ซ่อมแซมแหล่งจ่ายไฟสำหรับคอมพิวเตอร์ด้วยตัวเอง

ในโลกปัจจุบัน การพัฒนาและความล้าสมัยของส่วนประกอบคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลนั้นรวดเร็วมาก ในเวลาเดียวกัน หนึ่งในองค์ประกอบหลักของพีซี - พาวเวอร์ซัพพลาย ATX form factor - ในทางปฏิบัติ ไม่ได้เปลี่ยนการออกแบบในช่วง 15 ปีที่ผ่านมา.

ดังนั้น แหล่งจ่ายไฟของทั้งคอมพิวเตอร์เล่นเกมล้ำสมัยและพีซีสำนักงานรุ่นเก่าทำงานบนหลักการเดียวกัน มีเทคนิคการแก้ปัญหาทั่วไป

วงจรจ่ายไฟ ATX ทั่วไปจะแสดงในรูป โครงสร้างเป็นบล็อกพัลส์แบบคลาสสิกบนคอนโทรลเลอร์ TL494 PWM ซึ่งกระตุ้นโดยสัญญาณ PS-ON (เปิดสวิตช์เปิดปิด) จากเมนบอร์ด ช่วงเวลาที่เหลือ จนกว่าพิน PS-ON จะถูกดึงขึ้นกับพื้น มีเพียง Standby Supply เท่านั้นที่ทำงานโดยมี +5 V ที่เอาต์พุต

พิจารณาโครงสร้างของพาวเวอร์ซัพพลาย ATX โดยละเอียดยิ่งขึ้น องค์ประกอบแรกคือ
วงจรเรียงกระแสไฟหลัก:

หน้าที่ของมันคือการแปลงกระแสสลับจากไฟหลักเป็นกระแสตรงเพื่อจ่ายไฟให้กับคอนโทรลเลอร์ PWM และแหล่งจ่ายไฟสำรอง โครงสร้างประกอบด้วยองค์ประกอบต่อไปนี้:

• ฟิวส์ F1 ปกป้องสายไฟและตัวจ่ายไฟจากการโอเวอร์โหลดในกรณีที่ PSU ขัดข้อง ส่งผลให้มีการใช้กระแสไฟเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และส่งผลให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้นอย่างมากจนอาจนำไปสู่เพลิงไหม้ได้
• มีการติดตั้งเทอร์มิสเตอร์ป้องกันในวงจร "เป็นกลาง" ซึ่งช่วยลดกระแสไฟกระชากเมื่อ PSU เชื่อมต่อกับเครือข่าย
• ถัดไปมีการติดตั้งตัวกรองสัญญาณรบกวนซึ่งประกอบด้วยโช้กหลายตัว (L1, L2), ตัวเก็บประจุ (C1, C2, C3, C4) และโช้คพร้อมขดลวดเคาน์เตอร์ Tr1. ความต้องการตัวกรองดังกล่าวเกิดจากระดับการรบกวนที่สำคัญที่หน่วยพัลส์ส่งไปยังเครือข่ายแหล่งจ่ายไฟ - การรบกวนนี้ไม่เพียง แต่รับโดยเครื่องรับโทรทัศน์และวิทยุเท่านั้น แต่ในบางกรณีอาจทำให้อุปกรณ์ที่มีความละเอียดอ่อนทำงานผิดปกติ
• มีการติดตั้งไดโอดบริดจ์ด้านหลังตัวกรอง ซึ่งแปลงกระแสสลับเป็นกระแสตรงแบบพัลซิ่ง ระลอกคลื่นถูกทำให้เรียบโดยตัวกรองคาปาซิทีฟอินดักทีฟ

นอกจากนี้ แรงดันคงที่ซึ่งมีอยู่ตลอดเวลาในขณะที่แหล่งจ่ายไฟ ATX เชื่อมต่อกับเต้าเสียบ จะถูกส่งไปยังวงจรควบคุมของตัวควบคุม PWM และแหล่งจ่ายไฟสแตนด์บาย

แหล่งจ่ายไฟสแตนด์บาย - นี่คือตัวแปลงพัลส์อิสระพลังงานต่ำที่ใช้ทรานซิสเตอร์ T11 ซึ่งสร้างพัลส์ผ่านหม้อแปลงแยกและวงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่นบนไดโอด D24 โดยป้อนตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบรวมพลังงานต่ำบนชิป 7805 แม้ว่าสิ่งนี้ วงจรดังที่กล่าวกันว่าผ่านการทดสอบตามเวลาแล้ว ข้อเสียเปรียบที่สำคัญของมันคือแรงดันไฟฟ้าตกสูงในโคลง 7805 ซึ่งนำไปสู่ความร้อนสูงเกินไปภายใต้ภาระหนัก ด้วยเหตุนี้ ความเสียหายในวงจรที่ขับเคลื่อนจากแหล่งสแตนด์บายอาจนำไปสู่ความล้มเหลวและไม่สามารถเปิดคอมพิวเตอร์ได้ในภายหลัง

