Принципы работы блоков питания.
Введение.
В конце XX века уже невозможно было представить себе жизнь без компьютера. Компьютер прочно вошел в нашу жизнь, став главным помощником человека. На сегодняшний день в мире существует множество компьютеров различных фирм, различных групп сложности, назначения и поколений.
Не секрет, что основными критериями выбора при покупке компьютера являются возможность бесперебойной, стабильной работы и производительность. Для увеличения стабильности компьютерных систем разработчиками были придуманы различные методы защиты информации с помощью систем резервного копирования и зеркалирования, а так же горячей замены аппаратных модулей, таких как блоки питания и жесткие диски.
Следовательно, блок питания является неотъемлемой частью компьютера. Основная задача источника питания – преобразование напряжения в сети в напряжение, используемое устройствами компьютера. Хороший блок питания подавляет шумы, имеет конденсатор большой емкости, который предохраняет от краткосрочных выбросов электроэнергии и их провалов.
Блок питания располагается внутри системного блока, с выходом на заднюю панель, где имеется разъем для подключения сетевого провода (на устаревших блоках), а в современных моделях обычно присутствует клавиша включения/отключения блока питания.
Современный блок питания представляет собой импульсный блок, а не силовой. Импульсный блок содержит в себе больше электроники и имеет свои достоинства и недостатки. К достоинствам следует отнести небольшой вес и возможность непрерывного питания при падении напряжения. К недостаткам – наличие не очень продолжительного срока службы по сравнению с силовыми блоками из-за присутствия электроники.
Целью данной курсовой работы является:
1. Анализ работы блоков питания,
2. Правильное нахождение и устранение в них повреждений,
3. Рассмотрение основных аспектов периодического технического осмотра источников питания.
В соответствии ставятся следующие задачи:
1. Описать принципы работы блоков питания,
2. Сформулировать основные характеристики блоков питания,
3. Описать основы проведения технического осмотра блоков питания.
Следует отметить, что тема данного курсового проекта «Техническое обслуживание блока питания» весьма актуальна, поскольку при повреждении источника питания из строя выходит весь компьютер, и, кроме того, это опасно для человека, так как он может получить электрический разряд, дотронувшись до корпуса.
Принципы работы блоков питания.
Назначение блоков питания.
Главное назначение блоков питания – преобразование электрической энергии, поступающей из сети переменного тока, в энергию, пригодную для питания узлов компьютера.
Блок питания преобразует сетевое переменное напряжение 220 В, 50 Гц (120 В, 60 Гц) в постоянные напряжения +5 и +12 В, а в некоторых системах и в +3,3 В. Как правило, для питания цифровых схем (системной платы, плат адаптеров и дисковых накопителей) используется напряжение +3,3 или +5 В, а для двигателей (дисководов и различных вентиляторов) -- +12 В. Компьютер работает надежно только в том случае, если значения напряжения в этих цепях не выходят за установленные пределы.
Рисунок 1. Содержимое блока питания.
Расположения блока питания.
Блок питания расположен в верхней части системного блока и крепится к нему с помощь четырех винтов. Все блоки питания имеют вентиляционные отверстия, а большинство, собственный вентилятор. Источник питания, кроме того, имеет свой сетевой фильтр и переключатель напряжения, который находится на задней поверхности блока питания. Для подачи напряжения к различным компонентам компьютера от блока питания предназначены несколько кабелей с колодками на четыре провода для функционирования оптический накопителей, накопителей на гибких дисках и других, а также разъем АТХ с 20 контактами для питания материнской платы. Некоторые блоки питания для определения скорости вращения вентилятора, находящегося в блоке питания, имеют дополнительный желтый кабель с тремя проводами и трехконтактной колодкой FAN для подключения к материнской плате.
Блок питания имеет две стороны, откуда выводятся провода. На задней части системного блока находятся два разъема: для электрошнура, другой конец которого подключается в сеть, и разъем, через который подключается электропитание к дисплею. При этом электропитание на дисплей подается при включении компьютера, то есть одновременно с включением компьютера включается и монитор. Однако последние виды дисплеев комплектуются проводами, которые непосредственно подключаются в сеть. Это сделано для того, чтобы снизить нагрузку на блок питания. Итак, данный разъем в современных компьютерах практически не используется.
