Riparazione alimentatori computer. Termistori Termistore nell'alimentatore di un computer

Le prestazioni di un personal computer (PC) dipendono non da ultimo dalla qualità dell'alimentatore (PSU). Se fallisce, il dispositivo non sarà in grado di accendersi, il che significa che l'alimentatore del computer dovrà essere sostituito o riparato. Che si tratti di un moderno computer da gioco o di un debole computer da ufficio, tutti gli alimentatori funzionano su un principio simile e la tecnica di risoluzione dei problemi è la stessa per loro.

Principio di funzionamento e componenti principali

Prima di iniziare a riparare un alimentatore, è necessario capire come funziona e conoscerne i componenti principali. È necessario eseguire la riparazione degli alimentatori con estrema attenzione e ricordarsi della sicurezza elettrica durante il lavoro. I componenti principali dell'alimentatore includono:

• filtro di ingresso (rete);
• ulteriore driver di segnale stabilizzato 5 volt;
• driver principale +3,3 V, +5 V, +12 V, nonché -5 V e -12 V;
• stabilizzatore di tensione di linea +3,3 volt;
• raddrizzatore ad alta frequenza;
• filtri di linea per la generazione di tensione;
• unità di controllo e protezione;
• blocco per presenza segnale PS_ON da computer;
• driver di tensione PW_OK.

Il filtro situato in ingresso viene utilizzato per soppressione delle interferenze, generato da BP in ​ circuito elettrico. Allo stesso tempo, svolge una funzione protettiva durante le modalità operative anomale dell'alimentatore: protezione da sovracorrente, protezione da sovratensioni.

Quando l'alimentatore è collegato a una rete a 220 volt, alla scheda madre viene fornito un segnale stabilizzato con un valore di 5 volt tramite un driver aggiuntivo. Il funzionamento del driver principale in questo momento è bloccato dal segnale PS_ON generato dalla scheda madre e pari a 3 volt.

Dopo aver premuto il pulsante di accensione del PC, il valore PS_ON diventa zero e avviare il convertitore principale. L'alimentatore inizia a produrre i segnali principali che vanno alla scheda del computer e ai circuiti di protezione. Se il livello di tensione viene superato in modo significativo, il circuito di protezione interrompe il funzionamento del driver principale.

Per avviare la scheda madre, dall'alimentatore viene fornita contemporaneamente una tensione di +3,3 volt e +5 volt per formare il livello PW_OK, il che significa il cibo è normale. Ogni colore del filo nell'alimentatore corrisponde a un diverso livello di tensione:

• nero, filo comune;
• bianco, -5 volt;
• blu, -12 volt;
• giallo, +12 volt;
• rosso, +5 volt;
• arancione, +3,3 volt;
• verde, segnale PS_ON;
• grigio, segnale PW_OK;
• viola, cibo in attesa.

L'alimentazione si basa sul principio modulazione dell'ampiezza dell'impulso(PWM). La tensione di rete convertita dal ponte a diodi viene fornita all'unità di potenza. Il suo valore è 300 volt. Il funzionamento dei transistor nell'unità di potenza è controllato da un chip controller PWM specializzato. Quando un segnale arriva al transistor, si apre e appare una corrente sull'avvolgimento primario del trasformatore di impulsi. A causa dell'induzione elettromagnetica, la tensione appare anche sull'avvolgimento secondario. Modificando la durata dell'impulso, viene regolato il tempo di apertura del transistor chiave e quindi l'entità del segnale.

Si avvia il controller incluso nel convertitore principale dal segnale di abilitazione scheda madre. La tensione entra nel trasformatore di potenza e dai suoi avvolgimenti secondari va ai restanti nodi della fonte di alimentazione, che formano la serie di tensioni necessarie.

Il controller PWM fornisce stabilizzazione della tensione di uscita utilizzandolo in un circuito di feedback. All'aumentare del livello del segnale sull'avvolgimento secondario, il circuito di retroazione riduce la tensione sul pin di controllo del microcircuito. In questo caso, il microcircuito aumenta la durata del segnale inviato all'interruttore a transistor.

Prima di procedere direttamente alla diagnosi dell'alimentatore del computer, è necessario assicurarsi che il problema risieda in esso. Il modo più semplice per farlo è connettersi conosciuto bene blocco al blocco del sistema. La risoluzione dei problemi relativi all'alimentazione del computer può essere eseguita utilizzando il seguente metodo:

1. Se l'alimentatore è danneggiato, dovresti provare a trovare un manuale per la sua riparazione, uno schema elettrico e dati sui guasti tipici.
2. Analizzare le condizioni in cui ha funzionato la fonte di alimentazione, se la rete elettrica funziona correttamente.
3. Usando i tuoi sensi, determina se c'è odore di parti ed elementi bruciati, se c'è stata una scintilla o un lampo e ascolta se si sentono suoni estranei.
4. Assumere un difetto ed evidenziare l'elemento difettoso. Questo è solitamente il processo più dispendioso in termini di tempo e scrupoloso. Questo processo è ancora più laborioso se non è presente un circuito elettrico, che è semplicemente necessario quando si ricercano guasti “fluttuanti”. Utilizzando strumenti di misura, tracciare il percorso del segnale di guasto fino all'elemento su cui è presente un segnale di lavoro. Di conseguenza, possiamo concludere che il segnale scompare sull'elemento precedente, che non funziona e richiede la sostituzione.
5. Dopo la riparazione, è necessario testare l'alimentatore con il massimo carico possibile.

Se decidi di riparare da solo l'alimentatore, prima di tutto viene rimosso dalla custodia dell'unità di sistema. Successivamente si svitano le viti di fissaggio e si rimuove l'involucro protettivo. Dopo averlo soffiato e ripulito dalla polvere, iniziano a studiarlo. Riparazione pratica L'alimentazione del computer può essere presentata passo dopo passo come segue:

1. Ispezione visuale. Con esso, viene prestata particolare attenzione alle aree annerite sulla scheda e sugli elementi e all'aspetto dei condensatori. La parte superiore dei condensatori dovrebbe essere piatta, il rigonfiamento indica la sua inutilizzabilità e non dovrebbero esserci perdite nella parte inferiore della base. Se è presente un pulsante di accensione, sarebbe una buona idea controllarlo.
2. Se l'ispezione non solleva sospetti, il passo successivo è testare i circuiti di ingresso e uscita per la presenza di un cortocircuito (cortocircuito). In presenza di un cortocircuito viene rilevato un elemento semiconduttore rotto nel circuito con il cortocircuito.
3. La tensione di rete viene misurata sul condensatore del raddrizzatore e il fusibile viene controllato. Se è presente una tensione di 300 V, procedere al passaggio successivo.
4. Se non c'è tensione, il fusibile brucia, il ponte a diodi e i transistor chiave vengono controllati per un cortocircuito. Resistori e termistore di protezione per circuito aperto.
5. Viene controllata la presenza della tensione di standby, stabilizzata a cinque volt. Le statistiche mostrano che quando un dispositivo di alimentazione non si accende, uno dei motivi più comuni è un malfunzionamento del circuito di alimentazione di riserva, anche se gli elementi di alimentazione funzionano.
6. Se sono presenti cinque volt stabilizzati viene verificata la presenza di PS_ON. Quando il valore è inferiore a quattro volt, si cerca la ragione del basso livello del segnale. Tipicamente, PS_ON è formato dalla tensione di standby attraverso un resistore pull-up con un valore nominale di 1 kOhm. Il circuito di supervisione viene innanzitutto controllato per verificare la conformità del circuito con i valori di capacità dei condensatori e dei valori dei resistori.

Se il motivo non viene trovato, viene controllato il controller PWM. Per fare ciò avrai bisogno di un alimentatore stabilizzato a 12 volt. A bordo la gamba del microcircuito è spenta, responsabile del ritardo (DTC), e l'alimentazione sorgente viene fornita alla gamba VCC. Un oscilloscopio ricerca la presenza di generazione del segnale ai terminali collegati ai collettori dei transistor e la presenza di una tensione di riferimento. Se non ci sono impulsi, viene controllato uno stadio intermedio, molto spesso assemblato su transistor bipolari a bassa potenza.

