Какие конденсаторы используются в блоках питания?
Считается, что конденсаторы японских компаний качественнее и надежнее, чем конденсаторы от других производителей. Связано это с практическими многолетними наблюдениями – действительно их срок службы соответствует заявленному без изменения характеристик.
Поэтому если в БП установлены японские конденсаторы – то он предпочтительнее к покупке. Другой вопрос – а все ли конденсаторы японские? Возможно, это будет единственный высоковольтный конденсатор в схемотехнике, а все остальные китайские? И так ли это важно если цена данного БП будет значительно превышать цену отлично собранного блока питания с современной схемотехникой, но с китайским конденсатором от, например, Teapo или CapXon? Если характеристики конденсаторов идентичные и производитель известный, а не нонейм, то особой разницы нет.
Так же важным моментом мы считаем наличие японского конденсатора в цепи дежурного питания. Именно ему приходиться работать в самых сложных условиях, когда отключено активное охлаждение.
Как отремонтировать блок питания компьютера. Часть 2
В первой части статьи мы с вами начали знакомиться с искусством врачевания компьютерных блоков питания. Продолжим же это увлекательно дело и посмотрим внимательно на высоковольтную их часть.
Проверка высоковольтной части блока питания
После осмотра платы и восстановления паек следует проверить мультиметром (в режиме измерения сопротивления) предохранитель.
Надеюсь, вы хорошо уяснили и запомнили правила техники безопасности, изложенные ранее!
Если он перегорел, то это свидетельствует, как правило, о неисправностях в высоковольтной части.
Чаще всего неисправность предохранителя видна (если стеклянный) визуально: он внутри «грязный» («грязь» — это испарившаяся свинцовая нить).
Иногда стеклянная трубка разлетается на куски.
В этом случае надо проверить (тем же тестером) исправность высоковольтных диодов, силовых ключевых транзисторов и силового транзистора источника дежурного напряжения. Силовые транзисторы высоковольтной части находятся, как правило, на общем радиаторе.
При сгоревшем предохранителе нередко выводы коллектор-эмиттер «звонятся» накоротко, и удостовериться в этом можно и не выпаивая транзистор. С полевыми же транзисторами дело обстоит несколько сложнее.
Как проверять полевые и биполярные транзисторы, можно почитать здесь и здесь.
Высоковольтная часть находится в той части платы, где расположены высоковольтные конденсаторы (они больше по объему, чем низковольтные). На этих конденсаторах указывается их емкость (330 – 820 мкФ) и рабочее напряжение (200 – 400 В).
Пусть вас не удивляет, что рабочее напряжение может быть равным 200 В. В большинстве схем эти конденсаторы включены последовательно, так что их общее рабочее напряжение будет равным 400 В. Но существуют и схемы с одним конденсатором на рабочее напряжение 400 В (или даже больше).
Нередко бывает, что вместе с силовыми элементами выходят из строя электролитические конденсаторы – как низковольтные, так и высоковольтные (высоковольтные – реже).
В большинстве случаев это видно явно – конденсаторы вздуваются, верхняя крышка их лопается.
В наиболее тяжелых случаях из них вытекает электролит. Лопается она не просто так, а по местам, где ее толщина меньше.
Это сделано специально, чтобы обойтись «малой кровью». Раньше так не делали, и конденсатор при взрыве разбрасывал свои внутренности далеко вокруг. А монолитной алюминиевой оболочкой можно было и сильно в лоб получить.
Все такие конденсаторы надо заменить аналогичными. Следы электролита на плате следует тщательно удалить.
Электролитические конденсаторы блока питания и ESR
Напоминаем, что в блоках питания используются специальные низковольтные конденсаторы с низким ESR (эквивалентным последовательным сопротивлением, ЭПС).
Подобные устанавливают и на материнских платах компьютеров.
Узнать их можно по маркировке.
Например, конденсатор с низким ESR фирмы «СapXon» имеет маркировку «LZ». У «обычного» конденсатора букв LZ нет. Каждой фирмой выпускается большое количество различных типов конденсаторов. Точное значение ESR конкретного типа конденсатора можно узнать на сайте фирмы-производителя.