Рисунок 2. Расположение блока питания.
С другой стороны блока питания, которая входит внутрь системного блока, находятся два отверстия для проводов. Один провод присоединен к кнопке включения компьютера, находящейся на передней панели системного блока. Из второго отверстия тянутся провода разных цветов. При этом цвета означают следующее: красный (+5 вольт), желтый (+12 вольт), синий (-12 вольт), черный – корпус, белый (-5 вольт). А оранжевый передает сигнал Power-Good, который посылается материнской плате после самотестирования блока питания, при включении компьютера.
Важной частью блоков питания является вентилятор, который охлаждает не только блок питания, но и устройства внутри системного блока. Вентиляторы бывают двух видов: с постоянной скоростью вращения и терморегулируемые вентиляторы. Терморегулируемый вентилятор включается, когда температура окружающего его воздуха поднимается выше определенной установленной границы.
Пиковый ток включения.
Пиковый ток включения – это самое большое значение тока, обеспечиваемое источником питания в момент его включения; выражается в амперах (А). Чем меньше ток, тем меньший тепловой удар испытывает система.
5. Время (в миллисекундах) удержания выходного напряжения в пределах точно установленных диапазонов напряжений после отключения входного напряжения. Обычно 15-25 мс для современных блоков питания.
Переходная характеристика.
Переходная характеристика – это количество времени (в микросекундах), которое требуется источнику питания, чтобы установить выходное напряжение в точно определенном диапазоне после резкого изменения тока на выходе. Другими словами, количество времени, требуемое для стабилизации уровней выходных напряжений после включения или выключения системы. Источники питания рассчитаны на равномерное (в определенной степени) потребление тока устройствами компьютера. Когда устройство прекращает потребление мощности (например, в дисководе останавливается вращение дискеты), блок питания может подать слишком высокое выходное напряжение в течение короткого времени. Это явление называется выбросом; переходная характеристика – это время, которое источник питания затрачивает на то, чтобы значение напряжения возвратилось к точно установленному уровню. За последние годы удалось достичь значительных успехов в решении проблем, связанных с явлениями выбросов в источниках питания.
Защита от перенапряжений.
Защита от перенапряжений – это значения (для каждого вывода), при которых срабатывают схемы защиты, и источник питания отключает подачу напряжения на конкретный вывод. Значения могут быть выражены в процентах (например, 120% для +3,3 и +5 В) или так же, как и напряжения (например, +4,6 В для вывода +3,3 В; 7,0 В для вывода +5 В).
Максимальный ток нагрузки.
Максимальный ток нагрузки – это самое большое значение тока (в амперах), который может быть подан на конкретный вывод (без нанесения ущерба системе). Этот параметр указывает конкретное значение силы тока для каждого выходного напряжения. По этим данным вычисляется не только общая мощность, которую может выдать блок питания, но и количество устройств, которые можно подключить к нему.
Минимальный ток нагрузки.
Минимальный ток нагрузки – самое меньшее значение тока (в амперах), который может быть подан на конкретный вывод (без нанесения ущерба системе). Если ток, потребляемый устройствами на конкретном выводе, меньше указанного значения, то источник питания может быть поврежден или может автоматически отключиться.
11. Стабилизация по нагрузке (или стабилизация напряжения по нагрузке).
Когда ток на конкретном выводе увеличивается или уменьшается, слегка изменяется и напряжение. Стабилизация по нагрузке – это изменение напряжения для конкретного вывода при перепадах от минимального до максимального тока нагрузки (и наоборот). Значения выражаются в процентах, причем обычно они находятся в пределах от ±1 до ±5% для выводов +3,3, +5 и +12 В.
Эффективность (КПД).
Эффективность (КПД) – это отношение мощности, подводимой к блоку питания, к выходной мощности; выражается в процентах. Для современных источников питания значение эффективности обычно равно 65-85%. Оставшиеся 15-35% подводимой мощности преобразуются в тепло в процессе превращения переменного тока в постоянный. Хотя увеличение эффективности (КПД) означает уменьшение количества теплоты внутри компьютера и более низкие счета за электричество, оно не должно достигаться за счет точности стабилизации независимо от нагрузки на блок питания и других параметров.
14. Пульсация (Ripple) (или пульсация и шум (Ripple and Noise) , или пульсация напряжения (AC Ripple) , или PARD (Periodic and Random Deviation - периодическая и случайная девиация), или шум, уровень шума).
Среднее значение пиковых (максимальных) отклонений напряжения на выводах источника питания измеряется в милливольтах (среднеквадратичное значение). Эти колебания напряжения могут быть вызваны переходными процессами внутри источника питания, колебаниями частоты подводимого напряжения и другими случайными помехами.
AcBel ATX-300P-DNNS.
Эта модель китайского производителя AcBel Polytech изначально позиционируется как качественный "retail"-продукт. Стоит заметить, что первые странички истории компании AcBel Polytech (ранее API Technology) датируются 1981 г., а с 1983 г. блоки питания AcBel можно встретить даже в компьютерах IBM. Кроме того, сейчас продукцию AcBel Polytech используют в своих компьютерах такие компании как Apple, Fujitsu, Hitachi и NEC. Производство электронных компонентов – основное направление деятельности компании. AcBel ATX-300P-DNNS упакован в яркую коробку с подробным техническим описанием, кроме того, в комплект поставки входит сетевой кабель и переходник для питания жестких дисков Serial ATA. Эта модель имеет шесть разъемов для питания внутренних устройств (жесткие диски, оптические приводы), два разъема для флоппи-дисководов, дополнительный разъем ATX12V, разъем AUX и разъем для питания системной платы. Блок питания AcBel поддерживает питание от напряжения 115 В и имеет соответствующий переключатель 220 – 115 В. На задней панели предусмотрен выключатель напряжения. Под крышкой блока питания, можно обнаружить сетевой фильтр, распаянный на основной плате, впечатляющие радиаторы теплоотвода и мощные транзисторы. Поддержка коррекции мощности Active PFC отсутствует, что позволяет снизить стоимость устройства до вполне приемлемых значений.
ATX-300P-DNNS показал довольно неплохие результаты при весьма малом уровне шума – при максимальных токах нагрузки блока питания практически полностью соответствует ATX-спецификации. Замечено лишь небольшое отклонение от нормы (до 2,96 В) по шине +3,3 В, а по результатам тестов Power Check 2.0 SE с большим набором нагрузок сертифицировали данный блок вторым классом.
PowerOne 300W.
Этот блок питания с наклейкой Power Supply 300W довольно часто встречается в компьютерах российских производителей. Как и все блоки, PowerOne имеет один основной разъем для питания системной платы (Main Power Connector), разъем ATX12V (+12 В Power Connector), разъем AUX (Aux Power Connector), а также шесть периферийных разъемов (Peripheral Power Connector) и два разъема для питания дисководов (Floppy Drive Power Connector).
Эта модель по шине +12 В показала довольно плохие характеристики. Более того, при превышении нагрузки по этой шине свыше 10 А блок питания работает нестабильно и периодически выключается. То же самое и по шине +3,3 В с током более 5 А. При попытке задать пиковую нагрузку не модель начала оплавляться.
LCT 300W12V.
Блок питания компании LCT Technology можно встретить в популярных сериях корпусов NoName, отличительными особенностями которых является дизайн и низкая цена. Масса этой модели меньше 1 кг, а если заглянуть под крышку, то на местах некоторых компонентов можно увидеть простые проволочные перемычки. Этот блок питания с наклейкой Ростеста не оснащен даже входным фильтром. Данная модель оснащена лишь тремя периферийными разъемами (Peripheral Power Connector) – еще одно обстоятельство, которое заставит разумного покупателя отказаться от использования 300W12V в современном компьютере. О других моделях блоков питания показано в таблице 1.
| № | Модель | баллы | Соответствие ATX 2.03 при максимальных токах нагрузки | Дизайн | Дополнительные особенности |
| EMACS HG2-6300P | Очень хорошо | Очень хорошо | Семь периферийных разъемов, Active PFC | ||
| AcBel ATX-300P-DNNS | Хорошо | Очень хорошо | "Retail"-комплектация, SATA-переходник, шесть периферийных разъемов, кованная решетка вентилятора | ||
| Power Man IW-P300A2-0 | Хорошо | Хорошо | Семь периферийных разъемов питания | ||
| Ever MPT-300 | Удовлетворительно | Хорошо | Четыре периферийных разъема питания | ||
| Macropower MP-300AR | Удовлетворительно | Очень хорошо | Кованая шумопонижающая решетка, семь периферийных разъемов |
Таблица 1. Характеристики моделей блока питания.