พื้นฐานของตัวแปลงพัลส์คือ ตัวควบคุม PWM. มีการกล่าวถึงตัวย่อนี้หลายครั้งแล้ว แต่ไม่ได้ถอดรหัส PWM คือการมอดูเลตความกว้างพัลส์ นั่นคือ การเปลี่ยนระยะเวลาของพัลส์แรงดันไฟฟ้าที่แอมพลิจูดและความถี่คงที่ งานของบล็อก PWM ที่ใช้ไมโครเซอร์กิต TL494 หรือแอนะล็อกที่ใช้งานได้คือการแปลงแรงดันคงที่เป็นพัลส์ของความถี่ที่เหมาะสมซึ่งหลังจากหม้อแปลงแยกจะถูกทำให้เรียบโดยตัวกรองเอาต์พุตการรักษาเสถียรภาพแรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของตัวแปลงพัลส์จะดำเนินการโดยการปรับระยะเวลาของพัลส์ที่สร้างโดยตัวควบคุม PWM

ข้อได้เปรียบที่สำคัญของวงจรแปลงแรงดันไฟฟ้าดังกล่าวก็คือความสามารถในการทำงานกับความถี่ที่สูงกว่า 50 Hz ของแหล่งจ่ายไฟหลัก ยิ่งความถี่ปัจจุบันสูงเท่าไร ก็ยิ่งต้องการขนาดของแกนหม้อแปลงที่เล็กลงและจำนวนรอบของขดลวดที่เล็กลงเท่านั้น นั่นคือเหตุผลที่อุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งมีขนาดกะทัดรัดและเบากว่าวงจรแบบคลาสสิกที่มีหม้อแปลงสเต็ปดาวน์อินพุต

วงจรที่ใช้ทรานซิสเตอร์ T9 และขั้นตอนต่อมามีหน้าที่ในการเปิดแหล่งจ่ายไฟ ATX ในขณะที่แหล่งจ่ายไฟเชื่อมต่อกับเครือข่าย แรงดันไฟฟ้า 5V จะถูกส่งไปยังฐานของทรานซิสเตอร์ผ่านตัวต้านทานจำกัดกระแส R58 จากเอาต์พุตของแหล่งพลังงานสแตนด์บาย ในขณะที่สาย PS-ON ถูกปิด ถึงกราวด์วงจรจะเริ่มต้นคอนโทรลเลอร์ TL494 PWM ในกรณีนี้ ความล้มเหลวของแหล่งพลังงานสำรองจะนำไปสู่ความไม่แน่นอนของการทำงานของวงจรเริ่มต้นของแหล่งจ่ายไฟและความล้มเหลวของการเปิดเครื่องที่เป็นไปได้ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว

โหลดหลักเกิดจากสเตจเอาต์พุตของคอนเวอร์เตอร์ ประการแรก เรื่องนี้เกี่ยวข้องกับสวิตช์ทรานซิสเตอร์ T2 และ T4 ซึ่งติดตั้งบนหม้อน้ำอะลูมิเนียม แต่ที่โหลดสูง การทำความร้อนแม้จะเป็นการระบายความร้อนแบบพาสซีฟก็เป็นสิ่งสำคัญ ดังนั้นอุปกรณ์จ่ายไฟจึงติดตั้งพัดลมดูดอากาศเพิ่มเติม หากล้มเหลวหรือมีฝุ่นมาก ความน่าจะเป็นที่จะเกิดความร้อนสูงเกินไปของขั้นตอนการส่งออกจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก

อุปกรณ์จ่ายไฟสมัยใหม่ใช้สวิตช์ MOSFET อันทรงพลังมากขึ้นแทนทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์ เนื่องจากมีความต้านทานสถานะเปิดที่ต่ำกว่าอย่างเห็นได้ชัด ให้ประสิทธิภาพคอนเวอร์เตอร์ที่มากขึ้น ดังนั้นจึงต้องการการระบายความร้อนน้อยลง

วิดีโอเกี่ยวกับหน่วยจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ การวินิจฉัยและการซ่อมแซม

