Направи си сам ремонт на компютърен UPS

Един приятел от фирмата изхвърли неработещо непрекъсваемо захранване APC 500. Но преди да го използвам за резервни части, реших да опитам да го съживя. И както се оказа, не напразно. На първо място измерваме напрежението на акумулаторната гел батерия. За работата на непрекъсваемо захранване то трябва да бъде в рамките на 10-14V. Напрежението е нормално, така че няма проблем с батерията.

Сега нека да разгледаме самата платка и да измерим мощността в ключови точки от веригата. Не намерих собствена непрекъсваема схема на APC500, но ето нещо подобно. За по-голяма яснота изтеглете пълната диаграма тук. Проверяваме мощни олефинови транзистори - нормата. Захранването за електронната контролна част на непрекъсваемото захранване идва от малък 15V мрежов трансформатор. Измерваме това напрежение преди диодния мост, след и след 9V стабилизатора.

И ето първата лястовица. Напрежението от 16V след като филтърът влезе в микросхемата - стабилизатора, а изходът е само няколко волта. Заменяме го с подобен по напрежение модел и възстановяваме захранването на веригата на управляващия блок.

Бесперебойникът започна да пука и бръмчи, но 220V изход все още не се наблюдава. Продължаваме внимателно да разглеждаме печатната платка.

Друг проблем - една от тънките коловози изгоря и трябваше да бъде заменена с тънка тел. Сега блокът за непрекъсваемо захранване APC500 работи без проблеми.

Тествайки в реални условия, стигнах до извода, че вграденият писклив сигнал за липса на мрежа вика като лоша и няма да е лошо да го успокоя малко. Не можете да го изключите напълно - тъй като няма да чуете състоянието на батерията в авариен режим (определя се от честотата на сигналите), но можете и трябва да го направите по-тих.

Това се постига чрез включване на резистор 500-800 ома последователно със звуковия емитер. И накрая, няколко съвета за собствениците на непрекъсваеми захранвания. Ако понякога прекъсва натоварването, проблемът може да е в захранването на компютъра с „изсъхнали“ кондензатори. Свържете UPS към входа на известен добър компютър и вижте дали пътуванията спират.

Непрекъсваемата батерия понякога неправилно определя капацитета на оловните батерии, показвайки състоянието ОК, но веднага щом превключи към тях, те изведнъж сядат и товарът „избива“. Уверете се, че клемите са стегнати и не са разхлабени. Не го изключвайте от мрежата за дълго време, което прави невъзможно поддържането на батериите при постоянно презареждане. Избягвайте дълбоки разряди на батериите, оставяйки поне 10% капацитет, след което непрекъсваемото захранване трябва да бъде изключено, докато захранващото напрежение се възстанови. Поне веднъж на всеки три месеца организирайте „обучение“, като разредите батерията до 10% и отново заредите батерията до пълен капацитет.

В днешния свят развитието и остаряването на компонентите на персоналния компютър е много бързо. В същото време един от основните компоненти на компютъра - захранване на ATX форм-фактор - на практика е не е променял дизайна си през последните 15 години.

Следователно захранването както на ултрамодерния компютър за игри, така и на стария офис компютър работят на същия принцип, имат общи техники за отстраняване на неизправности.

Типична схема за захранване на ATX е показана на фигурата. Структурно, това е класически импулсен блок на TL494 PWM контролер, задействан от PS-ON (Power Switch On) сигнал от дънната платка. През останалото време, докато щифтът PS-ON бъде изтеглен към земята, само захранването в режим на готовност е активно с +5 V на изхода.

Помислете за структурата на ATX захранването по-подробно. Първият му елемент е
мрежов токоизправител:

Неговата задача е да преобразува променлив ток от мрежата в постоянен за захранване на PWM контролера и захранването в режим на готовност. Структурно се състои от следните елементи:

• Предпазител F1 предпазва окабеляването и самото захранване от претоварване в случай на повреда на PSU, което води до рязко увеличаване на консумацията на ток и в резултат на това до критично повишаване на температурата, което може да доведе до пожар.
• В "неутралната" верига е инсталиран защитен термистор, който намалява тока, когато PSU е свързан към мрежата.
• След това се монтира филтър за шум, състоящ се от няколко дросела (L1, L2), кондензатори (C1, C2, C3, C4) и дросел с обратна намотка Tr1. Необходимостта от такъв филтър се дължи на значителното ниво на смущения, които импулсният блок предава към захранващата мрежа - тази смущения не само се улавя от телевизионни и радио приемници, но в някои случаи може да доведе до неизправност на чувствителното оборудване.
• Зад филтъра е инсталиран диоден мост, който преобразува променлив ток в пулсиращ постоянен ток. Пулсациите се изглаждат от капацитивно-индуктивен филтър.

Освен това постоянното напрежение, което присъства през цялото време, докато ATX захранването е свързано към изхода, се подава към управляващите вериги на PWM контролера и захранването в режим на готовност.

Захранване в режим на готовност - Това е независим импулсен преобразувател с ниска мощност, базиран на транзистора T11, който генерира импулси чрез изолационен трансформатор и полувълнов токоизправител на диода D24, захранващ интегриран регулатор на напрежение с ниска мощност на чипа 7805. Въпреки че това веригата, както се казва, е изпитана във времето, значителният й недостатък е висок спад на напрежението върху стабилизатора 7805, което води до прегряване при голямо натоварване. Поради тази причина повредата във веригите, захранвани от източник в режим на готовност, може да доведе до повреда и последваща невъзможност за включване на компютъра.

Основата на импулсния преобразувател е PWM контролер. Това съкращение вече е споменато няколко пъти, но не е дешифрирано. PWM е широчинно-импулсна модулация, тоест промяна на продължителността на импулсите на напрежението при тяхната постоянна амплитуда и честота. Задачата на PWM блока, базиран на специализирана микросхема TL494 или нейни функционални аналози, е да преобразува постоянно напрежение в импулси с подходяща честота, които след изолационен трансформатор се изглаждат от изходни филтри. Стабилизирането на напрежението на изхода на импулсния преобразувател се извършва чрез регулиране на продължителността на импулсите, генерирани от PWM контролера.

Важно предимство на такава схема за преобразуване на напрежението е и възможността да работи с честоти, много по-високи от 50 Hz на мрежата. Колкото по-висока е честотата на тока, толкова по-малки са размерите на ядрото на трансформатора и броят на завоите на намотките. Ето защо импулсните захранвания са много по-компактни и по-леки от класическите схеми с входен понижаващ трансформатор.

Веригата, базирана на транзистора T9 и последващите го етапи, е отговорна за включване на захранването на ATX. В момента, в който захранването е свързано към мрежата, напрежение от 5V се подава към основата на транзистора през токоограничаващия резистор R58 от изхода на източника на захранване в режим на готовност, в момента, когато проводникът PS-ON е затворен към земята, веригата стартира TL494 PWM контролера. В този случай неизправността на източника на захранване в режим на готовност ще доведе до несигурност на работата на веригата за стартиране на захранването и вероятна повреда при включването, както вече беше споменато.

Основният товар се поема от изходните стъпала на преобразувателя. На първо място, това се отнася до превключващите транзистори T2 и T4, които са инсталирани на алуминиеви радиатори.Но при голямо натоварване тяхното отопление, дори и при пасивно охлаждане, може да бъде критично, така че захранващите устройства са допълнително оборудвани с вентилатор за изпускане. Ако се повреди или е много прашен, вероятността от прегряване на изходния етап се увеличава значително.

Съвременните захранващи устройства все повече използват мощни MOSFET ключове вместо биполярни транзистори, поради значително по-ниското съпротивление в отворено състояние, осигуряващо по-голяма ефективност на преобразувателя и следователно по-малко изискващо охлаждане.

Видео за захранващия блок на компютъра, неговата диагностика и ремонт

Първоначално стандартните компютърни захранвания ATX използваха 20-пинов конектор за свързване към дънната платка (ATX 20-пинов). Сега може да се намери само на остаряло оборудване. Впоследствие нарастването на мощността на персоналните компютри, а оттам и на консумацията им, доведе до използването на допълнителни 4-пинови конектори (4-пинов). Впоследствие 20-пиновият и 4-пиновият конектор бяха структурно обединени в един 24-пинов конектор, като за много захранвания частта от конектора с допълнителни контакти можеше да бъде отделена за съвместимост със стари дънни платки.

Разпределението на щифтовете на конекторите е стандартизирано във форм-фактор ATX, както следва според фигурата (терминът „контролиран“ се отнася до онези изводи, на които напрежението се появява само когато компютърът е включен и се стабилизира от PWM контролера):

Един от важните компоненти на съвременния персонален компютър е захранващият блок (PSU). Ако няма захранване, компютърът няма да работи.

От друга страна, ако захранването произвежда напрежение, което е извън допустимия диапазон, това може да доведе до повреда на важни и скъпи компоненти.

В такъв агрегат с помощта на инвертор изправеното мрежово напрежение се преобразува във високочестотно променливо напрежение, от което се формират потоците с ниско напрежение, необходими за работата на компютъра.

Захранващата верига ATX се състои от 2 възела - токоизправител на мрежово напрежение и преобразувател на напрежение за компютър.

Мрежов токоизправител е мостова верига с капацитивен филтър. На изхода на устройството се образува постоянно напрежение от 260 до 340 V.

Основните елементи в композицията преобразувател на напрежение са:

• инвертор, който преобразува директно напрежение в променливо;
• високочестотен трансформатор, работещ на честота 60 kHz;
• нисковолтови токоизправители с филтри;
• контролно устройство.

В допълнение, преобразувателят включва захранващо напрежение в режим на готовност, усилватели на ключови транзисторни контролни сигнали, защитни и стабилизационни вериги и други елементи.

Причините за неизправности в захранването могат да бъдат:

• скокове и колебания в мрежовото напрежение;
• некачествено производство на продукта;
• прегряване поради лоша работа на вентилатора.

Неизправностите обикновено водят до факта, че системният блок на компютъра спира да стартира или се изключва след кратък период на работа. В други случаи, въпреки работата на други блокове, дънната платка не се стартира.

Преди да започнете ремонт, най-накрая трябва да се уверите, че захранването е повредено. При това първо трябва проверете работата на мрежовия кабел и мрежовия превключвател. След като се уверите, че са в добро състояние, можете да изключите кабелите и да извадите захранването от корпуса на системния модул.

Преди да включите PSU автономно отново, трябва да свържете товара към него. За да направите това, имате нужда от резистори, които са свързани към съответните клеми.

Първо трябва да проверите ефект на дънната платка. За да направите това, затворете два контакта на конектора на захранването. На 20-пинов конектор, това ще бъде щифт 14 (проводникът, който носи сигнала за включване) и щифт 15 (проводникът, който съвпада с щифта GND).За 24-пинов конектор това ще бъдат щифтове 16 и 17, съответно.

След като извадите капака от захранването, трябва незабавно да почистите целия прах от него с прахосмукачка. Именно поради прах радиокомпонентите често се провалят, тъй като прахът, покриващ детайла с дебел слой, причинява прегряване на такива части.

Следващата стъпка в отстраняването на неизправности е задълбочена проверка на всички елементи. Особено внимание трябва да се обърне на електролитните кондензатори. Причината за тяхната повреда може да бъде тежък температурен режим. Повредените кондензатори обикновено набъбват и изпускат електролит.

Такива части трябва да бъдат заменени с нови със същите номинални стойности и работни напрежения. Понякога появата на кондензатор не показва неизправност. Ако по косвени признаци има подозрение за лошо представяне, тогава можете да проверите кондензатора с мултицет. Но за това той трябва да бъде премахнат от веригата.

Неизправност в захранването може да се дължи и на повреда на диода с ниско напрежение. За проверка е необходимо да се измери съпротивлението на предните и обратните преходи на елементите с помощта на мултицет. За подмяна на дефектни диоди трябва да се използват същите диоди на Шотки.

Следващата грешка, която може да бъде идентифицирана визуално, е образуването на пръстеновидни пукнатини, които разрушават контактите. За да се открият такива дефекти, е необходимо внимателно да се разгледа печатната платка. За да премахнете такива дефекти, е необходимо да използвате внимателно запояване на пукнатините (за това трябва да знаете как правилно да запоявате с поялник).

По същия начин се проверяват резистори, предпазители, индуктори, трансформатори.

В случай, че предпазителят е изгорял, той може да бъде заменен с друг или ремонтиран. Захранването използва специален елемент с изводи за спойка. За да поправите дефектен предпазител, той се разпоява от веригата. След това металните чаши се нагряват и се изваждат от стъклената тръба. След това изберете жицата с желания диаметър.

Необходимият диаметър на проводника за даден ток може да се намери в таблиците. За предпазителя 5A, използван в захранващата верига ATX, диаметърът на медния проводник ще бъде 0,175 mm. След това жицата се вкарва в отворите на чашите за предпазители и се фиксира чрез запояване. Ремонтираният предпазител може да бъде запоен във веригата.

Най-често срещаните неизправности на компютърното захранване са разгледани по-горе.

1. Един от най-важните елементи на компютъра е захранването, ако не успее, компютърът спира да работи.
2. Компютърното захранване е доста сложно устройство, но в някои случаи можете да го ремонтирате сами.