Zasilacz wytwarza więcej woltów niż podano. Naprawa zasilacza komputerowego

Przyjrzeliśmy się, jakie działania podjąć w przypadku zwarcia bezpiecznika w zasilaczu ATX. Oznacza to, że problem leży gdzieś w części wysokiego napięcia i musimy sprawdzić mostek diodowy, tranzystory wyjściowe, tranzystor mocy lub mosfet, w zależności od modelu zasilacza. Jeżeli bezpiecznik jest nienaruszony, możemy spróbować podłączyć przewód zasilający do zasilacza i włączyć go włącznikiem znajdującym się z tyłu zasilacza.

I tu może nas czekać niespodzianka, gdy tylko przekręcimy włącznik, usłyszymy gwizdek o wysokiej częstotliwości, czasem głośny, czasem cichy. Jeśli więc usłyszysz ten gwizdek, nawet nie próbuj podłączać zasilacza do testów do płyty głównej, zestawu ani instalować takiego zasilacza w jednostce systemowej!

Faktem jest, że w obwodach napięcia rezerwowego znajdują się te same kondensatory elektrolityczne, które znamy z ostatniego artykułu, które tracą pojemność po podgrzaniu, a ze starości ich ESR wzrasta (w skrócie ESR) równoważny opór szeregowy . Jednocześnie wizualnie kondensatory te nie mogą w żaden sposób różnić się od działających, zwłaszcza przy małych wartościach.

Faktem jest, że przy małych nominałach producenci bardzo rzadko wykonują nacięcia w górnej części kondensatora elektrolitycznego i nie pęcznieją ani nie otwierają się. Bez pomiaru takiego kondensatora za pomocą specjalnego urządzenia nie można określić jego przydatności do pracy w obwodzie. Chociaż czasami po wylutowaniu widzimy, że szary pasek na kondensatorze, który oznacza minus na korpusie kondensatora, robi się ciemny, prawie czarny od nagrzania. Jak pokazują statystyki napraw, obok takiego kondensatora zawsze znajduje się półprzewodnik mocy, tranzystor wyjściowy, dioda robocza lub mosfet. Wszystkie te części wydzielają ciepło podczas pracy, co ma szkodliwy wpływ na żywotność kondensatorów elektrolitycznych. Myślę, że zbędne byłoby dalsze wyjaśnianie działania tak przyciemnionego kondensatora.

Jeżeli chłodnica zasilacza przestała działać na skutek wyschnięcia smaru i zatkania się kurzem, to najprawdopodobniej taki zasilacz będzie wymagał wymiany prawie WSZYSTKICH kondensatorów elektrolitycznych na nowe ze względu na podwyższoną temperaturę wewnątrz zasilacza. Naprawy będą dość żmudne i nie zawsze wskazane. Poniżej znajduje się jeden z typowych schematów, na których oparte są zasilacze Powerman 300-350 W, można go kliknąć:

Obwód zasilania ATX Powerman

Przyjrzyjmy się, które kondensatory należy wymienić w tym obwodzie w przypadku problemów z pomieszczeniem służbowym:

Dlaczego więc nie możemy podłączyć zasilacza do zestawu w celu przetestowania? Faktem jest, że w obwodach roboczych znajduje się jeden kondensator elektrolityczny (zaznaczony na niebiesko), wraz ze wzrostem ESR, którego napięcie robocze dostarczane przez zasilacz do płyty głównej wzrasta, nawet zanim naciśniemy przycisk zasilania Jednostka systemowa. Innymi słowy, gdy tylko klikniemy wyłącznik kluczykowy na tylnej ściance zasilacza, to napięcie, które powinno wynosić +5 V, trafia do naszego złącza zasilania, fioletowego przewodu 20-pinowego złącza i stamtąd do płyty głównej komputera.

W mojej praktyce zdarzały się przypadki, gdy napięcie czuwania było równe (po usunięciu ochronnej diody Zenera, która była w zwarciu) do +8 woltów, a jednocześnie kontroler PWM był pod napięciem. Na szczęście zasilacz był wysokiej jakości, marki Powerman, a na linii +5VSB znajdowała się ochronna dioda Zenera 6,2 V (jak na schematach pokazano moc wyjściową pomieszczenia roboczego).

