Как проверить лабораторный блок питания под нагрузкой
В статье рассматривается ассортимент присутствующих на рынке лабораторных источников питания в доступном ценовом сегменте, от устройств хобби-класса до полупрофессиональных. Анализируются особенности приборов, достоинства и недостатки, сравниваются по критерию цена-качество. Приведены ссылки на источники информации, использованные при составлении обзора.
Содержание
Классификация
- "одноканальные";
- "двухканальные" (имеют два регулируемых выхода напряжения);
- "трёхканальные" (три выхода: как правило, 2 регулируемых, и 1 нерегулируемый +5В)
- напряжение: 0..15В(18В) ..30В(32В) ..(50В)60В
- ток: 0..2А(3А) ..5А ..10А ..20А ..30А
- Линейные (классические трансформаторные),
- Импульсные (для больших мощностей).
- Максимальная выдаваемая мощность (напряжение и ток) отражена числом (обычно 4-значным, редко 3- или 5-), например: "3005" (напряжение до 30В и максимальный ток до 5А); "1502" (до 15В и до 2А)
- Буквы до номера — это код производителя ("PS..", "HY..", "AX..")
- Второе число после чёрточки — число каналов (например, два канала "HY3005-2", три канала "HY3005-3")
- BAKKU, DazHeng, ZHAOXIN(дешёвый Китай — эти БП ненадёжные, часто горят)(ха! подобно Mastech, стал завозить добротный Китай и продавать под своей торговой маркой)(своих заводов не имеет — это только Российская торговая марка, завозит избранные модели добротных китайских БП и клеит свою лейбу)(хороший Китай — самый ходовой в бюджетном классе)(оптимум функционала и качества — я рекомендую!)(их прецизионные блоки питания "NRP", известные в России как "АКИП",внесены в Госреестр РФФ)(молодая китайская фирма, избравшая приоритетом высокое качество продукции — поэтому их осциллографы и блоки питания внесены в Госреестр РФФ!) и другие прецизионные и специализированные БП, обычным людям недоступные.
Одноканальные блоки питания
- Они самые дешёвые.
- И их самый разнообразный выбор моделей:
- по мощностям: маломощные до 3А, средние до 5А, мощные до 30А, сверхмощные до 60А и выше.
- по индикации: цифровые LED (светодиодные), цифровые LCD (жидкокристаллические), аналоговые стрелочные индикаторы.
- по управлению: аналоговые крутилки потенциометры, цифровые крутилки энкодеры, цифровые кнопки.
- по разнообразию брендов — на любой выбор цена/качество.
-
(схемы принципиальные на БП Mastech я нашёл тут)
- Присутствует режим "стабилизации тока" (полезнейшая функция!)
- Есть всевозможные защиты выхода: от переполюсовки, от перенапряжения, от перенагрузки.
- В отличие от дешёвых БП, вес Axiomet больше на 20%-50% — т.е. внутри явно много железа! И главное: тут большой силовой трансформатор — а значит больше и запас мощности, и надёжность устройства. (разбирали, смотрели — действительно, габариты трансформатора внушают!)
- Для охлаждения: На задней стенке стоит большой, безшумный и неломающийся радиатор. Кулеров нет! Внутри тоже: все силовые компоненты, где требуется, посажены на собственные радиаторы.
- Внутри AXIOMET тоже выглядит очень опрятно: все провода подвязаны и закреплены, все контакты в изоляции, на корпусе больше опорных стоек и стяжек… (на сборке — не экономили)
- Корпус сделан добротно: большие и надёжные клеммы, удобные кнопки и крутилки… Радует удобная мелочь: ручка сверху на корпусе, для переноски.
- Индикация: AXIOMET делает лабораторные БП только с цифровыми LCD-индикаторами. (В условиях низкой освещённости их плохо видно — это не очень удобно, LED были бы лучше… Но в условиях хорошей освещённости — наоборот, лучше видно LCD, чем LED!)
- Также присутствует режим "стабилизации тока"
- На выходе выдаёт до 60В! (вообще, это редкая особенность: большинство лабораторных БП средней мощности выдают только до 50В)
- Область применения: множество электрических схем, для которых напряжения до 30В мало — где требуется повышенное до 50..60В (это отдельный класс схем — и под них заточен отдельный класс лабораторных БП)(аккредитация Росстандартом, признание метрологов — это очень круто!)
- Регулировка осуществляется: четырьмя эргономичными крутилками, а не цифровыми кнопками (хочу отметить, лично мне крутилки гораздо удобнее)
- Для охлаждения: сзади также имеется большой охладительный радиатор
Одноканальные БП пониженной мощности
Есть также целый ряд моделей пониженной мощности (на меньшие напряжения и ток, и дешевле) — годятся для ремонта мобильных телефонов:
Для тех, кто хочет сэкономить деньги (про бюджетники)
- Использованы некачественные комплектующие и без запаса мощности.
Силовой трансформатор также недостаточной мощности — ниже заявленной.
И из-за удешевлённых компонентов, блоки питания НЕ держат заявленные режимы (перегреваются, а на предельных режимах сгорают). - Схемотехнически: упрощены схемы управления (например, вместо каскадов на операционных усилителях — просто транзисторные каскады); упрощены схемы защиты от нештатных режимов.
- Для охлаждения: вместо радиаторов, силовые элементы в лучшем случае посажены на алюминиевую пластинку, а то и просто висят в воздухе. А на задней стенке стоит один ШУМНЫЙ кулер и всё это обдувает. (Ну, так как все элементы работают в режиме перегрузки, то это наверное был единственный выход, чтобы оно хоть как-то работало. )
- Хлипкие клеммы, корпус, шнуры.
- Внутри: качество монтажа компонентов — самое что ни на есть "китайское", пайка посредственная, корпусные крепления упрощены, провода болтаются.
- Достаточно высок процент заводского брака.
- Преимущество единственное — цена! Но это очень веское преимущество, потому что их цена: в 2 раза меньше, чем у аналогичных HYelec!
- Схемы, переделка и модернизация "DAZHENG PS-1502DD (15В 2А)":
отзыв от Microsin,
отзыв от Alex_EXE,
отзыв от Paul Freeman,
тема на форуме Radiokot,
тема на форуме EasyElectronics.ru - Обзор, тестирование и комментарии "DAZHENG PS-305D (30В 5А)": статья от Яростанмаш
Итак, если вы решились экономить, то рекомендую обратить внимание на следующие модели:
- Здесь есть "стабилизатор тока", что очень полезно! И если сравнивать с хорошим китайским аналогом "HYelec HY3005", то "ZHAOXIN RXN-305D" поддерживает все те же функции, и не уступает по характеристикам стабилизации напряжения и тока (по крайней мере заявленным на сайте, хотя метрологическую экспертизу им никто не проводил)! Между ними значительная разница — только в качестве внутреннего исполнения, монтажа… Но HYelec — и стоит в два раза дороже!
- Как свидетельствует гарантийная статистика: если в нём нет заводского брака, то при соблюдении щадящих режимов работы, этот блок питания прослужит вам долго.
- Важно: не используйте этот блок питания на предельных режимах! Возьмите за правило: на длительное время — нагружать не более чем на 80%; лишь кратковременно — допустимо на 100%
- В этой модели нет режима "стабилизации тока", даже не ищите, — есть только "простая защита от перегрузки и КЗ"! Соответственно, область его применения значительно сокращается.
- Внимание! У модели "1502" есть конструктивная недоделка (смотри схему принципиальную): из-за упрощённой реализации (только стабилизатор LM723 и усилитель тока на биполярных транзисторах) — не терпит пониженного выходного напряжения! Потому что тогда на силовом регулирующем транзисторе выделяется большая мощность: тем больше, чем ниже выходное напряжение, т.е. соответственно, чем больше падение напряжения на этом транзисторе… Транзистор перегревается и сгорает — это самая частая причина выхода этой модели из строя! Таким образом, при малом выходном напряжении — рекомендуется брать ток не больше 0,5-0,7А.
- И ещё обязательно, сразу после покупки, сделайте в этом БП маленькую доделку: на главный силовой регулирующий транзистор (что выведен на заднюю стенку корпуса) прикрепите большой радиатор! Это очень важно для выживания этой модели!
Имейте в виду, что ещё есть похожая модель "BAKKU BK-1502DD" — в ней триггерная "защита от перегрузки по току": чтобы её сбросить, надо выключить питание. Возможно такое поведение где-то и имеет смысл… Но Microsin поругал её в своём отзыве: "Самая неприятная вещь в источнике питания PS-1502DD — триггерная защита по току. Она очень неудобная — для её сброса нужно полностью выключать питание и ждать пару секунд. С такой защитой ручка регулировки тока почти теряет смысл."
Купить можно за 320грн.=40$=1200руб.
Стрелочные индикаторы
- Шкала стрелочного индикатора неточная: например, если блок питания рассчитан до 5А — то и амперметр соответственно проградуирован до 5А — следовательно, трудно разглядеть десятые доли ампера, и вообще невозможно сотые! (Аналогичное справедливо и для напряжения.) А для цифровых трёхразрядных индикаторов, которые стоят во всех даже самых дешёвых БП, — это вообще не проблема.
- Снять точный номинал потребляемого тока, точно подстроить напряжение — на стрелочных блоках питания это проблема — они для другого предназначены… Выбирайте стрелочные блоки питания, для работы с устройствами, которым не требуется точных напряжений питания.
- Шкала стрелочного индикатора плохо масштабируется: Так что, если вы потом решите переделать свой блок питания, то учтите что расширить ему диапазоны не удастся! Поэтому и на запчасти он менее ценен.
Режим работы "стабилизация тока" в лабораторных БП
- Со "стабилизацией напряжения" всё понятно — блок питания держит на выходе заданное напряжение, и старается его удержать при любом потребляемом нагрузкой токе, пока мощности хватит.
- А вот "стабилизатор тока" — это когда при превышении заданного предела потребления тока, БП начинает автоматически понижать Uвых, чтобы удержать ток на заданном пределе Imax.
- А если ограничивать и ток, и напряжение — то блок питания будет стремиться выдавать меньший минимум.
- В противоположность этому, "простая защита от перегрузки и КЗ" (которая используется только в самых дешёвых блоках питания, или только в очень мощных) — означает, что при превышении заданного предела потребления Imax, блок питания просто пикнет и вообще отключит выходное напряжение, трактуя ситуацию как КЗ. После внештатной ситуации, блок питания включается вновь: опционально, либо сам автоматически через несколько секунд, либо только после ручного сброса по питанию (т.н. триггерная защита).
-
Хорошо тестировать светодиоды и другие "токовые приборы" — просто и надёжно!
Когда я рассчитывал токоограничивающий резистор (простейший драйвер) для белого сверхяркого светодиода, то конечно стремился не потерять ни один Люмен яркости, но при этом и удержать светодиоды в допустимом режиме. В расчётах всё получается очень просто. Но в действительности всё сложнее: светодиоды имеют диапазон допустимых токов, а величина тока очень влияет на яркость. Однако, при перегреве — они действительно сгорают очень быстро!
Возникла подзадача: определить оптимальную величину тока для конкретной модели, конкретного производителя светодиода… Даташит тут не решение: там указан широкий диапазон и лишь «безопасных» токов (а можно и больше, если осторожно). В таких случаях, найти оптимум можно только экспериментально! А для подобных экспериментов необходим источник тока. Тогда я много наэкспериментировался и в полной мере оценил всю полезность «источника тока» в лабораторном БП! Ну, и светодиодов пожёг тоже немало… ;)
В комментах меня попросили показать осциллограммы данного источника питания о котором я писал в прошлом посте, показать как он ведет себя в динамике. Тем более народ в комментах нарассказывал страшных историй про выбросы высокого напряжения при выключении БП.
Чтож, я не бог весть какой тестер, но простенькие эксперименты провести мне не сложно. Врубаю осциллограф…
Тесты на холостом ходу, то есть без нагрузки. Нужны для того, чтобы поглядеть как ведет себя БП при работе на слабую нагрузку, например на одиночный микроконтроллер с минимумом обвяза.
Включение на холостом ходу. | Выключение на холостом ходу |
Как видно, вначале проходит игольчатый выброс, но не больше установленного, затем напряжение плавно поднимается до установленного. | Тут уже виден некислый такой игольчатый выброс напряжения вплоть до 12 вольт. |
Вот этот выброс при выключении крупным планом |
Напрямую выключать БП когда у него на выходе такое не желательно, может пробить питемую схему или еще какую гадость сделать. Хотя, сглаживающий кондер, думаю, решит проблему, но все же лучше обесточить схему отдельным выключателем, а уж потом вырубать БП. Кстати, я наверное скоро сделаю своему БП апгрейд — заменю родные крутилки на многооборотные, а еще добавлю дополнительный рубильник на выходную цепь.
Теперь провернем тот же опыт, но уже с нагрузкой. Подключаем БП к нагрузке и включаем. Тестовая схема была простой:
Могучие пятиваттные резисторы и рубильник. Собственно все.
Тут надо смотреть и напряжение и ток. Ток я выставил в 250мА и надо смотреть как работает токограничение при пуске. Ток снимался с шунта в 0.1Ом
Включение на нагрузку — напряжение | Включение на нагрузку — ток |
Напряжение плавно возросло, выбросов нет, зато есть микроскопический провал | Ток плавно возрос до установленного, заметна небольшая «иголочка». Перерегулирования нет |
Выключение под нагрузкой, впрочем этот режим не сильно важен, т.к. все равно вырубать нагрузку лучше сначала отдельным рубильником. Но все равно я его снял, поглядеть как работает схема стабилизации.
Выключение под нагрузкой — напряжение | Иголки крупным планом |
При рывке питающего рубильника видны иголки вверх и вниз, потом напруга плавно спадает | Вот такой вот там ежик. |
С током ситуация похожая. Сопротивление же активное :)
Выключение под нагрузкой — ток | Иголки крупным планом |
Ток тут совпадает по форме с напряжением — резистивная нагрузка | Каждый всплеск это быстро затухающая синусоида. |
Но включение — выключение это все на самом деле фигня. Куда важней нам динамические характеристики — насколько хорошо и быстро наш БП отрабатывает рывки нагрузки. Как точно ему удается удержать ток в заданых пределах.
Поэтому ставлю БП в ограничение тока, выставляю напряжение на максимум, чтобы у БП был запас хода и начинаю щелкать рубильником, накидывая мощный потребитель в лице резистора на 0.6 Ом
Ток. Наброс нагрузки. | Ток. Снятие нагрузки |
Офигев от резкого возросшего аппетита нагрузки, БП сначала не удержал линию, но потом в несколько тычков ужал ток до нормы | Снятие нагрузки произошло не столь драматично. Просто небольшой провал и возврат в прежний режим |
Напряжение. Наброс нагрузки | Напяжение. Снятие нагрузки |
А вот та же ситуация со стороны напряжения. Стремясь ограничить ток, БП резко придавил напряжение. | А когда нагрузку сняли плавно вернул ее обратно |
С удержанием напряжения же тут все плохо — не может он себя вести как стабильный источник питания при резких рывках питающей нагрузки.
При набросе резистора ток возрос с 0.4 до 2.3А, а напруга просела с 2.2 до 1.8, что и зафиксировала осциллограмма. Желтый график это ток, синий — напряжение
В принципе, этого следовало ожидать. Дело в том, что питальник тут нерегулируемый, он дает столько сколько может, а вот токовое ограничение задается обычным силовым транзистором.
Резюме.
А не будет его. Я не столь часто общался с подобными блоками и мне особо не с чем сравнивать. Если IAR или Вitoniau не обломаются и сделают похожие осциллограммы своих питальников, то мне будет с чем сравнивать :) А субьективно — тормозной какой то :) Переходные процессы затянутые, почти в секунду длиной.
БП это я, кстати, вчера разобрал, но вот зафотать пока нечем :( Внутри стоит здоровенный трансформатор и аналоговая схема регулятора на LM324 схема индикации похоже собрана на двух АЦП ICL7106 (те же самые что стоят в дешевых китайских мультиметрах за 150р). Точно сказать не могу, т.к. там микросхема в корпусе типа «сопля», но вокруг нее разведены пятаки под DIP40 да и обвяз намекает, что это 7106
Надо попробовать выкинуть из него аналоговую цепь и сделать цифровое управление. Тем более даже велосипед изобретать не придется, где то мне попадалось готовое решение на ATMega8
Спасибо. Вы потрясающие! Всего за месяц мы собрали нужную сумму в 500000 на хоккейную коробку для детского дома Аистенок. Из которых 125000+ было от вас, читателей EasyElectronics. Были даже переводы на 25000+ и просто поток платежей на 251 рубль. Это невероятно круто. Сейчас идет заключение договора и подготовка к строительству!
А я встрял на три года, как минимум, ежемесячной пахоты над статьями :)))))))))))) Спасибо вам за такой мощный пинок.
81 thoughts on “Испытание лабораторного блока питания HY1503D”
Мда, не зря лабораторные блоки питания серьезных фирм типа HP/Agilent стоят начиная с $1000…
Кстати, ты не проверил самый главный режим — удержание выходного напряжения при резко меняющемся токе нагрузки, при условии что ток нагрузки всегда ниже порога огранияения тока. Последние две картинки связаны с уходом БП в ограничение тока, так что это не то.
ЗЫ. Первая картинка показывает сильный выброс отрицательного напряжения, так что тут неважно, что положительная часть всплеска в пределах нормы. Отрицательных выброс все портит.
«Кстати, ты не проверил самый главный режим — удержание выходного напряжения при резко меняющемся токе нагрузки, при условии что ток нагрузки всегда ниже порога огранияения тока.» — Ок, будет время проверю и дополню пост, пока нечем особо нагрузить.
«Отрицательных выброс все портит.»
Кстати да. Хм, а если туда диод вкрутить, он по идее должен его срезать нафиг. Конечно потеряем пол вольта, но да и фиг с ними. Где то у меня могучий диод был…
Почему же не скидывает, когда обратная земля идёт через шунтирующий диод.
Это ещё и полевик надо подобрать чтобы мощи хватило диоду… не всякий диод потянет 3 ампера.
Диод лучше параллельно выходу, в обратной полярности. Выковеряй из какого-нибудь импульсного стабилизатора хороший быстродействующий диод с барьером Шоттки. Еще на платах старых винчестеров такие есть. Плюс, поставь предохранитель в цепь от положительного выхода питания до диода. Он сгорит, если вдруг попрет отрицательное напряжение, и диод не выпалит, таким образом спасешь нагрузку.
А вообще, почему-то мне кажется, что эти игольчатые скачки при включении являются наводками от искры — либо на провод осциллографа, либо на землю, либо на сам осциллограф, в том числе по его же питанию через провода розетки. Опять же, проверить это можно поставив быстродействующий диод в параллель того, что меряешь.
Заглянул сегодня в копилочку… ой мамо! Спасибо, народ, огромное, но я ж сопьюсь. Куплю ка я себе лучше полезный девайс, да поделюсь с вами соображениями по поводу очередной железки. И мне польза и вам информация.
Выбор пал на лабораторный блок питания. Давно себе хотел, но все как то не до него было…
В чем фишка лабораторного питальника? Во первых можно задавать любое напряжение от нуля до максимума БП с точностью до десятых, а в крутых моделях и до сотых вольт. Но я ценю его не за регулировку напряжения, в самом деле, много ли надо разных напруг? 12, 5 да 3.3 вольта собственно этого хватит в большинстве случаев так что тут можно и обычный комповый задействовать. Меня же больше привлекает возможность регулировки ограничения по току. То есть можно взять и указать, что максимальный ток, который может выдать БП будет не больше 0.3А и задать предельное напряжение, скажем в 10 вольт. Теперь мы можем смело сажать на блок питания, к примеру, мощный светодиод с номинальным током в 0.3А без всяких токоограничительных резисторов и он не сгорит, так как БП сам сбросит напряжение настолько, чтобы через диод прошел ток не более чем заданный. Если даже БП закоротить, то он все равно будет пытаться поддерживать заданные 0.3А в короткозамкнутом проводнике, снижая напругу до минимума.
Проще говоря, образуется вот такая вот характеристика:
Как и где может это пригодиться? Ну, например, когда боишься что либо спалить в результате экспериментов, поэтому ограничиваешь ток до уровня потребления схемы и смело ковыряешься в девайсе. Если что коротнешь, то БП тебя подстрахует. Ремонтники с помощью таких БП любят искать КЗ в хитрых фирменных кабелях для всяких ноутов — делают токоограничение в пару ампер и подают его в шнур. Там где КЗ будет нагреваться, так что смело можно вскрывать нужный участок и чинить, не потроша и не коцая весь провод.
Можно использовать такой БП в разного рода опытах, к примеру, у тебя есть MOSFET которым бы ты хотел управлять движком. Но целевой движок еще не докупил, а тот что в наличии более прожорлив и транзистор его не потянет. Не беда — запитываешь цепь от БП с ограничением по току и смело подлкючаешь тот что есть — и схему проверишь в условиях максимально приближенных к боевым (движок, хоть и другой, куда лучше чем городить его подобие из резисторов) и вся цепь жива останется.
Можно подавать разные напряжения на затворы тех же полевиков, чтобы посмотреть характеристики вживую, можно подавать токи на базы биполярных. В общем, для опытов лучше не придумаешь.
Какой БП покупать, тут надо исходить из потенциальных запросов. Они различаются номинальными напряжениями и предельно допустимыми токами. Есть еще такие параметры как точность выставления тока и напряжения, хорошо если будет по две рукоятки Грубо-Точно на каждый параметр. Для работы с аналогом желательно иметь двухканальный БП который может выдавать два напряжения в плюс и в минус относительно нуля — многие аналоговые схемы имеют двуполярное питание.
Я вот прикинул, что мне выше 15 вольт вряд ли потребуется БП, а ток бы желательно от 2А, лишним не будет. Работаю я преимущественно с цифрой, а значит мне хватит и одного канала. Великая точность тоже не нужна. Хоть и на инструменте я предпочитаю не экономить, но БП это штука не повседневная поэтому мне хватит чего попроще.
В итоге, взял себе HY-1503D в MASTECH‘ковской сборке. 15 вольт, ток до 3А. Малые габариты и цифровая индикация. Обошелся он мне в 2500, что гораздо дороже чем в инет магазинах, но дешевле в Челябинске я не видел в принципе, а доставка 3кг бандуры почтой мне обойдется не дешевле. Так что немного потерял.
Касаемо выбора фирмы, то я предпочел Mastech как хоть и стремный, но бренд. Довелось общаться на работе с блоком питания DAZHENG-1502, не понравилось. Сдох он быстро, также еще от кого то по аське слышал что БП от этой фирмы откинул копыта. Не смертельно, в обоих случаях починили, но неприятно. Так что не рекомендую, не стоит вестись на низкую цену.
Спасибо вам за девайс! Буду юзать! А копилку нацелю на программатор AVRDragon или клон ICE II, недавно на ебае наткнулся. Очень уж хочется с Тиньками по DebugWire пообщаться, посмотреть как оно. Как накопится куплю и отпишу все фишки и плюшки этого агрегата на личных впечатлениях.
Спасибо. Вы потрясающие! Всего за месяц мы собрали нужную сумму в 500000 на хоккейную коробку для детского дома Аистенок. Из которых 125000+ было от вас, читателей EasyElectronics. Были даже переводы на 25000+ и просто поток платежей на 251 рубль. Это невероятно круто. Сейчас идет заключение договора и подготовка к строительству!
А я встрял на три года, как минимум, ежемесячной пахоты над статьями :)))))))))))) Спасибо вам за такой мощный пинок.
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.
Описание тестера для компьютерного блока питания.
Пишу первый раз, поэтому не судите строго за статью.
В общем однажды надоело мне тыкаться прибором проверять напряжения, которые выдает напряжения и замыкать контакты для запуска блока питания скрепкой (пинцетом).
И тогда я задумался, а как мне ускорить данный процесс. И первое что пришло мне в голову сделать диагностическую плату, которая будет показывать наличие напряжения по различным каналам с помощью светодиодов. Включать блок питания с помощью кнопки с фиксацией, а при необходимости подключать прибор к двум контактам и с помощью кнопок (обязательно без фиксации) подключать проверяемые напряжения.
По прошествии некоторого времени, я понял, что этого стало то же недостаточно. Так как некоторые блоки питания могли и не запустится при хорошей нагрузки, и мне их возвращали обратно. И вот тогда я и задумался о том, что надо еще и нагрузку для тестирования сделать.
Долго соображал, как совместить плату диагностики и тестовую нагрузку. В итоге нарисовал схему с помощью программы Proteus и даже частично протестировал. Очень удобная программа, мне нравится. Еще для не сложных схем использую Sprint-Layout для рисования схем и Splan для рисования плат. Далее исходники будут доступны для скачивания.
За основу взял корпус блока питания от компьютера, причем именно с двумя разъемами 220 вольт (у которого есть выход на монитор). И тут же родилась еще одна параллельная идея. Когда подключаешь неисправный блок питания то не знаешь есть ли у него короткое замыкание на входе или нет. Что бы не стрельнуло обычно его подключают через лампочку, если лампочка не светится, то смело можно подключать и без лампочки.
Тут же быстренько сообразил схему с выключателем, для того что бы не отключая проверяемый блок питания можно было отключить лампочку. Естественно еще стоит дополнительный предохранитель на случай если все-таки что-то пойдет не так. В самой кнопке есть неонка которая светится красным цветом, когда лампочка замкнута выключателем. Очень информативно получилось всегда видно, когда задействована лампочка, а когда нет.
Отвлекся я немного от основной темы.
Процесс совмещения контроля и нагрузки подошёл к второй стадии, подбор комплектующих. Долго определялся с радиатором для охлаждения нагрузочных резисторов, выбрал от процессора 472 сокета с максимальной площадью и установил его напротив вентилятора.
Далее подбирал из того что было, с резисторами, транзисторами и светодиодами все понятно. А вот с нагрузочными резисторами пришлось соображать. Покупать по 100 рублей за штуку не было никакого желания. Нашел у себя резисторы на 2,4 ома 5 ватт с возможностью крепления на радиатор. Откуда они у меня появились уже не помню. По схеме видно, как они подключены. Там еще есть нагрузочные резисторы на -5 и -12 вольт, их поставил для общей пользы, на них нагрузка составляет около 200-400 миллиампер.
В итоге получилась такая нагрузка: +3.3 В = 2.5 А, +5 В = 4А, +12 = 5А/11А (там стоит переключатель так же с индикацией, который при включении (загорается красная лампочка в нем) дает нагрузку 11 А. Выключатель был установлен потому что не все блоки питания могут выдать такую нагрузку, надо смотреть табличку на блоке питания какие максимальные токи он выдерживает. В общем практика показала, что такой нагрузки вполне достаточно для обычных компьютеров. Отдельно выведен выключатель с зеленой подсветкой для проверки блока питания без нагрузки. И последнее есть коннектор для измерения напряжения на выходе блока питания, к которому подключается вольтметр, и с помощью переключателей выбирается проверяемое напряжение (3.3, 5, 12 и 5 Stb). Переключатели взял со средней точкой для экономии места, а без фиксации чтобы не подключить два напряжения одновременно.
А теперь самое интересное, сборка.
Вот тут-то же пришлось голову поломать. Во-первых, как это оптимально расположить и соблюсти температурный режим. Во-вторых, не запутаться при подключении.
Думаю, объяснять тут особо нечего, на фото все видно. Единственное задумался как плату со всей мелочевкой закрепить, корпус то металлический. Подсмотрел как крепят некоторые материнские платы и сделал так же. Есть такие вставки, которые двойные, у них одна защелка чуть меньше чем вторая. Так вот, просверлил в плате дырки под маленькие защелки, а в крышке корпуса побольше. И сперва с наружи вставил вставки в металлическую крышку, а затем к ним изнутри зафиксировал саму плату, как это иногда делается при фиксации материнских плат.
Когда подключал плату ко всему остальному нашёл пару ошибок в разводке платы, пришлось корректировать как саму плату, так и рисунок платы в оригинале. Поэтому данная плата теперь без ошибок.
Транзисторы предназначены для управления светодиодами, так как на прямую они не работают.
Плату диагностики теперь использую при ремонте блоков питания, так как она легкая и компактная, и висит на проводе не мешая. По ней определяю все ли напряжения присутствуют, а потом уже основательно проверяю с помощью нагрузки.
Вроде бы ничего не забыл. Будут вопросы или предложения пишите, по возможности отвечу.
Читайте также: