Как найти схему компьютерного бп

Поиск неисправности БП компьютера
и его ремонт своими руками

Блок питания в компьютере (БП) – это самостоятельное импульсное электронное устройство, предназначенное для преобразования напряжения переменного тока в ряд постоянных напряжений (+3,3 / +5 / +12 и -12) для питания материнской платы, видеокарты, винчестера и других блоков компьютера.

Прежде, чем приступать к ремонту блока питания компьютера необходимо убедиться в его неисправности, так как невозможность запуска компьютера может быть обусловлена другими причинами.

Фотография внешнего вида классического блока питания АТХ стационарного компьютера (десктопа).

Где находится БП в системном блоке и как его разобрать

Чтобы получить доступ к БП компьютера необходимо сначала снять с системного блока левую боковую стенку, открутив два винта на задней стенке со стороны расположения разъемов.

Для извлечения блока питания из корпуса системного блока необходимо открутить четыре винта, помеченных на фото. Для проведения внешнего осмотра БП достаточно отсоединить от блоков компьютера только те провода, которые мешают для установки БП на край корпуса системного блока.

Расположив блок питания на углу системного блока, нужно открутить четыре винта, находящиеся сверху, на фото розового цвета. Часто один или два винта спрятаны под наклейкой, и чтобы найти винт, ее нужно отклеить или проткнуть жалом отвертки. По бокам тоже бывают наклейки, мешающие снять крышку, их нужно прорезать по линии сопряжения деталей корпуса БП.

После того, как крышка с БП снята обязательно удаляется пылесосом вся пыль. Она является одной из главных причин отказа радиодеталей, так как, покрывая их толстым слоем, снижает теплоотдачу от деталей, они перегреваются и, работая в тяжелых условиях, быстрее выходят из строя.

Для надежной работы компьютера удалять пыль из системного блока и БП, а также проверять работу кулеров необходимо не реже одного раза в год.

Структурная схема БП компьютера АТХ

Блок питания компьютера является довольно сложным электронным устройством и для его ремонта требуются глубокие знания по радиотехнике и наличие дорогостоящих приборов, но, тем не менее, 80% отказов можно устранить самостоятельно, владея навыками пайки, работы с отверткой и зная структурную схему источника питания.

Практически все БП компьютеров изготовлены по ниже приведенной структурной схеме. Электронные компоненты на схеме я привел только те, которые чаще всего выходят из строя, и доступны для самостоятельной замены непрофессионалам. При ремонте блока питания АТХ обязательно понадобится цветовая маркировка выходящих из него проводов.

Питающее напряжение с помощью сетевого шнура подается через разъемное соединение на плату блока питания. Первым элементом защиты является предохранитель Пр1 обычно стоит на 5 А. Но в зависимости от мощности источника может быть и другого номинала. Конденсаторы С1-С4 и дроссель L1 образуют фильтр, который служит для подавления синфазных и дифференциальных помех, которые возникают в результате работы самого блока питания и могут приходить из сети.

Сетевые фильтры, собранные по такой схеме, устанавливают в обязательном порядке во всех изделиях, в которых блок питания выполнен без силового трансформатора, в телевизорах, видеомагнитофонах, принтерах, сканерах и др. Максимальная эффективность работы фильтра возможна только при подключении к сети с заземляющим проводом. К сожалению, в дешевых китайских источниках питания компьютеров элементы фильтра зачастую отсутствуют.

Вот тому пример, конденсаторы не установлены, а вместо дросселя запаяны перемычки. Если Вы будете ремонтировать блок питания и обнаружите отсутствие элементов фильтра, то желательно их установить.

Вот фотография качественного БП компьютера, как видно, на плате установлены фильтрующие конденсаторы и помехоподавляющий дроссель.

Для защиты схемы БП от скачков питающего напряжения в дорогих моделях устанавливаются варисторы (Z1-Z3), на фото с правой стороны синего цвета. Принцип работы их простой. При нормальном напряжении в сети, сопротивление варистора очень большое и не влияет на работу схемы. В случае повышении напряжения в сети выше допустимого уровня, сопротивление варистора резко уменьшается, что ведет к перегоранию предохранителя, а не к выходу из строя дорогостоящей электроники.

Чтобы отремонтировать отказавший блок по причине перенапряжения, достаточно будет просто заменить варистор и предохранитель. Если варистора под руками нет, то можно обойтись только заменой предохранителя, компьютер будет работать нормально. Но при первой возможности, чтобы не рисковать, нужно в плату установить варистор.

В некоторых моделях блоков питания предусмотрена возможность переключения для работы при напряжении питающей сети 115 В, в этом случае контакты переключателя SW1 должны быть замкнуты.

Для плавного заряда электролитических конденсаторов С5-С6, включенных сразу после выпрямительного моста VD1-VD4, иногда устанавливают термистор RT с отрицательным ТКС. В холодном состоянии сопротивление термистора составляет единицы Ом, при прохождении через него тока, термистор разогревается, и сопротивление его уменьшается в 20-50 раз.

Для возможности включения компьютера дистанционно, в блоке питания имеется самостоятельный, дополнительный маломощный источник питания, который всегда включен, даже если компьютер выключен, но электрическая вилка не вынута из розетки. Он формирует напряжение +5 B_SB и построен по схеме трансформаторного автоколебательного блокинг-генератора на одном транзисторе, запитанного от выпрямленного напряжения диодами VD1-VD4. Это один из самых ненадежных узлов блока питания и ремонтировать его сложно.

Необходимые для работы материнской платы и других устройств системного блока напряжения при выходе из блока выработки напряжений фильтруются от помех дросселями и электролитическими конденсаторами и затем посредством проводов с разъемами подаются к источникам потребления. Кулер, который охлаждает сам блок питания, запитывается, в старых моделях БП от напряжения минус 12 В, в современных от напряжения +12 В.

Ремонт БП компьютера АТХ

Внимание! Во избежание вывода компьютера из строя расстыковка и подключение разъемов блока питания и других узлов внутри системного блока необходимо выполнять только после полного отключения компьютера от питающей сети (вынуть вилку из розетки или выключить выключатель в «Пилоте»).

Первое, что необходимо сделать, это проверить наличие напряжения в розетке и исправность удлинителя типа «Пилот» по свечению клавиши его выключателя. Далее нужно проверить, что шнур питания компьютера надежно вставлен в «Пилот» и системный блок и включен выключатель (при его наличии) на задней стенке системного блока.

Как найти неисправность БП нажимая кнопку «Пуск»

Если питание на компьютер подается, то на следующем шаге нужно глядя на кулер блока питания (виден за решеткой на задней стенке системного блока) нажать кнопку «Пуск» компьютера. Если лопасти кулера, хоть немного сдвинуться, значит, исправны фильтр, предохранитель, диодный мост и конденсаторы левой части структурной схемы, а также самостоятельный маломощный источник питания +5 B_SB.

В некоторых моделях БП кулер находится на плоской стороне и чтобы его увидеть, нужно снять левую боковую стенку системного блока.

Поворот на маленький угол и остановка крыльчатки кулера при нажатии на кнопку «Пуск» свидетельствует о том, что на мгновенье на выходе БП появляются выходные напряжения, после чего срабатывает защита, останавливающая работу БП. Защита настроена таким образом, что если величина тока по одному из выходных напряжений превысит заданный порог, то отключаются все напряжения.

Причиной перегрузки обычно является короткое замыкание в низковольтных цепях самого БП или в одном из блоков компьютера. Короткое замыкание обычно появляется при пробое в полупроводниковых приборах или изоляции в конденсаторах.

Для определения узла, в котором возникло короткое замыкание нужно отсоединить все разъемы БП от блоков компьютера, оставив только подключенные к материнской плате. После чего подключить компьютер к питающей сети и нажать кнопку «Пуск». Если кулер в БП завращался, значит, неисправен один из отключенных узлов. Для определения неисправного узла нужно их последовательно подключать к блоку питания.

Если БП, подключенный только к материнской плате не заработал, следует продолжить поиск неисправности и определить, какое из этих устройств неисправно.

Проверка БП компьютера
измерением величины сопротивления выходных цепей

При ремонте БП некоторые виды его неисправности можно определить путем измерения омметром величины сопротивления между общим проводом GND черного цвета и остальными контактами выходных разъемов.

Перед началом измерений БП должен быть отключен от питающей сети, и все его разъемы отсоединены от узлов системного блока. Мультиметр или тестер нужно включить в режим измерения сопротивления и выбрать предел 200 Ом. Общий провод прибора подключить к контакту разъема, к которому подходит черный провод. Концом второго щупа по очереди прикасаются к контактам, в соответствии с таблицей.

Таблица сопротивлений между выводами БП АТХ
Выходное напряжение, В	+3,3	+5,0	+12,0	-12,0	+5,0 SB	GND
Цвет провода	оранжевый	красный	желтый	синий	фиолетовый	черный
Сопротивление должно быть более, Ом	6,5	20	130	98	46	—
Наиболее вероятные значения, Ом	7, 15, 32, ∞	50, 96, 200, ∞	136, 264, ∞	98,195, ∞	46, 98, ∞	—

В таблице приведены обобщенные данные, полученные в результате измерения величины сопротивления выходных цепей 20 исправных БП компьютеров разных мощностей, производителей и годов выпуска.

Для возможности подключения БП для проверки без нагрузки внутри блока на некоторых выходах устанавливают нагрузочные резисторы, номинал которых зависит от мощности блока питания и решения производителя. Поэтому измеренное сопротивление может колебаться в большом диапазоне, но не должно быть ниже допустимого.

Если нагрузочный резистор в цепи не установлен, то показания омметра будут изменяться от малой величины до бесконечности. Это связано с зарядкой фильтрующего электролитического конденсатора от омметра и свидетельствует о том, что конденсатор исправный. Если поменять местами щупы, то будет наблюдаться аналогичная картина. Если сопротивление велико и не изменяется, то возможно в обрыве находится конденсатор.

Сопротивление меньше допустимого свидетельствует о наличии короткого замыкания, которое может быть вызвано пробоем изоляции в электролитическом конденсаторе или выпрямляющего диода. Для определения неисправной детали придется вскрыть блок питания и отпаять от схемы один конец фильтрующего дросселя этой цепи. Далее проверить сопротивление до и после дросселя. Если после него, то замыкание в конденсаторе, проводах, между дорожками печатной платы, а если до него, то пробит выпрямительный диод.

Поиск неисправности БП внешним осмотром

Первоначально следует внимательно осмотреть все детали, обратив особое внимание на целостность геометрии электролитических конденсаторов. Как правило, из-за тяжелого температурного режима электролитические конденсаторы, выходят из строя чаще всего. Около 50% отказов блоков питания связано именно с неисправностью конденсаторов. Зачастую вздутие конденсаторов является следствием плохой работы кулера. Смазка подшипников кулера вырабатывается и обороты падают. Эффективность охлаждения деталей блока питания снижается, и они перегреваются. Поэтому при первых признаках неисправности кулера блока питания, обычно появляется дополнительный акустический шум, нужно почистить от пыли и смазать кулер.

Если корпус конденсатора вздулся или видны следы вытекшего электролита, то отказ конденсатора очевиден и его следует заменить исправным. Вздувается конденсатор в случае пробоя изоляции. Но бывает, внешних признаков отказа нет, а уровень пульсаций выходного напряжения большей. В таких случаях конденсатор неисправен по причине отсутствия контакта между его выводом и обкладки внутри него, как говорят, конденсатор в обрыве. Проверить конденсатор на обрыв можно с помощью любого тестера в режиме измерения сопротивления. Технология проверки конденсаторов представлена в статье сайта «Измерение сопротивления».

Далее осматриваются остальные элементы, предохранитель, резисторы и полупроводниковые приборы. В предохранителе внутри вдоль по центру должна проходить тонкая металлическая проволочка, иногда с утолщением в середине. Если проволочки не видно, то, скорее всего она перегорела. Для точной проверки предохранителя нужно его прозвонить омметром. Если предохранитель перегорел, то его нужно заменить новым или отремонтировать. Прежде, чем производить замену, для проверки блока питания можно перегоревший предохранитель не выпаивать из платы, а припаять к его выводам жилку медного провода диаметром 0,18 мм. Если при включении блока питания в сеть проводок не перегорит, то тогда уже есть смысл заменять предохранитель исправным.

Как проверить исправность БП замыканием контактов PG и GND

Если материнскую плату можно проверить только подключив к заведомо исправному БП, то блок питания можно проверить отдельно с помощью блока нагрузок или запустить с помощью соединения контактов +5 В PG и GND между собой.

От блока питания на материнскую плату питающие напряжения подаются с помощью 20 или 24 контактного разъема и 4 или 6 контактного. Для надежности разъемы имеют защелки. Для того, чтобы вынуть разъемы из материнской платы нужно пальцем нажать наверх защелки одновременно, прилагая довольно большое усилие, покачивая из стороны в сторону, вытащить ответную часть.

Далее нужно закоротить между собой, отрезком провода, можно и металлической канцелярской скрепкой, два вывода в разъеме, снятой с материнской платы. Провода расположены со стороны защелки. На фотографиях место установки перемычки обозначено желтым цветом.

Если разъем имеет 20 контактов, то соединять между собой нужно вывод 14 (провод зеленого цвета, в некоторых блоках питания может быть серый , POWER ON) и вывод 15 (провод черного цвета, GND).

Если разъем имеет 24 контакта, то соединять между собой нужно вывод 16 (зеленого зеленого , в некоторых блоках питания провод может быть серого цвета, POWER ON) и вывод 17 ( черный провод GND).

Если крыльчатка в кулере блока питания завращается, то блок питания АТХ можно считать работоспособным, и, следовательно, причина неработящего компьютера находится в других блоках. Но такая проверка не гарантирует стабильную работу компьютера в целом, так как отклонения выходных напряжений могут быть больше допустимых.

Проверка БП компьютера
измерением напряжений и уровня пульсаций

После ремонта БП или в случае нестабильной работы компьютера для полной уверенности в исправности блока питания, необходимо его подключить к блоку нагрузок и измерять уровень выходных напряжений и размах пульсаций. Отклонение величин напряжений и размаха пульсаций на выходе блока питания не должны превышать значений, приведенных в таблице.

Можно обойтись и без блока нагрузок измеряв напряжение и уровень пульсаций непосредственно на выводах разъемов БП в работающем компьютере.

Таблица выходных напряжений и размаха пульсаций БП АТХ
Выходное напряжение, В	+3,3	+5,0	+12,0	-12,0	+5,0 SB	+5,0 PG	GND
Цвет провода	оранжевый	красный	желтый	синий	фиолетовый	серый	черный
Допустимое отклонение, %	±5	±5	±5	±10	±5	–	–
Допустимое минимальное напряжение	+3,14	+4,75	+11,40	-10,80	+4,75	+3,00	–
Допустимое максимальное напряжение	+3,46	+5,25	+12,60	-13,20	+5,25	+6,00	–
Размах пульсации не более, мВ	50	50	120	120	120	120	–

При измерении напряжений мультиметром «минусовой» конец щупа подсоединяется к черному проводу (общему), а «плюсовой» к нужным контактам разъема.

Напряжение +5 В SB (Stand-by), фиолетовый провод – вырабатывает встроенный в БП самостоятельный маломощный источник питания выполненный на одном полевом транзисторе и трансформаторе. Это напряжение обеспечивает работу компьютера в дежурном режиме и служит только для запуска БП. Когда компьютер работает, то наличие или отсутствие напряжения +5 В SB роли не играет. Благодаря +5 В SB компьютер можно запустить нажатием кнопки «Пуск» на системном блоке или дистанционно, например, с Блока бесперебойного питания в случае продолжительного отсутствия питающего напряжения 220 В.

Напряжение +5 В PG (Power Good) – появляется на сером проводе БП через 0,1-0,5 секунд в случае его исправности после самотестирования и служит разрешающим сигналом для работы материнской платы.

Напряжение минус 12 В (провод синего цвета) необходимо только для питания интерфейса RS-232, который в современных компьютерах отсутствует. Поэтому в блоках питания последних моделей этого напряжения может не быть.

Как заменить предохранитель в БП компьютера

Обычно в компьютерных блоках питания устанавливается трубчатый стеклянный плавкий предохранитель, рассчитанный на ток защиты 6,3 А. Для надежности и компактности предохранитель впаивают непосредственно в печатную плату. Для этого применяются специальные предохранители, имеющие выводы для запайки. Предохранитель обычно устанавливают в горизонтальном положении рядом с сетевым фильтром и его легко обнаружить по внешнему виду.

Но иногда встречаются блоки питания, в которых предохранитель установлен в вертикальном положении и на него надета термоусаживаемая трубка, как на фотографии выше. В результате обнаружить его затруднительно. Но помогает надпись, нанесенная на печатной плате рядом с предохранителем: F1 – так обозначается предохранитель на электрических схемах. Рядом с предохранителем может быть также указан ток, на который он рассчитан, на представленной плате указан ток 6,3 А.

При ремонте блока питания и проверке вертикально установленного предохранителя с помощью мультиметра был обнаружен его обрыв. После выпаивания предохранителя и снятия термоусаживаемой трубки стало очевидно, что он перегорел. Стеклянная трубка изнутри вся была покрыта черным налетом от перегоревшей проволоки.

Предохранители с проволочными выводами встречается редко, но их можно с успехом заменить обычными 6,3 амперными, припаяв к чашечкам с торцов одножильные кусочки медного провода диаметром 0,5-0,7 мм.

Останется только запаять подготовленный предохранитель в печатную плату блока питания и проверить его на работоспособность.

Если при включении блока питания предохранитель сгорел повторно, то значит, имеет место отказ других радиоэлементов, обычно пробой переходов в ключевых транзисторах. Ремонтировать блок питания с такой неисправностью требует высокой квалификации и экономически не целесообразен. Замена предохранителя, рассчитанного на больший ток защиты, чем 6,3 А не приведет к положительному результату. Предохранитель все равно перегорит.

Поиск в БП неисправных электролитических конденсаторов

Очень часто отказ блока питания, и как результат нестабильная работа компьютера в целом, происходит по причине вздутия корпусов электролитических конденсаторов. Для защиты от взрыва, на торце электролитических конденсаторов делаются надсечки. При возрастании давления внутри конденсатора происходит вздутие или разрыв корпуса в месте надсечки и по этому признаку легко найти отказавший конденсатор. Основной причиной выхода из строя конденсаторов является их перегрев из-за неисправности кулера или превышения допустимого напряжения.

На фотографии видно, что у конденсатора, находящегося с левой стороны, торец плоский, а у правого – вздутый, со следами подтекшего электролита. Такой конденсатор вышел из строя и подлежит замене. В блоке питания обычно выходят из строя электролитические конденсаторы по шине питания +5 В, так как устанавливаются с малым запасом по напряжению, всего на 6,3 В. Встречал случаи, когда все конденсаторы в блоке питания по цепи +5 В были вздутые.

При замене конденсаторов по цепи питания 5 В рекомендую устанавливаю конденсаторы, которые рассчитаны на напряжение не мене, чем на 10 В. Чем на большее напряжение рассчитан конденсатор, тем лучше, главное, чтобы по габаритам вписался в место установки. В случае, если конденсатор с большим напряжение не вмещается из-за размеров, можно установить конденсатор меньшей емкости, но рассчитанный на большее напряжение. Все равно емкость установленных на заводе конденсаторов имеет большой запас и такая замена не ухудшит работу блока питания и компьютера в целом.

Чем емкость устанавливаемого конденсатора больше, тем лучше. Так что при замене лучше выбирать конденсатор, рассчитанный на большее напряжение и емкость, чем у вышедшего из строя. Заменить вышедший из строя конденсатор в блоке питания не сложно, при наличии навыков работы с паяльником. Технике пайки посвящена статья сайта «Как паять паяльником».

Нет смысла заменять электролитические конденсаторы в блоке питания, если они все вспучились. Это значит, что вышла из строя схема стабилизации выходного напряжения, и на конденсаторы было подано напряжение, превышающее допустимое. Такой блок питания можно отремонтировать, только имея профессиональное образование и измерительные приборы, но экономически такой ремонт не целесообразен.

Главное при ремонте БП не забывать, что электролитические конденсаторы имеют полярность. Со стороны отрицательного вывода на корпусе конденсатора имеется маркировка, в виде широкой светлой вертикальной полосы, как показано на фото выше. На печатной плате отверстие для отрицательного вывода конденсатора расположено в зоне маркировки белого (черного) полукруга или отверстие для положительного вывода обозначается знаком «+».

Проверка дросселя групповой стабилизации БП АТХ

Если из системного блока компьютера вдруг запахло гарью, то одной из причин может быть перегрев дросселя групповой стабилизации в БП или подгоревшая обмотка одного из кулеров. При этом компьютер обычно продолжает нормально работать. Если после вскрытия системного блока и осмотра все кулеры вращаются, то значит, неисправен дроссель. Компьютер необходимо сразу выключить и заняться ремонтом.

На фотографии показан БП компьютера со снятой крышкой, в центре которой виден дроссель, покрытый изоляцией зеленого цвета, подгоревшей сверху. Когда я подключил этот БП к нагрузке и подал на него питающее напряжение, то через пару минут из дросселя пошла тонкая струйка дыма. Проверка показала, что все выходные напряжения в допуске и размах пульсаций не превышает допустимый.

Через дроссель проходит ток всех питающих компьютер напряжений и очевидно, что произошло нарушение изоляции проводов обмоток вследствие чего, они закоротили между собой.

Обмотки можно перемотать на этот же сердечник, но в результате сильного нагрева магнитодиэлектрик сердечника может потерять добротность, в результате из-за больших токов Фуко будет нагреваться даже при целых обмотках. Поэтому рекомендую установить новый дроссель. Если аналога нет, то нужно посчитать витки обмоток, сматывая их на сгоревшем дросселе, и намотать изолированным проводом такого же сечения на новом сердечнике. При этом нужно соблюдать направление обмоток.

Проверка других элементов БП

Резисторы и простые конденсаторы не должны иметь потемнений и нагаров. Корпуса полупроводниковых приборов должны быть целыми, без сколов и трещин. При самостоятельном ремонте целесообразно выполнить замену только элементов, отображенных на структурной схеме. Если потемнела краска на резисторе, или развалился транзистор, то менять их бессмысленно, так как, скорее всего это следствие выхода из строя других элементов, которые без приборов не обнаружить. Потемневший корпус резистора не всегда свидетельствует о его неисправности. Вполне возможно просто потемнела только краска, а сопротивление резистора в норме.

