Практика ремонта
Телевизор LG 32LF560V-ZC
Поступил в ремонт телевизор с заявленной неисправностью:
«Звук есть» «Нет изображения»
На включение реагирует, Изображения нет.
Произведено вскрытие и осмотр деталей.
Main EAX66203805(1.2)
Блок питания: EAX66171501 (2.1) LGP32D-15CH1; Rev.3.0 2015.02.25
Ток подсветки: 0,25А
Матрица (Панель) NC320DUN-VBBP3
Данные модели телевизоров чаще всего поступают в ремонт с неисправностью светодиодной подсветки. Подсветка в данном случае состоит из 18-ти светодиодов 6В 2Вт , три ленты по 6 штук. В неисправности подсветки можно убедится сделав замер напряжения на входе питания лент, у исправного блока напряжение должно составить около 119В.
Массовый выход из строя подсветки телевизоров этой серии обусловлен применением микросхемы BD559. Внятного даташита на данную микросхему я не нашел, однако сама микросхема свободно продается. Часть схемы с BD559 вы можете посмотреть в этой статье по ремонту LG 32LF562V-ZC.
Микросхему BD559 можно приобрести здесь: BD559.
При выходе из строя одного светодиода всё оставшееся напряжение прикладывается к оставшимся выжившим светодиодам, что приводит в выгоранию следующего светодиода, и так до тех пор, пока не выгорят все светодиоды, или не произойдет обрыв цепи. Такая особенность работы драйвера приводит перегреву транзистора Q803 и выходу его из строя. В данном случае перегрев вызвал прогорание текстолита в месте нагрева:
Нередко из строя выходит и сама микросхема BD559. Ремонт заключается в восстановлении схемы управления подсветкой а также замене светодиодных лент в сборе комплектом с обязательной доработкой блока питания EAX66171501 . В сервисных биллютенях компания LG рекомендует менять плату EAX66171501 целиком, видимо как раз в связи с перегревом деталей при выходе из строя подсветки. но если вам повезло, вы можете ограничиться лишь ремонтом подсветки.
Комплект лент для ремонта подсветки LG 32LF562V-ZC можно приобрести здесь:
Маркировка лент для LG серий LF LB LY:
6916L-2223A (A лента)
6916L-2224A (B лента)
6916L-1703B 1704B
6916L-2406A 2407A
Та же подсветка применяется в телевизорах:
LG 32LF564U,
LG 32LF560U,
LG 42LF560V,
LG 32LF562V,
LG 32LF564V,
LG 32LF560V.
Блок питания LGP32D-15CH1 EAX66171501
Доработка EAX66171501 аналогична статье по ремонту LG 32LF562V-ZC :
Для увеличения срока службы светодиодов необходимо в обязательном случае уменьшить ток подсветки.
Меняем сопротивление R816 — 2,4 Ом на сопротивление 3,9 Ом.
После переделки имеем ток подсветки 0,13А при включении и 0,11A в рабочем режиме:
Уменьшить ток подсветки в телевизорах
В настоящее время многие производители телевизоров устанавливают сомнительный тепловой режим светодиодов подсветки, что негативно влияет на долговечность работы устройства. В половине случаев уже после 2-3 лет эксплуатации выходят из строя светодиоды вследствие перегрева, обычно это видно по разрушенному люминофору на корпусах диодов. Гарантийный срок, как правило, светодиоды отработать всё же успевают.
Даже если максимально допустимый ток в пределах нормы, охлаждение светодиодов не всегда достаточно эффективное, что видно по следам перегрева – тёмным пятнам на текстолитовых планках с обратной стороны. А в современных телевизорах LG применяются диоды с внешним люминофорным покрытием, которое через год или два осыпается и кристалл напрямую светит фиолетовым цветом. Как может навредить здоровью пользователей такой источник ультрафиолетового излучения, пока никто не задумывается.
Китайские производители через Aliexpress поставляет диоды и светодиодные планки комплектами в любом ассортименте, но платит за них и за ремонт всё тот же счастливый обладатель телевизора.
