Міністерство освіти і науки України
Технічний коледж Національного університету «ЛП»
ТО ЕОМ
Звіт
З лабораторної роботи №14
Визначення та усунення несправностей
компютерних блоків живлення АТХ
/ /
Ролі блоку живлення мало приділяється уваги, проте від якості його роботи залежить робота всіх компонентів ПК. Щоб зрозуміти, як впливає робота блоку живлення на функціонування комп'ютера в цілому, розглянемо спочатку, з чого складаюся це серце ПК. Сучасний блок живлення комп'ютера - це досить складний багатокаскадний пристрій, у якому стабілізована напруга виробляється після ряду перетворень. Конструктивно блок живлення складається з фільтру імпульсних перешкод, випрямляча, автогенератора, трансформатора, що знижує напругу мережі 220 В до потрібного рівня, вторинного випрямляча й стабілізатора. Уся ця конструкція, покликана виконувати досить прості, на перший погляд, функції: блок живлення повинен виробляти стабілізовані напруги потрібного номіналу і забезпечувати надійний захист елементів ПК від напруги мережі 220В.
Вироблення стабілізованої напруги пов'язані з фільтрацією різного роду перешкод, що є присутніми в електромережі. Цю функцію і виконує фільтр імпульсних перешкод.
Після фільтра у ланцюзі знаходиться напівпровідниковий випрямляч, і перетворює, поступаючий на нього змінний струм у постійний, а точніше пульсуючий, струм одної полярності, що змінюється по силі.
Безпосередня напруга, яка буде надалі знижуватися трансформатором, виробляється автогенератором.
Цей елемент блоку живлення генерує електричні коливання, що підтримуються в результаті подачі частини змінної напруги з виходу автогенератора на його вхід (по ланцюгу зворотного зв'язку).
/
Частота генерованих електричних коливань задається таким чином, щоб надалі після перетворень на випрямлячі і стабілізаторі одержати напругу найбільш близьку до постійної.
Як видно, кожен елемент блоку живлення генерує електричні коливання визначеної частоти, що можуть бути перешкодами для навколишніх елементів.
Зокрема, автогенератор при неякісному виконанні цілком може служити джерелом перешкод, що впливають на роботу всього блоку.
Крім цього стабілізатор блоку живлення в даний час виконується винятково за імпульсною схемою. Його вихідну напругу важко назвати постійною. Швидше за все, це змінна у заданих межах, близька до номінального значення, напруга, також є джерелом імпульсних перешкод.
Усі ці перешкоди, згенеровані працюючими елементами блока живлення, при підключенні в електромережу здатні погіршувати роботу інших підключених електроприладів. Тому фільтр імпульсних перешкод відфільтровує як вхідні ззовні, так і згенеровані перешкоди.
Очевидно, що від якості виготовлення елементів блоку живлення і їхньої взаємодії залежить робота пристрою в цілому. Як же оцінити роботу блоку живлення і його вплив на функціонування комп'ютера?
Природно, найпростіше, що можна зробити для оцінки роботи блоку живлення, це вивчити параметри його вихідної напруги в різних режимах роботи. Якщо вимірювана тестером напруга не відповідає номінальному значенню, то це говорить про несправність блоку - такий пристрій необхідно ремонтувати.
Напруга на виході пристрою може періодично змінюватися у визначених межах (хоча це і не обов'язково), і причиною тому є особливості функціонування імпульсних блоків живлення. Характер зміни напруги, тобто його форму, можна легко спостерігати на осцилографі. Звичайно, якщо пристрій і не підключений до навантаження, крива напруги не виходить за рамки допустимого.
У такий спосіб можна визначити тільки явно неякісний блок, що, показуючи погані характеристики на "холостому" ходу, при навантаженні буде видавати напругу, далеку від потрібної.
При оцінці характеру кривої на осцилографі слід також звернути увагу на різкі сплески напруги в моменти зміни. Істотні сплески свідчать про недостатньо добре продумані при розробці блоку режими роботи його елементів.
Характеристики кривої напруги працюючого без навантаження блоку малоінформативні. Набагато більше значення в оцінці якості пристрою має зміна форми вихідної напруги при підключенні до блоку визначеного навантаження.
Якщо при різних сталих навантаженнях пульсації на виході блоку живлення майже не змінюються по величині, то такий пристрій можна вважати дуже якісним. Але так буває не завжди.
