Napajanje računara (PSU) je nezavisni impulsni elektronski uređaj dizajniran za pretvaranje AC napona u niz istosmjernih napona (+3,3 / +5 / +12 i -12) za napajanje matične ploče, video kartice, tvrdog diska i drugih računarskih jedinica.
Pre nego što počnete da popravljate napajanje računara, morate se uveriti da je neispravan, jer nemogućnost pokretanja računara može biti posledica drugih razloga.
Fotografija izgleda klasičnog ATX napajanja za stacionarni računar (desktop).
Gdje se nalazi napajanje u sistemskoj jedinici i kako ga rastaviti
Da biste pristupili napajanju računara, prvo morate ukloniti levi bočni zid sistemske jedinice tako što ćete odvrnuti dva zavrtnja na zadnjem zidu na strani gde se nalaze konektori.
Da biste uklonili napajanje iz kućišta sistemske jedinice, morate odvrnuti četiri vijka označena na fotografiji. Za eksternu inspekciju napajanja dovoljno je odspojiti od računarskih jedinica samo one žice koje ometaju instalaciju napajanja na rubu kućišta sistemske jedinice.
Nakon postavljanja napajanja na ugao sistemske jedinice, morate odvrnuti četiri vijka koja se nalaze na vrhu, na ružičastoj fotografiji. Često su jedan ili dva vijka skrivena ispod naljepnice, a da biste pronašli vijak potrebno ga je oguliti ili probušiti vrhom odvijača. Na bočnim stranama se nalaze i naljepnice koje otežavaju skidanje poklopca, potrebno ih je rezati duž linije spojnih dijelova kućišta napajanja.
Nakon što uklonite poklopac sa jedinice za napajanje, obavezno uklonite svu prašinu usisivačem. To je jedan od glavnih razloga kvara radio komponenti, jer prekrivajući ih debelim slojem smanjuje prijenos topline sa dijelova, pregrijavaju se i, radeći u teškim uvjetima, brže kvare.
Za pouzdan rad računara potrebno je ukloniti prašinu sa sistemske jedinice i napajanja, te provjeriti rad hladnjaka najmanje jednom godišnje.
Blok dijagram jedinice za napajanje ATX računara
Računarsko napajanje je prilično složen elektronski uređaj i njegovo popravljanje zahtijeva duboko poznavanje radiotehnike i dostupnost skupe opreme, ali, ipak, 80% kvarova može se eliminirati samostalno, posjedujući vještine lemljenja, rada s odvijačem i poznavanje blok dijagrama izvora napajanja.
Gotovo sva kompjuterska napajanja su napravljena prema blok dijagramu ispod. Na dijagramu sam prikazao samo one elektroničke komponente koje najčešće kvare i koje su neprofesionalci na raspolaganju za zamjenu. Kada popravljate ATX napajanje, svakako će vam trebati kodiranje žica koje izlaze iz njega u boji.
Napon napajanja se napaja preko strujnog kabla preko priključne veze na ploču za napajanje. Prvi element zaštite je osigurač Pr1, obično na 5 A. Ali ovisno o snazi izvora, može imati drugačiju snagu. Kondenzatori C1-C4 i induktor L1 čine filter koji služi za suzbijanje zajedničkog i diferencijalnog šuma koji nastaje radom samog izvora napajanja i može doći iz mreže.
Prenaponski filteri sastavljeni prema ovoj šemi moraju se ugraditi u sve proizvode u kojima se napajanje vrši bez transformatora, u televizore, videorekordere, štampače, skenere, itd. Maksimalna efikasnost filtera je moguća samo kada je priključen na mreže sa žicom za uzemljenje. Nažalost, jeftina kineska kompjuterska napajanja često nemaju filterske elemente.
Evo primjera ovoga: kondenzatori nisu instalirani, a umjesto induktora, skakači su zalemljeni. Ako popravljate napajanje i ustanovite da nedostaju filterski elementi, preporučljivo je da ih instalirate.
Evo fotografije visokokvalitetnog računarskog napajanja, kao što vidite, na ploči su ugrađeni filterski kondenzatori i prigušivač buke.
