Оглавление
Недостатки
Импульсные блоки питания обладают и определенными недостатками в сравнении с линейными. Основная часть схемы прибора работает от сети без гальванической развязки, что существенно затрудняет ремонт подобных приспособлений. Импульсный блок питания для усилителя, как и для всей прочей аппаратуры, характеризуется тем, что создает высокочастотные помехи, что связано с сами принципом его работы. Часто приходится применять определенные методы помехоподавления, которые очень часто не приводят к полному их устранению. Именно поэтому импульсные блоки питания во многих случаях невозможно использовать для некоторой аппаратуры. Обычно у этих приспособлений имеется ограничение на минимальную нагрузку в плане мощности. Если этот параметр ниже необходимого, то может просто не произойти запуска блока, либо его параметры выходного напряжения не будут укладываться в допустимые отклонения.
Облегченная нагрузка блока питания
Если дежурное напряжение находится в норме, необходимо подключить к одному из разъемов нагрузку в виде мощных резисторов (см. фото).
К шине +5 В можно подключить резистор величиной 1 — 2 Ом, к шине +12 В ― величиной 3 ― 4 Ом.
Мощность резисторов должна быть не менее 25 Вт.
Это далеко не полная величина нагрузки. К тому же шина + 3,3 В остается вообще ненагруженной.
Но это необходимый минимум, при котором питающий блок (если он исправен) должен без «вреда для своего здоровья» запуститься.
Резисторы следует припаять к ответной части разъема, который можно взять, например, от неисправного внешнего вентилятора корпуса.
Работа трансформаторных БП
Чтобы детальнее понять, что такое БП в компьютере и как они работают, нужно иметь хотя бы начальные знания законов электротехники. Габариты блоков питания трансформаторного типа напрямую зависят от габаритов используемых внутри трансформаторов. Размеры устройств высчитываются по формуле:
(1/n)~f*S*B
В этой формуле:
- N – число витков на 1 В напряжения;
- f – частота тока (переменного);
- B – образующаяся в магнитопроводе индукция магнитного поля;
- S – площадь сечения магнитопровода.
Следовательно, чем будет больше витков и сечение провода, тем и трансформатор будет больше. Это влечет за собой увеличение габаритов самого блока. Однако если сечение провода уменьшить, то придется увеличить количество витков (N), что не удастся в компактных трансформаторах. Если трансформатор является маломощным, то много витков с малым сечением не повлияет на работу самого блока питания, так как сила тока в подобных устройствах будет низкой. Однако при повышением мощности ток будет расти, что приведет к рассеиванию тепловой мощности.
Следовательно, трансформаторные блоки питания с частотой работы 50 Гц могут быть только большими и тяжелыми. Подобные устройства непрактично использовать в современных компьютерах в силу их веса и габаритов, а также низкого КПД.
Однако есть и положительные стороны: надежность и простота, удобство ремонта (все элементы легко заменить в случае поломки), отсутствие радиопомех.
Как проверить блок питания компьютера без материнской платы
Блок питания компьютера, важный элемент, предназначенный преобразовывать напряжение, поступающего от сети. Заменяя переменное, на постоянное, блок питания увеличивает срок бесперебойной работы всех устройств.
Это промежуточное звено между сетью и компьютером, гарантирует исправность и работоспособность всех компонентов последнего.
Однако, нет ничего вечного, может статься, что компьютер перестанет запускаться, или запускается, а через некоторое время отключается.
При неисправности блока питания, компьютер может, не включатся. В этой ситуации встаёт вопрос, как проверить блок питания компьютера без материнской платы, чтобы определить рабочий он, или нет.
Провести диагностику блок питания с отключённой материнской платой, возможно, это достаточно просто. Для диагностики вам потребуется обычная канцелярская скрепка.
Хочу сразу предупредить вас о мерах безопасности, так как многие комплектующие находятся под напряжением.
Вам нужно сделать следующие действия:
- Отсоединить компьютер от сети;
- Отсоединить сетевой кабель (при его наличии);
- Снять крышку системного блока;
- Запомнить, а лучше снять на камеру, как подсоединён блок питания ко всем компонентам компьютера;
- Отсоединить блок;
- Оставить подключённым к блоку питания жёсткий диск;
Нагрузка для прибора
Многие задают вопрос, для чего оставлять подключенным жёсткий диск? Блок питания может работать, имея определённую нагрузку, для этого и понадобится подключение диска.
Однако вместо жёсткого диска, допускается подключение к блоку, в качестве нагрузки, вентилятор на 12v, лампочку, кулер, автомагнитолу, или любой другой прибор, не требующий большой мощности.
Естественно, подключать нужно что-то одно, а не всё сразу.
Подготовка к проверке
Для проведения проверок нужен самый большой разъём, соединяющий материнскую плату с блоком питания.
Обычно этот разъём состоит из толстого кабеля, содержащего от 20 до 24 проводов разного цвета, в зависимости от модели вашего компьютера.
Найдите провод зелёного цвета, он находится на 4 позиции от края в нижнем ряду, то есть, находится на 16 позиции. Зелёный провод отвечает за включение. Он имеет маркировку на блоке питания: «PS_ON».
Следующий за зелёным, идёт чёрный провод: «GND», он отвечает за заземление и находится на пятом месте.
Продолжаем разбирать вопрос, как проверить блок питания компьютера без материнской платы
Потребуется обрезать приготовленную канцелярскую скрепку в виде буквы U. Соедините этой скрепкой контакты зелёного и чёрного проводов.
Далее включите блок питания, подав напряжение. Если прибор исправен, вентилятор, установленный на нём, начнёт вращаться.
Также причиной того, что вентилятор не вращается, может быть, тот факт, что не работает именно вентилятор, а блок питания исправен.
Измерение напряжения
Для того чтобы это определить, стоит измерить напряжение на выходе вольтметром. Для измерения вам потребуется пара проводов, ими могут быть:
- Чёрный и розовый провод, показатель напряжения от 3,14 до 3,47В;
- Чёрный и красный от 4,75 до 5,25В;
- Чёрный и жёлтый от 11,4 до 12,6В.
Рекомендуется произвести осмотр внутренностей блока питания, проверить, не вздулись ли конденсаторы, пропылесосить, смазать вентилятор, для лучшей его работы.
Ведь если вы его уже достали, и провели проверку, то нужно быть уверенным, что внутри него полный порядок.
Как проверить блок питания компьютера без материнской платы, заключение
Мы разобрали способы, как проверить блок питания компьютера без материнской платы. Как видите, проверять блок питания не сложно.
Если вы всё делали правильно, проверили и определили, что блок питания не работает, то настало время его поменять.
В случае, когда блок питания исправен, то нужно определять наличие проблемы в материнской плате, или вполне возможно, что сгорела планка оперативки.
Прочитайте статьи, как можно улучшить работу компьютера своими силами.
Разрядность системы 64 или 86 как узнать;
Не работает скайп на виндовс 10;
Как проверить компьютер на вирусы и удалить их бесплатно;
Как проверить жесткий диск на работоспособность;
Как проверить микрофон на наушниках Windows 7;
Как проверить видеокарту на компьютере Windows 7.
Как проверить блок питания
Если у компьютера появился один из симптомов, перечисленных выше, не следует сразу грешить на блок питания. Неисправность может возникать и по другим причинам. Чтобы точно убедиться в наличии проблем с питающим компонентом системы, необходимо провести диагностические работы. Имеется 3 метода, как проверить блок питания компьютера самостоятельно.
Шаг 1: Проверка передачи напряжения блоком питания
Чтобы убедиться в том, что блок питания включается, необходимо выполнить следующую проверку:
Снимите боковую крышку компьютера, чтобы получить доступ к внутренним компонентам.
Полностью отключите компьютер от сети – рекомендуем не только вытащить питающий кабель из розетки, но и нажать кнопку отключения подачи энергии на блоке питания, выставив ее в положение off (0).
Отключите все компоненты компьютера от блока питания – материнскую плату, жесткие диски, видеокарту и другие.
Возьмите канцелярскую скрепку, которая сможет выступить перемычкой и замкнуть контакты. Ее необходимо изогнуть в U-образную форму.
Далее найдите максимально большой жгут проводов с разъемом на 20 или 24 контакта, который идет от блока питания. Данный контакт при обычной работе компьютера подключается к материнской плате, и определить его несложно.
На разъеме определите два контакта, замыкание которых является для блока питанием сигналом подключения к материнской плате. Эти контакты очень просто найти. Они могут быть обозначены цифрами 15 и 16 или к ним подходят зеленый и черный провод с блока питания, расположенные рядом
Обратите внимание, что черных проводов на разъеме может быть несколько, тогда как зеленый, чаще всего, один. Вставьте перемычку-скрепку в обнаруженные контакты, чтобы имитировать для блока питания процесс подключения к материнской плате
Убедитесь, что скрепка вставлена плотно, и она прижимает оба контакта
Вставьте перемычку-скрепку в обнаруженные контакты, чтобы имитировать для блока питания процесс подключения к материнской плате. Убедитесь, что скрепка вставлена плотно, и она прижимает оба контакта
Если это так, отпустите скрепку (поскольку через нее может пойти напряжение) и включите блок питания компьютера (не забудьте, что он может быть отключен не только от розетки, но и собственной кнопкой off/on).
Если вы все сделали правильно, и кулер блока питания начал работать при подаче на него напряжения из розетки, значит, проблем с включением у питающего устройства компьютера не возникает.
Необходимо отметить, что данная проверка показывает работоспособность блока питания на включение. Но даже в том случае, если по ее результатам кулер блока питания начал вращаться, это еще не значит, что устройство полностью исправно. Перейдите к следующим шагам проверки блока питания.
Шаг 2: Как проверить блок питания мультиметром
Если вы убедились, что блок питания получает напряжение от сети и при этом работает, необходимо проверить, отдает ли он требуемое постоянное напряжение. Для этого:
- Подключите к блоку питания любое внешнее сопротивление – дисковод, жесткий диск, кулеры;
- Далее возьмите мультиметр, выставленный на измерение напряжения, и подключите отрицательный вывод диагностического прибора к черному контакту 20/24-выводного разъема блока питания. Черный контакт при подобном подключении считается заземлением. Положительный щуп мультиметра подключите поочередно к контактам разъема, к которым подходят провода следующих цветов, а также сравните значения с идеальным напряжением:
- Розовый провод – напряжение 3,3 В;
- Красный провод – напряжение 5 В;
- Желтый провод – напряжение 12 В.
В ходе измерения возможны погрешности в ±5%.
Если измеренные значения отличаются от идеальных, можно диагностировать неисправность блока питания и необходимость его замены.
Шаг 3: Как визуально проверить блок питания
При отсутствии мультиметра (или при необходимости дополнительной диагностики) можно визуально проверить блок питание на наличие неисправности. Для этого:
Отсоедините блок питания от корпуса компьютера, открутив 4 (или 6) винтов, на которых он закреплен;
Разберите блок питания, открутив винты, находящиеся на его корпусе;
Визуально осмотрите микросхему блока питания
Обратить внимание необходимо на конденсаторы. Если они вздуты, то их выход из строя мог послужить причиной поломки блока питания. В подобной ситуации (при желании) можно перепаять конденсаторы, заменив их на аналогичные по номиналу
В подобной ситуации (при желании) можно перепаять конденсаторы, заменив их на аналогичные по номиналу.
Когда проблем с конденсаторами не наблюдается, рекомендуется удалить всю пыль из блока питания, смазать вентилятор и собрать устройство обратно, а после попробовать подключить.
КАК РАБОТАЕТ ИМПУЛЬСНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ
Принцип работы импульсного блока питания заключается в ряде последовательных преобразований питающего напряжения:
- выпрямление входного напряжения;
- инвертирование, то есть, генерация сигнала с частотой от десятков до сотен килогерц;
- трансформация высокочастотных импульсов до требуемого уровня;
- выпрямление и фильтрация полученного напряжения.
Цепочка преобразований в описании принципа работы импульсного блока питания выглядит достаточно громоздкой и даже лишённой смысла. Однако нужно учесть что в данной схеме преобразуется напряжение, частота которого в отдельных моделях составляет 200 кГц (а не 50 Гц, как в трансформаторных источниках питания).
Трансформаторы, которые работают на высоких частотах, называют импульсными. Обычно они используют магнитопровод тороидальной формы (в виде бублика) небольшого размера. Это позволило уменьшить вес и габариты блока той же мощности более чем на порядок.
Тор обычно изготавливается штамповкой из пермаллоя — сплава, состоящего из железа и никеля, магнитопровод же низкочастотного трансформатора набирается из тонких пластин электротехнической стали.
Принцип инверторного преобразования дает возможность создать сверхминиатюрные аппараты электродуговой сварки, работа которых возможна от обычной бытовой розетки, способные сваривать металл до 10 мм толщиной, легко переносимые в небольшой сумке с плечевым ремнём.
Базовые принципы, на которых основано устройство импульсного блока питания не новы, всё находится в рамках давно устоявшихся представлений об электричестве. Что же мешало создать их раньше? Причина в технологии.
Главными электронными компонентами инверторного преобразователя импульсного блока являются элементы схемы, способные работать с высокими частотой и напряжением и большими токовыми нагрузками.
Раньше, компонентов, отвечающих этим требованиям, просто не существовало. Настоящий прорыв в развитии и распространении инверторных технологий произошёл после того, как мировым производителям электроники удалось наладить массовое производство мощных IGBT – транзисторов, а также полевых транзисторов по технологии MOSFET.
Они отличаются очень малым значением тока управления, что обеспечивает высокий КПД блока.
Кроме мощных транзисторных ключей, инвертор содержит времязадающие цепочки, генерирующие высокочастотные сигналы управления транзисторами.
Применение в этом качестве цифровых микросхем ШИМ – контроллеров позволяет ещё более миниатюризировать электронную часть. Контроллер широтно импульсного модулирования формирует прямоугольные периодические импульсы. В целом схемотехнически импульсные блоки питания относительно просты.
Стабилизация выходного напряжения осуществляется за счёт обратной связи этого параметра с задающими цепями ШИМ – контроллера
Принцип работы обратной связи — при отклонении уровня контролируемого параметра на выходе от номинального значения происходит изменение скважности импульсов, формируемых контроллером.. Скважностью импульсов называется безразмерная величина, равная отношению периода чередования этих импульсов к их длительности
Таким образом, скважность изменяется от 0 до 1.
Скважностью импульсов называется безразмерная величина, равная отношению периода чередования этих импульсов к их длительности. Таким образом, скважность изменяется от 0 до 1.. Увеличение уровня выходного напряжения вызывает снижение скважности и наоборот, то есть, имеет место отрицательная обратная связь
Скважность, задаваемая контроллером, определяет режим работы ключевых транзисторов. Чем выше значение скважности, тем большую часть периода транзистор открыт, и тем больше среднее значение напряжение за период.
Увеличение уровня выходного напряжения вызывает снижение скважности и наоборот, то есть, имеет место отрицательная обратная связь. Скважность, задаваемая контроллером, определяет режим работы ключевых транзисторов
Чем выше значение скважности, тем большую часть периода транзистор открыт, и тем больше среднее значение напряжение за период.
Описанный принцип стабилизации обеспечивает работу блока питания в очень широком диапазоне изменения питающего напряжения. Резюмируя сказанное, преимущества импульсных блоков питания таковы:
- малые габариты и вес по сравнению с трансформаторными источниками питания;
- схемотехническая простота, обусловленная применением интегральных электронных компонентов;
- возможность работы в широком диапазоне изменения значений входного напряжения.
Мифы о блоках питания
Чем больше вес, тем качественнее блок питания
Это уже устаревшее определение качества БП, ничего общего не имеющее с реальностью. Если раньше это высказывание опиралось на факты, то сейчас они говорят о другом. Раньше КПД блоков питания был относительно низкий, поэтому на внутренних компонентах выделялось большое количество тепла. Для предотвращения их перегрева использовались массивные радиаторы, которые и составляли львиную долю веса всего БП.
В современных устройствах (ввиду высокого КПД) нагрев элементов несущественный, поэтому зачастую можно встретить блоки питания без радиаторов во вторичной цепи.
Также на уменьшении потерь сказывается использование APFC, улучшение характеристик импульсных трансформаторов, замена выпрямительных диодов на полевые транзисторы. Последнее связано с тем, что у MOSFET-ов сопротивление канала в открытом состоянии составляет доли Ома, что ведет к снижению выделяемой на них мощности. Стоит отметить, что высокая частота работы инверторов также привела к уменьшению размеров компонентов.
Многообещающая компонентная база
Многим компьютерным пользователям известны различные уловки производителей по привлечению покупательского спроса. Самые распространенные из них украшают упаковки: применение «японских» и твердотельных конденсаторов (очень часто — «японских» твердотельных), возможность работать в экстремальных условиях, дроссели с ферритовым сердечником, наличие всевозможных защит.
Все вышеперечисленное, конечно же, является огромным плюсом, но всегда ли это совпадает с реальностью? У хороших фирм — да. Однако уловка заключается в следующем: «японские» и полимерные конденсаторы, дроссели с ферритовым сердечником присутствуют внутри, но их количество — минимальное. Вся остальная «рассыпуха» может быть представлена бюджетными элементами.
А зачем обычному пользователю блок питания с «возможностью работы в экстремальных условиях»? Большинство пользователей разве работает дома при минусовых температурах или, наоборот, при аномально высокой жаре? Лишь за редким исключением. Вердикт таков: индустриальный класс устройств должен применяться по назначению, а не быть навязан домашнему пользователю.
Обилие защит, ярко расписанное маркетологами компаний, ровным счетом ни о чем не говорит. Стандарт ATX предусматривает проверку всех БП на соответствие требованиям безопасности. В противном случае непрошедшие контроль качества устройства просто не поступят в продажу. Маркетинг.
Миф о многоканальных и одноканальных шинах +12V
Эта тема настолько обширная и настолько запутанная, что в рамках статьи невозможно описать все предубеждения, связанные с этим мифом. Внесем лишь одну ясность. Любой БП имеет шину +12V. Согласно стандарту ATX, максимальный ток на одной линии не должен превышать 20 А. Инженеры, «обманывая» регламентированные требования, пошли на ухищрение и снабдили БП виртуальными шинами, каждая из которых питает отельную группу разъемов блока питания. Однако они зашунтированы и запитаны все от того же канала +12V.
В последнее время все чаще встречаются многоканальные БП с ограничением тока по каждой линии в 30 А. В этих устройствах линии сгруппированы для того, чтобы превысить нормы стандарта ATX, не нарушая их. Однако все они изначально связаны с одной единственной несущей шиной!
Для блоков питания с APFC требуется UPS с синусоидальной формой напряжения на выходе
Совместимость источников бесперебойного питания и БП с активным корректором коэффициента мощности давно обсуждается в интернете. Однако стоит расставить все точки над i. Несовместимость UPS и APFC-блока кроется в больших пусковых токах, так как последний фактически работает в режиме высокочастотного короткого замыкания. Поэтому советуем вам присмотреться к покупке «бесперебойника» с двукратным запасом мощности. В противном случае UPS может просто уйти в защиту.
Изготовление самодельных импульсных паяльников
Чтобы спроектировать конструкцию самодельного импульсного паяльного устройства, надо определиться с выбором вида источника питания.
Самодельный импульсный паяльник
Источники тока для питания импульсных паяльников
Если повторять схему строения ИП заводского изготовления, то источником электроэнергии будет служить обыкновенная розетка бытовой электросети. В случае создания 12 вольтового инструмента для пайки источником питания могут служить сетевой адаптер 220/12в, автомобильная аккумуляторная батарея или аккумулятор от шуруповёрта.
Паяльник из электронного трансформатора
Для изготовления импульсного паяльника понадобятся старый или вышедший из строя сетевой ИП, маломощный электронный трансформатор, медный экран телевизионного антенного кабеля.
Сборка трансформаторного прибора:
- Вторичную обмотку (10 витков провода 1 мм2) удаляют.
- Вместо снятого провода устанавливают силовую обмотку – 1 виток шины из кабельного экрана.
- Трансформатор встраивают в корпус старого паяльника, перед этим удалив сетевой преобразователь напряжения.
- Концы шины припаивают к держателям жала.
- Паяльник подключают к 12 вольтовому источнику питания и приступают к паяльным работам.
Электронный трансформатор
Изготовление импульсной разновидности
В основе ИП заложен индукционный принцип преобразования электрической энергии из малой силы тока в мощный импульс низкого напряжения. Соблюдая этот эффект, домашние мастера изготавливают различные виды конструкций импульсников.
Аккумуляторный тип механизма
Изготовление паяльного оборудования с питанием от аккумуляторов вполне осуществимо. Такое устройство принесёт существенную пользу, когда возникнет необходимость в перепайке клемм и соединений автомобильной системы электроснабжения вдали от сетевых источников питания.
Обратите внимание! Для автомобильного импульсника нужно на шнуре питания закрепить щипцы для захвата клемм аккумуляторной батареи. Нельзя для контактов применять скрутки из проводов шнура
Импульсник из энергосберегающей лампы
Силовой блок собирают на основе частей старого корпуса дневной лампы. Необходимо приготовить следующее:
- балласт (преобразователь напряжения) от лампы дневного света;
- трансформатор;
- кусок медного провода ø 2-3 мм.
Какой использовать корпус, из чего сделать рукоятку, решает мастер. Как сделать импульсный паяльник из частей энергосберегающей лампы, видно ниже на схеме.
Принципиальная схема ИП на основе энергосберегающей лампы
Микросхемное изделие импульсного принципа
Импульсный паяльник для микросхем можно изготовить на основе керамического резистора 0,5 Вт/8 Ом. Изготовление осуществляют так:
- Один вывод сопротивления удаляют и высверливают отверстие ø 1,2 мм. Чтобы изолировать жало от резистора, в проём вставляют трубку из слюды.
- В изолированное отверстие вставляют отрезок медной проволоки. Кончик жала обтачивают надфилем под конус.
- Резистор оборачивают слюдой или текстолитом.
- Один отрезок медной проволоки крепят петлёй на жале и выводят его к противоположному торцу сопротивления.
- Резистор ещё раз покрывают изоляцией.
- Полученную конструкцию помещают в любой подходящий цилиндрический корпус.
- Выводы соединяют с источником питания 12 вольт.