Difetti tipici ed elementi di controllo

Quando si ripristina l'alimentazione del PC, sarà necessario utilizzare vari tipi di dispositivi Prima di tutto, questo è un multimetro e preferibilmente un oscilloscopio. Utilizzando il tester è possibile misurare cortocircuiti o circuiti aperti di elementi radio sia passivi che attivi. Le prestazioni del microcircuito, se non vi sono segni visivi del suo guasto, vengono controllate utilizzando un oscilloscopio. Oltre all'attrezzatura di misurazione per riparare l'alimentatore del PC, avrai bisogno di: un saldatore, un aspiratore per saldatura, alcool detergente, cotone idrofilo, stagno e colofonia.

Se l'alimentazione del computer non si avvia, possibili malfunzionamenti possono essere presentati sotto forma di casi tipici:

1. Il fusibile del circuito primario si brucia. I diodi del ponte raddrizzatore sono rotti. Gli elementi filtranti separatori suonano in caso di cortocircuito: B1-B4, C1, C2, R1, R2. I varistori e il termistore TR1 sono rotti, le transizioni dei transistor di potenza e degli ausiliari Q1-Q4 sono cortocircuitate.
2. La tensione costante di cinque volt o tre volt è troppo bassa o troppo alta. Sono presenti malfunzionamenti nel funzionamento del circuito di stabilizzazione; vengono controllati i microcircuiti U1 e U2. Se non è possibile controllare il controller PWM, il microcircuito viene sostituito con uno identico o analogo.
3. Il livello del segnale di uscita è diverso dal livello operativo. Malfunzionamento nel circuito di feedback. La colpa è del chip PWM e degli elementi radio nel suo cablaggio; particolare attenzione viene prestata ai condensatori C e ai resistori a bassa potenza R.
4. Non c'è alcun segnale PW_OK. Viene verificata la presenza delle tensioni principali e del segnale PS_ON. Il supervisore responsabile del monitoraggio del segnale di uscita viene sostituito.
5. Non c'è segnale PS_ON. Il microcircuito del supervisore e gli elementi di cablaggio del suo circuito sono bruciati. Controllare sostituendo il microcircuito.
6. La ventola non gira. Misurare la tensione fornita, è di 12 volt. Suona il termistore THR2. Misurare la resistenza dei cavi della ventola per un cortocircuito. Effettuare la pulizia meccanica e lubrificare la sede sotto le pale del ventilatore.

Principi di misurazione dei radioelementi

L'alloggiamento dell'alimentatore è collegato al filo comune del circuito stampato. Viene misurata la parte di potenza dell'alimentatore rispetto al filo comune. Il limite sul multimetro è impostato su più di 300 volt. Nella parte secondaria è presente solo una tensione costante non superiore a 25 volt.

Il controllo dei resistori viene effettuato confrontando le letture del tester e le marcature applicate sul corpo della resistenza o indicate sullo schema. I diodi vengono controllati con un tester; se mostra resistenza zero in entrambe le direzioni, si conclude che è difettoso. Se è possibile controllare la caduta di tensione sul diodo nel dispositivo, non è necessario saldarlo, il valore è 0,5-0,7 volt.

I condensatori vengono controllati misurando la loro capacità e resistenza interna, che richiede un misuratore ESR specializzato. Durante la sostituzione, tenere presente che vengono utilizzati condensatori con bassa resistenza interna (ESR). Transistor chiamano per vedere se le giunzioni p-n funzionano correttamente o nel caso di quelli da campo, la possibilità di aprire e chiudere.

Controllo di un alimentatore riparato

Dopo che l'unità ATX è stata riparata, è importante accenderla correttamente per la prima volta. Allo stesso tempo, se non tutti i problemi sono stati risolti, i componenti riparati e nuovi del dispositivo potrebbero guastarsi.

L'alimentazione può essere avviata autonomamente, senza l'utilizzo di un computer. A tale scopo il contatto PS_ON viene ponticellato con il filo comune. Prima dell'accensione, al posto del fusibile viene saldata una lampadina da 60 W e il fusibile viene rimosso. Se la lampadina inizia a brillare intensamente quando viene accesa, significa che c'è un cortocircuito nell'unità. Se la lampada lampeggia e si spegne, è possibile dissaldarla e installare un fusibile.

La fase successiva del controllo dell'alimentazione avviene sotto carico. Innanzitutto, viene verificata la presenza della tensione di standby, per questo l'uscita viene caricata con un carico di circa due ampere. Se la stazione di servizio è in ordine, l'alimentazione viene attivata chiudendo PS_ON, dopodiché vengono effettuate le misurazioni dei livelli del segnale di uscita. Se hai un oscilloscopio puoi vedere l'ondulazione.

Riparazione alimentatori PC. Metodi generali e raccomandazioni per la riparazione di alimentatori per personal computer.

Molte persone credono che la riparazione degli alimentatori di personal computer (PC) possa essere affidata a uno specialista di riparazione di apparecchiature elettroniche alle prime armi che non ha esperienza in questo campo. Ma un moderno alimentatore (PC) è un dispositivo radioelettronico piuttosto complesso, la cui riparazione può essere effettuata solo conoscendo i principi della sua costruzione e funzionamento (e, ovviamente, avendo le capacità per trovare ed eliminare i difetti nel dispositivi radioelettronici).

La fonte di energia è un dispositivo radioelettronico piuttosto complesso, la cui riparazione può essere effettuata solo conoscendo i principi della sua costruzione e funzionamento (e, ovviamente, avendo le capacità per trovare ed eliminare i difetti nei dispositivi radioelettronici) . Durante la riparazione, si consiglia di utilizzare in modo completo tutti i metodi di risoluzione dei problemi disponibili. Bisogna ricordare che l'alimentatore switching non funziona senza carico, il collegamento alla rete deve avvenire solo tramite un trasformatore di isolamento, e ricordare che un autotrasformatore da laboratorio (LATR) non è un trasformatore di isolamento.

La pratica dimostra che tra tutti gli elementi dell'unità di sistema di un personal computer (PC), il maggior numero di guasti si verifica negli alimentatori. Il maggior numero di interruzioni dell'alimentazione è solitamente associato al "fattore umano", ovvero a guasti che includono un collegamento errato della tensione di alimentazione, il collegamento dell'unità alla rete con un interruttore della tensione di alimentazione impostato in modo errato (l'interruttore è impostato su 115 V e L'alimentazione viene attivata sulla rete 220 V e, di conseguenza, i condensatori del filtro a bassa frequenza esplodono, il termistore e il fusibile si bruciano). Pertanto, prima di accendere per la prima volta il generatore, prestare attenzione alla posizione dell'interruttore del tipo di alimentatore (si consiglia di adattare subito il dispositivo alla nostra rete, eliminando (mediante dissaldatura) tutti gli elementi che potrebbero portare alla possibilità della sorgente accesa in modo errato).

Qualsiasi riparazione inizia sempre con un'ispezione esterna preliminare molto attenta dell'oggetto da riparare. Nella maggior parte dei casi, ciò consente di riparare l'alimentatore anche in assenza di informazioni sufficienti. Durante l'ispezione è necessario prestare attenzione alla funzionalità dei fusibili e ad eventuali cambiamenti nell'aspetto degli elementi del circuito elettrico (colore del corpo dell'elemento, rigonfiamento del corpo, collegamenti rotti, ecc.). Quando si determina un elemento difettoso, è necessario prestare attenzione alla funzionalità di tutti gli elementi collegati a questo particolare circuito. Le riparazioni devono essere effettuate con apparecchi tecnicamente validi, utilizzando saldatori a bassa tensione alimentati tramite trasformatore di isolamento. Non è consigliabile effettuare riparazioni senza trasformatore di isolamento e carico. Per un alimentatore da 200 W, si consiglia di utilizzare un carico con una resistenza di 4,8 Ohm (50 W) per una fonte di alimentazione da +5 V e un carico di 14 Ohm (12 W) per una fonte di alimentazione da +12 V, come è possibile utilizzare un carico sufficiente di alimentazione tramite le lampadine per auto da 12 V con canale +12 V.

Durante l'accensione di prova del generatore (durante le riparazioni e dopo le riparazioni), si consiglia di accendere una lampada a incandescenza da 250 V/100 W invece del fusibile. Questa tecnica offre una reale possibilità di non bruciare i transistor di potenza del convertitore ad alta frequenza. Se la lampada si illumina debolmente quando si accende l'alimentazione, è possibile sostituire il fusibile e se la lampada si illumina in modo intenso, spegnere l'alimentazione e continuare con la risoluzione dei problemi.

Le manifestazioni di un guasto all'alimentatore che possono verificarsi quando l'alimentatore è difettoso possono essere ovvie o meno. Ad esempio, il computer non funziona affatto, quando si accende l'alimentazione compaiono fumo e odore, un fusibile sul quadro si brucia, ecc. Cause non ovvie del malfunzionamento: per determinare l'elemento difettoso, è necessaria un'ulteriore diagnostica del sistema, poiché non si manifestano chiaramente, ma nondimeno influiscono sulle prestazioni della fonte di alimentazione. Ad esempio, vediamo errori di sistema che non indicano un alimentatore difettoso:

Vari tipi di errori e blocchi all'accensione;

Errori di parità dei dati che si verificano casualmente e altri errori RAM;

Arresto simultaneo del disco rigido e della ventola, surriscaldamento del computer dovuto al guasto della ventola (dovuto all'assenza di +12 V);

- “shock” di corrente elettrica quando si tocca con la mano il case del computer o i connettori;

Piccole scariche statiche che interrompono il funzionamento della rete.

L'invio anticipato del segnale "Power is OK" (a causa di un malfunzionamento nel circuito che genera questo segnale) può portare alla distorsione della memoria CMOS (per i malfunzionamenti tipici più comuni direttamente correlati al malfunzionamento dell'alimentazione dell'unità di sistema del PC , vedere tabella 1). Si consiglia di controllare le tensioni in uscita con un multimetro digitale, che fornisce la necessaria precisione di misurazione.

Tabella 1.

Sequenza standard di azioni per riparare un alimentatore (PSU):

1) Quando spento, ispezionare attentamente la sorgente (prestare particolare attenzione alle condizioni di tutti i condensatori elettrolitici: non dovrebbero essere rigonfiati).

2) Controllare la funzionalità del fusibile e degli elementi del filtro di ingresso dell'alimentazione.

3) Verificare la presenza di cortocircuito o circuito aperto nei diodi del ponte raddrizzatore (questa operazione, come molte altre, può essere eseguita senza saldare i diodi dalla scheda). Negli altri casi è necessario assicurarsi che il circuito da testare non sia shuntato dagli avvolgimenti o dalla resistenza del trasformatore (in casi sospetti, l'elemento del circuito deve essere dissaldato e controllato separatamente).

4) Controllare la funzionalità dei circuiti di uscita: condensatori elettrolitici, filtri a bassa frequenza, diodi raddrizzatori e gruppi diodi.

5) Controllare i transistor di potenza del convertitore ad alta frequenza e i transistor della cascata di controllo. Assicurati di controllare i diodi di ritorno collegati in parallelo agli elettrodi collettore-emettitore dei transistor di potenza.

Queste azioni danno un risultato positivo rilevando solo le conseguenze dell'inoperabilità dell'intera unità, ma nella maggior parte dei casi la causa del malfunzionamento è molto più profonda. Ad esempio, un malfunzionamento dei transistor di potenza può essere una conseguenza di: un malfunzionamento dei circuiti di protezione e controllo, un malfunzionamento del circuito di retroazione, un malfunzionamento del convertitore PWM, un guasto dei circuiti RC di smorzamento o un guasto tra le spire in un trasformatore di potenza. Pertanto, se si riesce a trovare un elemento difettoso, è consigliabile eseguire tutte le fasi dei controlli sopra elencati (poiché il fusibile stesso non si brucia mai e un diodo rotto nel raddrizzatore di uscita causerà anche la "morte" dell'elemento i transistor di potenza del convertitore ad alta frequenza.

Controllo della funzionalità del controller PWM.

Il controller PWM è considerato il “cuore” degli alimentatori. Per molto tempo hanno utilizzato il chip TL494 e poi i suoi analoghi (MB3759, KA7500B ... KA3511, SG6105, ecc.). La funzionalità di un tale microcircuito, ad esempio TL494 (Fig. 1), può essere verificata senza accendere l'alimentazione. In questo caso il microcircuito deve essere alimentato da una fonte esterna con una tensione di +9V..+20V. La tensione viene fornita al pin 12 rispetto al pin. 7 preferibilmente attraverso un diodo raddrizzatore a bassa potenza. Tutte le misurazioni devono essere effettuate anche rispetto al perno. 7. Quando diamo alimentazione al microcircuito, controlliamo la tensione sul pin. 5. Dovrebbe essere +5 V (±5%) ed essere stabile quando cambia la tensione di alimentazione al pin. 12 entro +9V..+20V. Altrimenti, lo stabilizzatore di tensione interno del microcircuito è difettoso. Successivamente, utilizza un oscilloscopio per osservare la tensione sul pin. 5. Dovrebbe essere a forma di dente di sega con un'ampiezza di 3,2 V (Fig. 2). Se il segnale è assente o di forma diversa verificare l'integrità del condensatore e del resistore collegati al pin. 5 e perno. 6 rispettivamente. Se questi elementi sono in buone condizioni, il microcircuito deve essere sostituito. Successivamente, controlliamo la presenza di segnali di controllo all'uscita del microcircuito (pin 8 e pin 11). Devono corrispondere agli oscillogrammi mostrati in Fig. 6.2. L'assenza di questi segnali indica anche un malfunzionamento del microcircuito. Se i test vengono completati con successo, il microcircuito è considerato operativo.

Riso. 2

Controllo delle prestazioni del convertitore ad alta frequenza

Dopo che tutti gli elementi sono stati controllati e sostituiti con elementi riparabili, è possibile accendere l'alimentazione e verificare la presenza di tensione +310 V sui condensatori elettrolitici CI, C2 (Fig. 3). Questa tensione deve essere il risultato della somma delle due tensioni dei condensatori collegati in serie.

È possibile verificare la funzionalità del convertitore ad alta frequenza osservando la forma d'onda della tensione sul collettore del transistor Q2 (Fig. 3). In questo caso è necessario prestare la massima attenzione (l'alimentazione deve essere attivata tramite un trasformatore di isolamento). Il filo comune dell'oscilloscopio non deve essere collegato al filo comune dell'alimentatore. Le sonde dell'oscilloscopio sono collegate solo al transistor Q2, la sonda comune è collegata all'emettitore e la sonda del segnale è collegata al collettore. L'andamento della tensione deve corrispondere all'oscillogramma mostrato in Fig. 4.

Riso. 4. Oscillogramma sul transistor Q2

Il rifasatore può essere considerato come un dispositivo autonomo nell'alimentatore. Il test delle prestazioni può essere facilmente valutato dalla tensione di uscita del correttore. La presenza di una tensione di circa 400 V all'uscita del correttore ci consente di giudicarne la funzionalità. La deviazione della tensione di uscita dal valore specificato suggerisce ulteriori test delle prestazioni del dispositivo. Nella tabella La Figura 2 mostra i dati approssimativi della tensione sui singoli pin del microcircuito TDA16888 durante il normale funzionamento del correttore.

Tavolo 2.

* Il segnale PFC OUT ha forma impulsiva; nella tabella sono riportati i valori dell'ampiezza minima e massima del segnale impulsivo.

Inoltre, è anche possibile verificare il corretto funzionamento del correttore mediante la presenza di oscillogrammi della tensione di uscita sul pin PFC OUT del microcircuito, sul gate e sulla sorgente del transistor chiave sotto forma di una sequenza di impulsi. La sinusoide raddrizzata della tensione di rete può essere osservata sul pin IAC del PFC.

Controllo dello stabilizzatore regolabile (chip TL431).

Il chip TL431 è un diodo zener di precisione con tensione di stabilizzazione regolabile. Il simbolo del diodo Zener è mostrato in Fig. 5, ed il suo schema funzionale è in Fig. 6.

Di seguito sono riportati i principali parametri elettrici del diodo zener:

• tensione massima catodo-anodo (V^,) 37V;
• tensione minima di stabilizzazione (V ref = V ka) 2,5 V;
• corrente catodica massima (i ka) 150 mA.

Controllo degli optoaccoppiatori.

Per testare i fotoaccoppiatori, la tensione viene fornita alla parte di ingresso (emissione di luce) da una fonte di alimentazione esterna. In questo caso, la resistenza della transizione è controllata, di regola, dal collettore-emettitore nella parte ricevente. In un fotoaccoppiatore funzionante, la resistenza della giunzione collettore-emettitore è significativamente inferiore quando l'alimentazione è accesa (diverse centinaia di ohm) rispetto a quando è spenta. Una resistenza costante della giunzione collettore-emettitore indica un malfunzionamento del fotoaccoppiatore.

Controllo dei condensatori.

I condensatori difettosi possono essere rilevati durante un'ispezione esterna di un alimentatore difettoso. È necessario prestare attenzione alle crepe nell'alloggiamento, alle perdite di elettrolito, alla corrosione dei terminali e al riscaldamento dell'alloggiamento del condensatore durante il funzionamento. Un buon test sarebbe collegare un condensatore sicuramente funzionante in parallelo a quello da testare. L'assenza di tali informazioni indica la necessità di saldare il condensatore sospetto. Il dispositivo, acceso in modalità di misurazione della resistenza, è impostato sul limite superiore. Durante il test, viene verificata la capacità del condensatore di caricare e ricaricare i processi. È conveniente effettuare il controllo utilizzando uno strumento a puntatore. Durante il processo di ricarica, l'ago del dispositivo devia verso il segno zero e poi ritorna al suo stato originale (resistenza infinitamente alta). Maggiore è la capacità del condensatore, più lungo sarà il processo di carica. In un condensatore “che perde”, il processo di carica continua con il processo di scarica, cioè successivo processo di riduzione della resistenza. Il multimetro digitale emette un segnale acustico durante il test dei condensatori. Se non c'è segnale, il condensatore è difettoso.

Controllo dei termistori.

La resistenza dei termistori (termistori) cambia in modo significativo con la temperatura. Gli alimentatori, di norma, utilizzano termistori, la cui resistenza a temperatura normale è di pochi ohm, con un coefficiente di resistenza alla temperatura negativo, pertanto, quando riscaldato, la resistenza di un termistore funzionante dovrebbe diminuire. I termistori vengono controllati a temperature normali ed elevate. È possibile ottenere una temperatura maggiore riscaldando il corpo del termistore, ad esempio utilizzando un saldatore o una lampada.

Alimentazione del computer (PSU)è un dispositivo elettronico a impulsi indipendente progettato per convertire la tensione CA in una serie di tensioni CC (+3,3 / +5 / +12 e -12) per alimentare la scheda madre, la scheda video, il disco rigido e altre unità del computer.

Prima di iniziare a riparare l'alimentatore del computer, è necessario assicurarsi che sia difettoso, poiché l'impossibilità di avviare il computer potrebbe essere dovuta ad altri motivi.

Foto dell'aspetto di un classico alimentatore ATX per un computer fisso (desktop).

Dove si trova l'alimentatore nell'unità di sistema e come smontarlo

Per accedere all'alimentazione del computer, è necessario prima rimuovere la parete laterale sinistra dell'unità di sistema svitando due viti sulla parete posteriore sul lato dove si trovano i connettori.

Per rimuovere l'alimentatore dalla custodia dell'unità di sistema, è necessario svitare le quattro viti contrassegnate nella foto. Per condurre un'ispezione esterna dell'alimentatore, è sufficiente scollegare dalle unità del computer solo i cavi che interferiscono con l'installazione dell'alimentatore sul bordo del case dell'unità di sistema.

Dopo aver posizionato l'alimentatore nell'angolo dell'unità di sistema, è necessario svitare le quattro viti situate in alto, nella foto rosa. Spesso una o due viti sono nascoste sotto un adesivo e per trovare la vite è necessario staccarla o forarla con la punta di un cacciavite. Sono presenti anche adesivi sui lati che rendono difficile la rimozione del coperchio; devono essere tagliati lungo la linea di accoppiamento delle parti dell'alloggiamento dell'alimentatore.

Dopo aver rimosso il coperchio dell'alimentatore, assicurarsi di rimuovere tutta la polvere con un aspirapolvere. È uno dei motivi principali del guasto dei componenti radio, poiché coprendoli con uno spesso strato riduce il trasferimento di calore dalle parti, si surriscaldano e, lavorando in condizioni difficili, si guastano più velocemente.

Per un funzionamento affidabile del computer, è necessario rimuovere la polvere dall'unità di sistema e dall'alimentatore, nonché controllare il funzionamento dei dispositivi di raffreddamento almeno una volta all'anno.

Schema a blocchi dell'alimentatore di un computer ATX

Un alimentatore per computer è un dispositivo elettronico piuttosto complesso e la sua riparazione richiede una profonda conoscenza dell'ingegneria radio e la disponibilità di apparecchiature costose, ma, tuttavia, l'80% dei guasti può essere eliminato in modo indipendente, avendo le capacità di saldare, lavorando con un cacciavite e conoscere lo schema a blocchi del generatore.

Quasi tutti gli alimentatori per computer sono realizzati secondo lo schema a blocchi seguente. Nello schema ho mostrato solo i componenti elettronici che si guastano più spesso e che i non professionisti possono sostituire da soli. Quando ripari un alimentatore ATX, avrai sicuramente bisogno della codifica a colori dei fili che ne escono.

La tensione di alimentazione viene fornita tramite un cavo di alimentazione tramite un collegamento a innesto alla scheda di alimentazione. Il primo elemento di protezione è il fusibile Pr1, solitamente da 5 A. Ma a seconda della potenza della sorgente, potrebbe avere una potenza diversa. I condensatori C1-C4 e l'induttore L1 formano un filtro che serve a sopprimere il rumore di modo comune e differenziale che deriva dal funzionamento dell'alimentatore stesso e può provenire dalla rete.

I filtri di sovratensione assemblati secondo questo schema devono essere installati in tutti i prodotti in cui l'alimentazione viene effettuata senza trasformatore di alimentazione, in televisori, videoregistratori, stampanti, scanner, ecc. La massima efficienza del filtro è possibile solo quando collegato a un rete con un filo di terra. Sfortunatamente, gli alimentatori per computer cinesi economici spesso non hanno elementi filtranti.

Ecco un esempio: i condensatori non sono installati e al posto dell'induttore sono saldati i ponticelli. Se stai riparando un alimentatore e scopri che mancano degli elementi filtranti, è consigliabile installarli.

Ecco una foto di un alimentatore per computer di alta qualità, come puoi vedere, sulla scheda sono installati condensatori di filtro e un'induttanza di soppressione del rumore.

Per proteggere il circuito di alimentazione dai picchi di tensione, i modelli costosi installano varistori (Z1-Z3), raffigurati in blu sul lato destro. Il loro principio di funzionamento è semplice. Alla normale tensione di rete, la resistenza del varistore è molto elevata e non influisce sul funzionamento del circuito. Se la tensione nella rete aumenta al di sopra del livello consentito, la resistenza del varistore diminuisce bruscamente, il che porta alla rottura del fusibile e non al guasto di componenti elettronici costosi.

Per riparare un'unità guasta a causa di sovratensione, sarà sufficiente sostituire semplicemente il varistore e il fusibile. Se non hai un varistore a portata di mano, puoi farcela solo sostituendo il fusibile; il computer funzionerà normalmente. Ma alla prima occasione, per non correre rischi, è necessario installare un varistore nella scheda.

Alcuni modelli di alimentatori prevedono la possibilità di commutare per funzionare con una tensione di alimentazione di 115 V, in questo caso i contatti dell'interruttore SW1 devono essere chiusi;

Per una carica regolare dei condensatori elettrolitici C5-C6, collegati immediatamente dopo il ponte raddrizzatore VD1-VD4, a volte viene installato un termistore RT con TCR negativo. Allo stato freddo, la resistenza del termistore è di pochi ohm; quando la corrente lo attraversa, il termistore si riscalda e la sua resistenza diminuisce di 20-50 volte;

Per poter accendere il computer da remoto, l'alimentatore dispone di una fonte di alimentazione aggiuntiva indipendente a basso consumo che è sempre attiva, anche se il computer è spento, ma la spina elettrica non viene staccata dalla presa. Genera una tensione di +5 B_SB ed è costruito secondo il circuito di un oscillatore di blocco autooscillante del trasformatore su un singolo transistor, alimentato da una tensione raddrizzata dai diodi VD1-VD4. Questo è uno dei componenti più inaffidabili dell'alimentatore ed è difficile da riparare.

Le tensioni necessarie per il funzionamento della scheda madre e degli altri dispositivi dell'unità di sistema, quando escono dall'unità di generazione della tensione, vengono filtrate dalle interferenze mediante induttanze e condensatori elettrolitici e quindi fornite alle fonti di consumo tramite fili con connettori. Il dispositivo di raffreddamento, che raffredda l'alimentatore stesso, viene alimentato, nei modelli di alimentazione più vecchi, da una tensione di meno 12 V, in quelli moderni da una tensione di +12 V.

Riparazione alimentatore computer ATX

Attenzione! Per evitare danni al computer, lo sganciamento e il collegamento dei connettori dell'alimentatore e degli altri componenti all'interno dell'unità di sistema deve essere eseguito solo dopo aver scollegato completamente il computer dall'alimentazione (scollegare la spina dalla presa o spegnere l'interruttore nella posizione “ Pilota").

La prima cosa da fare è verificare la presenza di tensione nella presa e la funzionalità della prolunga di tipo "Pilota" tramite la luce del suo interruttore. Successivamente, è necessario verificare che il cavo di alimentazione del computer sia inserito saldamente nel "Pilot" e nell'unità di sistema e che l'interruttore (se presente) sulla parete posteriore dell'unità di sistema sia acceso.

Come trovare un guasto all'alimentatore premendo il pulsante "Start".

Se il computer viene alimentato, nel passaggio successivo è necessario guardare il dispositivo di raffreddamento dell'alimentatore (visibile dietro la griglia sulla parete posteriore dell'unità di sistema) e premere il pulsante "Start" del computer. Se le pale del raffreddatore si muovono anche di poco, significa che il filtro, il fusibile, il ponte di diodi e i condensatori sul lato sinistro dello schema a blocchi funzionano, così come l'alimentatore indipendente a bassa potenza +5 B_SB.

In alcuni modelli di alimentatore, il dispositivo di raffreddamento si trova sul lato piatto e per vederlo è necessario rimuovere la parete laterale sinistra dell'unità di sistema.

Girando di un piccolo angolo e fermando la girante del dispositivo di raffreddamento quando si preme il pulsante "Start" indica che le tensioni di uscita compaiono momentaneamente all'uscita dell'alimentatore, dopodiché viene attivata la protezione, arrestando il funzionamento dell'alimentatore. La protezione è configurata in modo tale che se il valore corrente di una delle tensioni di uscita supera una soglia specificata, tutte le tensioni vengono disattivate.

La causa di un sovraccarico è solitamente un cortocircuito nei circuiti a bassa tensione dell'alimentatore stesso o in una delle unità del computer. Un cortocircuito di solito si verifica quando si verifica un guasto nei dispositivi a semiconduttore o nell'isolamento dei condensatori.

Per determinare il nodo in cui si è verificato un cortocircuito, è necessario scollegare tutti i connettori di alimentazione dalle unità del computer, lasciando solo quelli collegati alla scheda madre. Quindi collegare il computer all'alimentazione e premere il pulsante "Start". Se il dispositivo di raffreddamento dell'alimentatore girava, significa che uno dei nodi disconnessi è difettoso. Per determinare il nodo difettoso, è necessario collegarli in serie all'alimentazione.

Se l'alimentatore collegato solo alla scheda madre non funziona, dovresti continuare con la risoluzione dei problemi e determinare quale di questi dispositivi è difettoso.

Controllo dell'alimentazione del computer
misurazione del valore di resistenza dei circuiti di uscita

Quando si ripara un alimentatore, alcuni tipi di malfunzionamento possono essere determinati misurando con un ohmmetro il valore della resistenza tra il filo nero comune GND e i restanti contatti dei connettori di uscita.

Prima di iniziare le misurazioni, l'alimentatore deve essere scollegato dall'alimentazione e tutti i suoi connettori devono essere scollegati dai componenti dell'unità di sistema. Il multimetro o il tester deve essere acceso in modalità di misurazione della resistenza e selezionare un limite di 200 Ohm. Collegare il filo comune del dispositivo al contatto del connettore a cui va il filo nero. L'estremità della seconda sonda tocca a sua volta i contatti, secondo la tabella.

La tabella mostra i dati generalizzati ottenuti come risultato della misurazione del valore di resistenza dei circuiti di uscita di 20 alimentatori utilizzabili di computer di diverse capacità, produttori e anni di produzione.

Per poter collegare un alimentatore per eseguire test senza carico, all'interno dell'unità su alcune uscite sono installate resistenze di carico, il cui valore dipende dalla potenza dell'alimentatore e dalla decisione del produttore. Pertanto, la resistenza misurata può variare in un ampio intervallo, ma non dovrebbe essere inferiore al valore consentito.

Se nel circuito non è installata una resistenza di carico, le letture dell'ohmmetro varieranno da un valore piccolo a infinito. Ciò è dovuto alla carica del condensatore elettrolitico del filtro dall'ohmmetro e indica che il condensatore funziona. Se si scambiano le sonde, si osserverà un'immagine simile. Se la resistenza è elevata e non cambia, il condensatore potrebbe essere rotto.

Una resistenza inferiore al valore consentito indica la presenza di un cortocircuito, che può essere causato da una rottura dell'isolamento in un condensatore elettrolitico o in un diodo raddrizzatore. Per determinare la parte difettosa, dovrai aprire l'alimentatore e dissaldare un'estremità dell'induttanza del filtro di questo circuito dal circuito. Successivamente, controlla la resistenza prima e dopo l'acceleratore. Se dopo di ciò, c'è un cortocircuito nel condensatore, nei fili, tra le tracce del circuito stampato e, se prima, il diodo raddrizzatore è rotto.

Risoluzione dei problemi dell'alimentatore mediante ispezione esterna

Inizialmente, dovresti ispezionare attentamente tutte le parti, prestando particolare attenzione all'integrità della geometria dei condensatori elettrolitici. Di norma, a causa delle severe condizioni di temperatura, i condensatori elettrolitici si guastano più spesso. Circa il 50% dei guasti all'alimentazione elettrica sono dovuti a condensatori difettosi. Spesso il rigonfiamento dei condensatori è una conseguenza delle scarse prestazioni del dispositivo di raffreddamento. I cuscinetti più freddi esauriscono la lubrificazione e la velocità diminuisce. L'efficienza di raffreddamento dei componenti dell'alimentatore diminuisce e questi si surriscaldano. Pertanto, al primo segno di malfunzionamento del dispositivo di raffreddamento dell'alimentatore, di solito appare un ulteriore rumore acustico, è necessario pulire il dispositivo di raffreddamento dalla polvere e lubrificarlo;

Se il corpo del condensatore è gonfio o sono visibili tracce di perdita di elettrolita, il guasto del condensatore è evidente e deve essere sostituito con uno riparabile. Il condensatore si gonfia in caso di guasto dell'isolamento. Ma succede che non ci sono segni esterni di guasto, ma il livello di ondulazione della tensione di uscita è maggiore. In questi casi il condensatore è difettoso a causa della mancanza di contatto tra il suo terminale e la piastra al suo interno, come si suol dire, il condensatore è rotto. È possibile controllare il circuito aperto del condensatore utilizzando qualsiasi tester in modalità di misurazione della resistenza. La tecnologia per testare i condensatori è presentata nell'articolo del sito web "Misurazione della resistenza".

Successivamente vengono ispezionati gli elementi rimanenti, il fusibile, i resistori e i dispositivi a semiconduttore. All'interno del fusibile, un sottile filo metallico dovrebbe correre lungo il centro, a volte con un ispessimento al centro. Se il filo non è visibile, molto probabilmente è bruciato. Per controllare con precisione il fusibile, è necessario testarlo con un ohmmetro. Se il fusibile è bruciato, deve essere sostituito con uno nuovo o riparato. Prima di effettuare una sostituzione, per verificare l'alimentazione, non è possibile saldare il fusibile bruciato dalla scheda, ma saldare ai suoi terminali un filo di rame del diametro di 0,18 mm. Se il cablaggio non si brucia quando si accende l'alimentazione alla rete, è opportuno sostituire il fusibile con uno funzionante.

Come verificare la funzionalità dell'alimentazione chiudendo i contatti PG e GND

Se la scheda madre può essere controllata solo collegandola ad un alimentatore sicuramente funzionante, l'alimentazione può essere controllata separatamente utilizzando un blocco di carico o avviata collegando tra loro i contatti +5 V PG e GND.

Dall'alimentatore alla scheda madre, le tensioni di alimentazione vengono fornite tramite un connettore a 20 o 24 pin e un connettore a 4 o 6 pin. Per affidabilità, i connettori sono dotati di fermi. Per rimuovere i connettori dalla scheda madre, è necessario premere contemporaneamente il fermo verso l'alto con il dito, applicando molta forza, oscillando da un lato all'altro ed estrarre la parte di accoppiamento.

Successivamente, è necessario cortocircuitare tra loro i due terminali del connettore rimosso dalla scheda madre, utilizzando un pezzo di filo o magari una graffetta metallica. I fili si trovano sul lato della chiusura. Nelle fotografie la posizione del ponticello è indicata in giallo.

