إصلاح إمدادات الطاقة DIY

في العالم الحديث ، يحدث تطور وتقادم مكونات الكمبيوتر الشخصي بسرعة كبيرة. في الوقت نفسه ، يعد أحد المكونات الرئيسية لجهاز الكمبيوتر - مصدر طاقة ATX - عمليًا لم يغير تصميمه منذ 15 عامًا.

وبالتالي ، تعمل وحدة الإمداد بالطاقة لكل من كمبيوتر الألعاب فائق الحداثة وأجهزة الكمبيوتر المكتبية القديمة على نفس المبدأ ولديها تقنيات استكشاف الأخطاء وإصلاحها الشائعة.

تظهر دائرة إمداد طاقة ATX النموذجية في الشكل. من الناحية الهيكلية ، إنها وحدة نبض كلاسيكية على وحدة التحكم TL494 PWM ، والتي يتم تشغيلها بواسطة إشارة PS-ON (Power Switch On) من اللوحة الأم. باقي الوقت ، حتى يتم سحب دبوس PS-ON إلى الأرض ، يكون مصدر الاستعداد فقط بجهد +5 فولت عند الخرج نشطًا.

دعونا نلقي نظرة فاحصة على هيكل مصدر الطاقة ATX. العنصر الأول هو
مقوم التيار الكهربائي:

وتتمثل مهمتها في تحويل التيار المتردد من التيار الكهربائي إلى التيار المستمر لتشغيل وحدة التحكم PWM ومصدر الطاقة الاحتياطية. من الناحية الهيكلية ، تتكون من العناصر التالية:

• فتيل F1 يحمي الأسلاك ومصدر الطاقة نفسه من الحمل الزائد في حالة انقطاع التيار الكهربائي ، مما يؤدي إلى زيادة حادة في الاستهلاك الحالي ، ونتيجة لذلك ، إلى زيادة حرجة في درجة الحرارة يمكن أن تؤدي إلى نشوب حريق.
• يتم تثبيت الثرمستور الواقي في الدائرة "المحايدة" ، مما يقلل من اندفاع التيار عند توصيل وحدة إمداد الطاقة بالشبكة.
• بعد ذلك ، يتم تثبيت مرشح ضوضاء ، يتكون من عدة اختناقات (إل 1 ، إل 2) ، المكثفات (C1 ، C2 ، C3 ، C4) وخانق معاكسة TR1... ترجع الحاجة إلى مثل هذا المرشح إلى المستوى الكبير من التداخل الذي ترسله وحدة النبض إلى شبكة إمداد الطاقة - لا يتم التقاط هذا التداخل بواسطة أجهزة استقبال التلفزيون والراديو فحسب ، بل قد يؤدي أيضًا في بعض الحالات إلى التشغيل غير الصحيح للمعدات الحساسة .
• يتم تثبيت جسر الصمام الثنائي خلف المرشح ، والذي يحول التيار المتردد إلى تيار مباشر نابض. يتم تلطيف التموج بواسطة مرشح سعوي حثي.

علاوة على ذلك ، ينتقل الجهد المستمر ، الموجود طوال الوقت الذي يتم فيه توصيل مصدر طاقة ATX بالمأخذ ، إلى دوائر التحكم لوحدة التحكم PWM ومصدر الطاقة الاحتياطية.

امدادات الطاقة الاحتياطية - هذا محول نبض مستقل منخفض الطاقة يعتمد على الترانزستور T11 ، والذي يولد نبضات ، من خلال محول عزل ومعدل نصف موجة على الصمام الثنائي D24 ، مما يوفر منظم جهد كهربائي متكامل منخفض الطاقة على الدائرة الدقيقة 7805. تسقط عبر المثبت 7805 ، والذي يؤدي تحت الحمل الثقيل إلى ارتفاع درجة الحرارة. لهذا السبب ، يمكن أن يؤدي تلف الدوائر التي تعمل بالطاقة من المصدر الاحتياطي إلى فشلها واستحالة تشغيل الكمبيوتر لاحقًا.

أساس محول النبض هو تحكم PWM... سبق ذكر هذا الاختصار عدة مرات ، لكن لم يتم فك شفرته. PWM هو تعديل عرض النبضة ، أي التغيير في مدة نبضات الجهد في اتساعها وترددها الثابتين. تتمثل مهمة وحدة PWM ، بناءً على الدائرة الدقيقة TL494 المتخصصة أو نظائرها الوظيفية ، في تحويل الجهد الثابت إلى نبضات من التردد المناسب ، والتي ، بعد محول العزل ، يتم تنعيمها بواسطة مرشحات الإخراج.يتم تنفيذ استقرار الجهد عند خرج محول النبض عن طريق ضبط مدة النبضات الناتجة عن وحدة التحكم PWM.

من المزايا المهمة لمخطط تحويل الجهد هذا أيضًا القدرة على العمل بترددات أعلى بكثير من 50 هرتز من التيار الكهربائي. كلما زاد التردد الحالي ، كلما كانت أبعاد قلب المحول أصغر وعدد لفات اللف مطلوبة. هذا هو السبب في أن تبديل إمدادات الطاقة يكون أكثر إحكاما وأخف وزنا من الدوائر الكلاسيكية باستخدام محول تنحي للإدخال.

دائرة تعتمد على الترانزستور T9 والمراحل التالية مسؤولة عن تشغيل مصدر طاقة ATX. في الوقت الحالي ، يتم تشغيل مصدر الطاقة على الشبكة ، يتم توفير جهد 5V لقاعدة الترانزستور من خلال المقاوم الحالي R58 من خرج مصدر الطاقة الاحتياطية ، في الوقت الحالي يكون سلك PS-ON باختصار إلى الأرض ، تبدأ الدائرة بجهاز التحكم TL494 PWM. في هذه الحالة ، سيؤدي فشل مزود الطاقة الاحتياطية إلى عدم اليقين بشأن تشغيل دائرة بدء تشغيل مصدر الطاقة والفشل المحتمل للتشغيل ، والذي سبق ذكره.

الحمل الرئيسي يتحمله مراحل إخراج المحول. بادئ ذي بدء ، يتعلق هذا بتبديل الترانزستورات T2 و T4 ، والتي يتم تثبيتها على خافضات حرارة من الألومنيوم. ولكن عند التحميل العالي ، يمكن أن يكون تسخينها ، حتى مع التبريد السلبي ، أمرًا بالغ الأهمية ، لذا فإن مصادر الطاقة مجهزة بالإضافة إلى ذلك بمروحة عادم. إذا فشلت أو كانت مغبرة جدًا ، فإن احتمال ارتفاع درجة حرارة مرحلة الإخراج يزداد بشكل كبير.

تستخدم مصادر الطاقة الحديثة بشكل متزايد مفاتيح MOSFET القوية بدلاً من الترانزستورات ثنائية القطب ، نظرًا لانخفاض المقاومة بشكل كبير في الحالة المفتوحة ، مما يوفر كفاءة أعلى للمحول وبالتالي أقل طلبًا على التبريد.

فيديو حول جهاز تزويد طاقة الكمبيوتر وتشخيصاته وإصلاحه

في البداية ، استخدمت مزودات طاقة الكمبيوتر ATX موصلًا مكونًا من 20 سنًا (ATX ذو 20 سنًا). الآن يمكن العثور عليها فقط في المعدات القديمة. بعد ذلك ، أدت الزيادة في قوة أجهزة الكمبيوتر الشخصية ، وبالتالي استهلاكها للطاقة ، إلى استخدام موصلات إضافية ذات 4 أطراف (4 دبوس). بعد ذلك ، تم دمج الموصلات ذات 20 سنًا و 4 سنون هيكليًا في موصل واحد 24 سنًا ، وبالنسبة للعديد من مصادر الطاقة ، يمكن فصل جزء من الموصل مع دبابيس إضافية للتوافق مع اللوحات الأم القديمة.

تم توحيد تعيين دبوس الموصلات في عامل الشكل ATX على النحو التالي ، وفقًا للشكل (يشير المصطلح "متحكم فيه" إلى تلك المسامير التي يظهر عليها الجهد فقط عند تشغيل الكمبيوتر واستقراره بواسطة وحدة التحكم PWM) :

تحتوي معظم المعدات الإلكترونية الاستهلاكية الحديثة في تصميمها على وحدات إلكترونية مستقلة أو موضوعة على لوحة منفصلة تقلل وتصحيح جهد التيار الكهربائي.

هناك عدة أسباب لذلك ، لكن أهمها:

• التقلبات في جهد التيار الكهربائي ، والتي لم يتم تصميم أجهزة مقوم التدريج لأسفل من أجلها ؛
• عدم مراعاة قواعد التشغيل ؛
• توصيل حمولة لم يتم تصميم الأجهزة من أجلها.

بالطبع ، قد يكون الأمر مسيئًا للغاية عندما تحتاج إلى القيام بعمل عاجل ، وتكون وحدة الطاقة الخاصة بالكمبيوتر معيبة ، أو أثناء مشاهدة برنامجك التلفزيوني المفضل ، يفشل هذا الجهاز.

لا تنزعج على الفور وتذهب إلى ورشة إصلاح أو تسرع إلى سوبر ماركت للإلكترونيات لشراء وحدة جديدة. في كثير من الأحيان ، تكون أسباب عدم القدرة على العمل تافهة للغاية بحيث يمكن القضاء عليها في المنزل ، مع الحد الأدنى من إنفاق الموارد المالية والأعصاب.

بالطبع ، لكي تحاول ليس فقط إصلاح مصدر طاقة التبديل ، ولكن أيضًا لتحديد عطلها ، يجب أن تكون لديك معرفة أساسية بالإلكترونيات ولديك مهارات كهربائية معينة.

كجزء من أي مصدر طاقة ، سواء كان مدمجًا ، كما هو الحال في التلفزيون أو مثبتًا كجهاز منفصل ، كما هو الحال في كمبيوتر سطح المكتب ، هناك كتلتان وظيفيتان - الجهد العالي والجهد المنخفض.

في جانب الجهد العالي ، يتم تحويل جهد التيار الكهربائي بواسطة جسر الصمام الثنائي إلى جهد ثابت ، ويتم تنعيمه على المكثف إلى مستوى 300.0 ... 310.0 فولت. يتم تحويل الجهد الثابت والعالي إلى جهد نبضي بتردد 10.0 ... 100.0 كيلوهرتز ، مما يجعل من الممكن التخلي عن محولات التنحي الهائلة منخفضة التردد ، واستبدالها بمحولات نبضية صغيرة الحجم.

في وحدة الجهد المنخفض ، يتم تخفيض الجهد الدافع إلى المستوى المطلوب ، وتقويمه وتثبيته وتنعيمه. عند إخراج هذه الوحدة ، هناك حاجة لجهد واحد أو أكثر لتشغيل الأجهزة المنزلية. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تثبيت العديد من دوائر التحكم في وحدة الجهد المنخفض ، مما يجعل من الممكن زيادة موثوقية الجهاز وضمان استقرار معلمات الإخراج.

بصريًا ، على لوحة حقيقية ، من السهل جدًا التمييز بين الأجزاء ذات الجهد العالي والجهد المنخفض. أسلاك الشبكة مناسبة للأول ، وأسلاك الإمداد تنطلق من الثانية.

تحويل منظم في امدادات الطاقة الترانزستور

يجب أن يكون الشخص الذي سيحاول إصلاح وحدة إمداد الطاقة للأجهزة الإلكترونية المنزلية مستعدًا مسبقًا لعدم إمكانية إصلاح كل جهاز مصدر طاقة. اليوم ، تنتج بعض الشركات المصنعة إلكترونيات ، لا تخضع كتلها للإصلاح ، بل للاستبدال الكامل.

لن يقوم سيد واحد بإصلاح وحدة إمداد الطاقة هذه ، لأنها مخصصة في البداية للتفكيك الكامل للجهاز القديم مع استبداله بآخر جديد. في كثير من الأحيان ، تمتلئ هذه الأجهزة الإلكترونية ببساطة بنوع من المركب ، مما يزيل على الفور مسألة قابليتها للصيانة.

كما تظهر الإحصائيات ، فإن الأعطال الرئيسية في مصدر الطاقة ناتجة عن:

• عطل في جزء الجهد العالي (40.0٪) ، والذي يتم التعبير عنه بانهيار (نضوب) جسر الصمام الثنائي وفشل مكثف المرشح ؛
• انهيار تأثير مجال الطاقة أو الترانزستور ثنائي القطب (30.0 ٪) ، والذي يشكل نبضات عالية التردد ويقع في الجزء عالي الجهد ؛
• انهيار جسر الصمام الثنائي (15.0٪) في جزء الجهد المنخفض ؛
• انهيار (نضوب) لفات خنق مرشح الخرج.

في حالات أخرى ، يكون التشخيص صعبًا للغاية وبدون أجهزة خاصة (راسم الذبذبات ، مقياس الفولتميتر الرقمي) لن يكون من الممكن إجراؤه. لذلك ، إذا لم يكن سبب الخلل في مصدر الطاقة هو الأسباب الرئيسية الأربعة المذكورة أعلاه ، فلا يجب عليك إجراء إصلاحات منزلية ، ولكن عليك الاتصال فورًا بالسيد لاستبدال أو شراء جهاز إمداد طاقة جديد.

من السهل اكتشاف الأعطال في قسم الجهد العالي. يتم تشخيصهم من خلال الصمامات المنفوخة ونقص الجهد بعد ذلك. يمكن افتراض الحالتين الثالثة والرابعة إذا كان المصهر جيدًا ، والجهد عند مدخل وحدة الجهد المنخفض موجود ، والجهد الداخل غائب.

يُنصح بالتحقق من جميع التفاصيل في نفس الوقت. إذا تم حرق العديد من العناصر الإلكترونية ، عند استبدال أحدها بعنصر صالح للخدمة ، فقد يحترق مرة أخرى بسبب عطل معقد لم يتم التخلص منه.

بعد استبدال الأجزاء ، يجب عليك تثبيت فتيل جديد وتشغيل مصدر الطاقة. كقاعدة عامة ، بعد ذلك ، يبدأ مزود الطاقة في العمل.

إذا لم ينفجر المصهر ، ولم يكن هناك جهد عند خرج مصدر الطاقة ، فإن سبب الخلل هو انهيار صمامات المقوم لجزء الجهد المنخفض ، أو احتراق المحرِّض أو خرج التيار المكثفات الإلكتروليتية لوحدة المعدل الثانوي.

يتم تشخيص عطل المكثفات عند انتفاخها أو تسرب السوائل من أجسامها. يجب تبخير الثنائيات وفحصها باستخدام جهاز اختبار بنفس طريقة فحص الجزء عالي الجهد. يتم فحص سلامة لف الخانق بواسطة جهاز اختبار. يجب استبدال جميع الأجزاء المعيبة.

إذا لم تتمكن من العثور على الخانق المطلوب ، يقوم بعض "الحرفيين" بإعادة لف الخانق المحترق ، والتقاط سلك بقطر مناسب وتحديد عدد الدورات. مثل هذا العمل شاق للغاية وعادة ما يتم إجراؤه فقط لمصادر طاقة فريدة من نوعها ، ومن الصعب العثور على نظير لها.

كما ذكرنا سابقًا ، تم بناء معظم مصادر الطاقة لأجهزة الكمبيوتر وأجهزة التلفزيون الحديثة وفقًا لمخطط نموذجي. وهي تختلف في حجم الأجزاء الإلكترونية المستخدمة وفي طاقة الخرج. إجراءات التشخيص واستكشاف الأخطاء وإصلاحها لهذه الأجهزة متطابقة.

ومع ذلك ، يتطلب الإصلاح عالي الجودة أداة مناسبة ، يشمل نطاقها:

• لحام الحديد (يفضل أن يكون مع قوة قابلة للتعديل) ؛
• اللحام أو التدفق أو الكحول أو البنزين المكرر (جالوشا) ؛
• جهاز لإزالة اللحام المنصهر (مضخة إزالة اللحام) ؛
• مجموعة البراغي
• قواطع جانبية (كماشة) ؛
• المتر المنزلي (اختبار)
• ملاقيط؛
• مصباح متوهج 100.0 وات (يستخدم كحمل صابورة).

من حيث المبدأ ، يمكن إصلاح أجهزة التلفاز البسيطة بدون دائرة ، ولكن الصعوبة الرئيسية في إصلاح بعض الطرز تكمن في أن جهاز الإمداد بالطاقة يولد النطاق الكامل للجهود - بما في ذلك الجهد العالي المستخدم لمسح نطاق الحركة. يتم إجراء إمدادات الطاقة لأجهزة الكمبيوتر المنزلية وفقًا لنفس النوع من المخطط. دعونا نفكر بشكل منفصل في منهجية تحديد الخلل وإصلاح التلفزيون وسطح المكتب.