В современном мире развитие и устаревание комплектующих персональных компьютеров происходит очень быстро. Вместе с тем один из основных компонентов ПК – форм-фактора ATX – практически не изменял свою конструкцию последние 15 лет .
Следовательно, блок питания и суперсовременного игрового компьютера, и старого офисного ПК работают по одному и тому же принципу, имеют общие методики диагностики неисправностей.
Материал, изложенный в этой статье, может применяться к любому блоку питания персональных компьютеров с минимумом нюансов.
Типовая схема блока питания ATX приведена на рисунке. Конструктивно он представляет собой классический импульсный блок на ШИМ-контроллере TL494, запускающемся по сигналу PS-ON (Power Switch On) с материнской платы. Все остальное время, пока вывод PS-ON не подтянут к массе, активен только источник дежурного питания (Standby Supply) с напряжением +5 В на выходе.
Рассмотрим структуру блока питания ATX подробнее. Первым ее элементом является
:
Его задача – это преобразование переменного тока из электросети в постоянный для питания ШИМ-контроллера и дежурного источника питания. Структурно он состоит из следующих элементов:
- Предохранитель F1 защищает проводку и сам блок питания от перегрузки при отказе БП, приводящем к резкому увеличению потребляемого тока и как следствие – к критическому возрастанию температуры, способному привести к пожару.
- В цепи «нейтрали» установлен защитный терморезистор, уменьшающий скачок тока при включении БП в сеть.
- Далее установлен фильтр помех, состоящий из нескольких дросселей (L1, L2 ), конденсаторов (С1, С2, С3, С4 ) и дросселя со встречной намоткой Tr1 . Необходимость в наличии такого фильтра обусловлена значительным уровнем помех, которые передает в сеть питания импульсный блок – эти помехи не только улавливаются теле- и радиоприемниками, но и в ряде случаев способны приводить к неправильной работе чувствительной аппаратуры.
- За фильтром установлен диодный мост, осуществляющий преобразование переменного тока в пульсирующий постоянный. Пульсации сглаживаются емкостно-индуктивным фильтром.
Источник дежурного питания – это маломощный самостоятельный импульсный преобразователь на основе транзистора T11, который генерирует импульсы, через разделительный трансформатор и однополупериодный выпрямитель на диоде D24 запитывающие маломощный интегральный стабилизатор напряжения на микросхеме 7805. Эта схема хотя и является, что называется, проверенной временем, но ее существенным недостатком является высокое падение напряжения на стабилизаторе 7805, при большой нагрузке приводящее к ее перегреву. По этой причине повреждение в цепях, запитанных от дежурного источника, способно привести к выходу его из строя и последующей невозможности включения компьютера.
Основой импульсного преобразователя является ШИМ-контроллер . Эта аббревиатура уже несколько раз упоминалась, но не расшифровывалась. ШИМ – это широтно-импульсная модуляция, то есть изменение длительности импульсов напряжения при их постоянной амплитуде и частоте. Задача блока ШИМ, основанного на специализированной микросхеме TL494 или ее функциональных аналогах – преобразование постоянного напряжения в импульсы соответствующей частоты, которые после разделительного трансформатора сглаживаются выходными фильтрами. Стабилизация напряжений на выходе импульсного преобразователя осуществляется подстройкой длительности импульсов, генерируемых ШИМ-контроллером.
Важным достоинством такой схемы преобразования напряжения также является возможность работы с частотами, значительно большими, чем 50 Гц электросети. Чем выше частота тока, тем меньшие габариты сердечника трансформатора и число витков обмоток требуются. Именно поэтому импульсные блоки питания значительно компактнее и легче классических схем с входным понижающим трансформатором.
За включение блока питания ATX отвечает цепь на основе транзистора T9 и следующих за ним каскадов. В момент включения блока питания в сеть на базу транзистора через токоограничительный резистор R58 подается напряжение 5В с выхода источника дежурного питания, в момент замыкания провода PS-ON на массу схема запускает ШИМ-контроллер TL494. При этом отказ источника дежурного питания приведет к неопределенности работы схемы запуска БП и вероятному отказу включения, о чем уже упоминалось.
При работе со стационарным ПК может возникнуть ситуация, при которой компьютер попросту отказывается включаться. Задействование кнопки «Power» ничего не даёт, и что может послужить причиной подобной дисфункции также неизвестно. Наиболее часто подозрение падает на блок питания компьютера, при выходе из строя которого перестаёт поступать напряжение на материнскую плату. Как же включить блок питания без компьютера и использования кнопки «Power» на корпусе? Давайте разбираться.
