Riparazione UPS del computer fai da te

Nel dettaglio: riparazione fai-da-te dell'UPS del computer da una vera procedura guidata per il sito my.housecope.com.

Un amico dell'azienda ha buttato fuori un gruppo di continuità APC 500 non funzionante, ma prima di metterlo nei pezzi di ricambio, ho deciso di provare a rianimarlo. E come si è scoperto, non è stato vano. Prima di tutto, misuriamo la tensione sulla batteria al gel ricaricabile. Per il funzionamento del gruppo di continuità, ma deve essere entro 10-14V. La tensione è normale, quindi non ci sono problemi con la batteria.

Ora esaminiamo la scheda stessa e misuriamo l'alimentazione nei punti chiave del circuito. Non ho trovato uno schema circuitale nativo del gruppo di continuità APC500, ma qui c'è qualcosa di simile. Per maggiore chiarezza, scarica qui lo schema completo. Controlliamo potenti transistor di stagno: la norma. L'alimentazione della parte elettronica di controllo del gruppo di continuità proviene da un piccolo trasformatore di rete da 15V. Misuriamo questa tensione prima del ponte a diodi, dopo e dopo lo stabilizzatore da 9V.

Ed ecco la prima rondine. La tensione 16V dopo che il filtro entra nel microcircuito - lo stabilizzatore e l'uscita è solo un paio di volt. Lo sostituiamo con un modello simile in tensione e ripristiniamo l'alimentazione al circuito della centralina.

Il gruppo di continuità ha iniziato a rompersi e ronzare, ma non si osserva ancora all'uscita 220V. Continuiamo a esaminare attentamente il circuito stampato.

Un altro problema: una delle tracce sottili si è bruciata e ha dovuto essere sostituita con un filo sottile. Ora il gruppo di continuità APC500 ha funzionato senza problemi.

Sperimentando in condizioni reali, sono arrivato alla conclusione che il sirena integrato, il dispositivo di segnalazione senza rete, urla come un cattivo, e non sarebbe male calmarlo un po'. È impossibile spegnerlo completamente, poiché lo stato della batteria in modalità di emergenza non verrà ascoltato (determinato dalla frequenza dei segnali), ma è possibile e necessario renderlo più silenzioso.

Video (clicca per riprodurre).

Ciò si ottiene collegando una resistenza da 500-800 ohm in serie con l'eco. E infine, alcuni consigli per i possessori di gruppi di continuità. Se a volte disconnette il carico, il problema potrebbe essere nell'alimentatore del computer con condensatori secchi. Collegare l'UPS all'ingresso di un computer funzionante e vedere se l'operazione si interrompe.

Un gruppo di continuità a volte determina erroneamente la capacità delle batterie al piombo, mostrando lo stato OK, ma non appena passa a esse, si siedono improvvisamente e il carico viene "espulso". Assicurati che i terminali siano ben aderenti e non allentati. Non scollegarlo dalla rete per lungo tempo, rendendo impossibile mantenere le batterie in costante ricarica. Non consentire scariche profonde delle batterie, lasciando almeno il 10% della capacità, dopodiché è necessario disattivare il gruppo di continuità fino al ripristino della tensione di alimentazione. Almeno una volta ogni tre mesi, fai un "allenamento" scaricando la batteria al 10% e ricaricando la batteria a piena capacità.

Nel mondo moderno, lo sviluppo e l'obsolescenza dei componenti dei personal computer avvengono molto rapidamente. Allo stesso tempo, uno dei componenti principali di un PC - un alimentatore ATX - è praticamente non ha cambiato il suo design negli ultimi 15 anni.

Di conseguenza, l'alimentatore sia del computer da gioco ultramoderno che del vecchio PC da ufficio funzionano secondo lo stesso principio e hanno tecniche di risoluzione dei problemi comuni.

Immagine - Riparazione UPS fai da te per computer

In figura è mostrato un tipico circuito di alimentazione ATX. Strutturalmente, è una classica unità a impulsi sul controller PWM TL494, che viene attivata da un segnale PS-ON (Power Switch On) dalla scheda madre. Il resto del tempo, fino a quando il pin PS-ON non viene messo a terra, è attivo solo l'alimentatore di standby con una tensione di +5 V in uscita.

Diamo uno sguardo più da vicino alla struttura dell'alimentatore ATX. Il suo primo elemento è
raddrizzatore di rete:

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Il suo compito è convertire la corrente alternata dalla rete alla corrente continua per alimentare il controller PWM e l'alimentatore in standby. Strutturalmente, si compone dei seguenti elementi:

  • Fusibile F1 protegge il cablaggio e l'alimentatore stesso dal sovraccarico in caso di mancanza di alimentazione, determinando un forte aumento del consumo di corrente e, di conseguenza, un aumento critico della temperatura che può portare a un incendio.
  • Nel circuito "neutro" è installato un termistore di protezione che riduce il picco di corrente quando l'alimentatore è collegato alla rete.
  • Successivamente, viene installato un filtro antirumore, costituito da diverse induttanze (L1, L2), condensatori (DO1, DO2, DO3, DO4) e una strozzatura controavvolgimento Tr1... La necessità di un tale filtro è dovuta al livello significativo di interferenza che l'unità di impulso trasmette alla rete di alimentazione: questa interferenza non viene catturata solo dai ricevitori televisivi e radiofonici, ma in alcuni casi può anche portare a un funzionamento errato di apparecchiature sensibili .
  • Dietro il filtro è installato un ponte a diodi che converte la corrente alternata in corrente continua pulsante. L'ondulazione è attenuata da un filtro capacitivo-induttivo.

Inoltre, una tensione costante, presente tutto il tempo in cui l'alimentatore ATX è collegato alla presa, va ai circuiti di controllo del controller PWM e all'alimentatore di standby.

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Alimentazione in standby - questo è un convertitore di impulsi indipendente a bassa potenza basato sul transistor T11, che genera impulsi, attraverso un trasformatore di isolamento e un raddrizzatore a semionda sul diodo D24, fornendo un regolatore di tensione integrato a bassa potenza sul microcircuito 7805. alta tensione caduta attraverso il regolatore 7805, che sotto carico pesante porta al surriscaldamento. Per questo motivo, il danneggiamento dei circuiti alimentati dalla fonte di standby può portare al suo guasto e alla conseguente impossibilità di accendere il computer.

La base del convertitore di impulsi è Controllore PWM... Questa sigla è già stata citata più volte, ma non è stata decifrata. PWM è la modulazione di larghezza di impulso, ovvero la variazione della durata degli impulsi di tensione alla loro ampiezza e frequenza costanti. Il compito dell'unità PWM, basata sul microcircuito specializzato TL494 o sui suoi analoghi funzionali, è convertire la tensione costante in impulsi della frequenza appropriata, che, dopo il trasformatore di isolamento, vengono livellati dai filtri di uscita. La stabilizzazione della tensione all'uscita del convertitore di impulsi viene effettuata regolando la durata degli impulsi generati dal controller PWM.

Un vantaggio importante di un tale schema di conversione della tensione è anche la capacità di lavorare con frequenze significativamente superiori a 50 Hz della rete. Maggiore è la frequenza della corrente, minori sono le dimensioni del nucleo del trasformatore e il numero di spire necessarie. Ecco perché gli alimentatori switching sono molto più compatti e leggeri dei circuiti classici con trasformatore step-down in ingresso.

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Un circuito basato sul transistor T9 e le seguenti fasi è responsabile dell'accensione dell'alimentatore ATX. Nel momento in cui l'alimentazione viene inserita nella rete, una tensione di 5V viene fornita alla base del transistor attraverso il resistore limitatore di corrente R58 dall'uscita dell'alimentatore di standby, nel momento in cui il filo PS-ON è cortocircuitato a massa, il circuito avvia il controller PWM TL494. In questo caso, il guasto dell'alimentazione di riserva porterà all'incertezza del funzionamento del circuito di avvio dell'alimentazione e al probabile guasto all'accensione, che è già stato menzionato.

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Il carico principale è sopportato dagli stadi di uscita del convertitore. Ciò riguarda principalmente i transistor di commutazione T2 e T4, che sono installati su radiatori in alluminio.Ma a carico elevato, il loro riscaldamento, anche con raffreddamento passivo, può essere critico, quindi gli alimentatori sono inoltre dotati di una ventola di scarico. Se si guasta o è molto polveroso, la probabilità di surriscaldamento dello stadio di uscita aumenta in modo significativo.

I moderni alimentatori utilizzano sempre più interruttori MOSFET potenti invece di transistor bipolari, a causa della resistenza significativamente inferiore nello stato aperto, fornendo una maggiore efficienza del convertitore e quindi meno impegnativo per il raffreddamento.

Video sul dispositivo di alimentazione del computer, la sua diagnostica e riparazione

Inizialmente, gli alimentatori per computer ATX utilizzavano un connettore a 20 pin (ATX 20 pin). Ora può essere trovato solo su apparecchiature obsolete. Successivamente, l'aumento della potenza dei personal computer, e quindi del loro consumo energetico, ha portato all'utilizzo di ulteriori connettori a 4 pin (4-pin). Successivamente, i connettori a 20 pin ea 4 pin sono stati strutturalmente combinati in un connettore a 24 pin e, per molti alimentatori, una parte del connettore con pin aggiuntivi poteva essere separata per compatibilità con le schede madri meno recenti.

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L'assegnazione dei pin dei connettori è standardizzata nel form factor ATX come segue, secondo la figura (il termine "controllato" si riferisce a quei pin sui quali la tensione compare solo quando il PC è acceso ed è stabilizzata dal controller PWM) :

Uno dei componenti importanti di un moderno personal computer è un'unità di alimentazione (PSU). Il computer non funzionerà se non c'è alimentazione.

Se invece l'alimentatore genera una tensione che va oltre i limiti consentiti, allora questo può causare il guasto di componenti importanti e costosi.

In tale unità, con l'aiuto di un inverter, la tensione di rete raddrizzata viene convertita in un'alta frequenza alternata, da cui si formano flussi di bassa tensione necessari per il funzionamento del computer.

Il circuito ATX dell'alimentatore è costituito da 2 nodi: un raddrizzatore di tensione di rete e un convertitore di tensione per un computer.
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Raddrizzatore di rete è un circuito a ponte con un filtro capacitivo. All'uscita del dispositivo viene generata una tensione costante da 260 a 340 V.

Gli elementi principali della composizione convertitore di tensione sono:

  • un inverter che converte la tensione continua in tensione alternata;
  • trasformatore ad alta frequenza operante a 60 kHz;
  • raddrizzatori a bassa tensione con filtri;
  • dispositivo di controllo.

Inoltre, il convertitore include un alimentatore a tensione di standby, amplificatori di un segnale di controllo per transistor chiave, circuiti di protezione e stabilizzazione e altri elementi.

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Le ragioni dei guasti nell'alimentatore possono essere:
  • sbalzi di tensione e fluttuazioni;
  • produzione di prodotti di scarsa qualità;
  • surriscaldamento associato a un cattivo funzionamento della ventola.

I malfunzionamenti di solito portano al fatto che l'unità di sistema del computer smette di avviarsi o, dopo breve tempo, si spegne. In altri casi, nonostante il funzionamento di altre unità, la scheda madre non si avvia.

Prima di iniziare la riparazione, è necessario assicurarsi infine che sia l'alimentatore a essere difettoso. In questo caso, devi prima verificare la funzionalità del cavo di rete e dell'interruttore di rete... Dopo essersi assicurati che siano in buone condizioni, è possibile scollegare i cavi e rimuovere l'alimentatore dal case dell'unità di sistema.

Prima di riabilitare l'alimentatore in modo autonomo è necessario collegarvi il carico. Per fare ciò, sono necessari resistori collegati ai terminali corrispondenti.

Per prima cosa devi controllare effetto scheda madre... Per fare ciò, è necessario chiudere due contatti sul connettore di alimentazione. Su un connettore a 20 pin, questo sarebbe il pin 14 (il filo attraverso il quale passa il segnale di accensione) e il pin 15 (il filo che corrisponde al pin GND - Ground).Per un connettore a 24 pin, sarebbero i pin 16 e 17, rispettivamente.

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Dopo aver rimosso il coperchio dall'alimentatore, è necessario utilizzare immediatamente un aspirapolvere per rimuovere tutta la polvere da esso. È a causa della polvere che le parti radio spesso si guastano, poiché la polvere, coprendo la parte con uno spesso strato, provoca il surriscaldamento di tali parti.

Il passo successivo nell'identificazione dei guasti è un'ispezione approfondita di tutti gli elementi. Particolare attenzione deve essere prestata ai condensatori elettrolitici. La ragione della loro rottura potrebbe essere un regime di temperatura severo. I condensatori difettosi di solito si gonfiano e perdono elettrolita.

Tali parti devono essere sostituite con altre nuove con gli stessi valori nominali e tensioni di esercizio. A volte l'aspetto di un condensatore non indica un malfunzionamento. Se, per indicazioni indirette, si sospetta una prestazione scadente, è possibile controllare il condensatore con un multimetro. Ma per questo deve essere rimosso dal circuito.

Un alimentatore difettoso può essere associato anche a diodi di bassa tensione difettosi. Per verificare, è necessario misurare la resistenza delle transizioni avanti e indietro degli elementi con un multimetro. Per sostituire i diodi difettosi, è necessario utilizzare gli stessi diodi Schottky.

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Il prossimo malfunzionamento che può essere determinato visivamente è la formazione di crepe nell'anello che rompono i contatti. Per trovare tali difetti, è necessario guardare con molta attenzione sul circuito stampato. Per eliminare tali difetti, è necessario utilizzare un'attenta saldatura delle crepe (per questo è necessario sapere come saldare correttamente con un saldatore).

Resistenze, fusibili, induttanze, trasformatori vengono ispezionati allo stesso modo.

Nel caso in cui un fusibile sia bruciato, può essere sostituito con un altro o riparato. L'alimentatore utilizza un elemento speciale con cavi di saldatura. Per riparare un fusibile difettoso, viene saldato dal circuito. Quindi le tazze metalliche vengono riscaldate e rimosse dal tubo di vetro. Quindi viene selezionato un filo del diametro richiesto.

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Il diametro del filo richiesto per una data corrente può essere trovato nelle tabelle. Per il fusibile da 5A utilizzato nel circuito di alimentazione ATX, il diametro del filo di rame sarà di 0,175 mm. Quindi il filo viene inserito nei fori delle coppe dei fusibili e fissato mediante saldatura. Il fusibile riparato può essere saldato nel circuito.

Quanto sopra ha considerato i malfunzionamenti più semplici di un alimentatore per computer.

  1. Uno degli elementi più importanti di un PC è l'alimentatore, in caso di guasto il computer smette di funzionare.
  2. L'alimentatore del computer è un dispositivo piuttosto complesso, ma in alcuni casi può essere riparato a mano.