Dlaczego dioda Zenera jest ochronna, jak to działa w naszym przypadku? Kiedy nasze napięcie jest mniejsze niż 6,2 V, dioda Zenera nie ma wpływu na działanie obwodu, ale jeśli napięcie wzrośnie powyżej 6,2 V, nasza dioda Zenera ulega zwarciu ( zwarcie) i łączy obwód roboczy z masą. Co nam to daje? Faktem jest, że podłączając panel sterowania do masy, chronimy w ten sposób naszą płytę główną przed dostarczaniem jej tego samego napięcia 8 woltów lub innego wysokiego napięcia przez linię panelu sterowania do płyty głównej i chronimy płytę główną przed przepaleniem.

Ale nie jest to 100% prawdopodobieństwo, że w przypadku problemów z kondensatorami dioda Zenera się przepali; istnieje możliwość, choć niezbyt duża, że ulegnie uszkodzeniu i tym samym nie ochroni naszej płyty głównej. W tanich zasilaczach ta dioda Zenera zwykle po prostu nie jest instalowana. Swoją drogą jeśli widzisz na płytce ślady spalonej PCB to powinieneś wiedzieć, że najprawdopodobniej jakiś półprzewodnik uległ zwarciu i płynął przez niego bardzo duży prąd, taki szczegół jest bardzo często przyczyną (choć czasami zdarza się również, że jest to efekt) awarii.

Gdy napięcie w sterowni powróci do normy, należy wymienić oba kondensatory na wyjściu sterowni. Mogą stać się bezużyteczne ze względu na podanie do nich nadmiernego napięcia, przekraczającego ich napięcie znamionowe. Zwykle istnieją kondensatory o wartości nominalnej 470-1000 mikrofaradów. Jeżeli po wymianie kondensatorów na fioletowym przewodzie względem masy pojawi się napięcie +5 V, można zewrzeć zielony przewód z czarnym, PS-ON i GND, uruchamiając zasilacz bez płyty głównej.

Jeśli chłodnica zacznie się kręcić, to z dużym prawdopodobieństwem oznacza to, że wszystkie napięcia mieszczą się w normalnych granicach, bo nasz zasilacz się uruchomił. Następnym krokiem jest sprawdzenie tego poprzez pomiar napięcia na szarym przewodzie Power Good (PG) względem masy. Jeśli jest tam +5 V, to masz szczęście i pozostaje tylko zmierzyć multimetrem napięcie na 20-pinowym złączu zasilania, aby upewnić się, że żadne z nich nie jest za niskie.

Jak widać z tabeli, tolerancja dla +3,3, +5, +12 woltów wynosi 5%, dla -5, -12 woltów - 10%. Jeśli centrala działa normalnie, ale zasilacz się nie uruchamia, nie mamy Power Good (PG) +5 V, a na szarym przewodzie jest zero V względem masy, to problem był głębszy niż tylko przy panel sterowania. Różne opcje Awarie i diagnostyka w takich przypadkach omówimy w kolejnych artykułach. Życzę wszystkim udanych napraw! AKV był z tobą.

Dali nam więc do naprawy 350-watowy zasilacz Power Man.

Co robimy najpierw? Kontrola zewnętrzna i wewnętrzna. Spójrzmy na „podroby”. Czy są spalone elementy radia? Może płyta jest gdzieś zwęglona, albo kondensator eksplodował, albo śmierdzi spalonym krzemem? Wszystko to bierzemy pod uwagę podczas kontroli. Koniecznie spójrz na bezpiecznik. Jeśli się przepali, wymień go na tymczasową zworkę na mniej więcej taką samą ilość amperów, a następnie zmierz przez dwa przewody sieciowe. Można to zrobić na wtyczce zasilającej przy włączonym przycisku „ON”. NIE powinien być za mały, w przeciwnym razie po włączeniu zasilania sytuacja się powtórzy.

Mierzymy napięcia

Jeśli wszystko jest w porządku, włącz nasze zasilanie do sieci za pomocą kabel internetowy, który jest dołączony do zasilacza, i nie zapomnij o przycisku zasilania, jeśli był wyłączony.

Mój pacjent pokazał 0 woltów na fioletowym przewodzie. Biorę go i podłączam fioletowy przewód do masy. Masa to czarne przewody z napisem COM. COM – skrót od „wspólny”, co oznacza „ogólny”. Istnieją również pewne rodzaje „ziem”:

Gdy tylko dotknąłem ziemi i fioletowego przewodu, mój multimetr wydał skrupulatny dźwięk „ppiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii” i pokazał zera na wyświetlaczu. Zwarcie, zdecydowanie.

No to poszukajmy obwodu dla tego zasilacza. Po przeszukaniu Internetu znalazłem schemat. Ale znalazłem to tylko w Power Man 300 Watt. Nadal będą podobne. Jedyne różnice w schemacie były numer seryjny elementy radiowe na płycie. Jeśli potrafisz analizować płytka drukowana dla zgodności z obwodem, nie będzie to duży problem.