Kako bi zaštitili strujni krug od prenapona napajanja, skupi modeli ugrađuju varistore (Z1-Z3), prikazane na desnoj strani plavom bojom. Njihov princip rada je jednostavan. Pri normalnom naponu mreže otpor varistora je vrlo visok i ne utiče na rad kola. Ako se napon u mreži poveća iznad dozvoljenog nivoa, otpor varistora naglo opada, što dovodi do pregorevanja osigurača, a ne do kvara skupe elektronike.
Za popravak neispravne jedinice zbog prenapona, bit će dovoljno jednostavno zamijeniti varistor i osigurač. Ako nemate varistor pri ruci, možete se snaći samo zamjenom osigurača; Ali prvom prilikom, kako ne biste riskirali, morate ugraditi varistor u ploču.
Neki modeli napajanja pružaju mogućnost rada na naponu napajanja od 115 V, u ovom slučaju kontakti prekidača SW1 moraju biti zatvoreni.
Za glatko punjenje elektrolitskih kondenzatora C5-C6, spojenih odmah nakon ispravljačkog mosta VD1-VD4, ponekad se instalira RT termistor s negativnim TCR. U hladnom stanju, otpor termistora je nekoliko oma kada struja prolazi kroz njega, termistor se zagrijava i njegov otpor se smanjuje za 20-50 puta.
Da biste mogli daljinski uključiti računar, napajanje ima nezavisni, dodatni izvor napajanja male snage koji je uvijek uključen, čak i ako je računar isključen, ali električni utikač nije izvučen iz utičnice. Generiše napon od +5 B_SB i izgrađen je prema krugu transformatorskog samooscilirajućeg blokirajućeg oscilatora na jednom tranzistoru, koji se napaja iz ispravljenog napona diodama VD1-VD4. Ovo je jedna od najnepouzdanijih komponenti napajanja i teško je popraviti.
Naponi potrebni za rad matične ploče i drugih uređaja sistemske jedinice, pri izlasku iz jedinice za generiranje napona, filtriraju se od smetnji pomoću prigušnica i elektrolitičkih kondenzatora, a zatim se putem žica sa konektorima dovode do izvora potrošnje. Hladnjak koji hladi sam izvor napajanja se napaja, kod starijih modela napajanja sa napona minus 12 V, kod modernih sa napona +12 V.
Popravka napajanja računara ATX
Pažnja! Kako bi se izbjeglo oštećenje računara, iskopčavanje i povezivanje konektora napajanja i drugih komponenti unutar sistemske jedinice mora se izvršiti tek nakon potpunog isključivanja računara iz napajanja (izvucite utikač iz utičnice ili isključite prekidač u “ Pilot”).
Prvo što treba učiniti je provjeriti prisustvo napona u utičnici i ispravnost produžetka tipa "Pilot" po sjaju njegovog ključa za prekidač. Zatim morate provjeriti da li je kabl za napajanje računara dobro umetnut u "Pilot" i sistemsku jedinicu i da li je prekidač (ako postoji) na zadnjem zidu sistemske jedinice uključen.
Kako pronaći grešku u napajanju pritiskom na dugme "Start".
Ako se računar napaja, onda u sljedećem koraku trebate pogledati hladnjak napajanja (vidljiv iza rešetke na stražnjem zidu sistemske jedinice) i pritisnuti dugme "Start" na računaru. Ako se lopatice hladnjaka makar malo pomaknu, to znači da filter, osigurač, diodni most i kondenzatori na lijevoj strani blok dijagrama rade, kao i nezavisno napajanje male snage +5 B_SB.
Kod nekih modela PSU hladnjak je na ravnoj strani i da biste ga vidjeli, potrebno je ukloniti lijevi bočni zid sistemske jedinice.
Okretanje pod malim uglom i zaustavljanje radnog kola hladnjaka kada pritisnete dugme "Start" označava da se izlazni naponi trenutno pojavljuju na izlazu jedinice za napajanje, nakon čega se aktivira zaštita, zaustavljajući rad jedinice za napajanje. Zaštita je konfigurisana na takav način da ako trenutna vrijednost za jedan od izlaznih napona prijeđe navedeni prag, svi naponi se isključuju.
Uzrok preopterećenja je obično kratki spoj u niskonaponskim krugovima samog izvora napajanja ili u jednoj od računarskih jedinica. Kratki spoj obično nastaje kada dođe do kvara u poluvodičkim uređajima ili izolacije u kondenzatorima.