При визначених навантаженнях (тобто при визначеній конкретній конфігурації комп'ютера), погано налагоджені режими роботи елементів блоку живлення можуть привести до самозбудження окремих каскадів, що приводить до різкої зміни форми вихідної напруги.
Така форма напруги живлення - той самий випадок, коли комп'ютер працює нестабільно при цілком справних деталях. Нестійкість виявляється в тому, що комп'ютер іноді "висне".
Оскільки причин зависання комп'ютера, узагалі кажучи, може бути досить багато, та далеко не завжди справжня причина пов'язується з неякісно виготовленим блоком живлення.
Оскільки комп'ютер постійно працює в різних режимах, то змінюється і споживання енергії, а отже, і навантаження на блок живлення. Тому важливою виявляється реакція блоку на зміну навантаження, аналогічно тому, як це відбувається в реальних умовах роботи пристрою. Імітувати ці умови можна різними способами.
У найпростішому випадку можна запустити на комп'ютері програму CheckIt у режимі тестування жорсткого диска. У цьому режимі відбувається періодичне переміщення головок вздовж поверхні жорсткого диска. Хоча всі блоки живлення в тій чи інший мірі чутливі до цієї зміни навантаження, в основному зміни напруги невеликі, і збої у роботі комп'ютера під час роботи з жорстким диском малоймовірні.
Набагато більші перепади напруги можуть виникнути, наприклад, при виході комп'ютера зі сплячого режиму, коли після деякої бездіяльності починають активізуватися диски.
Причини поганих характеристик роботи блоку живлення можуть ховатися не тільки в неправильному підборі конструктивних елементів блоку, але і, як це не дивно звучить, у відсутності в ньому якихось необхідний деталей. А це, виявляється, зустрічається досить часто, і в більшості випадків не по безпам'ятності збиральника. Одним з найбільш популярних відсутніх елементів виявляється фільтр імпульсних перешкод, що покликаний боротися з перешкодами, що поступають на комп'ютер від приладів, підключених до електромережі.
Використовуваний в таких конденсаторах діелектрик - це хімічна сполука, яка з часом втрачає свої властивості, що може з часом призвести до пробою самого конденсатора і як наслідок, подачі високої напруги на низьковольтні кола живлення, що у свою чергу може призвести до виходу з ладу різних компонентів комп'ютера.
Прискорити цей процес, може довга робота при високій температурі, наприклад, літом у спеку, а його наслідки виявляться пізніше - в вересні, або навіть у жовтні. Слід періодично проводити огляд блока живлення зсередини, детально оглядаючи конденсатори. Ознаками їх несправності є, як правило, зовнішні дефекти, як показано на фото.
При модернізації користувачі мало звертають увагу на блок живлення, модернізуючи процесор, материнську плату та іншу "начинку". Проте при виході з ладу блока живлення може "згоріти" дорожчий компонент. Аналогічно і при виборі нового корпусу з блоком живлення слід враховувати ким він виготовлений.
В більшості випадків китайські виробники поступаються іншим азіатським країнам, причому не лише у питанні з конденсаторами, а також імпульсні фільтри в них відсутні.
Щодо нагнітаючого вентилятора - то краще зразу після покупки розібрати його і змазати графітною змазкою, яку можна виготовити, самостійно додавши до простого машинного масла частинки графіту, дрібно струганого олівця. Але найкращий порадник в даній ситуації ціна й виробник, а це міжнародні стандарти: TUV, FCC, VL, CSA, CE, CB, VDE,FTZ, DEMKO.
Крім забезпечення комп'ютера необхідною напругою, блок живлення також зобов'язаний оберігати ПК від надто високої напруги електромережі (220 В).
За правилами, для такого з'єднання повинен використовуватись спеціальний болт певних розмірів, до якого гайкою з пружинною шайбою пригвинчується клема заземлення. На жаль, іноді замість цього використовується звичайний саморіз, що без усяких шайб закручується в, корпус блоку. Це легко кидається в очі, якщо зняти кришку блока живлення.
У питанні електробезпеки немаловажним є і те, як виконується саме захисне заземлення. Тут потрібно звернути увагу на кілька моментів: не можна використовувати як заземлення батерею опалення чи подібні предмети, а також нульовий провід. Це допоможе вберегти комп'ютер від непотрібних неприємностей.
Отже, від якості блоку живлення залежить не тільки працездатність комп'ютера, але і безпека його користувачів. І про це необхідно пам'ятати завжди: як при виборі блоку живлення, так і при його ремонті.
/
Рисунок 2. - Взаємозв’язки блоку живлення з іншими компонентами системи
При виявленні проблем, пов'язаних з електроживленням, варто пам'ятати, що крім явнихз'єднань із блоком живлення, які показані на рисунку, живлячі напруги через системну платуподаються і на інші компоненти.Доних належать: (1) всі плати додаткових адаптерів (їхнєживлення здійснюється через з'єднувачі розширювальних гнізд) і (2) клавіатура (її живленняздійснюється через з'єднувач клавіатури). Проблеми в блоці живлення можуть призвести допояви симптомів несправностей у всіх згаданих компонентах, а наявність проблем у кожному ізцих компонентів може вплинути на функціонування блоку живлення.
Перевірка повністю нефункціонуючої системиПовністю нефункціонуюча система вимагає застосування особливого підходу. Уповністю нефункціонуючій системі відсутні будь-які симптоми, які допомогли б почати процеслокалізації несправності. Крім того, у такій системі неможливо використовувати програмні або
які-небудь інші системні засоби, що допомагають у локалізації проблем.Нижче описується стандартний метод виявлення несправностей у повністюнефункціонуючому устаткуванні, побудованому на базі мікропроцесорів. Першим кроком повиявленню несправностей у будь-якій повністю нефункціонуючій системі є її візуальний огляд.Переконаєтеся у відсутності будь-яких неповністю вставлених плат, що відійшли з роз’ємів
кабелів або сторонніх об'єктів усередині системного блоку.Якщо індикатори на лицьовій панелі світяться, а вентилятор блоку живлення працює, аленіякі інші системні дії не виконуються,однією з найбільш імовірних причин виникненняподібної проблеми варто вважати блок живлення.Світіння індикаторів і робота вентилятора вказують на те, що живляча напруга подаєтьсяв систему і що, принаймні, частина блоку живлення працює. Згадані симптоми можутьвикликатися наступними ймовірними причинами:
- Частина блоку живлення відмовила або перевантажена. Одна або кілька базових напруг,
що виробляються блоком живлення, відсутні, у той час як інші - присутні.
- Один з основних компонентів системної плати несправний, що не дозволяє їй працюватинавіть при подачі напруг живлення в систему. Несправний конденсатор у ланцюзі вхідноїнапруги системної плати може повністю заблокувати її функціонування.Перевірте блок живлення, замінивши його свідомо справним блоком. Якщо блокживлення не є причиною відмови системи, можливо, що один з інших компонентів
перевантажує блок живлення. Необхідно з'ясувати, який компонент викликає відмову.Принципи виміру напруг всередині блоку.Зверніть увагу, що на корпус БЖ земля із плати подається через провідники біля отворів длякріпильних гвинтів. Для виміру напруг у високовольтній («гарячій») частині блоку (на силових
транзисторах, у вартівні) потрібен загальний провідник - це мінус діодного мосту і вхіднихконденсаторів. Щодо цього провідника все і вимірюється тільки в гарячій частині, демаксимальна напруга - 300 вольт. Виміри бажано проводити однією рукою. У низьковольтній(«холодній») частині БЖ усе простіше, максимальна напруга не перевищує 25 вольт. Уконтрольні точки для зручності можна впаяти провідник, особливо зручно припаяти провідникна землю.
Перевірка резисторів.
Якщо номінал (кольорові смужки) ще читаються - замінюємо на нові з відхиленням не гіршеоригіналу (для більшості - 5%, для низькоомних у ланцюгах датчика токи можуть бути і 0.25%).Якщо ж покриття з маркуванням потемніло або обсипалося від перегріву - вимірюємо опірмультиметром. Якщо опір дорівнює нулю або нескінченності - найімовірніше резисторнесправний і для визначення його номіналу буде потрібно принципова схема блока живленняабо вивчення типових схем включення.
Перевірка діодів.
Якщо мультиметр має режим виміру спадання напруги на діоді - можна перевіряти, невипаюючи. Падіння повинно бути від 0,02 до 0,7 В. Якщо падіння - нуль або біля того (до0,005) - випаюємо і перевіряємо діоди. Якщо ті ж показники - діод пробитий. Якщо ж прилад немає такої функції, встановіть прилад на вимір опору (звичайно межа в 20 кОм). Тоді в прямомунапрямку справний діод буде мати опір порядку одного - двох кілоом, а звичайний кремнієвий -порядку трьох - шести. У зворотному напрямку опір дорівнює нескінченності