После замены одного или нескольких неисправных светодиодов, полезно на остальные внимательно посмотреть, если люминофор растрескался, целесообразно такие диоды заменить все. Если замерить падение напряжения на перегретых светодиодах, оно будет несколько больше, чем у соседних менее изношенных или новых, что косвенно свидетельствует о наличии паразитного активного сопротивления (ESR). Дальнейшая эксплуатация таких светодиодов ещё более сомнительна.
Если убавить ток в диодах, уменьшится рассеиваемая мощность и реальная рабочая температура, тогда есть шанс что и старые ещё поработают.
Способы ограничить ток в LED-драйверах подсветки
На просторах интернета много информации о способах ограничения тока в светодиодах подсветки для разных телевизоров и LED драйверов. Многое написано правдоподобно, но иногда пишут люди, далёкие от электроники, в целях публикации любого популярного контента на злободневные темы для поднятия рейтинга сайтов.
В рамках одной статьи невозможно рассказать о каждом случае отдельно, ведь даже в одинаковых моделях могут быть установлены разные панели и разные платы со своими вариантами драйвера. Но есть основные принципы, которые понятны мастерам даже с минимальными знаниями и навыками.
Существуют три основных способа уменьшить ток подсветки.
1. Увеличением сопротивления датчика тока светодиодов – низкоомных измерительных резисторов в цепи катодов (LED-).
2. Увеличением номиналов резисторов на входе ISET (установка тока) микросхемы LED драйвера.
3. Изменением номиналов резисторов в делителе на управляющем входе ADIM (Dimming – яркость свечения).
Принципиальное отличие входа ISET от ADIM в том, что ISET – вход инвертирующий, как и FB, а ADIM – прямой.
Рассмотрим эти варианты более подробно.
Step-Up Led Drivers
Первый способ наиболее прост и популярен, применяется в упрощённых драйверах, которые обычно не имеют входа ISET, а регулировка и стабилизация тока осуществляется по общему принципу ШИМ-модуляции посредством Отрицательной Обратной Связи (ООС), например OB3350CP, OB3353CP, SN51DP, BIT3267. Такие микросхемы часто выполнены в планарных корпусах 8 pin.
По сути это типовая схемотехника обратноходового повышающего (Step-Up) преобразователя со стабилизацией тока в нагрузке. Напряжение с датчика тока в этом случае подаётся на инвертирующий вход FB микросхемы ШИМ (FlyBack – обратная связь). У BIT3267 этот вывод обозначен INN.
Контакты разъёма LED- от светодиодных планок могут быть соединены с токовым датчиком непосредственно (Рисунок 1), либо через ключи MosFet, выполняющие функцию On/Off, тогда датчик тока включен в исток ключа (Рисунок 2).
В качестве датчика тока обычно используются низкоомные резисторы, один или несколько, соединённые параллельно. Чаще их номиналы находятся в пределах 1 – 4.7 ом. Достаточно бывает изменить номиналы, либо просто убрать один или два резистора из общей сборки, тогда сопротивление датчика возрастёт, пропорционально увеличится напряжение на нём и на входе FB, а ШИМ по ООС отработает в сторону уменьшения тока. Зависимость обратно-пропорциональная, если удвоить общее сопротивление датчика, ток уменьшится вдвое.
Для расчёта общего сопротивления при параллельном соединении резисторов можно воспользоваться нашим калькулятором, чтобы составить необходимую пропорцию для установки желаемого тока. Посчитать устно даже два номинала бывает затруднительно, ведь складывается проводимости — величины, обратно-пропорциональные сопротивлениям.
Второй способ (Рисунок 3) применяется обычно в многоканальных вариантах, где используются ШИМ-регуляторы со входом ISET для установки тока, например, MP3398A, MP3394S, OB3368AP.
Часто в цепи ISET есть набор из двух резисторов, соединённых последовательно или параллельно, можно заменить один из двух. Зависимость между напряжением на входе ISET, сопротивлением Rset и током в подсветке указана в документации на микросхему драйвера (Datasheet от производителя).
В большинстве случаев, общее сопротивление между выводом ISET и корпусом обратно пропорционально току. Увеличивая сопротивление вдвое, ток уменьшим примерно вдвое.
