Греются транзисторы в импульсном блоке питания
В этой статье, я немного расскажу об основах ремонта компьютерных, импульсных блоков питания стандарта ATX. Это одна из первых моих статей, я написал её примерно 5 лет назад, по этому прошу строго не судить.
Меры предосторожности.
Ремонт импульсных БП, довольно опасное занятие, особенно если неисправность касается горячей части БП. Поэтому делаем всё вдумчиво и аккуратно, без спешки, с соблюдением техники безопасности.
Силовые конденсаторы могут длительное время держать заряд, поэтому не стоит прикасаться к ним голыми руками сразу после отключения питания. Ни в коем случае не стоит прикасаться к плате или радиаторам при подключенном к сети блоке питания.
Для того чтобы избежать фейерверка и сохранить ещё живые элементы следует впаять 100 ватную лампочку вместо предохранителя. Если при включении БП в сеть лампа вспыхивает и гаснет – все нормально, а если при включении лампа зажигается и не гаснет – где-то короткое замыкание.
Проверять блок питания после выполненного ремонта следует вдали от легко воспламеняющихся материалов.
Паяльник, припой, флюс. Рекомендуется паяльная станция с регулировкой мощности или пара паяльников разной мощности. Мощный паяльник понадобиться для выпаивания транзисторов и диодных сборок, которые находятся на радиаторах, а так же трансформаторов и дросселей. Паяльником меньшей мощности паяется разная мелочевка.
Отсос для припоя и (или) оплетка. Служат для удаления припоя.
Отвертка
Бокорезы. Используются для удаления пластиковых хомутов, которыми стянуты провода.
Мультиметр
Пинцет
Лампочка на 100Вт
Очищенный бензин или спирт. Используется для очистки платы от следов пайки.
Устройство БП.
Немного о том, что мы увидим, вскрыв блок питания.
Внутреннее изображение блока питания системы ATX
A – диодный мост, служит для преобразования переменного тока в постоянный
B – силовые конденсаторы, служат для сглаживания входного напряжения
Между B и C – радиатор, на котором расположены силовые ключи
C – импульсный трансформатор, служит для формирования необходимых номиналов напряжения, а также для гальванической развязки
между C и D – радиатор, на котором размещены выпрямительные диоды выходных напряжений
D – дроссель групповой стабилизации (ДГС), служит для сглаживания помех на выходе
E – выходные, фильтрующие, конденсаторы, служат для сглаживания помех на выходе
Распиновка разъема 24 pin и измерение напряжений.
Знание контактов на разъеме ATX нам понадобится для диагностики БП. Прежде чем приступать к ремонту следует проверить напряжение дежурного питания, на рисунке этот контакт отмечен синим цветом +5V SB, обычно это фиолетовый провод. Если дежурка в порядке, то следует проверить наличие сигнала POWER GOOD (+5V), на рисунке этот контакт помечен серым цветом, PW-OK. Power good появляется только после включения БП. Для запуска БП замыкаем зеленый и черный провод, как на картинке. Если PG присутствует, то, скорее всего блок питания уже запустился и следует проверить остальные напряжения. Обратите внимание, что выходные напряжения будут отличаться в зависимости от нагрузки. Так, что если увидите на желтом проводе 13 вольт, не стоит беспокоиться, вполне вероятно, что под нагрузкой они стабилизируются до штатных 12 вольт.
Если у вас проблема в горячей части и требуется измерить там напряжения, то все измерения надо проводить от общей земли, это минус диодного моста или силовых конденсаторов.
Первое, что следует сделать, вскрыть блок питания и произвести визуальный осмотр.
Если БП пыльный вычищаем его. Проверяем, крутится ли вентилятор, если он стоит, то это, скорее всего и является причиной выхода из строя БП. В таком случае следует смотреть на диодные сборки и ДГС. Они наиболее склонны к выходу из строя из- за перегрева.
Далее осматриваем БП на предмет сгоревших элементов, потемневшего от температуры текстолита, вспученных конденсаторов, обугленной изоляции ДГС, оборванных дорожек и проводов.
Перед вскрытием блока питания можно попробовать включить БП, чтобы наверняка определиться с диагнозом. Правильно поставленный диагноз – половина лечения.
БП не запускается, отсутствует напряжение дежурного питания
БП не запускается, но дежурное напряжение присутствует. Нет сигнала PG.
БП уходит в защиту,
БП работает, но воняет.
Завышены или занижены выходные напряжения
Предохранитель.
31 окт 2010
01:24 am — Отчего греется электроника источников питания.
Электроника греется из-за экономии на микросхемах и драйверах ключей.
Может ещё из-за экономии на транзисторе + дросселе/трансформаторе и/или конденсаторах.
Я это пишу, что бы объяснить энергосберегающие сказки придумываемые журналистами и продавцами электроники продажи всякой электрической хуйни.
Экономия на микросхемах.
Это самый частый вид экономии в БП низкой мощности.
