Oprava napájacieho zdroja pre počítač svojpomocne

V dnešnom svete je vývoj a zastarávanie komponentov osobných počítačov veľmi rýchly. Jedna z hlavných súčastí PC - napájací zdroj formátu ATX - je zároveň prakticky za posledných 15 rokov nezmenil svoj dizajn.

Preto napájanie ultramoderného herného počítača a starého kancelárskeho počítača funguje na rovnakom princípe a má spoločné techniky riešenia problémov.

Typický obvod napájania ATX je znázornený na obrázku. Konštrukčne ide o klasický pulzný blok na PWM ovládači TL494, spúšťaný signálom PS-ON (Power Switch On) zo základnej dosky. Po zvyšok času, kým nie je kolík PS-ON vytiahnutý k zemi, je aktívny iba pohotovostný zdroj s +5 V na výstupe.

Zvážte štruktúru napájacieho zdroja ATX podrobnejšie. Jeho prvým prvkom je
sieťový usmerňovač:

Jeho úlohou je premieňať striedavý prúd zo siete na jednosmerný na napájanie PWM regulátora a záložného zdroja. Štrukturálne pozostáva z nasledujúcich prvkov:

• Poistka F1 chráni elektroinštaláciu a samotné napájanie pred preťažením v prípade poruchy PSU, čo vedie k prudkému zvýšeniu spotreby prúdu a v dôsledku toho ku kritickému zvýšeniu teploty, ktoré môže viesť k požiaru.
• V "neutrálnom" obvode je inštalovaný ochranný termistor, ktorý znižuje prúdový ráz pri pripojení PSU k sieti.
• Ďalej je nainštalovaný hlukový filter pozostávajúci z niekoľkých tlmiviek (L1, L2), kondenzátory (C1, C2, C3, C4) a tlmivka s protivinutím Tr1. Potreba takéhoto filtra je spôsobená značnou úrovňou rušenia, ktoré impulzná jednotka prenáša do napájacej siete – toto rušenie nezachytia len televízne a rozhlasové prijímače, ale v niektorých prípadoch môže viesť k poruche citlivých zariadení.
• Za filtrom je inštalovaný diódový mostík, ktorý premieňa striedavý prúd na pulzujúci jednosmerný prúd. Vlnenie vyhladzuje kapacitno-indukčný filter.

Ďalej je do riadiacich obvodov PWM regulátora a záložného zdroja privádzané konštantné napätie, ktoré je prítomné po celý čas, kým je zdroj ATX pripojený do zásuvky.

Pohotovostný zdroj napájania - Jedná sa o nízkoenergetický nezávislý pulzný menič založený na tranzistore T11, ktorý generuje impulzy cez izolačný transformátor a polvlnový usmerňovač na dióde D24, napájajúci nízkoenergetický integrovaný regulátor napätia na čipe 7805. obvod je, ako sa hovorí, časom overený, jeho významnou nevýhodou je vysoký pokles napätia na stabilizátore 7805, čo vedie k prehriatiu pri veľkom zaťažení. Z tohto dôvodu môže poškodenie v obvodoch napájaných z pohotovostného zdroja viesť k jeho poruche a následnej nemožnosti zapnúť počítač.

Základom pulzného meniča je PWM regulátor. Táto skratka už bola niekoľkokrát spomenutá, no nie rozlúštená. PWM je modulácia šírky impulzov, to znamená zmena trvania napäťových impulzov pri ich konštantnej amplitúde a frekvencii. Úlohou bloku PWM, založeného na špecializovanom mikroobvode TL494 alebo jeho funkčných analógoch, je previesť konštantné napätie na impulzy príslušnej frekvencie, ktoré sú po izolačnom transformátore vyhladené výstupnými filtrami.Stabilizácia napätia na výstupe meniča impulzov sa vykonáva úpravou trvania impulzov generovaných regulátorom PWM.

