Александр Куличков - Импульсные блоки питания для IBM PC
Наблюдение сигналов в базовой цепи транзистора Q10 производится относительно общего провода схемы. Для оценки уровня импульсного сигнала в базовой цепи Q9 следует отключить осциллограф от заземления. Тогда с его помощью можно наблюдать сигналы в базовой цепи транзистора Q9 и провести измерения относительно его эмиттера.
В режиме включения силового каскада от внешнего источника вторичные напряжения, естественно, будут иметь значительно заниженные уровни. Вентилятор охлаждения работать не будет.2.5.3. Заключительная проверка блока питания
Если в ходе предварительных проверок каскадов импульсного блока питания от источников постоянного напряжения не было выявлено неисправных элементов, следует отключить от проверяемого источника питания оба стабилизированных источника и восстановить временно отключенные электрические цепи. Проверка функционирования всех основных каскадов производится после подключения к тестируемому изделию развязывающего трансформатора (рис. 2.21). В таком варианте подключения преобразователя к питающей сети допускается использование заземленных измерительных приборов. Измерения можно проводить в любой цепи схемы относительно произвольной точки. Включение по схеме, приведенной на рис. 2.21, позволяет проверять цепи постоянного и переменного токов. Нагрузочная способность блока питания ограничена только мощностью используемого трансформатора сетевой развязки. Запуск ШИМ преобразователя происходит при замыкании перемычкой входа PS-ON на общий провод вторичной цепи. Эта перемычка – единственный элемент, который сохраняется на всех этапах проверки до установки источника питания в реальную систему.
Будьте осторожны и внимательны при проведении работ с подключенным трансформатором сетевой развязки. Если напряжение его вторичной обмотки близко к 220 В, все режимы элементов схемы соответствуют номинальным рабочим. На силовых элементах разность потенциалов превосходит 300 В, а в автогенераторном каскаде амплитудные значения импульсных колебаний достигают 700 В. Конденсаторы сетевого выпрямителя сохраняют заряды в течение некоторого времени после отключения блока питания от сети. Перед прикосновением к элементам обязательно проверьте отсутствие на них напряжения с помощью измерительных приборов. При включенном электропитании не проверяйте на ощупь степень разогрева силовых элементов.
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.