Производители блоков питания часто экономят на конденсаторах, ставя обычные, у которых ЭПС выше (и стоят они дешевле). Иногда даже пишут на корпусах конденсаторов «Low ESR» (низкое ЭПС).
Это обман, и такие лучше конденсаторы лучше сразу заменить.
В наиболее тяжелом режиме работают конденсаторы фильтра по шинам +3,3 В, +5 В, +12 В, так как по ним циркулируют большие токи.
Встречаются еще «подлые» случаи, когда со временем подсыхает конденсаторы небольшой емкости в источнике дежурного напряжения. При этом их емкость падает, а ESR растет.
Или емкость падает незначительно, а ESR растет сильно. При этом никаких внешних изменений формы может и не быть, так как их габариты и емкость невелики.
Это может привести к тому, что изменится величина напряжения дежурного источника. Если оно будет меньше нормы, основной инвертор блока питания вообще не включится.
Если оно будет больше, компьютер будет сбоить и «подвисать», так как часть компонентов материнской платы находится под именно этим напряжением.
Емкость можно измерить цифровым тестером.
Впрочем, большинство тестеров может измерять емкости только до 20 мкФ, чего явно недостаточно.
Отметим, что ESR измерить штатным тестером невозможно.
Нужен специальный измеритель ESR!
У конденсаторов большой емкости ESR может иметь величину десятых и сотых долей Ома, у конденсаторов малой емкости – десятых долей или единиц Ом.
Если оно больше – такой конденсатор необходимо заменить.
Если такого измерителя нет, «подозрительный» конденсатор необходимо заменить новым (или заведомо исправным).
Отсюда мораль – не оставлять включенным источник дежурного напряжения в блоке питания. Чем меньшее время он будет работать, тем дольше будут подсыхать конденсаторы в нем.
Необходимо после окончания работы либо снимать напряжение выключателем фильтра, либо вынимать вилку кабеля питания из сетевой розетки.
В заключение скажем еще несколько слов
Об элементах высоковольтной части блока питания
В недорогих блоках питания небольшой мощности (до 400 Вт) в качестве ключевых часто применяют силовые биполярные транзисторы 13007 или 13009 с токами коллектора соответственно 8 и 12 А и напряжением между эмиттером и коллектором 400 В.
В источнике дежурного напряжения может быть использован силовой полевой транзистор 2N60 с током стока 2А и напряжением сток-исток 600 В.
Впрочем, в качестве ключевых могут быть использованы полевые транзисторы, а в источнике дежурного режима – биполярный.
При отсутствии необходимых транзисторов их можно заменить аналогами.
Аналоги биполярных транзисторов должны иметь рабочее напряжение между эмиттером и коллектором и ток коллектора не ниже, чем у заменяемых.
Аналоги полевых транзисторов должны иметь рабочее напряжение сток-исток и ток стока не ниже, чем у заменяемого, а сопротивление открытого канала «сток-исток» не выше, чем у заменяемого.
Внимательный читатель может спросить: «А почему это сопротивление канала должно быть не выше? Ведь чем больше значения параметров, тем, как бы, лучше?»
Отвечаю – при одном и том же рабочем токе на канале с бОльшим сопротивлением будет, в соответствии с законом Джоуля-Ленца, рассеиваться бОльшая мощность. И, значит, он (т.е. и весь транзистор) будет сильнее греться.
Лишний нагрев нам ни к чему!
У нас блок питания, а не отопительный радиатор!
На этом, друзья, мы сегодня закончим. Нам осталось еще ознакомиться с лечением низковольтной части, чем мы займемся в следующей статье.
Тестирование блоков питания: теория
Для оценки блока питания может использоваться много приемов, но многие из них ничем не отличаются от того, что пропагандируется средствами вещания. А именно, являются рекламой. Можно понять производителей, их задача продать свой товар. И чем меньше предоставляется конечному пользователю достоверной информации, тем лучше. Хотя возникает вопрос – кому? Увы, не потребителю этой продукции.
20 мая 2014, вторник 00:00
serj для раздела Лаборатория
Страницы материала
Вступление, что есть, и стоит ли это есть
реклама
Оглавление
- Вступление
- Что есть, и стоит ли это есть
- Постановка задачи
- ГОСТ Р 50628-2000
- Тестовое оборудование, общие положения
Вступление
Для оценки блока питания может использоваться много приемов, но вам не кажется, что многие из них ничем не отличаются от того, что пропагандируется средствами вещания? А именно, являются рекламой. Можно понять производителей, их задача заинтере. о чем это я? – продать свой товар. И чем меньше предоставляется конечному пользователю достоверной информации, тем лучше. Хотя сразу возникает вопрос – кому от этого лучше? Увы, не потребителю этой продукции, не нам с вами. Так что вынужден извиниться за обилие технической информации, которую подчас сложно сразу охватить неподготовленному читателю.
Пройдет некоторое время, накопится опыт и специфические знания по тематике, и вам станет четче заметна разница между различными типами и конкретными моделями тестируемых устройств. Это позволит выбрать как раз то, что нужно именно вам. На этом вопрос «переизбытка ненужной цифири» позвольте закрыть, хотя бы временно.
реклама
Что есть, и стоит ли это есть
Для оценки блока питания существует много приемов, но методики тестирования БП в русскоязычном сегменте интернета в большинстве своем состоят из следующих разделов:
- Внешний вид коробки и упаковки;
- Внешний вид кабелей;
- Картинки блока питания с разных ракурсов;
- Вид БП со снятой крышкой, несколько видов на используемые компоненты и конструктивные решения;
- Построение «Комплексной нагрузочной характеристики»;
- Измерение КПД и «Коэффициента мощности»;
- Измерение уровня шума;
- Выводы.
Данный набор не является фиксированным, часть пунктов может отсутствовать или оказаться несколько модифицированными, но суть остается прежней. Даже беглый просмотр приведенных пунктов заставляет задаться вопросом – а тестирование-то где? Называли бы уж прямо – «обзор и реклама». Давайте пройдемся по каждому разделу, вдруг что-то действительно важное было упущено?
Внешний вид
Бывают разные изделия. Какие-то призваны услаждать взор, другие служат чисто утилитарным целям – обеспечивать работоспособность устройства.
Что касается блоков питания, то они используются только в составе системы и об их существовании пользователь может вспомнить лишь в момент очередной модернизации ПК, да и то не всегда. А до тех пор конкретный блок лишь число в спецификации оборудования и пользы от него ровным счетом никакой. При сборке можно заложить очень мощный «фирменный» БП и он прослужит ровно столько же, сколько и просто «добротный» – весь период времени жизни системного блока. Впрочем, данная характеристика скорее относится к «техническим» свойствам устройства. Что до «внешнего вида», то его целесообразность такая же, как у хряка в стразах, тьфу, БП в стразах.
Однако стоит отметить, что существует небольшой класс пользователей, увлекающихся моддингом. Различного вида подсветки, специальные прозрачные корпуса системных блоков – для всего этого весьма подходит гармонично выполненный и стильный тип корпуса БП. Но, увы, при этом не надо забывать, что в большинстве своем внутреннее обустройство системного блока выполняется в стандартных цветах «металлик» и БП черного или синего цвета будет лишь выпячиваться на фоне других компонентов. Короче говоря, внешний вид блока может быть и важен для (крайне незначительной) части покупателей, все остальные вынуждены оплачивать дизайнерские изыски компании-производителя из своего кармана.
реклама
Что до оформления коробки устройства, то смысла в ней еще меньше. Существуют полезные новшества, например, ручки для переноски или специальный корпус/упаковка из какого-нибудь благородного материала. Это неизбежно вызывает взрыв зависти у всех тех, кто не может позволить себе приобрести бессмысленно дорогую модель. Остается лишь понять, к какой стороне вам хочется быть отнесенным – тех, кто восторгается функцией, которой воспользуется один лишь раз и забудет о ней, или к другой стороне, не ставших тратить на это свои деньги.
Позвольте оценить полезность внешнего вида как «не важно» и не тратить на него ни свое, ни ваше время.
Внутреннее устройство блока питания
Знаете, всегда интересно посмотреть «что внутри коробки» и блоки питания в этом качестве очень любопытны. Большая мощность и крайне ограниченный объем порождают весьма изысканные конструктивные решения. Но что может полезного сообщить осмотр достопримечательностей? Наличие конденсаторов известных фирм повышенного качества? Или особо развитую сеть теплоотводящих элементов. Или меру (не)удачности схемного решения? Пройдемся бегло по этим пунктам.
Хорошие конденсаторы значат очень много для блока питания. Скорее даже так – их срок службы, который может оказаться меньше ожидаемого пользователем, зависит только от скорости деградации свойств конденсаторов.
Причин здесь две – практически во всех БП конденсаторы работают либо на предельном уровне тока, либо превышают этот порог «до» нескольких раз. Типичный пример – конденсатор в выпрямителе 5VSB. Большинство (практически все) блоков питания средне-низкого качества выходят из строя из-за «высыхания» конденсатора в этой цепи. Большой импульсный ток, в несколько раз превышающий предельно допустимый, небольшие размеры, не слишком продуваемое место в топологии БП, влияние рядом расположенного радиатора низковольтной части (наиболее прогретого). Как следствие, «бесплатная помощь» не пропадает зря, конденсатор выходит из строя непозволительно быстро.
Для электролитических конденсаторов существует гарантированное время наработки, которое быстро сходит к «сотням часов» при приближении к предельной температуре и/или превышении максимального импульсного тока (последний вызывает сильный локальный нагрев внутренних структур конденсатора). Можно посмотреть характеристики весьма качественных устройств, которые могут устанавливаться в это схемное решение (однотактный обратноходовой преобразователь).
Возьмем типичное решение, 5VSB с предельным током нагрузки 2 ампера. Средняя скважность преобразователя 25%, что означает повышающий коэффициент *1.5 (цифра условная) тока конденсатора по отношению к выходной величине. Модель:
Форма токов в трех контрольных точках:
- Красный: ток диода;
- Синий: ток конденсатора;
- Желтый: ток нагрузки.
Импульсная форма тока через диод и конденсатор совпадают, различаются они лишь уровнем постоянной составляющей – конденсатор отдает запасенную энергию в момент паузы.
В спектральной плоскости:
реклама
Ток через конденсатор превышает выходной ток преобразователя уже на 15% и только для первой гармоники. Следующая гармоника идет с такой же весьма существенной составляющей, как и последующие. При этом следует учесть, что повышенная частота импульсного тока через конденсатор вызывает больший нагрев внутренних структур, чем ток низкой частоты, и его нормируют меньшей величины. К тому же, данная симуляция выполняет усреднение тока, а для правильного анализа требуется выполнять усреднение мощности (среднеквадратическое усреднение) и «действующая» величина тока окажется гораздо выше «+15%».
Впрочем, попробуем забыть эти «мелочи» и просто посмотрим на достаточно качественную (и типичную для БП) серию конденсаторов. Скажем, Teapo серия SC. Температура 105 градусов, рабочая частота 100 КГц – им самое место под данное применение. Номинальное напряжение конденсатора должно быть не менее 6.3 В, но в ответственной цепи это слишком маленький запас – то есть 10 В. Под 2.3 ампера подходит либо 4700 мкФ, либо 6800 мкФ. В любом случае это будет конденсатор диаметром 16 мм и высотой 36 мм. Чем менее «фирменный» конденсатор в данной схеме, тем больше должны быть его геометрические размеры.
Теперь вопрос – вы когда-нибудь видели конденсаторы подобного размера в этой части БП? 16 х 36 весьма крупный конденсатор, не поленитесь дотянуться до линейки. При этом следует учесть, что расчеты составлены для тока нагрузки 2 ампера, а некоторые производители маркируют свои изделия цифрами «3 А», «3.5 А» и даже «4..5 А». Увеличение частоты преобразователя не снижает броски тока через конденсатор, здесь требуется сменить топологию,… которая сразу резко взвинтит цену и увеличит занимаемое место на плате, которого и так вечно не хватает.
Возвращаясь к обсуждаемой теме, хочется поинтересоваться, сколько раз вы видели, чтобы авторы обзоров после представления видов исполнения блока питания хоть как-то отмечали очевидно недостаточную «мощность» конденсатора по цепи 5VSB? При этом позвольте напомнить, конденсатор в этом месте «практически» определяет срок службы всего продукта, это крайне важный параметр надежности. И что? Открывают блок питания только для поиска «японских конденсаторов». Думаю, с этим вопросом ясно.
Переходим к «твердотельным конденсаторам». Их применение в блоках питания несомненное достоинство конкретной модели – очень сильно возрастает надежность и срок службы устройства. Но, увы, данным конденсаторам свойственны некоторые недостатки, способные снизить качество формируемых напряжений. При исследовании одного БП, в котором на силовой выпрямительной части использовались «твердотельные» конденсаторы, я столкнулся с тем, что блок создавал повышенный колебательный процесс при импульсной нагрузке. Замена конденсаторов на обычные, но качественные, избавила его от данного недостатка.
Иначе говоря, для применения «твердотельных» конденсаторов требуются специальные схемные решения, которые применяются не в каждом случае и «банальная» замена одного типа на другой может принести лишь вред. Здесь можно порекомендовать лишь не западать на «особенные» конденсаторы – это может выйти боком, а пользоваться таким «уродцем» придется именно вам, за ваши же деньги.
«Качественная/развитая система охлаждения».
Если взять два блока питания, в одном из которых будет «дохленький» радиатор, а в другом «густой и раскидистый», какой из двух вы выберете? Логично, что последний, там же больше деталей. С другой стороны, в первом может использоваться синхронный выпрямитель и LLC инвертер, что означает крайне низкий нагрев силовых элементов и банальную ненужность распределенного отвода тепла. Глаза говорят одно, реальное положение дел другое – кому верить? Автору обзора? Гм, а он просчитал эффективность примененного синхронного выпрямителя? Вполне может оказаться так, что «эффективный» синхронный выпрямитель выигрывает у «банального» диодного выпрямителя только при низком токе нагрузки, а при переходе к существенному уровню тока следует откровенный провал.
Критерием в данном случае является не размер радиатора, а его температура. Именно его температура, а не температура выходного воздуха из блока питания, предоставляемая некоторыми авторами обзоров. Короче говоря, у характеристики «размер радиатора» есть смысл только при приведении его температуры, без этого ссылка на развитость системы охлаждения несет такой же технический смысл, как и цвет корпуса БП.
«Удачность схемного решения».
Это очень короткий пункт и, собственно, спорить здесь не о чем. Внешний вид используемых компонентов не отражает величин токов и напряжений, протекающих в них в стационарных и динамических режимах работы. Сюда следует добавить, что простым изменением номиналов нескольких резисторов можно легко «угробить» БП. Надеюсь, у вас нет ощущения, что авторы обзоров по несколько дней изучают работу тестируемой модели с помощью осциллографа и специальной оснастки?
Исследование внутреннего устройства блока питания следует проводить для выполнения следующих целей:
- Осмотр/расчет характеристик (мощности) конденсаторов в силовых цепях и, в особенности, 5VSB;
- Составление карты распределения шин 12 вольт от силового выхода.
О необходимости первого сказано выше, но никто данной глупостью не занимается, а о нужности распределения речь пойдет несколько ниже. Если в блоке питания единая выходная шина 12 вольт, то с подключением особых проблем возникнуть не должно. Но если шин несколько и на каждой введено строгое ограничение, то казусов не избежать. Доходит до того, что свежеприобретенный БП заведомо высокой мощности нельзя подключить к наличествующей конфигурации компьютера – срабатывает локальная защита.
Повторюсь, эти две характеристики снимать надо, в отличие от фотографий разноцветных конденсаторов с разных ракурсов. Вот только, кто это «надо» выполняет? Понятное дело, что цветные картинки увлекательнее и понятнее для основной целевой аудитории. Гм, «понятнее»?
Как итог обсуждения, если разбирать БП для приведения вида внутреннего устройства, то только с приведением анализа используемых компонентов (с цифрами, а не цветом раскраски). Иначе это пустая трата времени.
Комплексная нагрузочная характеристика
Блок питания формирует несколько выходных напряжений и рекомендации ATX/EPS (как и другие) описывают принцип распределения мощности нагрузки по каналам в виде «Cross Loading Graph». Типичный вариант выглядит следующим образом:
В блоке несколько выходов и они оказывают влияние друг на друга. При изменении нагрузки по одному выходу следует обеспечивать минимальный-максимальный ток по «альтернативному» каналу. Рекомендации описывают зону и принцип распределения, но не формат представления данных. Идея раскрасить в разные цвета следует вовсе не из рекомендаций ATX/EPS, это самодеятельность авторов обзоров БП. После приведения замеров напряжений по зоне нагрузки, к чему нет никаких замечаний, данные преобразуются в цветовые пятна, которые влияют только на эстетическое восприятие. Технический обзор заведомо технического устройства с эстетическим представлением информации – да, меня это всегда вдохновляло. чтобы закрыть статью сразу.
Ряд авторов приводит к «КНХ» дополнительно нагрузочные кривые и осциллограммы, что несколько снимает остроту проблемы. Почему же «КНХ» стали нормой для обзоров блоков питания? По нему неподготовленный читатель может сразу понять, хороший БП или нет – если на «КНХ» есть красные пятна, то БП плохой, а если только зеленые – все отлично. И как любой простой вывод он неверен. При эстетическом анализе цветовых пятен не учитывается зона работы блока в реальном компьютере. Если БП представляет в «КНХ» «ровное зеленое поле», то к такой характеристике придраться невозможно, но и наличие «красных пятен» для БП в местах, куда нагрузочная кривая никогда не попадет, ровным счетом ничего не значит.
Без учета этого момента вы можете приобрести либо некачественный БП, либо потратить лишние деньги на то качество, которое никогда не используете. Например, проблему стабильности выходных напряжений можно решить установкой блока заведомо излишней мощности. Это решит проблему с изменением напряжения под нагрузкой, вот только в режиме простоя потребление компьютера окажется несколько выше ожидаемого – мощные БП характеризуются повышенными внутренними потерями. Оптимум это всегда компромисс. Что до самой «КНХ» в ее обычном исполнении, то смысла в ней меньше, чем кажется.
Измерение КПД и «Коэффициента мощности»
КПД – одна из характеристик, которая объективно оценивает качество БП. Если у блока питания высокая эффективность, это означает не только качественные схемные решения (по крайней мере, в силовой части), но и достаточно толстые проводники в соединительных кабелях и низкое выходное сопротивление. Обратное тоже, увы, часто верно – низкий КПД означает,… ну, посредственность для офисной печатной машинки.
Лично у меня нет никаких сомнений в полезности измерения данной характеристики, проблема в другом – когда максимум эффективности фиксируется в области выше 70% нагрузки или ниже 30% для общего уровня КПД выше 80%, то это сразу вызывает сомнение в адекватности средств измерения. К тому же, КПД может меняться только монотонно (возможны лишь резкие провалы), и наблюдение на графиках резких скачков вверх тоже приводит к нехорошим мыслям. В большинстве своем авторы обзоров используют самодельное оборудование, так что вопрос точности измерений остается актуальным.
Коэффициент мощности (КМ) показывает степень похожести тока потребления к напряжению питающей сети, то есть меру его не_реактивности. Забавно, что один из авторов обзоров считает, что значение КМ больше единицы не является чем-то необычным. Впрочем, в самой этой характеристике не так уж и много смысла. Если КМ достаточно высок, больше 0.9, то дальнейшее его повышение пользу не приносит. Положительный эффект может проявиться только при использовании сети передачи цифровых данных через электрическую розетку, но у этой технологии крайне низкое распространение и подбирать все блоки питания всех системных блоков только ради этого было бы крайне накладно, не говоря уже о бессмысленности самого действия.
Почему я поставил вместе КПД и КМ? Некоторые авторы совмещают эту пару графиков на одной диаграмме, и читатель начинает их путать, благо и названия, и значения их очень похожи. Плюс к тому, авторы обзоров дополняют диаграммы хвалебными отзывами о высоком значении КМ – значения которого лишены смысла. Фактически это означает забивание головы читателя ненужной информацией для отвлечения от действительно ценной.
Стоит ли отмечать КМ? При формировании сертификата «80+» приводится лишь одно значение КМ при половинной мощности нагрузки БП. Что же, видимо, это и есть критерий разумности. Неподготовленный читатель зачастую не сможет самостоятельно оценить меру важности представляемой информации, поэтому если и приводить графики КМ, то с явным указанием о ее низкой значимости при его достаточно высоком уровне.
Измерение уровня шума
Как и по КПД, у меня нет никаких возражений по факту измерения данной характеристики. Сейчас, как и в дальнейшем, будут строиться тихие компьютеры, а потому оценка уровня шума составляющих системного блока представляется весьма актуальной.
Но и здесь есть подводные камни – в блоке питания вентилятор управляется в зависимости от температуры некоторых компонентов (чаще всего радиатора выходных выпрямителей) и изменение температуры окружающей среды «смещает» характеристику. Если проще, «тихий» по обзорам БП может оказаться совсем не тихим в системном блоке конечного пользователя.
По этому поводу EPS приводит следующие рекомендации:
Иначе говоря, если в блоке питания используется активное управление скоростью вращения крыльчатки вентилятора, то его тестирование должно производиться при повышенной и контролируемой температуре окружающего пространства (подаваемого воздуха), все другие варианты измерения представят заведомо неверные результаты.
Кроме измерения уровня шума следует производить анализ спектра. В последние несколько лет компьютеры наполнила «пищащая» продукция. Что интересно, данная беда волнует только конечных пользователей – ни авторам обзоров, ни производителям нет до нее дела. Причем, если БП издает «писк», то этот дефект не является гарантийным случаем и устройство возврату/обмену/ремонту не подлежит. А попытка прямого измерения «писка» может окончиться неудачей – кривая взвешивания «А» несколько подрезает ВЧ-составляющие спектра и происходит дополнительное снижение показаний из-за нестабильного характера звучания.
Итак, в типичной статье приводится внешний вид и внутреннее хозяйство БП, проводятся три теста (КНХ, измерение акустики, КПД/КМ), и все. И все? Что это значит? Блок питания современного компьютера используется для питания лампочек? Что, больше нет ничего, что требуется от БП? Смайлик рукалицо.
Блок может не обеспечивать работу высокоэффективных процессоров (история совместимости моделей БП с Haswell еще актуальна), отличиться низкой устойчивостью к нестабильности сети или помехам в ней, оказаться плохо или полностью несовместимым с системами бесперебойного питания, да и вообще обеспечивать низкое качество выходных напряжений. Чем сложнее и совершеннее становится компьютер, тем дальше он отходит от свойств «лампочки». Динамическое потребление с высокой скоростью и большим пик-фактором стало нормой, вот только схемные решения в блоках питания никак на это не реагируют, да и в рекомендациях (EPS) это отражается весьма слабо.
рекомендации
Ищем PHP-программиста для апгрейда конфы
Как следствие, на современный компьютер ставится блок питания каменного века с соответствующими последствиями – странными вылетами, перезагрузками и прочими радостями жизни. Зачастую в современном ПК используется разгон, да и некоторые компоненты бывают с низкой совместимостью друг с другом, поэтому в «глючной» работе системы подчас трудно определить истинного виновника проблемы. Это может быть и не БП, но в данной статье речь идет о тестировании блоков питания – тест должен представлять хотя бы какую-то уверенность, что конкретный продукт обеспечит заданные условия работы.
Замена конденсаторов в блоке питания компьютера
Сегодня я расскажу, как провести диагностику блока питания стационарного компьютера, а затем заменить неисправные конденсаторы в блоке питания ПК.
Программная диагностика блока питания
Блок питания отвечает за поступление электричества к остальным комплектующим компьютера. Поэтому важно быть уверенным в том, что он исправен. В противном случае можно получить сгоревший системник, восстановление которого потребует намного больше денег, чем покупка нового БП.
Таблица напряжения
Прежде чем переходить к проверке блока питания, нужно посмотреть таблицу значений по напряжению. В ней указаны минимальные, нормальные и максимальные показатели.
Если значение напряжения выходит за установленные рамки в любую сторону, то блок питания необходимо заменить. Или попытаться отремонтировать — об этом мы поговорим далее.
Проверка через BIOS/UEFI
Информация о напряжении есть в BIOS. Чтобы попасть в него, нажимаем на клавишу Del при запуске системы. Это самый распространённый вариант, но могут быть и другие клавиши. Узнать точное значение можно на одном из стартовых экранов.
В BIOS нужно открыть вкладку Power и перейти в раздел Hardware Monitor. В зависимости от версии BIOS названия могут меняться. Внутри мы увидим значения напряжения по 12В, 5В и 3,3В.
Если на компьютере используется не BIOS, а UEFI, то всё ещё проще. Информация о напряжении блока питания отображается на главном экране.
Использование специальных программ
Узнать значение напряжения можно и в среде Windows. Для этого нужна утилита для мониторинга состояния системы. Мы возьмём программу AIDA64. В течение 30 дней ей можно пользоваться бесплатно.
- Открываем AIDA64.
- В левом меню раскрываем раздел «Компьютер» и выбираем пункт «Датчики».
- В правой части окна смотрим внизу значения напряжения БП.
Этот способ хорош тем, что мы можем посмотреть на работу блока питания под нагрузкой. Например, запустить ресурсоёмкие программы и проверить, как БП справляется с возросшей активностью системы.
Аппаратная диагностика блока питания
Программная диагностика актуальна, если блок питания включается. Однако часто на блок питания мы обращаем внимание только тогда, когда он перестаёт работать. И здесь уже придётся использовать другие инструменты, чтобы проверить его состояние. Например, нам точно понадобится мультмиметр.
Итак, у нас есть нерабочий блок питания. Теперь нужно выяснить, точно ли виноваты конденсаторы.
Первым делом нужно попробовать включить блок питания без компьютера. Для этого надо подключить его в сеть и замкнуть 20 или 24-пиновый коннекторы (в зависимости от модели). Возьмите пинцет, скрепку или кусочек провода и поместите предмет в контактный ATX коннектор – одним концом, куда выходит единственный зеленый провод, а другим, куда выходит любой черный провод. Мультиметр нужно вставить в любой другой разъем – черный щуп к черному проводу, а красный щуп к одному из трех цветных проводов – желтому, красному или оранжевому. При соединении с желтым проводом мультиметр должен показывать напряжение 12 V, с красным – 5 V, с оранжевым – 3.3 V.
При исправном блоке питания запустятся вентиляторы, а на разъёмах появится напряжение, что говорит нам о полной исправности устройства.
Но в нашем случае блок не запустился, напряжения нет.
Ремонт блока
Придется разбирать блок питания. Для этого нужно снять 4 винта на верхней крышке.
Открываем крышку и видим плату.
На плате нужно найти неисправные конденсаторы. В большинстве случаев их можно определить по внешнему виду – неисправные вздуваются сверху, там, где у них имеется специальная штамповка. В данном случае обнаружено 4 неисправных конденсатора. Зачастую именно они и становятся причиной выхода блока питания из строя.
Отсоединяем разъём питания.
Откручиваем плату от корпуса. Плата прикручена 4 винтами по краям.
Аккуратно вынимаем плату. Будьте бдительны, конденсаторы могут быть заряжены. Для безопасности желательно надеть резиновые перчатки.
Как видите, плата вся в пыли – очищаем ее кисточкой или сжатым воздухом.
Выпаиваем неисправные конденсаторы. Для этого понадобится паяльник и флюс. О том, как правильно выпаивать конденсаторы с платы, мы рассказывали в отдельной статье.
После окончания пайки не забываем стереть флюс
Если мощности паяльника не хватает, можно воспользоваться паяльным феном.
После выпаивания конденсаторов надо определить их емкость и рабочее напряжение. В данном случае у нас 4 конденсатора на 2200МкФ 10V.
Покупаем новые или ищем на платах-донорах аналогичные конденсаторы.
В данном случае конденсаторы сняты с платы-донора.
Припаиваем конденсаторы, строго соблюдая полярность.
На плате полярность обозначается так:
После запайки всех конденсаторов устанавливаем плату на место.
После установки платы проверяем блок питания мультиметром. Черный щуп к черному проводу, красный к цветному. Я присоединил щуп к желтому проводу. Как помним, напряжение должно составлять 12 V.
Теперь наш блок работает исправно. Напряжение находится в допустимых пределах. Собираем блок и подключаем его к компьютеру.