Da biste odredili čvor u kojem je došlo do kratkog spoja, potrebno je odspojiti sve konektore za napajanje iz računarskih jedinica, ostavljajući samo one spojene na matičnu ploču. Zatim priključite računar na napajanje i pritisnite dugme "Start". Ako se hladnjak u napajanju vrtio, to znači da je jedan od isključenih čvorova neispravan. Da biste utvrdili neispravan čvor, morate ih serijski spojiti na napajanje.
Ako napajanje spojeno samo na matičnu ploču ne radi, trebali biste nastaviti s rješavanjem problema i utvrditi koji od ovih uređaja je neispravan.
Provjera napajanja računara
mjerenje vrijednosti otpora izlaznih kola
Prilikom popravka napajanja, neke vrste njegovog kvara mogu se utvrditi mjerenjem ommetrom vrijednosti otpora između uobičajene crne GND žice i preostalih kontakata izlaznih konektora.
Prije početka mjerenja, napajanje mora biti isključeno iz napajanja, a svi njegovi konektori moraju biti isključeni iz komponenti sistemske jedinice. Multimetar ili tester moraju biti uključeni u načinu mjerenja otpora i odabrati granicu od 200 Ohma. Spojite zajedničku žicu uređaja na kontakt konektora na koji ide crna žica. Kraj druge sonde dodiruje kontakte naizmjence, u skladu sa tabelom.
U tabeli su prikazani generalizovani podaci dobijeni kao rezultat mjerenja vrijednosti otpora izlaznih kola 20 ispravnih jedinica napajanja računara različitih kapaciteta, proizvođača i godina proizvodnje.
Kako bi se moglo priključiti napajanje za ispitivanje bez opterećenja, unutar jedinice se na nekim izlazima ugrađuju otpornici opterećenja čija vrijednost ovisi o snazi izvora napajanja i odluci proizvođača. Stoga izmjereni otpor može varirati u širokom rasponu, ali ne smije biti ispod dozvoljene vrijednosti.
Ako otpornik opterećenja nije instaliran u krugu, očitanja ohmmetra će varirati od male vrijednosti do beskonačnosti. To je zbog punjenja elektrolitskog kondenzatora filtera iz ohmmetra i pokazuje da kondenzator radi. Ako zamijenite sonde, primijetit će se slična slika. Ako je otpor visok i ne mijenja se, onda je kondenzator možda pokvaren.
Otpor manji od dopuštene vrijednosti ukazuje na prisutnost kratkog spoja, koji može biti uzrokovan kvarom izolacije u elektrolitičkom kondenzatoru ili ispravljačkoj diodi. Da biste utvrdili neispravan dio, morat ćete otvoriti napajanje i odlemiti jedan kraj filterske prigušnice ovog kruga iz kruga. Zatim provjerite otpor prije i poslije gasa. Ako nakon toga, postoji kratki spoj u kondenzatoru, žicama, između staza tiskane ploče, a ako prije toga, ispravljačka dioda je slomljena.
Rješavanje problema s napajanjem vanjskim pregledom
U početku biste trebali pažljivo pregledati sve dijelove, obraćajući posebnu pažnju na integritet geometrije elektrolitskih kondenzatora. U pravilu, zbog teških temperaturnih uvjeta, elektrolitski kondenzatori najčešće otkazuju. Oko 50% kvarova u napajanju nastaje zbog neispravnih kondenzatora. Često je oticanje kondenzatora posljedica loših performansi hladnjaka. Ležajevi hladnjaka ostaju bez podmazivanja i brzina pada. Efikasnost hlađenja dijelova napajanja se smanjuje i oni se pregrijavaju. Stoga, na prvi znak kvara hladnjaka za napajanje, obično se pojavljuje dodatni akustični šum, potrebno je očistiti hladnjak od prašine i podmazati ga.
Ako je tijelo kondenzatora natečeno ili su vidljivi tragovi iscurelog elektrolita, onda je kvar kondenzatora očigledan i treba ga zamijeniti ispravnim. Kondenzator bubri u slučaju kvara izolacije. Ali dešava se da nema vanjskih znakova kvara, ali je nivo talasanja izlaznog napona veći. U takvim slučajevima kondenzator je neispravan zbog nedostatka kontakta između njegovog terminala i ploče unutar njega, kako kažu, kondenzator je pokvaren. Možete provjeriti da li kondenzator ima otvoren krug koristeći bilo koji tester u načinu mjerenja otpora. Tehnologija testiranja kondenzatora predstavljena je u članku na web stranici “Mjerenje otpora”.
Zatim se pregledavaju preostali elementi, osigurač, otpornici i poluvodički uređaji. Unutar osigurača duž sredine treba proći tanka metalna žica, ponekad sa zadebljanjem u sredini. Ako se žica ne vidi, najvjerovatnije je izgorjela. Da biste precizno provjerili osigurač, morate ga testirati ohmmetrom. Ako je osigurač pregorio, mora se zamijeniti novim ili popraviti. Prije zamjene, da biste provjerili napajanje, ne možete lemiti pregoreli osigurač s ploče, već na njegove terminale zalemiti bakrenu žicu promjera 0,18 mm. Ako ožičenje ne izgori kada uključite napajanje u mrežu, onda ima smisla zamijeniti osigurač ispravnim.
Kako provjeriti ispravnost napajanja zatvaranjem PG i GND kontakata
Ako se matična ploča može provjeriti samo spajanjem na poznato dobro napajanje, tada se napajanje može zasebno provjeriti pomoću bloka opterećenja ili pokrenuti povezivanjem +5 V PG i GND kontakata jedan na drugi.
Od napajanja do matične ploče, naponi napajanja se napajaju pomoću 20 ili 24 pinskog konektora i 4 ili 6 pinskog konektora. Za pouzdanost, konektori imaju zasune. Da biste uklonili konektore sa matične ploče, morate istovremeno prstom pritisnuti rezu prema gore, primjenjujući priličnu silu, ljuljajući se s jedne strane na drugu i izvlačiti spojni dio.
Zatim trebate kratko spojiti dva terminala u konektoru koji je uklonjen s matične ploče jedan s drugim, koristeći komad žice ili možda metalnu spajalicu. Žice se nalaze na strani zasuna. Na fotografijama je žutom bojom označena lokacija skakača.
Ako konektor ima 20 kontakata 14 (zelena žica, kod nekih izvora napajanja može biti siva, POWER ON) i izlaz 15 (crna žica, GND).
Ako konektor ima 24 kontakta, tada trebate spojiti izlaz 16 (zeleno zeleno, kod nekih izvora napajanja žica može biti siva, POWER ON) i izlaz 17 (crna GND žica).
Ako se impeler u hladnjaku napajanja okreće, tada se ATX napajanje može smatrati ispravnim, pa je razlog zašto računar ne radi u drugim jedinicama. Ali takva provjera ne jamči stabilan rad računara u cjelini, jer odstupanja u izlaznim naponima mogu biti veća od dopuštenih.
Provjera napajanja računara
mjerenje napona i nivoa talasanja
Nakon popravke napajanja ili u slučaju nestabilnog rada računara, da biste bili potpuno sigurni da je napajanje u ispravnom stanju, potrebno ga je spojiti na blok opterećenja i izmjeriti nivo izlaznih napona i opseg talasanja. Odstupanje vrijednosti napona i raspona talasanja na izlazu napajanja ne bi trebalo da prelazi vrijednosti date u tabeli.
Možete učiniti bez bloka opterećenja mjerenjem napona i nivoa talasanja direktno na terminalima konektora za napajanje u računaru koji radi.
| Tabela izlaznih napona i opsega talasanja ATX napajanja | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Izlazni napon, V | +3,3 | +5,0 | +12,0 | -12,0 | +5.0 SB | +5.0 PG | GND |
| Boja žice | narandžasta | crvena | žuta | plava | ljubičasta | siva | crna |
| Dozvoljeno odstupanje, % | ±5 | ±5 | ±5 | ±10 | ±5 | – | – |
| Dozvoljeni minimalni napon | +3,14 | +4,75 | +11,40 | -10,80 | +4,75 | +3,00 | – |
| Dozvoljeni maksimalni napon | +3,46 | +5,25 | +12,60 | -13,20 | +5,25 | +6,00 | – |
| Opseg talasanja ne veći od, mV | 50 | 50 | 120 | 120 | 120 | 120 | – |
Prilikom mjerenja napona multimetrom, "negativni" kraj sonde je spojen na crnu žicu (zajedničku), a "pozitivni" kraj na željene kontakte konektora.
