БП или в зарядное устройство. Материалы обзора в этом случае будут полезны.

Ремонт компьютерного блока питания

Для более доступного объяснения данного материала настоятельно рекомендую прочесть статью по основам ремонта компьютерных блоков питания.

Проверяем входное сопротивление

Итак, дали в ремонт блок питания Power Man на 350 Ватт

Что делаем первым делом? Внешний и внутренний осмотр. Смотрим на «потроха». Если ли какие сгоревшие радиоэлементы? Может где-то обуглена плата или взорвался конденсатор, либо пахнет горелым кремнием? Все это учитываем при осмотре. Обязательно смотрим на предохранитель. Если он сгорел, то ставим вместо него временную перемычку примерно на столько же Ампер, а потом замеряем входное сопротивление через два сетевых провода. Это можно сделать на вилке блока питания при включенной кнопке «ВКЛ». Оно НЕ должно быть слишком маленькое, иначе при включении блока питания еще раз произойдет короткое замыкание.

Замеряем напряжения

Если все ОК, включаем наш блок питания в сеть с помощью сетевого кабеля, который идет вместе с блоком питания, и не забываем про кнопочку включения, если она у вас была в выключенном состоянии.

Далее меряем напряжение на фиолетовом проводе

Мой пациент на фиолетовом проводе показал 0 Вольт. Беру мультиметр и прозваниваю фиолетовый провод на землю. Земля — это провода черного цвета с надписью СОМ. COM — сокращенно от «common», что значит «общий». Есть также некоторые виды «земель»:

Как только я коснулся земли и фиолетового провода, мой мультиметр издал дотошный сигнал «ппииииииииииип» и показал нули на дисплее. Короткое замыкание, однозначно.

Ну что же, будем искать схему на этот блок питания. Погуглив по просторам интернета, я нашел схему. Но нашел только на Power Man 300 Ватт. Они все равно будут похожи. Отличия в схеме были лишь в порядковых номерах радиодеталей на плате. Если уметь анализировать печатную плату на соответствие схемы, то это не будет большой проблемой.

А вот и схемка на Power Man 300W. Щелкните по ней для увеличения в натуральный размер.

Ищем виновника

Как мы видим в схеме, дежурное питание, далее по тексту — дежурка, обозначается как +5VSB:

Прямо от нее идет стабилитрон номиналом в 6,3 Вольта на землю. А как вы помните, стабилитрон — это тот же самый диод, но подключается в схемах наоборот. У стабилитрона используется обратная ветвь ВАХ. Если бы стабилитрон был живой, то у нас провод +5VSB не коротил бы на массу. Скорее всего стабилитрон сгорел и PN переход разрушен.

Что происходит при сгорании разных радиодеталей с физической точки зрения? Во-первых, изменяется их сопротивление. У резисторов оно становится бесконечным, или иначе говоря, уходит в обрыв. У конденсаторов оно иногда становится очень маленьким, или иначе говоря, уходит в короткое замыкание. С полупроводниками возможны оба этих варианта, как короткое замыкание, так и обрыв.

В нашем случае мы можем проверить это только одним способом, выпаяв одну или сразу обе ножки стабилитрона, как наиболее вероятного виновника короткого замыкания. Далее будем проверять пропало ли короткое замыкание между дежуркой и массой или нет. Почему так происходит?

Вспоминаем простые подсказки:

1)При последовательном соединении работает правило больше большего, иначе говоря, общее сопротивление цепи больше, чем сопротивление большего из резисторов.

2)При параллельном же соединении работает обратное правило, меньше меньшего, иначе говоря итоговое сопротивление будет меньше чем сопротивление резистора меньшего из номиналов.

Можете взять произвольные значения сопротивлений резисторов, самостоятельно посчитать и убедиться в этом. Попробуем логически поразмыслить, если у нас одно из сопротивлений параллельно подключенных радиодеталей будет равно нулю, какие показания мы увидим на экране мультиметра ? Правильно, тоже равное нулю…

И до тех пор пока мы не устраним это короткое замыкание путем выпаивания одной из ножек детали, которую мы считаем проблемной, мы не сможем определить, в какой детали у нас короткое замыкание. Дело все в том, что при звуковой прозвонке, ВСЕ детали параллельно соединенные с деталью находящейся в коротком замыкании, будут у нас звониться накоротко с общим проводом!