Микросхемы для импульсных блоков питания имеют избыточные возможности. Они предусматривают всевозможные аварийные режимы и свойства ключевых элементов. Чего в устройствах на одних дискретных компонентах добиться сложно.
Поэтому в источниках питания без спец. микросхем транзисторы, чаще всего, переключаются под действием положительной обратной связи и на оба ключа последовательно включённых ключа в двухпульсных схемах подаются отпирающие и запирающие импульсы одновременно.
Это приводит к нагреву этих ключей из-за сквозных токов, ибо мгновенно закрыться ключи не могут.
Дополнительный нагрев придаёт свойство большинства типов электронных ключей: мгновенно открываться, но закрываться с задержкой — в результате одно плечо уже проводит ток, а другое ещё не перестало.
В ИИП с управляющей микросхемой сквозных токов не может быть: предусматривают паузу между закрытием одного плеча и открытием другого и нет положительной обратной связи с выхода трансформатора:)
Кстати, часто использование микросхем не приводит к сокращению компонентов или изменению веса. Поэтому это бывает сложно определить, если нельзя вскрыть корпус:(
Для сравнения.
Схема типового инвертора обратного хода с микросхемой TOP222 в транзисторном корпусе ТО220 из журнала радио.
Здесь 12 компонентов самого инвертора без входного выпрямителя и вторичных цепей.
Схема китайской зарядки с инвертором обратного хода на транзисторе 13001.
Здесь 15 компонентов самого инвертора без входного выпрямителя и вторичных цепей. Схемы очень похожи: основное отличие в полярности подключения обмотки обратной связи:)
Драйвер ключей — это усилитель сигнала управления ключами. Он обеспечивает достаточную мощность сигнала управления.
Его можно было включить в предыдущий пункт, но драйвер ключей, реализуют обоими способами.
Если он отсутствует или плохой, то время переключения растянется, биполярные транзисторы могут не открыться, а сквозь полевые транзисторы может даже пойти сквозной ток — пауза между включениями полевых транзисторов не поможет, будут открываться от отпирающих импульсов на противоположном плече:)
Тем более высоковольтные и мощные электронные ключи имеют плохие входные характеристики по сравнению со слаботочными и низковольтными: у биполярных транзисторов коэфиент передачи тока базы низкий (5-10, когда у низковольтных и слаботочных несколько сотен), а у полевых большая ёмкость затвора (несколько нанофрад, когда у сигнальных десятки и сотни пикофарад) и ещё сопротивление источника сигнала должно быть меньше нескольких десятков Ом для предотвращения сквозных токов (в низковольтных устройствах, сквозных токов из-за эффекта открытия верхнего плеча при открытии нижнего не бывает).
БП можно сделать двухпульсным (с 2 или 4 электронными ключами) или обратноходовым с одним электронным ключом. Если используются двухпульсная схема, то трансформатор не накапливает энергию, а передаёт её во вторичную обмотку, поэтому его габариты сравнительно маленькие, но зато надо два ключа и сложная схема управления.
А можно сделать обратноходовой преобразователь с одним ключом, простой схемой управления и большим трансформатором — трансформатор в этой схеме накапливает энергию в открытом состоянии ключа и отдаёт её во вторичную обмотку при закрытом ключе.
Поэтому трансформатор должен быть способен накопить достаточную энергию для работы нагрузки. Если он будет маленьким, то в его сердечнике будет большие потери из-за насыщения.
Часто экономят на транзисторе и трансформаторе: используют схему с маленьким трансформатором и одним транзистором (обратноходовой преобразователь). Если бы они сэкономили на транзисторе, но поставили большой трансформатор, то бы не грелось, но возможно, даже дороже вышло:) Такой экономией занимаются китайские производители зарядок к мобильным телефонам.
Если конденсаторы входного фильтра будут иметь маленькую электрическую ёмкость, то через них пойдёт большой пульсирующий ток, который будет их нагревать. Этим занимаются почти все производители энергосберегающих ламп. На их конденсаторах напряжение пульсирует с 310 В до 70 В:)
Причин тому может быть больше, чем деталей в этом блоке питания.
Основная причина — транзистор не закрывается при достижении критического тока через обмотку импульсного трансформатора, или имеется межвитковое замыкание в трансформаторе, и ток изначально, порогово, сверхкритический. Реже — КЗ в цепях вторичных обмоток (обычно цепи запирания транзистора успевают среагировать на такое явление, т. е БП тупо пытается, но не может запуститься, и периодически "цвикает", но транз остаётся целым) .
Однако, это — общая причина. Конкретная же неисправность может мало того, что сидеть где угодно, так ещё и схемотехника (прямоходовые, обратноходовые, полумостовые, мостовые, с автогенерацией, с принудительным запуском, и т. д и т. п, СОСТАВ импульсных источников питания могут быть абсолютно разный.
И этого ещё мало.. . Поиск неисправностей в ИИП (импульсных источниках питания) осложнён кучей обратных связей. Если не работает одна — не работает весь ИП.
Или же — незапирается транзистор :
-его параметры стали хуже и.. .
-схема управления не запирает
Отправить ответ