เริ่มแรก อุปกรณ์จ่ายไฟคอมพิวเตอร์มาตรฐาน ATX ใช้ขั้วต่อ 20 พินเพื่อเชื่อมต่อกับเมนบอร์ด (ATX 20 พิน). ตอนนี้สามารถพบได้ในอุปกรณ์ที่ล้าสมัยเท่านั้น ต่อมา การเติบโตของพลังของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล และด้วยเหตุนี้ การใช้พลังงานจึงนำไปสู่การใช้ตัวเชื่อมต่อแบบ 4 พินเพิ่มเติม (4-pin). ต่อจากนั้น ตัวเชื่อมต่อ 20 พินและ 4 พินถูกรวมโครงสร้างเป็นตัวเชื่อมต่อ 24 พินตัวเดียว และสำหรับอุปกรณ์จ่ายไฟจำนวนมาก ส่วนของตัวเชื่อมต่อที่มีหน้าสัมผัสเพิ่มเติมสามารถแยกออกได้เพื่อความเข้ากันได้กับมาเธอร์บอร์ดรุ่นเก่า

การกำหนดพินของตัวเชื่อมต่อนั้นเป็นมาตรฐานในรูปแบบ ATX ดังต่อไปนี้ตามรูป (คำว่า "ควบคุม" หมายถึงพินที่แรงดันไฟฟ้าปรากฏขึ้นเฉพาะเมื่อเปิดพีซีและควบคุม PWM ให้เสถียร):

องค์ประกอบที่สำคัญอย่างหนึ่งของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลสมัยใหม่คือหน่วยจ่ายไฟ (PSU) หากไม่มีกระแสไฟ คอมพิวเตอร์จะไม่ทำงาน

ในทางกลับกัน หากแหล่งจ่ายไฟสร้างแรงดันไฟฟ้าที่อยู่นอกช่วงที่อนุญาต ก็อาจทำให้ส่วนประกอบที่สำคัญและมีราคาแพงเสียหายได้

ในหน่วยดังกล่าว ด้วยความช่วยเหลือของอินเวอร์เตอร์ แรงดันไฟหลักที่แก้ไขแล้วจะถูกแปลงเป็นแรงดันไฟสลับความถี่สูง ซึ่งแรงดันต่ำจะไหลที่จำเป็นสำหรับการทำงานของคอมพิวเตอร์

วงจรจ่ายไฟ ATX ประกอบด้วย 2 โหนด - วงจรเรียงกระแสไฟหลักและตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าสำหรับคอมพิวเตอร์

วงจรเรียงกระแสไฟหลัก เป็นวงจรบริดจ์ที่มีตัวกรองคาปาซิทีฟ แรงดันคงที่ 260 ถึง 340 V เกิดขึ้นที่เอาต์พุตของอุปกรณ์

องค์ประกอบหลักในองค์ประกอบ ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้า เป็น:

• อินเวอร์เตอร์ที่แปลงแรงดันไฟตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ
• หม้อแปลงความถี่สูงทำงานที่ความถี่ 60 kHz;
• วงจรเรียงกระแสแรงดันต่ำพร้อมตัวกรอง
• อุปกรณ์ควบคุม

นอกจากนี้ ตัวแปลงยังมีแหล่งจ่ายไฟแรงดันสแตนด์บาย ตัวขยายสัญญาณควบคุมทรานซิสเตอร์ที่สำคัญ วงจรป้องกันและเสถียรภาพ และองค์ประกอบอื่นๆ

สาเหตุของความผิดปกติในแหล่งจ่ายไฟสามารถ:

• ไฟกระชากและความผันผวนของแรงดันไฟหลัก
• การผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพต่ำ
• ร้อนเกินไปเนื่องจากประสิทธิภาพของพัดลมไม่ดี

ความผิดปกติมักจะนำไปสู่ความจริงที่ว่าหน่วยระบบของคอมพิวเตอร์หยุดการเริ่มทำงานหรือปิดลงหลังจากทำงานในช่วงเวลาสั้น ๆ ในกรณีอื่น เมนบอร์ดไม่เริ่มทำงานแม้ว่าบล็อกอื่นจะทำงาน

ก่อนเริ่มการซ่อมแซม ในที่สุดคุณต้องแน่ใจว่าแหล่งจ่ายไฟนั้นเสีย ในการทำเช่นนั้น คุณต้องก่อน ตรวจสอบการทำงานของสายเคเบิลเครือข่ายและสวิตช์เครือข่าย. หลังจากตรวจสอบให้แน่ใจว่าอยู่ในสภาพดี คุณสามารถถอดสายเคเบิลและถอดแหล่งจ่ายไฟออกจากเคสยูนิตระบบ

ก่อนที่คุณจะเปิด PSU โดยอัตโนมัติอีกครั้ง คุณต้องเชื่อมต่อโหลดเข้ากับมัน ในการทำเช่นนี้ คุณต้องมีตัวต้านทานที่เชื่อมต่อกับขั้วที่เหมาะสม