Napon +5 V SB (Stand-by), ljubičasta žica – proizvodi nezavisno napajanje male snage ugrađeno u jedinicu napajanja, napravljeno na jednom poljudskom tranzistoru i transformatoru. Ovaj napon osigurava da računar radi u stanju pripravnosti i služi samo za pokretanje napajanja. Kada računar radi, prisustvo ili odsustvo +5 V SB napona nije bitno. Zahvaljujući +5 V SB, računar se može pokrenuti pritiskom na dugme "Start" na sistemskoj jedinici ili daljinski, na primjer, iz jedinice za neprekidno napajanje u slučaju dužeg odsustva napona napajanja od 220 V.
Napon +5 V PG (Power Good) - pojavljuje se na sivoj žici jedinice za napajanje nakon 0,1-0,5 sekundi ako je u dobrom stanju nakon samotestiranja i služi kao signal za omogućavanje rada matične ploče.
Napon od minus 12 V (plava žica) je potreban samo za napajanje RS-232 sučelja, koji je odsutan u modernim računarima. Stoga, izvori napajanja najnovijih modela možda nemaju ovaj napon.
Kako zamijeniti osigurač u napajanju računara
Obično su računarska napajanja opremljena cevastim staklenim osiguračem dizajniranim za zaštitnu struju od 6,3 A. Radi pouzdanosti i kompaktnosti, osigurač je zalemljen direktno u štampanu ploču. U tu svrhu koriste se posebni osigurači koji imaju terminale za brtvljenje. Osigurač se obično postavlja u vodoravnom položaju uz zaštitnik od prenapona i lako ga je uočiti po izgledu.
Ali ponekad postoje izvori napajanja u kojima je osigurač postavljen u okomitom položaju i na njega se stavlja termoskupljajuća cijev, kao na gornjoj fotografiji. Kao rezultat toga, teško ga je otkriti. Ali natpis na štampanoj ploči pored osigurača pomaže: F1 - tako je osigurač označen na električnim krugovima. Pored osigurača, na prikazanoj ploči može biti naznačena i struja za koju je naznačena struja od 6,3 A.
Prilikom popravke napajanja i provjere vertikalno postavljenog osigurača pomoću multimetra, otkriveno je da je pokvaren. Nakon odlemljenja osigurača i uklanjanja termoskupljajuće cijevi, postalo je očigledno da je pregorio. Unutrašnjost staklene cijevi bila je potpuno prekrivena crnim premazom od izgorjele žice.
Osigurači sa žičanim vodovima su rijetki, ali se mogu uspješno zamijeniti običnim osiguračima od 6,3 ampera lemljenjem jednožilnih komada bakarne žice promjera 0,5-0,7 mm na krajeve čašica.
Ostaje samo zalemiti pripremljeni osigurač u tiskanu ploču napajanja i provjeriti njegovu funkcionalnost.
Ako, kada se napajanje uključi, osigurač ponovo pregori, to znači da je došlo do kvara drugih radio elemenata, obično kvara prijelaza u ključnim tranzistorima. Popravak napajanja s takvim kvarom zahtijeva visoke kvalifikacije i nije ekonomski izvodljiv. Zamjena osigurača dizajniranog za višu zaštitnu struju od 6,3 A neće dovesti do pozitivnog rezultata. Osigurač će i dalje pregoreti.
Traženje neispravnih elektrolitičkih kondenzatora u napajanju
Vrlo često dolazi do kvara napajanja, a kao posljedica toga, nestabilnog rada računala u cjelini zbog oticanja kućišta elektrolitskog kondenzatora. Za zaštitu od eksplozije, na krajevima elektrolitskih kondenzatora napravljeni su zarezi. Kako se pritisak unutar kondenzatora povećava, kućište bubri ili puca u zarezu, a po ovom znaku lako je pronaći neispravan kondenzator. Glavni razlog kvara kondenzatora je njihovo pregrijavanje zbog kvara hladnjaka ili prekoračenja dozvoljenog napona.