Dôležitou výhodou takéhoto obvodu na konverziu napätia je tiež schopnosť pracovať s frekvenciami oveľa vyššími ako 50 Hz siete. Čím vyššia je frekvencia prúdu, tým menšie sú potrebné rozmery jadra transformátora a počet závitov vinutia. Preto sú spínané zdroje oveľa kompaktnejšie a ľahšie ako klasické obvody so vstupným znižovacím transformátorom.

Obvod založený na tranzistore T9 a po ňom nasledujúcich stupňoch je zodpovedný za zapnutie napájacieho zdroja ATX. V momente pripojenia napájacieho zdroja do siete je na bázu tranzistora cez prúdový obmedzovací odpor R58 privedené napätie 5V z výstupu pohotovostného zdroja, v momente uzatvorenia vodiča PS-ON. k zemi, obvod spustí regulátor TL494 PWM. V tomto prípade výpadok záložného zdroja povedie k neistote fungovania obvodu spúšťania napájacieho zdroja a pravdepodobnej poruche zapnutia, ako už bolo uvedené.

Hlavnú záťaž nesú koncové stupne meniča. V prvom rade ide o spínacie tranzistory T2 a T4, ktoré sú inštalované na hliníkových radiátoroch. No pri vysokej záťaži môže byť ich ohrev aj pri pasívnom chladení kritický, preto sú zdroje navyše vybavené odťahovým ventilátorom. Ak zlyhá alebo je veľmi prašný, výrazne sa zvyšuje pravdepodobnosť prehriatia koncového stupňa.

Moderné napájacie zdroje čoraz viac využívajú výkonné MOSFET spínače namiesto bipolárnych tranzistorov, a to z dôvodu výrazne nižšieho odporu v otvorenom stave, poskytujúceho vyššiu účinnosť meniča a teda menej náročné chladenie.

Video o napájacej jednotke počítača, jeho diagnostike a oprave

Pôvodne štandardné počítačové napájacie zdroje ATX používali na pripojenie k základnej doske 20-kolíkový konektor (ATX 20-pin). Teraz ho možno nájsť iba na zastaranom zariadení. Následne nárast výkonu osobných počítačov a tým aj ich spotreby energie viedol k použitiu ďalších 4-pinových konektorov (4-kolíkový). Následne sa 20-pinový a 4-pinový konektor konštrukčne spojil do jedného 24-pinového konektora a pri mnohých zdrojoch sa dala časť konektora s prídavnými kontaktmi oddeliť kvôli kompatibilite so starými základnými doskami.

Priradenie pinov konektorov je štandardizované vo formáte ATX nasledovne podľa obrázku (pojem „riadené“ označuje tie piny, na ktorých sa napätie objaví len pri zapnutom PC a sú stabilizované PWM radičom):

Jednou z dôležitých súčastí moderného osobného počítača je napájací zdroj (PSU). Ak nie je napájanie, počítač nebude fungovať.

Na druhej strane, ak napájací zdroj produkuje napätie, ktoré je mimo povoleného rozsahu, môže to spôsobiť zlyhanie dôležitých a drahých komponentov.

V takejto jednotke sa pomocou meniča premieňa usmernené sieťové napätie na vysokofrekvenčné striedavé napätie, z ktorého sa tvorí nízke napätie potrebné pre chod počítača.

Napájací obvod ATX pozostáva z 2 uzlov - usmerňovača sieťového napätia a meniča napätia pre počítač.

Sieťový usmerňovač je mostíkový obvod s kapacitným filtrom. Na výstupe zariadenia sa vytvára konštantné napätie 260 až 340 V.

Hlavné prvky v kompozícii menič napätia sú:

• menič, ktorý premieňa jednosmerné napätie na striedavé;
• vysokofrekvenčný transformátor pracujúci pri frekvencii 60 kHz;
• nízkonapäťové usmerňovače s filtrami;
• ovládacie zariadenie.

Okrem toho obsahuje prevodník napájací zdroj v pohotovostnom režime, kľúčové zosilňovače riadiaceho signálu tranzistorov, ochranné a stabilizačné obvody a ďalšie prvky.