Пробуем выпаять стабилитрон. Как только я к нему прикоснулся, он развалился надвое. Без комментариев…

Дело не в стабилитроне

Проверяем, устранилось ли у нас короткое замыкание по цепям дежурки и массы, либо нет. Действительно, короткое замыкание пропало. Я сходил в радиомагазин за новым стабилитроном и запаял его. Включаю блок питания, и… вижу как мой новый, только что купленный стабилитрон испускает волшебный дым)…

И тут я сразу вспомнил одно из главных правил ремонтника:

Если что-то сгорело, найди сначала причину этого, а только затем меняй деталь на новую или рискуешь получить еще одну сгоревшую деталь.

Ругаясь про себя матом, перекусываю сгоревший стабилитрон бокорезами и снова включаю блок питания.

Так и есть, дежурка завышена: 8,5 Вольт. В голове крутится главный вопрос: «Жив ли еще ШИМ контроллер, или я его уже благополучно спалил?». Скачиваю даташит на микросхему и вижу предельное напряжение питания для ШИМ контроллера, равное 16 Вольтам. Уфф, вроде должно пронести…

Проверяем конденсаторы

Начинаю гуглить по моей проблеме на спец сайтах, посвященных ремонту БП ATX. И конечно же, проблема завышенного напряжения дежурки оказывается в банальном увеличении ESR электролитических конденсаторов в цепях дежурки. Ищем эти конденсаторы на схеме и проверяем их.

Вспоминаю о своем собранном приборе ESR метре

Самое время проверить, на что он способен.

Проверяю первый конденсатор в цепи дежурки.

ESR в пределах нормы.

Находим виновника проблемы

Жду, когда на экране мультиметра появится какое-либо значение, но ничего не поменялось.

Понимаю, что виновник, или по крайней мере один из виновников проблемы найден. Перепаиваю конденсатор на точно такой же, по номиналу и рабочему напряжению, взятый с донорской платы блока питания. Здесь хочу остановиться подробнее:

Если вы решили поставить в блок питания ATX электролитический конденсатор не с донора, а новый, из магазина, обязательно покупайте LOW ESR конденсаторы, а не обычные. Обычные конденсаторы плохо работают в высокочастотных цепях, а в блоке питания, как раз именно такие цепи.

Итак, я включаю блок питания и снова замеряю напряжение на дежурке. Наученный горьким опытом уже не тороплюсь ставить новый защитный стабилитрон и замеряю напряжение на дежурке, относительно земли. Напряжение 12 вольт и раздается высокочастотный свист.

Снова сажусь гуглить по проблеме завышенного напряжения на дежурке, и на сайте rom.by, посвященном как ремонту БП ATX и материнских плат так и вообще всего компьютерного железа. Нахожу свою неисправность поиском в типичных неисправностях данного блока питания. Рекомендуют заменить конденсатор емкостью 10 мкФ.

Замеряю ESR на конденсаторе…. Жопа.

Результат, как и в первом случае: прибор зашкаливает. Некоторые говорят, мол зачем собирать какие-то приборы, типа вздувшиеся нерабочие конденсаторы итак видно — они припухшие, или вскрывшиеся розочкой

Да, я согласен с этим. Но это касается только конденсаторов большого номинала. Конденсаторы относительно небольших номиналов не вздуваются. В их верхней части нет насечек по которым они могли бы раскрыться. Поэтому их просто невозможно определить на работоспособность визуально. Остается только менять их на заведомо рабочие.

Итак, перебрав свои платы был найден и второй нужный мне конденсатор на одной из плат доноров. На всякий случай было измерено его ESR. Оно оказалось в норме. После впаивания второго конденсатора в плату, включаю блок питания клавишным выключателем и измеряю дежурное напряжение. То, что и требовалось, 5,02 вольта… Ура!

Измеряю все остальные напряжения на разъеме блока питания. Все соответствуют норме. Отклонения рабочих напряжений менее 5%. Осталось впаять стабилитрон на 6,3 Вольта. Долго думал, почему стабилитрон именно на 6,3 Вольта, когда напряжение дежурки равно +5 Вольт? Логичнее было бы поставить на 5,5 вольт или аналогичный, если бы он стоял для стабилизации напряжения на дежурке. Скорее всего, этот стабилитрон стоит здесь как защитный, для того, чтобы в случае повышения напряжения на дежурке, выше 6,3 Вольт, он сгорел и замкнул накоротко цепь дежурки, отключив тем самым блок питания и сохранив нашу материнскую плату от сгорания при поступлении на нее завышенного напряжения через дежурку.

Вторая функция этого стабилитрона, видать, защита ШИМ контроллера от поступления на него завышенного напряжения. Так как дежурка соединена с питанием микросхемы через достаточно низкоомный резистор, поэтому на 20 ножку питания микросхемы ШИМ поступает почти то же самое напряжение, что и присутствует у нас на дежурке.