Se il connettore ha 20 contatti 14 (filo verde, in alcuni alimentatori potrebbe essere grigio, POWER ON) e uscita 15 (filo nero, GND).

Se il connettore ha 24 contatti, quindi è necessario collegare l'uscita 16 (verde verde, in alcuni alimentatori il filo può essere grigio, POWER ON) e uscita 17 (filo GND nero).

Se la girante nel dispositivo di raffreddamento dell'alimentatore ruota, l'alimentatore ATX può essere considerato operativo e, pertanto, il motivo per cui il computer non funziona è in altre unità. Ma tale controllo non garantisce il funzionamento stabile del computer nel suo insieme, poiché le deviazioni nelle tensioni di uscita potrebbero essere maggiori di quelle consentite.

Controllo dell'alimentazione del computer
misurazione di tensioni e livelli di ondulazione

Dopo aver riparato l'alimentatore o in caso di funzionamento instabile del computer, per essere completamente sicuri che l'alimentatore funzioni correttamente, è necessario collegarlo al blocco di carico e misurare il livello delle tensioni di uscita e la gamma di ondulazione. La deviazione dei valori di tensione e degli intervalli di ondulazione all'uscita dell'alimentatore non deve superare i valori indicati nella tabella.

È possibile fare a meno del blocco del carico misurando la tensione e il livello di ondulazione direttamente sui terminali dei connettori di alimentazione di un computer in funzione.

Quando si misura la tensione con un multimetro, l'estremità “negativa” della sonda è collegata al filo nero (comune) e l'estremità “positiva” ai contatti del connettore richiesto.

Tensione +5 V SB (Stand-by), filo viola – produce un alimentatore indipendente a bassa potenza integrato nell'alimentatore, realizzato su un transistor ad effetto di campo e un trasformatore. Questa tensione garantisce il funzionamento del computer in modalità standby e serve solo per avviare l'alimentazione. Quando il computer è in funzione, la presenza o l'assenza della tensione +5 V SB non ha importanza. Grazie a +5 V SB, il computer può essere avviato premendo il pulsante “Start” sull'unità di sistema o in remoto, ad esempio, da un gruppo di continuità in caso di assenza prolungata della tensione di alimentazione a 220 V.

Tensione +5 V PG (Power Good) - appare sul filo grigio dell'alimentatore dopo 0,1-0,5 secondi se funziona correttamente dopo l'autotest e funge da segnale di abilitazione per il funzionamento della scheda madre.

Una tensione di meno 12 V (filo blu) è necessaria solo per alimentare l'interfaccia RS-232, che non è presente nei computer moderni. Pertanto gli alimentatori degli ultimi modelli potrebbero non avere questa tensione.

Come sostituire un fusibile nell'alimentatore di un computer

In genere, gli alimentatori dei computer sono dotati di un fusibile tubolare in vetro progettato per una corrente di protezione di 6,3 A. Per affidabilità e compattezza, il fusibile è saldato direttamente nel circuito stampato. A tale scopo vengono utilizzati fusibili speciali dotati di terminali per la sigillatura. Il fusibile è solitamente installato in posizione orizzontale accanto al limitatore di sovratensione ed è facile da individuare dal suo aspetto.

Ma a volte ci sono alimentatori in cui il fusibile è installato in posizione verticale e su di esso è inserito un tubo termoretraibile, come nella foto sopra. Di conseguenza, è difficile da rilevare. Ma l'iscrizione sul circuito stampato accanto al fusibile aiuta: F1: ecco come viene designato il fusibile sui circuiti elettrici. Accanto al fusibile può essere indicata anche la corrente per la quale è dimensionato; sulla scheda presentata è indicata una corrente di 6,3 A.

Durante la riparazione dell'alimentatore e il controllo del fusibile installato verticalmente utilizzando un multimetro, si è scoperto che era rotto. Dopo aver dissaldato il fusibile e rimosso la guaina termoretraibile, è diventato evidente che era bruciato. L'interno del tubo di vetro era completamente ricoperto da uno strato nero di filo bruciato.

I fusibili con conduttori sono rari, ma possono essere sostituiti con successo con normali fusibili da 6,3 ampere saldando pezzi unipolari di filo di rame con un diametro di 0,5-0,7 mm alle estremità delle coppe.

Non resta che saldare il fusibile preparato sul circuito stampato dell'alimentatore e verificarne la funzionalità.

Se, all'accensione, il fusibile si brucia nuovamente, significa che si è verificato un guasto di altri elementi radio, solitamente una rottura delle transizioni nei transistor chiave. La riparazione di un alimentatore con un guasto di questo tipo richiede qualifiche elevate e non è economicamente fattibile. La sostituzione di un fusibile progettato per una corrente di protezione superiore a 6,3 A non porterà a un risultato positivo. Il fusibile continuerà a bruciare.

Ricerca di condensatori elettrolitici difettosi nell'alimentatore

Molto spesso, a causa del rigonfiamento degli alloggiamenti dei condensatori elettrolitici, si verifica un guasto all'alimentazione e, di conseguenza, un funzionamento instabile del computer nel suo insieme. Per proteggerli dalle esplosioni, vengono praticate delle tacche all'estremità dei condensatori elettrolitici. Quando la pressione all'interno del condensatore aumenta, l'alloggiamento si gonfia o si rompe in corrispondenza della tacca e da questo segno è facile trovare un condensatore guasto. Il motivo principale del guasto dei condensatori è il loro surriscaldamento dovuto a un malfunzionamento del dispositivo di raffreddamento o al superamento della tensione consentita.

Dalla foto si vede che il condensatore sul lato sinistro ha l'estremità piatta, mentre l'estremità di destra è rigonfia, con tracce di fuoriuscita di elettrolita. Questo condensatore è guasto e deve essere sostituito. Nell'alimentatore, i condensatori elettrolitici sul bus di alimentazione +5 V di solito si guastano, poiché sono installati con un piccolo margine di tensione, solo 6,3 V. Ho riscontrato casi in cui tutti i condensatori nell'alimentatore sul circuito +5 V erano gonfio.

Quando si sostituiscono i condensatori su un circuito di alimentazione a 5 V, consiglio di installare condensatori progettati per una tensione di almeno 10 V. Maggiore è la tensione per cui è progettato il condensatore, meglio è, l'importante è che le dimensioni si adattino al posizione di installazione. Se un condensatore con una tensione più elevata non è adatto a causa delle sue dimensioni, è possibile installare un condensatore con una capacità inferiore, ma progettato per una tensione più elevata. Tuttavia, la capacità dei condensatori installati in fabbrica ha una riserva maggiore e tale sostituzione non peggiorerà le prestazioni dell'alimentatore e del computer nel suo insieme.

Non ha senso sostituire i condensatori elettrolitici nell'alimentatore se sono tutti gonfiati. Ciò significa che il circuito di stabilizzazione della tensione di uscita è guasto e ai condensatori è stata applicata una tensione superiore al valore consentito. Un tale alimentatore può essere riparato solo con formazione professionale e strumenti di misurazione, ma tali riparazioni non sono economicamente fattibili.

La cosa principale quando si ripara un alimentatore è non dimenticare che i condensatori elettrolitici hanno polarità. Sul lato terminale negativo del corpo del condensatore è presente una marcatura sotto forma di un'ampia striscia verticale chiara, come mostrato nella foto sopra. Sul circuito stampato, il foro per il terminale negativo del condensatore si trova nell'area di marcatura del semicerchio bianco (nero), oppure il foro per il terminale positivo è indicato con un segno "+".

Controllo dello starter di stabilizzazione del gruppo BP ATX

Se improvvisamente senti odore di bruciato dall'unità di sistema del computer, uno dei motivi potrebbe essere il surriscaldamento dell'induttanza di stabilizzazione del gruppo nell'alimentatore o un avvolgimento bruciato di uno dei dispositivi di raffreddamento. Il computer di solito continua a funzionare normalmente. Se, dopo aver aperto l'unità di sistema e averla ispezionata, tutti i dispositivi di raffreddamento ruotano, l'acceleratore è difettoso. Il computer deve essere spento immediatamente e riparato.

La foto mostra un alimentatore per computer con il coperchio rimosso, al centro del quale è possibile vedere l'induttore, ricoperto di isolante verde, bruciato sopra. Quando ho collegato questo alimentatore al carico e gli ho applicato la tensione di alimentazione, dopo un paio di minuti è uscito un sottile flusso di fumo dall'induttore. Il controllo ha dimostrato che tutte le tensioni di uscita entro la tolleranza e l'intervallo di ondulazione non superano il valore consentito.

