Содержание
Диагностика и 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.
Ремонт завершён.
Post Views: 1 784
Для чего конденсатор на 400v ?В блоке питания пк? — Хабр Q&A
если его не поставить, то после моста будут горбушки синусоидальные 100штук в секунду при 50герцах синусе питания(вообще зарядник мобилы или USB адаптер могут пахать от 19VDC постоянки вместо сетевого 220VАС, не давая смартfону садится, а от 38VDC постоянки уже зарядка происходит а не только на экране отображается как при 19v не давая садится только акку…
при этом если в ИБП один диод сеть выпрямляет а не мост двуполупериодный как корректнее но дороже, то постоянку надо определённой полярностью на пины вилки адаптера(ШИМ ИБП) подключить определив какая полярность сонаправлена однополупериодному выпрямлению диодом, убрав диод можно 0.
7в просадки на кремниевом диоде «открытом» неизбежной(Uк.а.откр., прямое смещение открытия)-устранить, и иногда это решающим может быть.
так или иначе ИБП подключают трансfорматор fерритовый разной полярностью к постоянному напряжению сделанному выпрямлением и буfеризацией розеточных 220VАС, по верхушкам 310VDC (аси диси група есть еще ~ > = ) создавая из розеточного мостом пульсирующее однополярное, им заряжая конденсатор до +310V почти — которые будут и при проходе розетки через ноль синусом и если свет моргнёт на миг… из пост. этого двумя транзисторами(полумост как на выходе усилка колонок примерно) делают +-155V меандр(прямоугольная переменка cимметричная полупериодами «50/50», тоесть скважность меандра 50%, если импульсы как после выключателя в машине — то это не меандр а просто прямоугольный 12в сигнал, хотя на поворотнике может случайно и меандр тикать…)
из пост. делают переменку какую надо — не 50гц а 50 000 гц например, для которой трансfорматор становится маленьким(также как для баса нужен большой конденсатор и дроссель, а для вч уже маленький-не на долго отстаивать напряжение конденсатором(как силу пружиной обеспечивать сжатой заранее или при случае снова сжатой) или ток дросселем(как скорость — массивностью дрезины, которую не остановишь мгновенно — очень напряжёт шлакбаум и проедет немного дальше-скорость(ток) отстаивая пока силы есть как у маховика).
..)
без электролита этого 390.0мкF 400в(можно на 350в но сгорит быстро на пределе работая в грозу деревенскую…) генератор переменки будет питаться горбушками синусоиды, и подавать на трансfорматор то достаточно, то «еще пока достаточно» а то и ноль-когда синус проходит ноль в розетке, и на выходе ИБП будет 100гц пропадания питания, которые придется также сглаживать(буfеризовать) конденсатором, но там стоят более дорогие электролиты с малыми потерями на вч (они маленькие только потому, что 50гц(100гц точнее ноль синуса происходит) дырки им не надо подстраховывать запасом своим буfеризуя, эти дырки розеточного синуса уже решены на высоковольтной стороне накачки — буfеризуя поступающее из розетки и выпрямленное но дырявое еще после моста 100развсек 0V…накопив резерв буfеризовав(сгладив можно сказать, хотя сглаживание какраз про низковольтный BЧ выпрямитель актуальнее говорить, т.к. меандр после транса меандром почти оставшись но не +-155V а +-12V став на 1витковой обмотке например полученные, и дырки 0V синусу свойственной у меандра не успеешь разглядеть толком.
..) простым более менее еще электролитом 310V на стороне высоковольтной накачки проще буfеризовать избавляя дальнейшую работу схемы от провалов гудящих в колонках ночью…
{…(можно плёночным конденсатором(только не лавсановым К73, а ПолиПропилен К78(MKP,KP,PP но не X и Y конденсаторы тоже MKP гордо маркированый но лавсан они, лавсан теряет всё выше 1кгц уже требуя себя с 10кратным запасом ставить по напр. и так тоже плохо сохраняя ликвидные волатильные порции), ПолиСтирол К71 теfлон КСОслюда) шунтировать дешевый эл-лит)…}
— способные быстро принимать импульсы зарядные приходящие с транса понижающего вч fерритового(сталь бы раскалялась) с частотой 100 000 в секунду например или даже мегагерцовые если меандр был 500кгц что легко достижимо, тоесть на выходе и диоды быстрые нужны и конденсаторы не простые эл-литы инерционные уже с килогерц начиная, и они просто взрываются от перегрева если русский даже вместо этого 400в впаять — хотя он и только выдает импульсами 310в транзисторному полумосту ключевому коммутатору(fормирователь переменки, обычно две обмотки встречно намотанные двум транзисторам и так двухтактная накачка транса сделана, либо полумост и выход через конденсатор как на динамик у транзисторных усилков полумостовых звук шел без постоянки которая у полумоста на уровне половины питания в средней точке соед двух транзисторов(тоесть на выходе оконечного каскада, по полумостовой схеме реализованного)
Ответ написан
Применение конденсаторов в цепях регуляторов электропитания
Свяжитесь с нами
Тема
Имя:
Электронная почта:
факс
Телефон:
Сообщение:
22 января 2021 г.
Усовершенствованные бытовые электронные устройства
Достижения в области электронных технологий за последнее десятилетие привели к созданию более интеллектуальной бытовой электроники.
По мере того, как устройства становятся умнее, компоненты, используемые для их питания, уменьшаются в размерах, в результате чего появляются небольшие, но невероятно мощные устройства — достаточно маленькие, чтобы поместиться в кармане или на запястье.
В этих компактных и плотных конструкциях может оказаться невозможным разделить аналоговые и цифровые домены в макете, как того требовала передовая практика много лет назад.
Сегодня инженеры-конструкторы вынуждены использовать в сети питания множество конденсаторов для ослабления высокочастотного цифрового шума. Схемы рассчитаны на чистую, чистую мощность без шума, который будет влиять на аналоговые схемы.
Конденсаторы в цепях регулятора электропитания
В регуляторе напряжения конденсаторы размещаются на входных и выходных клеммах, между этими контактами и землей (GND).
Основными функциями этих конденсаторов являются фильтрация помех переменного тока, подавление быстрых изменений напряжения и улучшение характеристик контура обратной связи.
Они также используются в качестве накопителей большой емкости, обеспечивая мгновенный ток либо на вход, либо на нагрузку, в зависимости от конструкции. Конденсаторы являются важными компонентами всех цепей регулятора напряжения.
Основные параметры конденсаторов
Диэлектрический материал и физическая конструкция конструкции, используемые для изготовления различных типов конденсаторов, придают им разные характеристики. Прежде чем описывать характеристики конденсаторов, мы должны сначала рассмотреть некоторые из их основных параметров.
- Сопротивление : Символ R относится к сопротивлению конденсатора постоянному току, описываемому отношением постоянного напряжения к току через проводник.
- Реактивное сопротивление : Символ X представляет собой часть импеданса, обусловленную индуктивностью и емкостью в цепи переменного тока, включая индуктивное реактивное сопротивление (XL) и емкостное реактивное сопротивление (XC).
- Полное сопротивление : Символ Z является составным параметром. Действительная часть — сопротивление, мнимая часть — реактивное сопротивление. Общий импеданс можно выразить как: Z = R + jX.
- Проводимость : Символ G относится к отношению постоянного тока к напряжению через проводник.
Проводимость обратно пропорциональна сопротивлению. - Активная проводимость : Символ B представляет собой мнимую часть полной проводимости, включая емкостную (BC) и индуктивную (BL) составляющие.
- Адмиттанс : Символ Y является обратной величиной импеданса Z и, следовательно, также составным параметром. Действительная часть – это проводимость, а мнимая часть – это проводимость. Допуск также может быть выражен как: Y = G + jB
Проводимость обратно пропорциональна сопротивлению. На рисунке 1 в галерее изображений показано, что при последовательном соединении элементов положительное значение θ указывает на более индуктивный компонент, а отрицательное значение θ указывает на более емкостной компонент. Точно при θ = +90 ° импеданс был бы полностью мнимым, и это указывало бы на чисто индуктивный элемент.
Точно при θ = -90° импеданс снова будет полностью мнимым, что указывает на чисто емкостной элемент. Если бы элементы были соединены параллельно, эти отношения инвертировались бы; θ = +90° указывает на емкостной элемент, а θ = -90° указывает на индуктивный элемент.
Общие характеристики распространенных типов конденсаторов
Характеристики нескольких типов распространенных конденсаторов представлены в таблице ниже:
|
Тип |
Преимущества |
Недостатки |
| Пленка |
|
|
| Керамика |
|
|
| Тантал |
|
|
| Алюминий |
|
|
Усовершенствованные потребительские электронные устройства
Не существует реальных физических компонентов, которые являются чисто резистивными, емкостными или индуктивными.
Однако все реальные пассивные компоненты можно охарактеризовать как комбинацию этих идеальных компонентов.
Когда реальный резистор, конденсатор или катушка индуктивности представляют собой комбинацию всех трех этих элементов, это называется эквивалентной схемой. Эквивалентная принципиальная схема электролитического конденсатора показана на рис. 2 в галерее изображений.
В Рис. 2 , Ra и Ca представляют собой сопротивление и емкость, вызванные диэлектрической абсорбцией. RLE — сопротивление из-за тока утечки. RL и LL — сопротивление и индуктивность, вносимые контактными выводами корпуса.
Эквивалентная схема многослойного керамического конденсатора немного отличается из-за его физической конструкции. Есть последовательное сопротивление (ESR) и последовательная индуктивность (ESL) и сопротивление утечки. Это показано на рис. 3.
Измеренные характеристики емкости
Учитывая эти общие характеристики конденсаторов, любое конкретное конденсаторное устройство можно охарактеризовать путем измерения нескольких ключевых параметров.
Измеряя последовательное сопротивление (RS), емкость (CS) и индуктивность (LS), а также величину (Z) и угол (θ) вектора импеданса, мы можем полностью охарактеризовать реальный конденсатор.
В качестве примера рассмотрим тантал-полимерный конденсатор AVX TCJ (TCJD106M050R0120E). Данные в пределах , рисунок 4A, и , рисунок 4B, , были собраны в результате моделирования SPiCAT.
На рис. 4 показано, что танполимерный конденсатор 50 В / 10 мкФ теряет свою емкость при частоте f > 1 МГц, демонстрируя слабую чувствительность.
В таблицах на рис. 5 в галерее изображений показаны характеристики еще двух AVX MLCC: 0805YC105KAT2A (16 В / 1 мкФ) и 0805YC104KAT2A (16 В / 0,1 мкФ).
Эти два конденсатора имеют высокое значение добротности на частоте 1 МГц, демонстрируя хорошие емкостные характеристики
Выбор подходящего конденсатора
следует выбирать эквивалентное последовательное сопротивление (ESR).
Это приведет к тому, что кривая затухания будет начинаться с первого полюса и заканчиваться в последней нулевой точке..jpg)
Конденсатор с наибольшей емкостью определяет начальную частоту затухания, а конденсатор с наименьшей емкостью определяет конечную частоту затухания. Уменьшение длины контакта для минимизации эквивалентной последовательной индуктивности (ESL) также имеет решающее значение.
Загрузки
- Применение конденсаторов в цепях регуляторов электропитания Технический документ
Щелкните здесь, чтобы получить информацию о конденсаторах в цепях регуляторов электропитания
Файлы cookie помогают нам предоставлять вам наилучшие возможности. Используя наш веб-сайт, вы соглашаетесь на использование нами файлов cookie. Узнать больше
Роль конденсаторов в цепях электропитания и освещения
Конденсатор представляет собой электрическое устройство, в котором накапливаются заряды, которые могут сохраняться в течение определенного периода времени даже при отключении прилагаемого источника питания. Конденсаторы используются во всех схемах в различных версиях, поляризованные или неполяризованные, электролитические или керамические, тонкопленочные или танталовые, SMD (устройство поверхностного монтажа) или сквозное отверстие, цилиндрические или квадратные и т.
д. Из средней школы мы узнали, что если подключить несколько конденсаторов параллельно, мы будем иметь большую емкость, которая является суммой их емкостей. Если соединить их последовательно, то получится меньшая емкость. Расчет емкости параллельных и последовательных конденсаторов показан ниже.
В последние десятилетия, по мере того как мы стали больше осознавать необходимость экономии энергии, нас заинтересовала функция накопления зарядов в конденсаторе. Это произошло из-за создания особого типа конденсаторов, суперконденсаторов или ультраконденсаторов, которые использовались так же, как батареи.
Конденсаторы широко используются для реализации многих электрических функций. Как один из пассивных компонентов конденсатора, его роль сводится к следующему:
1. Когда конденсатор используется в цепях электропитания, его основная функция заключается в выполнении роли байпаса, развязки, фильтрации и накопления энергии.
1) Фильтр
Фильтрация является важной частью роли конденсаторов. Он используется практически во всех силовых цепях. Теоретически, чем больше емкость, тем меньше импеданс и тем выше допустимая частота. Но на самом деле, за исключением танталовых конденсаторов, большинство конденсаторов, превышающих 1 мкФ, являются электролитическими конденсаторами, которые имеют большую составляющую индуктивности, поэтому импеданс будет увеличиваться на высокой частоте. Иногда я вижу электролитический конденсатор большей емкости, соединенный параллельно с маленьким конденсатором. В это время большой конденсатор пропускает низкую частоту, а маленький конденсатор пропускает высокую частоту. Функция конденсатора состоит в том, чтобы пропускать высокочастотные составляющие сигнала и блокировать низкочастотную часть. Чем больше емкость, тем легче проходит низкочастотный сигнал, а чем меньше емкость, тем легче проходит высокая частота. Конкретно используемый для фильтрации большой конденсатор (например, 470 мкФ) фильтрует низкие частоты, а небольшой конденсатор (например, 120 пФ) фильтрует высокие частоты.
Очень часто конденсатор фильтра сравнивают с «резервуаром». Поскольку напряжение на обоих выводах конденсатора резко не меняется, видно, что чем выше частота сигнала, тем больше затухание. Можно сказать, что конденсатор подобен пруду, и количество воды не изменится, вызванное добавлением или испарением нескольких капель воды. Он преобразует изменение напряжения в изменение тока, как показано ниже с помощью уравнений:
В замкнутой RC-цепи переходный процесс может быть точно описан дифференциальным уравнением: Теперь у нас есть:
Или
Имеем окончательную форму дифференциального уравнения первого порядка:
Решим уравнение и получим выражение для V(t), Q(t) и i(t):
Где V0 — напряжение источника питания.
Если мы построим три приведенных выше выражения, у нас будет такая же кривая без учета пропорциональных констант, как показано ниже.
Это показывает, что RC-цепи требуется около 5 постоянных времени, чтобы разрядить почти все накопленные заряды.
2) Байпас
Байпасный конденсатор представляет собой устройство накопления энергии, которое обеспечивает энергией локальные устройства. Это может сделать выход регулятора напряжения плавным и уменьшить влияние нагрузки. Как и небольшая перезаряжаемая батарея, шунтирующий конденсатор можно заряжать и разряжать в устройстве. Чтобы свести к минимуму импеданс, шунтирующий конденсатор следует разместить как можно ближе к выводу источника питания и выводу заземления нагрузочного устройства. Это может предотвратить повышение потенциала земли и шум, вызванный чрезмерным входным значением. Отскок заземления — это падение напряжения, когда точка заземления проходит через большой всплеск тока.
3) Развязка
С точки зрения схемы ее всегда можно рассматривать как состоящую из источника возбуждения и ведомой нагрузки.
Если емкость нагрузки относительно велика, схема возбуждения должна заряжать и разряжать конденсатор, чтобы завершить переход сигнала. Когда нарастающий фронт круче, ток относительно велик, поэтому ток возбуждения будет поглощать большую часть тока источника питания. Индуктивность и сопротивление, особенно индуктивность на выводе чипа, будут вызывать отскок, этот ток на самом деле является своего рода шумом по сравнению с нормальной ситуацией, который повлияет на нормальную работу предыдущего каскада. Эта ситуация называется сцеплением. Развязывающий конденсатор действует как батарея, чтобы компенсировать изменение тока цепи возбуждения и избежать помех связи. Комбинация обходных конденсаторов и развязывающих конденсаторов будет проще для понимания. Шунтирующий конденсатор фактически развязан, но байпасный конденсатор обычно относится к высокочастотному байпасу, который должен увеличить метод предотвращения утечки с низким импедансом для высокочастотного шума переключения. Высокочастотный обходной конденсатор, как правило, небольшой, и в зависимости от резонансной частоты обычно составляет 0,1 мкФ или 0,01 мкФ и т.
д., в то время как развязывающий конденсатор обычно имеет большой размер, например, 10 мкФ или более, в зависимости от параметров распределения в цепи и изменение тока возбуждения. Байпас предназначен для фильтрации помех во входном сигнале, а развязка предназначена для фильтрации помех выходного сигнала, чтобы предотвратить возвращение сигнала помех в источник питания. В этом должно быть их существенное отличие.
4) Аккумулятор энергии
Конденсатор накопления энергии собирает заряд через выпрямитель и передает накопленную энергию на выход источника питания через провод преобразователя. Чаще используются алюминиевые электролитические конденсаторы с номинальным напряжением от 40 до 450 В постоянного тока и емкостью от 220 до 150 000 мкФ (например, B43504 или B43505 EP43). В соответствии с различными требованиями к мощности устройства иногда используются последовательно, параллельно или в их комбинации.
Энергия, хранящаяся в конденсаторе, зависит от приложенного напряжения и количества зарядов, находящихся на пластинах.
Следовательно, в статическом состоянии энергия в конденсаторе находится в виде электрического поля между двумя его проводящими пластинами.
Q = CV
Теперь предположим, что конденсатор начинает разряжаться с постоянной скоростью dQ при постоянном напряжении на клеммах V, поэтому энергия, которую он высвобождает, составляет: это:
2. Когда конденсатор применяется в сигнальных цепях, его роль в основном заключается в выполнении функций связи, генерации/синхронизации и постоянной времени:
1) Конденсатор связи, развязки и шунтирования 9 0005
Конденсатор блокирует сигнал постоянного тока, но пропускает сигнал переменного тока. Эта функция конденсатора может быть очень полезна, когда на выходе должен присутствовать сигнал переменного тока или наоборот. В следующей схеме усилителя NPN BJT мы можем найти не только конденсатор связи, но и шунтирующий конденсатор. В схеме усилителя на транзисторе NPN точка установившегося режима работы сильно зависит от тока базы и напряжения коллектора, которые определяются резистором смещения.
Когда эмиттер усилителя с общим эмиттером имеет резистор смещения, коэффициент усиления по напряжению усилителя уменьшается и в то же время вызывает падение напряжения сигнала и обратную связь на входе для формирования связи входного и выходного сигналов. Этот резистор является компонентом, который создает связь. Конденсатор подключен параллельно резистору. Поскольку конденсатор соответствующей емкости имеет небольшой импеданс по отношению к сигналу переменного тока, это уменьшает эффект связи, вызванный сопротивлением, поэтому такой конденсатор называется развязывающим/шунтирующим конденсатором.
2) Генерация/синхронизация
В приведенной выше схеме усилителя BJT с общим эмиттером мы можем добавить петлю положительной обратной связи между входом и выходом для создания фазовращающего генератора, как показано ниже. Частота генератора определяется сопротивлением и емкостью компонентов R, C соответственно. Выход генератора опережает вход на 60° плюс инверсия, наложенная BJT, поэтому общий фазовый сдвиг составляет 240°.
Добавить комментарий