Príčiny porúch v napájacom zdroji môžu byť:

• prepätia a kolísanie sieťového napätia;
• nekvalitná výroba produktu;
• prehrievanie v dôsledku slabého výkonu ventilátora.

Poruchy zvyčajne vedú k tomu, že systémová jednotka počítača sa po krátkom čase zastaví alebo sa vypne. V iných prípadoch, napriek prevádzke iných blokov, sa základná doska nespustí.

Pred začatím opráv sa musíte konečne uistiť, že je chybný napájací zdroj. Pritom musíte najprv skontrolujte funkčnosť sieťového kábla a sieťového prepínača. Po uistení sa, že sú v dobrom stave, môžete odpojiť káble a vybrať napájací zdroj z puzdra systémovej jednotky.

Pred opätovným autonómnym zapnutím PSU musíte k nemu pripojiť záťaž. Na to potrebujete odpory, ktoré sú pripojené k príslušným svorkám.

Najprv musíte skontrolovať efekt základnej dosky. Za týmto účelom zatvorte dva kontakty na konektore napájania. Na 20-kolíkovom konektore to bude kolík 14 (kábel, ktorý prenáša signál zapnutia) a kolík 15 (kábel, ktorý sa zhoduje s kolíkom GND). V prípade 24-pinového konektora to budú kolíky 16 a 17.

Po odstránení krytu z napájacieho zdroja z neho musíte okamžite vyčistiť všetok prach pomocou vysávača. Rádiové komponenty často zlyhávajú kvôli prachu, pretože prach, ktorý pokrýva časť silnou vrstvou, spôsobuje prehrievanie takýchto častí.

Ďalším krokom pri riešení problémov je dôkladná kontrola všetkých prvkov. Osobitná pozornosť by sa mala venovať elektrolytickým kondenzátorom. Dôvodom ich rozpadu môže byť ťažký teplotný režim. Zlyhané kondenzátory zvyčajne napučiavajú a unikajú elektrolytom.

Takéto diely sa musia nahradiť novými s rovnakými menovitými hodnotami a prevádzkovým napätím. Niekedy vzhľad kondenzátora neznamená poruchu. Ak podľa nepriamych znakov existuje podozrenie na slabý výkon, môžete kondenzátor skontrolovať pomocou multimetra. Ale na to je potrebné ho odstrániť z okruhu.

Porucha napájania môže byť spôsobená aj poruchou nízkonapäťovej diódy. Na kontrolu je potrebné merať odpor dopredného a spätného prechodu prvkov pomocou multimetra. Na výmenu chybných diód je potrebné použiť rovnaké Schottkyho diódy.

Ďalšou chybou, ktorú možno identifikovať vizuálne, je tvorba prstencových trhlín, ktoré prerušia kontakty. Na odhalenie takýchto defektov je potrebné dôkladne preskúmať dosku plošných spojov. Na odstránenie takýchto chýb je potrebné použiť starostlivé spájkovanie trhlín (na to musíte vedieť, ako spájkovať spájkovačkou).

Rovnakým spôsobom sa kontrolujú odpory, poistky, tlmivky, transformátory.

V prípade prepálenia poistky je možné ju vymeniť za inú alebo opraviť. Napájanie využíva špeciálny prvok so spájkovacími vývodmi. Na opravu chybnej poistky sa odpojí od obvodu. Potom sa kovové poháre zahrejú a vyberú zo sklenenej trubice. Potom vyberte drôt požadovaného priemeru.

Potrebný priemer drôtu pre daný prúd nájdete v tabuľkách. Pre 5A poistku použitú v napájacom obvode ATX bude priemer medeného drôtu 0,175 mm. Potom sa drôt vloží do otvorov poistiek a upevní sa spájkovaním. Opravenú poistku je možné zaspájkovať do obvodu.

Najčastejšie poruchy napájacieho zdroja počítača sú uvedené vyššie.

1. Jedným z najdôležitejších prvkov PC je napájanie, ak zlyhá, počítač prestane fungovať.
2. Počítačový zdroj je pomerne komplikované zariadenie, ale v niektorých prípadoch je možné ho opraviť ručne.