Таким образом, были рассмотрены основные характеристики качественных блоков питания, и некоторые их модели. Руководствуясь этими показателями можно выбрать блок питания, отвечающий всем требованиям пользователя.
Ремонт блоков питания.
Все неисправности блока питания в зависимости от причины их возникновения можно подразделить на два класса:
- вызванные внешними помехами в сети электропитания и нагрузками, параллельными компьютерами;
- вызванные внутренними нагрузками, замыканиями или естественным износом блока питания.
Для ремонта блока питания понадобится его открыть, но делать это не рекомендуется. Большинство фирм-производителей применяют при сборке специальные винты типа Torx. В то же время фирмы, производящие инструменты, выпускают комплекты отверток, которыми можно отвернуть винты с защитой. Некоторые блоки питания собраны на заклепках, и при вскрытии блока их приходится высверливать. Далее необходимо определить тип неисправности (см. табл.2).
| Тип неисправности | Возможная причина | Способ устранения |
| Не светится индикатор питания компьютера, не вращается вентилятор | Перегорел предохранитель | Заменить предохранитель |
| После замены предохранитель при включении питания вновь перегорает | Вышли из строя элементы входных цепей блока питания | Проверить входные цепи блока питания |
| Предохранитель цел, но блок питания не работает | Неисправны МКТ или схема управления | Проверить исправность МЕСТ и схемы управления |
| Отсутствуют выходные напряжения, вентилятор не работает | Пробита микросхема ШИМ-генератора | Заменить микросхему |
| Отсутствуют выходные напряжения, вентилятор не работает | Пробит конденсатор в схеме управления, неисправен датчик обратной связи | Заменить конденсатор, проверить датчики обратной связи |
| Не запускается преобразователь частоты | Пробит импульсный трансформатор или образовались короткозамкнугые витки | Заменить или отремонтировать трансформатор |
| Не включается ПК, хотя напряжение на блоке питания есть | Отсутствует сигнал "Power good" | Проверить микросхему, вырабатывающую сигнал "Power good" |
| Блок питания работает одну-две секунды и отключается | Срабатывает защита от перегрузки. | Проверить цепь нагрузки |
| Не одного из выходных напряжений | Неисправность вторичных цепей одной из обмоток трансформатора | Отремонтировать вторичные цепи |
| Выходные напряжения ±5 и ±12 В есть, но имеют высокий уровень пульсаций | Неисправность в фильтрующих и стабилизирующих цепях | Отремонтировать фильтры и стабилизаторы |
Таблица 2. Типовые неисправности блоков питания ПК
Итак, для начала проверяем: предохранитель, защитный терморезистор, катушки, диодный мост, электролиты высокого напряжения, силовые транзисторы, первичную обмотку трансформатора, элементы управления в базовой цепи силовых транзисторов.
Первыми обычно сгорают силовые транзисторы. Лучше заменить на аналогичные. Как правило, если сгорает диодный мост, то соответственно от поступившего в схему переменного тока вылетают электролиты высокого напряжения. Последним всегда горит предохранитель.
Затем приступаем к безопасным испытаниям силовой части блока. Для этого понадобится трансформатор с вторичной обмоткой на 36В. На выходе диодного моста должно быть напряжение 50..52В. Соответственно на каждом электролите высокого напряжения будет половина от 50..52В. Между эмиттером и коллектером каждого силового транзистора также должна быть половина от 50..52В.
Следующим проверяется источника дежурного питания. Источник дежурного питания служит для питания. Также следует проверить первичные и вторичную обмотки трансформатора.
