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Dans le monde moderne, le développement et l'obsolescence des composants des ordinateurs personnels se produisent très rapidement. Dans le même temps, l'un des principaux composants d'un PC - une alimentation ATX - est pratiquement n'a pas changé sa conception au cours des 15 dernières années.
Par conséquent, le bloc d'alimentation de l'ordinateur de jeu ultramoderne et de l'ancien PC de bureau fonctionne sur le même principe et a des techniques de dépannage communes.
Un circuit d'alimentation ATX typique est illustré sur la figure. Structurellement, il s'agit d'une unité d'impulsion classique sur le contrôleur PWM TL494, déclenchée par le signal PS-ON (Power Switch On) de la carte mère. Le reste du temps, jusqu'à ce que la broche PS-ON soit mise à la terre, seule l'alimentation de secours avec une tension de +5 V en sortie est active.
Examinons de plus près la structure de l'alimentation ATX. Son premier élément est redresseur secteur:
Sa tâche est de convertir le courant alternatif du secteur en courant continu pour alimenter le contrôleur PWM et l'alimentation de secours. Structurellement, il se compose des éléments suivants :
Fusible F1 protège le câblage et l'alimentation elle-même contre les surcharges en cas de panne d'alimentation, entraînant une forte augmentation de la consommation de courant et, par conséquent, une augmentation critique de la température pouvant entraîner un incendie.
Une thermistance de protection est installée dans le circuit "neutre", ce qui réduit la surtension lorsque le bloc d'alimentation est connecté au réseau.
Ensuite, un filtre de bruit est installé, composé de plusieurs selfs (L1, L2), condensateurs (C1, C2, C3, C4) et un starter à contre-enroulement Tr1... La nécessité d'un tel filtre est due au niveau important d'interférences que l'unité d'impulsions transmet au réseau d'alimentation - ces interférences ne sont pas seulement captées par les récepteurs de télévision et de radio, mais peuvent également dans certains cas entraîner un fonctionnement incorrect d'équipements sensibles. .
Un pont de diodes est installé derrière le filtre, qui convertit le courant alternatif en courant continu pulsé. L'ondulation est lissée par un filtre capacitif-inductif.
Vidéo (cliquez pour lire).
De plus, une tension constante, présente tout le temps que l'alimentation ATX est connectée à la prise, va aux circuits de commande du contrôleur PWM et de l'alimentation de secours.
Alimentation de secours - il s'agit d'un convertisseur d'impulsions indépendant de faible puissance basé sur le transistor T11, qui génère des impulsions, à travers un transformateur d'isolement et un redresseur mono-alternance sur la diode D24, alimentant un régulateur de tension intégré de faible puissance sur le microcircuit 7805. haute tension chute à travers le stabilisateur 7805, ce qui, sous une forte charge, entraîne une surchauffe. Pour cette raison, des dommages aux circuits alimentés par la source de veille peuvent entraîner sa défaillance et l'impossibilité ultérieure d'allumer l'ordinateur.
La base du convertisseur d'impulsions est Contrôleur PWM... Cette abréviation a déjà été mentionnée à plusieurs reprises, mais n'a pas été déchiffrée. PWM est la modulation de largeur d'impulsion, c'est-à-dire la variation de la durée des impulsions de tension à leur amplitude et fréquence constantes. La tâche de l'unité PWM, basée sur le microcircuit spécialisé TL494 ou ses analogues fonctionnels, est de convertir la tension constante en impulsions de fréquence appropriée, qui, après le transformateur d'isolement, sont lissées par les filtres de sortie.La stabilisation de la tension à la sortie du convertisseur d'impulsions est réalisée en ajustant la durée des impulsions générées par le contrôleur PWM.
Un avantage important d'un tel schéma de conversion de tension est également la possibilité de travailler avec des fréquences nettement supérieures à 50 Hz du secteur. Plus la fréquence du courant est élevée, plus les dimensions du noyau du transformateur et le nombre de spires nécessaires sont petits. C'est pourquoi les alimentations à découpage sont beaucoup plus compactes et plus légères que les circuits classiques avec un transformateur abaisseur d'entrée.
Un circuit basé sur le transistor T9 et les étapes suivantes est responsable de la mise sous tension de l'alimentation ATX. Au moment de la mise sous tension du réseau, une tension de 5 V est fournie à la base du transistor via la résistance de limitation de courant R58 à partir de la sortie de l'alimentation de secours, au moment où le fil PS-ON est court-circuité à la terre, le circuit démarre le contrôleur TL494 PWM. Dans ce cas, la défaillance de l'alimentation de secours entraînera l'incertitude du fonctionnement du circuit de démarrage de l'alimentation et l'échec probable de la mise sous tension, ce qui a déjà été évoqué.
La charge principale est supportée par les étages de sortie du convertisseur. Cela concerne principalement les transistors de commutation T2 et T4, qui sont installés sur des radiateurs en aluminium. Mais à forte charge, leur chauffage, même avec un refroidissement passif, peut être critique, de sorte que les alimentations sont équipées en plus d'un ventilateur d'extraction. S'il tombe en panne ou s'il est très poussiéreux, la probabilité de surchauffe de l'étage de sortie augmente considérablement.
Les alimentations modernes utilisent de plus en plus de puissants commutateurs MOSFET au lieu de transistors bipolaires, en raison de la résistance nettement plus faible à l'état ouvert, offrant une efficacité plus élevée du convertisseur et donc moins exigeante en refroidissement.
Vidéo sur le dispositif d'alimentation de l'ordinateur, son diagnostic et sa réparation
Initialement, les alimentations des ordinateurs ATX utilisaient un connecteur à 20 broches (ATX 20 broches). Désormais, il ne peut être trouvé que sur des équipements obsolètes. Par la suite, l'augmentation de la puissance des ordinateurs personnels, et donc de leur consommation énergétique, a conduit à l'utilisation de connecteurs supplémentaires à 4 broches (4 broches). Par la suite, les connecteurs 20 broches et 4 broches ont été structurellement combinés en un seul connecteur 24 broches, et pour de nombreuses alimentations, une partie du connecteur avec des broches supplémentaires pouvait être séparée pour la compatibilité avec les anciennes cartes mères.
L'affectation des broches des connecteurs est normalisée dans le facteur de forme ATX comme suit, selon la figure (le terme "contrôlé" fait référence aux broches sur lesquelles la tension n'apparaît que lorsque le PC est allumé et est stabilisé par le contrôleur PWM) :
La plupart des équipements électroniques grand public modernes ont dans leur conception des modules électroniques indépendants ou situés sur une carte séparée qui réduisent et rectifient la tension du secteur.
Il y a plusieurs raisons à cela, mais les principales sont :
les fluctuations de la tension du réseau, pour lesquelles ces dispositifs de redressement abaisseur ne sont pas conçus ;
non-respect des règles de fonctionnement ;
connecter une charge pour laquelle les appareils ne sont pas conçus.
Bien sûr, cela peut être très ennuyeux lorsqu'un travail urgent doit être effectué et que le module d'alimentation de l'ordinateur est défectueux, ou lorsque vous regardez votre émission de télévision préférée, cet appareil tombe en panne.
Ne paniquez pas immédiatement et allez dans un atelier de réparation ou dans un supermarché d'électronique pour acheter une nouvelle unité. Souvent, les raisons de l'inopérabilité sont si insignifiantes qu'elles peuvent être éliminées à la maison, avec une dépense minimale de ressources financières et de nerfs.
Bien entendu, pour essayer non seulement de réparer l'alimentation à découpage, mais également de déterminer son dysfonctionnement, vous devez avoir des connaissances de base en électronique et certaines compétences en électricité.
Dans le cadre de toute alimentation électrique, qu'elle soit intégrée, comme dans un téléviseur ou installée en tant qu'appareil séparé, comme dans un ordinateur de bureau, il existe deux blocs fonctionnels - haute tension et basse tension.
Du côté haute tension, la tension secteur est convertie par un pont de diodes en une tension constante et lissée sur un condensateur à un niveau de 300,0 ... 310,0 volts. La haute tension constante est convertie en une tension d'impulsion avec une fréquence de 10,0 ... 100,0 kilohertz, ce qui permet d'abandonner les transformateurs abaisseurs à basse fréquence massifs et de les remplacer par des impulsions de petite taille.
Dans l'unité basse tension, la tension de choc est abaissée au niveau requis, redressée, stabilisée et lissée. A la sortie de cet appareil, il y a une ou plusieurs tensions nécessaires pour alimenter les appareils électroménagers. De plus, divers circuits de commande sont montés dans l'unité basse tension, ce qui permet d'augmenter la fiabilité de l'appareil et d'assurer la stabilité des paramètres de sortie.
Visuellement, sur une vraie carte, il est assez facile de distinguer les parties haute tension et basse tension. Les fils du réseau conviennent au premier, et les fils d'alimentation partent du second.
Régulateur à découpage dans l'alimentation à transistor
Une personne qui essaie de réparer un bloc d'alimentation pour appareils électroniques ménagers doit être préparée à l'avance à ce que tous les dispositifs d'alimentation ne puissent pas être réparés. Aujourd'hui, certains fabricants produisent de l'électronique dont les blocs ne font pas l'objet d'une réparation, mais d'un remplacement complet.
Pas un seul maître n'entreprendra la réparation d'un tel bloc d'alimentation, car il est initialement destiné au démontage complet de l'ancien appareil avec remplacement par un nouveau. Souvent, ces appareils électroniques sont simplement remplis d'une sorte de composé, ce qui élimine immédiatement la question de sa maintenabilité.
Comme le montrent les statistiques, les principaux dysfonctionnements de l'alimentation sont causés par :
dysfonctionnement de la partie haute tension (40,0%), qui se traduisent par le claquage (grillage) du pont de diodes et la défaillance du condensateur de filtrage ;
claquage d'un transistor de puissance à effet de champ ou bipolaire (30,0%), qui forme des impulsions haute fréquence et est situé dans la partie haute tension ;
claquage du pont de diodes (15,0%) dans la partie basse tension ;
panne (grillage) des enroulements d'arrêt du filtre de sortie.
Dans d'autres cas, le diagnostic est assez difficile et sans appareils spéciaux (oscilloscope, voltmètre numérique) il ne sera pas possible de le réaliser. Par conséquent, si le dysfonctionnement de l'alimentation n'est pas causé par les quatre raisons principales susmentionnées, vous ne devez pas effectuer de réparations à domicile, mais appeler immédiatement un maître pour le remplacer ou acheter une nouvelle alimentation.
Les défauts dans la section haute tension sont assez faciles à détecter. Ils sont diagnostiqués par un fusible grillé et un manque de tension après celui-ci. Les troisième et quatrième cas peuvent être supposés si le fusible est bon, la tension à l'entrée de l'unité basse tension est présente et la tension d'entrée est absente.
Il est conseillé de vérifier tous les détails en même temps. Si plusieurs éléments électroniques sont grillés, lorsque l'un d'entre eux est remplacé par un autre en bon état de fonctionnement, il peut griller à nouveau en raison d'un dysfonctionnement complexe qui n'a pas été éliminé.
Après avoir remplacé les pièces, vous devez installer un nouveau fusible et allumer l'alimentation. En règle générale, après cela, l'alimentation commence à fonctionner.
Si le fusible n'est pas grillé et qu'il n'y a pas de tension à la sortie de l'alimentation, la cause du dysfonctionnement est la panne des diodes du redresseur de la partie basse tension, le grillage de l'inducteur ou la sortie du condensateurs électrolytiques du redresseur secondaire.
Le dysfonctionnement des condensateurs est diagnostiqué lorsqu'ils sont gonflés ou qu'un liquide s'échappe de leur corps. Les diodes doivent être évaporées et contrôlées avec un testeur de la même manière que pour la partie haute tension. L'intégrité de l'enroulement de la self est vérifiée par un testeur. Toutes les pièces défectueuses doivent être remplacées.
Si vous ne trouvez pas le starter souhaité, des "artisans" rembobinent celui qui est grillé, en ramassant un fil d'un diamètre approprié et en déterminant le nombre de tours. Un tel travail est assez laborieux et n'est généralement effectué que pour des alimentations uniques, il est difficile de trouver un analogue pour lequel.
Comme déjà mentionné, la plupart des alimentations pour ordinateurs et téléviseurs modernes sont construites selon un schéma typique. Ils diffèrent par la taille des composants électroniques utilisés et par la puissance de sortie. Les procédures de diagnostic et de dépannage de ces appareils sont identiques.
Cependant, une réparation de qualité nécessite un outillage adapté dont la gamme comprend :
fer à souder (de préférence à puissance réglable);
soudure, flux, alcool ou essence raffinée (Galosha);
dispositif pour enlever la soudure fondue (pompe à dessouder);
Ensemble de tournevis;
pinces coupantes (pinces);
multimètre domestique (testeur)
pince à épiler;
Lampe à incandescence de 100,0 watts (utilisée comme charge de ballast).
En principe, les téléviseurs simples peuvent être réparés sans circuit, mais la principale difficulté de la réparation de certains modèles est que le dispositif d'alimentation génère toute la gamme de tensions - y compris la haute tension utilisée pour scanner le kinéscope. Les alimentations des ordinateurs domestiques sont réalisées selon le même type de schéma. Considérons séparément la méthodologie pour déterminer le dysfonctionnement et réparer le téléviseur et le bureau.