Заключение

Итак, какие можно сделать выводы из этого ремонта:

1)Все параллельно подключенные детали при измерении влияют друг на друга. Их значения активных сопротивлений считаются по правилу параллельного соединения резисторов. В случае короткого замыкания на одной из параллельно подключенных радиодеталей, такое же короткое замыкание будет на всех остальных деталях, которые подключены параллельно этой.

2)Для выявления неисправных конденсаторов одного визуального осмотра мало и необходимо либо менять все неисправные электролитические конденсаторы в цепях проблемного узла устройства на заведомо рабочие, либо отбраковывать путем измерения прибором ESR-метром.

3)Найдя какую либо сгоревшую деталь, не торопимся менять её на новую, а ищем причину которая привела к её сгоранию, иначе мы рискуем получить еще одну сгоревшую деталь.

Как отремонтировать импульсный блок питания

Импульсные источники питания (ИИП, ИБП) имеют множество преимуществ перед традиционными. Но за легкость и компактность надо платить усложненной схемотехникой и неизбежным снижением надежности. Если импульсник вышел из строя, его можно попытаться восстановить. Во многих случаях ремонт неработающего импульсного блока питания можно выполнить самостоятельно.

Коротко об устройстве

По сравнению с обычным БП, импульсник имеет достаточно сложную схемотехнику. Сетевое напряжение проходит через фильтр, выпрямляется и сглаживается. Постоянное напряжение поступает на инвертор, где из него транзисторными ключами «нарезаются» импульсы амплитудой около 300 вольт и частотой в несколько килогерц или десятков килогерц. Ключи управляются специальной схемой, выполненной в виде генератора.

Если источник нерегулируемый и нестабилизированный, то генератор просто формирует импульсы определенной частоты. Если нужна стабилизация и регулировка выходного напряжения, это делается способом широтно-импульсной модуляции (PWR, ШИМ). Импульсы следуют с постоянной частотой, а напряжение регулируется путем изменения их длины. Тем же способом можно ограничивать выходной ток, а также выполнить защиту от перегрузки или КЗ. С этой целью предусмотрены цепи регулировки (обратной связи) – постоянные или с возможностью оперативной настройки.

Преобразованные во вторичную обмотку импульсы выпрямляются обычным способом, проходят через сглаживающий фильтр и подаются потребителю. За счет высокой частоты преобразования, габариты импульсного трансформатора невелики. Также невелика емкость (и размеры) сглаживающих конденсаторов в выходном фильтре – за счет этого и получается выигрыш импульсника в массогабаритных показателях.

С чего начать как найти нужную схему

Самый лучший вариант ремонта – если имеется схема на конкретный блок питания. На самом деле все несколько сложнее. Производители не прикладывают к документации на блоки питания принципиальных схем. Приходится их искать в интернете. Проблема в том, что даже известные изготовители не проявляют энтузиазма в выкладывании напоказ своих разработок, а небольшие фирмы из Юго-Восточной Азии вообще не имеют своих сайтов. Приходится собирать по всей сети то, что нашли и выложили энтузиасты. И если для компьютерных блоков питания схему найти относительно просто, то для импульсников, предназначенных, например, для питания LED-лент, дело обстоит сложнее.

Так, для блока питания SKS-320 при запросе схемы известная поисковая система выдает только одну адекватную картинку (явно нарисованную добровольцем из Китая). На примере этого устройства далее и будет описан алгоритм поиска неисправности.

Для других источников схемы может не найтись вовсе. В таком случае лучший выход – срисовать схему с платы самостоятельно. Это требует определенной квалификации – надо, как минимум, знать, как выглядят электронные компоненты, а также приблизительно представлять ожидаемый результат. Для этого надо знать, по какой схемотехнике выполняются блоки питания. В целях облегчения работы можно на плате пометить маркером дорожки питания и пронумеровать элементы (если они уже не пронумерованы).

Другой путь – найти подобную схему, которая может полностью и не совпасть с реальным блоком, но это лучше, чем ничего.

Импульсный блок питания – подборка схем для самостоятельного изготовления

Основные неисправности импульсного блока питания

Внешние проявления неисправности могут быть такими:

• посторонний шум, запах дыма, горелой изоляции при включении (на холостом ходу или под нагрузкой);
• импульсный блок питания при включении не запускается – нет индикации включения, отсутствует выходное напряжение (или все напряжения);
• отсутствует одно из выходных напряжений (если у БП есть несколько каналов);
• нестабильное выходное напряжение;
• повышенное или пониженное напряжение на выходе.

Отдельно надо выделить неисправность, когда не включается вентилятор у блока с принудительным охлаждением. Сама по себе проблема на работоспособность не влияет, но в ближайшем будущем это может привести к перегреву и поломке.

Если наблюдается первая по списку проблема, блок питания надо немедленно обесточить и до устранения неисправности в сеть 220 вольт не включать.

Как можно проверить ИБП

Если есть сомнения, можно проверить работу ИБП. Для этого его надо включить под нагрузкой – некоторые источники на холостом ходу просто не запускаются. В качестве эквивалента можно применить автомобильные лампочки, если блок рассчитан на выходное напряжение 12 вольт, или другие лампочки накаливания, соединяя их последовательно и параллельно для создания требуемой нагрузки. Если подходящих ламп нет, можно составить нагрузку из резисторов необходимого сопротивления и потребной мощности.

Для простой проверки работоспособности ток через лампы должен быть хотя бы 5..10% от номинала ИБП. Если источник с принудительным охлаждением, надо нагрузить его так, чтобы ток составил не менее половины максимально допустимого (а лучше – ближе к верхнему пределу). Это нужно, чтобы заставить сработать реле температуры для проверки включения вентилятора.

Методика ремонта блоков питания

Те, кто занимается восстановлением работоспособности электронной техники, знают, что 90+ процентов ремонта сводится к поиску неисправности. Замена найденного вышедшего из строя элемента в большинстве случаев занимает немного времени и не требует особых навыков.

Второй момент – у импульсников одного типа бывают конструктивные слабые места, ведущие к характерным проблемам, но в целом поиск неисправности – процесс творческий, и пошаговую в буквальном смысле инструкцию дать невозможно. Но привести общую методику поиска вполне реально, хотя надо понимать, что она ничего не стоит без достаточной квалификации и наличия приборов. Как минимум, потребуются мультиметр и осциллограф.

Визуально можно лишь определить вздувшиеся и потекшие оксидные конденсаторы. Даже если при осмотре видны обугленные элементы, их замена может ничего не дать – причиной выгорания могут быть другие комплектующие.

Поиск неисправности

Диагностирование неисправного устройства надо начать с анализа. Для первых прикидок достаточно знания структурной схемы БП и внешнего проявления неисправности.

Если при включении ИБП совсем не подает признаков жизни (не нагревается, нет индикации напряжения, не слышен едва уловимый писк, нет выходного напряжения) или его выходное напряжение меньше номинального, то первое, что надо проверить – исправность предохранителя (поз.1 на рисунке). Если он в порядке, надо проверить уровень напряжения на конденсаторе С5 (поз. 2, точка 1 на схеме). На нем должно быть около 300 вольт. Если напряжение отсутствует, можно предположить неисправность высоковольтного выпрямителя. Но сначала надо убедиться, что до него доходит ~220 вольт. Если нет – надо искать, где оно исчезает.

Дальше надо проверить работу ШИМ контроллера. В данном случае он реализован на микросхеме TL494 (поз.3). Функционал и нумерация ее выводов сведены в таблицу.

Осциллографом надо проверить, что на выходах 8,11 микросхемы присутствуют противофазные импульсы. Если их нет, надо проверить наличие напряжения питания на выводе 12 (поз.4) TL494.

При его отсутствии, надо найти причину потери. Если питание есть, а импульсов нет, надо проверить обвязку микросхемы.

При наличии генерации надо осциллографом убедиться в наличии импульсов на первичной обмотке трансформатора Т1 (точки 3,4 на рисунке). Их амплитуда должна быть около 150 вольт. Если нет – надо проверить исправность конденсаторов делителя С5, С6. Для этого очень полезен ESR-метр.

Если у одного или обоих конденсаторов низкое качество изоляции, их надо заменить. Если ESR-метра нет, можно замерить напряжение в точке 2. Там должно быть около 150 вольт – половина от напряжения в точке 1. Если оно значительно отличается, это тоже говорит о неисправности одной или двух емкостей. Если там все в порядке, проверяется исправность транзисторов Q4, Q5 (поз.5), трансформатора Т2 (поз.7), транзисторов Q1, Q2 (поз.6), а также всех диодов в схеме драйвера и выходного каскада инвертора.

Если все в порядке, и импульсы на первичной обмотке есть, а на вторичной отсутствуют, надо проверить трансформатор T1 (поз.8), вызвонив целостность всех обмоток.

Если на вторичной обмотке импульсы присутствуют, надо проверить элементы выпрямителя – сборку вторичного выпрямителя D3 (поз.9). Если она неисправна полностью, то выходного напряжения не будет. Если вышел из строя только один диод – на выходе будет меньшее напряжение.

