Стабилизатор
Стабилизатор можно считать самым главным модулем блока питания. В этом устройстве применяются интегральные схемы, что говорит о его некоторой интеллектуальности. Стабилизатор состоит из каналов, каждый из которых обрабатывает конкретное напряжение и контролирует его.
Поскольку стабилизатор основан на схеме, работающей по принципу широтно-импульсного (ШИМ) генератора, то в идеале для диагностики микросхемы требуется наличие осциллографа. Кроме того, необходимо иметь дополнительное устройство, способное выдавать необходимое напряжение.
Если осциллографа у вас нет, то можно воспользоваться способом, который безошибочно определяет неисправность микросхемы. Как правило, в роли стабилизатора выступает микросхема TL494 (или ее аналоги), имеющая 14 выводов, каждый из которых представляет нужное напряжение определенной характеристики (рис.4)
Рисунок 4 - Стабилизатор (микросхема)
Суть способа заключается в проверке стабилизатора, который находится внутри микросхемы. Для этого на двенадцатую ножку подайте постоянное напряжение от +9 до +12 В, а на седьмую – от –9 до –12 В (при этом отключите блок питания от сети). Напряжение на четырнадцатой ножке микросхемы должно быть +5 В. Если отклонение от этого значения достаточно сильное (более 0,5 В), то внутренний стабилизатор микросхемы неисправен. В этом случае придется заменить микросхему.
Детальную проверку компонентов блока питания можно производить как с помощью цифровых мультиметров, так и аналоговых (стрелочных). Рассмотрим проверку типовых элементов источника питания.
Диоды
Проверку полупроводниковых диодов стрелочным прибором следует проводить, включив прибор для измерения сопротивлений, начиная с наиболее нижнего предела (установить переключатель в положение xl). При этом измеряют сопротивления диода в прямом и обратном направлениях. В случае исправного диода прибор покажет небольшое сопротивление (несколько сотен ом) для прямого смещения диода, в обрат-ном — бесконечно большое сопротивление (разрыв). Для неисправного диода прямое и обратное направления мало чем различаются.
При проверке цифровым мультиметом прибор переводят в режим тестирования (иначе, в режиме измерения сопротивления в прямом и обратном направлениях диод покажет разрыв).
Если диод исправен, то на цифровом табло отображается напряжение р-n перехода, в прямом направлении для кремниевых диодов это напряжение 0,5...0,8 В, для германиевых 0,2...0,4 В, в обратном направлении — разрыв.
Транзисторы
Учитывая, что транзистор имеет два р-n перехода, при тестировании транзисторов подвергаются проверке оба перехода, в остальном проверка аналогична проверке диодов.
Проверку удобно проводить, измеряя сопротивления переходов относительно базового вывода, приставив один из электродов прибора к базе измеряемого транзистора. Для маломощных транзисторов при измерении стрелочным прибором оба перехода в прямом направлении имеют достаточно близкие значения (порядка сотен Ом) и в обратном направлении — разрыв.
Дополнительной проверке подвергается переход коллектор-эмиттер, который также должен иметь разрыв. При проверке мощных транзисторов сопротивления переходов в прямом направлении могут быть несколько единиц ом. Цифровой прибор показывает напряжение для прямого направления переходов 0,45...0,9 В.
Для определения структуры и выводов неизвестного транзистора желательно воспользоваться стрелочным прибором. При определении выводов необходимо предварительно убедиться в том, что транзистор исправен. Для этого определяется вывод базы по примерно одинаковым малым сопротивлениям переходов база-эмиттер и база-коллектор в прямом и большим — в обратном направлении.
Полярность щупа прибора, смещающего переходы в прямое направление, определит структуру транзистора: если щуп прибора имеет полярность «-» — значит транзистор имеет структуру p-n-р, а если «+» — то n-p-п. Для определения эмиттерного и коллекторного выводов транзистора щупы прибора подключаются к неизвестным пока выводам транзистора.
Найденный вывод базы через резистор в 1 кОм поочередно подключается к каждому из оставшихся выводов. При этом поочередно измеряется сопротивление переходов коллектор-эмиттер. Вывод, к которому резистор подключен, имеющий наименьшее значение сопротивления перехода определит коллектор транзистора, оставшийся электрод будет эмиттером.
Оптопары
Для проверки оптопар на входную часть (светоизлучающую) подается напряжение от внешнего источника питания. При этом контролируется сопротивление перехода, как правило, коллектор-эмиттер в приемной части. У исправной оптопары сопротивление перехода коллектор-эмиттер значительно меньше при включенном питании (несколько сотен ом), чем при выключенном. Неизменное сопротивление перехода коллектор-эмиттер свидетельствует о неисправности оптопары.
Конденсаторы
Неисправные конденсаторы могут выявляться в процессе внешнего осмотра
неисправного блока питания. Следует обращать внимание на трещины в корпусе, подтеки электролита, коррозию у выводов, нагревание корпуса конденсатора при работе. Неплохой проверкой может быть параллельное подключение к проверяемому заведомо исправного конденсатора. Отсутствие такой информации говорит о необходимости выпаивания подозрительного конденсатора. Прибор, включенный в режим измерения сопротивления, устанавливают в верхний предел. При тестировании проверяют способность конденсатора к процессам заряда и перезаряда. Проверку удобно проводить стрелочным прибором. В процессе заряда стрелка прибора отклоняется к нулевой отметке, а затем возвращается в исходное состояние (бесконечно большого сопротивления). Чем больше емкость конденсатора, тем более длительный процесс заряда. В «утечном» конденсаторе процесс заряда продолжается процессом разряда, т.е. последующим процессом уменьшения сопротивления. Цифровой мультиметр при проверке конденсаторов издает звуковой сигнал. Если сигнала нет, конденсатор не исправен.