Как известно, включение компьютера производится с помощью кнопки «Power», которая, в свою очередь, подключена к материнской плате. Для запуска блока питания без компьютера нам необходимо исключить из данной схемы материнскую плату с помощью способа, который я опишу чуть ниже.
При осуществлении данной операции помните, что:
- Необходимо отключить ПК и полностью отсоединить БП от компьютера;
- К одному из внешних разъёмов БП необходимо подключить какую-либо нагрузку (сойдёт какой-либо старый винчестер или проигрыватель СД (ДВД) дисков). Без подобной нагрузки возможны различные негативные последствия, в форме отказа БП от запуска, выход его из строя, иные нежелательные дисфункции;
- Будьте предельно аккуратны в выполнении указанных ниже операций. Случайное замыкание неверных контактов может вывести устройство из строя.
Запускаем блок питания без компьютера
Чтобы обойти схему с задействованием материнской платы, нам понадобится какая-нибудь металлическая скрепка или небольшой проводок с зачищенными концами. Может пригодится даже обычный технический пинцет.
Зелёный контакт в схеме обычно изображается как «PS-ON» («Power Supply ON» – включение БП), а чёрный как «COM» («Common» — общий) или GND («Ground» — заземление);
Схема разъёма
- Блок питания должен включиться, а его кулер – заработать.
Некоторые умельцы вместо такого проводка подключают полноценный переключатель.
Другие способы проверки БП
Также существуют ряд альтернативных способов проверить работоспособность блока питания.
Измерение выходного напряжения
Для проверки работоспособности блока питания мы можем измерить показатели его выходного напряжение с помощью вольтметра. Для этого рекомендуется включить блок питания как было указано выше (если включается). И замерить показатели ряда проводов чёрного и розового проводков основного 24 — контактного коннектора. В случае чёрного и розового проводков показатель должен быть в 3,3, чёрного и жёлтого — 12, а чёрного и красного — в 5 В. Допускаемое отклонение не должно превышать 5% в нижнюю или верхнюю сторону.
Проверка на вздутие конденсаторов
Вторым способом является проверка начинки вашего блока питания на присутствие на плате вздутых конденсаторов. Для этого необходимо отключить БП от ПК, снять с него крышку и визуально осмотреть все имеющиеся конденсаторы.
Если вы заметили вздутые конденсаторы, то есть большая вероятность, что они уже исчерпали свой ресурс, и нуждаются в замене. Необходимо выпаять их из вашего БП, и заменить на новые такого же номинала.
Заключение
Чтобы включить блок питания без компьютера необходимо использовать кусок зачищенного с обоих концов провода, которым замкнуть 4 и 5 контакт основного коннектора БП, как описано чуть выше. Обычно этот способ является универсальным, и даёт возможность уяснить общую работоспособность данного устройства. Если же блок не включается, то вполне возможно, что ему нужен основательный ремонт.
Вконтакте
Если вдруг ваш компьютер перестал реагировать на кнопку включения, то первое, с чего стоит начать поиск причины это блок питания.
Итак, первое, что нужно сделать это выключить и полностью обесточить компьютер, вытащив вилку из электрической розетки.
Расположение блока питания в корпусе компьютера
Для его проверки и для вашего удобства можете его выкрутить и положить на стол, но можно этого и не делать. Все, что нам потребуется для его запуска без материнской платы легкодоступно.
Теперь нужно отключить от материнской платы два конектора. Первый это 24 либо 20 пиновый.
24 пиновый конектор питания
Второй — 4 либо 8 пиновый, идущий на питание процессора.
4 пиновый конектор питания процессора
Также лучше отключить разъемы питания жестких дисков и если есть дополнительное питание видеокарты.
Важно! Если у вас есть дисковод, то его питание отключать не нужно. Так как блок питания крайне не рекомендуется включать без нагрузки. Если же у вас дисковода нет, то нужно оставить разъем питания жесткого диска.
Теперь берем 20 (24) пиновый разъем блока питания, повернув его к себе стороной защелки проводами вверх.
После того, как провод найден берем обычную канцелярскую скрепку и разгибаем ее в дугу или кусок проволоки с оголенным от изоляции концами.
Важно! Перед следующим действием провод питания, идущий из розетки в блок все еще должен быть отсоединен от БП.
Соединяем 4-ый контакт с соседним черным. Получаем что — то типа этого:
Соединение 4 и 6 -ого контактов 20-ти контактного разъема БП
Если в вашем блоке питания сзади возле разъема для провода есть кнопка включения, то ее нужно поставить в выключенное положение (положение 0).