Step-Down Led Drivers
В третьем способе (Рисунок 4), когда есть вход для оперативной регулировки тока на входе DIM, ADIM (Dimming Adjust), сопротивление по входу ADIM на корпус рассчитывается, исходя из того, что ток подсветки определится напряжением на управляемом входе ADIM микросхемы драйвера, которое обычно в прямой пропорции с током. Тогда, чтобы уменьшить напряжение на входе, сопротивление Rset относительно корпуса надо уменьшать, как нижнее плечо в делителе, тогда и ток уменьшится. Это прямой вход ОУ, в отличие от инвертирующих FB, INN, ISET в рассмотренных ранее способах. Необходимо учитывать и цепи оперативной регулировки подсветки процессором из меню, если эта функция (Dimming) используются в конкретной модели телевизора, будьте внимательны.
В подобной схемотехнике силовой части понижающего (Step-Down) драйвера, как на рисунке 4, можно использовать вариант с увеличением сопротивления датчика тока Rcs, ведь ток в периоде через светодиоды и токовый датчик здесь идёт во время прямого хода, когда транзистор открыт. По сути это прямоходовый преобразователь, а индукционный ток дросселя завершается во время обратного хода и он не учитывается в датчике, но пропорциональность будет соблюдаться. Поэтому уменьшить ток подсветки здесь можно просто, увеличив сопротивление токового датчика в истоке основного рабочего ключа.
То есть, ток подсветки будет прямо пропорционален как напряжению на входе ADIM, так и напряжению на датчике Rcs.
Для MAP3511 здесь ток рассчитывается по формуле I = 0.5Vdim/Rsc.
Не следует путать его с резистором Rcs в обратноходовых Step-Up драйверах в истоке рабочего ключа. Там датчик тока светодиодов в истоке ключа On/Off, и таких схем большинство. Это очень важно, будьте внимательны!
Понижающие преобразователи такого типа используется в Led-драйверах современных телевизоров Samsung и LG с микросхемами MAP3511 (analog 7014X), MAP3512, MAP3516, LC5901, LC5910, BD94062F, SM1251, SLC7015R.
Ограничение тока для большинства моделей мы планируем публиковать непосредственно на ремонтных страницах этих моделей, а здесь можно рассмотреть лишь принципы и отдельные сложные и спорные случаи организации работы драйвера и цепей управления подсветкой.
BD94062F Led Driver
Рассмотрим отдельно ограничение тока с понижающим драйвером BD94062F, который встречается в блоках питания SAMSUNG BN44-00947A, BN44-00947G.
Типовая схема включения BD94062F представлена на рисунке ниже:
На рисунке видно, что ток от питания Vin в прямом ходе идёт через светодиоды, дроссель, открытый ключ и резистор в его истоке Rset. Линейно нарастая от нуля в индуктивности, он будет всякий раз в периоде ограничиваться напряжением на резисторе Rset, которое будет закрывать ключ компаратором внутри микросхемы ШИМ. На втором входе компаратора — напряжение, пропорциональное ADIM.
Ток подсветки определится соотношением Iled = 0.35Vadim / Rset.
Документ на BD94062F прилагается.
Тогда, чтобы уменьшить ток подсветки, можно просто пропорционально увеличить номинал измерительного резистора Rset.
В блоках питания BN44-00947A и BN44-00947G это резистор R9873 1 Ohm. Можно выпаять один конец и впаять последовательно с ним 0.33 Ohm. Ток уменьшится на 33%.
Ещё раз напомним, уменьшать ток резисторами в истоке рабочего ключа преобразователя можно только в понижающих прямоходовых драйверах. В такой схемотехнике ключ преобразователя выполняет и функцию ON/OFF. А в большинстве повышающих обратноходовых драйверах ключ ON/OFF с датчиком тока отдельный, либо его вовсе нет, тогда токовый датчик для светодиодной линейки подключен непосредственно к контакту разъёма LED-.
SLC1012C Led Driver
В некоторых вариантах драйвера ключ ON/OFF находится внутри самой микросхемы, например SLC1012C (analog FAN7340) в блоках питания BN44-00493B, BN44-00604B, либо SLC2012M в блоках BN44-00501A, BN44-00496A. и другие похожие.