ก่อนอื่นคุณต้องตรวจสอบ เอฟเฟกต์เมนบอร์ด. ในการดำเนินการนี้ ให้ปิดหน้าสัมผัสสองตัวที่ขั้วต่อแหล่งจ่ายไฟ สำหรับขั้วต่อ 20 พิน สิ่งเหล่านี้จะเป็นพิน 14 (สายที่มีสัญญาณเปิดเครื่อง) และพิน 15 (สายที่ตรงกับพิน GND) สำหรับขั้วต่อแบบ 24 พิน สิ่งเหล่านี้จะเป็นพิน 16 และ 17 ตามลำดับ

หลังจากถอดฝาครอบออกจากแหล่งจ่ายไฟแล้ว คุณต้องทำความสะอาดฝุ่นทั้งหมดด้วยเครื่องดูดฝุ่นทันที เป็นเพราะฝุ่นนั่นเองที่ส่วนประกอบวิทยุมักจะล้มเหลว เนื่องจากฝุ่นที่ปกคลุมส่วนนั้นด้วยชั้นหนาทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไปของชิ้นส่วนดังกล่าว

ขั้นตอนต่อไปในการแก้ไขปัญหาคือการตรวจสอบองค์ประกอบทั้งหมดอย่างละเอียด ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า สาเหตุของการสลายตัวอาจเป็นอุณหภูมิที่รุนแรง ตัวเก็บประจุที่ล้มเหลวมักจะบวมและรั่วอิเล็กโทรไลต์

ต้องเปลี่ยนชิ้นส่วนดังกล่าวด้วยชิ้นส่วนใหม่ที่มีพิกัดและแรงดันไฟฟ้าเท่ากัน บางครั้งลักษณะที่ปรากฏของตัวเก็บประจุไม่ได้บ่งชี้ถึงความผิดปกติ หากมีข้อสงสัยเกี่ยวกับประสิทธิภาพที่ไม่ดีโดยสัญญาณทางอ้อมคุณสามารถตรวจสอบตัวเก็บประจุด้วยมัลติมิเตอร์ได้ แต่สำหรับสิ่งนี้จะต้องถูกลบออกจากวงจร

ความล้มเหลวของแหล่งจ่ายไฟอาจเกิดจากความล้มเหลวของไดโอดแรงดันต่ำ ในการตรวจสอบ จำเป็นต้องวัดความต้านทานของการเปลี่ยนไปข้างหน้าและย้อนกลับขององค์ประกอบโดยใช้มัลติมิเตอร์ ในการเปลี่ยนไดโอดที่ผิดพลาด ต้องใช้ไดโอด Schottky ตัวเดียวกัน

ข้อผิดพลาดต่อไปที่สามารถระบุได้ด้วยสายตาคือการก่อตัวของรอยแตกของวงแหวนที่ทำลายหน้าสัมผัส ในการตรวจสอบข้อบกพร่องดังกล่าว จำเป็นต้องตรวจสอบแผงวงจรพิมพ์อย่างละเอียด เพื่อขจัดข้อบกพร่องดังกล่าว จำเป็นต้องใช้การบัดกรีอย่างระมัดระวังของรอยแตก (สำหรับสิ่งนี้คุณจำเป็นต้องรู้วิธีการบัดกรีด้วยหัวแร้งอย่างเหมาะสม)

ตรวจสอบตัวต้านทาน ฟิวส์ ตัวเหนี่ยวนำ หม้อแปลงในลักษณะเดียวกัน

ในกรณีที่ฟิวส์ขาด สามารถเปลี่ยนฟิวส์อื่นหรือซ่อมแซมได้ แหล่งจ่ายไฟใช้องค์ประกอบพิเศษที่มีตะกั่วบัดกรี ในการซ่อมฟิวส์ที่ชำรุดจะไม่มีการขายออกจากวงจร จากนั้นถ้วยโลหะจะถูกทำให้ร้อนและนำออกจากหลอดแก้ว จากนั้นเลือกลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางที่ต้องการ

เส้นผ่านศูนย์กลางลวดที่ต้องการสำหรับกระแสที่กำหนดสามารถดูได้ในตาราง สำหรับฟิวส์ 5A ที่ใช้ในวงจรจ่ายไฟ ATX เส้นผ่านศูนย์กลางของลวดทองแดงจะเท่ากับ 0.175 มม. จากนั้นลวดจะถูกสอดเข้าไปในรูของถ้วยฟิวส์และแก้ไขโดยการบัดกรี ฟิวส์ที่ซ่อมแซมแล้วสามารถบัดกรีในวงจรได้

ความผิดปกติที่พบบ่อยที่สุดของแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์มีการกล่าวถึงข้างต้น

1. องค์ประกอบที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของพีซีคือแหล่งจ่ายไฟ หากล้มเหลว คอมพิวเตอร์จะหยุดทำงาน
2. แหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่ค่อนข้างซับซ้อน แต่ในบางกรณี คุณสามารถซ่อมแซมได้ด้วยตัวเอง