Для проверки схемы управления понадобится стабилизированный блок питания 12В. Подключается он к схеме испытуемого блоки питания и определяется наличием осциллограмм на соответствующих выводах.
Проверку силовых транзисторов режимов работы в принципе можно и не делать. Если первые два пункта пройдены, то можно считать блок питания исправным. Однако если силовые транзисторы были заменены на другие аналоги или биполярные транзисторы были заменены на полевые, то необходимо проверить, как транзистор держит переходные процессы. Осциллограммы на коллекторе силового транзистора измерять относительно его эмиттера. При этом процесс перехода от низкого уровня к высокому должен быть мгновенным, это во многом зависит от частотных характеристик транзистора и демпферных диодов. Если переходной процесс происходит плавно (присутствует небольшой наклон), то скорее всего уже через несколько минут радиатор силовых транзисторов очень сильно нагреется.
После всех вышеперечисленных работ необходимо проверить выходные напряжения блока.
Таким образам, можно сделать вывод, что тестирование и ремонт блоков питания трудоемкий и сложный процесс, требующий определенных знаний, умений и опыта.
Практическая часть.
Модернизация блока питания.
Стабильность работы компьютерной сети также зависит от качества блоков питания компьютеров, ее составляющих. При работе с блоком бесперебойного питания, и в момент переключения его на внутреннюю батарею, перезагружаться. Но самое страшное, если в результате выхода из строя, такой блок питания похоронит еще полкомпьютера включая жесткий диск. Восстановление информации с жестких дисков, сожженных блоком питания, нередко превышает стоимость самого жесткого диска в 3-5 раз… Объясняется все просто – так, как качество блоков питания сложно сходу проконтролировать, особенно если они продаются внутри корпусов, то это повод для китайского дядюшки Ли сэкономить за счет качества и надежности – за наш счет.
А делается все чрезвычайно просто – наклейкой новых бирок с большей заявленной мощностью на старые блоки питания. Мощность на наклейках из года в год все больше и больше, а начинка блоков все та же. Этим грешат Codegen, JNC, Sunny, Ultra, разные «no name».
Рис.1 Типичный китайский дешевый блок питания ATX. Доработка целесообразна.
Факт: новый блок питания Codegen 300W нагрузили на сбалансированную нагрузку 200 Вт. Через 4 минуты работы задымились его провода, ведущие к разъёму ATX. При этом наблюдался разбаланс выходных напряжений: по источнику +5В – 4, 82В, по +12В – 13,2В.
Чем конструктивно отличается хороший блок питания от тех «no name», что обычно покупаются? Даже не вскрывая крышку, как правило, можно заметить разницу в весе и толщине проводов. За редким исключением хороший блок питания тяжелее.
Но главные отличия внутри. На плате дорогого блока питания все детали на месте, достаточно плотный монтаж, основной трансформатор приличных размеров. В отличие от него, дешевый кажется полупустым. Вместо дросселей вторичных фильтров - перемычки, часть фильтрующих конденсаторов не запаяна вообще, сетевой фильтр отсутствует, трансформатор малых размеров, вторичные выпрямители тоже, либо выполнены на дискретных диодах. Наличие корректора фактора мощности вообще не предусмотрено.
Зачем нужен сетевой фильтр? Во время своей работы любой импульсный блок питания наводит высокочастотные пульсации как по входной (питающей) линии, так и по каждой из выходных. Компьютерная электроника весьма чувствительна к этим пульсациям, поэтому даже самый дешевый блок питания использует пусть упрощенные, минимально достаточные, но все же фильтры выходных напряжений. На сетевых фильтрах обычно экономят, что является причиной выброса в осветительную сеть и в эфир достаточно мощных радиочастотных помех. На что это влияет и к чему это приводит? В первую очередь это «необъяснимые» сбои в работе компьютерных сетей, коммуникаций. Появление дополнительных шумов и помех на радиоприемниках и телевизорах, особенно при приеме на комнатную антенну. Это может вызывать сбои в работе другой высокоточной измерительной аппаратуры, находящейся рядом, или включенной в ту же фазу сети.
Факт: чтобы исключить влияние разных приборов друг на друга, вся медицинская техника проходит жесткий контроль на предмет электромагнитной совместимости. Хирургическая установка на базе персонального компьютера, которая всегда с успехом проходила эту проверку с большим запасом по характеристикам, оказалась забракованной по причине превышения предельно допустимого уровня помех в 65 раз. А там всего то в процессе ремонта был заменен блок питания компьютера на приобретенный в местном магазине.
Еще факт: медицинский лабораторный анализатор со встроенным персональным компьютером вышел из строя – в результате броска сгорел штатный блок питания ATX. Чтобы проверить, не сгорело ли еще что, на место сгоревшего подключили первый попавшийся китаец (оказался JNC-LC250). Нам так и не удалось запустить этот анализатор, хотя все напряжения, выдаваемые новым блоком питания и измеренные мультиметром, были в норме. Хорошо догадались снять и подключить блок питания ATX от другого мед прибора (тоже на базе компьютера).
Наилучший с точки зрения надежности вариант – изначально приобретение и использование качественного блока питания. Но что делать, если денег в обрез? Если голова и руки на месте, то неплохие результаты можно получить уже доработкой дешевых Китайцев. Они – люди экономные и предусмотрительные – спроектировали печатные платы по критерию максимальной универсальности, т. е. таким образом, чтобы в зависимости от количества установленных комплектующих можно было бы варьировать качеством и, соответственно, ценой. Другими словами, если мы установим те детали, на которых производитель сэкономил, и еще кое – что поменяем – получим неплохой блок средней ценовой категории. Конечно, это не сравнить с дорогими экземплярами, где топология печатных плат и схемотехника изначально рассчитывалась для получения хорошего качества, как и все детали. Но для среднестатистического домашнего компьютера вполне приемлемый вариант.
Итак, какой блок подойдет? Критерий первоначального отбора – величина самого большого ферритового трансформатора. Если он имеет бирку, на которой вначале идут цифры 33 или больше и имеет размеры 3х3х3 см или больше – имеет смысл возиться. В противном случае приемлемого баланса напряжений +5В и +12В при изменении нагрузки добиться не удастся, и кроме того трансформатор будет сильно греется, что значительно снизит надежность.
Дальше доработка, состоящая из следующих этапов: заменяем 2 электролитических конденсатора по сетевому напряжению на максимально возможные, способные поместиться на посадочные места. Обычно в дешевых блоках их номиналы 200 µF х 200 V, 220 µF x 200 V или в лучшем случае 330 µF x 200 V. Меняем на 470 µF x 200 V или лучше на 680 µF x 200 V. Эти электролиты, как и любые другие в компьютерных блоках питания, ставить только из серии 105 градусов!
Рис. 2 Высоковольтная часть блока питания, включающая выпрямитель, полумостовой инвертор, электролиты на 200 V (330 µF, 85 градусов). Сетевой фильтр отсутствует.
Установка конденсаторов и дросселей вторичных цепей. Дросселя можно взять из разборки на радиорынке или намотать на соответствующем куске феррита или кольце 10-15 витков провода в эмалевой изоляции диаметром 1,0-2,0 мм (больше лучше). Конденсаторы подойдут на 16 V, Low ESR типа, 105 градусов серия. Емкость следует выбирать максимальной, чтобы конденсатор смог поместиться на штатное место. Обычно 2200 µF. При мотаже соблюдаем полярность!
Рис.3 Низковольтная часть блока питания. Вторичные выпрямители, электролитические конденсаторы и дроссели, некоторые из них отсутствуют.
Меняем выпрямительные диоды и модули вторичных выпрямителей на более мощные. В первую очередь это касается выпрямительных модулей на 12 V. Это обьясняется тем, что в последние 5-7 лет энергопотребление компьютеров, в частности материнских плат с процессором, возрастало в большей степени по шине + 12 V.
Рис. 4 Выпрямительные модули для вторичных источников: 1 - наиболее предпочтительные модули. Устанавливаются в дорогих блоках питания; 2 - дешевые и менее надежные; 3 - 2 дискретных диода - самый экономный и ненадежный вариант, подлежащий замене.
Устанавливаем дроссель сетевого фильтра (место для его установки см. рис. 2).
Если радиаторы блока питания выполнены в виде пластин с прорезанными лепестками, разгибаем эти лепестки в разные стороны, чтобы максимально повысить эффективность радиаторов.
Рис. 5 Блок питания ATX с доработанными радиаторами охлаждения.
Одной рукой держим подвергающийся доработке радиатор, другой рукой с помощью плоскогубец с тонкими кончиками отгибаем лепестки радиатора. Держать за печатную плату не следует - высока вероятность повредить пайку деталей, находящихся на радиаторе и вокруг него. Эти повреждения могут быть не видны невооруженным глазом и привести к печальным последствиям.
Блоки питания боятся нагрева, который приводит к выходу из строя полупроводников и электролитических конденсаторов. Усугубляется это тем, что воздух проходит через компьютерный блок питания уже предварительно нагретый элементами системного блока. Рекомендую вовремя чистить блок питания от пыли изнутри и за одно проверять, нет ли вздутых электролитов внутри.
Рис. 6 Вышедшие из строя электролитические конденсаторы - вздувшиеся верхушки корпусов.
В случае обнаружения последних, меняем на новые и радуемся, что все осталось целым. Это же относится и ко всему системному блоку.
Внимание - брак! Электролитические конденсаторы фирмы CapXon серии LZ 105 oC (устанавливаемые в материнские платы и компьютерные блоки питания), пролежавшие в отапливаемом жилом помещении от 1 до 6-ти месяцев вздулись, из некоторых выступил электролит (рис. 7). Электролиты в употреблении не были, находились на хранении, как и остальные детали мастерской. Измеренное эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) оказалось в среднем на 2 порядка! выше предельного для этой серии.
Рис. 7 Бракованные электролитические конденсаторы - вздувшиеся верхушки корпусов и завышенное эквивалентное последовательное сопротивление (ESR).
Техника безопасности при ремонте, модернизации, чистка блока питания.
При ремонте блока питания компьютера нужно соблюдать меры безопасности, так как здесь присутствует высокое напряжение и существует опасность поражения электрическим током, взрыва и воспламенения компонентов. Для обеспечения безопасности нужно:
1. Подключать ремонтируемый блок питания через дополнительный предохранитель на ток не более 2А, плавкий или автоматический.
2. Кроме предохранителя первое включение после ремонтных операций производить через последовательно включенную лампу накаливания. Если лампа горит полным накалом, то это говорит о коротком замыкании в цепи.
3. После каждого включения блока питания в сеть необходимо разряжать входные высоковольтные электролитические конденсаторы. Во избежание искрения нужно разряжать конденсаторы на лампу накаливания 220 вольт. Вспышка лампы является индикатором разряда конденсаторов.
4. Не забывать и строго следить за тем, чтобы блок питания был отключен от сети при проведении ремонтных работ и модернизации (кроме проведения измерений напряжений, токов, снятия осцилограмм).
5. Рядом не должно быть заземленных предметов, например водопроводных труб, батарей отопления и т.п., либо подключаться к сети нужно через разделительный трансформатор.
6. С высоковольтной частью блока питания нужно работать особенно осторожно и стараться не допускать ошибок.
Заключение
Итак, качественный блок питания – основа стабильной работы всей системы. Блок питания также является важной составляющей вентиляции.
Для производителей блоков питания главной целью должно являться не создание самых мощных моделей, а увеличение эффективности. Конечно, есть пользователи, кому действительно нужны 600-ваттные блоки питания, но их доля очень мала. В общем, если знать кое-что о блоках питания и уметь выполнять несложные подсчёты, то можно сэкономить деньги, как при покупке, так и при дальнейшем использовании.
В моей курсовой работе отражены принципы работы блоков питания, правильность его подключения к компьютеру, основные аспекты по ремонту и тестированию блоков питания. Вместе с тем, рассмотрены важные характеристики блоков питания и дан сравнительный анализ различных моделей источников питания. Эта информация позволит выбрать качественный и долговечный блок питания. Таким образом, поставленные передо мною цели и задачи полностью выполнены.
Из всего вышесказанного ясно, что блок питания является очень важной частью системного блока, без которого функционирование компьютера практически невозможно.
