Reparación de UPS de computadora de bricolaje

Un amigo de la empresa tiró una fuente de alimentación ininterrumpida que no funcionaba del modelo APC 500. Pero antes de ponerla en repuestos, decidí intentar reactivarla. Y resultó que no fue en vano. En primer lugar, medimos el voltaje de la batería de gel recargable. Para el funcionamiento de la fuente de alimentación ininterrumpida, pero debe estar dentro de los 10-14V. El voltaje es normal, por lo que no hay problema con la batería.

Ahora examinemos la placa en sí y midamos la fuente de alimentación en puntos clave del circuito. No encontré un diagrama de circuito nativo de la fuente de alimentación ininterrumpida APC500, pero aquí hay algo similar. Para mayor claridad, descargue el esquema completo aquí. Comprobamos los potentes transistores de estaño: la norma. La fuente de alimentación de la parte de control electrónico de la fuente de alimentación ininterrumpida proviene de un pequeño transformador de red de 15V. Medimos este voltaje antes del puente de diodos, después y después del estabilizador de 9V.

Y aquí está el primer trago. El voltaje de 16 V después de que el filtro ingresa al microcircuito, el estabilizador, y la salida es de solo un par de voltios. Lo reemplazamos por un modelo similar en voltaje y restauramos la fuente de alimentación al circuito de la unidad de control.

La fuente de alimentación ininterrumpida comenzó a agrietarse y zumbar, pero aún no se observa en la salida de 220V. Continuamos examinando cuidadosamente la placa de circuito impreso.

Otro problema: una de las pistas delgadas se quemó y tuvo que ser reemplazada por un cable delgado. Ahora la unidad de alimentación ininterrumpida APC500 funcionó sin problemas.

Experimentando en condiciones reales, llegué a la conclusión de que la sirena incorporada que indica la ausencia de una red grita como una mala, y no estaría de más calmarla un poco. Es imposible apagarlo por completo, ya que no se escuchará el estado de la batería en el modo de emergencia (determinado por la frecuencia de las señales), pero puede y debe hacerlo más silencioso.

Esto se logra conectando una resistencia de 500-800 ohmios en serie con la sirena. Y finalmente, algunos consejos para los propietarios de sistemas de alimentación ininterrumpida. Si a veces desconecta la carga, el problema puede estar en la fuente de alimentación de la computadora con condensadores secos. Conecte el UPS a la entrada de una computadora en buen estado y vea si la operación se detiene.

Una fuente de alimentación ininterrumpida a veces determina incorrectamente la capacidad de las baterías de plomo-ácido, mostrando el estado OK, pero tan pronto como cambia a ellas, de repente se sientan y la carga se “golpea”. Asegúrese de que los terminales encajen bien y no estén sueltos. No lo desconecte de la red durante mucho tiempo, haciendo imposible mantener las baterías en una recarga constante. No permita descargas profundas de las baterías, dejando al menos el 10% de la capacidad, después de lo cual se debe apagar el UPS hasta que se restablezca la tensión de alimentación. Al menos una vez cada tres meses, haga un "entrenamiento" descargando la batería al 10% y recargándola a su máxima capacidad.

En el mundo moderno, el desarrollo y la obsolescencia de los componentes de las computadoras personales ocurren muy rápidamente. Al mismo tiempo, uno de los componentes principales de una PC, una fuente de alimentación ATX, es prácticamente no ha cambiado su diseño durante los últimos 15 años.

En consecuencia, la fuente de alimentación de la computadora de juegos ultramoderna y la antigua PC de oficina funcionan con el mismo principio y tienen técnicas de solución de problemas comunes.

En la figura se muestra un circuito de suministro de energía ATX típico. Estructuralmente, es una unidad de pulso clásica en el controlador TL494 PWM, que se activa mediante una señal PS-ON (interruptor de encendido) de la placa base. El resto del tiempo, hasta que el pin PS-ON se tira a tierra, solo el suministro de reserva con un voltaje de +5 V en la salida está activo.

Echemos un vistazo más de cerca a la estructura de la fuente de alimentación ATX. Su primer elemento es
rectificador de red:

Su tarea es convertir la corriente alterna de la red a corriente continua para alimentar el controlador PWM y la fuente de alimentación de reserva. Estructuralmente consta de los siguientes elementos:

• Fusible F1 protege el cableado y la propia fuente de alimentación contra sobrecargas en caso de una falla en la fuente de alimentación, lo que lleva a un aumento brusco del consumo de corriente y, como resultado, a un aumento crítico de la temperatura que puede provocar un incendio.
• Se instala un termistor de protección en el circuito "neutro", que reduce el aumento de corriente cuando la unidad de fuente de alimentación está conectada a la red.
• A continuación, se instala un filtro de ruido, que consta de varios estranguladores (L1, L2), condensadores (C1, C2, C3, C4) y un estrangulador de contrabobinado Tr1... La necesidad de un filtro de este tipo se debe al nivel significativo de interferencia que la unidad de impulsos transmite a la red de suministro de energía; esta interferencia no solo es capturada por los receptores de televisión y radio, sino que, en algunos casos, también puede conducir a un funcionamiento incorrecto de equipos sensibles. .
• Se instala un puente de diodos detrás del filtro, que convierte la corriente alterna en corriente continua pulsante. La ondulación se suaviza mediante un filtro capacitivo-inductivo.

Además, un voltaje constante, presente todo el tiempo que la fuente de alimentación ATX está conectada a la toma de corriente, va a los circuitos de control del controlador PWM y la fuente de alimentación de reserva.

Fuente de alimentación en espera - este es un convertidor de pulsos independiente de baja potencia basado en el transistor T11, que genera pulsos, a través de un transformador de aislamiento y un rectificador de media onda en el diodo D24, alimentando un regulador de voltaje integrado de baja potencia en el microcircuito 7805. alto voltaje caer sobre el estabilizador 7805, que bajo una carga pesada conduce a un sobrecalentamiento. Por esta razón, el daño a los circuitos alimentados desde la fuente de reserva puede provocar su falla y la consiguiente imposibilidad de encender la computadora.

La base del convertidor de impulsos es Controlador PWM... Esta abreviatura ya se ha mencionado varias veces, pero no se ha descifrado. PWM es la modulación de ancho de pulso, es decir, el cambio en la duración de los pulsos de voltaje en su amplitud y frecuencia constantes. La tarea de la unidad PWM, basada en el microcircuito especializado TL494 o sus análogos funcionales, es convertir el voltaje constante en pulsos de la frecuencia apropiada, que, después del transformador de aislamiento, son suavizados por los filtros de salida. La estabilización de voltaje en la salida del convertidor de pulsos se lleva a cabo ajustando la duración de los pulsos generados por el controlador PWM.

Una ventaja importante de dicho esquema de conversión de voltaje es también la capacidad de trabajar con frecuencias significativamente superiores a 50 Hz de la red. Cuanto mayor sea la frecuencia de la corriente, menores serán las dimensiones del núcleo del transformador y el número de vueltas del devanado. Es por eso que las fuentes de alimentación conmutadas son mucho más compactas y ligeras que los circuitos clásicos con un transformador reductor de entrada.

Un circuito basado en el transistor T9 y las siguientes etapas es responsable de encender la fuente de alimentación ATX. En el momento en que se conecta la fuente de alimentación a la red, se suministra un voltaje de 5V a la base del transistor a través de la resistencia limitadora de corriente R58 desde la salida de la fuente de alimentación de reserva, en el momento en que el cable PS-ON está en corto a tierra, el circuito enciende el controlador TL494 PWM. En este caso, el fallo de la fuente de alimentación de reserva dará lugar a la incertidumbre del funcionamiento del circuito de arranque de la fuente de alimentación y al probable fallo de encendido, que ya se ha mencionado.

La carga principal la soportan las etapas de salida del convertidor. Esto se refiere principalmente a los transistores de conmutación T2 y T4, que se instalan en radiadores de aluminio.Pero a alta carga, su calentamiento, incluso con enfriamiento pasivo, puede ser crítico, por lo que las fuentes de alimentación están equipadas adicionalmente con un extractor de aire. Si falla o tiene mucho polvo, la probabilidad de sobrecalentamiento de la etapa de salida aumenta significativamente.

Las fuentes de alimentación modernas utilizan cada vez más potentes interruptores MOSFET en lugar de transistores bipolares, debido a la resistencia significativamente menor en el estado abierto, lo que proporciona una mayor eficiencia del convertidor y, por lo tanto, menos exigente en cuanto a refrigeración.

Video sobre el dispositivo de suministro de energía de la computadora, su diagnóstico y reparación.

Inicialmente, las fuentes de alimentación de la computadora ATX usaban un conector de 20 pines (ATX de 20 pines). Ahora solo se puede encontrar en equipos obsoletos. Posteriormente, el aumento de la potencia de los ordenadores personales, y por tanto de su consumo energético, llevó al uso de conectores adicionales de 4 pines (4 pines). Posteriormente, los conectores de 20 y 4 pines se combinaron estructuralmente en un conector de 24 pines, y para muchas fuentes de alimentación, una parte del conector con pines adicionales podría separarse para compatibilidad con placas base más antiguas.

La asignación de pines de los conectores está estandarizada en el factor de forma ATX de la siguiente manera, de acuerdo con la figura (el término "controlado" se refiere a aquellos pines en los que el voltaje aparece solo cuando la PC está encendida y estabilizada por el controlador PWM) :

Uno de los componentes importantes de una computadora personal moderna es una unidad de fuente de alimentación (PSU). La computadora no funcionará si no hay energía.

Por otro lado, si la fuente de alimentación genera un voltaje que va más allá de los límites permitidos, esto puede provocar la falla de componentes importantes y costosos.

En dicha unidad, con la ayuda de un inversor, la tensión de red rectificada se convierte en una alta frecuencia alterna, a partir de la cual se forman los flujos de baja tensión necesarios para el funcionamiento de la computadora.

El circuito ATX de la fuente de alimentación consta de 2 nodos: un rectificador de voltaje de red y un convertidor de voltaje para una computadora.

Rectificador de red es un circuito puente con filtro capacitivo. En la salida del dispositivo, se genera un voltaje constante de 260 a 340 V.

Los principales elementos de la composición. convertidor de voltaje son:

• un inversor que convierte tensión continua en tensión alterna;
• transformador de alta frecuencia operando a 60 kHz;
• rectificadores de bajo voltaje con filtros;
• dispositivo de control.

Además, el convertidor incluye una fuente de alimentación de voltaje de reserva, amplificadores de una señal de control para transistores clave, circuitos de protección y estabilización, y otros elementos.

Las razones de las fallas en la fuente de alimentación pueden ser:

• picos de tensión y fluctuaciones;
• fabricación de productos de mala calidad;
• sobrecalentamiento asociado con un mal funcionamiento del ventilador.

Los fallos de funcionamiento suelen llevar al hecho de que la unidad del sistema de la computadora deja de arrancar o, después de un breve período de tiempo, se apaga. En otros casos, a pesar del funcionamiento de otras unidades, la placa base no arrancará.

Antes de comenzar la reparación, finalmente debe asegurarse de que sea la fuente de alimentación la que esté defectuosa. En este caso, primero debe comprobar la funcionalidad del cable de red y el interruptor de red... Después de asegurarse de que estén en buen estado de funcionamiento, puede desconectar los cables y quitar la fuente de alimentación de la carcasa de la unidad del sistema.

Antes de volver a habilitar la fuente de alimentación de forma autónoma, es necesario conectar la carga a la misma. Para hacer esto, necesita resistencias que estén conectadas a los terminales correspondientes.

Primero necesitas comprobar efecto placa base... Para hacer esto, necesita cerrar dos contactos en el conector de la fuente de alimentación. En un conector de 20 pines, este sería el pin 14 (el cable por el que pasa la señal de encendido) y el pin 15 (el cable que coincide con el pin GND - Tierra).Para un conector de 24 pines, estos serían los pines 16 y 17, respectivamente.

Después de quitar la tapa de la fuente de alimentación, debe usar inmediatamente una aspiradora para limpiar todo el polvo. Es debido al polvo que las piezas de radio a menudo fallan, ya que el polvo, que cubre la pieza con una capa gruesa, provoca el sobrecalentamiento de dichas piezas.

El siguiente paso para identificar fallas es una inspección minuciosa de todos los elementos. Se debe prestar especial atención a los condensadores electrolíticos. El motivo de su avería puede ser un régimen de temperatura severo. Los condensadores defectuosos generalmente se hinchan y pierden electrolito.

Dichas piezas deben reemplazarse por otras nuevas con los mismos valores nominales y voltajes de funcionamiento. A veces, la aparición de un condensador no indica un mal funcionamiento. Si, por indicaciones indirectas, existe una sospecha de bajo rendimiento, puede verificar el condensador con un multímetro. Pero para ello es necesario retirarlo del circuito.

Una fuente de alimentación defectuosa también puede asociarse con diodos de bajo voltaje defectuosos. Para verificar, debe medir la resistencia de las transiciones hacia adelante y hacia atrás de los elementos con un multímetro. Para reemplazar diodos defectuosos, debe usar los mismos diodos Schottky.

El siguiente mal funcionamiento que se puede determinar visualmente es la formación de grietas en los anillos que rompen los contactos. Para encontrar tales defectos, debe mirar con mucho cuidado en la placa de circuito impreso. Para eliminar tales defectos, es necesario soldar con cuidado las grietas (para esto, debe saber cómo soldar correctamente con un soldador).

Las resistencias, fusibles, inductores, transformadores se inspeccionan de la misma forma.

En el caso de que se funda algún fusible, se puede sustituir por otro o repararlo. La fuente de alimentación utiliza un elemento especial con cables de soldadura. Para reparar un fusible defectuoso, se suelda del circuito. Luego, las copas de metal se calientan y se retiran del tubo de vidrio. Luego se selecciona un cable del diámetro requerido.

El diámetro del cable necesario para una corriente determinada se puede encontrar en las tablas. Para el fusible de 5 A utilizado en el circuito de alimentación ATX, el diámetro del cable de cobre será de 0,175 mm. Luego, el cable se inserta en los orificios de las copas de fusibles y se fija mediante soldadura. El fusible reparado se puede soldar al circuito.

Lo anterior consideró las fallas más simples de una fuente de alimentación de computadora.

1. Uno de los elementos más importantes de una PC es la fuente de alimentación, si falla, la computadora deja de funcionar.
2. La fuente de alimentación de la computadora es un dispositivo bastante complejo, pero en algunos casos se puede reparar a mano.