A oto obwód dla Power Mana 300W. Kliknij na niego, aby powiększyć do pełnego rozmiaru.

Szukamy winowajcy

Jak widać na schemacie, moc w trybie gotowości, zwana dalej mocą w trybie gotowości, jest oznaczona jako +5VSB:

Bezpośrednio z niego idzie do masy dioda Zenera o wartości nominalnej 6,3 V. Jak pamiętacie, dioda Zenera jest tą samą diodą, ale w obwodach jest podłączona odwrotnie. Dioda Zenera wykorzystuje odwrotną gałąź charakterystyki prądowo-napięciowej. Gdyby dioda Zenera była pod napięciem, nasz przewód +5VSB nie byłby zwarty do masy. Najprawdopodobniej dioda Zenera jest przepalona i zniszczona.

Co się stanie, gdy z fizycznego punktu widzenia różne komponenty radiowe spalą się? Po pierwsze zmienia się ich opór. W przypadku rezystorów staje się nieskończony, czyli innymi słowy, przechodzi w przerwę. W przypadku kondensatorów czasami staje się bardzo mały lub innymi słowy ulega zwarciu. W przypadku półprzewodników możliwe są obie opcje, zarówno zwarcie, jak i obwód otwarty.

W naszym przypadku możemy to sprawdzić tylko w jeden sposób, wylutowując jedną lub obie nóżki diody Zenera, gdyż jest to najbardziej prawdopodobna przyczyna zwarcia. Następnie sprawdzimy, czy zwarcie między wyłącznikiem pracy a masą zniknęło, czy nie. Dlaczego to się dzieje?

Pamiętajmy o kilku prostych wskazówkach:

1) Kiedy połączenie szeregowe Zasada większego niż większego działa, innymi słowy, całkowity opór obwodu jest większy niż opór większego rezystora.

2) Przy połączeniu równoległym działa zasada odwrotna, mniejsza niż mniejsza, innymi słowy rezystancja końcowa będzie mniejsza niż rezystancja rezystora o mniejszej wartości.

Możesz przyjąć dowolne wartości rezystancji rezystora, obliczyć je samodzielnie i przekonać się sam. Spróbujmy pomyśleć logicznie, jeśli jedna z rezystancji równolegle połączonych elementów radiowych jest równa zeru, jakie odczyty zobaczymy na ekranie multimetru? Zgadza się, również równe zero...

I dopóki nie wyeliminujemy tego zwarcia poprzez wylutowanie jednej z nóżek części, którą uważamy za problematyczną, nie będziemy w stanie określić, w której części mamy zwarcie. Chodzi o to, że podczas testowania audio WSZYSTKIE części podłączone równolegle do części, która jest w zwarciu, zaczną dzwonić na wspólnym przewodzie!

Próbujemy usunąć diodę Zenera. Gdy tylko go dotknąłem, rozpadł się na dwie części. Bez komentarza…

To nie jest dioda Zenera

Sprawdzamy, czy zwarcie w obwodzie roboczym i masowym zostało usunięte, czy nie. Rzeczywiście zwarcie zniknęło. Poszedłem do sklepu radiowego po nową diodę Zenera i ją przylutowałem. Włączam zasilacz i... widzę jak moja nowa, właśnie zakupiona dioda Zenera wydziela magiczny dym)...

I wtedy od razu przypomniałem sobie jedną z głównych zasad mechanika:

Jeśli coś się spali, najpierw znajdź przyczynę, a dopiero potem wymień część na nową, w przeciwnym razie ryzykujesz spaleniem kolejnej części.

Przeklinając pod nosem, obgryzam spaloną diodę Zenera obcinaczami bocznymi i ponownie włączam zasilacz.

Zgadza się, obciążenie jest zbyt wysokie: 8,5 wolta. Kręci mi się w głowie główne pytanie: „Czy kontroler PWM jeszcze żyje, czy już go spaliłem?” Pobieram arkusz danych mikroukładu i widzę maksymalne napięcie zasilania kontrolera PWM, równe 16 woltów. Uff, wygląda na to, że powinno przejść...

Sprawdzanie kondensatorów

Zaczynam googlować na temat mojego problemu na specjalnych stronach poświęconych naprawie zasilaczy ATX. I oczywiście problem zawyżonego napięcia w trybie gotowości okazuje się banalnym wzrostem ESR kondensatorów elektrolitycznych w obwodach gotowości. Szukamy tych kondensatorów na schemacie i sprawdzamy je.

