Как отремонтировать блок питания на 5 вольт
Блок питания ноутбука, который одновременно является зарядным устройством для его аккумуляторов, как и любой электронный модуль может выйти из строя. Можно купить новый источник питания, можно отнести его в сервис. А можно попытаться выполнить ремонт зарядки ноутбука самостоятельно.
Когда лучше купить новый адаптер
Можно обобщить упомянутые выше случаи, когда зарядник для ноутбука целесообразнее не ремонтировать, а приобрести новый, если:
- проблема внутри низковольтного кабеля (сетевой шнур можно заменить);
- не удается отчистить заливку с платы;
- выгорела часть платы;
- проблема в намоточном элементе и нет платы-донора;
- нет схемы на БП;
- отсутствуют приборы для диагностики или недостаточно уровня подготовки мастера;
- другие ситуации, когда восстановить адаптер самостоятельно невозможно.
При покупке нового БП надо обращать внимание на следующие параметры:
- входное напряжение (Input, Input Voltage), вольт;
- выходное напряжение (Output, output voltage), вольт;
- выходной ток (Output, output current), ампер.
Первые две характеристики обычно стандартны, но обратить внимание надо. Основной критерий выбора – наибольший выходной ток. У нового БП он должен быть не ниже, чем у старого. Все параметры можно найти на табличке на корпусе зарядника.
При покупке в обычном магазине можно показать продавцу старый БП, он подберет подходящий по параметрам. При приобретении через интернет, контролировать характеристики придется самостоятельно.
Для наглядности рекомендуем серию тематических видеороликов.
Починить блок питания для ноутбука не так уж сложно. Но вряд ли получится сделать это при отсутствии хотя бы мультиметра. Но и его наличие без понимания принципов работы адаптера может не принести результата.
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.
Инструментарий.
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.
Визуальный осмотр.
Первое, что следует сделать, вскрыть блок питания и произвести визуальный осмотр.
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.
Первичная диагностика.
Перед вскрытием блока питания можно попробовать включить БП, чтобы наверняка определиться с диагнозом. Правильно поставленный диагноз – половина лечения.
Неисправности:
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.
Варистор
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 напряжения должно быть около 500мВ, 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.
Все современные электрические приборы, использующие цифровые технологии, питаются от встроенных блоков, работающих в импульсном режиме.
Они снабжаются защитами, имеют качественный монтаж, но из-за скачков напряжения в сети или ошибок человека все же выходят из строя: тогда дорогой бытовой помощник перестает работать.
Чтобы вы могли с минимальными потерями выйти из этой ситуации, я подробно объясняю все про импульсные блоки питания, ремонт своими руками их неисправностей.
Вначале предлагаю немного отойти от темы, чтобы вспомнить подсобный справочный материал. Если он вам не нужен, то сразу переходите к вопросам ремонта.
Как можно проверить ИБП
Если есть сомнения, можно проверить работу ИБП. Для этого его надо включить под нагрузкой – некоторые источники на холостом ходу просто не запускаются. В качестве эквивалента можно применить автомобильные лампочки, если блок рассчитан на выходное напряжение 12 вольт, или другие лампочки накаливания, соединяя их последовательно и параллельно для создания требуемой нагрузки. Если подходящих ламп нет, можно составить нагрузку из резисторов необходимого сопротивления и потребной мощности.
Для простой проверки работоспособности ток через лампы должен быть хотя бы 5..10% от номинала ИБП. Если источник с принудительным охлаждением, надо нагрузить его так, чтобы ток составил не менее половины максимально допустимого (а лучше – ближе к верхнему пределу). Это нужно, чтобы заставить сработать реле температуры для проверки включения вентилятора.
Диагностика и ремонт блока питания
Если есть достаточная уверенность, что дефект внутри корпуса зарядного устройства, то в первую очередь до платы надо добраться. Обычно корпус делается неразъемным – обе крышки просто склеиваются между собой.
Место склейки надо разрезать. Это можно сделать надфилем или другим острым инструментом (даже канцелярским ножом). Более подробно о разборке блока питания читайте здесь.
Если после разборки адаптера плата имеет вид, как на фото – отлично. Но так везет не всегда – производители имеют привычку заливать внутренности БП полимерной пеной. Можно попытаться смыть ее каким-либо органическим растворителем. Если не пена не растворяется, тогда, скорее всего, ремонт не удастся – механическим путем вычищать покрытие долго, трудно и есть риск повредить при этом электронные компоненты.
Если доступ к деталям имеется, крайне необходимыми условиями дальнейшего ремонта являются:
- наличие схемы электрической принципиальной на зарядное устройство;
- необходимый приборный парк (минимум – мультиметр, очень желателен осциллограф);
- достаточная квалификация – зарядники для ноутбуков выполняются по импульсной схеме, а это сложные устройства.
Прежде, чем искать принципиальную схему, надо ознакомиться с общим принципом построения зарядников для ноутов. Они выполняются по импульсному принципу, подобно БП для стационарных компьютеров. Но имеются и отличия от источников питающих напряжений ПК.
