Блок питания atx switching power supply 450w не запускается

Обновлено: 04.07.2024

Блок питания - это аппаратный компонент ПК, который подает энергию на внутренние устройства. Он получает ее от домашней электросети и преобразует переменный ток в постоянный, который нужен элементам компьютера. И также он регулирует напряжение внутри компьютерной сети до рабочего уровня, что позволяет машине работать стабильно и не перегреваться. Он является неотъемлемой частью любого ПК и должен работать исправно, чтобы другие компоненты надежно функционировали. Поэтому если блок питания не запускается, пользователю необходимо провести его проверку, а при необходимости, ремонт или замену.

Все о блоках питания

Переменный ток сети не может напрямую подаваться в ПК, поскольку его компоненты используют энергию постоянного тока и нужно предварительно выполнить процесс выпрямления. Этот переход и обусловливает основную задачу блока питания (БП) в качестве выпрямителя переменного тока.

Источник устроен таким образом, что гарантирует нормативное напряжение всем узлам ПК. Для этого он распределяет мощность по разным кабелям с рабочим напряжением. Например, разъем жесткого диска DVD обеспечивает 5 вольт для электронных узлов и 12 вольт для двигателя своего привода.

Компоненты ПК имеют различные соединения, но каждый источник имеет все необходимые разъемы для стандартной сборки. Особенно важно: блок должен иметь такое количество штепсельных вилок для жестких дисков и дисководов CD / DVD, чтобы можно было легко установить дополнительные дисководы.

Большинство офисных ПК имеют небольшую модель с мощностью 300 Вт. Адаптер для ПК с поддержкой игр должен обеспечивать мощность не менее 400 Вт, потому что сильные процессоры и быстрые видеокарты требуют много энергии. В этом случае может появиться сбой, когда блок питания запускается и выключается сразу же.

Если в ПК работает несколько видеокарт, то может потребоваться модель мощностью 500 или 650 Вт. В настоящее время продаются устройства мощностью 1 000 Ватт. Но они редко применимы. Если приобрести маломощный блок, компьютер может выйти из строя, например, во время игр или просмотра видео. Это происходит потому, что соответствующие компоненты ПК потребляют много энергии. Перегрев является основной причиной того, почему блок питания не запускается.

Описание источника постоянного тока ATX

Блок ATX - это преобразователь энергии. Он преобразует переменный ток (AC), подаваемый энергоснабжающей компанией, в постоянный ток (DC) с необходимым уровнем напряжения, достаточным для компонентов ПК, что соответствует 110-115 или 220-230 вольт.

Это преобразование выполняется с помощью процессов:

переключения;
выпрямления;
фильтрации.

На многих ПК установлены блок, называемый SMPS или импульсным. Когда не запускается импульсный блок питания и потребуется провести тестирование его работы, пользователям необходимо строго выполнять технику безопасности и меры по защите от ударов электрическим током. В БП присутствуют опасные напряжения и токи. Внутри есть конденсаторы, которые накапливают энергию и могут поразить человека электротоком, поэтому ремонт блока должен выполняться только квалифицированным персоналом.

Рекомендации и меры защиты в случаях, если не запускается блок питания ATX:

Пользователь может легко найти источник на системном блоке, увидев вход, к которому подключен шнур, не открывая компьютер.
Если отключить и снять БП, то он будет выглядеть в виде металлической коробки с вентилятором внутри и несколькими кабелями, прикрепленными к нему.
Рядовому пользователю не рекомендуется отсоединять блок питания, лучше оставить его в корпусе.

PSU: аппаратный компонент компьютера

PS, P / S или PSU являются аббревиатурами для блока питания. Ниже приведен список элементов, которые поставляются в комплекте с БП:

Шнур питания к компьютеру.
Корпус для предотвращения попадания пыли в БП.
Вентилятор для охлаждения и отвода воздуха.
Выключатель для изменения напряжения.
Пакеты кабелей, размещенные на передней внутренней панели БП. Они подключаются к материнской плате компьютера и внутренним компонентам. Поэтому если не запускается блок питания, материнская плата – это первое устройство которое перестанет работать.
Разъемы для дисков.
Разъем материнской платы представляет собой 24-контактный ATX, который при подключении обеспечивает ее питанием.
Селектор входного напряжения.

Функциональный блок ATX обеспечивает ток в режиме ожидания +5 В, 720 мА по фиолетовому проводу на контакт двигателя. Этот ток также подается на слоты PCI, даже когда компьютер выключен и поврежден. Поэтому, когда блок питания не запускается, есть дежурка. Поэтому рекомендуются при отключении БП, подождать 30 секунд перед началом работы внутри системного блока, чтоб принять надлежащие меры предосторожности против электростатического разряда.

Диагностика проблем с питанием

Проблемы с электропитанием могут трудно диагностироваться, особенно если пользователь не знает, что искать. Вот несколько советов о том, как быстро определить неисправность, если блок питания не запускается и как устранить этот сбой.