Pamiętam mój zmontowany miernik ESR

Czas sprawdzić na co go stać.

Sprawdzam pierwszy kondensator w obwodzie roboczym.

ESR mieści się w granicach normy.

Znalezienie winowajcy problemu

Sprawdzam to drugie

Czekam, aż na ekranie multimetru pojawi się wartość, ale nic się nie zmienia.

Rozumiem, że winowajca, a przynajmniej jeden z winowajców problemu został znaleziony. Przelutowuję kondensator na dokładnie taki sam pod względem wartości nominalnej i napięcia roboczego, pobrany z płytki zasilacza dawcy. Chcę bardziej szczegółowo omówić tutaj:

Jeśli zdecydujesz się na włożenie kondensatora elektrolitycznego do zasilacza ATX nie od dawcy, a nowy ze sklepu, koniecznie kup kondensatory LOW ESR, a nie zwykłe.Konwencjonalne kondensatory nie sprawdzają się dobrze w obwodach wysokiej częstotliwości, ale w zasilaczu są to właśnie obwody.

Włączam więc zasilanie i ponownie mierzę napięcie w sterowni. Dowiedziawszy się z gorzkich doświadczeń, nie spieszę się już z instalacją nowej ochronnej diody Zenera i pomiarem napięcia w sterowni względem masy. Napięcie wynosi 12 woltów i słychać gwizdek o wysokiej częstotliwości.

Znowu siadam do googlowania problemu przepięć w dyżurce i na stronie internetowej rom.by, poświęconej naprawie zarówno zasilaczy ATX jak i płyt głównych i wszystkiego w ogóle sprzęt komputerowy. Swoją usterkę znajduję wyszukując typowe usterki tego zasilacza. Zaleca się wymianę kondensatora na pojemność 10 µF.

Pomiar ESR na kondensatorze.... Tyłek.

Wynik jest taki sam jak w pierwszym przypadku: urządzenie wypada poza skalę. Niektórzy mówią, po co zbierać niektóre urządzenia, jak np. spuchnięte niedziałające kondensatory, widać, że są spuchnięte, albo otworzyły się jak róża

Tak, zgadzam się z tym. Ale dotyczy to tylko dużych kondensatorów. Kondensatory o stosunkowo małych wartościach nie pęcznieją. W ich górnej części nie ma wycięć, przez które można by je otworzyć. Dlatego po prostu niemożliwe jest wizualne określenie ich wydajności. Pozostaje tylko zastąpić je tymi, o których wiadomo, że działają.

Tak więc, po przejrzeniu płytek, znalazłem drugi kondensator, którego potrzebowałem, na jednej z płytek dawcy. Na wszelki wypadek zmierzono jego ESR. Okazało się, że to normalne. Po wlutowaniu drugiego kondensatora do płytki włączam zasilanie stacyjką i mierzę napięcie w trybie czuwania. Dokładnie to, czego potrzebowaliśmy, 5,02 V... Hurra!

Wszystkie pozostałe napięcia mierzę na złączu zasilacza. Wszystko odpowiada normie. Odchylenia napięcia roboczego są mniejsze niż 5%. Pozostaje przylutować diodę Zenera o napięciu 6,3 V. Długo myślałem, dlaczego dioda Zenera ma napięcie 6,3 V, gdy napięcie robocze wynosi +5 V? Bardziej logiczne byłoby ustawienie go na napięcie 5,5 V lub podobne, gdyby miało ono służyć do stabilizacji napięcia w pomieszczeniu służbowym. Najprawdopodobniej ta dioda Zenera jest tutaj umieszczona jako ochronna, więc jeśli napięcie na panelu sterowania wzrośnie powyżej 6,3 V, przepali się i spowoduje zwarcie obwodu panelu sterowania, wyłączając w ten sposób zasilanie i oszczędzając nasze płyta główna przed przepaleniem po wejściu w stan przepięcia przez sterownię.

Drugą funkcją tej diody Zenera jest najwyraźniej ochrona kontrolera PWM przed otrzymaniem zbyt dużego napięcia. Ponieważ sterownia jest podłączona do zasilania mikroukładu za pomocą rezystora o dość niskiej rezystancji, prawie takie samo napięcie jest dostarczane do styku 20 mikroukładu PWM, który jest obecny w naszej sterowni.

Wniosek

Jakie więc wnioski można wyciągnąć z tej naprawy:

1) Wszystkie połączone równolegle części wpływają na siebie podczas pomiaru. Ich wartości rezystancji czynnej obliczane są zgodnie z zasadą równoległego łączenia rezystorów. W przypadku zwarcia na jednym z połączonych równolegle komponentów radiowych, to samo zwarcie wystąpi na wszystkich pozostałych częściach podłączonych równolegle do tego.

2) Aby zidentyfikować wadliwe kondensatory jednego oględziny jest mały i należy albo wymienić wszystkie wadliwe kondensatory elektrolityczne w obwodach problematycznej jednostki urządzenia na znane działające, albo odrzucić je, mierząc je miernikiem ESR.

3) Po znalezieniu spalonej części nie spieszmy się z wymianą jej na nową, ale szukamy przyczyny, która doprowadziła do jej spalenia, w przeciwnym razie ryzykujemy kolejną spaloną część.

Zasilacz dość często ulega awarii, zwłaszcza w przypadku jednostek z „doświadczeniem” w działaniu. Najgorsze jest to, że czasem się psuje tego urządzenia pociąga za sobą porażkę prawie wszystkich zainstalowanych komponentów, zwłaszcza jeśli na płycie głównej brakuje niezbędnej ochrony - stabilizatorów zasilania.

Najczęstsze usterki mające wpływ na zasilacz to:

Niestabilne napięcie prądu przemiennego.Źródłem napięcia przemiennego dla zasilacza jest sieć zewnętrzna z napięcie przemienne. Niestety jakość tego napięcia w krajach WNP jest wyjątkowo niska. Zjawisko „normalne” to wartość napięcia 180, 200, a nawet 260 V, natomiast pożądane napięcie mieści się w przedziale 210-230 V. Cały wpływ przejmują obwody wejściowe zasilacza, a jeśli jakość elementów tych obwodów jest na niskim poziomie, zasilacz albo się przegrzewa, albo całkowicie ulega awarii.
Elementy elektroniczne niskiej jakości. Liczba producentów podzespołów elektronicznych rośnie z każdym dniem, lecz niestety nie wpływa to w żaden sposób na jakość tych podzespołów. W rezultacie zasilacz jest niezwykle zależny od pracy tych podzespołów, co z kolei wpływa na jego żywotność.
Działania użytkownika. Często przyczyną awarii jest „oczytany” użytkownik, który mimo to zdrowy rozsądek próbuje zmniejszyć hałas wentylatora zasilacza wykorzystując istniejący regulator prędkości lub własne zasilanie do niego pod napięciem, natomiast temperatura wewnątrz zasilacza jest na poziomie krytycznym. Ponadto niewiele osób myśli o zakupie źródła nieprzerwana dostawa energii i chroń się przed problemami z tym związanymi ostre skoki napięcia, które zasilacz znosi bardzo boleśnie.
Zwiększony poziom wilgotności. Kondensacja wnika do wnętrza obwód elektryczny zasilania, na którym najbardziej cierpią transformatory, dławiki i inne elementy zawierające uzwojenia drutowe. Wilgoć reguluje rezystancję takich elementów, co w przypadku dostatecznie częstych skoków napięcia prowadzi do ich nadmiernych naprężeń. W rezultacie ich czas pracy ulega znacznemu skróceniu, co może prowadzić do częściowej lub całkowitej awarii.
Czas i żywotność. Nie zapominaj, że żaden części elektroniczne mają określoną żywotność, która jest również bezpośrednio zależna od warunków ich użytkowania. Jeśli więc zawsze będziesz wymagał takiej mocy, a czasem nawet większej, od zasilacza o maksymalnej mocy 300 W, zasoby podzespołów szybko się wyczerpią, a zasilacza w najlepszym wypadku po prostu nie będzie już w stanie wytworzyć nawet średnią moc znamionową.
Wyczerpywanie się zasobów wewnętrznych. Najczęstszą i nieuniknioną awarią jest stopniowe wyczerpywanie się zasobów zasilania i spadek jego mocy. Skutkiem tego efektu jest niestabilna praca komputera, częste restarty lub odmowa włączenia.

Zasilacz nie jest urządzeniem, którego nie da się naprawić własnymi rękami: wiele usterek można wyeliminować samodzielnie. Jednak zanim to zrobisz, warto zrozumieć, że działanie wszystkich pozostałych urządzeń zależy od źródła zasilania, dlatego nieodpowiedzialne działania podczas rozwiązywania awarii narażają te urządzenia na duże ryzyko.

RADA!!! W większości przypadków naprawa zasilacza nie daje oczekiwanego efektu, albo daje, ale na bardzo krótki czas. Dlatego radzę natychmiast go kupić nowy blok zasilacz, wybierając sprawdzony model.