I detalj: gör-det-själv strömförsörjningsreparation från en riktig mästare för webbplatsen my.housecope.com.
I dagens värld är utvecklingen och inkuransen av persondatorkomponenter mycket snabb. Samtidigt är en av huvudkomponenterna i en PC - en ATX formfaktor strömförsörjning - praktiskt taget har inte ändrat sin design de senaste 15 åren.
Därför fungerar strömförsörjningen av både den ultramoderna speldatorn och den gamla kontorsdatorn på samma princip, har gemensamma felsökningstekniker.
En typisk ATX-strömförsörjningskrets visas i figuren. Strukturellt sett är det ett klassiskt pulsblock på en TL494 PWM-kontroller, utlöst av en PS-ON (Power Switch On)-signal från moderkortet. Resten av tiden, tills PS-ON-stiftet dras upp till jord, är endast Standby Supply aktiv med +5 V på utgången.
Överväg strukturen för ATX-strömförsörjningen mer detaljerat. Dess första element är nätlikriktare:
Dess uppgift är att omvandla växelström från nätet till likström för att driva PWM-styrenheten och standby-strömförsörjningen. Strukturellt består den av följande delar:
Säkring F1 skyddar ledningarna och själva strömförsörjningen från överbelastning i händelse av ett PSU-fel, vilket leder till en kraftig ökning av strömförbrukningen och som ett resultat till en kritisk temperaturökning som kan leda till brand.
En skyddande termistor är installerad i den "neutrala" kretsen, vilket minskar strömstyrkan när PSU är ansluten till nätverket.
Därefter installeras ett brusfilter som består av flera choker (L1, L2), kondensatorer (Cl, C2, C3, C4) och en choke med motvind Tr1. Behovet av ett sådant filter beror på den betydande störningsnivå som pulsenheten sänder till strömförsörjningsnätet - denna störning tas inte bara upp av tv- och radiomottagare, utan kan i vissa fall leda till att känslig utrustning inte fungerar.
En diodbrygga är installerad bakom filtret, som omvandlar växelström till en pulserande likström. Krusningarna jämnas ut av ett kapacitivt-induktivt filter.
Video (klicka för att spela).
Vidare tillförs den konstanta spänningen, som är närvarande hela tiden medan ATX-strömförsörjningen är ansluten till uttaget, till PWM-styrenhetens styrkretsar och standby-strömförsörjningen.
Standby strömförsörjning - Det här är en oberoende pulsomvandlare med låg effekt baserad på T11-transistorn, som genererar pulser, genom en isoleringstransformator och en halvvågslikriktare på D24-dioden, som matar en lågeffekts integrerad spänningsregulator på 7805-chippet. kretsen är, som de säger, tidstestad, dess betydande nackdel är högt spänningsfall över 7805-stabilisatorn, vilket leder till överhettning under tung belastning. Av denna anledning kan skador i kretsar som drivs från en standby-källa leda till att de går sönder och att datorn inte kan slås på.
Grunden för pulsomvandlaren är PWM-kontroller. Denna förkortning har redan nämnts flera gånger, men inte dechiffrerats. PWM är pulsbreddsmodulering, det vill säga att ändra varaktigheten av spänningspulser vid deras konstanta amplitud och frekvens. Uppgiften för PWM-blocket, baserat på en specialiserad TL494-mikrokrets eller dess funktionella analoger, är att omvandla en konstant spänning till pulser med lämplig frekvens, som efter en isoleringstransformator utjämnas av utgångsfilter.Spänningsstabilisering vid pulsomvandlarens utgång utförs genom att justera varaktigheten av de pulser som genereras av PWM-styrenheten.
En viktig fördel med en sådan spänningsomvandlingskrets är också förmågan att arbeta med frekvenser mycket högre än 50 Hz på nätet. Ju högre strömfrekvensen är, desto mindre är dimensionerna på transformatorkärnan och antalet varv av lindningarna krävs. Det är därför omkopplande nätaggregat är mycket mer kompakta och lättare än klassiska kretsar med en ingångstransformator.
Kretsen baserad på T9-transistorn och stegen efter den är ansvarig för att slå på ATX-strömförsörjningen. I det ögonblick som strömförsörjningen är ansluten till nätverket, tillförs en spänning på 5V till basen av transistorn genom det strömbegränsande motståndet R58 från utgången från standby-strömkällan, i det ögonblick som PS-ON-ledningen är stängd till jord startar kretsen TL494 PWM-kontrollern. I det här fallet kommer felet i standby-strömkällan att leda till osäkerheten om driften av strömförsörjningsstartkretsen och det troliga felet att slå på, som redan nämnts.
Huvudbelastningen bärs av omvandlarens slutsteg. Först och främst handlar det om kopplingstransistorerna T2 och T4, som är installerade på aluminiumradiatorer. Men vid hög belastning kan deras uppvärmning, även med passiv kylning, vara kritisk, så strömförsörjningen är dessutom utrustad med en avgasfläkt. Om det misslyckas eller är mycket dammigt ökar sannolikheten för överhettning av slutsteget avsevärt.
Moderna nätaggregat använder i allt högre grad kraftfulla MOSFET-switchar istället för bipolära transistorer, på grund av det betydligt lägre motståndet i öppet tillstånd, vilket ger större omvandlareffektivitet och därför mindre krävande kylning.
Video om datorns strömförsörjningsenhet, dess diagnostik och reparation
Inledningsvis använde ATX-standarddatorströmförsörjning en 20-stiftskontakt för att ansluta till moderkortet (ATX 20-stift). Nu kan den bara hittas på föråldrad utrustning. Därefter ledde ökningen av kraften hos persondatorer, och därmed deras strömförbrukning, till användningen av ytterligare 4-stiftskontakter (4-stift). Därefter kombinerades 20-stifts- och 4-stiftskontakterna strukturellt till en 24-stiftskontakt, och för många strömförsörjningar kunde den del av kontakten med ytterligare kontakter separeras för kompatibilitet med gamla moderkort.
Stifttilldelningen för kontakterna är standardiserad i ATX-formfaktorn enligt följande enligt figuren (termen "kontrollerad" hänvisar till de stift på vilka spänningen endast visas när datorn är påslagen och stabiliseras av PWM-styrenheten):
De flesta moderna hemelektronikutrustningar har i sin design oberoende eller placerade på ett separat kort elektroniska moduler som sänker och likriktar nätspänningen.
Det finns flera anledningar till detta, men de viktigaste är:
nätspänningsfluktuationer, för vilka dessa buck-likriktare inte är konstruerade;
bristande efterlevnad av driftreglerna;
anslutning av en last som enheterna inte är konstruerade för.
Naturligtvis kan det vara mycket nedslående när brådskande arbete måste utföras, och datorns strömmodul är felaktig eller när du tittar på ditt favoritprogram på TV, den här enheten misslyckas.
Du bör inte omedelbart få panik och kontakta en verkstad eller rusa till en elektronikaffär för att köpa en ny enhet. Ofta är orsakerna till inoperabilitet så triviala att de kan elimineras hemma, med minimala ekonomiska och nervkostnader.
Naturligtvis, för att försöka inte bara reparera en strömförsörjning, utan också för att bestämma dess felfunktion, måste du ha grundläggande kunskaper om elektronik och ha vissa elektriska färdigheter.
Som en del av vilken strömkälla som helst, oavsett om den är inbyggd, som i en TV eller installerad som en separat enhet, som i en stationär dator, finns det två funktionella block - högspänning och lågspänning.
I högspänningsboxen omvandlas nätspänningen av en diodbrygga till en konstant, och jämnas ut på kondensatorn till en nivå av 300,0 ... 310,0 volt. En konstant, hög spänning omvandlas till en pulsspänning, med en frekvens på 10,0 ... 100,0 kilohertz, vilket gör det möjligt att överge massiva lågfrekventa nedtrappningstransformatorer och ersätta dem med små pulstransformatorer.
I lågspänningsaggregatet reduceras impulsspänningen till önskad nivå, likriktas, stabiliseras och utjämnas. Vid utgången av detta block krävs en eller flera spänningar för att driva hushållsapparater. Dessutom är olika styrkretsar monterade i lågspänningsenheten för att förbättra enhetens tillförlitlighet och säkerställa stabiliteten hos utgångsparametrarna.
Visuellt, på ett riktigt kort, är det ganska lätt att skilja mellan en högspännings- och en lågspänningsdel. Nätverksledningar kommer till den första, och strömkablar avgår från den andra.
Omkopplingsstabilisator i strömförsörjningen på transistorer
En person som ska försöka reparera strömförsörjningen av konsumentelektronisk utrustning måste vara beredd i förväg på det faktum att inte varje kraftenhet kan repareras. Idag producerar vissa tillverkare elektronik, vars block inte är föremål för reparation, utan för fullständig ersättning.
Inte en enda mästare kommer att reparera en sådan strömförsörjning, eftersom den initialt är avsedd för fullständig demontering av den gamla enheten och ersätter den med en ny. Ofta är sådana elektroniska enheter helt enkelt fyllda med någon form av förening, vilket omedelbart tar bort frågan om dess underhållbarhet.
Som statistik visar orsakas huvudfelen i strömförsörjningen av:
ett fel på högspänningsdelen (40,0%), vilket uttrycks av ett sammanbrott (utbrändhet) av diodbryggan och fel på filterkondensatorn;
nedbrytning av ett kraftfält eller bipolär transistor (30,0%), som genererar högfrekventa pulser och är belägen i högspänningsdelen;
nedbrytning av diodbryggan (15,0%) i lågspänningsdelen;
genombrott (utbrändhet) av induktorlindningarna på utgångsfiltret.
I andra fall är diagnosen ganska svår och utan speciella instrument (oscilloskop, digital voltmeter) kommer det inte att vara möjligt att utföra det. Därför, om felet i strömförsörjningen inte orsakas av de fyra huvudorsakerna som nämns ovan, bör du inte göra hemreparationer, utan omedelbart ringa guiden för att byta ut eller köpa en ny strömförsörjning.
Fel i högspänningsdelen är ganska lätta att upptäcka. De diagnostiseras av en trasig säkring och brist på spänning efter den. Det tredje och fjärde fallet kan antas om säkringen är i gott skick, spänningen vid lågspänningsenhetens ingång är närvarande, men ingången saknas.
Det är lämpligt att kontrollera alla detaljer samtidigt. Om flera elektroniska element brinner ut när ett av dem byts ut mot ett som kan användas, kan det brinna ut igen på grund av ett komplext fel som inte har åtgärdats.
Efter att ha bytt ut delar måste du installera en ny säkring och slå på strömförsörjningen. Som regel, efter detta, börjar strömförsörjningen att fungera.
Om säkringen inte har gått och det inte finns någon spänning vid strömförsörjningens utgång, är orsaken till felet nedbrytningen av likriktardioderna i lågspänningsdelen, utbränningen av induktorn eller utgången på den sekundära likriktarenhetens elektrolytkondensatorer.
Fel på kondensatorer diagnostiseras när de sväller eller läcker vätska från kroppen. Dioder ska vara olödda och kontrolleras med en testare på samma sätt som vid kontroll av högspänningsdelen. Integriteten hos gasspjällslindningen kontrolleras av en testare. Alla defekta delar måste bytas ut.
Om det inte går att hitta rätt induktor, så lindar några "hantverkare" tillbaka den brända, plockar upp en tråd med lämplig diameter och bestämmer antalet varv. Sådant arbete är ganska mödosamt och utförs vanligtvis endast för unika strömförsörjningar, det är svårt att hitta en analog för vilken det är svårt.
Som redan nämnts är de flesta nätaggregat för moderna datorer och TV-apparater byggda enligt ett typiskt schema. De skiljer sig åt i storleken på de elektroniska komponenterna som används och uteffekten. Diagnostik- och felsökningsprocedurerna för dessa enheter är identiska.
Men reparationer av hög kvalitet kräver ett lämpligt verktyg, vars sortiment inkluderar:
lödkolv (helst med justerbar effekt);
lod, flussmedel, alkohol eller raffinerad bensin ("Galosha");
en anordning för att ta bort smält lod (lödsug);
Skruvmejselsats;
sidoskärare (tångar);
hushållsmultimeter (testare)
pincett;
100,0 watt glödlampa (används som ballastlast).
I princip kan enkla TV-apparater repareras utan krets, men den största svårigheten med att reparera vissa modeller är att strömförsörjningen genererar hela spänningsområdet – inklusive den högspänning som används för att skanna kinescope. Strömförsörjning för hushållsdatorer är gjorda enligt samma typ av schema. Överväg separat metodiken för att fastställa felet och reparera TV:n och skrivbordet.
