2.6. Основные неисправности, методы их поиска и устранения

We use cookies. Read the Privacy and Cookie Policy

2.6. Основные неисправности, методы их поиска и устранения

В этом разделе читателю предлагается анализ возможных неисправностей импульсных источников питания ATX конструктива на примере схемы, приведенной на рис. 2.2. Источник питания является преобразователем сетевого первичного напряжения, поэтому работа с ним требует особой подготовки и аккуратности. Перед проведением самостоятельных работ с прибором подобного типа следует ознакомиться с содержанием предыдущего раздела «Проведение работ с блоками питания конструктива ATX». Это позволит подготовить рабочее место для проведения ремонта, избежать ошибок и предотвратить возможную порчу измерительных приборов.

Если произошел отказ источника питания, прежде всего неисправный прибор следует подвергнуть тщательному визуальному осмотру. На этом этапе можно выявить наличие поврежденных элементов и предварительно локализовать место неисправности. Замену элементов, особенно в силовых цепях, следует производить на оригинальные, используемые в данном приборе. Если такой возможности нет, и требуется отыскать аналог, то подбирать его следует очень внимательно с учетом требований конструкции, надежности и безопасности.

Описание поиска возможных неисправностей составлено в предположении, что внешне элементы тестируемого источника питания выглядят нормально, без очевидных дефектов и повреждений. Печатный монтаж не поврежден или предварительные работы по его восстановлению уже проведены. Проверка источника проводится без нагрузки вторичных цепей, если иное не указано, на отдельном стенде. Перечень необходимого оборудования приведен в разделе 2.5. Вход сигнала PS-ON должен быть замкнут перемычкой на общий провод вторичной цепи. Все операции по монтажу и демонтажу, а также установке и удалению временных соединений производятся только на полностью обесточенном приборе.

После включения блока питания выходные вторичные напряжения отсутствуют. Сгорел предохранитель.

Возможная причина: во время эксплуатации было произведено ощибочное подключение блока питания к сети с напряжением 220 В, в то время как переключатель выбора напряжения был установлен в положение 115 В.

Алгоритм поиска неисправности:

1. Последовательно проверить целостность индуктивных элементов сетевого фильтра, выпрямительные диоды D11 – D14, конденсаторы C5 и C6, силовые транзисторы Q9 и Q10, диоды рекуперации D23 и D24.

2. Провести проверку активных компонентов узла автогенератора на транзисторе Q3.

3. Оценку работоспособности элементов произвести только после их демонтажа из печатной платы блока питания. Наиболее вероятен выход из строя активных силовых элементов схемы и конденсаторов C5 и C6.

4. После замены неисправных элементов проверку работоспособности каскадов проведите последовательно по методике, приведенной в разделе 2.5. Сначала выполните проверку функционирования ШИМ преобразователя и силового каскада на Q9 и Q10, согласно положениям подраздела 2.5.2. Затем к тестируемому блоку питания подключите трансформатор сетевой развязки согласно рис. 2.21. Убедитесь в работоспособности узла на Q3, сравнивая данные результатов своих измерений с осциллограммами, приведенными на рис. 2.4.

5. Без нагрузки по вторичным каналам проверьте работу силового каскада. В базовой цепи Q9 проведите контроль прохождения импульсного сигнала через пассивные элементы C21, R36, R40. Измерения проводите относительно эмиттера Q9. Аналогично проверьте базовую цепь Q10, подключая общий вывод осциллографа к его эмиттерной цепи. Проверьте наличие трехуровневого импульсного сигнала на коллекторе Q10, измеряя его относительно эмиттера Q10. Размах сигнала должен практически совпадать с уровнем напряжения питания силового каскада. Вид полученных осциллограмм напряжений сравните с приведенными на рис. 2.12, 2.13, снятыми в соответствующих точках.

Возможная причина: произошел пробой изоляции силовых транзисторов, установленных на общем радиаторе.

Алгоритм поиска неисправности:

1. Не производя демонтаж, проверить сопротивление между металлическими частями корпусов транзисторов Q9 и Q10, на которые выведены выводы коллекторов, и радиатором, на котором они закреплены. Если обнаружено, что сопротивление между ними составляет несколько килоом или менее, это служит признаком того, что изолирующая прокладка повреждена. Нужно выпаять транзисторы и проверить целостность прокладок и исправность транзисторов.

2. Неисправные транзисторы и пробитые прокладки заменить. Крепление новых транзисторов произвести через новые прокладки. После механической установки проверить сопротивление между корпусами Q9, Q10 и радиатором.

3. Проверить исправность диодного моста на D11 – D14 и резистивные элементы базовых цепей силовых транзисторов. При пробое транзисторов или прокладок они также могут быть повреждены.

4. После замены всех неисправных элементов, включая предохранитель, проверку силовой части преобразователя провести в два этапа. На первом этапе использовать методику подраздела 2.5.2, на втором – подраздела 2.5.3.

Возможная причина: отказ элементов в автогенераторном каскаде на Q3.

Алгоритм поиска неисправности:

1. Проверить омметром исправность транзистора Q3. Если произошел отказ, следует произвести замену.

2. Дополнительно осмотреть трансформатор Т8. Провода трансформатора не должны быть повреждены, на изоляции обмоток не должны просматриваться следы термических повреждений. Если эти следы наблюдаются, то существует большая вероятность разрушения эмали провода обмотки, что приведет к межвитковым замыканиям и снижению индуктивности первичной обмотки T8. Трансформатор следует заменить.

3. После замены элементов проверку функционирования каскада выполнять по методике подраздела 2.5.3. Вид осциллограмм напряжений на элементах этого каскада должен соответствовать осциллограммам, изображенным на рис. 2.4.

Сразу после включения источника питания происходит срабатывание защиты.

Возможная причина: не подается сигнал обратной связи на микросхему IC1.

Алгоритм поиска неисправности:

1. Из-за повреждения проводника печатной платы, соединяющего точку объединения резисторов R47, R46 и вывод IC1/1, или неисправности самих резисторов сигнал обратной связи нагрузки основных вторичных каналов не подается на микросхему ШИМ преобразователя. Отсутствие этого сигнала IC1 в начальный момент воспринимает как повышение потребления по вторичным каналам положительных напряжений. Происходит увеличение длительности импульсов возбуждения силового каскада на транзисторах Q9 и Q10. Напряжение на конденсаторе C19 возрастает и открывается транзистор Q6. Далее развивается процесс включения блокировки ШИМ преобразователя по входу IC1/4 через транзистор Q1.

2. Проверку работы ШИМ преобразователя провести с использованием методики описанной в подразделе 2.5.1. После включения стабилизированного внешнего источника 2 по рис. 2.22 проследить подачу сигнала обратной связи от выходного контакта канала +5 В через резистор R47 на вывод IC1/1. При уровне выходного напряжения внешнего источника 2, соответствующем +5 В, напряжение на выводе IC1/1 должно составлять 2,2–2,3 В.

Возможная причина: нарушены электрические связи между пассивными элементами, установленными в базовой цепи транзистора Q4.

Алгоритм поиска неисправности:

1. Провести электрическую проверку исправности элементов и проводников их соединяющих, подключенных к базовой цепи транзистора Q4.

2. Наиболее вероятная причина срабатывания защиты по этому каналу – нарушение связей между резистором R9 и анодом диода D4. В этом случае напряжение от вторичного канала +5 В не компенсируется отрицательными напряжениями. Транзистор Q4 открывается положительным напряжением, поступающим на его базу. Далее, в проводящее состояние переходит Q1 и подключает вывод IC1/4 к положительному напряжению вывода IC1/14. ШИМ преобразователь блокируется.

Возможная причина: срабатывание защиты вызвано неисправностью стабилитронов ZD1 или ZD3.

Алгоритм поиска неисправности:

1. Проверить исправность стабилитронов ZD1 и ZD3. Если хоть один из них неисправен и его внутренняя структура образует лишь сопротивление малой величины, то положительное напряжение вторичного канала через него будет поступать на базу Q4. Последовательное переключение транзисторов Q4 и Q1 приведет к срабатыванию защиты и блокировке микросхемы IC1.

Не вырабатывается напряжение питания для элементов дежурного режима +5VSB. Вторичные напряжения поступают независимо от наличия перемычки, соединяющей вход PS-ON с общим проводом.

Возможная причина: нарушена работоспособность элементов вторичной цепи автогенераторного каскада.

Алгоритм поиска неисправности:

1. Если ШИМ преобразователь запускается без подключения вывода PS-ON к общему проводу, то это указывает на то, что при подключении блока к питающей сети не формируется напряжение +5 VSB, подаваемое на этот сигнальный вход через резистор R22.

2. Подключить импульсный блок питания к первичной сети. Произвести проверку формирования напряжения на вторичной обмотке автогенераторного каскада. Измерения производить относительно общего провода вторичной цепи.

3. Последовательно проверить наличие импульсного напряжения на аноде D8, входе микросхемы IC3 и ее выходе. Если на холостом ходу напряжение во всех точках в норме, подключить к выходу канала резистор 10 Ом мощностью не менее 2 Вт и проверить нагрузочную способность микросхемы IC3.

4. Если обнаружено, что микросхема IC3 неисправна, то ее необходимо заменить. Затем повторно проверить правильность формирования напряжения питания для элементов дежурного режима.

При включении питания блок питания не вырабатывает вторичные напряжения. Автогенератор работает нормально.

Возможная причина: отказ микросхемы IC1 или элементов в промежуточном усилителе на транзисторах Q7 и Q8.

Алгоритм поиска неисправности:

1. Нормальная работа автогенераторного каскада указывает на то, что в первичной цепи импульсного преобразователя нет повреждений. Выход из строя силовых транзисторов вызвал бы перегорание предохранителя. Неисправность связана с работой IC1, элементов подключенных к ней или промежуточного усилителя на Q7 и Q8.

2. Поиск неисправного элемента можно производить, подключив блок питания к первичной сети. Предварительно к выходному контакту канала +5 В следует подсоединить внешний источник стабилизированного напряжения с таким же выходным уровнем. Для выключения защиты временно отключить резистор R8, отпаяв один из его выводов.

3. Подключить питание первичной сети и внешнего источника. Проверить появление положительного напряжения на выводе IC1/14. Напряжение на выводе IC1/4 должно иметь уровень, близкий к потенциалу общего провода.

4. На нормальное функционирование микросхемы ШИМ преобразователя указывают следующие признаки:

– наличие пилообразного напряжения на выводе IC1/5 с амплитудой 3 В;

– появление на выводе IC1/14 напряжения +5 В;

– при подаче на микросхему напряжения питания от 7 до 40 В от выпрямителя на диоде D9 на выходах IC1/8, 11 появляются импульсные последовательности. Отсутствие хотя бы одного из перечисленных признаков свидетельствует об отказе внутренних узлов IC1. Если выходные последовательности на выходах микросхемы сформированы, то следует проверить правильность функционирования каскада на транзисторах Q7 и Q8. Пользуясь описанием этого каскада, приведенным в разделе 2.4 и иллюстрациями его работы, необходимо проверить режимы работы элементов и коммутацию транзисторов в соответствии с импульсными сигналами, поступающими на их базы с выводов IC1.

Возможная причина: ложные срабатывания защиты из-за повреждения транзисторов в системе блокировки микросхемы IC1.

Алгоритм поиска неисправности:

1. Немотивированная блокировка работы микросхемы IC1 может быть вызвана неисправностью хотя бы одного из транзисторов Q1, Q2, Q4 – Q6.

2. Для выявления неисправного элемента следует включить блок питания в обычном режиме. Определить через какой транзистор из пары Q1 или Q5 на вывод IC1/4 поступает напряжение +5 В. Затем, отключив блок питания от сети, проверить омметром исправность транзистора, который во время проверки находился в проводящем состоянии, и транзисторов, подключенных к его базовой цепи.

Возможная причина: отказ пассивных элементов в базовых цепях Q9 и Q10.

Алгоритм поиска неисправности:

1. Произвести подключение внешних источников питания в соответствии со схемой, приведенной на рис. 2.22, и рекомендациями по конфигурации, изложенными в подразделе 2.5.2. Если внешний источник стабилизированного напряжения не указывает на перегрузку по току, это является признаком того, что транзисторы Q9, Q10 не повреждены.

2. Проверить формирование импульсных последовательностей транзисторами Q7 и Q8. Если осциллограммы импульсов на коллекторах транзисторов промежуточного усилителя соответствуют изображению на рис. 2.10, проконтролировать поступление этих импульсов со вторичных обмоток трансформатора T2 в базовые цепи транзисторов Q9 и Q10.

3. Используя материал описания работы силового каскада и рис. 2.12, 2.13, проверить правильность прохождения импульсного сигнала через базовые цепи силовых транзисторов и формирование с их помощью трехуровнего сигнала на коллекторе Q10. Если в базовой цепи присутствуют неисправные элементы, то вид осциллограмм импульсных напряжений в базовой цепи и на коллекторе Q10 будет отличаться от приведенных на рис. 2.12, 2.13.

Компьютер с данным блоком питания не работает. Уровни вторичных напряжений в норме.

Возможная причина: не вырабатывается сигнал «питание в норме» (POWERGOOD).

Алгоритм поиска неисправности:

1. Вероятно, на микросхему IC2 не поступает какое-либо из подаваемых напряжений или она неисправна.

2. Подключить блок питания к сети стандартным образом. Проверить поступление напряжений через резистор R43 от входа сигнала PS-ON на вывод IC2/6, с вывода IC1/2 на контакты IC2/2, 5, исправность резисторов R33 и R42. Рабочий уровень входного сигнала PS-ON низкий. Если все элементы в норме и напряжение поступает на соответствующие выводы, на контакте IC2/7 должно быть напряжение примерно +5 В. Такое же напряжение устанавливается на IC2/1.

3. Если этого не происходит, микросхема IC2 неисправна и требует замены.

Плохая стабилизация вторичного напряжения +3,3 В.

Возможная причина: нарушение работы стабилизатора на ZIC1 и Q11.

Алгоритм поиска неисправности:

1. Непосредственная стабилизация вторичного напряжения +3,3 В производится каскадом на транзисторе Q11 и маломощном стабилизаторе ZIC1. Вторичное напряжение на этот стабилизатор подается от тех же обмоток, что и на канал +5 В. Между выводом 4 вторичной обмотки трансформатора T3 и анодом одного из выпрямительных диодов сборки SBD3 включен сглаживающий дроссель L6. Благодаря этому дросселю, импульсы на аноде указанного диода имеют меньшую амплитуду, чем непосредственно на выводе 4 вторичной обмотки. На катодах диодов SBD3 напряжение несколько ниже, чем в аналогичной точке канала +5 В, но без введения дополнительной регулировки будет превосходить номинал, установленный в +3,3 В. Выходной уровень канала +3,3 В регулируется частичным разрядом положительной обкладки конденсатора C34 через транзистор Q11 при подключении ее к источнику отрицательного напряжения, образованного выпрямительным диодом D31 и конденсатором С28.

2. Для проверки работы стабилизатора следует установить различные нагрузки по каналам +5 и +3,3 В. Для этого надо подключить к выходу канала +5 В резистивную нагрузку с номиналом «1,5 Ом и общей мощностью 20 Вт. К выходу канала +3,3 В присоединить резистивную нагрузку 3 Ом мощностью 4 Вт. В таком режиме разбаланса нагрузок энергии по каналу +5 В поступает больше, чем по цепи +3,3 В. При нормальной работе стабилизатора напряжение в точке соединения ZIC1 и резистора R54 поддерживается постоянным на уровне «2,72,8 В. Напряжение же на эмиттере транзистора Q11 изменяется в некоторых пределах. При повышении выходного напряжения канала +3,3 В транзистор Q11 открывается. Происходит замыкание положительной обкладки конденсатора C34 через резистор R55 и открытый транзистор Q11 на конденсатор C28, напряжение на правой по схеме обкладке которого имеет отрицательный уровень.

3. Следует проконтролировать работу этого каскада и проверить уровень напряжения на выходе ZIC1. Если реальная логика работы стабилизатора отличается от описанной или уровень напряжения на ZIC1 превышает указанное значение, требуется замена Q11 или маломощного стабилизатора.

При коротком замыкании по основным каналам вторичного напряжения не происходит блокировки ШИМ преобразователя.

Возможная причина: неисправность транзистора Q4 или элементов в его базовой цепи.

Алгоритм поиска неисправности:

1. Режим длительной блокировки работы микросхемы IC1 устанавливается либо при отсутствии низкого уровня сигнала PS-ON, либо при срабатывании пары транзисторов Q4 и Q1. В первом случае микросхема блокируется только в течение периода, когда транзистор Q2 находится в состоянии насыщения. Работа ШИМ преобразователя возобновляется, когда транзистор Q2 установлен в состояние отсечки. Во втором случае блокирующее напряжение через открытый транзистор Q1 подается на вывод IC1/4. Проводящее состояние транзистора Q1 поддерживается открытым транзистором Q4, подключенным к базовой цепи Q1. Включение транзистора Q4 может происходить от сигналов, поданных в его базовую цепь через диоды D4 и D5. После переключения Q1 к базовой цепи Q4 подключается положительное напряжение, поступающее через Q1, D3, R11. Это напряжение удерживает как Q4, так и Q1 в проводящем состоянии. Если транзистор Q4 неисправен, то защита не будет блокировать работу IC1 при КЗ по отрицательным каналам вторичных напряжений. При возникновении КЗ по каналу +5 В блокировка будет возникать только в течение промежутка времени, когда КЗ действует. Источник питания будет возобновлять свою работу автоматически после устранения КЗ.

2. Чтобы выяснить причину кратковременной блокировки блока питания его необходимо подключить к сети и искусственно создать КЗ по каналу -5 В. Проследить подачу положительного напряжения через D4 на базу Q4. Если открывающее положительное напряжение на базу транзистора поступает, а он не переходит в проводящее состояние, то Q4 неисправен и требуется его замена.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.