Задать вопрос автору статьи, оставить комментарий

Здравствуйте.
У меня такой вопрос. Я заменил в блоке питания компьютера (Hiper 630Вт) электролитические конденсаторы, но не уверен, что всё правильно сделал в плане выбора конденсаторов.
Пару лет назад в нём вздулся один конденсатор и засвистел (издавал писк при включении ПК). Я заменил его на точно такой же, и по напряжению, и по ёмкости, и по градусам, а именно [10V 2200µF 105°С].
Спустя примерно 2 года заменённый мной конденсатор опять вышел из строя. ПК перестал запускаться, в Б/П появились щелчки при включении.
Разобрав Б/П я увидел, что опять вздулся замененный мной конденсатор и ещё один поменьше на [10V 1000µF 105С°] , расположенный рядом. Я их оба заменил на такие: [10V 3300µF 105°], взяв со старой ненужной донорской материнки. После процедуры замены Б/П сразу же заработал, всё пока что нормально.
В момент написания письма ПК работает на этом самом Б/П, но меня всё же беспокоит следующее:
— нормально такое увеличение ёмкости (более чем на 20%) сразу на двух конденсаторах, или посоветуете перепаять на такие же значения, как были с завода, и опять быть готовым к планируемой поломке?
— или переделать наоборот: купить конденсаторы с более высоким напряжением, а ёмкость оставить 2200 µF? Я в интернете искал по этому вопросу, и люди делятся 50/50. Кто-то говорит увеличивать ёмкость можно, а напряжение нельзя, кто-то говорит наоборот. Также советы меняются в зависимости от того, где именно перегорели конденсаторы: на материнской плате, в цепи питания процессора, либо в блоке питания ПК. Я уже не знаю кого слушать. Где правда? Заранее спасибо.
С уважением, Павел.

Здравствуйте, Павел.
При замене фильтрующих конденсаторов в любых блоках питания и материнских платах нужно руководствоваться тремя правилами:
– чем емкость больше, тем лучше будет фильтрация питающего напряжения;
– чем рабочее напряжение конденсатора выше, тем надежнее;
– чем рабочая температура конденсатора выше, тем надежнее.
Таким образом для Вашего случая лучше установить конденсатор такой же емкости, но рассчитанный на большее напряжение. Как раз конденсаторы и вспучивается из-за пробоя изоляции между его обкладками внутри. А если позволяет место, то и на большую емкость.
Дело в том, что со временем емкость электролитических конденсаторов уменьшается и как раз запас по емкости обеспечит стабильную работу на более длительный срок службы изделия в целом.
Я, например, на материнках и блоках питания при замене конденсаторов всегда устанавливаю вместо 6,3 В на 10 или 15 В, а если позволяет место, то и на большую емкость. Притом ограничений нет, можно вместо 1000 µF установить даже 4000 µF, будет только лучше.

Источник

На рынке компонентов для персональных компьютеров (включая блоки питания для ПК и серверов) присутствует множество фирм, начиная от сверхкорпораций до малоизвестных мелких производителей. Несмотря на такое разнообразие, большинство БП строятся по схожему принципу, хотя и на разной элементной базе. Зная эти принципы, можно разобраться в работе любого источника питающих напряжений.

Устройство и общая структурная схема

Источник питающих напряжений для ПК строится по обычной по традиционной схемотехнике, характерной для импульсных БП со стабилизацией напряжения. Но схема блока питания компьютера стандарта ATX имеет дополнительные специфические узлы, позволяющие управлять модулем сигналами от материнской платы. Далее все блоки рассмотрены подробно.

Входные цепи

Входные цепи защищают сеть от помех, генерируемых блоком питания во время работы. Помимо фильтра они содержат элементы защиты БП от скачков напряжения и замыканий внутри блока.

Типовая схема содержит плавкий предохранитель, сгорающий при повышении потребляемого тока сверх номинала, а также варистор. В обычном режиме его сопротивление велико и он не участвует в работе узла. При выбросах в сети его сопротивление уменьшается, ток через него увеличивается, тем самым он ускоряет перегорание плавкой вставки. Также входные цепи содержат элементы фильтрации:

• от синфазных помех (синфазный дроссель и конденсаторы Cy);
• от дифференциальных помех (конденсаторы Cx и Cx1).

Высоковольтный выпрямитель

Обычно выполняется по мостовой двухполупериодной схеме. Сглаживающие конденсаторы включены последовательно. Назначение такого включения двойное:

• создание средней точки для питания полумостового инвертора;
• создание схемы удвоения напряжения при питании сети от 110 вольт.

Параллельно конденсаторам часто устанавливают резисторы для быстрого разряда емкостей при отключении питания, а также для выравнивания напряжения средней точки – оно может отличаться от половины Uпит из-за разного тока утечки оксидных конденсаторов. Для защиты от перенапряжений параллельно конденсаторам могут устанавливаться варисторы или стабилитроны.

Инвертор

Инвертор служит для преобразования выпрямленного сетевого напряжения в импульсное. Чаще всего они выполняются по двухтактной полумостовой схеме. Полумост является компромиссом между пушпульным и мостовым преобразователем – он свободен от выбросов напряжения, влекущих повышенные требования к параметрам транзисторов, для него применяются трансформаторы без средней точки в первичной обмотке и в нем используется всего два транзистора. Но к первичной обмотке прикладывается только половина напряжения питания (формируется за счет средней точки сглаживающего фильтра).

В некоторых источниках используются и однотактные прямоходовые инверторы (у обратноходовых с ростом мощности значительно растут габариты и масса импульсных трансформаторов).

Схема управления ключами

В стабилизированных источниках питания ключи управляются методом широтно-импульсной модуляции. На управляющие электроды транзисторов подаются импульсы, следующие с одинаковой частотой, но с регулируемой длительностью. Чтобы увеличить напряжение, длительность импульсов также увеличивается. Чтобы снизить выходной уровень, транзисторы открываются на меньшее время. Для организации ШИМ обычно применяются микросхемы. У них «на борту» имеется полный набор узлов от генератора и усилителя ошибки до выходных транзисторных ключей (впрочем, достаточно маломощных, чтобы обойтись без внешних силовых транзисторов).

Вторичные цепи

Напряжение с первичной обмотки импульсного трансформатора преобразуется в пониженное импульсное на вторичных обмотках, а далее выпрямляется и сглаживается.

Обмотки обычно выполняются с отводом от средней точки. Выпрямители при этом исполняются по мостовой схеме. Наиболее энергоемкие каналы (+5 и +12 вольт) запитываются от верхней части мостов (для них устанавливаются мощные вентили или сборки), а отрицательные напряжения снимаются с нижних диодов (они менее мощные). Дальше выпрямленные напряжения сглаживаются с помощью LC-цепей (они включают в себя и обмотки дросселя групповой стабилизации). Для напряжения +3,3 VDC обычно применяется отдельный выпрямитель, либо оно формируется из канала +5 VDC с помощью дополнительного линейного стабилизатора.

Схема дежурного напряжения

Напряжение Stand By нужно для питания участка схемы материнской платы ПК, отвечающего за старт компьютера. Также оно используется для питания микросхемы ШИМ и драйвера инвертора до того, как БП запущен. Обычно узел выполняется в виде отдельного генератора, питающегося от высоковольтного выпрямителя.

Формирование сигнала PG и обработка сигнала PS_ON

За эту задачу отвечают отдельные участки схемы. При наличии всех (или части) питающих напряжений формируется сигнал PG (Power Good), сигнализирующий компьютеру об исправности блока питания. При получении от материнской платы сигнала PS_ON, запускается генератор контроллера ШИМ. У некоторых специализированных микросхем есть отдельные входы для формирования и обработки этих сигналов (LPG899, AT2005B). Также существуют микросхемы-супервайзеры, которые выполняют эти функции и генерируют сигналы управления. В некоторых БП эти задачи возложены на участки схемы на дискретных элементах.

Цепи обратной связи

В большинстве БП для поддержания уровня используется только одно напряжение (обычно, +12 VDC или +5 VDC). Остальные каналы включены в систему групповой стабилизации, влияющие на измеряемое напряжение. Такой принцип не позволяет добиться высокого коэффициента стабилизации, но значительно упрощает построение схемы БП ATX.

В качестве примеров рассматриваются несколько схем источников питания различной мощности. Схемы подобраны так, чтобы одинаковые функциональные узлы строились на различных элементах.

300-ваттный БП производства JNC computer

В качестве первого примера приведена схема электрическая принципиальная БП SY-300ATX 300W. Входные цепи построены несколько упрощенно. В нем отсутствует конденсатор Cx для защиты от дифференциальных помех. Также нет варистора для защиты от выбросов сетевого напряжения. Полностью выполнена лишь схема защиты от синфазных помех – на дросселе LF1 и конденсаторах CY1 и CY2.

Выпрямитель на сборке RL205 особенностей не имеет, сглаживающий фильтр С1С2 одновременно выполняет функции делителя напряжения. Для выравнивания средней точки и быстрого разряда емкостей при выключении применены резисторы R13, R12 и варисторы V1, V2. От выпрямленного напряжения величиной около 310 вольт работает схема, формирующая дежурное напряжение.

Генератор выполнен на транзисторе Q3, первичные обмотки трансформатора T3 выполняют функцию нагрузки и обратной связи. Нижняя половина вторичной обмотки формирует собственно напряжение Stand By, которое выпрямляется диодом D7, сглаживается фильтром C13L2C14. Для его стабилизации организован еще один контур обратной связи через оптрон U1. Если выходной уровень повышается, свечение светодиода оптрона становится интенсивнее, приемный транзистор открывается, прикрывая транзистор Q4, который уменьшая напряжение на базе Q3, уменьшает время его открытого состояния. С двух обмоток (суммы верхней и нижней половин) снимается питание для микросхемы генератора и предварительного каскада инвертора. Оно выпрямляется диодом D8, сглаживается емкостью C12.

Рекомендуем: Как из старого БП компьютера сделать зарядное устройство

Средняя точка делителя выпрямленного высокого напряжения подключена к одному концу первичной обмотки импульсного трансформатора T3, защищенной от коммутационных выбросов снаббером R16C10. Другой конец первичной обмотки подключен к средней точке полумостового инвертора, образованного транзисторами Q1,Q2. Полумост изолирован от низковольтной части трансформатором T2. Импульсы на вторичных обмотках формируются драйвером на транзисторах Q5, Q6, которые, в свою очередь, попеременно открываются и закрываются под управлением выводов 7 и 8 микросхемы AT2005. Эта микросхема разработана для использования в качестве контроллера ШИМ в компьютерных блоках питания.

Как и любой PWM-контроллер она выполняет функции:

• формирование импульсов управлениями транзисторами инвертора;
• регулировка длительности импульсов в целях стабилизации выходных напряжений.

Кроме этого, она выполняет специфические для компьютерных БП задачи:

• формирование сигнала Power_OK (PG);
• запуск инвертора при получении сигнала Power_ON от материнской платы;
• защита от превышения напряжений;
• защита от снижения напряжений (при перегрузке).

Назначение выводов микросхемы указано в таблице.

Тип	Описание	Номер	Номер	Описание	Тип
Аналоговый вход	Контроль канала +3,3 вольта	1	16	Прямой вход усилителя ошибки	Аналоговый вход
Аналоговый вход	Контроль канала +5 вольт	2	15	Инверсный вход усилителя ошибки	Аналоговый вход
Аналоговый вход	Контроль канала +12 вольт	3	14	Выход усилителя ошибки	Аналоговый выход
Аналоговый вход	Внешняя блокировка	4	13	VCC	Питание
Питание	GND	5	12	Внешняя блокировка сигнала PG	Аналоговый вход
	Подключение частотозадающего конденсатора	6	11	Сигнал PG	Логический выход
Аналоговый выход	Управление транзисторами драйвера	7	10	Конденсатор времени задержки сигнала PG
Аналоговый выход	Управление транзисторами драйвера	8	9	Включение микросхемы при низком уровне, выключение при высоком	Логический вход

Статья по теме: Распиновка разъемов блока питания компьютера по цветам и напряжению

Сигнал PG снимается с вывода 11, если напряжения на 1,2,3 выводах находятся в пределах нормы. С материнской платы сигнал Power_ON приходит на вывод 9 — если уровень становится низким, генерация запускается. При таком построении управление контроллером ШИМ не требует дополнительных элементов.

