DIY Reparatur eines Netzteils für einen Computer

In der modernen Welt erfolgt die Entwicklung und Veralterung von Personalcomputerkomponenten sehr schnell. Gleichzeitig ist eine der Hauptkomponenten eines PCs – ein ATX-Netzteil – praktisch hat sein Design in den letzten 15 Jahren nicht verändert.

Folglich arbeiten die Netzteile sowohl des hochmodernen Gaming-Computers als auch des alten Office-PCs nach dem gleichen Prinzip und verfügen über gemeinsame Fehlerbehebungstechniken.

Eine typische ATX-Stromversorgungsschaltung ist in der Abbildung dargestellt. Vom Aufbau her handelt es sich um eine klassische Pulseinheit auf dem TL494 PWM Controller, die durch ein PS-ON (Power Switch On) Signal vom Mainboard getriggert wird. Die restliche Zeit, bis der PS-ON-Pin auf Masse gezogen wird, ist nur die Standby-Versorgung mit einer Spannung von +5 V am Ausgang aktiv.

Schauen wir uns den Aufbau des ATX-Netzteils genauer an. Sein erstes Element ist
Netzgleichrichter:

Seine Aufgabe besteht darin, Wechselstrom aus dem Netz in Gleichstrom umzuwandeln, um den PWM-Controller und das Standby-Netzteil zu versorgen. Strukturell besteht es aus folgenden Elementen:

• Sicherung F1 schützt die Verkabelung und das Netzteil selbst vor Überlastung bei einem Stromausfall, was zu einem starken Anstieg der Stromaufnahme und in der Folge zu einem kritischen Temperaturanstieg führt, der zu einem Brand führen kann.
• Im „Neutral“-Kreis ist ein Schutzthermistor eingebaut, der den Stromstoß beim Anschluss des Netzteils an das Netz reduziert.
• Als nächstes wird ein Entstörfilter, bestehend aus mehreren Drosseln (L1, L2), Kondensatoren (C1, C2, C3, C4) und eine Gegenwicklungsdrossel Tr1... Die Notwendigkeit eines solchen Filters ergibt sich aus den erheblichen Störungen, die die Impulseinheit in das Stromnetz überträgt - diese Störungen werden nicht nur von Fernseh- und Rundfunkempfängern erfasst, sondern können in einigen Fällen auch zu Fehlfunktionen empfindlicher Geräte führen .
• Hinter dem Filter ist eine Diodenbrücke eingebaut, die Wechselstrom in pulsierenden Gleichstrom umwandelt. Die Welligkeit wird durch einen kapazitiv-induktiven Filter geglättet.

Außerdem wird eine konstante Spannung, die immer anliegt, wenn das ATX-Netzteil an die Steckdose angeschlossen ist, an die Steuerkreise des PWM-Controllers und des Standby-Netzteils angelegt.

Standby-Netzteil - Dies ist ein unabhängiger Impulswandler mit geringer Leistung auf der Grundlage des T11-Transistors, der über einen Trenntransformator und einen Einweggleichrichter an der D24-Diode Impulse erzeugt und einen integrierten Niederleistungsspannungsregler auf der Mikroschaltung 7805 versorgt über den 7805 Stabilisator abfallen, was bei starker Belastung zur Überhitzung führt. Aus diesem Grund kann eine Beschädigung der von der Standby-Quelle gespeisten Schaltkreise zu einem Ausfall und der anschließenden Unmöglichkeit des Einschaltens des Computers führen.

Die Basis des Pulswandlers ist PWM-Controller... Diese Abkürzung wurde bereits mehrfach erwähnt, aber nicht entziffert. PWM ist Pulsweitenmodulation, dh die Änderung der Dauer von Spannungsimpulsen bei ihrer konstanten Amplitude und Frequenz. Aufgabe der PWM-Einheit, basierend auf der spezialisierten Mikroschaltung TL494 oder ihren funktionalen Analoga, ist es, die konstante Spannung in Pulse der entsprechenden Frequenz umzuwandeln, die nach dem Trenntransformator von den Ausgangsfiltern geglättet werden.Die Spannungsstabilisierung am Ausgang des Pulswandlers erfolgt durch Anpassung der Dauer der vom PWM-Controller erzeugten Pulse.

Ein wichtiger Vorteil eines solchen Spannungsumwandlungsschemas ist auch die Möglichkeit, mit Frequenzen zu arbeiten, die deutlich über 50 Hz des Netzes liegen. Je höher die Stromfrequenz, desto kleiner sind die Abmessungen des Transformatorkerns und die Anzahl der Wicklungswindungen. Schaltnetzteile sind deshalb deutlich kompakter und leichter als klassische Schaltungen mit Eingangs-Abwärtstransformator.

Für das Einschalten des ATX-Netzteils ist eine Schaltung auf Basis des T9-Transistors und der folgenden Stufen zuständig. In dem Moment, in dem die Stromversorgung zum Netz eingeschaltet wird, wird über den Strombegrenzungswiderstand R58 vom Ausgang des Standby-Netzteils eine Spannung von 5 V an die Basis des Transistors geliefert, in dem Moment, in dem das PS-ON-Kabel mit Masse kurzgeschlossen, startet die Schaltung den TL494-PWM-Controller. In diesem Fall führt der Ausfall der Standby-Stromversorgung zu der Unsicherheit des Betriebs der Stromversorgungs-Startschaltung und dem wahrscheinlichen Fehler beim Einschalten, was bereits erwähnt wurde.

Die Hauptlast wird von den Endstufen des Umrichters getragen. Dies betrifft zunächst die Schalttransistoren T2 und T4, die auf Aluminium-Kühlkörpern verbaut sind. Bei hoher Last kann deren Erwärmung aber auch bei passiver Kühlung kritisch werden, daher sind die Netzteile zusätzlich mit einem Abluftventilator ausgestattet. Fällt sie aus oder ist sie stark verstaubt, steigt die Wahrscheinlichkeit einer Überhitzung der Endstufe deutlich an.

Moderne Stromversorgungen verwenden zunehmend leistungsfähigere MOSFET-Schalter anstelle von Bipolartransistoren, die aufgrund des deutlich geringeren Widerstands im geöffneten Zustand für einen höheren Wirkungsgrad des Wandlers und damit weniger Anforderungen an die Kühlung sorgen.

Video über das Computernetzteil, seine Diagnose und Reparatur

Anfangs verwendeten ATX-Computernetzteile einen 20-Pin-Anschluss (ATX 20-polig). Jetzt ist es nur auf veralteten Geräten zu finden. In der Folge führte die Zunahme der Leistung von Personalcomputern und damit ihres Energieverbrauchs zur Verwendung zusätzlicher 4-poliger Anschlüsse (4-polig). Anschließend wurden die 20-Pin- und 4-Pin-Anschlüsse baulich zu einem 24-Pin-Anschluss zusammengefasst, und bei vielen Netzteilen konnte ein Teil des Anschlusses mit zusätzlichen Pins zur Kompatibilität mit älteren Mainboards abgetrennt werden.

Die Pinbelegung der Anschlüsse ist im ATX-Formfaktor gemäß der Abbildung wie folgt standardisiert (der Begriff "gesteuert" bezeichnet diejenigen Pins, an denen die Spannung nur beim Einschalten des PCs anliegt und durch den PWM-Controller stabilisiert wird) :

Eine der wichtigsten Komponenten eines modernen Personalcomputers ist ein Netzteil (PSU). Der Computer funktioniert nicht, wenn kein Strom vorhanden ist.

Wenn das Netzteil hingegen eine Spannung erzeugt, die über die zulässigen Grenzen hinausgeht, kann dies zum Ausfall wichtiger und teurer Komponenten führen.

In einer solchen Einheit wird mit Hilfe eines Wechselrichters die gleichgerichtete Netzspannung in eine wechselnde Hochfrequenz umgewandelt, aus der die für den Betrieb des Computers notwendigen Niederspannungsflüsse gebildet werden.

Die ATX-Schaltung des Netzteils besteht aus 2 Knoten - einem Netzspannungsgleichrichter und einem Spannungswandler für einen Computer.

Netzgleichrichter ist eine Brückenschaltung mit einem kapazitiven Filter. Am Ausgang des Gerätes wird eine konstante Spannung von 260 bis 340 V erzeugt.

Die Hauptelemente der Komposition Spannungsumwandler sind:

• einen Wechselrichter, der Gleichspannung in Wechselspannung umwandelt;
• Hochfrequenztransformator, der bei 60 kHz arbeitet;
• Niederspannungsgleichrichter mit Filtern;
• Kontrollgerät.

Darüber hinaus enthält der Wandler eine Standby-Spannungsversorgung, Verstärker eines Steuersignals für Schlüsseltransistoren, Schutz- und Stabilisierungsschaltungen und andere Elemente.

Ursachen für Störungen in der Stromversorgung können sein:

• Stromstöße und -schwankungen;
• Produktherstellung von schlechter Qualität;
• Überhitzung in Verbindung mit schlechtem Lüfterbetrieb.

Störungen führen in der Regel dazu, dass die Systemeinheit des Computers nicht mehr startet oder sich nach kurzer Zeit abschaltet. In anderen Fällen startet das Motherboard trotz des Betriebs anderer Einheiten nicht.

Bevor Sie mit der Reparatur beginnen, müssen Sie sich abschließend vergewissern, dass das Netzteil defekt ist. In diesem Fall müssen Sie zuerst Überprüfen Sie die Funktionsfähigkeit des Netzkabels und des Netzschalters... Nachdem Sie sich von der einwandfreien Funktion überzeugt haben, können Sie die Kabel trennen und das Netzteil aus dem Gehäuse der Systemeinheit entfernen.

Bevor das Netzteil autark wieder freigegeben wird, muss die Last daran angeschlossen werden. Dazu benötigen Sie Widerstände, die an die entsprechenden Klemmen angeschlossen werden.

Zuerst müssen Sie überprüfen Motherboard-Effekt... Dazu müssen Sie zwei Kontakte am Netzteilanschluss schließen. Bei einem 20-poligen Stecker wäre dies Pin 14 (der Draht, durch den das Power-On-Signal geht) und Pin 15 (der Draht, der mit dem GND-Pin - Masse übereinstimmt). Bei einem 24-poligen Stecker wären dies die Pins 16 bzw. 17.

Nachdem Sie die Abdeckung vom Netzteil entfernt haben, müssen Sie sie sofort mit einem Staubsauger von Staub befreien. Aufgrund von Staub versagen häufig Radioteile, da Staub, der das Teil mit einer dicken Schicht bedeckt, zu einer Überhitzung dieser Teile führt.

Der nächste Schritt zur Fehlererkennung ist eine gründliche Prüfung aller Elemente. Besondere Aufmerksamkeit ist Elektrolytkondensatoren zu widmen. Der Grund für ihren Zusammenbruch kann ein strenges Temperaturregime sein. Defekte Kondensatoren quellen normalerweise auf und verlieren Elektrolyt.

Solche Teile müssen durch neue mit gleichen Nennwerten und Betriebsspannungen ersetzt werden. Manchmal weist das Auftreten eines Kondensators nicht auf eine Fehlfunktion hin. Wenn durch indirekte Hinweise der Verdacht auf eine schlechte Leistung besteht, können Sie den Kondensator mit einem Multimeter überprüfen. Dazu muss es aber aus dem Stromkreis entfernt werden.

Eine fehlerhafte Stromversorgung kann auch mit fehlerhaften Niederspannungsdioden in Verbindung gebracht werden. Zur Überprüfung müssen Sie den Widerstand der Vorwärts- und Rückwärtsübergänge von Elementen mit einem Multimeter messen. Um defekte Dioden zu ersetzen, müssen Sie die gleichen Schottky-Dioden verwenden.

Die nächste optisch feststellbare Fehlfunktion ist die Bildung von Ringrissen, die die Kontakte unterbrechen. Um solche Defekte zu finden, müssen Sie auf der Leiterplatte sehr genau hinschauen. Um solche Defekte zu beseitigen, müssen die Risse sorgfältig gelötet werden (dazu müssen Sie wissen, wie man mit einem Lötkolben richtig lötet).

Widerstände, Sicherungen, Induktivitäten, Transformatoren werden auf die gleiche Weise geprüft.

Falls eine Sicherung durchgebrannt ist, kann sie durch eine andere ersetzt oder repariert werden. Das Netzteil verwendet ein spezielles Element mit Lötanschlüssen. Um eine defekte Sicherung zu reparieren, wird sie aus dem Stromkreis gelötet. Dann werden die Metallbecher erhitzt und aus dem Glasrohr entnommen. Dann wird ein Draht mit dem erforderlichen Durchmesser ausgewählt.

Den für einen bestimmten Strom erforderlichen Drahtdurchmesser finden Sie in den Tabellen. Für die im ATX-Stromversorgungskreis verwendete 5-A-Sicherung beträgt der Durchmesser des Kupferdrahts 0,175 mm. Dann wird der Draht in die Löcher der Sicherungsbecher eingeführt und durch Löten fixiert. Die reparierte Sicherung kann in den Stromkreis eingelötet werden.

Die oben genannten sind die einfachsten Fehlfunktionen einer Computerstromversorgung.

1. Eines der wichtigsten Elemente eines PCs ist die Stromversorgung, wenn diese ausfällt, funktioniert der Computer nicht mehr.
2. Das Netzteil des Computers ist ein ziemlich komplexes Gerät, das jedoch in einigen Fällen von Hand repariert werden kann.