La corrente di tutte le tensioni che alimentano il computer passa attraverso l'induttore ed è ovvio che si è verificata una violazione dell'isolamento dei fili degli avvolgimenti a seguito della quale essi sono cortocircuitati tra loro.

Gli avvolgimenti possono essere riavvolti sullo stesso nucleo, ma a causa del forte riscaldamento il magnetodielettrico del nucleo potrebbe perdere il suo fattore di qualità di conseguenza, a causa delle elevate correnti di Foucault, si riscalderà anche con avvolgimenti intatti; Pertanto, consiglio di installare un nuovo acceleratore. Se non esiste un analogo, è necessario contare i giri degli avvolgimenti, avvolgendoli sull'induttore bruciato e avvolgendoli con un filo isolato della stessa sezione trasversale su un nuovo nucleo. In questo caso è necessario rispettare la direzione degli avvolgimenti.

Controllo degli altri elementi dell'alimentatore

Resistenze e condensatori semplici non devono presentare annerimenti o depositi. Gli involucri dei dispositivi a semiconduttore devono essere integri, senza scheggiature o crepe. Quando si effettuano riparazioni da soli, è consigliabile sostituire solo gli elementi mostrati nello schema a blocchi. Se la vernice sul resistore si è scurita o il transistor è andato in pezzi, non ha senso cambiarli, poiché molto probabilmente questa è una conseguenza del guasto di altri elementi che non possono essere rilevati senza strumenti. Un corpo del resistore oscurato non è sempre indice di un malfunzionamento. È del tutto possibile che solo la vernice si sia scurita, ma la resistenza del resistore è normale.

Spesso in vari alimentatori si pone il compito di limitare il picco di corrente di avviamento all'accensione. Le ragioni possono essere diverse: rapida usura dei contatti o degli interruttori dei relè, durata ridotta dei condensatori di filtro, ecc. Recentemente ho avuto un problema simile. Utilizzo un buon alimentatore per server nel mio computer, ma a causa della mancata implementazione della sezione standby, si surriscalda gravemente quando l'alimentazione principale viene spenta. A causa di questo problema ho dovuto riparare già due volte la scheda di standby e cambiare alcuni degli elettroliti che si trovano accanto ad essa. La soluzione era semplice: spegnere l'alimentazione dalla presa. Ma presentava una serie di svantaggi: all'accensione, si verificava un forte aumento di corrente attraverso il condensatore ad alta tensione, che poteva danneggiarlo, inoltre, dopo 2 settimane la spina di alimentazione dell'unità iniziò a bruciarsi. Si è deciso di realizzare un limitatore di corrente di spunto. Parallelamente a questo compito, ho avuto un compito simile per potenti amplificatori audio. I problemi negli amplificatori sono gli stessi: bruciatura dei contatti dell'interruttore, aumento di corrente attraverso i diodi del ponte e gli elettroliti del filtro. Su Internet è possibile trovare numerosi circuiti limitatori di corrente. Ma per un compito specifico, possono presentare una serie di svantaggi: la necessità di ricalcolare gli elementi del circuito per la corrente richiesta; per consumatori potenti: selezione di elementi di potenza che forniscono i parametri necessari per la potenza allocata calcolata. Inoltre, a volte è necessario fornire una corrente di avviamento minima al dispositivo collegato, il che aumenta la complessità di tale circuito. Per risolvere questo problema esiste una soluzione semplice e affidabile: i termistori.

Fig.1 Termistore

Un termistore è un resistore a semiconduttore la cui resistenza cambia bruscamente quando riscaldato. Per i nostri scopi, abbiamo bisogno di termistori con un coefficiente di temperatura negativo: termistori NTC. Quando la corrente scorre attraverso il termistore NTC, questo si riscalda e la sua resistenza diminuisce.

Fig.2 Termistore TKS

Siamo interessati ai seguenti parametri del termistore:

Resistenza a 25˚C

Corrente continua massima

Entrambi i parametri sono nella documentazione per termistori specifici. Utilizzando il primo parametro, possiamo determinare la corrente minima che passerà attraverso la resistenza di carico quando la colleghiamo tramite un termistore. Il secondo parametro è determinato dalla massima dissipazione di potenza del termistore e la potenza del carico deve essere tale che la corrente media attraverso il termistore non superi questo valore. Per un funzionamento affidabile del termistore, è necessario assumere il valore di questa corrente inferiore al 20% del parametro specificato nella documentazione. Sembrerebbe che sarebbe più semplice selezionare il termistore giusto e assemblare il dispositivo. Ma devi considerare alcuni punti:

1. Il termistore impiega molto tempo per raffreddarsi. Se si spegne il dispositivo e lo si riaccende immediatamente, il termistore avrà una bassa resistenza e non svolgerà la sua funzione protettiva.
2. Non è possibile collegare i termistori in parallelo per aumentare la corrente: a causa della diversità dei parametri, la corrente che li attraversa varierà notevolmente. Ma è del tutto possibile collegare in serie il numero richiesto di termistori.
3. Durante il funzionamento, il termistore diventa molto caldo. Anche gli elementi accanto si riscaldano.
4. La corrente massima a regime attraverso il termistore dovrebbe essere limitata dalla sua potenza massima. Questa opzione è specificata nella documentazione. Ma se il termistore viene utilizzato per limitare brevi picchi di corrente (ad esempio, quando l'alimentatore viene inizialmente acceso e il condensatore del filtro si sta caricando), la corrente impulsiva potrebbe essere maggiore. Quindi la scelta del termistore è limitata dalla sua massima potenza di impulso.

L'energia di un condensatore carico è determinata dalla formula:

E = (C*Vpicco²)/2

dove E è l'energia in joule, C è la capacità del condensatore di filtro, Vpeak è la tensione massima alla quale verrà caricato il condensatore di filtro (per le nostre reti si può assumere il valore 250V*√2 = 353V).

Se la documentazione indica la potenza massima dell'impulso, in base a questo parametro è possibile selezionare un termistore. Ma, di regola, questo parametro non è specificato. Quindi la capacità massima che può essere caricata in sicurezza con un termistore può essere stimata dalle tabelle già calcolate per i termistori delle serie standard.

Ho preso una tabella con i parametri dei termistori NTC di Joyin. La tabella mostra:

Rnom- resistenza nominale del termistore alla temperatura di 25°C

Imax- corrente massima attraverso il termistore (corrente massima a regime)

Smax- capacità massima nel circuito di prova che si scarica sul termistore senza danneggiarlo (tensione di prova 350v)

Puoi vedere come si svolge il test a pagina sette.

Qualche parola sul parametro Smax– dalla documentazione risulta che nel circuito di prova il condensatore viene scaricato attraverso un termistore e una resistenza limitatrice, che rilascia ulteriore energia. Pertanto, la capacità massima sicura che un termistore può caricare senza tale resistenza sarà inferiore. Ho cercato informazioni in forum tematici stranieri e ho esaminato i circuiti tipici con limitatori sotto forma di termistori, per i quali vengono forniti i dati. Sulla base di queste informazioni, puoi prendere il coefficiente per Smax in uno schema reale 0,65, per il quale moltiplicare i dati della tabella.

Tabella dei parametri dei termistori NTC di Joyin

Collegando in serie diversi termistori NTC identici, riduciamo i requisiti per la massima energia di impulso di ciascuno di essi.

Lasciate che vi faccia un esempio. Ad esempio, dobbiamo selezionare un termistore per accendere l'alimentazione del computer. Il consumo energetico massimo del computer è di 700 watt. Vogliamo limitare la corrente di avviamento a 2-2,5 A. L'alimentatore contiene un condensatore di filtro da 470 µF.

Calcoliamo il valore della corrente effettiva:

I = 700 W/220 V = 3,18 A

Come ho scritto sopra, per un funzionamento affidabile del termistore, selezioneremo dalla documentazione la corrente massima a regime, che è maggiore del 20% rispetto a questo valore.

Imax = 3,8 A

Calcoliamo la resistenza del termistore richiesta per una corrente di avviamento di 2,5 A

R = (220 V*√2)/2,5 A = 124 Ohm

Dalla tabella troviamo i termistori richiesti. 6 termistori JNR15S200L collegati in serie soddisfano le nostre esigenze Imax, resistenza generale. La capacità massima che potranno caricare sarà di 680 µF * 6 * 0,65 = 2652 µF, che è anche più di quella di cui abbiamo bisogno. Naturalmente, con una diminuzione Vpicco, vengono ridotti anche i requisiti per la massima potenza di impulso del termistore. La nostra dipendenza è dal quadrato della tensione.

E l'ultima domanda sulla scelta dei termistori. Cosa succede se abbiamo selezionato i termistori necessari per la massima potenza di impulso, ma non sono adatti a noi? Imax(il carico costante è troppo alto per loro) o non abbiamo bisogno di una fonte di riscaldamento costante nel dispositivo stesso? Per fare ciò, utilizzeremo una soluzione semplice: aggiungeremo un altro interruttore al circuito in parallelo con il termistore, che accenderemo dopo aver caricato il condensatore. Questo è quello che ho fatto con il mio limitatore. Nel mio caso, i parametri sono i seguenti: il consumo energetico massimo del computer è di 400 W, la limitazione della corrente di avviamento è di 3,5 A, il condensatore di filtro è di 470 uF. Ho preso 6 pezzi di termistori 15d11 (15 ohm). Il diagramma è mostrato di seguito.

Riso. 3 Circuito limitatore

Spiegazioni per il diagramma. SA1 scollega il filo di fase. Il LED VD2 serve per indicare il funzionamento del limitatore. Il condensatore C1 attenua le increspature e il LED non sfarfalla alla frequenza di rete. Se non ne hai bisogno, rimuovi C1, VD6, VD1 dal circuito e collega semplicemente il LED e il diodo in parallelo allo stesso modo degli elementi VD4, VD5. Per indicare il processo di carica del condensatore, il LED VD4 è collegato in parallelo ai termistori. Nel mio caso, quando si carica il condensatore dell'alimentatore del computer, l'intero processo richiede meno di un secondo. Quindi, raccogliamo.

Fig.4 Kit di montaggio

Ho assemblato l'indicatore di alimentazione direttamente nel coperchio dell'interruttore, buttando via una lampada a incandescenza cinese, che non sarebbe durata a lungo.

Riso. 5 Indicatore di alimentazione

Fig.6 Blocco termistore

Riso. 7 Limitatore assemblato

Questo avrebbe potuto essere completato se tutti i termistori non si fossero guastati dopo una settimana di lavoro. Sembrava così.

Riso. 8 Guasto dei termistori NTC

Nonostante il margine per il valore di capacità consentito fosse molto ampio: 330 µF * 6 * 0,65 = 1287 µF.

Ho acquistato i termistori da una nota azienda, con valori diversi, tutti difettosi. Produttore sconosciuto. O i cinesi versano termistori di diametro inferiore in custodie di grandi dimensioni, oppure la qualità dei materiali è molto scarsa. Di conseguenza, ho acquistato un diametro ancora più piccolo: SCK 152 8 mm. La stessa Cina, ma già griffata. Secondo la nostra tabella, la capacità consentita è 100 µF * 6 * 0,65 = 390 µF, che è anche leggermente inferiore al necessario. Tuttavia, tutto funziona alla grande.

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Per cominciare, definiamo questo tipo di componenti radio come termistori (o, come vengono anche chiamati, termistori).

Sono un elemento semiconduttore la cui resistenza cambia a seconda della temperatura.

Questa dipendenza potrebbe essere:

1. Dritto(più alta è la temperatura, maggiore è la resistenza) - questo è un tipo PTC (dall'inglese Positive Temperature Coefficient, cioè coefficiente di temperatura positivo/positivo). Un nome alternativo è "positori".
2. Inversione(la resistenza aumenta al diminuire della temperatura e viceversa) - questo è il tipo NTC (dall'inglese Negative Temperature Coefficient, cioè coefficiente di temperatura negativo/negativo).

I termistori sono spesso suddivisi in base agli intervalli di temperatura operativa:

• Bassa temperatura (sotto i 170 K);
• Temperatura media (170-510 K);
• Alta temperatura (oltre 510 K).

La designazione del termistore è mostrata nella figura seguente.

Riso. 1. Designazione del termistore

Termistori negli alimentatori

Quasi tutti gli alimentatori a commutazione e i raddrizzatori con filtri condensatori presentano uno svantaggio significativo. Quando l'alimentazione è accesa, il condensatore del filtro è scarico e richiede tempo per caricarsi. È durante questo periodo di tempo che si verifica un aumento di corrente, che può superare più volte i parametri operativi (in alcuni casi anche decine di volte).

Riso. 2. Picco di corrente

Ciò significa che è distruttivo per molti elementi circuitali sia all'interno dell'alimentatore che per i circuiti collegati.

Esistono molte soluzioni diverse per limitare la corrente di picco, ma tutte presentano alcuni vantaggi e svantaggi.

Il modo più semplice per gestire tali impulsi di corrente è includere nel circuito un termistore NTC a media temperatura (con dipendenza inversa).

Principio di protezione del circuito con termistori NTC

A riposo (con l'alimentazione spenta), il termistore è a temperatura ambiente e ha un'elevata resistenza.

Al momento dell'accensione, l'impulso di corrente viene spento dall'elevata resistenza del termistore NTC “freddo”. Durante l'ulteriore esposizione alla corrente, il termistore si riscalda ed entra in una modalità operativa in cui ha una bassa resistenza, il che significa che non avrà praticamente alcun effetto sul funzionamento dell'intero circuito di alimentazione.

Svantaggi di tale protezione

Questo tipo di protezione contro le sovratensioni presenta evidenti svantaggi:

1. Se l'alimentazione viene accesa/spenta più volte di seguito, il termistore non avrà il tempo di raffreddarsi e non sarà in grado di svolgere la sua funzione protettiva.
2. Molte persone percepiscono i termistori come normali resistenze e quindi, alla ricerca di un maggiore flusso di corrente, sono collegati in parallelo. Questo non può essere permesso. Il riscaldamento potrebbe non essere uniforme, a seguito del quale è possibile ottenere lo stesso aumento di corrente nel circuito di alimentazione o addirittura il guasto dei termistori stessi.
3. I termistori diventano molto caldi durante il funzionamento; è necessario prestare particolare attenzione quando vengono posizionati all'interno di alloggiamenti chiusi.
4. Uno dei maggiori problemi è la corretta selezione di un elemento in base ai parametri forniti. La soluzione ottimale sarebbe quella di includere il termistore nell'alimentatore con cui è compatibile in termini di caratteristiche, anziché spostarlo su un'unità esterna (in modo che non venga utilizzato con dispositivi incompatibili).

Procedura di selezione

In determinate condizioni, dobbiamo conoscere le seguenti caratteristiche del circuito:

1. La resistenza nominale del termistore (può essere ricavata dal grafico del datasheet o da eventuali tabelle) è alla temperatura di 25°C.
2. Corrente stazionaria (questo è il valore massimo della corrente al momento dello “spunto”).
3. Capacità massima del filtro dell'alimentatore alla tensione di picco.

Consideriamo la tensione di picco pari a 350 V (ovvero possibili 250 V moltiplicati per la radice di 2).

Ora calcoliamo la corrente.

Ad esempio, la potenza dell'alimentatore è di circa 400 W e il filtro contiene un condensatore da 450 μF.

I = 400 W / 220 V = 1,82 A.

Tenendo conto di un margine del 20%, otteniamo 1,82 · 1,2 = 2,16 A. Questo è il nostro valore massimo.

La resistenza del termistore viene calcolata in base alla corrente che intendiamo limitare.

Lascia che siano le 2 A.

Così

R = (220 V √2) / 2 A = 156 Ohm

Ora non resta che selezionare un termistore, che ad una temperatura di 25 gradi. ha una resistenza di 156 Ohm (se ne possono prendere diversi collegati in serie, poi la loro resistenza si somma), può sopportare 1,82 A (al momento dell'impulso) ed è compatibile con un condensatore da 450 µF.

Soprattutto per quei casi in cui è necessaria una soluzione semplice, efficace e standard ai problemi legati agli sbalzi di corrente durante l'alimentazione di un PC.

Il diagramma stesso assomiglia a questo.

Riso. 3. Schema di protezione esterna dell'alimentazione del computer

È progettato per collegare un alimentatore con una potenza di circa 800 W.

La vista finale assemblata dell'unità potrebbe assomigliare a questa.

Riso. 4. Vista finale dell'unità assemblata

E assemblato in questo modo.

Riso. 5. Risultato finale

Data di pubblicazione: 12.03.2018

Le opinioni dei lettori

• Maksim Lapchenko / 23.06.2019 - 20:22
  Buon pomeriggio. È possibile acquistare un dispositivo del genere?