Кнопка включения на блоке питания
Теперь остается лишь вставить кабель питания в блок и включить кнопку. Если вентилятор на блоке начал крутиться, значит БП запустился, в противном же случае блок питания можно признавать неисправным и главным виновником отсутствия реакции на кнопку включения компьютера.
Важно!
Далеко не всегда запуск блока питания без материнской платы означает рабочее состояние БП. Так как в таком случае нагрузка на него небольшая. 1 жесткий диск или дисковод не дают даже приближенной нагрузки, которую блок питания испытывает при включении компьютера. Может быть такое, что при малой нагрузке БП запускается, а при более серьезной уже нет.
Одним из важных составных элементов современного персонального компьютера является блок питания (БП). При отсутствии питания компьютер не будет работать.
С другой стороны, если блок питания будет вырабатывать напряжение, выходящее за пределы допустимого, то это может вызвать выход из строя важных и дорогих комплектующих.
В таком блоке с помощью инвертора происходит преобразование выпрямленного сетевого напряжения в переменное высокой частоты, из которого формируются необходимые для работы компьютера низкие потоки напряжения.
Схема АТХ блока питания состоит из 2 узлов – выпрямителя сетевого напряжения и для компьютера.
Сетевой выпрямитель представляет собой мостовую схему с емкостным фильтром. На выходе устройства формируется постоянное напряжение величиной от 260 до 340 В.
Основными элементами в составе преобразователя напряжения являются:
- инвертор, преобразующий постоянное напряжение в переменное;
- высокочастотный , работающий на частоте 60 кГц;
- низковольтные выпрямители с фильтрами;
- устройство управления.
Кроме того, в состав преобразователя входят источник питания дежурного напряжения, усилители сигнала управления ключевыми , схемы защиты и стабилизации, а также другие элементы.
Инвертор включает два силовых транзистора, работающих в ключевом режиме и управляемых с помощью сигналов с частотой 60 кГц, поступающих со схемы управления, реализованной на микросхеме TL494.
В качестве нагрузки инвертора используется импульсный трансформатор, с которого снимаются, выпрямляются и фильтруются напряжения +3,3 В, +5 В, +12 В, -5 В, -12 В.
Основные причины неисправностей
Причинами неисправностей в блоке питания могут быть:
- броски и колебания напряжения питающей сети;
- некачественное изготовление изделия;
- перегрев, связанный с плохой работой вентилятора.
Неисправности обычно приводят к тому, что системный блок компьютера перестает запускаться или после непродолжительной работы выключается. В других случаях, несмотря на работу других блоков, не запускается материнская плата.
Прежде, чем начинать ремонт, надо окончательно убедиться в том, что неисправен именно блок питания. При этом сначала надо проверить работоспособность сетевого кабеля и сетевого выключателя . Убедившись в их исправности можно отсоединять кабели и извлекать из корпуса системного блока.
Перед тем, как повторно автономно включить БП, к нему необходимо подключить нагрузку. Для этого понадобятся резисторы, которые подключаются к соответствующим выводам.
При этом величину сопротивлений резисторов нагрузки надо выбрать так, чтобы по цепям протекали токи, величины которых соответствовали номинальным показателям.
Мощность рассеивания должна соответствовать номинальным напряжениям и токам.
Вначале необходимо проверить влияние материнской платы . Для этого необходимо замкнуть два контакта на разъеме блока питания. На 20-контактном разъеме это будут контакт 14 (провод, по которому подходит сигнал Power On) и контакт 15 (провод, соответствующий выводу GND – Земля). Для 24-контактного разъема — это будут контакты 16 и 17 соответственно.
Исправность БП можно оценить по вращению его вентилятора. Если вентилятор вращается – блок питания исправен.
Далее надо проверить соответствие напряжений на разъеме блока их номинальным величинам. При этом надо учитывать, что в соответствии с документацией на блок питания АТХ допускается отклонение значений напряжения для цепи питания -12В в пределах ± 10%, а для остальных цепей питания ± 5%. В случае невыполнения этих условий надо переходить к ремонту блока питания.
Ремонт компьютерного блока питания ATX
Сняв крышку с блока питания, необходимо сразу с помощью пылесоса вычистить из него всю пыль. Именно из-за пыли часто выходят из строя радиодетали, поскольку пыль, покрывая деталь толстым слоем, вызывает перегрев таких деталей.
Следующим этапом определения неисправностей является тщательный осмотр всех элементов. Особое внимание необходимо обратить на электролитические конденсаторы. Причиной их пробоя может быть тяжелый температурный режим. Неисправные конденсаторы обычно вздуваются, и из них вытекает электролит.
