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Reparo faça você mesmo de uma fonte de alimentação para um computador
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No mundo de hoje, o desenvolvimento e a obsolescência de componentes de computadores pessoais são muito rápidos. Ao mesmo tempo, um dos principais componentes de um PC - uma fonte de alimentação ATX - é praticamente não mudou seu design nos últimos 15 anos.
Portanto, a fonte de alimentação do computador de jogos ultramoderno e do antigo PC de escritório funciona com o mesmo princípio, possui técnicas comuns de solução de problemas.
Um circuito típico de fonte de alimentação ATX é mostrado na figura. Estruturalmente, é um bloco de pulso clássico em um controlador TL494 PWM, acionado por um sinal PS-ON (Power Switch On) da placa-mãe. O resto do tempo, até que o pino PS-ON seja puxado para o terra, somente a Fonte Standby está ativa com +5 V na saída.
Considere a estrutura da fonte de alimentação ATX com mais detalhes. Seu primeiro elemento é retificador de rede:
Sua tarefa é converter a corrente alternada da rede elétrica em corrente contínua para alimentar o controlador PWM e a fonte de alimentação em espera. Estruturalmente, é composto pelos seguintes elementos:
Fusível F1 protege a fiação e a própria fonte de alimentação contra sobrecarga em caso de falha de PSU, levando a um aumento acentuado no consumo de corrente e, como resultado, a um aumento crítico na temperatura que pode levar a um incêndio.
Um termistor de proteção é instalado no circuito "neutro", o que reduz o pico de corrente quando a PSU está conectada à rede.
Em seguida, é instalado um filtro de ruído, composto por várias bobinas (L1, L2), capacitores (C1, C2, C3, C4) e uma bobina com contra-enrolamento Tr1. A necessidade de tal filtro se deve ao nível significativo de interferência que a unidade de pulso transmite à rede de alimentação - essa interferência não é apenas captada por receptores de televisão e rádio, mas em alguns casos pode levar ao mau funcionamento de equipamentos sensíveis.
Uma ponte de diodos é instalada atrás do filtro, que converte a corrente alternada em uma corrente contínua pulsante. As ondulações são suavizadas por um filtro capacitivo-indutivo.
Vídeo (clique para reproduzir).
Além disso, a tensão constante, que está presente o tempo todo enquanto a fonte de alimentação ATX está conectada à tomada, é fornecida aos circuitos de controle do controlador PWM e à fonte de alimentação em espera.
Fonte de alimentação em espera - Este é um conversor de pulso independente de baixa potência baseado no transistor T11, que gera pulsos, através de um transformador de isolação e um retificador de meia onda no diodo D24, alimentando um regulador de tensão integrado de baixa potência no chip 7805. circuito é, como se costuma dizer, testado ao longo do tempo, sua desvantagem significativa é a queda de alta tensão no estabilizador 7805, levando ao superaquecimento sob carga pesada. Por esse motivo, danos em circuitos alimentados por uma fonte de espera podem levar à sua falha e consequente incapacidade de ligar o computador.
A base do conversor de pulso é controlador PWM. Esta abreviatura já foi mencionada várias vezes, mas não decifrada. PWM é a modulação por largura de pulso, ou seja, alterando a duração dos pulsos de tensão em sua amplitude e frequência constantes. A tarefa do bloco PWM, baseado em um microcircuito TL494 especializado ou seus análogos funcionais, é converter uma tensão constante em pulsos de frequência apropriada, que, após um transformador de isolamento, são suavizados por filtros de saída.A estabilização da tensão na saída do conversor de pulso é realizada ajustando a duração dos pulsos gerados pelo controlador PWM.
Uma vantagem importante desse circuito de conversão de tensão é também a capacidade de trabalhar com frequências muito superiores a 50 Hz da rede elétrica. Quanto maior a frequência da corrente, menores são as dimensões do núcleo do transformador e o número de voltas dos enrolamentos. É por isso que as fontes de alimentação chaveadas são muito mais compactas e mais leves que os circuitos clássicos com um transformador abaixador de entrada.
O circuito baseado no transistor T9 e nos estágios seguintes é responsável por ligar a fonte de alimentação ATX. No momento em que a fonte de alimentação é conectada à rede, uma tensão de 5V é fornecida à base do transistor através do resistor limitador de corrente R58 da saída da fonte de alimentação em espera, no momento em que o fio PS-ON é fechado ao terra, o circuito inicia o controlador PWM TL494. Neste caso, a falha da fonte de alimentação em standby levará à incerteza do funcionamento do circuito de inicialização da fonte de alimentação e à provável falha de ligação, conforme já mencionado.
A carga principal é suportada pelos estágios de saída do conversor. Em primeiro lugar, isso diz respeito aos transistores de comutação T2 e T4, instalados em radiadores de alumínio. Mas com alta carga, seu aquecimento, mesmo com resfriamento passivo, pode ser crítico, de modo que as fontes de alimentação são equipadas adicionalmente com um exaustor. Se falhar ou estiver muito empoeirado, a probabilidade de superaquecimento do estágio de saída aumenta significativamente.
Fontes de alimentação modernas estão usando cada vez mais poderosos interruptores MOSFET em vez de transistores bipolares, devido à resistência de estado aberto significativamente menor, proporcionando maior eficiência do conversor e, portanto, resfriamento menos exigente.
Vídeo sobre a fonte de alimentação do computador, seu diagnóstico e reparo
Inicialmente, as fontes de alimentação de computador padrão ATX usavam um conector de 20 pinos para conectar à placa-mãe (ATX 20 pinos). Agora só pode ser encontrado em equipamentos desatualizados. Posteriormente, o crescimento da potência dos computadores pessoais e, portanto, seu consumo de energia, levou ao uso de conectores adicionais de 4 pinos (4 pinos). Posteriormente, os conectores de 20 pinos e 4 pinos foram combinados estruturalmente em um conector de 24 pinos e, para muitas fontes de alimentação, a parte do conector com contatos adicionais pode ser separada para compatibilidade com placas-mãe antigas.
A atribuição de pinos dos conectores é padronizada no fator de forma ATX conforme a figura (o termo “controlado” refere-se àqueles pinos nos quais a tensão aparece apenas quando o PC está ligado e é estabilizado pelo controlador PWM):
Um dos componentes importantes de um computador pessoal moderno é a unidade de fonte de alimentação (PSU). Se não houver energia, o computador não funcionará.
Por outro lado, se a fonte de alimentação produzir uma tensão fora da faixa permitida, isso poderá causar a falha de componentes importantes e caros.
Em tal unidade, com a ajuda de um inversor, a tensão de rede retificada é convertida em uma tensão alternada de alta frequência, a partir da qual são formados os fluxos de baixa tensão necessários para a operação do computador.
O circuito de alimentação ATX consiste em 2 nós - um retificador de tensão de rede e um conversor de tensão para um computador.
Retificador de rede é um circuito em ponte com um filtro capacitivo. Uma tensão constante de 260 a 340 V é formada na saída do dispositivo.
Os principais elementos da composição conversor de voltagem são:
um inversor que converte tensão contínua em alternada;
transformador de alta frequência operando na frequência de 60 kHz;
retificadores de baixa tensão com filtros;
dispositivo de controle.
Além disso, o conversor inclui uma fonte de alimentação de tensão de reserva, amplificadores de sinal de controle de transistor chave, circuitos de proteção e estabilização e outros elementos.
As causas de mau funcionamento na fonte de alimentação podem ser:
surtos e flutuações na tensão da rede;
fabricação de baixa qualidade do produto;
superaquecimento devido ao baixo desempenho do ventilador.
As avarias geralmente levam ao fato de que a unidade de sistema do computador para de iniciar ou desliga após um curto período de tempo. Em outros casos, apesar da operação de outros blocos, a placa-mãe não inicia.
Antes de iniciar os reparos, você deve finalmente certificar-se de que é a fonte de alimentação que está com defeito. Ao fazer isso, você deve primeiro verifique o funcionamento do cabo de rede e do switch de rede. Depois de certificar-se de que estão em boas condições, você pode desconectar os cabos e remover a fonte de alimentação da caixa da unidade de sistema.
Antes de ligar a PSU de forma autônoma novamente, você precisa conectar a carga a ela. Para fazer isso, você precisa de resistores conectados aos terminais apropriados.
Primeiro você precisa verificar efeito placa-mãe. Para fazer isso, feche dois contatos no conector da fonte de alimentação. Em um conector de 20 pinos, eles serão o pino 14 (o fio que transporta o sinal Power On) e o pino 15 (o fio que corresponde ao pino GND). Para um conector de 24 pinos, estes serão os pinos 16 e 17, respectivamente.
Depois de remover a tampa da fonte de alimentação, você deve limpar imediatamente toda a poeira com um aspirador de pó. É por causa da poeira que os componentes do rádio geralmente falham, pois a poeira, cobrindo a peça com uma camada espessa, causa superaquecimento dessas peças.
A próxima etapa na solução de problemas é uma inspeção completa de todos os elementos. Atenção especial deve ser dada aos capacitores eletrolíticos. A razão para sua quebra pode ser um regime de temperatura severo. Capacitores com falha geralmente incham e vazam eletrólito.
Essas peças devem ser substituídas por novas com as mesmas classificações e tensões de operação. Às vezes, a aparência de um capacitor não indica um mau funcionamento. Se, por sinais indiretos, houver suspeita de mau desempenho, você poderá verificar o capacitor com um multímetro. Mas para isso ele precisa ser removido do circuito.
Uma falha na fonte de alimentação também pode ser devido a uma falha no diodo de baixa tensão. Para verificar, é necessário medir a resistência das transições direta e reversa dos elementos usando um multímetro. Para substituir diodos defeituosos, os mesmos diodos Schottky devem ser usados.
A próxima falha que pode ser identificada visualmente é a formação de trincas nos anéis que quebram os contatos. Para detectar tais defeitos, é necessário examinar cuidadosamente a placa de circuito impresso. Para eliminar esses defeitos, é necessário usar uma solda cuidadosa das rachaduras (para isso, você precisa saber como soldar com um ferro de solda).
Resistores, fusíveis, indutores, transformadores são inspecionados da mesma maneira.
Caso o fusível esteja queimado, ele pode ser substituído por outro ou reparado. A fonte de alimentação usa um elemento especial com cabos de solda. Para reparar um fusível defeituoso, ele é dessoldado do circuito. Em seguida, os copos de metal são aquecidos e removidos do tubo de vidro. Em seguida, escolha o fio do diâmetro desejado.
O diâmetro de fio necessário para uma determinada corrente pode ser encontrado nas tabelas. Para o fusível de 5A usado no circuito de alimentação ATX, o diâmetro do fio de cobre será de 0,175 mm. Em seguida, o fio é inserido nos orifícios dos fusíveis e fixado por solda. O fusível reparado pode ser soldado no circuito.
As avarias mais comuns de uma fonte de alimentação de computador são discutidas acima.
Um dos elementos mais importantes de um PC é a fonte de alimentação, se falhar, o computador para de funcionar.
A fonte de alimentação do computador é um dispositivo bastante complicado, mas em alguns casos pode ser reparado manualmente.