Reparació de fonts d'alimentació de bricolatge

En el món modern, el desenvolupament i l'obsolescència dels components d'ordinadors personals es produeixen molt ràpidament. Al mateix temps, un dels components principals d'un PC - una font d'alimentació ATX - és pràcticament no ha canviat el seu disseny durant els últims 15 anys.

En conseqüència, la font d'alimentació tant de l'ordinador de joc ultramodern com de l'antic PC d'oficina funcionen amb el mateix principi i tenen tècniques comunes de resolució de problemes.

A la figura es mostra un circuit d'alimentació ATX típic. Estructuralment, és una unitat de pols clàssica del controlador TL494 PWM, que s'activa mitjançant un senyal PS-ON (Power Switch On) de la placa base. La resta del temps, fins que el pin PS-ON s'estira a terra, només està activa la font d'espera amb una tensió de +5 V a la sortida.

Fem una ullada més de prop a l'estructura de la font d'alimentació ATX. El seu primer element és
rectificador de xarxa:

La seva tasca és convertir el corrent altern de la xarxa en corrent continu per alimentar el controlador PWM i la font d'alimentació en espera. Estructuralment, consta dels següents elements:

• Fusible F1 protegeix el cablejat i la pròpia font d'alimentació de la sobrecàrrega en cas de fallada de la font d'alimentació, provocant un fort augment del consum de corrent i, com a resultat, un augment crític de la temperatura que pot provocar un incendi.
• S'instal·la un termistor de protecció al circuit "neutre", que redueix la pujada de corrent quan la font d'alimentació està connectada a la xarxa.
• A continuació, s'instal·la un filtre de soroll, format per diverses boques (L1, L2), condensadors (C1, C2, C3, C4) i un estrany de contrabobinat Tr1... La necessitat d'aquest filtre es deu al nivell significatiu d'interferència que la unitat d'impuls transmet a la xarxa d'alimentació: aquesta interferència no només és capturada pels receptors de televisió i ràdio, sinó que en alguns casos també pot provocar un funcionament incorrecte d'equips sensibles. .
• Un pont de díodes s'instal·la darrere del filtre, que converteix el corrent altern en corrent continu pulsant. La ondulació es suavitza mitjançant un filtre capacitiu-inductiu.

A més, una tensió constant, present tot el temps que la font d'alimentació ATX està connectada a la presa de corrent, va als circuits de control del controlador PWM i a la font d'alimentació en espera.

Font d'alimentació en espera - Es tracta d'un convertidor de polsos independent de baixa potència basat en el transistor T11, que genera polsos, mitjançant un transformador d'aïllament i un rectificador de mitja ona al díode D24, subministrant un regulador de tensió integrat de baixa potència al microcircuit 7805. alta tensió caiguda a través de l'estabilitzador 7805, que sota una càrrega pesada provoca un sobreescalfament. Per aquest motiu, els danys als circuits alimentats des de la font d'espera pot provocar la seva fallada i la consegüent impossibilitat d'encendre l'ordinador.

La base del convertidor de polsos és Controlador PWM... Aquesta abreviatura ja s'ha esmentat diverses vegades, però no ha estat desxifrada. PWM és la modulació d'amplada de pols, és a dir, el canvi en la durada dels polsos de tensió a la seva amplitud i freqüència constants. La tasca de la unitat PWM, basada en el microcircuit especialitzat TL494 o els seus anàlegs funcionals, és convertir la tensió constant en polsos de la freqüència adequada, que, després del transformador d'aïllament, són suavitzats pels filtres de sortida.L'estabilització de tensió a la sortida del convertidor d'impulsos es realitza ajustant la durada dels polsos generats pel controlador PWM.

Un avantatge important d'aquest esquema de conversió de tensió és també la capacitat de treballar amb freqüències significativament superiors a 50 Hz de la xarxa elèctrica. Com més gran sigui la freqüència actual, més petites són les dimensions del nucli del transformador i el nombre de voltes de bobinat. És per això que les fonts d'alimentació de commutació són molt més compactes i lleugeres que els circuits clàssics amb un transformador reductor d'entrada.

Un circuit basat en el transistor T9 i les etapes següents s'encarrega d'encendre la font d'alimentació ATX. En el moment en què la font d'alimentació s'encén a la xarxa, una tensió de 5 V es subministra a la base del transistor a través de la resistència limitadora de corrent R58 des de la sortida de la font d'alimentació en espera, en el moment que el cable PS-ON està curtcircuitat a terra, el circuit engega el controlador TL494 PWM. En aquest cas, la fallada de la font d'alimentació en espera comportarà la incertesa del funcionament del circuit d'inici de la font d'alimentació i la probable fallada d'encesa, que ja s'ha esmentat.

La càrrega principal és suportada per les etapes de sortida del convertidor. Això es refereix principalment als transistors de commutació T2 i T4, que s'instal·len en radiadors d'alumini. Però amb una càrrega elevada, la seva calefacció, fins i tot amb refrigeració passiva, pot ser crítica, de manera que les fonts d'alimentació també estan equipades amb un ventilador d'escapament. Si falla o té molta pols, la probabilitat de sobreescalfament de l'etapa de sortida augmenta significativament.

Les fonts d'alimentació modernes utilitzen cada cop més potents commutadors MOSFET en comptes de transistors bipolars, a causa de la resistència significativament més baixa en estat obert, proporcionant una major eficiència del convertidor i, per tant, menys exigent en la refrigeració.

Vídeo sobre el dispositiu d'alimentació de l'ordinador, el seu diagnòstic i reparació

Inicialment, les fonts d'alimentació d'ordinadors ATX utilitzaven un connector de 20 pins (ATX de 20 pins). Ara només es pot trobar en equips obsolets. Posteriorment, l'augment de la potència dels ordinadors personals, i per tant el seu consum energètic, va comportar l'ús de connectors addicionals de 4 pins (4 pins). Posteriorment, els connectors de 20 pins i 4 pins es van combinar estructuralment en un connector de 24 pins i, per a moltes fonts d'alimentació, es podia separar una part del connector amb pins addicionals per a la compatibilitat amb plaques base més antigues.

L'assignació de pins dels connectors s'estandarditza en el factor de forma ATX de la següent manera, segons la figura (el terme "controlat" es refereix a aquells pins en què la tensió només apareix quan l'ordinador està encès i està estabilitzat pel controlador PWM) :

La majoria dels equips electrònics de consum moderns tenen en el seu disseny mòduls electrònics independents o situats en una placa separada que redueixen i rectifiquen la tensió de la xarxa.

Hi ha diverses raons per això, però les principals són:

• fluctuacions en la tensió de la xarxa, per a les quals no estan dissenyats aquests dispositius rectificadors reductors;
• incompliment de les normes de funcionament;
• connectar una càrrega per a la qual els dispositius no estan dissenyats.

Per descomptat, pot ser molt ofensiu quan necessiteu fer treballs urgents i el mòdul d'alimentació de l'ordinador està defectuós, o mentre mireu el vostre programa de televisió favorit, aquest dispositiu falla.

No us espanteu immediatament i aneu a un taller de reparació o apresseu-vos a un supermercat d'electrònica per comprar una unitat nova. Sovint, els motius de la inoperabilitat són tan trivials que es poden eliminar a casa, amb una despesa mínima de recursos econòmics i nervis.

Per descomptat, per intentar no només reparar la font d'alimentació de commutació, sinó també determinar el seu mal funcionament, cal tenir coneixements bàsics d'electrònica i tenir certes habilitats elèctriques.

Com a part de qualsevol font d'alimentació, ja sigui integrada, com en un televisor o instal·lada com a dispositiu independent, com en un ordinador d'escriptori, hi ha dos blocs funcionals: d'alta tensió i de baixa tensió.

Al costat d'alta tensió, la tensió de la xarxa es converteix pel pont de díodes en una tensió constant i es suavitza el condensador al nivell de 300,0 ... 310,0 volts. L'alta tensió constant es converteix en una tensió de pols amb una freqüència de 10,0 ... 100,0 kilohertz, cosa que permet abandonar els transformadors reduïts massius de baixa freqüència, substituint-los per uns d'impulsos de mida petita.

A la unitat de baixa tensió, la tensió d'impuls es redueix al nivell requerit, es redreça, s'estabilitza i es suavitza. A la sortida d'aquesta unitat, hi ha una o més tensions necessàries per alimentar els electrodomèstics. A més, a la unitat de baixa tensió es munten diversos circuits de control, que permeten augmentar la fiabilitat del dispositiu i garantir l'estabilitat dels paràmetres de sortida.

Visualment, en un tauler real, és bastant fàcil distingir entre les parts d'alta tensió i de baixa tensió. Els cables de xarxa són adequats per al primer i els cables de subministrament van del segon.

Regulador de commutació a la font d'alimentació del transistor

Una persona que intentarà reparar una font d'alimentació per a equips electrònics domèstics ha d'estar preparada per endavant perquè no es puguin reparar tots els dispositius d'alimentació. Avui dia, alguns fabricants produeixen electrònica, els blocs dels quals no estan subjectes a reparació, sinó a substitució completa.

Ni un sol mestre s'encarregarà de la reparació d'aquesta unitat d'alimentació, ja que inicialment està pensada per al desmuntatge complet del dispositiu antic amb substitució per un de nou. Sovint, aquests dispositius electrònics simplement s'omplen amb algun tipus de compost, que elimina immediatament la qüestió de la seva capacitat de manteniment.

Tal com mostren les estadístiques, els principals mal funcionament de la font d'alimentació són causats per:

• mal funcionament de la part d'alta tensió (40,0%), que s'expressen per l'avaria (esgotament) del pont de díodes i la fallada del condensador de filtrat;
• ruptura d'un transistor bipolar o d'efecte de camp de potència (30,0%), que forma polsos d'alta freqüència i es troba a la part d'alta tensió;
• avaria del pont de díodes (15,0%) a la part de baixa tensió;
• avaria (esgotament) dels bobinatges de l'obstrucció del filtre de sortida.

En altres casos, el diagnòstic és força difícil i sense aparells especials (oscil·loscopi, voltímetre digital) no es podrà realitzar. Per tant, si el mal funcionament de la font d'alimentació no és causat pels quatre motius principals esmentats anteriorment, no hauríeu de fer reparacions a la llar, sinó que truqueu immediatament a un mestre per a la substitució o compreu una font d'alimentació nova.

Les avaries a la secció d'alta tensió són prou fàcils de detectar. Es diagnostiquen per un fusible cremat i una falta de tensió després. El tercer i quart cas es poden suposar si el fusible és bo, la tensió a l'entrada de la unitat de baixa tensió està present i la tensió d'entrada està absent.

És recomanable comprovar tots els detalls alhora. Si es cremen diversos elements electrònics, quan se substitueix un d'ells per un altre en servei, es pot tornar a cremar a causa d'un mal funcionament complex que no s'ha eliminat.

Després de substituir les peces, heu d'instal·lar un nou fusible i encendre la font d'alimentació. Com a regla general, després d'això, la font d'alimentació comença a funcionar.

Si el fusible no es crema i no hi ha tensió a la sortida de la font d'alimentació, la causa del mal funcionament és l'avaria dels díodes rectificadors de la part de baixa tensió, l'esgotament de l'inductor o la sortida de la condensadors electrolítics de la unitat rectificadora secundària.

El mal funcionament dels condensadors es diagnostica quan estan inflats o s'escapen líquids del seu cos. Els díodes s'han d'evaporar i comprovar amb un tester de la mateixa manera que es revisa la part d'alta tensió. La integritat de l'enrotllament de l'obturador la comprova un verificador. S'han de substituir totes les peces defectuoses.

Si no trobeu l'asfixia desitjada, alguns "artesans" rebobinen el cremat, agafant un cable de diàmetre adequat i determinant el nombre de voltes. Aquest treball és bastant minuciós i normalment només es realitza per a fonts d'alimentació úniques, és difícil trobar un anàleg per al qual.

Com ja s'ha esmentat, la majoria de fonts d'alimentació per a ordinadors i televisors moderns es construeixen segons un esquema típic. Es diferencien en la mida de les peces electròniques utilitzades i en la potència de sortida. Els procediments de diagnòstic i resolució de problemes d'aquests dispositius són idèntics.

Tanmateix, una reparació d'alta qualitat requereix una eina adequada, la gamma de la qual inclou:

• soldador (preferiblement amb potència regulable);
• soldadura, flux, alcohol o gasolina refinada (Galosha);
• dispositiu per eliminar la soldadura fosa (bomba desoldadora);
• Joc de tornavís;
• talladors laterals (pinces);
• multímetre domèstic (tester)
• pinces;
• Làmpada incandescent de 100,0 watts (utilitzada com a càrrega de llast).

En principi, els televisors senzills es poden reparar sense circuit, però, la principal dificultat per reparar alguns models és que el dispositiu d'alimentació genera tot el rang de voltatges, inclòs l'alta tensió que s'utilitza per escanejar el cinescopi. Les fonts d'alimentació dels ordinadors domèstics es fan segons el mateix tipus d'esquema. Considerem per separat la metodologia per determinar el mal funcionament i reparar el televisor i l'escriptori.