Плохой источник может быть предпосылкой многих проблем с ПК. Опыт может помочь техническому специалисту в диагностике проблем, вызванных неисправным источником, который обычно игнорируют новички.

Любая непостоянная проблема может быть вызвана неисправным источником. Общие симптомы, когда компьютерный блок питания не запускается:

Сбой при включении напряжения.
Самопроизвольная перезагрузка или прерывистая блокировка во время стабильной работы.
Ошибки памяти.
HDD и вентилятор не вращаются.
Перегрев из-за отключенного вентилятора.
Частые отключения, которые вызывают перезапуск системы.
Удары током, которые ощущаются при прикосновении к корпусу.

Есть также некоторые очевидные подсказки, которые должны дать ответ на вопрос, почему не запускается блок питания. Они включают:

Система, которая полностью мертва, в ней ничего не происходит, когда ПК включен.
Дым, который появляется при включении ПК.

Другой способ проверить БП - это использовать специальное программное обеспечение. Оно позволяет обнаружить перепады температуры или производительности, покажет, сколько энергии подается на какие компоненты, что поможет быстрее решить проблему.

Электрическая проверка БП

Сначала убеждаются, что компьютер подключен к электросети через розетку. При необходимости можно использовать лампу или фен, чтобы удостовериться, что электрическая розетка работает. В некоторых случаях на БП присутствует переключатель, убеждаются, что он включен. Иногда на блоке может быть установлен красный выключатель меньшего размера для выбора типа напряжения.

Блок питания работает правильно, если напряжения в проводах соответствует параметрам:

синий + 11,20 В;
желтый + 11,20 В;
фиолетовый + 5,20 В;
оранжевый + 3,33 В;
красный + 5,20 В;
белый + 5,20 В;
серый + 5,20 В.

Источники питания не предназначены для работы в режиме ожидания, поэтому напряжения могут отличаться незначительно от приведенной ниже таблицы, и по этой причине источник должен работать таким образом только в течение короткого времени. Напряжение по номерам контактов:

№ 1 - 3,3 В;
№ 2 - 12 В;
№ 3, 5, 6, 7 - GND;
№ 4 - питание;
№ 8 - 5 В;
№ 9, 10 - 5 В;
№ 11, 12 - 3,3 В;
№ 13, 15, 17 - GND;
№ 14, 16 - 5 В;
№ 18 - PW-OK;
№ 19 - 5 В;
№ 20 - 12 В.

Для текущих источников питания линия управления Power/On обычно зеленого цвета.

Упрощенный метод проверки ATX

Если блок питания ATX не запускается, то проверяют правильность работы на соответствие его напряжений техническим данным производителя. Для выполнения этих тестов используют отвертку, чтобы открыть коробку, кабель для обхода питания. В этом случае используют простую скрепку и один мультиметр для выполнения необходимых измерений. Прежде всего, нужно принять определенные меры предосторожности перед тем, как открывать корпус БП. Источник должен быть отключен от электросети и кнопка питания на задней панели в выключенном положении.

Для начала необходимо открыть коробку с помощью отвертки и найти разъем БП, состоящий из 24 (20 + 4) контактов. После нахождения отключают его от материнской платы. Следующим шагом находят зеленый провод, называемый PS_ON (PowerSupply ON), который подключен к общему черному кабелю БП. С помощью перемычки с зажимом зеленый провод соединяют с любым черным проводом разъема, после чего будет искусственно включаться источник без необходимости подключения базовой платы. После этого подключают кабель питания к электросети и нажимают кнопку на задней панели, чтобы перевести его во включенное состояние. Для того чтобы убедиться, что мост сделан правильно, включают источник питания, и если вентилятор вращается и гонит воздух, то все сделано правильно.

Теперь нужно провести измерения, для чего используют мультиметр. Красный и черный разъемы расположены в положении измерения натяжения: черный разъем для COM и красный для V Гц.

Поворотный переключатель расположен в зоне измерения постоянного напряжения в положении 20, поскольку будет измерять напряжение 3,3 В, 5 В и 12 В.

Краткое примечание о полярности

Если блок питания не запускается с первого раза, при проведении проверки нужно обеспечить полярность измерений мультимером. Помещают черный измерительный провод мультимера в любой общий кабель, а красный по очередности в кабель разных цветов, которые находятся в разъеме БП. Замеряют напряжения на соответствие паспортным значениям, указанным производителем. Все напряжения, которые будут определяться, являются постоянными. Провода БП имеют цветовую кодировку.

Любое напряжение в пределах 10 процентов от указанного приемлемо для целей тестирования. Некоторые проблемы не могут быть обнаружены с помощью прямого измерения, поэтому наличие запаса для замены крайне важно.

Ревизия с помощью расширенного тестера

Следующие инструкции относятся только к специализированному тестеру для блоков питания ATX Coolmax PS-228, или для любого другого аналогичного тестера с ЖК-экраном.

Важно: этот процесс считается сложным, пользователю нужно внимательно следовать инструкциям ниже.

Необходимое время: тестирование БП с тестовым устройством для блока питания обычно занимает около 30 минут или чуть больше для новичков.

Ознакомиться с важными советами по безопасности при ремонте ПК. Проверка БП включает в себя работу с электричеством высокого напряжения, потенциально опасную деятельность. Безопасность должна быть главной заботой во время проверки блока.
Открыть корпус, предварительно выключив компьютер, отсоединив шнур питания и все, что подключено к внешней стороне компьютера.
Переместить отключенный блок в место, где можно легко работать, например, на столе. Пользователю не понадобится клавиатура, мышь, монитор или другие внешние периферийные устройства.
Отсоединить разъемы питания каждого внутреннего устройства на боковой панели. Простой способ убедиться в том, что каждый разъем питания отключен, - это снять комплект шнура питания, который идет от БП. Каждая группа кабелей должна заканчиваться одним или несколькими разъемами питания. Нет необходимости отсоединять отсоединять кабели данных или другие кабели, которые не подключены к БП.
Сгруппировать все силовые кабели и разъемы для удобства тестирования. При организации силовых кабелей рекомендуется отсоединить их и вынуть из корпуса компьютера, как можно дальше. Это позволит максимально легко подключить разъемы питания к расширенному тестеру.
Убедиться, что переключатель напряжения источника питания, расположенный на задней панели, правильно настроен для страны пребывания. В США этот переключатель должен быть настроен на 110 В / 115 В, а в России на 220/230.
Подключить 24-контактный разъем питания ATX и 4-контактный разъем питания ATX на материнской плате в тестере для блоков питания ПК. В зависимости от источника может не быть 4-контактного разъема материнской платы, но может быть 6 или 8 контактов. Если имеется более одного типа, просто подключаются поочередно вместе с 24-контактным разъемом основного питания.
Подключить БП к электрической розетке и включить выключатель. Некоторые блоки не имеют переключателя на задней панели. Если источник, который тестируется, не работает, просто подключают устройство для подачи питания. Нажать и удерживать кнопку включения / выключения тестера для блоков питания ПК. Пользователь должен услышать, что вентилятор внутри источника начинает работать.

Некоторые версии усовершенствованного тестера Coolmax PS-228 для БП не требуют постоянного нажатия кнопки питания. Тот факт, что вентилятор работает, не означает, что источник питания правильно подает питание на остальные устройства. Если не запускается вентилятор блока питания при тестировании, даже если источник находится в хорошем состоянии, возможно он перегорел и его нужно проверить отдельно.

ЖК-дисплей расширенного тестера для источников должен быть включен, и пользователь увидит цифры тестирования по всем показателям. Если напряжение показывает «LL» или «HH» или если ЖК-дисплей не горит, БП не работоспособный, поэтому придется заменить его.

Контроль периферийных разъемов питания

Если нужна проверка отдельных разъемов, продолжают тестирование БП. Алгоритм проверки:

Выключают выключатель на панели БП и отключают его от розетки.
Подключают разъем гнезда тестера к соответствующему разъему SATA с 15-контактной модификацией Molex. Нельзя подключать более одного из этих периферийных разъемов одновременно, иначе можно повредить тестер.
Два разъема на материнской плате должны оставаться подключенными для этих тестов с другими разъемами.
Подключают источник, а затем включают кнопку на панели.
Индикаторы с маркировкой +12 В, + 3,3 В и +5 В соответствуют напряжением, подаваемым через подключенный периферийный разъем питания, и должны гореть должным образом. В противном случае требуется замена источника питания.
Разъем SATA обеспечивает +3,3 В постоянного тока. Можно увидеть напряжение, подаваемое различными разъемами, просмотрев таблицы выходных контактов разъемов ATX.
Повторить этот процесс для других разъемов питания по одному, кроме разъема на материнской плате, которые все время остаются подключенными к тестеру.
После завершения испытаний выключают подачу энергии, отсоединяют кабели тестера, а затем подключают внутренние устройства ПК к источнику.
После того как БП был протестирован или заменен на новый, можно снова включить ПК.

Замена неисправного устройства

Если блок питания компьютера не запускается, вентилятор не работает, а тестирование показывает, что источник не обеспечивает надлежащее выходное напряжение, его следует отремонтировать или заменить. Поскольку БП не содержит много частей, обслуживаемых пользователем, для большинства людей это означает замену. Перед началом убеждаются, что новый источник имеет правильный форм-фактор и номинальную мощность. Мощность в ваттах должна быть такой, как и у старой модели. Лучше при замене выбирать по мощности на один размер больше.

Замена БП выполняется довольно просто:

Отключают все кабели от задней части устройства.
Открывают корпус и отсоединяют все кабели привода и кабели, питающие материнскую плату.
Проверяют провод к вентилятору процессора. Обычно это небольшая пара, которая может сломаться, если ее слишком сильно потянуть. На некоторых компьютерах также необходимо отключить выключатель.
Отсоединяют источник питания от корпуса после того, как все провода питания будут свободны, и вынимают его из корпуса.
Вставляют новый БП в корпус и подключают все провода, начиная с материнской платы.