Термисторы
В этих резисторах сопротивление значительно изменяется с изменением температуры. Проверку термисторов осуществляют при нормальной температуре и при повышенной.
Повышенной температуры можно добиться нагревая корпус термистора, например, с помощью паяльника. В источниках питания как правило используются термисторы, сопротивление которых при нормальной температуре составляет единицы Ом, с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления, поэтому при нагревании сопротивление исправного термистора должно уменьшаться.
Посмотреть видео:
«Диагностика компьютера (блок питания)»
«Проверка блока питания»
«Технология ремонта блока питания АТХ»
На демонстрационном стенде определить неисправность блока питания, ответить на вопросы – по каким признакам удалось выявить неисправность, в чем причина.
До начала ремонта блока питания ПК необходимо выполнить следующие мероприятия:
-Обеспечить выполнение мер безопасности (БП подключать через разделительный трансформатор);
- Изучить, при наличии, принципиальную схему БП, выделить основные структурные блоки, ознакомится с особенностями конструкции;
- Определить конструктивное размещение основных структурных блоков БП.
- Составить план (алгоритм) поиска неисправностей БП.
Задание 4.3 Разработка алгоритмов поиска неисправностей блока питания
Составить:
Общий вид алгоритма поиска неисправностей в БП.
Алгоритм поиска неисправностей в блоке питания в случаи неотличия выходных напряжений от номинала
Алгоритм поиска неисправностей в блоке питания ПК, в случаи отсутствия некоторых выходных напряжений
Алгоритм поиска неисправностей в блоке питания ПК, в случаи срабатывания защиты блока питания и отсутствия дистанционного управления БП.
При выявлении проблем, связанных с электропитанием, следует помнить, что помимо явных соединений с блоком питания, питающие напряжения через системную плату передаются и на другие компоненты (модули памяти, карты расширения, клавиатура и т.д.). проблемы в блоке питания могут привести к появлению симптомов неисправностей во всех компонентах, а наличие проблем в любом из компонентов компьютерной системы может повлиять на функционирование блока питания.
Задание 4.4 Анализ проблем, вызванных неисправностью блоков питания
Обмен информацией между элементами и узлами ПК происходит путем передачи (приема) нулей и единиц. Эти сигналы хотя и привязаны к питающему напряжению, но находятся в определенных пределах. Можно сказать, единица чуть больше половины питающего напряжения, нуль чуть меньше.
Любые ошибки и зависания ПК при включении питания.
Режим включения питания является самым тяжелым для БП. Большой ток из-за накопления энергий индуктивными (трансформаторы, дроссели) потребителями и конденсаторами, большая нагрузка на цепь +12В из-за больших пусковых токов электродвигателей (вентиляторы, приводы). Идет также процесс стабилизации выходных напряжений БП, уровень пульсации наибольший.
Если в этот момент запустить процессор, т.е. подать сигнал PW_OK, помехи (пульсации) через шину питания приведут к искажению переданных и принятых данных. О ранней подаче сигнала PW_OK может говорить и такой факт, что ПК запускается нормально при нажатии кнопки Reset (сброса) или комбинации клавиш .
2. Спонтанная перезагрузка и периодические зависания ПК во время обычной работы.
Нагрузка по различным цепям не постоянна, что отлично видно по загрузке процессора, естественно, что и выходные напряжения будут изменяться, стабилизатор напряжения хотя и стремиться компенсировать эти изменения, но обладает определенной инерционностью. От величины напряжения питания зависит и происходящие процессы в микросхемах, их быстродействие. Если уровень питающих напряжений выходят за пределы нормы, могут произойти сбои в работе этих элементов, искажение сигналов.
3. Хаотические ошибки четности и другие ошибки памяти.
Один из часто задаваемых вопросов связан с тем, что при каждой проверке памяти, тестирующая программа дает разные сбойные ячейки. Стремление увеличивать объём памяти на единицу объёма привело к понижению напряжения питания, в то же время уменьшение напряжения привело к уменьшению разницы (величины напряжения) между нулем и единицей. А если учитывать еще, что чем ниже напряжение питания, тем сложнее осуществить его фильтрацию, то становится ясно, почему микросхемы памяти так сильно подвержены помехам.
Перезапуск ПК при малейшем снижении напряжения сети.
Чаще всего происходит из-за пропадания сигнала PW_OK в связи с уменьшением выходных напряжений БП. При восстановлении выходных напряжений снова формируется сигнал PW_OK и компьютер начинает работать так, будто его только что включили.
Благодаря быстрому отключению сигнала PW_OK компьютер «не замечает» неполадок в системе питания, поскольку останавливает работу раньше, чем могут появиться ошибки четности и другие проблемы, связанные с неустойчивостью напряжения питания.
В настоящее время разработано достаточно много программных продуктов, позволяющих выполнять тестирование и проводить диагностику аппаратной части персональных компьютеров.
Написать вывод.
Завершить работу, выключить компьютер.