Такие детали надо заменить новыми с такими же номиналами и рабочими напряжениями. Иногда внешность конденсатора не указывает на его неисправность. Если же по косвенным признакам есть подозрение на плохую работу, то можно . Но для этого его нужно выпаять из схемы.
Ухудшение теплового режима внутри блока может быть связано с плохой работой кулера. Для улучшения работы его надо очистить от пыли и смазать подшипники машинным маслом.
Неисправность блока питания может быть также связана с неисправностью низковольтных диодов. Для проверки надо измерить сопротивления прямого и обратного переходов элементов с помощью мультиметра. Для замены неисправных диодов надо использовать такие же диоды Шоттки.
Следующая неисправность, которую можно определить визуально, является образование кольцевых трещин, которые нарушают контакты. Чтобы обнаружить такие дефекты, надо очень тщательно просмотреть печатную плату. Для устранения таких дефектов необходимо использовать тщательную пайку мест образования трещин (для этого необходимо знать, ).
Таким же образом осматриваются резисторы, предохранитель, катушки индуктивности, трансформаторы.
В том случае, если перегорел предохранитель, его можно заменить на другой или починить. В блоке питания используется специальный элемент, имеющий выводы для пайки. Для ремонта неисправного предохранителя его выпаивают из схемы. Затем прогревают металлические чашки и снимают их со стеклянной трубки. Затем выбирают проволочку нужного диаметра.
Необходимый для данного тока диаметр проволоки можно найти по таблицам. Для применяемого в схеме блока питания АТХ предохранителя на 5А диаметр проволоки из меди составит 0,175 мм. Затем проволока вставляется в отверстия чашек предохранителя и фиксируется пайкой. Отремонтированный предохранитель можно впаять в схему.
Выше рассмотрены наиболее простые неисправности компьютерного блока питания.
Для обнаружения и ремонта более сложных поломок требуются хорошая техническая подготовка и более сложные измерительные приборы, например, осциллограф.
Кроме того, элементы, которые необходимо заменять часто являются дефицитом и стоят довольно дорого. Поэтому при сложной неисправности всегда надо сравнивать затраты на ремонт и затраты на приобретение нового блока питания. Часто случается так, что выгодней приобрести новый.
Выводы :
- Одним из важнейших элементов ПК является блок питания, при выходе из строя которого компьютер перестает работать.
- Блок питания компьютера представляет собой довольно сложное устройство, но в некоторых случаях его можно отремонтировать своими руками.
Если появилась необходимость проверить функционал блока питания, а ПК под рукой у вас нет — есть несложный способ проведения этой манипуляции. Понадобится только кусочек провода. Как включить блок питания без компьютера? Ответим на этот вопрос.
Включаем БП без сторонних компонентов
Сейчас все блоки питания стандарта ATX. Они не предназначены для включения без остальных компонентов, так как ждут сигнала запуска от материнской платы, но можно осуществить и такую операцию.
Для этого необходимо:
- Сначала берем небольшой кусочек провода и зачищаем концы.
- Потом обращаем внимание на разъем блока питания. Суть нашей манипуляции в том, чтобы замкнуть выводы PS-ON и GND. Это зеленый и черный провода, первый является номером 14 на двадцатиконтактном разъеме, а второй всегда расположен рядом. Можно обратить внимание и на цветовую маркировку, но китайцы порой путают провода, так что распиновку лучше уточнить.
- Теперь замыкаем эти контакты заранее подготовленным проводом, подключаем блок питания к сети и включаем его. БП запустится, кулер начнет работать. Есть системы с регулировкой нагрузки, тогда вентилятор не будет крутиться без подключенных устройств. В этом случае присоедините оптический привод, это поможет убедиться в том, что устройство в рабочем состоянии.
Полезная информация
Если вам нужны более продолжительные запуски, возьмите два кусочка провода, зачистите их и припаяйте к заранее приобретенному или извлеченному из вашего БП переключателю питания. Оставшиеся свободными концы проводов подключите к уже обозначенным ранее контактам разъема. Теперь БП можно включать нажатием на клавишу.
А если включение не происходит?
Если компьютер отказывается работать, надо проверить наличие электропитания на входе БП. В том случае, если оно есть, даже при выключенном компьютере там будет напряжение +5V. Это легко проверить, вооружившись мультиметром и проверив девятый контакт (провод фиолетового цвета). Если его там нет, то присутствуют неполадки технического характера. Их много – от обрыва кабеля до короткого замыкания на выходе, с такой проблемой лучше идти в сервисный центр.