Также причиной повышенного и пониженного напряжения может быть неисправность цепей обратной связи. На схеме ОС по напряжению выполнена на операционном усилителе U1. На плате нет ничего похожего на ОУ, следовательно, имеется небольшое несоответствие модификации блока питания и найденной схемы. К этому надо быть готовым, а справляться с такой ситуацией надо самостоятельно, разобравшись в особенностях схемотехники. ОС по току организована через дроссель L1 (поз.10) и шунт 680 Ом. Измерением температуры на этом дросселе организована автоматика включения вентилятора, датчик установлен в непосредственной близости к дросселю. Проверить включение кулера при отсутствии соответствующей нагрузки, можно нагревом датчика с помощью, например, фена. Если вентилятор не запускается, надо искать неисправность.

Схема и сборка самодельного блока питания с регулировкой напряжения и тока

Если выходное напряжение нестабильно – пожалуй, это самый сложный случай. Это значит, что присутствует «мерцающая» неисправность, которую отловить нелегко. Можно попробовать следующие действия:

• осмотреть плату под увеличением на предмет плохих паек и микротрещин;
• пропаять все соединения заново;
• деревянной палочкой пошевелить поочередно все элементы, наблюдая за реакцией выходного напряжения;
• проверить конденсаторы выходного фильтра С15, С16 (поз.11).

Если все напряжения, кроме одного присутствуют, значит в целом ИБП исправен. Надо проверить детали вторичного выпрямителя соответствующего канала (диодную сборку, конденсаторы фильтра и т.д.). Если они исправны, надо вызвонить соответствующую обмотку импульсного трансформатора. У изучаемого блока выходное напряжение одно, но есть канал вспомогательного напряжения (для вентилятора и питания драйвера ключей). По нему также можно судить об исправности блока питания.

Для других ИБП указанный алгоритм поиска также применим с поправкой на конкретную схему. А вообще причиной неисправности может быть абсолютно любой элемент. Вопрос его нахождения лежит в сфере квалификации мастера, его опыта и немного в области удачи.

Устранение неисправности

Найденная неисправная деталь выпаивается и заменяется другой – точно такой же или аналогом. Если это силовой элемент, установленный на радиаторе, надо уделить внимание правильности крепления на теплоотводе — восстановить наличие теплопроводной пасты и, при необходимости, изолирующей пластины (слюдяной или из упругого материала).

Намоточные элементы выходят из строя нечасто, их лучше заменить аналогом из блока-донора. Если донора нет, неисправный узел можно попытаться починить:

• разобрать дроссель или трансформатор;
• последовательно смотать обмотки, считая витки;
• замерить толщину каждого провода штангенциркулем или другим инструментом;
• подобрать такой же провод по сечению (если взять больший диаметр, обмотка может не уместиться, если меньший – может перегреться при работе);
• намотать обмотку (или несколько) заново.

При намотке надо соблюдать аккуратность, мотать виток к витку, не допуская образования петель и узелков. Отдельное внимание надо уделить межобмоточной изоляции трансформатора.

Если штатные прокладки между обмотками аккуратно снять не удалось, их можно выполнить тонкой фторопластовой лентой. Проблемы могут быть при разборке сердечника. Обычно он склеен из двух половин, и аккуратно разобрать не всегда получается – феррит разлетается на несколько частей.

Ничего страшного – склеенный заново сердечник работает не хуже цельного. Не надо только накладывать толстый слой клея, чтобы избежать немагнитных зазоров и следить, чтобы при разборке не образовалось слишком мелких осколков, которые склеить не получится. Но в целом надо осознавать, что шансы на успешный ремонт импульсного трансформатора невысоки.

Когда лучше обратиться в сервис

Если нет минимально необходимого приборного парка, лучше обратиться в специализированную организацию, которая занимается ремонтом импульсных источников питания. Без минимума приборов затея в 99% случаев обречена на провал. Также не стоит надеяться отремонтировать устройство при отсутствии схемы (хоть в каком-либо виде) и при недостаточной квалификации. Нет большого смысла браться за ремонт (да и нести в сервис) и в ситуации, когда часть элементов выгорело. Их можно заменить, но вот изоляционные свойства участка платы, покрытого сажей, будут далеки от заявленных производителем, и новой неисправности долго ждать не придется.

Для наглядности рекомендуем серию тематических видеороликов.

А в целом, ремонт импульсников — дело неблагодарное и не очень рентабельное. Не так они и дорого стоят, чтобы затевать кропотливый поиск неисправности. Но если другого выхода нет или сам процесс доставляет удовольствие, то материалы обзора окажутся полезными.

Инженер-электроник. Работаю в мастерской по ремонту бытовых приборов. Увлекаюсь схемотехникой.