Источники питания персональных компьютеров (примеры типичных неисправностей).

В источниках питания современных персональных компьютеров и видео­мониторов применяются схемы преобразователей, вырабатывающие дежурное пита­ние. Например, в блоках питания компьютеров типа АТХ и серверов дежурное питание источника позволяет сигналами ло­гических уровней "0" и "1" включать источник питания дистанционно, а также со схем материнской платы. В видеосистемах дежурное питание также позво­ляет включать и выключать их по логическим сигналам, приходя­щим на видеосистему из компьютера.

Из-за неисправности вентилятора, нарушение температурного режима внут­ри корпуса блока питания (АТХ) вызвало замыкание обмоток (L2,  L3) дросселя группо­вой стабилизации. 

При внешнем осмотре определено, что вентилятор источника питания  даже рукой прокручивается с большим усилием. При включении сетевого  напряжения 220 В на контакте 9 напряжение питания дежурного режима +5 В имеется, но при замыкании между собой контактов 13 и 14 выходного соединителя, отсутствуют напряжения +3,3 В, +5 В, +12 В, -12 В, SВ отсутствуют. При контроле осциллографом схем формирующих указанные напряжения, выяснено, что выпрямительный мост, двухтактный преобразователь  и управляющая микросхема IC2 типа К7500 (рис. 2), представляющая собой ШИМ-контроллер, ис­правны. Проверка элементов платы источника питания показала, что напряжение питания микросхемы (выв. 12) равно +23 В, что соответствует ее нормальному режиму рабо­ты.

Рис. 1. Элементы выходных цепей блока питания (обмотки дросселя группо­вой стабилизации L2 и L3).

 При включения блока питания путем замыкания между собой контактов 13 и 14 выходного разъема, сигнал на выводе 4 микросхемы IC2 не изменяется до низкого уровня (0 В), что является необходимым условием для ее работы. Уровень напряжения на выводе 4 этой микросхемы составляет +4,5 В, а на аноде диода D17, во время замыкания контактов 13 и 14 вы­ходного соединителя, сигнал изменяется до 0 В. Через диод D19 на вывод 4 микросхемы подается сигнал формируемый схемами контроля на­пряжений и токов блока питания. При включении блока питания замы­канием контактов 13 и 14 выходного со­единителя, на аноде диода D19 появляется сигнал (+4,5 В),  указывающий на аварий­ную ситуацию в выходных цепях. Дальнейшая проверка элементов выходных цепей блока питания, в том числе и дросселя группо­вой стабилизации блока питания, привела к обнаружению замыкания обмоток L2 и L3 (рис. 1). Наиболее вероятно, что «пробой» изоляции обмоток дросселя вызван резким повышением температуры внут­ри корпуса блока питания из-за неисправности вентилятора.

Рис. 2. Управляющая микросхема IC2 (К7500)

 Увеличе­ние напряжений, вырабатываемых на вторичных обмотках, пре­образователя источника дежурного питания  до +11,8 В( вместо обычных +5 В) из-за неис­правности конденсатора С27.

Вентилятор блока питания (ATX-P1VI-230) вращается легко, а при подаче на блок питания на­пряжения 220 В,  выяснилось, что на контакте 9 выход­ного соединителя «дежурное напря­жение» в два раза превышает нормальное и составля­ет +11,8 В вместо +5 В. При дальнейшем исследовании было выяснено, что напряжение питания мик­росхемы К7500 (через ее вывод 12) также завышено и составляет +46 В (рис. 3) на конденсаторе С13 (плюсовом контакте). Проверив компоненты системы «дежурного питания» и источника +23B, определили дефектные элементы: конденсато­ры C27, С13 и С31, стабилизатор U2 (КА7805) и микросхема К7500. Виновником выхода из строя всех выше перечисленных компонентов оказался конденсатор С27, изме­нение его емкости (технологический брак при изготовлении) привело к изменению частоты у пре­образователя источника дежурного питания, что и вызвало увеличе­ние напряжений, на его вторичных обмотках до недопустимых уровней.

Рис. 3.

Отказ блока питания (АТХ-230) из-за выхода из строя кон­денсатора С25 в цепи питания управляющей микросхемы IC2 (TL494) и конденсатора С7 в преобразователе источника дежурного питания. 

При подаче на блок питания сетевого напряжения 220 В на контакте 9 выходного соединителя присутствует нормальный уровень напряжения +5 В «дежурно­го питания». Вентилятор ис­точника питания вручную прокручивается, но с большим усилием.

При замыкания контактов 13 и 14 выходного соединителя между собой, блок питания не формирует выходные напряжения +3,3 В, +5 В, +12 В, -12 В, -5 В. При проведении осмотра компонентов блока питания и проверке эле­ментов на исправность было обнаружено сильное вздутие кон­денсатора С25 емкостью 47 мкФ на 35 В, который  находится в цепи питания управляющей микросхемы IC2 (TL494). По причине дефекта конденсатора С25 напряже­ние питания микросхемы IC2 соста­вило всего +3,2 В, а нормальная работа схемы возможна при напряжении не менее  +7 В. Но и после замены кон­денсатора С25 блок питания не был полностью восстановлен. При его включении (за­мыканием контактов 13 и 14 выходного соединителя) выходные напряжения оказались в норме, но на положительном выводе конденсатора С25 напряжение оказалось явно завышенным (+39 В) и было обнаружено, что конденсатор С25 сильно нагрел­ся. Кроме того, оказалось, что напряжение, поступающее на вход микросхемы IC3 (7805), тоже завышено до 14,3 В,  а на выходе этой микро­схемы напряжение питания дежур­ного режима в норме ( + 5 В). При­чиной указанной неисправности оказался конденсатор С7 емкостью 22 мкФ на 25 В, который выполняет те же функции в преобразователе источника дежурного питания, что и С27 в аналогичной схеме преобразователя модели АТХ-РМ-230 (рис. 3). Замена  конденсатора С7 ликвидировала дефект и напряжения на выводе 12 микро­схемы IC2 (+24 В) и на входе мик­росхемы IC3 (+10 В) стали соответствовать номинальным значениям.

Отсутствие напряжения питания де­журного режима +5 из-за неисправной мик­росхемы ТОР221Р.

При подаче на блок питания (АТХ-HPS-300) входного сетевого напряжения 220 В, на контакте 9 выходного соеди­нителя, отсутствует напряжение питания де­журного режима +5 В. В данной модели блока питания, преобразова­тель формирования дежурного питания выполнен по схеме регулиро­вания и стабилизации выходного напряжения на основе трехвыводного сетевого ШИМ-контроллера ТОР221Р (IC5) и оптопары CNX82A (IC6). При исследовании компонентов преобразова­теля формирующего «дежурное питание», было обнаружено, что у мик­росхемы ТОР221Р сопротивление между ее выводом Drain (сток) и выводами Source (исток) составля­ет всего 11 Ом, а у исправной микросхемы сопротивление между этими выводами должно составлять 140-145 Ом. Замена этой микросхемы неисправной была устранена. 

Основная и наиболее частая неисправность схемы дежурного питания  -  выход из строя транзистора Q3, находящегося в «тяжелых» условия ра­боты из-за его постоянного вклю­чения. 

В блоках питания компьютера типа АТХ дежурное питание обычно вырабатывается схемой однотактного преобразова­теля постоянного напряжения. Один из вариантов та­кого преобразователя (рис. 1) выполнен на транзис­торе Q3, включенном по схеме с общим эмиттером. Обмотка I трансформатора (Т3) является первичной силовой, а посредством обмотки обратной связи II осуществляется самовозбуждение преобразователя. Цепь R9 R10 обеспечивает запуск преобразователя. Наиболее часто у таких схем выходит из строя транзистор Q3, условия ра­боты которого являются самыми «тяжелыми» из-за того, что схемы формирования дежурного питания постоянного включены. Наиболее часто в таких схемах используют типы транзисторов MJE13005, С4020 и С5027. В луч­шем случае при выходе из строя транзистора Q3, одновременно выходит из строя и резистор R9 (4,7 Ом), бывают случаи, когда «отказывает» и стабилитрон ZD1, и ди­од D6. В ряде случаев наблюдался «отказ»  ре­зистора R9, а  транзистор Q3 и другие элементы схемы оставались исправными, но в любом случае, если вышел из строя транзистор Q3 и резистор R9, то следует после их замены обязательно проверить исправность стабилитрона ZD1 и диода D6.