Список литературы
1. Глазенко Т.А., Прянишников В.А. «Электротехника и основы электроники», – М., Высшая школа, 2006.
2. Костиков В.Г., Парфенов Е.М., Шахнов В.А. «Источники электропитания электронных средств», - М., 2003г.
3. Костиков В.Г., Парфенов Е.М., Шахнов В.А. «Источники электропитания электронных средств. Схемотехника и конструирование: Учебник для вузов», - 2-е изд. – М., 2004.
4. Косцов А.В., Косцов В.В. «Железо ПК. Настольная книга пользователя», - М.: «Мартин», 2006 г.
5. Марголис А. «Поиск и устранения неисправностей в персональных компьютерах». – Киев, 2004.
6. Перельман Б.Л. «Полупроводниковые приборы. Справочник», - “Солон”, “Микротех”, 2005 г.
7. Угринович Н.Д. «Информатика и информационные технологии», - М.: БИНОМ, 2003 г.
Введение.
В конце XX века уже невозможно было представить себе жизнь без компьютера. Компьютер прочно вошел в нашу жизнь, став главным помощником человека. На сегодняшний день в мире существует множество компьютеров различных фирм, различных групп сложности, назначения и поколений.
Не секрет, что основными критериями выбора при покупке компьютера являются возможность бесперебойной, стабильной работы и производительность. Для увеличения стабильности компьютерных систем разработчиками были придуманы различные методы защиты информации с помощью систем резервного копирования и зеркалирования, а так же горячей замены аппаратных модулей, таких как блоки питания и жесткие диски.
Следовательно, блок питания является неотъемлемой частью компьютера. Основная задача источника питания – преобразование напряжения в сети в напряжение, используемое устройствами компьютера. Хороший блок питания подавляет шумы, имеет конденсатор большой емкости, который предохраняет от краткосрочных выбросов электроэнергии и их провалов.
Блок питания располагается внутри системного блока, с выходом на заднюю панель, где имеется разъем для подключения сетевого провода (на устаревших блоках), а в современных моделях обычно присутствует клавиша включения/отключения блока питания.
Современный блок питания представляет собой импульсный блок, а не силовой. Импульсный блок содержит в себе больше электроники и имеет свои достоинства и недостатки. К достоинствам следует отнести небольшой вес и возможность непрерывного питания при падении напряжения. К недостаткам – наличие не очень продолжительного срока службы по сравнению с силовыми блоками из-за присутствия электроники.
Целью данной курсовой работы является:
1. Анализ работы блоков питания,
2. Правильное нахождение и устранение в них повреждений,
3. Рассмотрение основных аспектов периодического технического осмотра источников питания.
В соответствии ставятся следующие задачи:
1. Описать принципы работы блоков питания,
2. Сформулировать основные характеристики блоков питания,
3. Описать основы проведения технического осмотра блоков питания.
Следует отметить, что тема данного курсового проекта «Техническое обслуживание блока питания» весьма актуальна, поскольку при повреждении источника питания из строя выходит весь компьютер, и, кроме того, это опасно для человека, так как он может получить электрический разряд, дотронувшись до корпуса.
Принципы работы блоков питания.
Назначение блоков питания.
Главное назначение блоков питания – преобразование электрической энергии, поступающей из сети переменного тока, в энергию, пригодную для питания узлов компьютера.
Блок питания преобразует сетевое переменное напряжение 220 В, 50 Гц (120 В, 60 Гц) в постоянные напряжения +5 и +12 В, а в некоторых системах и в +3,3 В. Как правило, для питания цифровых схем (системной платы, плат адаптеров и дисковых накопителей) используется напряжение +3,3 или +5 В, а для двигателей (дисководов и различных вентиляторов) -- +12 В. Компьютер работает надежно только в том случае, если значения напряжения в этих цепях не выходят за установленные пределы.
Рисунок 1. Содержимое блока питания.
Расположения блока питания.
Блок питания расположен в верхней части системного блока и крепится к нему с помощь четырех винтов. Все блоки питания имеют вентиляционные отверстия, а большинство, собственный вентилятор. Источник питания, кроме того, имеет свой сетевой фильтр и переключатель напряжения, который находится на задней поверхности бло<