Все, тестирование и замена БП завершены.

Аналогично можно выполнить проверку, если не запускается блок питания телевизора. Источник питания ЖК-телевизора соединен с большой печатной платой, расположенной посередине корпуса, и связан с большим количеством трансформаторов, двух микросхем и конденсаторов. Как бы не хотелось, чтобы телевизор работал вечно, все же приходится столкнуться с проблемами неисправности источника. Тестирование источника энергии ЖК-телевизора позволит точно определить, в чем заключается сбой, и какой требуется ремонт.

После того как пользователь провел успешно все тесты и определил, что блок питания исправен, а компьютер не запускается, то, скорее всего, БП уходит в защиту. В этом случае рекомендуется отсоединять поочередно все устройства (CD-ROM, FDD, HDD, звук, видео, память) от блока и материнки, таким образом устанавливая источник поломки.

В этой статье, я немного расскажу об основах ремонта компьютерных, импульсных блоков питания стандарта ATX. Это одна из первых моих статей, я написал её примерно 5 лет назад, по этому прошу строго не судить.

Меры предосторожности.
Ремонт импульсных БП, довольно опасное занятие, особенно если неисправность касается горячей части БП. Поэтому делаем всё вдумчиво и аккуратно, без спешки, с соблюдением техники безопасности.

Силовые конденсаторы могут длительное время держать заряд, поэтому не стоит прикасаться к ним голыми руками сразу после отключения питания. Ни в коем случае не стоит прикасаться к плате или радиаторам при подключенном к сети блоке питания.

Для того чтобы избежать фейерверка и сохранить ещё живые элементы следует впаять 100 ватную лампочку вместо предохранителя. Если при включении БП в сеть лампа вспыхивает и гаснет – все нормально, а если при включении лампа зажигается и не гаснет – где-то короткое замыкание.

Проверять блок питания после выполненного ремонта следует вдали от легко воспламеняющихся материалов.

Инструментарий.

Паяльник, припой, флюс. Рекомендуется паяльная станция с регулировкой мощности или пара паяльников разной мощности. Мощный паяльник понадобиться для выпаивания транзисторов и диодных сборок, которые находятся на радиаторах, а так же трансформаторов и дросселей. Паяльником меньшей мощности паяется разная мелочевка.
Отсос для припоя и (или) оплетка. Служат для удаления припоя.
Отвертка
Бокорезы. Используются для удаления пластиковых хомутов, которыми стянуты провода.
Мультиметр
Пинцет
Лампочка на 100Вт
Очищенный бензин или спирт. Используется для очистки платы от следов пайки.
Устройство БП.

Немного о том, что мы увидим, вскрыв блок питания.

Внутреннее изображение блока питания системы ATX

A – диодный мост, служит для преобразования переменного тока в постоянный

B – силовые конденсаторы, служат для сглаживания входного напряжения

Между B и C – радиатор, на котором расположены силовые ключи

C – импульсный трансформатор, служит для формирования необходимых номиналов напряжения, а также для гальванической развязки

между C и D – радиатор, на котором размещены выпрямительные диоды выходных напряжений

D – дроссель групповой стабилизации (ДГС), служит для сглаживания помех на выходе

E – выходные, фильтрующие, конденсаторы, служат для сглаживания помех на выходе

Распиновка разъема 24 pin и измерение напряжений.

Знание контактов на разъеме ATX нам понадобится для диагностики БП. Прежде чем приступать к ремонту следует проверить напряжение дежурного питания, на рисунке этот контакт отмечен синим цветом +5V SB, обычно это фиолетовый провод. Если дежурка в порядке, то следует проверить наличие сигнала POWER GOOD (+5V), на рисунке этот контакт помечен серым цветом, PW-OK. Power good появляется только после включения БП. Для запуска БП замыкаем зеленый и черный провод, как на картинке. Если PG присутствует, то, скорее всего блок питания уже запустился и следует проверить остальные напряжения. Обратите внимание, что выходные напряжения будут отличаться в зависимости от нагрузки. Так, что если увидите на желтом проводе 13 вольт, не стоит беспокоиться, вполне вероятно, что под нагрузкой они стабилизируются до штатных 12 вольт.

Если у вас проблема в горячей части и требуется измерить там напряжения, то все измерения надо проводить от общей земли, это минус диодного моста или силовых конденсаторов.

Визуальный осмотр.

Первое, что следует сделать, вскрыть блок питания и произвести визуальный осмотр.

Если БП пыльный вычищаем его. Проверяем, крутится ли вентилятор, если он стоит, то это, скорее всего и является причиной выхода из строя БП. В таком случае следует смотреть на диодные сборки и ДГС. Они наиболее склонны к выходу из строя из- за перегрева.

Далее осматриваем БП на предмет сгоревших элементов, потемневшего от температуры текстолита, вспученных конденсаторов, обугленной изоляции ДГС, оборванных дорожек и проводов.

Первичная диагностика.

Перед вскрытием блока питания можно попробовать включить БП, чтобы наверняка определиться с диагнозом. Правильно поставленный диагноз – половина лечения.

Неисправности:

БП не запускается, отсутствует напряжение дежурного питания
БП не запускается, но дежурное напряжение присутствует. Нет сигнала PG.
БП уходит в защиту,
БП работает, но воняет.
Завышены или занижены выходные напряжения
Предохранитель.

Если вы обнаружили, что сгорел плавкий предохранитель, не спешите его менять и включать БП. В 90% случаев вылетевший предохранитель это не причина неисправности, а её следствие. В таком случае в первую очередь надо проверять высоковольтную часть БП, а именно диодный мост, силовые транзисторы и их обвязку.

Варистор

Задачей варистора является защита блока питания от импульсных помех. При возникновении высоковольтного импульса сопротивление варистора резко уменьшается до долей Ома и шунтирует нагрузку, защищая ее и рассеивая поглощенную энергию в виде тепла. При перенапряжении в сети варистор резко уменьшает свое сопротивление, и возросшим током через него выжигается плавкий предохранитель. Остальные элементы блока питания при этом остаются целыми.

Варистор выходит из строя из-за скачков напряжения, вызванными например грозой. Так же варисторы выходят из строя, если по ошибке вы переключили БП в режим работы от 110в. Вышедший из строя варистор обычно определить не сложно. Обычно он чернеет и раскалывается, а на окружающих его элементах появляется копоть. Вместе с варистором обычно перегорает предохранитель. Замену предохранителя можно производить только после замены варистора и проверки остальных элементов первичной цепи.

Диодный мост
Диодный мост представляет собой диодную сборку или 4 диода стоящие рядом друг с другом. Проверить диодный мост можно без выпаивания, прозвонив каждый диод в прямом и обратном направлениях. В прямом направлении падение напряжения должно быть около 500мВ, а в обратном звониться как разрыв.

Диодные сборки измеряются следующим образом. Ставим минусовой щуп мультиметра на ножку сборки с отметкой «+», а плюсовым щупом прозваниваем в направления указанных на картинке.

Конденсаторы
Вышедшие из строя конденсаторы легко определить по выпуклым крышкам или по вытекшему электролиту. Конденсаторы заменяются на аналогичные. Допускается замена на конденсаторы немногим большие по ёмкости и напряжению. Если из строя вышли конденсаторы в цепи дежурного питания, то блок питания будет включаться с n-ого раза, либо откажется включаться совсем. Блок питания с вышедшими из строя конденсаторами выходного фильтра будет выключаться под нагрузкой либо так же полностью откажется включаться, будет уходить в защиту.

Иногда, высохшие, деградировавшие, конденсаторы выходят из строя, без каких либо видимых повреждений. В таком случае следует, предварительно выпаяв конденсаторы проверить их емкость и внутренние сопротивление. Если емкость проверить нечем, меняем все конденсаторы на заведомо рабочие.

В современном мире развитие и устаревание комплектующих персональных компьютеров происходит очень быстро. Вместе с тем один из основных компонентов ПК – блок питания 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.

Устройство блока питания

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
сетевой выпрямитель:

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.

Далее постоянное напряжение, присутствующее все время, пока блок питания ATX подключен к розетке, поступает на схемы управлением ШИМ-контроллера и источник дежурного питания.

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.

Читайте так же: Все про бесперебойники для компьютера

Основную нагрузку несут на себе выходные каскады преобразователя. В первую очередь это касается коммутирующих транзисторов T2 и T4, которые устанавливаются на алюминиевых радиаторах. Но при высокой нагрузке их нагрев даже с пассивным охлаждением может оказаться критическим, поэтому блоки питания дополнительно оснащаются вытяжным вентилятором. При его отказе или сильной запыленности вероятность перегрева выходного каскада значительно возрастает.

Современные блоки питания все чаще используют вместо биполярных транзисторов мощные MOSFET-ключи, за счет значительно меньшего сопротивления в открытом состоянии обеспечивающие больший КПД преобразователя и поэтому менее требовательные к охлаждению.

Видео про устройство БП компьютера, его диагностику и ремонт

Распиновка основного коннектора БП

Изначально компьютерные блоки питания стандарта ATX использовали для соединения с материнской платой 20-контактный разъем (ATX 20-pin). Сейчас его можно встретить только на устаревшей технике. В дальнейшем рост мощностей персональных компьютеров, а следовательно – и их энергопотребления, привел к использованию дополнительных 4-контактных разъемов (4-pin). Впоследствии разъемы 20-pin и 4-pin были конструктивно объединены в один 24-контактный разъем, причем у многих блоков питания часть коннектора с дополнительными контактами могла отделяться для совместимости со старыми материнскими платами.

Назначение контактов разъемов стандартизировано в форм-факторе ATX следующим образом согласно рисунку (термином «управляемое» отмечены те выводы, на которых напряжение появляется только при включении ПК и стабилизируется ШИМ-контроллером):

Наименование контакта	Назначение
+3.3V	Положительное напряжение 3,3 В, управляемое. Питание материнской платы и процессора.
+5V	Положительное управляемое напряжение 5В. Питание части узлов материнской платы, жестких дисков, внешних устройств USB.
+12V	Управляемое напряжение 12В для жестких дисков, вентиляторов систем охлаждения.
-5V	Управляемое напряжение -5В. Стандартом ATX, начиная с версии 1.3, более не используется.
-12V	Управляемое напряжение -12В. Практически не используется.
Ground	Масса.
PG	Имеет высокий уровень при условии превышения напряжениями 5В и 3,3В нижнего порога (сигнализирует о выходе БП в рабочий режим).
+5VSB	Постоянное напряжение 5В (дежурный источник).
PS-ON	Включение блока питания при замыкании вывода на массу.

Распределение нагрузки на блок питания

Так как каждое выходное напряжение БП используется разной нагрузкой, в зависимости от конфигурации компьютера потребление тока в каждой ветви БП может изменяться.

Поэтому для каждого блока, кроме суммарной максимальной мощности, указывается и максимальное потребление тока для каждого выходного напряжения.

Читайте так же: Узнаем, как выбрать стабилизатор напряжения для газового котла

Используя в качестве примера приведенную выше фотографию, продемонстрируем принцип расчета применимости БП:

Цепь 3,3В имеет максимально допустимый ток нагрузки 27А (89 Вт);
Цепь 5В может отдавать ток до 26А (130 Вт);
Цепь 12В рассчитана на ток до 18А (216 Вт).

Но, так как все эти цепи запитаны от обмоток общего трансформатора, их суммарное потребление ограничивается: если в теории максимальная нагрузка по напряжениям 3,3В и 5В может доходить до 219 Вт, она ограничена значением в 195 Вт. При максимальной теоретической токоотдаче всех трех цепей в 411 Вт реальная нагрузка ограничена цифрой в 280 Вт.

Таким образом, при добавлении нового «железа» в свой ПК нужно учитывать не только общее энергопотребление, но и баланс электрических цепей. Особенно часто замена блоков питания на более мощные требуется при установке высокопроизводительных видеокарт, значительно нагружающих цепь 12В, в то время как большую часть мощности ПК отбирают по низковольтным цепям – запас по высокому напряжению остается недостаточным.

Возможные неисправности БП

Использование в течение многих лет отработанной схемы импульсного преобразователя позволило сделать ее крайне надежной.

Поэтому большинство неисправностей БП персональных компьютеров связаны либо со старением его компонентов, либо со значительными отклонениями питания или нагрузки от номинальных параметров. Отдельно стоит упомянуть перегрев выходных каскадов из-за накопления пыли внутри БП при недостаточной частоте обслуживания компьютера.

Сильнее всего старение сказывается на состоянии электролитических конденсаторов выпрямителя и выходных каскадов. Со временем они деградируют, теряя емкость, что приводит к заметному росту пульсаций напряжения на выходе блока, что может приводить к сбоям в работе ПК. Также, особенно в дешевых блоках, старение электролитических конденсаторов сопровождается их заметным вздутием, иногда приводящему к их разрушению с характерным хлопком.

Значительный рост напряжения питания или избыточная нагрузка способны привести к перегреву и короткому замыканию внутри диодного моста входного выпрямителя. В этом случае переменный ток из сети поступает в цепи, не рассчитанные на работу с ним: разрушаются электролитические конденсаторы, рассчитанные на однополярное питание, повреждаются ШИМ-контроллер и его транзисторная обвязка. Зачастую повреждение БП при этом делает его ремонт менее рентабельным по сравнению с полной заменой.

Отказ выходных транзисторов импульсного преобразователя чаще всего является следствием их длительного перегрева, вызванного перегрузкой или недостаточным охлаждением.

Проверка блока питания

Хотя импульсный БП и не относится к числу радиоэлектронных схем начального уровня, его диагностика и ремонт своими руками доступны многим людям, имеющим базовые знания и навыки в области радиоэлектроники. Рассмотрим типовую процедуру проверки снятого с компьютера БП:

Подключите к выводам +3,3В, +5В и +12В мощные нагрузочные резисторы, рассчитанные на ток около 1А и соответствующую мощность. Это нужно для избежания неправильной работы некоторых блоков без нагрузки.
Подайте на блок сетевое питание.
Проверьте наличие напряжения на линии +5VSB. Оно должно возникать непосредственно после включения блока в сеть.
Замкните вывод PS-ON на корпус БП. При этом на силовых выходах БП и выводе PG должны установиться соответствующие напряжения.