Na fotografiji se vidi da kondenzator na lijevoj strani ima ravan kraj, dok je kraj na desnoj otečen, sa tragovima curenja elektrolita. Ovaj kondenzator je pokvario i mora se zamijeniti. U napajanju elektrolitički kondenzatori na sabirnici napajanja +5 V obično pokvare, jer su ugrađeni sa malom marginom napona, samo 6,3 V. Susreo sam se sa slučajevima kada su svi kondenzatori u napajanju na krugu +5 V bili natečen.
Prilikom zamjene kondenzatora u strujnom krugu od 5 V, preporučujem ugradnju kondenzatora koji su dizajnirani za napon od najmanje 10 V. Što je veći napon za koji je kondenzator dizajniran, to bolje, glavna stvar je da se dimenzije uklapaju u lokacija ugradnje. Ako kondenzator većeg napona ne odgovara zbog svoje veličine, možete ugraditi kondenzator manjeg kapaciteta, ali dizajniran za veći napon. Ipak, kapacitet tvornički instaliranih kondenzatora ima veću rezervu i takva zamjena neće pogoršati performanse napajanja i računara u cjelini.
Nema smisla mijenjati elektrolitičke kondenzatore u napajanju ako su svi nabrekli. To znači da je krug stabilizacije izlaznog napona otkazao, a na kondenzatorima je primijenjen napon koji prelazi dozvoljenu vrijednost. Takvo napajanje se može popraviti samo uz stručno obrazovanje i mjerne instrumente, ali takve popravke nisu ekonomski izvodljive.
Glavna stvar pri popravljanju napajanja je ne zaboraviti da elektrolitski kondenzatori imaju polaritet. Na strani negativnog terminala tijela kondenzatora nalazi se oznaka u obliku široke svijetle vertikalne trake, kao što je prikazano na gornjoj fotografiji. Na štampanoj ploči, otvor za negativni terminal kondenzatora nalazi se u području označavanja bijelog (crnog) polukruga, ili je otvor za pozitivni terminal označen znakom "+".
Provjera grupne stabilizacijske prigušnice BP ATX
Ako iznenada osjetite da nešto gori iz sistemske jedinice računara, onda jedan od razloga može biti pregrijavanje grupne stabilizacijske prigušnice u jedinici napajanja ili izgorjeli namotaj jednog od hladnjaka. Računar obično nastavlja da radi normalno. Ako se nakon otvaranja sistemske jedinice i pregleda svi hladnjaci okreću, onda je gas neispravan. Računar se mora odmah isključiti i popraviti.
Na fotografiji se vidi napajanje računara sa uklonjenim poklopcem, u čijem središtu se vidi induktor, prekriven zelenom izolacijom, izgoreo na vrhu. Kada sam spojio ovo napajanje na opterećenje i doveo napon na njega, nakon nekoliko minuta iz induktora je izašao tanak mlaz dima. Provjera je pokazala da svi izlazni naponi unutar tolerancije i opsega talasanja ne prelaze dozvoljenu vrijednost.
Struja svih napona koji napajaju kompjuter prolazi kroz induktor i očito je da je došlo do narušavanja izolacije žica namotaja uslijed čega su oni međusobno kratko spojili.
Namotaji se mogu premotati na isto jezgro, ali kao rezultat jakog zagrijavanja, magnetodielektrik jezgre može izgubiti svoj faktor kvalitete kao rezultat, zbog visokih Foucaultovih struja, zagrijati će se čak i sa netaknutim namotajima. Stoga preporučujem ugradnju novog gasa. Ako nema analoga, tada morate prebrojati zavoje namotaja, namotavajući ih na izgorjeli induktor, i namotati ih izoliranom žicom istog presjeka na novo jezgro. U tom slučaju se mora obratiti pažnja na smjer namotaja.
Provjera ostalih elemenata napajanja
Otpornici i jednostavni kondenzatori ne bi trebali imati zamračenja ili naslage. Kućišta poluvodičkih uređaja moraju biti netaknuta, bez strugotina ili pukotina. Kada sami vršite popravke, preporučljivo je zamijeniti samo elemente prikazane na blok dijagramu. Ako je boja na otporniku potamnila ili se tranzistor raspao, onda ih nema smisla mijenjati, jer je to najvjerojatnije posljedica kvara drugih elemenata koji se ne mogu otkriti bez instrumenata. Zamračeno tijelo otpornika ne ukazuje uvijek na kvar. Sasvim je moguće da je samo boja potamnila, ali otpor otpornika je normalan.