На выход 12 подается напряжение от средней точки драйвера – при исчезновении импульсов микросхема выключается. На вход 16 подается напряжение канала +12 вольт – так сформирована цепь обратной связи для регулирования напряжения. При повышении напряжения на выходе канала, длительность импульсов уменьшается, при снижении – увеличивается. Остальные каналы стабилизируются с помощью дросселя групповой стабилизации – он на схеме своего буквенного обозначения не имеет.

Он представляет собой дроссель с 5 обмотками, намотанными на одном тороидальном сердечнике. Каждая обмотка включается в цепь своего напряжения. Если изменяется напряжение любого канала, это приводит к соответствующему изменению в остальных каналах, включая +12 вольт. Изменение этого напряжения задействует ШИМ-регулятор и все остальные напряжения возвращаются в установленные пределы.

Импульсный трансформатор выполнен с одной вторичной обмоткой с выведенной средней точкой и двумя симметричными отводами, с которых снимается напряжение для каналов +5 и -5 вольт. С крайних выводов снимается напряжение для канала +12 VDC и -12 VDC. Все напряжения выпрямляются двухтактными мостовыми выпрямителями и сглаживаются фильтрами, в которые входит соответствующая обмотка дросселя групповой стабилизации, индивидуальные для каждого канала дроссели L6..L9 и конденсаторы. От канала +12 VDC питается вентилятор охлаждения – стабилизатор собран на транзисторе Q6 и стабилитроне ZD2.

Канал +3,3 VDC выполнен от отдельного выпрямителя на сборке D17 и диодах D14, D15. В схему группового регулирования этот канал не включен.

Будет полезно ознакомиться: Схема и сборка самодельного БП с регулировкой напряжения и тока

ATX 350 WP4

Следующий источник питания имеет мощность 350 W. Он построен по похожей схеме, в которой содержится ряд отличий от предыдущего БП:

• входные цепи содержат два конденсатора защиты от синфазных помех (Cx, Cx2) и терморезистор для ограничения тока заряда конденсаторов;
• в выходном каскаде инвертора применены намного более мощные транзисторы (с током коллектора 12 А против 3 А у предыдущего узла);
• генератор дежурного напряжения выполнен на MOSFET.

Более глубокая разница состоит в применении микросхемы для ШИМ и в формировании сигнала PG и обработке команды PS_ON. Для управления широтно-импульсной модуляцией применена микросхема AZ7500BP – полный аналог популярнейшей TL494.

Эта микросхема более универсальна, содержит два усилителя ошибки, что позволяет организовать стабилизацию не только по напряжению, но и по току. TL494 позволяет более гибко управлять ШИМ (за счет настройки времени Dead Time – паузы между импульсами). Но она не содержит супервайзера по наличию и уровню выходных напряжений, и эту задачу надо решать отдельно. В данной схеме для этого применена микросхема LP7510. При наличии трех напряжений — +12 VDC, +5 VDC, +3,3 VDC на выводе 8 появится сигнал PG, который сообщит компьютеру об исправности БП. При получении от материнской платы на выводе 4 сигнала низкого уровня Power_ON, на выводе 3 появится высокий уровень, разрешающий запуск микросхемы TL494 и запуск БП.

Рекомендуем к прочтению: Схема двухполярного блока питания

Sparkman 400 W

Следующий блок питания – Sparkman 400 W. Его основная особенность – однотактный прямоходовый преобразователь. В качестве силового транзистора применен MOSFET SVD7N60F с током стока до 7 А, который напрямую управляется микросхемой KA3842. На ее вывод 1 через оптрон U38 заведена обратная связь, посредством которой регулируется выходной уровень путем изменения длительности импульсов.

Также применен дроссель групповой стабилизации. Для напряжения +3,3 VDC отдельной обмотки и выпрямителя не предусмотрено, оно формируется от канала +5 вольт с помощью отдельного стабилизатора на MOSFET SD1. Супервайзером напряжений, формирователем сигнала PG служит микросхема WT7510 в стандартном включении.

Схема формирования +5 V Stand By и другие узлы особенностей не имеют. Фильтр высоковольтного выпрямителя выполнен в виде делителя со средней точкой, которая в данном случае нужна для переключения сетевого напряжения с 220 VAC на 110 VAC. Во втором случае выпрямитель из мостового становится удвоителем сетевого напряжения.

ISO 450PP 4S

Описанные выше технические решения закрывают практически все схемотехнические потребности блоков питания мощностью примерно до 500 ватт. Так, в схеме блока ISO 450PP 4S (450 W) ничего принципиально не описанного выше не использовано.

IP-550DJ2

В более мощных источниках применяются специфичные технические решения. Так в БП IP-550DJ2 большее внимание уделено защите от импульсных помех. Применены два синфазных дросселя, а сглаживающие конденсаторы защищены двуханодными стабилитронами. В инверторе с однотактной схемой использованы два мощных MOSFET. У них меньше коммутационные потери, поэтому упрощается проблема теплоотвода. Для формирования +5 V Stand by используется интегральный конвертер TNY276.

Очевидно, что с увеличением потребляемых компьютером мощностей потребуются новые технические решения для создания БП в тех же габаритах. Тенденции развития силовой электроники и интегральных микросхем позволяет надеяться, что эти решения будут находиться по мере потребности.

Не редко при ремонте или переделке блока питания ATX в автомобильное зарядное устройство необходима схема этого блока. С учетом того, что на данный момент, моделей блоков огромное количество, мы решили собрать небольшую подборку из сети, где будут размещены типовые схемы компьютерных блоков питания ATX. На данном этапе подборка далеко не полная и будет постоянно пополняться. Если у Вас есть схемы компьютерных блоков питания ATX, которые не вошли в данную статью и желание поделиться, мы всегда будем рады добавить новые и интересные материалы.

Схема JNC LC-250ATX

Схема JNC LC-B250ATX

Схема JNC SY-300ATX

Схема JNC LC-B250ATX

Схема FSP145-60SP

Схема Enlight HPC-250 и HPC-350

Схема Linkworld 200W, 250W и 300W

Схема Green Tech MAV-300W-P4

Схема AcBel API3PCD2 ATX-450P-DNSS 450W

Схема AcBel API4PC01 400W

Схема Maxpower PX-300W

Схема PowerLink LPJ2-18 300W

Схема Shido LP-6100 ATX-250W

Схема Sunny ATX-230

Схема KME PM-230W

Схема Delta Electronics DPS-260-2A

Схема Delta Electronics DPS-200PB-59

Схема InWin IW-P300A2-0

Схема SevenTeam ST-200HRK

Схема SevenTeam ST-230WHF

Схема DTK PTP-2038

Схема PowerMaster LP-8

Схема PowerMaster FA-5-2

Схема Codegen 200XA1 250XA1 CG-07A CG-11

Схема Codegen 300X 300W

Схема ISO-450PP

Схема PowerMan IP-P550DJ2-0

Схема LWT 2005

Схема Microlab 350w

Схема Sparkman SM-400W (STM-50CP)

Схема GEMBIRD 350W (ShenZhon 350W)

Схема блока питания FSP250-50PLA (FSP500PNR)

Схема блока ATX Colorsit 330U (Sven 330U-FNK) на SG6105

Схема блока NT-200ATX (KA3844B+LM339)

comments powered by HyperComments

• схема

Поиск неисправности БП компьютера
и его ремонт своими руками

Блок питания в компьютере (БП) – это самостоятельное импульсное электронное устройство, предназначенное для преобразования напряжения переменного тока в ряд постоянных напряжений (+3,3 / +5 / +12 и -12) для питания материнской платы, видеокарты, винчестера и других блоков компьютера.

Прежде, чем приступать к ремонту блока питания компьютера необходимо убедиться в его неисправности, так как невозможность запуска компьютера может быть обусловлена другими причинами.

Фотография внешнего вида классического блока питания АТХ стационарного компьютера (десктопа).

Где находится БП в системном блоке и как его разобрать

Чтобы получить доступ к БП компьютера необходимо сначала снять с системного блока левую боковую стенку, открутив два винта на задней стенке со стороны расположения разъемов.

Для извлечения блока питания из корпуса системного блока необходимо открутить четыре винта, помеченных на фото. Для проведения внешнего осмотра БП достаточно отсоединить от блоков компьютера только те провода, которые мешают для установки БП на край корпуса системного блока.

Расположив блок питания на углу системного блока, нужно открутить четыре винта, находящиеся сверху, на фото розового цвета. Часто один или два винта спрятаны под наклейкой, и чтобы найти винт, ее нужно отклеить или проткнуть жалом отвертки. По бокам тоже бывают наклейки, мешающие снять крышку, их нужно прорезать по линии сопряжения деталей корпуса БП.

После того, как крышка с БП снята обязательно удаляется пылесосом вся пыль. Она является одной из главных причин отказа радиодеталей, так как, покрывая их толстым слоем, снижает теплоотдачу от деталей, они перегреваются и, работая в тяжелых условиях, быстрее выходят из строя.

Для надежной работы компьютера удалять пыль из системного блока и БП, а также проверять работу кулеров необходимо не реже одного раза в год.

Структурная схема БП компьютера АТХ

Блок питания компьютера является довольно сложным электронным устройством и для его ремонта требуются глубокие знания по радиотехнике и наличие дорогостоящих приборов, но, тем не менее, 80% отказов можно устранить самостоятельно, владея навыками пайки, работы с отверткой и зная структурную схему источника питания.

Практически все БП компьютеров изготовлены по ниже приведенной структурной схеме. Электронные компоненты на схеме я привел только те, которые чаще всего выходят из строя, и доступны для самостоятельной замены непрофессионалам. При ремонте блока питания АТХ обязательно понадобится цветовая маркировка выходящих из него проводов.

Питающее напряжение с помощью сетевого шнура подается через разъемное соединение на плату блока питания. Первым элементом защиты является предохранитель Пр1 обычно стоит на 5 А. Но в зависимости от мощности источника может быть и другого номинала. Конденсаторы С1-С4 и дроссель L1 образуют фильтр, который служит для подавления синфазных и дифференциальных помех, которые возникают в результате работы самого блока питания и могут приходить из сети.

Сетевые фильтры, собранные по такой схеме, устанавливают в обязательном порядке во всех изделиях, в которых блок питания выполнен без силового трансформатора, в телевизорах, видеомагнитофонах, принтерах, сканерах и др. Максимальная эффективность работы фильтра возможна только при подключении к сети с заземляющим проводом. К сожалению, в дешевых китайских источниках питания компьютеров элементы фильтра зачастую отсутствуют.

Вот тому пример, конденсаторы не установлены, а вместо дросселя запаяны перемычки. Если Вы будете ремонтировать блок питания и обнаружите отсутствие элементов фильтра, то желательно их установить.

Вот фотография качественного БП компьютера, как видно, на плате установлены фильтрующие конденсаторы и помехоподавляющий дроссель.

