Трансформатор состоит из нескольких катушек проволоки, намотанных на намагничиваемый сердечник. Высоковольтные импульсы, поступающие в первичную обмотку трансформатора, создают магнитное поле.

Сердечник направляет это магнитное поле на другие, вторичные обмотки, создавая в них напряжение, которое зависит от количества витков.

В разных блоках по-разному реализована элементная база, поэтому пример может отличаться, но в основном, со вторичных обмоток импульсного трансформатора, снимаются 12, 5 и 3,3 вольта.

Трансформированные напряжения с обмоток дальше поступают на выходные выпрямители.

В отличии от аналога на входе, здесь ток выпрямляется с помощью силовых диодов Шоотки. В каждом таком корпусе находится по два диода, они имеют высокою рабочую частоту и низкое падение напряжения, поэтому именно их используют в качестве выходных (импульсных) выпрямителей.

После, выпрямленные напряжения с диодов поступают на выходной фильтр где сглаживаются конденсаторами и дросселями.

Обычно используют Г и П-образные LC-фильтры, так как сглаживаются высокочастотные импульсы, то большая мощность конденсаторов и катушек не нужна. Для напряжений 12В и 5В используют дроссель групповой стабилизации. 3,3 вольтовая линия стабилизируется отдельно, дросселем поменьше. Связанный дроссель, на несколько линий ставят для экономии места и уменьшения скачков напряжения при резком изменении нагрузки.

Бывают и другие схемы, например есть блоки питания в которых только одна несущая шина, в таких блоках со вторичной обмотки трансформатора снимается только 12 вольт, а напряжения 5 и 3,3 В получают из 12 В, с помощью DC-DC преобразователей, которые распаиваются на небольшой плате. В таких блоках питания выходные напряжения более стабильны.

Чтобы постоянно поддерживать напряжения на должном уровне, при изменении нагрузки. В импульсных блоках питания есть узел стабилизации, который дополнительно является блоком защиты от перегрузки и короткого замыкания. Выполнен узел в виде микросхемы, которая называется супервизор (supervisor).

В современных БП супервизор и ШИМ-контроллер объединены в одну микросхему. Она следит за величиной выходных напряжений. Если напряжение слишком низкое, микросхема увеличивает ширину импульсов (Скважность), пропуская больше мощности через трансформатор и увеличивая напряжение на вторичной обмотке БП. Если хотя бы одно из напряжений выйдет за допустимые пределы, то отключится сигнал Power Good, тем самым материнская плата экстренно остановит систему.

Питается этот узел, от отдельного трансформатора, со своим преобразователем.

Даже когда компьютер «выключен», 5В источник дежурного питания обеспечивает работу: часов реального времени, функции пробуждения, а также подает питание на порты USB.
(Он работает все время, пока БП подключен к сети)

Дежурные 5 вольт поступают на материнскую плату через фиолетовый провод.

Сигнал что питание в норме(PW_OK, Power Good), через серый. Через зелёный провод отправляется сигнал включения (PS_ON, Power On). Черный — это общий провод, «земля».

Эти провода вместе с линиями 3,3 оранжевыми проводами, 5 вольтовыми красными и 12 вольтовыми жёлтыми образуют главный 24-контактный разъём для питания материнской платы и устройств, подключённых к ней.

Раньше на 20 и 14 контакт разъёма выводились отрицательные напряжения 5 В белый провод и 12 В синий провод.

Они допускали небольшие токи, в современных материнских платах эти напряжения не используются. Поэтому в новых блоках этих проводов нет, либо они просто декоративные

Замыкание зелёного провода на землю (на чёрный провод), включит блок питания без подключения к материнской плате. Так его можно проверить на работоспособность

Накопители, приводы и прочие маломощные устройства питаются отдельно, от разъёмов SATA и MOLEX.

Центральный процессор и видеокарты получают дополнительное питание от отдельных разборных разъёмов

Основная мощность отдаётся через эти разъёмы по 12 вольтовой линии, поэтому важно чтобы сечение проводов было достаточным чтобы выдержать токовую нагрузку.

Обычно используют кабели с сечением — 0.5(20AWG) 0.8(18AWG) и 1.3 кв. мм(16AWG). Более толстые провода обладают меньшим сопротивлением, чем тонкие, поэтому меньше греются при увеличении силы тока, необходимой для нормальной работы видеокарт и процессора под нагрузкой.

Выдаваемая сила тока по всем линиям, указывается на наклейке блока питания. На ней так же указывается общая мощность.

Обычно производители указывают общую мощность которая отдаётся по всем линиям, но нужно обращать внимание на мощность, которую блок питания может выдать по линии 12В, умножив напряжение на силу тока, ведь линии 5В и 3.3В в современных компьютерах практически не нагружены.

На этом всё.

С помощью контактов на правой стороне происходит обмен данными. 8 контактов формируют одну линию PCI-E. 2 контакта используются на приём, два на передачу и 4 контакта земли. (Обмен сигналами производится с помощью дифференциальных сигналов по двум проводам, за один цикл передается 1 бит данных. При этом одновременно используется два сигнальных пина и два контакта земли.)

Скорость передачи данных через слот зависит от количества задействованных линий и версий PCIe. Их существует 5 версий и все они полностью совместимы. То есть при установке устройства с интерфейсом PCI Express 5.0 в плату с версией 4.0 устройство будет работать, но на скорости старой версии.

(Чем больше выделенных линий тем больше высокоскоростных устройств можно подключить к плате.)

Так же, рядом с разъемами PCI Express, иногда устанавливают разъём PCI — он нужен для подключения старых плат расширения и сейчас практически не используется.

Ещё на плату устанавливают один или несколько разъёмов М. 2(NGFF). Этот разъём используется для подключения специальных SSD и карт расширения. Их бывает 2 типа, с «B» и «M» ключом.

Правее, под радиатором находится главный элемент материнской платы, это чипсет. Именно от него зависит какой процессор и какой тип оперативной памяти можно установить, сколько устройств можно подключить и как быстро, и стабильно все они будут работать.

Если посмотреть на блок схему, то видно что чипсет, состоит из двух микросхем: Северного моста и Южного.

Северный мост обеспечивает работу самых быстрых узлов компьютера. Он управляет работой шины процессора, контроллера ОЗУ и шины PCI Express. Именно он определяет какой тип памяти можно установить, её максимальный объём и в каких режимах она может работать. В некоторых случаях северный мост может содержать встроенный графический процессор.

(Во многих случаях именно параметры и быстродействие северного моста определяют выбор реализованных на материнской плате шин расширения (PCI, PCI Express) системы

Северный мост соединён с южным мостом посредством специальной шины или через несколько каналов из шины PCI Express.)

Южный мост обеспечивает работу медленных устройств: накопителей, портов ввода/вывода, сетевых интерфейсов и многих других. Он управляет связью между медленными компонентами

Северный и южный мост это классическая схема, в современных системах функции северного моста переносят в центральный процессор, из-за чего уменьшаются задержки и увеличивается производительность всей системы.

Поэтому чипсет в новых платах представлен одной микросхемой — южным мостом.

Так же важна микросхема BIOS. BIOS — это базовая система ввода-вывода, программа записанная во флэш-память, которая отвечает за проверку работоспособности контроллеров, встроенных в материнскую плату и большинства подключённых к ней устройств. Именно BIOS устанавливает базовые параметры работы, например, частоту работы системной шины, контроллера памяти, процессора.

(Иногда используют две микросхемы, для хранения текущей версии и резервная)

Рядом находится 3х вольтовая батарейка, она питает схему часов и память CMOS. Без неё бы сбрасывалось системное время и параметры работы некоторых устройств.

(CMOS-энергозависимая память с настройками BIOS)

На правом краю платы размещают SATA порты, они служат для подключения накопителей с интерфейсом SATA. Обычно с помощью чипсета реализуют 4 порта, а остальные с помощью внешних дополнительных контроллеров.

(Существует три версии SATA, это SATA 1.0, SATA 2.0 и SATA 3.0. Все эти версии полностью совместимы и отличаются только скоростью передачи данных. Для SATA 1.0 скорость составляет 1.5 Гбит/с, для SATA 2.0 – 3 Гбит/с, а для SATA 3.0 – 6 Гбит/с.)

На левом краю материнской платы размещают Мультиконтроллер (Super i/o).

Он следит за состоянием платы, мониторит напряжения, следит за показаниями температурных датчиков и задает скорость вращения подключенных вентиляторов. В некоторых платах отвечает за устаревшие порты ввода-вывода, такие как COM порт и PS/2.

Под мультиконтроллером обычно находится звуковая подсистема состоящая из аудиокодека, резисторов и твердотельных конденсаторов. Кодек содержит в своём корпусе ЦАП и АЦП, что позволяет воспроизводить и принимать звук всего одной микросхемой.

Если посмотреть на схему, то легко понять как работает интегрированный звук. Центральный процессор полностью кодирует сигнал, а южный мост обеспечивает обмен данными.

В современных платах для уменьшения помех и наводок, аудиотракт изолируют от остальной части платы, а левый и правый канал размещают на разных слоях текстолита.

Так же в левой части платы находится панель с разъёмами для подключения внешних устройств – клавиатуры, мыши, флешек и многого другого.

Сбоку панели находятся микросхемы, которые обеспечивают работу этих портов, обычно устанавливают Ethernet и usb Контроллеры.

Помимо этих микросхем, есть много дополнительных элементов обеспечивающие работу платы. Например, ре-драйверы - это усилители сигнала шины. Есть свитчи PCI Express, помогающие процессору и Южному мосту управлять слотами PCIe, распределяя линии по устройствам.

Есть несколько кварцевых резонаторов, задающие базовые частоты. Так же есть внешние генераторы частот и специальные контроллеры, которые задают и управляют частотами шин.

В самой нижней части платы, размещают разъёмы для подключения помп СЖО, термодатчиков, аудиокабеля, есть колодка для кнопок и индикаторов передней панели корпуса, есть кнопки или перемычки для сброса настроек BIOS и переключения режимов работы.

Устройство материнской платы показано на примере форм фактора EATX, существует множество стандартов плат с разным размером из-за чего их устройство может показаться разным, но отличаются они лишь плотностью компонентов, расположением и количеством разъёмов,

так что на этом всё.

В аппарате на дне не было постелено защитной пленки. После разборки обнаружил 8 точек от пробоев на дно корпуса. А на плате аппарата - всего 3 ожога. Два на сетевых банках и один у обвязки силового мосфета. Причем только на последнем нашлись сгоревшие элементы - затворный резистор и диод.

Повезло - после их замены все заработало. Ни банки, ни мосфеты, ни ШИМки никакие не пострадали. При сборке поставил новую пленку. Таким образом, пенсионный возраст у блока повышен еще лет на 5-10. А тайна исчезнувшей пленки останется нераскрытой.

Раскручиваем корпус, отсоединяем вентилятор, извлекаем плату. Далее внимательно осматриваем ее со всех сторон на предмет любых повреждений. Визуально все выглядит отлично - никаких прогаров, копоти, ничего не отвалилось, цвет не изменило. Плата выглядит солидно, плотно напичкана силовыми элементами.

Далее я хочу проверить, что там у нас по высоковольтной части. Первым делом прозваниваю все силовые транзисторы, диод PFC, диодный мост. Это все исправно, что радует - не придется мучаться с выпаиванием радиаторов и тратить деньги на новые транзисторы, которые сейчас резко стали еще недешевле, чем раньше. Поскольку по высокой стороне нигде короткого нет, я могу с чистой совестью включить блок и посмотреть, что будет, а именно - будет ли на выходе дежурка 5 вольт и сигнал PS_ON на зеленом проводе.

Спойлер - не будет. Дежурки нет, сигнала PS_ON тоже. Также измерил напряжение "внутренней" дежурки, питающей управление высоковольтной частью, на соответствующем конденсаторе - там тоже по нулям.

Тогда я перемещаю свой пристальный взгляд в сторону микросхемы дежурки. В данном блоке это TNY278 - популярная дешевая микросхема. Внимательно осматриваю область вокруг нее и нахожу перегоревший резистор на 2.2 Ома. Этот резистор служит предохранителем, и раз он сгорел, значит, по линии дежурки (на высоковольтное стороне) произошло что-то плохое. Заменяю резистор.

После замены ничего не изменилось, дежурка не появилась. Вероятнее всего, сгорела сама TNY278. Поскольку у меня есть замена в наличии, то я сразу решаю заменить и не париться. Ставлю китайскую TNY280 с алишки. Несмотря на явные признаки перемаркировки, эти схемки проверены и отлично работают.

Ура, дежурка появилась! Подсобрал блок, пытаюсь его включить (пока что без нагрузки) - и ничего не происходит, вентилятор не крутится.

Подозрение резко упало на основной ШИМ. В качестве него в данном блоке используется FAN4800 - еще одна популярная дешевая микросхема. Обычно, если все остальное исправно, но блок не включается, то виновата именно она. Поскольку такая у меня также есть в наличии, я решаю просто заменить ее и посмотреть что будет. Отпаиваю вертикальную плату, на которой расположена данная ШИМка, и меняю.

Теперь я подключаю к блоку нагрузку в виде ламп, и - о чудо! - лампы засветились. Блок работает!

Но недолгой была моя радость. Подсобрав блок снова, я обнаружил, что вентилятор все равно не крутится. Скорее всего, ШИМку я менял зря: блок включался и до ее замены, а проблема была именно в том, что не крутился вентилятор.

Проверил сам вентилятор - он исправен. А вот на разъеме питания вентилятора оказалось всего лишь 2.9 вольт вместо положенного близкого к 12 вольтам напряжения. Из-за этого он и не крутился.

Потратив некоторое количество времени на раздумья и сканирование области вокруг разъема вентилятора, я обнаружил сгоревший стабилитрон. Вместо того, чтобы быть диодом, он звонится как резистор на 250 КОм.

Его номинал было тяжело нагуглить, но оказалось, что он около 6 вольт. И чем меньше номинал, тем выше будут обороты вентилятора "по умолчанию", при холодном радиаторе. Хитрая схема подает на вентилятор 12 вольт минус номинал данного стабилитрона плюс компенсация от схемы управления оборотами в зависимости от температуры. У меня в коллекции нашелся ближайший стабилитрон на 5 с чем-то вольт. После замены вентилятор закрутился как полагается, а блок заработал полностью.

На этом ремонт можно считать успешным. В итоге, можно предположить, что изначально сгорел именно стабилитрон, из-за чего остановился кулер, из-за чего перегрелась и сгорела микросхема дежурки, обесточив блок. Повезло! Обычно от перегрева первыми вылетают силовые ключи, после чего ремонт получается сложнее и дороже.

Резюмируя, можно сказать, что ремонт получился несложным и недорогим. Сложнее всего было найти стабилитрон - пришлось прозванивать все подряд в области разъема питания вентилятора.

Друзья, этот аккаунт я создал специально для тематических постов про ремонт. Надеюсь что смогу постить более-менее регулярно. Спасибо за внимание!

Приветствую, пикабутяне!

Сегодня будем чинить блок питания Aerocool Templarius Imperator 850W с сертификатом 80 PLUS Silver после попадания в него дождевой воды. Со слов владельца, вода неожиданно попала в блок через открытое окно, когда на улице резко начался мощный ливень.

В текстовой версии я обойдусь без излишних подробностей, просто покажу, что стало с блоком после залития, и какие сгоревшие элементы пришлось заменить. А в конце немного посчитаем деньги.

Разобрав блок, осматриваем его со всех сторон. Изнутри блок защищен мощным слоем защитной прокладки из пыли с ворсом. Данная прокладка впитывает влагу, не давая ей пройти дальше и попасть в критичные узлы блока. Думаю, именно благодаря этому ремонт в итоге обошелся малой кровью.

Со стороны платы максимальный очаг залития пришелся на область возле силовых транзисторов:

Также под подозрением микросхема дежурки, на ней тоже видны какие-то разводы, прямо как в новой финансовой пирамиде:

Берем щетку с бензином и тщательно чистим плату. Грязь легко очистилась, и теперь плата выглядит почти как новая:

Скорее всего, в таком состоянии она уже в состоянии работать, но для надежности все-таки заменим сгоревшие элементы.

Разбирая блок, наткнулся на необычное техническое решение. Диод корректора коэффициента мощности располагается на тонкой алюминиевой пластинке, которая, в свою очередь, прикручена к лицевой стороне силовых транзисторов, которые уже крепятся к большому радиатору. Систему охлаждения диода через корпуса транзисторов я вижу впервые в жизни.

Поскольку блок умер не своей смертью, помимо силовых компонентов я проверил всю мелочевку в обвязке ШИМ-контроллера и силовых транзисторов - улететь могло все, что угодно. В итоге был составлен список жертв:

0) Диодный мост;

1) Транзистор корректора коэффициента мощности G22N60E;

2) Низкоомный резистор, выступающий в качестве датчика тока того же корректора;

3) Резистор на 100 Ом в цепи того же датчика тока;

4) ШИМ-контроллер CM6805BG;

5) Затворный резистор на 4.7 Ом одного из ключей преобразователя;

6, 7) Два мелких PNP-транзистора.

(диодный мост, надеюсь, найдете без подсказки)

После замены сгоревших элементов, не запаивая радиатор с силовыми транзисторами, включаю блок, чтобы проверить наличие дежурного напряжения, ведь микросхема дежурки у нас была под подозрением.

В отличие от финансовых пирамид, наша дежурка работает. Напряжение 5.11 вольт - как в больнице. Значит, можно запаивать транзисторы и проверять блок в сборе.

После запайки всех элементов проверил выходные напряжения - и они оказались в норме.

Собрал блок в корпус и нагрузил тестом в AIDA и одновременно нагрузкой из 12-вольтовых ламп - все выглядит как новое и работает превосходно.

Теперь немного об экономике. Суммарная стоимость запчастей, если покупать их в магазине, составляет порядка 500 рублей. В основном это цена транзистора и ШИМ-контроллера. Сам блок я купил за 1200 руб. Таким образом, себестоимость блока составила 1700 руб. В это время последняя цена на данный блок в магазине составляет 6700 руб. Ввиду перечисленных фактов, считаю ремонт успешным и целесообразным.

Желаю всем успешных и целесообразных ремонтов залитой техники. Спасибо за внимание!