В таких случаях контакт LED- разъёма светодиодных планок соединён с выводом DRAIN (сток) ключа ON/OFF микросхемы, а низкоомный резистор (датчик тока) подключен к истоку (SOURCE) ключа — выводу SENSE микросхемы FAN7340 на рисунке ниже.
У микросхем SLC1012C и SLC2012M измерительные резисторы датчика подключены к выводу 8 SENSE. Есть двухканальные микросхемы SLC2013M с подключением двух датчиков к выводам 1 SOU1 и 14 SOU2, а катоды светодиодных планок к выводам 28 DRN1 и 15 DRN2 соответственно.
OB3363 Led Driver
Часто возникают вопросы по микросхеме OB3363QP. Во-первых, не следует её путать, с OB3363VP, которая немного отличается корпусом и распиновкой выводов, в частности, вход ISET у OB3363QP – вывод 5. А у OB3363VP – вывод 6.
Далее. В некоторых Mainboard установлена микросхема с маркировкой OB3363QP, но вообще не соответствует по выводам ни той, ни другой.
Например, в платах MS308C1-ZC01-01, MSA6285-ZC01-01, MS0V591-ZC01-01 иногда встречаются микросхемы драйвера, маркированные как OB3363QP, но не следует здесь верить маркировке, по схеме и по факту там должна быть установлена AP3064. Можно определиться общему (GND) выводу и по реальному выводу ISET – он будет на выводе 2, как и положено для AP3064.
BN44-00622B Power Supply
В блоках питания BN44-00622B тоже есть спорные варианты ограничения тока. Четыре больших резистора на 2.2 Ohm – датчики тока каждого из четырёх каналов сменить можно, но нерационально. Есть более простой способ – потенциометром VR9001. Если недостаточно штатного минимального значения, можно изменить диапазон регулировки.
В нижнем по схеме положении ползунка ток минимален, согласно рисунку ниже, когда регулятор выкручен до конца против часовой стрелки.
Большинство вариантов реализации этого метода в интернете выглядят несколько сомнительными, хотя тут видно простое решение – уменьшить общее сопротивление в верхнем плече делителя (резисторы R9009, R9010, R9011) у всех номиналы 2.4 kOhm. Достаточно параллельно им припаять ещё резистор, например, 1.5 kOhm, можно сверху к любому из них. На рисунке ниже эти резисторы обведены красной линией. На плате они стоят несколько поодаль, легко найти их по проводникам и позиционным обозначениям.
OZ9902 LED-Driver
Следует так же обратить внимание на ШИМ регулятор OZ9902 со всеми его модификациями, он может быть выполнен в корпусах:
SOP24 — OZ9902, OZ9902A, OZ9902GN, OZ9902AGN, OZ9902ASN.
SOP16 — OZ9902B, OZ9902C, OZ9902D, OZ9902CGN, OZ9902DGN.
Уменьшать ток подсветки целесообразно номиналами измерительных резисторов Rset в истоках ключей ON/OFF, с которых сигнал поступает на входы ISEN (согласно рисунку для OZ9902B).
В вариантах SOP24 уменьшать номиналы токовых датчиков одновременно и одинаково в обоих каналах (входы 13 ISEN2 и 17 ISEN1 микросхемы).
Найти ключи на плате обычно легко по проводникам от контактов разъёма подсветки LED-. На картинке OZ9902 здесь один канал нарисован не полностью, но в реальности их два одинаковых, если используется микросхема в корпусе SOP24.
Обычно датчики Rset состоят из нескольких низкоомных резисторов, соединённых параллельно.
BD9472EFV LED-Driver, T-CON 6870S-1619B LC216EXN_SFA1
В LED-драйверах с микросхемой BD9472EFV на планке T-CON можно увеличить общее сопротивление резисторов от вывода 23 (ISET) BD9472EFV на корпус. Точная пропорциональная зависимость может не соблюдаться, подбирать номиналы следует опытным путём.
Рисунок составлен вручную визуально с планки T-CON, документации на BD9472EFV в интернете не нашлось.
Для панели LC216EXN(SF)(A1) и планки подсветки 6916L-1237A ток изначально был 70 mA в каждом из двух каналов в максимуме (несколько секунд после включения без сигнала).
После увеличения одного из резисторов с 91 kOhm до 160 kOhm, ток уменьшился до 50 mA.
Диоды типоразмера 7020, сдвоенные, но переходы соединены внутри параллельно, следовательно — трёхвольтовые.
Всего на планке 28 светодиодов — два канала по 14.
OCP8128 LED-Driver, PSU TV5502-ZC02-01
В блоке питания TV5502-ZC02-01 используется микросхема OCP8128, которая имеет возможность использовать шесть отдельных преобразователей, но используются обычно лишь два. Преобразователи прямоходовые, понижающие, с датчиками тока в истоке рабочих ключей, принцип работы которых вкратце мы уже рассматривали выше.
Здесь так же для ограничения тока можно пропорционально увеличить сопротивление токовых датчиков в обоих каналах одинаково. В блоке TV5502-ZC02-01 эти резисторы R315, R307 и R304, R314 в истоках ключей.
Документ PDF OCP8128 и схема TV5502-ZC02-01 прилагаются.
Схема включения OCP8128 из документации от производителя приведена на рисунке ниже. Датчики тока на картинке R9 и R14.
В интернете упорно распространяются слухи, что необходимо ещё изменять номиналы резисторов ко входам IFB, на картинке это R15 и R20. Не торопитесь этому верить, теоретически это необоснованно и в практике не описано.
Другие популярные, сложные и спорные случаи ограничения тока будут публиковаться по мере поступления информации.
Замечания и предложения принимаются и приветствуются!
РЕМОНТ КОМПЬЮТЕРНЫХ БЛОКОВ ПИТАНИЯ
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.
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.
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.
Перед вскрытием блока питания можно попробовать включить БП, чтобы наверняка определиться с диагнозом. Правильно поставленный диагноз – половина лечения.
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.
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 тока должно быть около 500мА, 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.
Проверка входного сопротивления компьютерного блока питания
Первым делом проводим внешний и внутренний осмотр. Смотрим «начинку». Нет ли каких-то сгоревших радиоэлементов? Может где-то обуглена плата или взорвался конденсатор, либо пахнет горелым кремнием? Все это учитываем при осмотре. Обязательно смотрим на предохранитель. Если он сгорел, ставим вместо него временную перемычку примерно на столько же Ампер, а потом замеряем входное сопротивление через два сетевых провода. Это можно сделать на вилке блока питания при включенной кнопке «ВКЛ». Оно не должно быть слишком маленькое, иначе при включении блока питания еще раз произойдет короткое замыкание.
Ремонт блока питания компьютера своими руками — замер напряжения
Если все хорошо, включаем наш блок питания в сеть с помощью комплектного сетевого кабеля, не забываем про кнопку включения, если она была в выключенном состоянии.
Далее меряем напряжение на фиолетовом проводе.
На фиолетовом проводе отобразило 0 Вольт. Берем мультиметр и прозваниваем фиолетовый провод на землю. Земля — это провода черного цвета с надписью СОМ (сокращенно от «common», что значит «общий»). Есть также некоторые виды «земель»:
Как только мы коснулись земли и фиолетового провода, мультиметр издал показал нули на дисплее. Короткое замыкание, однозначно.
Ремонта блока питания — поиск схемы и замена стабилитрона
Далее ищем схему на этот блок питания. В Сети мы нашли схему Power Man 300 Ватт. Отличия в схеме лишь в порядковых номерах радиодеталей на плате. Если уметь анализировать печатную плату на соответствие схеме, это не будет большой проблемой.
Вот сама схема на Power Man 300W. Щелкните по ней для увеличения в натуральный размер.
Как мы видим, дежурное питание (дежурка) обозначается как +5VSB:
Прямо от него идет стабилитрон номиналом в 6,3 Вольта на землю. А как вы помните, стабилитрон — это тот же самый диод, но подключается в схемах наоборот. У стабилитрона используется обратная ветвь ВАХ. Если бы стабилитрон был живой, то у нас провод +5VSB не коротил бы на массу. Предполагаем, что стабилитрон сгорел и PN переход разрушен.
В нашем случае мы можем проверить это только одним способом, выпаяв одну или сразу обе ножки стабилитрона, как наиболее вероятного виновника короткого замыкания. Далее будем проверять пропало ли короткое замыкание между дежуркой и массой или нет. Почему так происходит?
Вспоминаем простые подсказки:
До тех пор, пока мы не устраним это короткое замыкание путем выпаивания одной из ножек детали, которую мы считаем проблемной, мы не сможем определить, в какой детали у нас короткое замыкание. Дело все в том, что при звуковой прозвонке все детали, параллельно соединенные с деталью в коротком замыкании, будут у нас звониться накоротко с общим проводом!
Пробуем выпаять стабилитрон. В ходе работы он просто развалился надвое.
Проверяем, устранилось ли у нас короткое замыкание по цепям дежурки и массы, либо нет. Действительно, короткое замыкание пропало. Запаиваем новый стабилитрон.
После первого включения блока питания новый стабилитрон начал пускать дым. Здесь надо бы вспомнить одно из главных правил ремонтника:
Перекусываем сгоревший стабилитрон бокорезами и снова включаем блок питания. Так и есть, дежурка завышена: 8,5 Вольт. Конечно в этот момент мы забеспокоились о ШИМ контроллере. Однако после скачивания даташита на микросхему было выявлено, что предельное напряжение питания для ШИМ контроллера равно 16 Вольт.
Наше предположение оказалось неверным, дело не в стабилитроне. Идём дальше.
Ремонт блока питания пошагово — проверка и замена конденсаторов
Проблема завышенного напряжения дежурки заключается в банальном увеличении ESR электролитических конденсаторов в цепях питания. Ищем эти конденсаторы на схеме и проверяем их. Нам понадобится ESR метр.
Проверяю первый конденсатор в цепи дежурного питания.
ESR в пределах нормы. Проверяем второй.
Ждем, когда на экране мультиметра появится какое-либо значение, но ничего не меняется.
По крайней мере, один из виновников проблемы найден. Перепаиваем конденсатор на точно такой же по номиналу и рабочему напряжению, взятый с донорской платы блока питания. Здесь остановимся подробнее.
Итак, включаем блок питания и снова замеряем напряжение на дежурке. Наученные горьким опытом уже не торопимся ставить новый защитный стабилитрон и замеряем напряжение на дежурке, относительно земли. Напряжение 12 вольт и раздается высокочастотный свист.
Далее мы попробовали поменять конденсатор емкостью 10 мкФ. Это одна из типичных неисправностей данного блока питания
Замеряем ESR на конденсаторе.
Результат, как и в первом случае: прибор зашкаливает.
Некоторые говорят, мол зачем собирать какие-то приборы, типа вздувшиеся нерабочие конденсаторы итак видно — они припухшие или вскрывшиеся розочкой.
С одной стороны, мы согласны с этим. Но это касается только конденсаторов большого номинала. Конденсаторы относительно небольших номиналов не вздуваются. В их верхней части нет насечек, по которым они могли бы раскрыться. Поэтому их просто невозможно определить на работоспособность визуально. Остается только менять их на заведомо рабочие.
Итак, мы нашли второй нужный конденсатор и на всякий случай измерили его ESR. Оно оказалось в норме. После впаивания второго конденсатора в плату, включаем блок питания клавишным выключателем и измеряем дежурное напряжение. То, что и требовалось — 5,02 вольта.
Измеряем все остальные напряжения на разъеме блока питания. Все соответствуют норме. Отклонения рабочих напряжений менее 5 %. Осталось впаять стабилитрон на 6,3 Вольта.
К слову, мы долго думали, почему стабилитрон именно на 6,3 Вольта, когда напряжение дежурки равно +5 Вольт? Логичнее было бы поставить на 5,5 вольт или аналогичный, если бы он стоял для стабилизации напряжения на дежурке. Скорее всего этот стабилитрон стоит здесь как защитный, чтобы в случае повышения напряжения на дежурке выше 6,3 Вольт, он сгорел и замкнул накоротко цепь дежурки, отключив тем самым блок питания и сохранив материнскую плату от сгорания.
Вторая функция этого стабилитрона, скорее всего, защита ШИМ-контроллера от поступления на него завышенного напряжения. Так как дежурка соединена с питанием микросхемы через достаточно низкоомный резистор, на 20 ножку питания микросхемы ШИМ поступает почти то же самое напряжение, что и на дежурке.
Ремонт блока питания компьютера — выводы
Итак, какие можно сделать выводы из этого ремонта:
Поговорим про ремонт блока питания компьютера своими руками
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:
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.
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):
Распределение нагрузки на блок питания
Поэтому для каждого блока, кроме суммарной максимальной мощности, указывается и максимальное потребление тока для каждого выходного напряжения.
Используя в качестве примера приведенную выше фотографию, продемонстрируем принцип расчета применимости БП:
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
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:
Возможные варианты неисправностей:
Ремонт блока питания
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.
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.
Данный блок питания построен на высоковольтном полумостовом драйвере IR2153, расчетная мощность в районе 600 ватт, реальная – 500 (после 470 ватт срабатывает защита).
Мощность блока питания вполне позволяет использовать его в качестве источника питания таких усилителей, как Лич, Ланзар, Холтон и другие усилители подобного класса. Отличный вариант для усилителей класса D с мощностью не более 500 ватт.
Блок питания имеет массу достоинств над аналогичными ИИП:
- Плавный пуск и задержка при включении;
- Защита от короткого замыкания и перегруза на выходе БП.
Плавный пуск ограничивает бросок напряжения во время включения блока в сеть 220 Вольт. После включения малым током через резистор 22R заряжается основной электролит и через доли секунды замыкается реле, к тому времени электролит уже заряжен, питание поступает на схему без пусковых бросков.
Защиту можно настроить на любой угодный ток срабатывания переменником 3,3к, для более точной настройки советую использовать переменные резисторы многооборотного типа.
При КЗ или перегрузке срабатывает защита и генератор прекращает работу, загорается встроенный индикатор. При срабатывании защиты блок питания потребляет столько, сколько и без выходной нагрузки (на холостом ходу), следовательно БП может находится в защите бесконечно долго.
Для того, чтобы снять блок с защиты нужно покрутить переменник в обратную сторону.
Электролит после выключения остается заряженным если к блоку не подключена нагрузка, поэтому будьте осторожны.
На выходе применены две диодные сборки Шоттки с общим катодом, их расчетный ток 10 Ампер при обратном напряжении 160-200 Вольт.
В моем варианте генератор настроен на частоту 47кГц, при этом первичная обмотка намотана сразу 2-я жилами провода 0,7мм, кол-во витков в первичной обмотке 35.
Вторичная обмотка – довольно затруднительная намотка, поскольку при таком выпрямителе для получения двухполярного напряжения нужно мотать две обмотки, при этом каждая обмотка имеет отвод от середины. Мотать максимально равноценные обмотки довольно трудно, поэтому я все вторички мотал сразу. Каждая из вторичных обмоток состоит из 18 витков.
Каждая вторичная обмотка намотана 4-я жилами провода 0,8мм, в конце их нужно сфазировать и вывести отвод от середины , т.е для намотки всех вторичных обмоток я мотал шину из 18 витков, проводов в целом 8, диаметр каждого – 0,8мм.
Довольно трудная намотка – предупреждаю, при неправильной фазировке в лучшем случае сработает защита, если она настроена на большой ток, то могут и ключи с микрой слететь при включении. Поэтому убедительная проба ЕСЛИ РАНЕЕ НЕ РАБОТАЛИ С ИИП, ТО НЕ ДЕЛАЙТЕ ЭТУ СХЕМУ.
Не смотря на все трудности при сборке – схема работает отменно.
ТАКОЙ БЛОК ПИТАНИЯ МОЖЕТЕ ЗАКАЗАТЬ У НАС, ЦЕНА С УЧЕТОМ ДОСТАВКИ ВСЕГО 2400 руб.
https://youtube.com/watch?v=Nes24vJ4Mec%3Frel%3D0%26fs%3D1%26wmode%3Dtransparent