Для защиты схемы БП от скачков питающего напряжения в дорогих моделях устанавливаются варисторы (Z1-Z3), на фото с правой стороны синего цвета. Принцип работы их простой. При нормальном напряжении в сети, сопротивление варистора очень большое и не влияет на работу схемы. В случае повышении напряжения в сети выше допустимого уровня, сопротивление варистора резко уменьшается, что ведет к перегоранию предохранителя, а не к выходу из строя дорогостоящей электроники.

Чтобы отремонтировать отказавший блок по причине перенапряжения, достаточно будет просто заменить варистор и предохранитель. Если варистора под руками нет, то можно обойтись только заменой предохранителя, компьютер будет работать нормально. Но при первой возможности, чтобы не рисковать, нужно в плату установить варистор.

В некоторых моделях блоков питания предусмотрена возможность переключения для работы при напряжении питающей сети 115 В, в этом случае контакты переключателя SW1 должны быть замкнуты.

Для плавного заряда электролитических конденсаторов С5-С6, включенных сразу после выпрямительного моста VD1-VD4, иногда устанавливают термистор RT с отрицательным ТКС. В холодном состоянии сопротивление термистора составляет единицы Ом, при прохождении через него тока, термистор разогревается, и сопротивление его уменьшается в 20-50 раз.

Для возможности включения компьютера дистанционно, в блоке питания имеется самостоятельный, дополнительный маломощный источник питания, который всегда включен, даже если компьютер выключен, но электрическая вилка не вынута из розетки. Он формирует напряжение +5 B_SB и построен по схеме трансформаторного автоколебательного блокинг-генератора на одном транзисторе, запитанного от выпрямленного напряжения диодами VD1-VD4. Это один из самых ненадежных узлов блока питания и ремонтировать его сложно.

Необходимые для работы материнской платы и других устройств системного блока напряжения при выходе из блока выработки напряжений фильтруются от помех дросселями и электролитическими конденсаторами и затем посредством проводов с разъемами подаются к источникам потребления. Кулер, который охлаждает сам блок питания, запитывается, в старых моделях БП от напряжения минус 12 В, в современных от напряжения +12 В.

Ремонт БП компьютера АТХ

Внимание! Во избежание вывода компьютера из строя расстыковка и подключение разъемов блока питания и других узлов внутри системного блока необходимо выполнять только после полного отключения компьютера от питающей сети (вынуть вилку из розетки или выключить выключатель в «Пилоте»).

Первое, что необходимо сделать, это проверить наличие напряжения в розетке и исправность удлинителя типа «Пилот» по свечению клавиши его выключателя. Далее нужно проверить, что шнур питания компьютера надежно вставлен в «Пилот» и системный блок и включен выключатель (при его наличии) на задней стенке системного блока.

Как найти неисправность БП нажимая кнопку «Пуск»

Если питание на компьютер подается, то на следующем шаге нужно глядя на кулер блока питания (виден за решеткой на задней стенке системного блока) нажать кнопку «Пуск» компьютера. Если лопасти кулера, хоть немного сдвинуться, значит, исправны фильтр, предохранитель, диодный мост и конденсаторы левой части структурной схемы, а также самостоятельный маломощный источник питания +5 B_SB.

В некоторых моделях БП кулер находится на плоской стороне и чтобы его увидеть, нужно снять левую боковую стенку системного блока.

Поворот на маленький угол и остановка крыльчатки кулера при нажатии на кнопку «Пуск» свидетельствует о том, что на мгновенье на выходе БП появляются выходные напряжения, после чего срабатывает защита, останавливающая работу БП. Защита настроена таким образом, что если величина тока по одному из выходных напряжений превысит заданный порог, то отключаются все напряжения.

Причиной перегрузки обычно является короткое замыкание в низковольтных цепях самого БП или в одном из блоков компьютера. Короткое замыкание обычно появляется при пробое в полупроводниковых приборах или изоляции в конденсаторах.

Для определения узла, в котором возникло короткое замыкание нужно отсоединить все разъемы БП от блоков компьютера, оставив только подключенные к материнской плате. После чего подключить компьютер к питающей сети и нажать кнопку «Пуск». Если кулер в БП завращался, значит, неисправен один из отключенных узлов. Для определения неисправного узла нужно их последовательно подключать к блоку питания.

Если БП, подключенный только к материнской плате не заработал, следует продолжить поиск неисправности и определить, какое из этих устройств неисправно.

Проверка БП компьютера
измерением величины сопротивления выходных цепей

При ремонте БП некоторые виды его неисправности можно определить путем измерения омметром величины сопротивления между общим проводом GND черного цвета и остальными контактами выходных разъемов.

Перед началом измерений БП должен быть отключен от питающей сети, и все его разъемы отсоединены от узлов системного блока. Мультиметр или тестер нужно включить в режим измерения сопротивления и выбрать предел 200 Ом. Общий провод прибора подключить к контакту разъема, к которому подходит черный провод. Концом второго щупа по очереди прикасаются к контактам, в соответствии с таблицей.

В таблице приведены обобщенные данные, полученные в результате измерения величины сопротивления выходных цепей 20 исправных БП компьютеров разных мощностей, производителей и годов выпуска.

Для возможности подключения БП для проверки без нагрузки внутри блока на некоторых выходах устанавливают нагрузочные резисторы, номинал которых зависит от мощности блока питания и решения производителя. Поэтому измеренное сопротивление может колебаться в большом диапазоне, но не должно быть ниже допустимого.

Если нагрузочный резистор в цепи не установлен, то показания омметра будут изменяться от малой величины до бесконечности. Это связано с зарядкой фильтрующего электролитического конденсатора от омметра и свидетельствует о том, что конденсатор исправный. Если поменять местами щупы, то будет наблюдаться аналогичная картина. Если сопротивление велико и не изменяется, то возможно в обрыве находится конденсатор.

Сопротивление меньше допустимого свидетельствует о наличии короткого замыкания, которое может быть вызвано пробоем изоляции в электролитическом конденсаторе или выпрямляющего диода. Для определения неисправной детали придется вскрыть блок питания и отпаять от схемы один конец фильтрующего дросселя этой цепи. Далее проверить сопротивление до и после дросселя. Если после него, то замыкание в конденсаторе, проводах, между дорожками печатной платы, а если до него, то пробит выпрямительный диод.

Поиск неисправности БП внешним осмотром

Первоначально следует внимательно осмотреть все детали, обратив особое внимание на целостность геометрии электролитических конденсаторов. Как правило, из-за тяжелого температурного режима электролитические конденсаторы, выходят из строя чаще всего. Около 50% отказов блоков питания связано именно с неисправностью конденсаторов. Зачастую вздутие конденсаторов является следствием плохой работы кулера. Смазка подшипников кулера вырабатывается и обороты падают. Эффективность охлаждения деталей блока питания снижается, и они перегреваются. Поэтому при первых признаках неисправности кулера блока питания, обычно появляется дополнительный акустический шум, нужно почистить от пыли и смазать кулер.

Если корпус конденсатора вздулся или видны следы вытекшего электролита, то отказ конденсатора очевиден и его следует заменить исправным. Вздувается конденсатор в случае пробоя изоляции. Но бывает, внешних признаков отказа нет, а уровень пульсаций выходного напряжения большей. В таких случаях конденсатор неисправен по причине отсутствия контакта между его выводом и обкладки внутри него, как говорят, конденсатор в обрыве. Проверить конденсатор на обрыв можно с помощью любого тестера в режиме измерения сопротивления. Технология проверки конденсаторов представлена в статье сайта «Измерение сопротивления».

Далее осматриваются остальные элементы, предохранитель, резисторы и полупроводниковые приборы. В предохранителе внутри вдоль по центру должна проходить тонкая металлическая проволочка, иногда с утолщением в середине. Если проволочки не видно, то, скорее всего она перегорела. Для точной проверки предохранителя нужно его прозвонить омметром. Если предохранитель перегорел, то его нужно заменить новым или отремонтировать. Прежде, чем производить замену, для проверки блока питания можно перегоревший предохранитель не выпаивать из платы, а припаять к его выводам жилку медного провода диаметром 0,18 мм. Если при включении блока питания в сеть проводок не перегорит, то тогда уже есть смысл заменять предохранитель исправным.

Как проверить исправность БП замыканием контактов PG и GND

Если материнскую плату можно проверить только подключив к заведомо исправному БП, то блок питания можно проверить отдельно с помощью блока нагрузок или запустить с помощью соединения контактов +5 В PG и GND между собой.

От блока питания на материнскую плату питающие напряжения подаются с помощью 20 или 24 контактного разъема и 4 или 6 контактного. Для надежности разъемы имеют защелки. Для того, чтобы вынуть разъемы из материнской платы нужно пальцем нажать наверх защелки одновременно, прилагая довольно большое усилие, покачивая из стороны в сторону, вытащить ответную часть.

Далее нужно закоротить между собой, отрезком провода, можно и металлической канцелярской скрепкой, два вывода в разъеме, снятой с материнской платы. Провода расположены со стороны защелки. На фотографиях место установки перемычки обозначено желтым цветом.

Если разъем имеет 20 контактов, то соединять между собой нужно вывод 14 (провод зеленого цвета, в некоторых блоках питания может быть серый, POWER ON) и вывод 15 (провод черного цвета, GND).

Если разъем имеет 24 контакта, то соединять между собой нужно вывод 16 (зеленого зеленого, в некоторых блоках питания провод может быть серого цвета, POWER ON) и вывод 17 (черный провод GND).

Если крыльчатка в кулере блока питания завращается, то блок питания АТХ можно считать работоспособным, и, следовательно, причина неработящего компьютера находится в других блоках. Но такая проверка не гарантирует стабильную работу компьютера в целом, так как отклонения выходных напряжений могут быть больше допустимых.

Проверка БП компьютера
измерением напряжений и уровня пульсаций

После ремонта БП или в случае нестабильной работы компьютера для полной уверенности в исправности блока питания, необходимо его подключить к блоку нагрузок и измерять уровень выходных напряжений и размах пульсаций. Отклонение величин напряжений и размаха пульсаций на выходе блока питания не должны превышать значений, приведенных в таблице.

Можно обойтись и без блока нагрузок измеряв напряжение и уровень пульсаций непосредственно на выводах разъемов БП в работающем компьютере.

При измерении напряжений мультиметром «минусовой» конец щупа подсоединяется к черному проводу (общему), а «плюсовой» к нужным контактам разъема.

Напряжение +5 В SB (Stand-by), фиолетовый провод – вырабатывает встроенный в БП самостоятельный маломощный источник питания выполненный на одном полевом транзисторе и трансформаторе. Это напряжение обеспечивает работу компьютера в дежурном режиме и служит только для запуска БП. Когда компьютер работает, то наличие или отсутствие напряжения +5 В SB роли не играет. Благодаря +5 В SB компьютер можно запустить нажатием кнопки «Пуск» на системном блоке или дистанционно, например, с Блока бесперебойного питания в случае продолжительного отсутствия питающего напряжения 220 В.

Напряжение +5 В PG (Power Good) – появляется на сером проводе БП через 0,1-0,5 секунд в случае его исправности после самотестирования и служит разрешающим сигналом для работы материнской платы.

Напряжение минус 12 В (провод синего цвета) необходимо только для питания интерфейса RS-232, который в современных компьютерах отсутствует. Поэтому в блоках питания последних моделей этого напряжения может не быть.

Как заменить предохранитель в БП компьютера

Обычно в компьютерных блоках питания устанавливается трубчатый стеклянный плавкий предохранитель, рассчитанный на ток защиты 6,3 А. Для надежности и компактности предохранитель впаивают непосредственно в печатную плату. Для этого применяются специальные предохранители, имеющие выводы для запайки. Предохранитель обычно устанавливают в горизонтальном положении рядом с сетевым фильтром и его легко обнаружить по внешнему виду.

Но иногда встречаются блоки питания, в которых предохранитель установлен в вертикальном положении и на него надета термоусаживаемая трубка, как на фотографии выше. В результате обнаружить его затруднительно. Но помогает надпись, нанесенная на печатной плате рядом с предохранителем: F1 – так обозначается предохранитель на электрических схемах. Рядом с предохранителем может быть также указан ток, на который он рассчитан, на представленной плате указан ток 6,3 А.

При ремонте блока питания и проверке вертикально установленного предохранителя с помощью мультиметра был обнаружен его обрыв. После выпаивания предохранителя и снятия термоусаживаемой трубки стало очевидно, что он перегорел. Стеклянная трубка изнутри вся была покрыта черным налетом от перегоревшей проволоки.

Предохранители с проволочными выводами встречается редко, но их можно с успехом заменить обычными 6,3 амперными, припаяв к чашечкам с торцов одножильные кусочки медного провода диаметром 0,5-0,7 мм.

Останется только запаять подготовленный предохранитель в печатную плату блока питания и проверить его на работоспособность.

Если при включении блока питания предохранитель сгорел повторно, то значит, имеет место отказ других радиоэлементов, обычно пробой переходов в ключевых транзисторах. Ремонтировать блок питания с такой неисправностью требует высокой квалификации и экономически не целесообразен. Замена предохранителя, рассчитанного на больший ток защиты, чем 6,3 А не приведет к положительному результату. Предохранитель все равно перегорит.

Поиск в БП неисправных электролитических конденсаторов

Очень часто отказ блока питания, и как результат нестабильная работа компьютера в целом, происходит по причине вздутия корпусов электролитических конденсаторов. Для защиты от взрыва, на торце электролитических конденсаторов делаются надсечки. При возрастании давления внутри конденсатора происходит вздутие или разрыв корпуса в месте надсечки и по этому признаку легко найти отказавший конденсатор. Основной причиной выхода из строя конденсаторов является их перегрев из-за неисправности кулера или превышения допустимого напряжения.

На фотографии видно, что у конденсатора, находящегося с левой стороны, торец плоский, а у правого – вздутый, со следами подтекшего электролита. Такой конденсатор вышел из строя и подлежит замене. В блоке питания обычно выходят из строя электролитические конденсаторы по шине питания +5 В, так как устанавливаются с малым запасом по напряжению, всего на 6,3 В. Встречал случаи, когда все конденсаторы в блоке питания по цепи +5 В были вздутые.

При замене конденсаторов по цепи питания 5 В рекомендую устанавливаю конденсаторы, которые рассчитаны на напряжение не мене, чем на 10 В. Чем на большее напряжение рассчитан конденсатор, тем лучше, главное, чтобы по габаритам вписался в место установки. В случае, если конденсатор с большим напряжение не вмещается из-за размеров, можно установить конденсатор меньшей емкости, но рассчитанный на большее напряжение. Все равно емкость установленных на заводе конденсаторов имеет большой запас и такая замена не ухудшит работу блока питания и компьютера в целом.

Чем емкость устанавливаемого конденсатора больше, тем лучше. Так что при замене лучше выбирать конденсатор, рассчитанный на большее напряжение и емкость, чем у вышедшего из строя. Заменить вышедший из строя конденсатор в блоке питания не сложно, при наличии навыков работы с паяльником. Технике пайки посвящена статья сайта «Как паять паяльником».

Нет смысла заменять электролитические конденсаторы в блоке питания, если они все вспучились. Это значит, что вышла из строя схема стабилизации выходного напряжения, и на конденсаторы было подано напряжение, превышающее допустимое. Такой блок питания можно отремонтировать, только имея профессиональное образование и измерительные приборы, но экономически такой ремонт не целесообразен.

Главное при ремонте БП не забывать, что электролитические конденсаторы имеют полярность. Со стороны отрицательного вывода на корпусе конденсатора имеется маркировка, в виде широкой светлой вертикальной полосы, как показано на фото выше. На печатной плате отверстие для отрицательного вывода конденсатора расположено в зоне маркировки белого (черного) полукруга или отверстие для положительного вывода обозначается знаком «+».

Проверка дросселя групповой стабилизации БП АТХ

Если из системного блока компьютера вдруг запахло гарью, то одной из причин может быть перегрев дросселя групповой стабилизации в БП или подгоревшая обмотка одного из кулеров. При этом компьютер обычно продолжает нормально работать. Если после вскрытия системного блока и осмотра все кулеры вращаются, то значит, неисправен дроссель. Компьютер необходимо сразу выключить и заняться ремонтом.

На фотографии показан БП компьютера со снятой крышкой, в центре которой виден дроссель, покрытый изоляцией зеленого цвета, подгоревшей сверху. Когда я подключил этот БП к нагрузке и подал на него питающее напряжение, то через пару минут из дросселя пошла тонкая струйка дыма. Проверка показала, что все выходные напряжения в допуске и размах пульсаций не превышает допустимый.

Через дроссель проходит ток всех питающих компьютер напряжений и очевидно, что произошло нарушение изоляции проводов обмоток вследствие чего, они закоротили между собой.

Обмотки можно перемотать на этот же сердечник, но в результате сильного нагрева магнитодиэлектрик сердечника может потерять добротность, в результате из-за больших токов Фуко будет нагреваться даже при целых обмотках. Поэтому рекомендую установить новый дроссель. Если аналога нет, то нужно посчитать витки обмоток, сматывая их на сгоревшем дросселе, и намотать изолированным проводом такого же сечения на новом сердечнике. При этом нужно соблюдать направление обмоток.

Проверка других элементов БП

Резисторы и простые конденсаторы не должны иметь потемнений и нагаров. Корпуса полупроводниковых приборов должны быть целыми, без сколов и трещин. При самостоятельном ремонте целесообразно выполнить замену только элементов, отображенных на структурной схеме. Если потемнела краска на резисторе, или развалился транзистор, то менять их бессмысленно, так как, скорее всего это следствие выхода из строя других элементов, которые без приборов не обнаружить. Потемневший корпус резистора не всегда свидетельствует о его неисправности. Вполне возможно просто потемнела только краска, а сопротивление резистора в норме.

Устройство и общая структурная схема

Структура ИИП для компьютера.

Источник питания для ПК выполнен по обычной традиционной схемотехнике, характерной для импульсных блоков питания со стабилизацией напряжения. Но стандартная схема питания компьютера ATX имеет дополнительные специфические узлы, позволяющие управлять модулем сигналами с материнской платы. Кроме того, подробно рассмотрены все блоки.

Входные цепи

Входные цепи защищают сеть от помех, создаваемых источником питания во время работы. Помимо фильтра они содержат элементы защиты блока питания от перенапряжений и коротких замыканий внутри блока.

Типовая конструкция входных цепей источника питающего напряжения.

Типичная схема содержит предохранитель, который перегорает при превышении допустимого значения тока, а также варистор. В штатном режиме у него высокое сопротивление и он не участвует в работе узла. При выбросах в сети ее сопротивление снижается, ток, протекающий по ней, увеличивается, тем самым ускоряя истощение предохранителя. Кроме того, входные сети содержат фильтрующие элементы:

• синфазный шум (синфазная индуктивность и конденсаторы Cy);
• от дифференциального шума (конденсаторы Cx и Cx1).

Реальные блоки питания могут содержать не все указанные элементы, и наоборот — они могут содержать дополнительные (две синфазные индуктивности, термистор для ограничения зарядного тока конденсаторов выпрямителя и т.д.).

Высоковольтный выпрямитель

Обычно он работает по двухполупериодной мостовой схеме. Сглаживающие конденсаторы включены последовательно. Это включение преследует двоякую цель:

• создать среднюю точку для питания полумостового инвертора;
• создание схемы удвоения напряжения при питании сети от 110 вольт.

Работа выпрямителя в двухполупериодном мостовом (а) и удвоительном (б) режимах).

Параллельно с конденсаторами часто устанавливают резисторы для быстрой разрядки конденсаторов при отключении питания, а также для выравнивания напряжения средней точки — оно может отличаться от половины Usup из-за разных токов утечки оксидных конденсаторов. Для защиты от перенапряжения параллельно конденсаторам можно установить варисторы или стабилитроны.

Инвертор

Инвертор используется для преобразования выпрямленного напряжения сети в импульсное напряжение. Чаще всего их выполняют по двухтактной полумостовой схеме. Полумост — это компромисс между двухтактным преобразователем и мостовым преобразователем: он свободен от скачков напряжения, которые приводят к более высоким требованиям к параметрам транзистора, использует трансформаторы без средней точки в первичной обмотке и использует только два транзистора. Но только половина напряжения питания подается на первичную обмотку (образованную средней точкой сглаживающего фильтра).

Различные схемы инвертора.

В некоторых источниках также используются несимметричные инверторы прямого направления (при обратном направлении размер и вес импульсных трансформаторов значительно увеличиваются с увеличением мощности).

Схема управления ключами

В стабилизированных источниках питания переключатели управляются методом широтно-импульсной модуляции. Импульсы отправляются на управляющие электроды транзисторов с той же частотой, но с регулируемой длительностью. Для увеличения напряжения также увеличивают ширину импульса. Чтобы снизить выходной уровень, транзисторы включаются на более короткое время. Чипы обычно используются для организации ШИМ. У них есть полный набор узлов на борту от генератора и усилителя ошибки до переключателей выходных транзисторов (однако, малой мощности достаточно, чтобы обойтись без внешних силовых транзисторов).

Вторичные цепи

Напряжение с первичной обмотки импульсного трансформатора преобразуется в пониженное импульсное напряжение на вторичных обмотках, затем выпрямляется и сглаживается.

Схема вторичной цепи блока питания КИП-150 Вт.

Обмотки обычно касаются центральной точки. В этом случае выпрямители выполнены по мостовой схеме. Наиболее энергоемкие каналы (+5 и +12 вольт) питаются от верхней части мостов (на них устанавливаются вентили или мощные сборки), а отрицательные напряжения снимаются с нижних диодов (они менее мощные). Кроме того, выпрямленные напряжения сглаживаются с помощью LC-цепей (включая групповые стабилизирующие обмотки индуктивности). Для напряжения +3,3 В постоянного тока обычно используется отдельный выпрямитель или он формируется из канала +5 В постоянного тока с помощью дополнительного линейного стабилизатора.

Схема дежурного напряжения

Напряжение в режиме ожидания необходимо для питания участка цепи материнской платы ПК, который отвечает за запуск компьютера. Он также используется для питания микросхемы ШИМ и драйвера инвертора перед включением источника питания. Обычно узел выполняется в виде отдельного генератора с питанием от высоковольтного выпрямителя.

Из чего состоит блок питания компьютера: его функции и напряжение

Формирование сигнала PG и обработка сигнала PS_ON

За эту задачу отвечают отдельные участки схемы. При наличии всех (или части) напряжений питания генерируется сигнал PG (Power Good), который сигнализирует о исправности источника питания для компьютера. Когда с материнской платы поступает сигнал PS_ON, запускается генератор ШИМ-контроллера. Некоторые специализированные микросхемы имеют отдельные входы для генерации и обработки этих сигналов (LPG899, AT2005B). Также существуют микросхемы супервизора, которые выполняют эти функции и формируют управляющие сигналы. В некоторых источниках питания эти задачи возложены на участки схемы на дискретных элементах.

Цепи обратной связи

Большинство источников питания используют только одно напряжение для поддержания уровня (обычно +12 В постоянного тока или +5 В постоянного тока). Остальные каналы включены в систему групповой стабилизации, которая влияет на измеряемое напряжение. Этот принцип не позволяет получить высокий коэффициент стабилизации, но значительно упрощает реализацию схемы питания ATX.

Распиновка основного коннектора БП

Для ремонта нам также необходимо знать распиновку разъема основного питания, она показана ниже.

Вилки питания: A — старые (20 контактов), B — новые (24 контакта)

Для запуска блока питания нужно подключить зеленый провод (PS_ON #) к любому черному нулевому проводу. Сделать это можно с помощью обычной перемычки. Обратите внимание, что для некоторых устройств цветовая кодировка может отличаться от стандартной, как правило, в этом виноваты неизвестные китайские производители.

Конструктивные особенности

Предусмотрены различные разъемы для подключения компонентов персонального компьютера к источнику питания. На задней панели находится разъем для сетевого кабеля и кнопка переключения.

Кроме того, на задней стенке можно разместить блок питания и разъем для подключения монитора.

В разных моделях могут быть другие разъемы:

• индикатор напряжения;
• кнопки для изменения режима работы вентилятора;
• переключатель входного напряжения;
• USB-порты встроены в блок питания.

  

В современных блоках питания ПК реже устанавливают на задней стенке вентилятор, который забирает горячий воздух из блока питания. Вместо этого решения стали использовать вентилятор на верхней стене, который был больше и тише.

На некоторых моделях можно найти два вентилятора одновременно. Из стены, которая находится внутри системного блока, выходит провод со специальным разъемом для подачи тока на материнскую плату. На фото показаны возможные разъемы подключения и обозначение контактов.

Каждый цвет нити обеспечивает определенное натяжение:

• желтый — +12 В;
• красный — +5 В;
• оранжевый — +3,3 В;
• черный — земля.

Значения для этих цветов проводов могут отличаться от производителя к производителю.

Также есть разъемы для питания компьютерных аксессуаров.

Схема подключения блока питания компьютера

Чтобы подключить блок питания к компьютеру, необходимо выполнить ряд последовательных действий:

• установить блок питания в системный блок. Все эти действия нужно выполнять аккуратно, чтобы не повредить остальные компоненты;
• закрепите блок питания на задней панели системного блока соответствующими винтами;
• подключите кабели питания ко всем устройствам системного блока (материнская плата, дисковод гибких дисков, видеокарта, жесткий диск). По порядку подключения особых предпочтений нет, главное сделать все аккуратно и правильно.

  

Нагрузка на БП

следует предупредить, что включение импульсных блоков питания без нагрузки значительно сократит их срок службы и даже может привести к поломке. Поэтому рекомендуется собрать простой блок нагрузок, его схема представлена ​​на рисунке.

Блок-схема нагрузки

Схема рекомендуется собирать на резисторах марки ПЭВ-10 номиналом: R1 — 10 Ом, R2 и R3 — 3,3 Ом, R4 и R5 — 1,2 Ом. Охлаждение резисторов может осуществляться через алюминиевый канал.

Не рекомендуется подключать материнскую плату в качестве нагрузки для диагностики или, как советуют некоторые «умельцы», HDD и CD-привод, так как неисправный блок питания может их вывести из строя.

Описание схем блоков питания компьютера стандарта ATX

В качестве примеров рассмотрены несколько схем питания разной мощности. Схемы подбираются так, чтобы одни и те же функциональные блоки строились на разных элементах.

300-ваттный БП производства JNC computer

Схема питания SY-300ATX.

В качестве первого примера показана принципиальная схема блока питания SY-300ATX 300W. Входные схемы несколько упрощены. В нем нет конденсатора Cx для защиты от дифференциальных помех. Также отсутствует варистор для защиты линии от перенапряжения. Полностью реализована только схема защиты от синфазных помех — на индуктивности LF1 и на конденсаторах CY1 и CY2.

Выпрямитель на группе RL205 особых особенностей не имеет, сглаживающий фильтр C1C2 одновременно выполняет функции делителя напряжения. Резисторы R13, R12 и варисторы V1, V2 служат для сглаживания средней точки и быстрого разряда конденсаторов при выключении. От выпрямленного напряжения примерно 310 вольт срабатывает схема, формирующая резервное напряжение.

Преобразование компьютерного блока питания в лабораторный блок питания с регулировкой напряжения

Генератор выполнен на транзисторе Q3, первичные обмотки трансформатора Т3 выполняют функции нагрузки и обратной связи. Нижняя половина вторичной обмотки формирует фактическое напряжение ожидания, которое выпрямляется диодом D7, сглаживается фильтром C13L2C14. Для его стабилизации через оптопару U1 организована другая цепь обратной связи. Если выходной уровень увеличивается, светодиодный свет оптопары становится более интенсивным, приемный транзистор включается, закрывая транзистор Q4, который, уменьшая напряжение на базе Q3, сокращает время его включения. Питание снимается с двух обмоток (сумма верхней и нижней половин) микросхемы генератора и предварительной фазы инвертора. Выпрямляется диодом D8, сглаживается конденсатором С12.

Средняя точка выпрямленного высоковольтного делителя подключена к одному концу первичной обмотки импульсного трансформатора Т3, защищенного от коммутационных перенапряжений демпфером R16C10. Другой конец первичной обмотки подключен к средней точке полумостового инвертора, образованного транзисторами Q1, Q2. Полумост изолирован от низковольтной части трансформатором Т2. Импульсы на вторичных обмотках формируются драйвером на транзисторах Q5, Q6, которые поочередно открываются и закрываются под управлением выводов 7 и 8 микросхемы AT2005. Эта ИС предназначена для использования в качестве ШИМ-контроллера в компьютерных источниках питания.

Как и любой ШИМ-контроллер, он выполняет следующие функции:

• генерация импульсов путем проверки транзисторов инвертора;
• регулировка ширины импульса для стабилизации выходных напряжений.

Кроме того, он выполняет специфические задачи для компьютерных блоков питания:

• генерировать сигнал Power_OK (PG);
• запустить инвертор при получении сигнала Power_ON от материнской платы;
• защита от перенапряжения;
• защита от пониженного напряжения (перегрузки).

Назначение контактов AT2005.

Назначение выводов микросхемы показано в таблице.

Тип Описание Номер Номер Описание Тип

Аналоговый вход	Управление каналом +3,3 вольта	1	16	Прямой вход усилителя ошибки	Аналоговый вход
Аналоговый вход	Управление каналом +5 вольт	2	15	Вход усилителя обратной ошибки	Аналоговый вход
Аналоговый вход	Управление каналом +12 вольт	3	14	Выход усилителя ошибки	Аналоговый выход
Аналоговый вход	Внешний блок	4	13	VCC	Питание
Питание	GND	5	12	Внешний блок сигнала PG	Аналоговый вход
	Подключение конденсатора установки частоты	6	одиннадцать	Сигнал PG	Логический выход
Аналоговый выход	Управление транзистором драйвера	7	10	Конденсатор задержки сигнала PG
Аналоговый выход	Управление транзистором драйвера	восемь	девять	Включить микросхему на низком уровне, выключить на высоком уровне	Логический ввод

В этом источнике питания используется микросхема AT2005. Не путать с популярным AT2005B, у которого другая распиновка. Полный аналог AT2005 — микросхема LPG899.

Сигнал PG удаляется с контакта 11, если напряжения на контактах 1,2,3 находятся в пределах нормального диапазона. С материнской платы сигнал Power_ON поступает на вывод 9: если уровень падает, начинается генерация. При таком расположении управление ШИМ-контроллером не требует дополнительных элементов.

На выход 12 подается напряжение от середины драйвера: при исчезновении импульсов микросхема выключается. Напряжение канала +12 В подается на вход 16: так формируется контур обратной связи для регулирования напряжения. С увеличением напряжения на выходе канала длительность импульса уменьшается, с уменьшением — увеличивается. Остальные каналы стабилизируются с помощью ускорителя групповой стабилизации — буквенного обозначения на схеме он не имеет.

Фрагмент схемы вторичной обмотки силового трансформатора с индуктивностью групповой стабилизации.

представляет собой дроссель с 5 обмотками, намотанными на тороидальный сердечник. Каждая обмотка включена в свою цепь напряжения. Если напряжение одного канала изменяется, это приводит к соответствующему изменению в остальных каналах, в том числе +12 вольт. Изменение этого напряжения активирует ШИМ-регулятор, и все остальные напряжения возвращаются к установленным пределам.

Групповая стабилизация задыхается на табло.

Импульсный трансформатор выполнен с вторичной обмоткой с центральной точкой вывода и двумя симметричными розетками, с которых снимается напряжение для каналов +5 и -5 вольт. Напряжение для канала +12 В постоянного тока и -12 В постоянного тока снимается с крайних клемм. Все напряжения выпрямляются двухтактными мостовыми выпрямителями и сглаживаются фильтрами, которые включают в себя соответствующую обмотку групповой стабилизации индуктивности, индивидуальные индуктивности L6..L9 для каждого канала и конденсаторы. Вентилятор охлаждения питается от канала +12 В постоянного тока — стабилизатор собран на транзисторе Q6 и стабилитроне ZD2.

Канал +3,3 В постоянного тока состоит из отдельного выпрямителя на группе D17 и диодов D14, D15. Этот канал не входит в схему группового управления.

Будет полезно ознакомиться со: Схемой и сборкой самодельного блока питания с регулировкой напряжения и тока.

ATX 350 WP4

Схема импульсного блока питания ATX 350 WP4.

Следующий блок питания имеет мощность 350 Вт. Он построен аналогично, что содержит ряд отличий от предыдущего блока питания:

• входные цепи содержат два конденсатора защиты синфазных помех (Cx, Cx2) и термистор для ограничения зарядного тока конденсатора;
• в выходном каскаде инвертора используются гораздо более мощные транзисторы (с током коллектора 12 А против 3 А у предыдущего узла);
• генератор резервного напряжения выполнен на МОП-транзисторе.

Более глубокое различие заключается в использовании микросхемы ШИМ и в генерации сигнала PG и обработке команды PS_ON. Для управления широтно-импульсной модуляцией используется микросхема AZ7500BP — полный аналог более популярного TL494.

Функционал TL494 и распиновка.

Эта микросхема более универсальна, она содержит два усилителя ошибки, что позволяет организовать стабилизацию не только по напряжению, но и по току. TL494 позволяет более гибко управлять ШИМ (регулируя мертвое время — паузу между импульсами). Но в нем нет контролера наличия и уровня выходных напряжений и эту проблему нужно решать отдельно. В данной схеме для этого используется микросхема LP7510. При наличии трех напряжений — +12 В постоянного тока, +5 В постоянного тока, +3,3 В постоянного тока на выводе 8 появится сигнал PG, который проинформирует компьютер о исправности блока питания. Когда от материнской платы на выводе 4 поступает сигнал низкого уровня Power_ON, на выводе 3 появляется высокий уровень, позволяющий запускать микросхему TL494 и запускать источник питания.

Sparkman 400 W

Схема блока питания Sparkman 400 Вт.

Следующий блок питания — Sparkman 400 W. Его главная особенность — несимметричный прямой преобразователь. В качестве силового транзистора используется полевой МОП-транзистор SVD7N60F с током стока до 7 А, который напрямую управляется микросхемой KA3842. Обратная связь подключена к его выходу 1 через оптрон U38, через который уровень выходного сигнала регулируется изменением длительности импульса.