Возможные варианты неисправностей:

При включении питания отсутствует дежурное напряжение. Если при этом БП запускается и генерирует управляемые напряжения, проверьте работоспособность импульсного преобразователя дежурного напряжения (наличие импульсов на первичной обмотке его трансформатора), исправность выпрямителя (наличие постоянного напряжения не менее 9В на входе микросхемы 7805) и работоспособность стабилизатора (на выходе микросхемы 7805 должно быть +5В).
Если присутствует дежурное напряжение, но БП не запускается, попробуйте принудительно запустить ШИМ-контроллер следующим образом:
При отсутствии генерации импульсов на обозначенных ножках микросхемы потребуется ее замена. В противном случае следует обратить внимание на выходной каскад преобразователя, особенно – коммутирующие транзисторы.
Если нет дежурного напряжения и БП не запускается, последовательно проверьте входной выпрямитель: целостность предохранителя и терморезистора, отсутствие обрывов в обмотках дросселей. Однако наиболее часто встречающаяся неисправность – это выгорание диодного моста в результате короткого замыкания в конденсаторе фильтра. Это будет сразу заметно и по характерному запаху, и по сгоревшим диодам.
Если же отсутствует напряжение только на одном из управляемых силовых выходов, стоит в первую очередь обратить внимание на выпрямительный диод и фильтрующий конденсатор этой цепи.

Читайте так же: Узнаем все про повышающие трансформаторы напряжения

Ремонт блока питания

При достаточно уверенном владении паяльником отремонтировать БП своими руками не так сложно, тем более что большинство операций сводятся к замене простых деталей с двумя-тремя выводами, не требующими особых навыков или оборудования для демонтажа.

Так как вопрос «как отремонтировать компьютерный БП» вряд ли возникнет у профессионально владеющего соответствующим инструментом (паяльной станцией, оловоотсосом и т.д.) человека, в дальнейшем мы будем исходить из минимального набора самых распространенных приспособлений. Следовательно, нам понадобится паяльник мощностью в пределах 65 Вт с плоской заточкой жала, припой, бескислотный флюс (канифоль), пинцет и плоская отвертка. Удалить лишний припой можно с помощью зачищенного многожильного медного провода, внесенного под флюсом в каплю расплавленного олова.

При замене крупногабаритных элементов наподобие конденсаторов нужно последовательно разогреть точки пайки их ножек, по возможности убрать лишний припой и далее, либо поочередно прогревая ножки и наклоняя корпус конденсатора из стороны в сторону извлечь его, либо, если размеры жала паяльника это позволяют, одновременно нагреть обе точки пайки и быстро выдернуть конденсатор из отверстий в плате. При этом, как и при работе с другими элементами, важно минимизировать время воздействия паяльника на плату и деталь.

Транзисторы и мощные диоды при их замене устанавливаются в отверстия на плате таким образом, чтобы из крепежное отверстие совпало с резьбой в теле радиатора. Перед прикреплением к радиатору поверхность детали смазывается термопроводной пастой (КПТ -8 или ее аналоги).

Заменяя электролитический конденсатор или диод, необходимо помнить, что это элемены полярные, и их установка должна строго соответствовать рисунку на плате (у конденсаторов, кроме танталовых, полоска обозначает отрицательный полюс).

Еще один материал про ремонт БП компьютера

После ремонта блока питания не стоит спешить устанавливать его в компьютер – лучше всего повторить проверку, описанную ранее.

Заключение

Хотя современные блоки питания ATX и очень надежны, знание общего принципа их работы и проверки может зачастую пригодиться не только для правильного выбора БП к своему компьютеру, но и для экономии денег при его отказе – ремонт своими руками обычно значительно дешевле покупки нового блока.

Если блок питания вашего компьютера вышел из строя, не спешите расстраиваться, как показывает практика, в большинстве случаев ремонт может быть выполнен своими силами. Прежде чем перейти непосредственно к методике, рассмотрим структурную схему БП и приведем перечень возможных неисправностей, это существенно упростит задачу.

Структурная схема

На рисунке показано изображение структурной схемы типичной для импульсных БП системных блоков.

Устройство импульсного БП ATX

Указанные обозначения:

А – блок сетевого фильтра;
В – выпрямитель низкочастотного типа со сглаживающим фильтром;
С – каскад вспомогательного преобразователя;
D – выпрямитель;
E – блок управления;
F – ШИМ-контроллер;
G – каскад основного преобразователя;
H – выпрямитель высокочастотного типа, снабженный сглаживающим фильтром;
J – система охлаждения БП (вентилятор);
L – блок контроля выходных напряжений;
К – защита от перегрузки.
+5_SB – дежурный режим питания;
P.G. – информационный сигнал, иногда обозначается как PWR_OK (необходим для старта материнской платы);
PS_On – сигнал управляющий запуском БП.

Распиновка основного коннектора БП

Для проведения ремонта нам также понадобится знать распиновку главного штекера БП (main power connector), она показана ниже.

Штекеры БП: А – старого образца (20pin), В – нового (24pin)

Нагрузка на БП

Необходимо предупредить, что включение импульсных БП без нагрузки существенно сокращает их срок службы и даже может стать причиной поломки. Поэтому мы рекомендуем собрать простой блок нагрузок, его схема показана на рисунке.

Схема блока нагрузки

Схему желательно собирать на резисторах марки ПЭВ-10, их номиналы: R1 – 10 Ом, R2 и R3 – 3,3 Ом, R4 и R5 – 1,2 Ом. Охлаждение для сопротивлений можно выполнить из алюминиевого швеллера.

