Ремонт импульсного блока питания на 12 вольт. Частая неисправность импульсных блоков питания. Общее описание бытового импульсного питающего устройства

В современной бытовой электронике активно применяются блоки питания импульсного типа (ИБП). Они необходимы для выпрямления и понижения входного напряжения до заданной величины. Несмотря на довольно высокую надежность, ИБП могут выходить из строя. Если пользователь обладает определенными знаниями в области электроники, тогда он сможет провести ремонт импульсного блока питания на 12 вольт самостоятельно.

Большинство питающих устройств основаны на типовых схемах и имеют похожие неисправности. Если у человека есть хотя бы базовые знания в области электроники, то он может попытаться восстановить ИБП своими руками . Так как некоторые детали источника питания находятся под напряжением, даже при первичном осмотре необходимо быть осторожным.

В высоковольтных ИБП для преобразования переменного напряжения в постоянное используются диодные мосты. Также в конструкции блока питания предусмотрен сглаживающий конденсатор. Так как высокое напряжение преобразуется в импульсное с частотой от 10 до 100 кГц, то появилась возможность отказаться от использования крупногабаритных понижающих низкочастотных трансформаторов. Вместо них сейчас применяются импульсные устройства, отличающиеся небольшими размерами.

В низковольтных ИБП напряжение сначала снижается до необходимого значения, а затем выполняется его выпрямление, стабилизация и сглаживание. В результате удается получить тот показатель напряжения, который необходим для работы аппаратуры. Для повышения надежности устройств питания и получения стабильных параметров на выходе в их конструкции присутствуют различные управляющие схемотехнические решения.

Следует помнить, что не каждый блок питания может быть отремонтирован. Сегодня многие производители выпускают электронные устройства, в которых блоки подлежат комплектной замене. В них печатные платы нередко заливаются компаундным раствором. В такой ситуации даже профессионалы не берутся за восстановление ИБП.

Наиболее распространенные неисправности импульсных блоков питания чаще всего вызваны:

Возможны и другие причины выхода из строя этого устройства, но обнаружить их можно только при использовании специальных приборов, например, осциллографа. В такой ситуации к мастеру, выполняющему ремонт устройства, предъявляются высокие требования. Если причина поломки ИБП не связана с четырьмя наиболее распространенными неисправностями, то стоит обратиться за помощью к профессионалу.

Проблемы с работой высоковольтной секции обнаружить довольно просто. Для их диагностики достаточно проверить напряжение после предохранителя. Если входное напряжение на низковольтной секции есть, а выходное отсутствует, то причину неисправности необходимо искать именно здесь.

При выходе из строя предохранителя нужно осмотреть плату. Сгоревший конденсатор можно определить по вздутию его корпуса. Чтобы проверить диодный мост, установленный в высоковольтной секции, необходимо выпаять каждый составляющий элемент, после чего исследовать устройство с помощью мультиметра.

Чтобы исключить возможность появления повторной неисправности после ремонта, нужно проверить все детали. Выполнив эти работы, можно переходить к проверке ИБП. Для выявления сгоревшего дросселя необходимо тестером проверить катушки всех элементов. Если подобрать требуемую деталь для замены не получается, тогда можно самостоятельно перемотать сгоревшую. Однако это довольно сложный процесс, поэтому порой проще купить новый блок питания.

Восстановление стандартных устройств

Чаще всего в домашних условиях предпринимаются попытки восстановить блоки питания телевизоров и компьютеров. Желательно предварительно найти схему конкретного устройства. Прежде всего это касается телевизоров с кинескопами, так как их ИБП выдают широкий диапазон напряжений. С десктопными ПК проще, ведь их питающие блоки изготовлены по типовой схеме.

О проблемах с блоком питания свидетельствует неработающий светодиод «спящего» режима. Сначала следует проверить работоспособность сетевого шнура. Если проблема обнаружена не была, тогда можно приступить к предварительным ремонтным работам:

Если визуальный осмотр не дал положительных результатов, то последовательно проверяются предохранитель, диоды, конденсаторы и транзисторы. Установить работоспособность микросхем довольно сложно.

Среди основных неисправностей питающих блоков ТВ можно отметить:

Все эти детали, кроме диодов, можно проверить непосредственно на плате. После замены неисправных элементов вместо предохранителя подключается обычная лампа накаливания, и телевизор подключается к сети. Здесь возможны следующие варианты поведения восстановленного агрегата:

1. Светодиод «спящего» режима включается, а лампа загорается и начинает затухать. Одновременно с этим на экране появляется растр. В этом случае необходимо проверить показатель напряжения строчной развертки. Если его значение оказалось повышенным, то причина может заключаться в неисправных конденсаторах или оптронных парах.
2. Когда светодиод не загорается, растр на экране отсутствует, а лампа вспыхает и гаснет, то нерабочим является генератор импульсов. В такой ситуации нужно проверить напряжение на конденсаторе. Если его значение оказалось менее 280 В, тогда может быть пробит один из диодов моста либо вышел из строя конденсатор.
3. Когда лампа горит ярко, нужно снова проверить все элементы ИБП.

Этот алгоритм действий позволит выявить основные неполадки питающего блока телевизора.

Десктопный компьютер

Следует помнить, что ремонт импульсных блоков питания с ШИМ-контроллером отличается сложностью, поэтому в некоторых ситуациях стоит просто заменить ИБП. Именно такие питающие устройства устанавливаются в современные десктопные ПК. О наличии проблемы свидетельствуют следующие признаки:

Для проведения ремонтных работ необходимо извлечь из системного блока ИБП и снять с него кожух. Затем нужно с плат и деталей удалить пыль с помощью кисточки. После этого проводится визуальный осмотр элементов блока, затем к нему подключается нагрузка. Алгоритм дальнейших действий аналогичен ремонту телевизора.

Если из строя вышли транзисторы генератора импульса или ШИМ-контроллер, то стоит просто купить новый ИБП. Это довольно сложное устройство и ремонт импульсных блоков питания такого типа самостоятельно выполнить тяжело.

При проведении ремонтных работ необходимо соблюдать правила безопасности и проявить осторожность. Также стоит правильно оценить свои возможности, ведь порой лучше обратиться к профессионалам.

Видеокамеры, как и автомобили, сейчас уже перестали быть предметами роскоши и перешли в разряд необходимых приборов. Но, если сама видеокамера изготовлена качественно и выход её из строя без каких-либо внешних причин – явление нечастое, то с блоками питания к ним всё как раз наоборот – «горят» они с завидным постоянством. И если ЗУ от сотовых телефонов мы покупаем, не задумываясь, то приобретение блока питания на нужное напряжение и силу тока может вызвать некоторые проблемы.

Тем не менее, отказавший импульсный блок питания нередко можно восстановить самостоятельно.

На фото – неисправный импульсный блок питания, модель FC-2000. Выходное напряжение БП – 12 вольт при нагрузке до 2 А, что вполне достаточно для питания одной-двух видеокамер. После двух с половиной лет работы в круглосуточном режиме на его выходе напряжение пропало полностью.

Вскрыв корпус неисправного БП, мы обнаружим плату с установленными на ней деталями – среди них электролитический конденсатор ёмкостью от 10 до 47-68 мкФ и с рабочим напряжением 400-450 вольт; на его выводах даже спустя несколько минут остаётся достаточно большой заряд. Поэтому в первую очередь нужно закоротить его выводы через сопротивление номиналом в несколько кОм и мощностью выше 0,5Вт. Напрямую закорачивать выводы конденсатора нельзя, это может вывести его из строя. На фото в красном прямоугольнике – именно эта деталь. Поскольку донышко конденсатора вспучено, можно говорить о том, что первая неисправность обнаружена.

Кроме упомянутого выше конденсатора фильтра сетевого выпрямителя, проверке подлежат и такие детали, как предохранитель, выпрямительный мост (может быть установлен либо выпрямительный блок, либо четыре отдельных диода, как на фото) и транзисторный ключ – на фото они заключены в зелёные прямоугольники.

Рабочее напряжение нового конденсатора должно быть не ниже того, на которое был рассчитан заменяемый. Для проверки можно обойтись меньшей ёмкостью, но для обеспечения нормального режима работы блока питания этот параметр должен быть либо таким же, либо выше на одну позицию (т.е. ёмкость с 33 мкФ можно увеличить до 47 мкФ).

Поскольку в описываемом случае детали высоковольтного выпрямителя и транзистор оказались исправными, то подаём на его вход сетевое напряжение. Если же пришлось менять диоды или транзистор, первое включение БП следует делать через последовательно подключённую лампу накаливания мощностью 25-40 Вт – благодаря этому при наличии скрытых неисправностей величина протекающего по цепям первичного питания тока не окажется фатальной.

Подключаем к выводам вольтметр – напряжение в пределах нормы. Однако, подключив даже небольшую нагрузку, напряжение на выходе стало скачкообразно меняться от 5 до 11 вольт, что говорит о неисправности цепей стабилизации.

Дальнейшая проверка выявила неисправность ещё одного электролитического конденсатора, установленного в цепи оптрона PC 817.

Судя по фото, конденсатор потерял около 90 % своей ёмкости.

После установки новых деталей тщательно смываем ацетоном или спиртом остатки флюса (канифоли, паяльной пасты и т.п.), чтобы избежать утечек тока и возможного пробоя и выгорания материала самой платы.

Снова проверяем блок питания. На этот раз к его выводам подключена автомобильная лампа мощностью 21 Вт и током потребления около 2 ампер – БП рассчитан именно на такой номинальный рабочий ток. Как видно на фото, со своей задачей он справился на «отлично», лампочка ярко горит, к тому же удалось сэкономить 200-300 рублей и время, которое было бы потрачено на поиски нового импульсного блока питания.

Большинство современной бытовой электронной аппаратуры имеет в своей конструкции самостоятельные или расположенные на отдельной плате электронные модули понижающие и выпрямляющие сетевое напряжение.

Причём последние 20 лет, вместо традиционных понижающе-выпрямительных схем на основе силового трансформатора и диодного моста, они построены по схеме импульсного преобразования напряжения. Несмотря на их высокую схемотехническую надежность они достаточно часто выходят из строя.

Причин здесь несколько, но основными из них являются:

• колебания сетевого напряжения, на которые не рассчитаны эти понижающе-выпрямительные устройства;
• несоблюдение правил эксплуатации;
• подключение нагрузки, на которую не рассчитаны приборы.

Конечно бывает очень обидно, когда необходимо выполнить срочную работу, а модуль питания у компьютера неисправен или во время просмотра любимой телепередачи это устройство выходит из строя.

Не стоит сразу впадать в панику и обращаться в ремонтную мастерскую или спешить в супермаркет электроники за приобретением нового блока. Часто причины неработоспособности настолько тривиальны, что устранить их можно дома, с минимальными затратами финансовых средств и нервов.

Общее описание бытового импульсного питающего устройства

Конечно для того чтобы попытаться не только отремонтировать импульсный блок питания, но и определить его неисправность необходимо иметь базовые знания по электронике и обладать определенными электротехническими навыками.

Кроме того, следует помнить, что некоторые элементы блока находятся под сетевым напряжением, в силу чего даже при первичном осмотре устройства следует соблюдать осторожность. Однако большинство блоков построены по типовым схемам и имеют сходные неисправности, поэтому самостоятельно отремонтировать импульсный блок питания может попытаться каждый.

В составе любого источника питания, будь то встроенный, как в телевизоре или установленный в виде отдельного устройства, как в настольном компьютере, имеются два функциональных блока – высоковольтный и низковольтный.

В высоковольтном боке, сетевое напряжение преобразуется диодным мостом в постоянное, и сглаживается на конденсаторе до уровня 300,0…310,0 вольт. Постоянное, высокое напряжение преобразуется в импульсное, частотой 10,0…100,0 килогерц, что позволяет отказаться от массивных низкочастотных понижающих трансформаторов, заменив их малогабаритными импульсными.

В низковольтном блоке импульсное напряжение понижается до необходимого уровня, выпрямляется, стабилизируется и сглаживается. На выходе этого блока присутствует одно или несколько напряжений, необходимых для питания бытовой техники. Кроме того, в низковольтном блоке смонтированы различные управляющие схемы, позволяющие повысить надежность устройства и обеспечить стабильность выходных параметров.

Визуально, на реальной плате, различить высоковольтную и низковольтную часть достаточно просто. К первой подходят сетевые провода, а от второй отходят питающие.

Диагностирование и простейший ремонт

Человеку, собирающему попытаться отремонтировать блок питания бытовой электронной техники надо быть заранее готовым к тому, что не всякое питающее устройство можно отремонтировать. Сегодня некоторые производители, выпускают электронику, блоки которой подлежат не ремонту, а комплектной замене.

Ни один мастер не возьмется за ремонт такого блока питания, ибо изначально он предназначен для полного демонтажа старого устройства с заменой на новое. Часто подобные электронные приборы просто залиты каким-либо компаундом, что сразу снимает вопрос о его ремонтопригодности.

Как показывает статистика, основные неисправности блока питания вызваны:

• неисправностью высоковольтной части (40,0%), которые выражаются пробоем (перегоранием) диодного моста и выходом из строя фильтрующего конденсатора;
• пробоем силового полевого или биполярного транзистора (30,0%), формирующего высокочастотные импульсы и находящегося в высоковольтной части;
• пробоем диодного моста (15,0%) в низковольтной части;
• пробоем (выгоранием) обмоток дросселя выходного фильтра.

В остальных случаях диагностирование достаточно сложно и без специальных приборов (осциллограф, цифровой вольтметр) выполнить его не удастся. Поэтому если неисправность блока питания вызвана не четырьмя вышеупомянутыми основными причинами, не стоит заниматься его домашним ремонтом, а сразу вызвать мастера для замены или приобретать новое питающее устройство.

Неисправности высоковольтной части достаточно просто обнаружить. Они диагностируются перегоранием предохранителя и отсутствием напряжения после него. Третий и четвертый случай можно предположить если предохранитель исправен, напряжение на входе низковольтного блока присутствует, а входное отсутствует.

При перегорании предохранителя необходимо осмотреть электронную плату. Неисправность фильтрующего электролитического конденсатора обычна выражена его вздутием. Для проверки диодов высоковольтной выпрямительной части придется выпаять каждый из них и (тестером).

Желательно проверку производить одновременно всех деталей. При выгорании нескольких электронных элементов при замене одного из них на исправный он может выгореть повторно из-за комплексной неисправности, которая не была устранена.

После замены деталей необходимо установить новый предохранитель и включить блок питания. Как правило после этого блок питания начинает работать.

Если предохранитель не перегорел, а напряжение на выходе блока питания отсутствует, то причина неисправности в пробое выпрямительных диодов низковольтной части, перегорании дросселя или выходе электролитических конденсаторов вторичного выпрямительного блока.

Неисправность конденсаторов диагностируется при их вздутии или вытекании из их корпуса жидкости. Диоды необходимо выпаять и аналогично проверке высоковольтной части. Целостность дроссельной обмотки проверяется тестером. Все неисправные детали необходимо заменить.

Если не удается найти нужный дроссель, то некоторые «умельцы» перематывают сгоревший, подобрав провод подходящего диаметра и определив количество витков. Такая работа довольно кропотлива и обычно выполняется только для уникальных блоков питания, найти аналог, которым затруднительно.

Ремонт стандартных устройств

Как уже говорилось, большинство блоков питания современных компьютеров и телевизоров построено по типовой схеме. Они отличаются типоразмерами используемых электронных деталей и выходной мощностью. Методика диагностирования и устранения неполадок для этих устройств идентичны.

Однако качественный ремонт требует соответствующего инструмента, в номенклатуру которого входят:

• (желательно с регулируемой мощностью);
• припой, флюс, спирт или очищенный бензин («Галоша);
• приспособление для удаление расплавленного припоя (оловоотсос);
• набор отверток;
• бокорезы (кусачки);
• бытовой мультиметр (тестер)
• пинцет;
• лампа накаливания на 100,0 ватт (используется в качестве балластной нагрузки).

Приступая к ремонту телевизионного питающего устройства или системы настольного компьютера желательно иметь их электрическую принципиальную схему. Сегодня сделать это нетрудно – подобные материалы для большинства моделей электронной техники можно найти в Интернете.

В принципе простые телевизоры можно ремонтировать без схемы, однако главной сложностью ремонта некоторых моделей является то, что питающее устройство вырабатывает весь спектр напряжений – включая высоковольтное, используемое для развертки кинескопа. Блоки питания бытовых компьютеров выполнены по однотипной схеме. Рассмотрим отдельно методику определения неисправности и ремонта телевизора и десктопа.

Ремонт телевизора

О неисправности телевизионного модуля питания прежде всего свидетельствует отсутствие свечение диода «спящего» режима. Первыми ремонтными операциями являются:

• проверка на целостность (отсутствие обрыва) питающего шнура напряжения;
• разборка телевизионного приемника и освобождение электронной платы;
• осмотр платы блока питания, на наличие внешне неисправных деталей (вздувшихся конденсаторов, пригоревших мест на печатной плате, лопнувших корпусов, обугленной поверхности резисторов);
• проверка мест пайки, при этом особое внимание уделяется пропайке контактов импульсного трансформатора.

Если визуально установить дефектную деталь не удалось, то необходимо последовательно проверить работоспособность предохранителя, диодов, электролитических конденсаторов и транзисторов. К сожалению, если вышли из строя управляющие микросхемы, установить их неисправность можно только косвенным способом – когда при полностью исправных дискретных элементах работоспособное состояние блока питания не наступает.

В практике ремонта имеют место случаи, когда модуль питания не работает (не запускается) а предохранитель не сгорел. Это может свидетельствовать о пробое (перегорании) транзистора генератора высокочастотных импульсов.

Наиболее частыми причинами неработоспособности телевизионных блоков является:

• обрыв балластных сопротивлений;
• неработоспособность (короткое замыкание) Высоковольтного фильтрующий конденсатор;
• неисправность конденсаторов фильтров вторичного напряжения;
• пробой или перегорание выпрямительных диодов.

Проверку всех этих деталей (кроме выпрямительных диодов) можно произвести, не выпаивая их из платы. Если удалось определить неисправную деталь, то ее заменяют и приступают к проверке выполненного ремонта. Для этого на место предохранителя устанавливают лампу накаливания и включают устройство в сеть.

Здесь возможны несколько вариантов поведения отремонтированного устройства:

1. Лампочка вспыхивает и притухает, загорается светодиод спящего режима, на экране появляется растр. В этой ситуации в первую очередь замеряют напряжение строчной развёртки. При его завышенной величине необходимо проверить и заменить гарантированно исправными электролитические конденсаторы. Аналогичная ситуация проявляется при неисправности оптронных пар.
2. Если лампочка вспыхивает и гаснет, светодиод не загорается, растр отсутствует значит не запускается генератор импульсов. В этом случае проверяется уровень напряжения на электролитическом конденсаторе фильтра высоковольтной части. Если оно ниже 280,0…300,0 вольт, то наиболее вероятны следующие неисправности:
   • пробит один из диодов выпрямительного моста;
   • велика утечка конденсатор (конденсатор «состарился»).

   Если напряжение отсутствует необходим повторно проверить целостность цепей питания и всех диодов выпрямителя высокого напряжения.

3. Если свечение лампочки велико, необходимо тут же отключить модуль питания от сети и заново провести проверку всех электронных деталей.

Вышеперечисленная последовательность и схема проверки позволяют выявить основные неисправности питающего устройства телевизионного приемника.

Ремонт питающего устройства настольного компьютера

Сегодня наибольшее распространение для питания настольных (десктопных) конструкторов получили устройства «АТХ» различной мощности. Поводом для их ремонта должно послужить:

• материнская плата не запускается (компьютер полностью неработоспособен);
• вентилятор охлаждения самого устройства не вращается;
• блок многократно «пытается» самозапуститься.

Перед началом ремонта устройств «АТХ» необходимо собрать нагрузочную схему (рисунок). Ремонт осуществляют в следующей последовательности:

• устройство вынимается из компьютера и с него снимается кожух;
• пылесосом и кисточкой удаляется пыль с электронных плат и поверхностей деталей;
• производится внешний осмотр электронных элементов и печатных плат;
• подключается нагрузочное устройство.

При отсутствии внешних признаков причины неисправности проверяют предохранитель. В случае его перегорания на его место подключается лампа накаливания мощностью 100,0 ватт (аналогично ремонту телевизионного блока).

Если при включении лампа ярко вспыхивает и продолжает гореть, значит из строя вышел диодный мост в высоковольтной части или фильтрующий конденсатор. Возможно перегорание высоковольтного трансформатора.

Если предохранитель цел, то причиной неработоспособности может быть:

• выход из строя транзисторов генератора импульсов;
• неисправность ШИМ-контроллера.

В этих случаях проще приобрести новое устройство, которое в зависимости от мощности, стоит от 600…800 рублей.

При многократном самозапуске устройства причиной неработоспособности обычно является вход из строя стабилизатора опорного напряжения. При этом система компьютера не может пройти режим самотестирования отключает и включает модуль питания.

Импульсный блок питания вмонтирован в большинство бытовых приборов. Как показывает практика, именно этот узел довольно часто выходит из строя, требуя замены.

Большое напряжение, постоянно проходящее через блок питания, не лучшим образом сказывается на его элементах. И дело здесь не в ошибках производителей. Повышая срок службы путём монтирования дополнительной защиты, можно добиться надёжности защищаемых деталей, но потерять её на только что установленных. Кроме того, дополнительные элементы усложняют ремонт – становится трудно разобраться во всех хитросплетениях полученной схемы.

Производители решили эту проблему радикально, удешевив ИБП и сделав его монолитным, неразборным. Такие одноразовые устройства встречаются всё чаще. Но, если вам повезло – отказал разборной блок, самостоятельный ремонт вполне возможен.

Принцип работы у всех ИБП одинаков. Различия касаются только схем и типов деталей. Поэтому разобраться в поломке, имея основополагающие познания в электрике, довольно просто.

Для ремонта понадобится вольтметр.

С его помощью измеряется напряжение на электролитическом конденсаторе. Он выделен на фото. Если напряжение 300 В – предохранитель цел и все остальные, связанные с ним элементы (сетевой фильтр, кабель питания, входные ) исправны.

Бывают модели с двумя небольшими конденсаторами. В этом случае о нормальном функционировании упомянутых элементов свидетельствует постоянное напряжение 150 В на каждом из конденсаторов.

При отсутствии напряжения нужно прозвонить диоды выпрямительного моста, конденсатор, сам предохранитель и так далее. Коварство предохранителей в том, что, выйдя из строя, они внешне ничем не отличаются от рабочих образцов. Обнаружить неисправность можно только через прозвонку – сгоревший предохранитель покажет высокое сопротивление.

Обнаружив неисправный предохранитель, следует внимательно осмотреть плату, так как выходит он из строя зачастую одновременно с другими элементами. Испорченный конденсатор легко заметить невооружённым глазом – он будет разрушен или вздут.
В таком случае он не нуждается в прозванивании, а просто выпаивается. Также выпаиваются и прозваниваются следующие элементы:

• силовой или выпрямительный мост (выглядит как монолитный блок или может состоять из четырёх диодов);
• конденсатор фильтра (выглядит как большой блок или несколько блоков, соединённых параллельно или последовательно), находящийся в высоковольтной части блока;
• транзисторы, установленные на радиаторе (это – силовые ключи).

Важно. Все детали выпаиваются и заменяются одновременно! Замена по очереди будет приводить каждый раз к выгоранию силовой части.

Сгоревшие элементы нужно заменить на новые. Радиорынок предлагает богатый ассортимент деталей для блоков питания. Подобрать неплохие варианты по минимальным расценкам довольно легко.