Для тех, кто имеет опыт ремонта БП для стационарных ПК, сразу становятся очевидными несколько отличий:
- отсутствует схема формирования дежурного напряжения;
- отсутствуют схемы сигналов Power_ON и PG;
- инвертор обычно выполняется по однотактной схеме;
- у импульсного трансформатора имеется одна, так как нужно всего одно выходное напряжение (это ведет и к отсутствию дросселя групповой стабилизации);
- иногда наматывается отдельная вторичная обмотка специально для цепей обратной связи или для питания микросхемы ШИМ;
- ОС выполняется с применением оптоэлектронной гальванической развязки.
Все это позволяет значительно уменьшить габариты БП.
Все остальное - традиционно для импульсников. Сетевое напряжение проходит через фильтр, выпрямляется и сглаживается. Так как инвертор однотактный, в сглаживающем фильтре не нужна средняя точка, и он выполняется на одном оксидном конденсаторе. В преобразователе постоянного напряжения в импульсное применен всего один транзистор – это тоже благоприятно влияет на массогабаритные показатели, но ведет к снижению экономичности. Генератор ШИМ выполняется на микросхеме, имеющей выход, адаптированный под работу с одним транзистором.
Подобрать схему под конкретный блок не так просто – в сети их великое множество. Ориентироваться при поиске можно на микросхему ШИМ. Найти полностью идентичную схему может не получиться, но совпадения в 70-80% в большинстве случаев достаточно для ремонта. В крайнем случае, схему (или не совпадающий участок) можно срисовать с платы.
Для примера можно рассмотреть ремонт импульсника на распространенной микросхеме UC3843. Ее нумерация выводов приведена в таблице.
В первую очередь плату надо осмотреть. Если выгорела часть платы, дальше ремонтировать нет смысла. Если есть вздувшиеся оксидные конденсаторы, их заменяют сразу. Если источник совсем не подает признаков жизни, надо в первую очередь определить наличие сетевого напряжения на высоковольтном выпрямителе (замер производится в точках 1 и 2). Если переменное напряжение 220 вольт отсутствует, надо найти причину – вероятнее всего в сетевом шнуре или во входных цепях (может быть, перегорел предохранитель F1).
Если до выпрямителя питание доходит, надо проверить постоянное напряжение на конденсатор C7 – должно быть около 300 вольт. Если напряжения нет или оно намного ниже, проверяются диоды выпрямителя и конденсатор С7. При наличии выпрямленного напряжения надо проверить присутствие питания на 7 выводе микросхемы ШИМ (в начальный момент времени микросхема запитывается от выпрямленного напряжения, после запуска – от дополнительной обмотки).
Если все в порядке, осциллографом проверяется присутствие импульсов на 6 выводе UC3843. Если их нет, велика вероятность того, что не работает микросхема (хотя проблема может быть и в элементах обвязки). Если генерация имеет место, проверяется наличие импульсов в точке 3. При их отсутствии можно подозревать неисправность MOSFET Q1 или обрыв первичной обмотки импульсного трансформатора. Если на первичке импульсы есть, надо проверить их наличие на вторичной обмотке (точка 4). Если все в порядке, проверяется выпрямленное напряжение в точке 5. Если его нет или оно значительно меньше 19 вольт, подозревается диод или конденсатор С11. Если они исправны, проверке подлежит цепь обратной связи (в первую очередь, оптрон U2).
Если при включении в сеть напряжение на выходе БП есть, но сильно отличается от 19 вольт, можно начать проверку со вторичных цепей и ОС, как с наиболее вероятных участков. Но и тут проблема может быть также в высоковольтном выпрямителе.
После нахождения неисправного элемента его надо заменить. Потом собрать БП в обратном порядке. Шов можно склеить заново дихлорэтаном или клеем, а можно просто замотать изоляционной лентой, если эстетическая составляющая не имеет значения.
С чего начать как найти нужную схему
Самый лучший вариант ремонта – если имеется схема на конкретный блок питания. На самом деле все несколько сложнее. Производители не прикладывают к документации на блоки питания принципиальных схем. Приходится их искать в интернете. Проблема в том, что даже известные изготовители не проявляют энтузиазма в выкладывании напоказ своих разработок, а небольшие фирмы из Юго-Восточной Азии вообще не имеют своих сайтов. Приходится собирать по всей сети то, что нашли и выложили энтузиасты. И если для компьютерных блоков питания схему найти относительно просто, то для импульсников, предназначенных, например, для питания LED-лент, дело обстоит сложнее.
Так, для блока питания SKS-320 при запросе схемы известная поисковая система выдает только одну адекватную картинку (явно нарисованную добровольцем из Китая). На примере этого устройства далее и будет описан алгоритм поиска неисправности.
Для других источников схемы может не найтись вовсе. В таком случае лучший выход – срисовать схему с платы самостоятельно. Это требует определенной квалификации – надо, как минимум, знать, как выглядят электронные компоненты, а также приблизительно представлять ожидаемый результат. Для этого надо знать, по какой схемотехнике выполняются блоки питания. В целях облегчения работы можно на плате пометить маркером дорожки питания и пронумеровать элементы (если они уже не пронумерованы).
Другой путь – найти подобную схему, которая может полностью и не совпасть с реальным блоком, но это лучше, чем ничего.
Методика ремонта блоков питания
Те, кто занимается восстановлением работоспособности электронной техники, знают, что 90+ процентов ремонта сводится к поиску неисправности. Замена найденного вышедшего из строя элемента в большинстве случаев занимает немного времени и не требует особых навыков.
Второй момент – у импульсников одного типа бывают конструктивные слабые места, ведущие к характерным проблемам, но в целом поиск неисправности – процесс творческий, и пошаговую в буквальном смысле инструкцию дать невозможно. Но привести общую методику поиска вполне реально, хотя надо понимать, что она ничего не стоит без достаточной квалификации и наличия приборов. Как минимум, потребуются мультиметр и осциллограф.
Визуально можно лишь определить вздувшиеся и потекшие оксидные конденсаторы. Даже если при осмотре видны обугленные элементы, их замена может ничего не дать – причиной выгорания могут быть другие комплектующие.
Коротко об устройстве
По сравнению с обычным БП, импульсник имеет достаточно сложную схемотехнику. Сетевое напряжение проходит через фильтр, выпрямляется и сглаживается. Постоянное напряжение поступает на инвертор, где из него транзисторными ключами «нарезаются» импульсы амплитудой около 300 вольт и частотой в несколько килогерц или десятков килогерц. Ключи управляются специальной схемой, выполненной в виде генератора.
Если источник нерегулируемый и нестабилизированный, то генератор просто формирует импульсы определенной частоты. Если нужна стабилизация и регулировка выходного напряжения, это делается способом широтно-импульсной модуляции (PWR, ШИМ). Импульсы следуют с постоянной частотой, а напряжение регулируется путем изменения их длины. Тем же способом можно ограничивать выходной ток, а также выполнить защиту от перегрузки или КЗ. С этой целью предусмотрены цепи регулировки (обратной связи) – постоянные или с возможностью оперативной настройки.
Преобразованные во вторичную обмотку импульсы выпрямляются обычным способом, проходят через сглаживающий фильтр и подаются потребителю. За счет высокой частоты преобразования, габариты импульсного трансформатора невелики. Также невелика емкость (и размеры) сглаживающих конденсаторов в выходном фильтре – за счет этого и получается выигрыш импульсника в массогабаритных показателях.
Подготовительные работы: где найти схему импульсного блока питания и какие нужны измерительные приборы
Сейчас производители электротехнического оборудования хранят в тайне свои профессиональные секреты: схемы ИБП в свободном доступе нет. Мы же собрались делать ремонт своими руками, а не в специализированном сервисе.
Поступаем следующим образом:
- Вскрываем корпус и осматриваем электронную плату.
- Находим мощный транзистор (выходной ключ) и микросхему (ШИМ-контроллер). Иногда они могут быть объединены общим корпусом.
- Записываем маркировку и по ней ищем в справочниках или через интернет полное описание (data sheet).
- Изучаем по найденной документации выводы микросхемы, способы ее подключения и сравниваем полученные сведения с реальной конструкцией.
На малогабаритных микросхемах полная маркировка не всегда помещается. Тогда производители делают кодовое обозначение из нескольких букв и цифр. По нему сложнее искать информацию, придется упорнее потрудиться.
Технологию поверхностного монтажа печатных плат и способы маркировки деталей хорошо объясняет в своем видеоролике Влад ЩЧ. Рекомендую посмотреть.
Без измерительного электрического инструмента отремонтировать ИБП вряд ли получится. Можно обойтись старыми стрелочными приборами — тестерами, как мой Ц4324.
Они позволяют измерять большинство электрических параметров с достаточным для ремонта классом точности, но требуют повышенного внимания и выполнения дополнительных вычислений.
Сейчас намного удобнее использовать для замеров цифровой мультиметр.
Все правила обращения с ним для новичков я очень подробно объяснил в специально опубликованной статье. Надеюсь, что она будет вам полезна.
Большую помощь в поиске неисправностей окажет осциллограф. Он позволяет просмотреть осциллограммы напряжений практически каждого узла ИБП.
По их виду и величинам довольно просто оценивать работоспособность каждого электронного элемента в составе схемы. Для снятия замеров подойдет любая модель: старая аналоговая или современная цифровая.
Но, если осциллографа нет, то отчаиваться не стоит. В подавляющем большинстве случаев можно обойтись цифровым мультиметром или стрелочным тестером.
Как устранить, если дефект в кабеле
Поиск конкретного места дефекта в кабеле блока питания ноутбука (хоть в сетевом, хоть в низковольтном)– дело потенциально безуспешное. Провода идут в общей изоляции, и методом прокола найти место неисправности проблематично . Если проблема в сетевом шнуре, его несложно заменить. Можно взять кабель от адаптера-донора, можно купить новый или бывший в употреблении через доски объявлений в интернете.
Если поврежден низковольтный шнур, то все сложнее – он несъемный. Можно попытаться найти дефект в наиболее вероятных местах – на выходе из корпуса и около разъема. Для этого шнур надо обрезать примерно в месте предполагаемой проблемы и прозвонить от места разреза до ближайшей точки. Если получится локализовать неисправность, надо взять кабель от другого (неисправного) зарядника и припаять его вместо дефектного. Если нет… попытаться резать и дальше. Например, пополам, отыскивая половину с обрывом. Если повезет, то может получиться исправный, но укороченный шнур. Или сразу срезать проблемный кабель и заменить его донорским.
Как отремонтировать импульсный блок питания своими руками: важные советы для начинающих
Профессиональный электрик всегда начинает работу с подготовки рабочего места, инструмента и оценки рисков, которые необходимо предотвратить.
Следует хорошо представлять, что ремонтировать импульсный блок питания своими руками — значит работать под напряжением в действующих цепях.
Когда лучше обратиться в сервис
Если нет минимально необходимого приборного парка, лучше обратиться в специализированную организацию, которая занимается ремонтом импульсных источников питания. Без минимума приборов затея в 99% случаев обречена на провал. Также не стоит надеяться отремонтировать устройство при отсутствии схемы (хоть в каком-либо виде) и при недостаточной квалификации. Нет большого смысла браться за ремонт (да и нести в сервис) и в ситуации, когда часть элементов выгорело. Их можно заменить, но вот изоляционные свойства участка платы, покрытого сажей, будут далеки от заявленных производителем, и новой неисправности долго ждать не придется.
Для наглядности рекомендуем серию тематических видеороликов.
А в целом, ремонт импульсников - дело неблагодарное и не очень рентабельное. Не так они и дорого стоят, чтобы затевать кропотливый поиск неисправности. Но если другого выхода нет или сам процесс доставляет удовольствие, то материалы обзора окажутся полезными.
Устранение неисправности
Найденная неисправная деталь выпаивается и заменяется другой – точно такой же или аналогом. Если это силовой элемент, установленный на радиаторе, надо уделить внимание правильности крепления на теплоотводе - восстановить наличие теплопроводной пасты и, при необходимости, изолирующей пластины (слюдяной или из упругого материала).
Намоточные элементы выходят из строя нечасто, их лучше заменить аналогом из блока-донора. Если донора нет, неисправный узел можно попытаться починить:
- разобрать дроссель или трансформатор;
- последовательно смотать обмотки, считая витки;
- замерить толщину каждого провода штангенциркулем или другим инструментом;
- подобрать такой же провод по сечению (если взять больший диаметр, обмотка может не уместиться, если меньший – может перегреться при работе);
- намотать обмотку (или несколько) заново.
При намотке надо соблюдать аккуратность, мотать виток к витку, не допуская образования петель и узелков. Отдельное внимание надо уделить межобмоточной изоляции трансформатора.
Если штатные прокладки между обмотками аккуратно снять не удалось, их можно выполнить тонкой фторопластовой лентой. Проблемы могут быть при разборке сердечника. Обычно он склеен из двух половин, и аккуратно разобрать не всегда получается – феррит разлетается на несколько частей.
Ничего страшного – склеенный заново сердечник работает не хуже цельного. Не надо только накладывать толстый слой клея, чтобы избежать немагнитных зазоров и следить, чтобы при разборке не образовалось слишком мелких осколков, которые склеить не получится. Но в целом надо осознавать, что шансы на успешный ремонт импульсного трансформатора невысоки.
Как узнать что сломалось - разъем, гнездо или зарядное устройство
Ремонт платы ремонт платы блока питания ноутбука довольно трудоемок. Из-за стремления к снижению габаритов монтаж выполняется очень плотно, поиск неисправности затруднен. Не исключена ситуация, когда после долгих поисков проблемы окажется, что дефект вовсе не на плате. Поэтому неисправность сначала лучше локализовать. Сделать это можно с помощью тестера. Обычно БП для ноута состоит из двух разъемных частей:
- сетевого шнура;
- корпуса сетевого адаптера с низковольтным кабелем с разъемом питания (обычно этот кабель несъемный).
Как только батарея ноутбука перестала заряжаться, надо определить место возникновения проблемы. Включив зарядник в сеть, надо убедиться в загорании светодиодного индикатора (если он у данного БП имеется). Обычно он показывает наличие выходного напряжения. Свечение индикатора говорит, как минимум, об исправности сетевого шнура и платы БП. Теперь надо замерить напряжение на выходном разъеме зарядника. Оно должно составлять 19 вольт (или другое напряжение, совпадающее с написанным на корпусе). Если этот уровень присутствует, с большой вероятностью можно говорить об исправности ЗУ и дефекте гнезда питания ноутбука.
Если индикатор светит, а напряжение на выходном штекере отсутствует, это может означать дефект низковольтного кабеля или разъема питания. Возможен отрыв проводников шнура от платы внутри корпуса БП.
Если индикатор не светит, а напряжение есть, это может означать выход из строя светодиода. На работоспособность всего БП это не влияет, немного снижается удобство работы.
Если индикатор не светит, выходного напряжения нет, значит, неисправность или в сетевом кабеле, или в плате БП. Уточнить место дефекта можно, проверив сетевой шнур. Его надо прозвонить от сетевой вилки до выходного разъема, предварительно отключив от розетки. Проверять надо оба провода – от двух штырей вилки до выходного разъема. Также крайне желательно прозвонить проводник заземления.
Если шнур питания от сети в порядке, значит, неисправность находится внутри корпуса БП.
Проверить исправность сетевого шнура можно другим способом – включив вилку в розетку и непосредственно замерив напряжение на выходных контактах разъема. Этот способ более достоверен, но более опасен с точки зрения возможности поражения электрическим током. Такую проверку можно проводить только с соблюдением всех мер безопасности!
Импульсные блоки питания — как работают: краткий обзор схем
Структурная схема импульсного блока питания поясняется мнемоническими символами формы напряжения над каждым его составным блоком, а связи взаимодействия обозначены стрелками.
Принципиальную схему удобно представлять таким видом.
Монтажная плата одного из устройств с расположением деталей показана на фотографии ниже с моими комментариями.
Естественно, что это только частный случай, который, скорее всего не совпадет с вашим ИБП. Здесь я преследую простую цель — напомнить принципы взаимодействия составных частей блока.
Если вам необходимо более подробно ознакомиться с этими вопросами, то читайте специально написанную статью.
Правила безопасности с электрическим током: как исключить риски и защититься от удара током при ремонте ИБП
На всех существующих схемах импульсных блоков питания рядом с первичными цепями 220 вольт расположены вторичные — выходного напряжения. Их все необходимо измерить и оценить.
Правила безопасности с электрическим током требуют не допускать необученных людей к работам под напряжением. Поэтому обязательно ознакомьтесь с ними заранее.
Я же заострю ваше внимание только на трех вопросах:
- Работайте под напряжением только одной рукой: вторую засуньте в карман и не доставайте — сразу снизите риск попадания под действие электрического тока.
- Накопительные конденсаторы длительно хранят запасенную энергию даже при отключенном напряжении, требуют осторожного обращения.
- Подключайте импульсный блок питания для проверок только через разделительный трансформатор.
Электрическое сопротивление человеческого тела очень низкое: наш организм состоит из жидкостей. Если работать под напряжением двумя руками, то существует большая вероятность создать путь для прохождения тока короткого замыкания через свое тело.
А ведь несколько десятков миллиампер уже могут вызвать фибрилляцию сердца.
Мгновенный разряд конденсатора тоже способен причинить большой вред организму. Не советую испытывать судьбу: проверять на себе работу электрошокера.
Накопленный емкостной заряд следует предварительно снимать. Причем делать это не простой закороткой его выводов пинцетом или перемычкой, а резистивным сопротивлением в десятки килоом. Иначе могут возникнуть большие токи, которые элементарно повредят исправный конденсатор.
Разделительный трансформатор отделяет подключенный к нему потребитель от цепей питающей подстанции. Его применение исключает стекание тока через тело человека по контуру земли.
Величина тока короткого замыкания во вторичной цепи 220 разделительного трансформатора ограничивается мощностью, которую может передавать его магнитопровод.
Эта схема подключения допускает касание одной рукой (не двумя) любого места вторичной обмотки трансформатора или подключенного к ней источника бесперебойного питания.
Подключать ИБП к вторичной цепи разделительного трансформатора рекомендую через лампу накаливания.
Ее же с мощностью 60-100 ватт допустимо использовать в качестве токоограничивающей нагрузки при ремонте блока без разделительного трансформатора. Она уменьшит аварийный ток, может спасти транзистор от выгорания.
Основные неисправности импульсного блока питания
Внешние проявления неисправности могут быть такими:
- посторонний шум, запах дыма, горелой изоляции при включении (на холостом ходу или под нагрузкой);
- импульсный блок питания при включении не запускается – нет индикации включения, отсутствует выходное напряжение (или все напряжения);
- отсутствует одно из выходных напряжений (если у БП есть несколько каналов);
- нестабильное выходное напряжение;
- повышенное или пониженное напряжение на выходе.
Отдельно надо выделить неисправность, когда не включается вентилятор у блока с принудительным охлаждением. Сама по себе проблема на работоспособность не влияет, но в ближайшем будущем это может привести к перегреву и поломке.
Если наблюдается первая по списку проблема, блок питания надо немедленно обесточить и до устранения неисправности в сеть 220 вольт не включать.
Поиск неисправности
Диагностирование неисправного устройства надо начать с анализа. Для первых прикидок достаточно знания структурной схемы БП и внешнего проявления неисправности.
Если при включении ИБП совсем не подает признаков жизни (не нагревается, нет индикации напряжения, не слышен едва уловимый писк, нет выходного напряжения) или его выходное напряжение меньше номинального, то первое, что надо проверить – исправность предохранителя (поз.1 на рисунке). Если он в порядке, надо проверить уровень напряжения на конденсаторе С5 (поз. 2, точка 1 на схеме). На нем должно быть около 300 вольт. Если напряжение отсутствует, можно предположить неисправность высоковольтного выпрямителя. Но сначала надо убедиться, что до него доходит ~220 вольт. Если нет – надо искать, где оно исчезает.
Дальше надо проверить работу ШИМ контроллера. В данном случае он реализован на микросхеме TL494 (поз.3). Функционал и нумерация ее выводов сведены в таблицу.
выходного транзистора 2
Осциллографом надо проверить, что на выходах 8,11 микросхемы присутствуют противофазные импульсы. Если их нет, надо проверить наличие напряжения питания на выводе 12 (поз.4) TL494.
При его отсутствии, надо найти причину потери. Если питание есть, а импульсов нет, надо проверить обвязку микросхемы.
При наличии генерации надо осциллографом убедиться в наличии импульсов на первичной обмотке трансформатора Т1 (точки 3,4 на рисунке). Их амплитуда должна быть около 150 вольт. Если нет – надо проверить исправность конденсаторов делителя С5, С6. Для этого очень полезен ESR-метр.
Если у одного или обоих конденсаторов низкое качество изоляции, их надо заменить. Если ESR-метра нет, можно замерить напряжение в точке 2. Там должно быть около 150 вольт – половина от напряжения в точке 1. Если оно значительно отличается, это тоже говорит о неисправности одной или двух емкостей. Если там все в порядке, проверяется исправность транзисторов Q4, Q5 (поз.5), трансформатора Т2 (поз.7), транзисторов Q1, Q2 (поз.6), а также всех диодов в схеме драйвера и выходного каскада инвертора.
Если все в порядке, и импульсы на первичной обмотке есть, а на вторичной отсутствуют, надо проверить трансформатор T1 (поз.8), вызвонив целостность всех обмоток.
Если на вторичной обмотке импульсы присутствуют, надо проверить элементы выпрямителя – сборку вторичного выпрямителя D3 (поз.9). Если она неисправна полностью, то выходного напряжения не будет. Если вышел из строя только один диод – на выходе будет меньшее напряжение.
Также причиной повышенного и пониженного напряжения может быть неисправность цепей обратной связи. На схеме ОС по напряжению выполнена на операционном усилителе U1. На плате нет ничего похожего на ОУ, следовательно, имеется небольшое несоответствие модификации блока питания и найденной схемы. К этому надо быть готовым, а справляться с такой ситуацией надо самостоятельно, разобравшись в особенностях схемотехники. ОС по току организована через дроссель L1 (поз.10) и шунт 680 Ом. Измерением температуры на этом дросселе организована автоматика включения вентилятора, датчик установлен в непосредственной близости к дросселю. Проверить включение кулера при отсутствии соответствующей нагрузки, можно нагревом датчика с помощью, например, фена. Если вентилятор не запускается, надо искать неисправность.
Если выходное напряжение нестабильно – пожалуй, это самый сложный случай. Это значит, что присутствует «мерцающая» неисправность, которую отловить нелегко. Можно попробовать следующие действия:
- осмотреть плату под увеличением на предмет плохих паек и микротрещин;
- пропаять все соединения заново;
- деревянной палочкой пошевелить поочередно все элементы, наблюдая за реакцией выходного напряжения;
- проверить конденсаторы выходного фильтра С15, С16 (поз.11).
Если все напряжения, кроме одного присутствуют, значит в целом ИБП исправен. Надо проверить детали вторичного выпрямителя соответствующего канала (диодную сборку, конденсаторы фильтра и т.д.). Если они исправны, надо вызвонить соответствующую обмотку импульсного трансформатора. У изучаемого блока выходное напряжение одно, но есть канал вспомогательного напряжения (для вентилятора и питания драйвера ключей). По нему также можно судить об исправности блока питания.
Для других ИБП указанный алгоритм поиска также применим с поправкой на конкретную схему. А вообще причиной неисправности может быть абсолютно любой элемент. Вопрос его нахождения лежит в сфере квалификации мастера, его опыта и немного в области удачи.
Алгоритм ремонта импульсного блока питания: полная инструкция из 7 последовательных шагов
Неисправности внутри ИБП можно разделить на две категории:
- Явное выгорание с обугливанием деталей, дорожек, взрывы конденсаторов.
- Тихая потеря работоспособности без проявления внешних повреждений.
Алгоритм ремонта импульсного блока питания состоит из двух последовательных этапов: вначале проводят первичные проверки без подачи напряжения, а затем — замеряют величины электрических характеристик.
Первый этап ремонта предусматривает обязательное выполнение шагов №1 и 2 только с отключенным питанием.
Шаг №1: внешний и внутренний осмотр
Первоначально вам придется вскрыть корпус и внимательно осмотреть его содержимое. Все, что вызывает сомнения, необходимо тщательно проверить.
Первый тип повреждения таит в себе ту опасность, что определить маркировку сгоревших деталей бывает сложно, а то и невозможно. На этом этапе ремонт может остановиться.
Шаг №2: проверка входного напряжения
Во втором случае поиск места дефекта начинают с проверки наличия цепей питания 220 вольт. Часто возникает повреждение сетевого шнура или перегорание предохранителя.
Плавкая вставка предохранителя обычно перегорает от пробоя полупроводникового перехода диодов выпрямительного моста, транзисторных ключей или дефектов блока, управляющего дежурным режимом.
Все это надо проверить мультиметром: его переводят в режим омметра и замеряют состояние электрического сопротивления указанных цепочек, ищут обрыв, который необходимо устранить.
Сразу скажу, что не стоит успокаиваться, если обнаружили сгоревший предохранитель: он так просто не выходит из строя. Явно в цепи ИБП возникло короткое замыкание или перегруз: придется искать дополнительно поврежденные детали.
Если повреждений нет, то импульсный блок питания размещают на диэлектрическом основании стола и подают на него 220 вольт.
Шаг №3: проверка состояния сетевого фильтра и выпрямителя
Работоспособность этой схемы следует определять вольтметром в режиме измерения переменного напряжения. Обращайте внимание на величину его сигнала на входе и выходе. У исправного прибора амплитуда гармоник практически не должна отличаться.
Качество фильтрации посторонних помех хорошо показывает осциллограф, но если он отсутствует, то это не так уж и страшно. Его замеры могут понадобиться в исключительных случаях, их допустимо пропустить.
Также проверяется работа выпрямителя: вольтметр для замера выходного напряжения переключают в режим цепей постоянного тока. Его концы устанавливают на ножки электролитического конденсатора или их дорожки.
Когда напряжение на выходе из фильтра или выпрямителя не укладывается в норму, то придется проверять исправность всех деталей, которые входят в его схему.
В первую очередь обращайте внимание на электролитические конденсаторы, которые при излишнем нагреве усыхают, теряя емкость, а то и взрываются. Сразу оцените правильность их геометрической формы.
Любое малейшее искажение, особенно вздутый конденсатор — признак внутреннего повреждения. Если геометрия не нарушена, то приступают к электрическим замерам.
Стрелочным тестером это можно сделать двумя способами:
- Конденсатор разряжают. Прибор переводят в режим омметра и его внутренним источником заряжают емкость: просто щупы ставят на ножки и выдерживают небольшое время.
Затем цешку переводят в режим вольтметра и наблюдают за разрядом емкости. Способ приблизительный, оценочный, но довольно быстрый.
- Более точно, но сложнее оценить конденсатор можно измерением его емкостного сопротивления. Через него пропускают синусоидальный ток, оценивают замерами его величину и падение напряжения. По закону Ома вычисляют емкостное сопротивление Хс. По нему рассчитывают емкость конденсатора C.
Цифровой мультиметр позволяет просто определить величину емкости обычным замером. Внутри него уже есть встроенный генератор, а процессы измерения тока с напряжением, как и вычисления, автоматизированы.
Во вторую очередь анализируйте исправность диодов. Все они, включая силовые, должны проводить ток только в одну сторону. Их работоспособность оценивают мультиметром в режиме омметра или прозвонки.
Шаг №4: проверка работы инвертора
Учитываем, что схема построения каждого высокочастотного генератора собирается не только из различных деталей, но и с большим разнообразием конструкторских решений.
Часто генератор объединен в составе электронной платы с высокочастотным трансформатором, а также выходным выпрямителем и фильтром. Мы будем исходить из того, что точной схемы построения ИБП у нас нет: проверяем ее по внешним, косвенным признакам.
Работаем мультиметром в режиме вольтметра: последовательно оцениваем амплитуды напряжений на разных точках инверторной схемы. Учитываем, что прибор показывает действующие величины, а не максимальные, амплитудные.
Осциллограф с делителем напряжений здесь более уместен: он покажет еще и форму каждого сигнала, что может значительно облегчить поиск неисправности.
Шаг №5: проверка выходных напряжений
Обращаю внимание, что многие ИБП, особенно компьютерные, на выходе имеют несколько цепей, отличающихся по величине напряжения, например, 12, 5 и 3,3 вольта. Причем они могут собираться на разные нагрузки.
Их все надо проверить электрическими замерами. Чтобы запустить компьютерный блок в работу необходимо закоротить управляющий сигнал запуска БП PS_On на нулевой провод черного цвета.
Подача напряжения питания на компьютерный ИБП в режиме холостого хода вредна для электронной схемы. Сокращается ресурс его работы.
Для проверки под напряжением рекомендуется собрать простую схему из обычных резисторов. Желательно их выбирать большой мощности и ставить на радиаторы или делать принудительный обдув на время проверки.
Если в качестве нагрузки использовать рабочие блоки компьютера, например CD привод, HDD или материнскую плату, как иногда рекомендуют отдельные мастера, то велика вероятность того, что не устраненная еще неисправность блока питания повредит и их.
Шаг №6: проверка работы защиты от перегрузок
Операция проводится после проверки качества выходных напряжений на всех участках схемы.
Импульсные блоки питания для сложных электронных устройств (мониторы, цифровые телевизоры и подобная техника) имеют в своем составе токовую защиту. Она снимает питание с подключенной цепи при возникновении в ней опасных токов, превышающих номинальную величину.
Эта защита работает от встроенного датчика тока, сигнал с которого о перегрузке подается на управляющую микросхему. Она, в свою очередь, отключает питание выходным силовым контактом с создавшегося аварийного режима.
Тема эта очень большая, обширная. Принципы построения токовой защиты в импульсных блоках питания доступно объясняет владелец видеоролика Ростислав Михайлов.
Шаг №7: проверка схемы стабилизации выходных напряжений
На этом заключительном этапе оценивается работа блока управления инвертором при меняющемся входном напряжении питания по действию схемы обратной связи.
Алгоритм проверки состоит из следующих этапов:
- ИБП отключают от цепей входного напряжения 220 вольт.
- К выходу оптопары подключают стрелочный тестер, переключенный в режим омметра, хотя можно использовать и цифровой мультиметр.
- На выход блока питания +/-12 V подают постоянное напряжение от регулируемого источника, меняют его величину и контролируют срабатывание оптопары по показаниям омметра.
При пониженном напряжении оптопара будет иметь высокое электрическое сопротивление, а при достижении на схеме уровня 12 вольт ее выход откроется, и стрелка омметра резко снизит свои показания.
Такое срабатывание свидетельствует о совместной исправности стабилитрона, оптопары и схемы стабилизации.
Не помешает также отдельно проверить целостность силового транзистора. Но предварительно его необходимо выпаять из платы.
Если позволяют габариты блока, то его можно доработать заменой:
- выпрямительных диодов повышенной мощности;
- накопительных конденсаторов большей емкости и напряжения.
Такие простые действия продлят ресурс работы, на который рассчитан импульсный блок питания, а его ремонт своими руками принесет несомненную пользу владельцу. Если у вас возникнут вопросы по этой теме, то воспользуйтесь разделом комментариев. Я отвечу.
Сегодня мы будем ремонтировать блок питания от увлажнителя воздуха POLARIS PUH4570. Дефект как обычно - не включается!
Фото блока с двух сторон.
Ну что-же приступим! Прибор на проверку диодов, разряжаем входной конденсатор и начинаем проводить замеры.
Предохранитель у нас оборван, значит все не совсем просто. Как правило предохранители в современных аппаратах спасают не схему, а проводку в доме. Сгорают тогда, когда неисправность в схеме.
Предохранитель у нас в обрыве, и вместо него временно подпаиваем лампу накаливания 220 вольт 50-60 ватт.
Дальше замеры показали 2 пробитых диода в мосту.
И потом у нас погорело, можно сказать, всё по цепочке. Хотя в некоторых случаях бывает так, что обходится двумя диодами и предохранителем.
Дальше у нас оказался оборван токоограничивающий резистор, номиналом 0,51 Ом.
И конечно выходной полевой транзистор.
Для ремонта я воспользовался примерной схемой включения.
После замены диодов и резистора, замерив напряжение на шим (присутствует 14 вольт на конденсаторе в данной схеме С3 ) я решил проверить шим, дабы не менять лишних деталей. Транзистор не запаян.
Проверку шим контроллера в данной схеме произвести ПОСМОТРЕВ ВИДЕО или ПРОЧИТАВ СТАТЬЮ
Шим здесь установлен типовой и распространённый OB2263.
Проверка шим не дала положительных результатов. Приходим к выводу о замене шим контроллера.
После замены шим контроллера у нас появились пульсации на оптопаре, со стороны шим контроллера.
И я на радостях запаиваю транзистор! Включаю (лампочка вспыхнула и погасла) , но ничего не происходит. На выходе блока питания напряжений нет! Начинаю дальше искать косяк. А я его сам и пропустил! На оптроне импульс посмотрел, а на затворе транзистора не глянул.
Смотрим что там у нас идёт на затвор транзистора с ШИМ-ки ? А там стоит резистор на 47 Ом! Вот он на фото.
И что интересно, после запайки транзистора, он вроде даже звонится, но это видимо в схеме. (На примерной схеме позиционный номер R4)
После замены резистора, импульсы запуска пошли на транзистор и блок запустился. Ноу нас появилось гуляющее напряжение на выходе.
Здесь блок питания на 2 напряжения. 12 и 28 вольт. Разброс напряжения на обоих выходах от 5 до 17 вольт. Ну про такой дефект мы знаем. Часто встречаемся - не работает стабилизация по обратной связи. Меняем оптрон (оптопару) Здесь стоит типовая PC817.
После её замены обнаружил, что выходное напряжение стабильно, но занижено. Вместо 12 вольт на выходе 8 а вместо 28 -вообще 16. Я ради интереса подключил блок к увлажнителю, проверить, будет работать или нет. Пошёл едва заметны парок, ну понятно.
А дефект , почему занижено выходное напряжение, а иногда и блок не держит нагрузку у нас кроется в уже известном из других статей (например эта) стабилизаторе TL431.
Что самое интересное, на плате он обозначен как транзистор.
После замены данного стабилизатора все напряжения выровнялись! Включил увлажнитель - парит как паровоз. )))
Вот такой ремонт блока питания у нас был.
Надеюсь статья поможет в решении некоторых проблем.
Всем спасибо за внимание и удачных ремонтов!
Если не трудно ставьте лайк и подписывайтесь на канал.
Заходите почаще , будет много интересного, а так-же читайте другие статьи нашей странички!
Импульсные источники питания (ИИП, ИБП) имеют множество преимуществ перед традиционными. Но за легкость и компактность надо платить усложненной схемотехникой и неизбежным снижением надежности. Если импульсник вышел из строя, его можно попытаться восстановить. Во многих случаях ремонт неработающего импульсного блока питания можно выполнить самостоятельно.
Читайте также: