Ремонт імпульсного джерела живлення
Сучасні блоки живлення відомі як "імпульсні блоки живлення регулятора". У більшості комутаційних джерел вхід змінного струму 110 вольт спочатку виправляється двома діодами і фільтрується парою конденсаторів. Це створює два джерела високої напруги; один позитивний, а інший негативний. Потім пара транзисторів використовується для перемикання цих джерел високої напруги через первинну обмотку трансформатора. Ця дія перемикання відбувається дуже швидко. Типова швидкість перемикання становить близько 40 000 циклів в секунду або 40 кГц. Для управління транзисторами зазвичай використовується інтегральна схема. Цей ІС не тільки контролює швидкість, з якою транзистори перемикаються, але також контролює кількість часу, протягом якого кожен транзистор отримує напругу. Вихідна напруга джерела живлення визначається часом "включення" транзисторів. Якщо транзистори триматимуть протягом більш тривалого періоду часу, вихідна напруга джерела живлення зросте, тоді як коротший раз знизить вихідну напругу. Це відоме як "широтно-імпульсна модуляція".
Легенда інтер’єру джерела живлення ATX:
А - мостовий випрямляч
B - вхідні конденсатори фільтра
між B і C - радіатор високовольтних транзисторів
С - трансформатор
між C і D - радіатор низьковольтних, сильних струмів випрямлячів
D - вихідна котушка фільтра
E - вихідні конденсатори фільтра
Потім вихід трансформатора (який зараз є змінним струмом) випрямляється спеціальними високошвидкісними діодами, щоб повернути його назад на постійний струм. Однак цей вихід не є постійним струмом і вимагає великої фільтрації для усунення високочастотного "шуму", який генерується швидкою дією перемикання транзисторів. Фільтрування здійснюється за допомогою комбінації котушок (також відомих як "дроселі") та конденсаторів.
Вихідна напруга джерела живлення регулюється подачею частини вихідних сигналів назад до інтегральної схеми, яка управляє комутаційними транзисторами. Якщо вихідна напруга занадто низька, ІС дозволяє транзисторам залишатися під напругою протягом більш тривалого періоду часу, підвищуючи напругу. Зависока вихідна напруга сигналізує про те, що мікросхема зменшує транзистори, знижуючи вихідну напругу.
Збої в електроживленні
Я виявив, що існує лише невелика кількість компонентів, які не спрацьовують при перемиканні джерел живлення регулятора. Найпоширеніша несправність - це самі комутаційні транзистори. Транзистори мають коротке замикання, через що через трансформатор потрапляє величезна кількість струму, що вимикає запобіжник.
Несправність транзистора часто викликана поганими конденсаторами. Надзвичайно часто можна зустріти конденсатори вихідного фільтра, які набрякли або протікають. Будь-який конденсатор, який здається несправним, слід замінити. Щоб запобігти повторному виникненню цієї загальної несправності, конденсатори вихідного фільтра слід замінити спеціальними конденсаторами "низького ESR" (еквівалентний серійний опір). Ці конденсатори спеціально розроблені для роботи з жорсткістю фільтрації в комутаційному джерелі живлення. Більшість виробників джерел живлення не встановлюють конденсатори з низьким значенням ESR як оригінальне обладнання, оскільки вони дещо дорожчі за звичайні конденсатори. Однак цілком варто витратити гроші, щоб використовувати їх як замінні компоненти, оскільки вони значно продовжать термін служби джерела живлення в полі. Коли я працюю над джерелом живлення, я замінюю всі конденсатори вихідного фільтра на низькі значення ESR, незалежно від того, здаються вони хорошими чи поганими. Оскільки дзвінок у службу коштує набагато дорожче, ніж конденсатори, це розумна справа.
Відмова діодів - ще одна поширена проблема. У комутаційному живленні є досить багато діодів, і вихід з ладу будь-якого з них призведе до вигорання запобіжника або відключення. Найбільш поширеними несправностями діодів є коротке замикання вихідних випрямлячів +12 вольт або -5 вольт. Несправність цих діодів не перегорить запобіжник. Запас просто виявляє коротке замикання і відключається. Деякі з цих несправностей можуть бути викликані використанням виходів +12 або -5 вольт для живлення монетних дверних світильників. Вихід -5 вольт не захищений від перенапруги у всіх джерелах живлення. Замкнуте гніздо лампи може продути діод, витягнувши занадто багато струму з джерела живлення. Діоди +12 вольт можуть перегоріти, якщо ненавмисно замість ламп 12 вольт використовувати 6 вольт лампочок. Високовольтні вхідні діоди також можуть замикатися. Це часто супроводжується короткочасними комутаційними транзисторами і спрацьовує запобіжник.
Випробування та ремонт
Всі випробування проводяться з вимкненим живленням. Почніть з випробування пари комутуючих транзисторів. Вони будуть встановлені на радіаторі, який допоможе їм працювати прохолодніше. Перевірте їх за допомогою омметра або цифрового мультиметра, встановленого на діапазон тестування діодів. Перевірте кожен транзистор на короткий проміжок між випромінювачем і колектором. Замініть усі транзистори, які вам здаються поганими. Хоча деякі технічні працівники стверджують, що вам слід замінити їх обох, навіть якщо тільки один поганий, я не визнав цього необхідним.
До речі, ці транзистори завжди будуть здаватися тестовими на коротке замикання між базою та емітером при тестуванні "в ланцюзі". Я взагалі не турбуюся тестуванням переходу базового випромінювача транзисторів. Коли комутаційні транзистори виходять з ладу, вони завжди замикаються між емітером і колектором. Якщо ви сумніваєтеся, витягніть транзистори з ланцюга, щоб перевірити їх. Якщо транзистори закорочені, запобіжник перегорів. Обов’язково протестуйте також високовольтні діоди. Високовольтні діоди зазвичай є частиною мостового випрямляча, хоча вони можуть бути окремими діодами.
Далі перевірити вихідні випрямлячі. Існує три пари діодів для тестування. Одна пара призначена для вихідної напруги -5 вольт. Це буде досить мало; приблизно такого ж розміру, як і всюдисущий 1N4004, з яким ми всі знайомі. Діоди +12 вольт зазвичай дещо більші. Два вихідних діоди +5 вольт розміщені разом у "подвійному діоді", що дуже нагадує транзистор. Як і комутаційні транзистори, цей діодний пакет встановлений на радіаторі. На ньому, як правило, будуть надруковані схематичні символи діодів. Цей діод зазвичай не перевіряє належним чином в ланцюзі. Тестування можна спростити, розпаявши його за допомогою «припою присоски», замість того, щоб повністю видалити з друкованої плати. Я бачив дуже мало несправностей вихідних діодів +5 вольт. Всі діоди повинні бути замінені на високошвидкісні діоди, інакше джерело живлення буде створювати надмірний шум.
Виконайте ці випробування, замінивши всі вихідні конденсатори на низькі коэффициенты ESR і запустивши блок живлення. Запас слід перевірити під навантаженням. Використовуйте резистор потужністю 50 Вт на 1 Ом або еквівалент як "фіктивне навантаження", з'єднаний між вихідною напругою +5 вольт і землею (DC COM). Це призведе до 5 ампер від джерела живлення, що достатньо для тестових цілей. Якщо живлення все ще не працює, інтегральна схема може бути поганою. Перевірте мікросхему, витягнувши її з друкованої плати та встановивши в джерело живлення, яке, на вашу думку, добре. У мене є запасний блок живлення з розеткою, який я використовую виключно для тестування інтегральних схем. Практично у всіх витратних матеріалах використовується одна і та ж ІС; тип 494. Еквівалентними інтегральними схемами є: TL494CN, uA494, uPC494C, IR3MO2 та MB3759. Безрецептурною заміною для них є ECG1729.
Отримання замінних компонентів
Одним з головних аргументів викидання поганих джерел живлення в смітник було те, що вартість змінних компонентів майже дорівнює вартості нового джерела живлення. Це просто неправда. Комутаційні транзистори доступні приблизно за $ 90 за кожен.
Здебільшого ви можете зрозуміти, що конденсатор поганий, просто подивившись на його верхню поверхню. Якщо він опуклий вгорі, це погано, і його слід негайно замінити. Іноді конденсатори, які виглядають добре, теж можуть бути поганими, і для їх ідентифікації вам потрібно буде використовувати ESR-вимірювач. Конденсатори, які ви хочете замовити, виготовлені компанією Nichicon. Замовляйте 3300 мікрофарад при 16 вольт (номер деталі UVX1C332M) та 1000 мікрофарад при 25 вольт (номер деталі UVX1E102M.) Вони будуть придатні як заміна вихідних фільтруючих конденсаторів практично у всіх марках та моделях джерел живлення. Пам'ятайте, ви завжди можете замінити конденсатор більш високої напруги при заміні конденсаторів фільтра. Е.Г. Конденсатор потужністю 1000 мікрофарад, 16 вольт можна замінити на 1000 мікрофарад, 25 вольт.