Также используется индуктивность групповой стабилизации. Для напряжения +3,3 В DC отдельная обмотка и выпрямитель не предусмотрены, он формируется из канала +5 В с помощью отдельного стабилизатора на МОП-транзисторе SD1. Контроллер напряжения, генератор сигналов PG представляет собой микросхему WT7510 в штатном подключении.

Тренировочная схема Stand By +5 В и другие узлы не имеют особых функций. Фильтр высоковольтного выпрямителя выполнен в виде делителя со средней точкой, которая в данном случае нужна для переключения сетевого напряжения с 220 В переменного тока на 110 В переменного тока. Во втором случае мостовой выпрямитель становится удвоителем сетевого напряжения.

Импульсный блок питания — подборка схем для самостоятельного изготовления

ISO 450PP 4S

Схема подключения источника питания ISO 450PP 4S.

Описанные выше технические решения покрывают практически все схемотехнические потребности блоков питания мощностью до 500 Вт. Таким образом, в блок-схеме ISO 450PP 4S (450 Вт) ничего принципиально описанного выше не используется.

Перечень возможных неисправностей

Перечислим наиболее частые неисправности, характерные для импульсных блоков питания системных блоков:

• перегорел сетевой предохранитель;
• + 5_SB (дежурное напряжение) отсутствует, как и более-менее допустимое;
• напряжение на выходе блока питания (+12 В, +5 В, 3,3 В) ненормальное или отсутствует;
• нет сигнала PG (PW_OK);
• Блок питания не включается дистанционно;
• вентилятор охлаждения не крутится.

Блок питания ATX-400W — принципиальная схема

Конденсаторы С1, С2 образуют сетевой фильтр низких частот.

Основное преимущество — это высокий КПД усилителей мощности и широкие возможности использования. Одна такая упрощенная схема источника питания с использованием контроллера широтно-импульсной модуляции показана на рисунке ниже.

Диоды Д13, Д14 предназначены для рассеивания магнитной энергии, накопленной в полуобмотках трансформатора Т2. Если декоративные элементы в хорошем состоянии, заменить U4. Магнитный поток, создаваемый этим током, индуцирует ЭДС в обмотке положительной обратной связи.

В этом случае в трансформаторе Т1 накапливается больше электромагнитной энергии, которая передается в нагрузку, в результате чего выходное напряжение повышается до номинального значения. Структурная схема источника Рис. Особенности проекта Предусмотрены различные разъемы для подключения компонентов персонального компьютера к источнику питания. Выход из строя вентилятора случается гораздо реже, но это тоже приводит к печальным последствиям — дроссели L1, L 2 перегорают от перегрева.

Обзор схем источников питания

Основная часть блок-схемы IP формата ATX — это полумостовой преобразователь. Работа преобразователей этого типа заключается в использовании двухтактного режима.

Стабилизация выходных параметров ИП осуществляется с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ-контроллер) управляющих сигналов.

В импульсных источниках питания часто используется микросхема ШИМ-контроллера TL494, обладающая рядом положительных свойств:

• приемлемые рабочие характеристики микросхемы. Это низкий пусковой ток, скорость;
• наличие универсальных внутренних защитных элементов;
• удобство использования.

Простой импульсный БП

Принцип работы обычного импульсного блока питания можно увидеть на фото.

Первый блок выполняет переход от переменного тока к постоянному току. Преобразователь выполнен в виде диодного моста, преобразующего напряжение, и конденсатора, ослабляющего колебания.

Помимо этих элементов могут присутствовать дополнительные компоненты — фильтр напряжения и термисторы. Но, из-за дороговизны, эти компоненты могут отсутствовать.

Генератор создает импульсы с определенной частотой, которые питают обмотку трансформатора. Трансформатор выполняет основную работу в блоке питания, это гальваническая развязка и преобразование тока в требуемые значения.

После этого генерируемое трансформатором переменное напряжение поступает на следующий блок. Это блок из диодов выравнивания напряжения и фильтра пульсаций. Фильтр состоит из группы конденсаторов и индуктивности.

Видео: Принцип работы ШИМ контроллера БП

АТХ без коррекции коэффициента

Простой импульсный источник питания, будучи исправным устройством, неудобен в использовании на практике. Многие его параметры «плавают» на выходе, в том числе и напряжение. Все эти показатели меняются из-за нестабильного напряжения, температуры и перегрузки выхода преобразователя.

Но если проверить эти показатели с помощью контроллера, который будет выполнять роль стабилизатора и дополнительных функций, схема будет вполне пригодна для использования.

Блок-схема источника питания с использованием контроллера широтно-импульсной модуляции проста и представляет собой генератор импульсов на контроллере ШИМ.

Контроллер PWM регулирует амплитуду колебаний сигналов, проходящих через фильтр нижних частот (LPF). Основное преимущество — это высокий КПД усилителей мощности и широкие возможности использования.

АТХ с коррекцией коэффициента мощности

В новых блоках питания для ПК появляется дополнительный блок — корректор коэффициента мощности (PFC). KKM устраняет возникающие ошибки мостового выпрямителя переменного тока и увеличивает коэффициент мощности (KM).

Поэтому производители активно выпускают блоки питания с обязательной коррекцией CM. Это означает, что блок питания вашего компьютера будет работать в диапазоне 300 Вт или более.

В этих источниках питания используется специальный дроссель с большей индуктивностью, чем у входной. Такой IP называется PFC или пассивным PFC. Он имеет внушительный вес за счет дополнительного использования конденсаторов на выходе выпрямителя.

Из недостатков можно выделить низкую надежность блока питания и некорректную работу с ИБП при переключении режима работы «батарея / сеть».

Это связано с малой емкостью фильтра сетевого напряжения и в момент падения напряжения ток PFC увеличивается, и в это время срабатывает защита от короткого замыкания.

На двухканальном ШИМ-контролере

Двухканальные ШИМ-контроллеры часто используются в современных компьютерных блоках питания. Единая микросхема способна выполнять роль преобразователя и корректора КМ, что сокращает общее количество элементов в цепи питания.

На схеме выше первая часть формирует стабилизированное напряжение +38 В, а вторая часть — преобразователь, который формирует стабилизированное напряжение +12 В.

Методика проверки (инструкция)

После того, как блок питания извлечен из системного блока и разобран, в первую очередь необходимо провести осмотр на предмет обнаружения поврежденных элементов (потемнение, изменение цвета, нарушение целостности). Учтите, что в большинстве случаев замена сгоревшей детали не решит проблему; вам нужно будет проверить трубопровод.

Визуальный осмотр дает возможность обнаружить «сгоревшие» радиоэлементы

Если таковых не обнаружено, переходим к следующему алгоритму действий:

• проверка предохранителя. Не доверяйте визуальному осмотру, лучше используйте мультиметр в квадрантном режиме. Причиной сгорания предохранителя может быть выход из строя диодного моста, ключевого транзистора или неисправность блока, отвечающего за режим ожидания;

Предохранитель на борту

• проверка термистора диска. Его сопротивление не должно превышать 10 Ом, в случае неисправности настоятельно не рекомендуется ставить перемычку. Импульсный ток, возникающий в процессе зарядки конденсаторов, установленных на входе, может вызвать пробой диодного моста;

Дисковый термистор (отмечен красным)

• тестируем диоды или диодный мост на выходном выпрямителе, они не должны иметь обрыва или короткого замыкания. При обнаружении неисправности необходимо проверить конденсаторы и ключевые транзисторы, установленные на входе. Подаваемое на них переменное напряжение после разрыва моста с большой вероятностью выводило из строя эти радиокомпоненты;

Выпрямительные диоды (обведены красным)

• проверка входных конденсаторов электролитического типа начинается с осмотра. Геометрия этих частей не должна нарушаться. Затем измеряется емкость. Считается нормальным, если оно не меньше заявленного и расхождение между двумя конденсаторами находится в пределах 5%. Также необходимо проверить варисторы и уравнительные резисторы, припаянные параллельно входным электролитам;

Поступающие электролиты (отмечены красным)

• проверка ключевых (силовых) транзисторов. С помощью мультиметра проверяем переходы база-эмиттер и база-коллектор (процедура такая же, как и при проверке диодов).

Показано расположение силового транзистора

При обнаружении неисправного транзистора перед пайкой нового необходимо протестировать всю перемычку, состоящую из диодов, низкоомных резисторов и электролитических конденсаторов. Последний рекомендуется заменить на новый большой емкости. Хороший результат дает сортировка электролитов керамическими конденсаторами 0,1 мкФ;

• Проверяя мультиметром выходные диодные группы (диоды Шоттки), как показывает практика, наиболее типичной неисправностью для них является короткое замыкание;

Диодные сборки отмечены на плате

• проверка выходных конденсаторов электролитического типа. Как правило, их неисправность можно обнаружить при визуальном осмотре. Проявляется в виде изменения геометрии корпуса радиодетали, а также следов протекания электролита.

Нередко внешне нормальный конденсатор оказывается непригодным для тестирования. Поэтому лучше проверить их мультиметром, оснащенным функцией измерения емкости, или использовать для этого специальный прибор.

Видео: Правильный ремонт блока питания ATX.
https://www.youtube.com/watch?v=AAMU8R36qyE

Учтите, что неработающие выходные конденсаторы — самая частая неисправность компьютерных блоков питания. В 80% случаев после их замены работоспособность блока питания восстанавливается;

Конденсаторы с нарушенной геометрией корпуса

• сопротивление измеряется между выходами и нулем, для +5, +12, -5 и -12 вольт этот показатель должен находиться в диапазоне от 100 до 250 Ом, а для +3,3 В в диапазоне 5-15 Ом.

Параметры и характеристики

Блок питания персонального компьютера имеет множество параметров, которые могут не быть указаны в документации. На боковой этикетке указано несколько параметров: это напряжение и мощность.

Мощность – основной показатель

Эта информация написана на этикетке крупным шрифтом. Параметры источника питания указывают на общее количество электроэнергии, доступной внутренним компонентам.

Казалось бы, выбора блока питания с необходимой мощностью достаточно сложить показатели, потребляемые компонентами, и выбрать блок питания с небольшим запасом. Следовательно, большой разницы между 200 и 250 Вт не будет.

Но на самом деле ситуация кажется более сложной, ведь выходное напряжение может быть разным — + 12 В, -12 В и другие. Каждая линия напряжения потребляет определенное количество энергии. Но в блоке питания есть трансформатор, который генерирует все напряжения, используемые ПК. В редких случаях возможно размещение двух трансформаторов. Это дорогостоящий вариант, который используется в качестве источника на серверах.

В простых блоках питания используется 1 трансформатор. Из-за этого мощность на линиях напряжения может изменяться, увеличиваться при низкой нагрузке на другие линии и наоборот уменьшаться.

Рабочие напряжение

При выборе блока питания следует обратить внимание на максимальные значения рабочих напряжений, а также диапазон входных напряжений, который должен быть от 110В до 220В.

правда, большинство пользователей не обращают на это внимания, а выбор блока питания с показателями от 220В до 240В рискует появлением частых отключений ПК.

Этот блок питания отключится при падении напряжения, что нередко для наших электрических сетей.Превышение заявленных значений приведет к выключению ПК, защита сработает. Чтобы снова включить его, вам нужно отключить его от сети и подождать минуту.

Следует помнить, что процессор и видеокарта потребляют максимальное рабочее напряжение 12 В. Поэтому стоит обратить внимание на эти показатели. Для снижения нагрузки на разъемы линия 12В разбита на пару параллелей с обозначением + 12В1 и + 12В2. Эти цифры должны быть указаны на этикетке.