Подключать в качестве нагрузки при диагностике материнскую плату или, как советуют некоторые «умельцы», HDD и СD привод нежелательно, поскольку неисправный БП может вывести их из строя.

Перечень возможных неисправностей

Перечислим наиболее распространенные неисправности, характерные для импульсных БП системных блоков:

перегорает сетевой предохранитель;
+5_SB (дежурное напряжение) отсутствует, а также больше или меньше допустимого;
напряжения на выходе блока питания (+12 В, +5 В, 3,3 В) не соответствуют норме или отсутствуют;
нет сигнала P.G. (PW_OK);
БП не включается дистанционно;
не вращается вентилятор охлаждения.

Методика проверки (инструкция)

После того, как блок питания снят с системного блока и разобран, в первую очередь, необходимо произвести осмотр на предмет обнаружения поврежденный элементов (потемнение, изменившийся цвет, нарушение целостности). Заметим, что в большинстве случаев замена сгоревшей детали не решит проблему, потребуется проверка обвязки.

Визуальный осмотр позволяет обнаружить «сгоревшие» радиоэлементы

Если таковы не обнаружены, переходим к следующему алгоритму действий:

проверяем предохранитель. Не стоит доверять визуальному осмотру, а лучше использовать мультиметр в режиме прозвонки. Причиной, по которой выгорел предохранитель, может быть пробой диодного моста, ключевого транзистора или неисправность блока, отвечающего за дежурный режим;

проверка дискового термистора. Его сопротивление не должно превышать 10Ом, если он неисправен, ставить вместо него перемычку крайне не советуем. Импульсный ток, возникающий в процессе заряда конденсаторов, установленных на входе, может стать причиной пробоя диодного моста;

тестируем диоды или диодный мост на выходном выпрямителе, в них не должно быть обрыва и КЗ. При обнаружении неисправности следует подвергнуть проверке установленные на входе конденсаторы и ключевые транзисторы. Поступившее на них в результате пробоя моста переменное напряжение , с большой вероятностью, вывело эти радиодетали из строя;

проверка входных конденсаторов электролитического типа начинается с осмотра. Геометрия корпуса этих деталей не должна быть нарушена. После этого измеряется емкость. Нормальным считается, если она не меньше заявленной, а расхождение между двумя конденсаторами в пределах 5%. Также проверке должны быть подвергнуты запаянные параллельно входным электролитам варисторы и выравнивающие сопротивления;

тестирование ключевых (силовых) транзисторов. При помощи мультиметра проверяем переходы база-эмиттер и база-коллектор (методика такая же, как при проверке диодов).

Если найден неисправный транзистор, то прежде, чем впаивать новый, необходимо протестировать всю его обвязку, состоящую из диодов, низкоомных сопротивлений и электролитических конденсаторов. Последние рекомендуем поменять на новые, у которых большая емкость. Хороший результат дает шунтирование электролитов при помощи керамических конденсаторов 0,1 мкФ;

Проверка выходных диодных сборок (диоды шоттки) при помощи мультиметра, как показывает практика, наиболее характерная для них неисправность – КЗ;

проверка выходных конденсаторов электролитического типа. Как правило, их неисправность может быть обнаружена путем визуального осмотра. Она проявляется в виде изменения геометрии корпуса радиодетали, а также следов от протекания электролита.

Не редки случаи, когда внешне нормальный конденсатор при проверке оказывается негодным. Поэтому лучше их протестировать мультиметром, у которого есть функция измерения емкости, или использовать для этого специальный прибор.

Заметим, что нерабочие выходные конденсаторы – самая распространенная неисправность в компьютерных блоках питания. В 80% случаев после их замены работоспособность БП восстанавливается;

проводится измерение сопротивления между выходами и нулем, для +5, +12, -5 и -12 вольт этот показатель должен быть в пределах, от 100 до 250 Ом, а для +3,3 В в диапазоне 5-15 Ом.

Доработка БП

В заключение дадим несколько советов по доработке БП, что позволит сделать его работу более стабильной:

во многих недорогих блоках производители устанавливают выпрямительные диоды на два ампера, их следует заменить более мощными (4-8 ампер);
диоды шоттки на каналах +5 и +3,3 вольт также можно поставить помощнее, но при этом у них должно быть допустимое напряжение, такое же или большее;
выходные электролитические конденсаторы желательно поменять на новые с емкостью 2200-3300 мкФ и номинальным напряжением не менее 25 вольт;
бывает, что на канал +12 вольт вместо диодной сборки устанавливаются спаянные между собой диоды, их желательно заменить на диод шоттки MBR20100 или аналогичный;
если в обвязке ключевых транзисторов установлены емкости 1 мкФ, замените их на 4,7-10 мкФ, рассчитанные под напряжение 50 вольт.

Такая незначительная доработка позволит существенно продлить срок службы компьютерного блока питания.

Читайте также: