Прилавок

Ремонт блока питания телевизора. Принцип работы импульсных блоков питания

Блок питания D-Link

Введение.

Мы уже рассматривали классический некоторые моменты мы сознательно опустили, для более простой подачи материала. Практика показала, что у части специалистов возникают вопросы даже после ознакомления с публикацией, постараемся исправить этот пробел. Материал является самостоятельным и строго ориентирован на ремонт блока питания с ШИМ UC3843 (3842,3844,3845). В качестве примера будем рассматривать уже рассмотренный блок питания D-Link JTA0302D-E (5В*2А) выполненного на ШИМ 3843 в виду его классического исполнения.

Схемотехника.

Хотя часть ремонтируемых блоков питания не имеют родных схем, большинство ремонтов блоков питания на ШИМ 3843 (3842,3844,3845) мы выполняем по нижеприведенной принципиальной электрической схеме.

Схема блока питания D-Link JTA0302D-E (5В*2А), такая схемотехника характерна для канонических вариантов схем.

Подобная схема хоть и не соответствует стандартам, но максимально приближена к каноническому варианту исполнения принципиальных электрических схем. Некоторые признаки указывают, что схема была срисована с уже готового блока питания, а значит так ее видит автор. Если бы эту схему рисовали мы, то получился бы несколько другой вариант, по которому проще ремонтировать, схема от немного другого блока питания, несколько сумбурно прорисованы цепи обратной связи, холодная и горячая земля, но все же по ней проще делать диагностику.

Схема блока питания D-Link 5В*2А, такая схемотехника характерна для наглядных пособий по ремонту.

Отличие этих двух схем в элементной базе небольшие, но есть серьёзные различия в исполнении, если первая схема ориентирована на ГОСТ, то вторая схема нарисована специалистом ранее ремонтировавшим подобный блок питания.

Терминология.

Так как материал рассчитан на специалиста, редко занимающегося ремонтом импульсных блоков питания, то поиск по сопутствующим ресурсам или ответы от более опытных коллег, иногда ставят в тупик, вместо того чтобы помочь в решении проблемы. Такое происходит от специфики терминологии используемой в среде специалистов при ремонте блоков питания. Стоит отметить терминология может меняться от региона к региону, например грифлик может называться снаббером, а пусковой конденсатор – конденсатором первого удара.

Схема блока питания D-Link 5В*2А, с небольшими корректировками, для удобства чтения.

Структурная блок схема блока питания D-Link 5В*2А

Что бы не было неоднозначности, конкретно пропишем каждые элементы блок схемы, функционал и особенности диагностики рассмотрим позже.

1.Входной фильтр

Предохранитель F1 (2.25А) тут возможно опечатка или неудачное сокращение, скорее всего имеется ввиду 2А*250В, по функционалу - не занимается фильтрацией, но мы его отнесли к цепям входного фильтра
Терморезистор TR(5 Ом) необходим для «мягкого пуска» блока питания в момент включения и хотя по функционалу - не занимается фильтрацией, мы его отнесли к цепям входного фильтра.
Х-конденсатор XC1 (100 pF*250B), тут стоит обратить внимание – это X конденсатор.
Дроссель L1 – как правило это проволочный дроссель на феррите (не пермаллой), выполненный в виде трансформатора.

2.Входной выпрямитель

Диодный мост DB1-DB4(1N4007)
Конденсатор входного выпрямителя С1(33мкф*400В)

3.Высокочастотный трансформатор

T1.1 Высоковольтная (первичная) обмотка
T1.2 Обмотка для питания ШИМ
T1.3 Низковольтная (вторичная) обмотка

4. Грифлик.

Резистор R1(39кОм) редко бывает в планарном исполнении, так как на нем рассеивается значительная мощность
Конденсатор С2(4700 пФ*2кВ) использование низковольтного конденсатора в этой цепи недопустимо.
Быстродействующий диод VD1(PS1010R) – не смотря на рабочее напряжение конденсатора 2кВ, рабочее напряжение этого диода обычно 1кВ, при хорошем токе в 1А.

5. Выходной выпрямитель.

Диод Шотки VD5-VD6 (SB340) использование диодов Шотки позволяет на малых мощностях обойтись без дополнительных элементов охлаждения.
Конденсаторы LowESR C9, C10 (680 мкФ*10В) использование обычных конденсаторов допустимо, но резко снижает ресурс блока питания, так как эти конденсаторы работают в очень жестком режиме.
Дроссель L2 выполняет двойную функцию является накопителем для конденсатора С20, а так же является элементом фильтра.
Конденсатор С20 (220мкФ*10В) – благодаря дросселю L2 работает в нормальном режиме и особых требований, кроме массогабаритных показателей, к этому конденсатору не предъявляется.
Резистор R21(220 Ом) – формально не является элементом выходного выпрямителя, а служит для быстрого разряда С9,С10, С20, L2.

6. Силовой ключ.

МОП транзистор с n-каналом VT1(P4NK60Z), полевой транзистор на работу с которым рассчитан ШИМ UC3843

7. Токовый датчик.

Резистор R2(1.5 Ом) не смотря на то, что рассеивает значительную мощность, встречается как в планарном так и проволочном исполнении. В случае планарного исполнения набирается путем параллельного соединения нескольких планарных резисторов.

Резистор R8 (300 Ом), R3(750кОм) и С4 (10нФ) мы не хотели добавлять эти элементы в раздел токовый датчик, так как они создают некоторую путаницу в терминологии, ведь под понятием токовый датчик подразумевается именно резистор R2(1.5 Ом) и только он, но слово из песни не выкинешь, так как формально эти элементы так же являются цепями токового датчика, мы вынуждены их упомянуть, тем самым создав некоторую путаницу в терминологии токового датчика.

8. Цепь запуска.

Резистор R4 (300кОм) не смотря на простоту один из самых сложных элементов блока питания, так именно он определяет возможные замены ШИМ на аналоги, именно он выглядит как неисправный элемент, так как он рассеивает значительные мощности, именно при замене этого резистора забывают посмотреть рабочее напряжение резистора, а ведь оно должно быть не менее 400 В, для примера, планарный резистор типоразмера 1206 имеет максимальное рабочее напряжение 250В.

9. Рабочее питание

10.Пусковой конденсатор.

Конденсатор С6 (47мкФ*25В) – без преувеличения можно назвать основным элементом импульсного блока питания. Косвенно, как только механик начинает видеть этот конденсатор только посмотрев на блок питания, можно говорить о квалификации этого ремонтника. Отметим – этот элемент всегда подлежит замене при любом ремонте импульсного блока питания, пренебрежение этой рекомендацией превращает ремонт в борьбу с ветряными мельницами.

11. ШИМ.

U2(UC3843) – не нуждается представлении, отметим только это самый простой в реализации и надежный в эксплуатации ШИМ для своего времени.

12. Драйвер силового ключа.

Резистор R5(150 Ом), рассматриваемая схема самый неудачный пример для рассматривания драйвера силового ключа, так как большинстве своем, драйвер имеет радикальное отличие от рассматриваемого, обычно это резистор номиналом 15-30 Ом.

13. Внешние цепи генератора.

Резистор R11(3кОм) и конденсатор С5(10нФ) задают частоту генерации.

14. Обратная связь.

Делитель на резисторах R22(5.25кОм) и R23(4.87 кОм)
Токоограничивающий резистор R17(470 Ом)
Оптопара гальванической развязки U1.1, U1.2
Регулируемый стабилитрон U3(KA431AZ)
Элементы коррекции цепи обратной связи конденсаторы С12 (1мкФ*50В), С3(10нФ)

Отдельно стоит отметить помехоподавляющий Y конденсатор YC2(2200пФ), но не столько из за его функционала, сколько благодаря ему можно (и нужно) отличать «горячую» и «холодную» землю.

Ремонт импульсного источника питания. Отремонтировать блок питания или преобразователь напряжения самостоятельно может любой человек, владеющий базовыми радиоэлектронными навыками. Действуйте, выявите неисправность и устраните ее. (10+)

Ремонтируем импульсный источник питания сами, своими руками. Неисправности

Внимание! Некоторые элементы источника питания во время работы находятся под сетевым напряжением. Убедитесь, что Вы обладаете необходимой квалификацией для безопасного выполнения ремонта импульсного источника питания.

Диагностика и ремонт импульсного источника питания в большинстве случаев могут быть выполнены при наличии базовых навыков в радиоэлектронике.

Устройство источника питания, понижающего преобразователя сетевого напряжения

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости , чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!

Бесперебойник своими руками. ИБП, UPS сделать самому. Синус, синусоида...
Как сделать бесперебойник самому? Чисто синусоидальное напряжение на выходе, при...

Питание светодиода. Драйвер. Светодиодный фонарь, фонарик. Своими рука...
Включение светодиодов в светодиодном фонаре....

Инвертор, преобразователь, чистая синусоида, синус...
Как получить чистую синусоиду 220 вольт от автомобильного аккумулятора, чтобы за...

Силовой мощный импульсный трансформатор, дроссель. Намотка. Изготовить...
Приемы намотки импульсного дросселя / трансформатора....

Расчет онлайн гасящего конденсатора бестрансформаторного источника питания...

Инвертирующий импульсный преобразователь напряжения. Силовой ключ - би...
Как сконструировать инвертирующий импульсный источник питания. Как выбрать мощны...

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:

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.
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.
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.

В любой электронной системе, работающей от импульсного блока питания, наступает неприятный момент, когда приходится сталкиваться с проблемным выходом его из строя. К сожалению, импульсные радиоэлементы или блоки, как показывает практика, не столь долговечны, как того хотелось бы, поэтому требуют к себе более пристального внимания, а зачастую просто замены или ремонта.

В последнее время многие производители импульсных блоков питания решают вопрос ремонта или замены своего «детища» кардинально. Они просто делают монолитные импульсные блоки, не оставляя практически никаких вариантов начинающим радиолюбителям для их ремонта. Но если вы стали обладателем разборного импульсного блока питания , то в умелых руках и владея определёнными знаниями и элементарными навыками замены радиоэлементов, вы легко сможете самостоятельно продлить срок его службы.

Общие принципы работы импульсных блоков питания

Давайте сначала разберёмся с общим принципом работы любого импульсного блока питания. Тем более что основные рабочие функции и даже выходные напряжения для определённых моделей, которые необходимы для функционирования всей системы (будь то телевизор или другой вариант электронного устройства) у всех импульсников практически одинаковы. Различаются только индивидуальные схематические рисунки и соответственно применяемые радиоэлементы и их параметры. Но это уже не столь важно для понимания общего принципа его работы.

Для простых любителей или «чайников»: общий принцип работы импульсных блоков питания заключается в трансформации переменного напряжения , которое подаётся непосредственно из розетки 220 В в постоянные выходные напряжения для запуска и работы всех остальных блоков системы. Осуществляется такая трансформация с помощью соответствующих импульсных радиоэлементов. Основными из них являются импульсный трансформатор и транзистор, которые обеспечивают рабочее функционирование всех электропотоков. Для проведения ремонта нужно знать как запускается этот блок. А для начала проверить наличие входного рабочего напряжения, предохранитель, диодный мост и так далее.

Рабочий инструмент для проверки импульсных блоков питания

Для ремонта импульсного блока питания, вам потребуется обычный, даже простенький мультиметр , который проверит постоянное и переменное напряжение. С помощью функций омметра, прозвонив сопротивления радиодеталей, вы также можете быстро проверить исправность предохранителей, дросселей, рабочее сопротивление резисторов, «бочонки» электролитических конденсаторов. А также транзисторные диодные переходы или диодные мосты и прочие виды радиоэлементов и их связи в любой электронной схеме (иногда даже не выпаивая их полностью).

Проверять импульсный блок сначала нужно в «холодном» режиме. В этом случае прозваниваются все визуально подозрительные (вздувшиеся или горелые радиодетали), которые поддаются «холодной» проверке без подачи рабочего напряжения. Визуально испорченные радиодетали следует немедленно заменить на новые. Если облезла маркировка воспользуйтесь принципиальной схемой или найдите соответствующий вариант в интернете.

Замену производить нужно только с разрешающим допуском по определённым параметрам , который вы можете найти для любого радиоэлемента в специализированной литературе или в прилагающейся к прибору схеме. Это безопасный метод, потому что импульсные блоки питания очень коварны своими электрическими разрядами.

Не забывайте и то, что при обнаружении нерабочего радиоэлемента , нужно проверить соседние с ним детали. Зачастую резкие перепады напряжения при сгорании одного элемента, влекут за собой выход из строя соседних. В процессе практической деятельности по ремонту определённых моделей вы будете логически вычислять неисправность исходя из результата состояния ремонтируемого объекта. К примеру, даже по определённому запаху (запах тухлых яиц при выходе из строя электролита), при включении по монотонному звуку или треску в процессе работы блока и прочих дефектах, которые могут возникнуть в процессе работы любого электронного прибора.

В рабочем режиме проверка импульсного блока питания возможна только при нагрузке всей системы – не вздумайте отключить нагрузочные шины телевизора при проверке. Можно создать нагрузку искусственным путём с помощью подключения специально собранного нагрузочного эквивалента.

Основные неисправности и методы проверки импульсных блоков питания

Как включить и выставить определённый режим мультиметра каждый может разобраться сам, даже школьник. Перед началом проверки убедитесь в работоспособности сетевого кабеля или выключателя, которые можно определить визуально или с помощью мультиметра. Не забудьте при любой проверке разрядить электролитические конденсаторы. Они накапливают и удерживают довольно приличный заряд на протяжении определённого времени, даже после выключения всей системы.

Возможные причины выхода из строя импульсного блока питания и необходимая замена нерабочих радиоэлементов:

При сгорании предохранителя весь блок обесточивается. Заменить перегоревший контакт очень просто. Используйте обычный проволочный волосок, который наматывается поверх предохранителя или припаивается непосредственно к его контактам. Необходимо учитывать толщину волоска, которая рассчитана на определённую силу тока. Иначе вы рискуете в последующем вывести из строя весь импульсный блок, если предохранитель не сработает.
Если полностью отсутствует выходное напряжение, возможно, неисправен соответствующий конденсатор или дроссель, который нужно заменить или поменять обмотку. Для этого нужно размотать повреждённый провод и намотать новый с соответственным количеством витков и подходящим сечением. После чего самодельный дроссель впаивается на своё рабочее место.
Проверить все диодные мосты и переходы. Как это сделать описано выше. Не забывайте при установке новых деталей производить самостоятельную, а главное, качественную пайку.

Самостоятельная и качественная пайка

Правильная и качественная пайка является одним из основополагающих навыков, которым должен овладеть любой начинающий радиолюбитель. От этого зависит конечный результат всего ремонта и срок дальнейшей эксплуатации отремонтированного прибора.

Основные этапы ремонта импульсных блоков питания

Возможные неисправности типовых импульсных блоков питания на примере телевизора или компьютера:

Неисправности импульсных блоков питания на 12 вольт

Сложность замены любого импульсного блока питания на 12 В заключается в поиске нужной модели, а они очень многообразны. Поэтому найти такой блок с нужным выходным напряжением и силой тока не всегда представляется возможным, если он быстро понадобился. Иногда проще, при незначительной поломке, восстановить его работоспособность самому. Вот некоторые советы для этого:

Надеемся, эта статья дала общее представление об устройстве импульсных блоков питания. А, возможно, даже и заинтересовала многих начинающих радиолюбителей, которые хотят повысить свои профессиональные навыки.