Импульсные блоки питания: ремонт своими руками за 7 шагов

Все современные электрические приборы, использующие цифровые технологии, питаются от встроенных блоков, работающих в импульсном режиме.

Они снабжаются защитами, имеют качественный монтаж, но из-за скачков напряжения в сети или ошибок человека все же выходят из строя: тогда дорогой бытовой помощник перестает работать.

Чтобы вы могли с минимальными потерями выйти из этой ситуации, я подробно объясняю все про импульсные блоки питания, ремонт своими руками их неисправностей.

Вначале предлагаю немного отойти от темы, чтобы вспомнить подсобный справочный материал. Если он вам не нужен, то сразу переходите к вопросам ремонта.

Импульсные блоки питания — как работают: краткий обзор схем

Структурная схема импульсного блока питания поясняется мнемоническими символами формы напряжения над каждым его составным блоком, а связи взаимодействия обозначены стрелками.

Структурная схема импульсного блока питания

Принципиальную схему удобно представлять таким видом.

Схема импульсного блока питания

Монтажная плата одного из устройств с расположением деталей показана на фотографии ниже с моими комментариями.

Импульсный блок питания

Естественно, что это только частный случай, который, скорее всего не совпадет с вашим ИБП. Здесь я преследую простую цель — напомнить принципы взаимодействия составных частей блока.

Если вам необходимо более подробно ознакомиться с этими вопросами, то читайте специально написанную статью.

Правила безопасности с электрическим током: как исключить риски и защититься от удара током при ремонте ИБП

На всех существующих схемах импульсных блоков питания рядом с первичными цепями 220 вольт расположены вторичные — выходного напряжения. Их все необходимо измерить и оценить.

Правила безопасности с электрическим током требуют не допускать необученных людей к работам под напряжением. Поэтому обязательно ознакомьтесь с ними заранее.

Я же заострю ваше внимание только на трех вопросах:

  1. Работайте под напряжением только одной рукой: вторую засуньте в карман и не доставайте — сразу снизите риск попадания под действие электрического тока.
  2. Накопительные конденсаторы длительно хранят запасенную энергию даже при отключенном напряжении, требуют осторожного обращения.
  3. Подключайте импульсный блок питания для проверок только через разделительный трансформатор.

Электрическое сопротивление человеческого тела очень низкое: наш организм состоит из жидкостей. Если работать под напряжением двумя руками, то существует большая вероятность создать путь для прохождения тока короткого замыкания через свое тело.

А ведь несколько десятков миллиампер уже могут вызвать фибрилляцию сердца.

Фибрилляция сердца

Мгновенный разряд конденсатора тоже способен причинить большой вред организму. Не советую испытывать судьбу: проверять на себе работу электрошокера.

Накопленный емкостной заряд следует предварительно снимать. Причем делать это не простой закороткой его выводов пинцетом или перемычкой, а резистивным сопротивлением в десятки килоом. Иначе могут возникнуть большие токи, которые элементарно повредят исправный конденсатор.

Разделительный трансформатор отделяет подключенный к нему потребитель от цепей питающей подстанции. Его применение исключает стекание тока через тело человека по контуру земли.

Система заземления TN-C

Величина тока короткого замыкания во вторичной цепи 220 разделительного трансформатора ограничивается мощностью, которую может передавать его магнитопровод.

Разделительный трансформатор

Эта схема подключения допускает касание одной рукой (не двумя) любого места вторичной обмотки трансформатора или подключенного к ней источника бесперебойного питания.

Подключать ИБП к вторичной цепи разделительного трансформатора рекомендую через лампу накаливания.

Ее же с мощностью 60-100 ватт допустимо использовать в качестве токоограничивающей нагрузки при ремонте блока без разделительного трансформатора. Она уменьшит аварийный ток, может спасти транзистор от выгорания.

Как отремонтировать импульсный блок питания своими руками: важные советы для начинающих

Профессиональный электрик всегда начинает работу с подготовки рабочего места, инструмента и оценки рисков, которые необходимо предотвратить.

Следует хорошо представлять, что ремонтировать импульсный блок питания своими руками — значит работать под напряжением в действующих цепях.

Подготовительные работы: где найти схему импульсного блока питания и какие нужны измерительные приборы

Сейчас производители электротехнического оборудования хранят в тайне свои профессиональные секреты: схемы ИБП в свободном доступе нет. Мы же собрались делать ремонт своими руками, а не в специализированном сервисе.

Поступаем следующим образом:

  1. Вскрываем корпус и осматриваем электронную плату.
  2. Находим мощный транзистор (выходной ключ) и микросхему (ШИМ-контроллер). Иногда они могут быть объединены общим корпусом.
  3. Записываем маркировку и по ней ищем в справочниках или через интернет полное описание (data sheet).
  4. Изучаем по найденной документации выводы микросхемы, способы ее подключения и сравниваем полученные сведения с реальной конструкцией.
На малогабаритных микросхемах полная маркировка не всегда помещается. Тогда производители делают кодовое обозначение из нескольких букв и цифр. По нему сложнее искать информацию, придется упорнее потрудиться.

Технологию поверхностного монтажа печатных плат и способы маркировки деталей хорошо объясняет в своем видеоролике Влад ЩЧ. Рекомендую посмотреть.

Без измерительного электрического инструмента отремонтировать ИБП вряд ли получится. Можно обойтись старыми стрелочными приборами — тестерами, как мой Ц4324.

Советский тестер

Они позволяют измерять большинство электрических параметров с достаточным для ремонта классом точности, но требуют повышенного внимания и выполнения дополнительных вычислений.

Сейчас намного удобнее использовать для замеров цифровой мультиметр.

Устройство мультиметра

Все правила обращения с ним для новичков я очень подробно объяснил в специально опубликованной статье. Надеюсь, что она будет вам полезна.

Большую помощь в поиске неисправностей окажет осциллограф. Он позволяет просмотреть осциллограммы напряжений практически каждого узла ИБП.

Частота напряжения

По их виду и величинам довольно просто оценивать работоспособность каждого электронного элемента в составе схемы. Для снятия замеров подойдет любая модель: старая аналоговая или современная цифровая.

Но, если осциллографа нет, то отчаиваться не стоит. В подавляющем большинстве случаев можно обойтись цифровым мультиметром или стрелочным тестером.

Алгоритм ремонта импульсного блока питания: полная инструкция из 7 последовательных шагов

Неисправности внутри ИБП можно разделить на две категории:

  1. Явное выгорание с обугливанием деталей, дорожек, взрывы конденсаторов.
  2. Тихая потеря работоспособности без проявления внешних повреждений.

Алгоритм ремонта импульсного блока питания состоит из двух последовательных этапов: вначале проводят первичные проверки без подачи напряжения, а затем — замеряют величины электрических характеристик.

Первый этап ремонта предусматривает обязательное выполнение шагов №1 и 2 только с отключенным питанием.

Шаг №1: внешний и внутренний осмотр

Первоначально вам придется вскрыть корпус и внимательно осмотреть его содержимое. Все, что вызывает сомнения, необходимо тщательно проверить.

Неисправности блока питания компьютера

Первый тип повреждения таит в себе ту опасность, что определить маркировку сгоревших деталей бывает сложно, а то и невозможно. На этом этапе ремонт может остановиться.

Сгоревший транзистор

Шаг №2: проверка входного напряжения

Во втором случае поиск места дефекта начинают с проверки наличия цепей питания 220 вольт. Часто возникает повреждение сетевого шнура или перегорание предохранителя.

Плавкая вставка предохранителя

Плавкая вставка предохранителя обычно перегорает от пробоя полупроводникового перехода диодов выпрямительного моста, транзисторных ключей или дефектов блока, управляющего дежурным режимом.

Все это надо проверить мультиметром: его переводят в режим омметра и замеряют состояние электрического сопротивления указанных цепочек, ищут обрыв, который необходимо устранить.

Сразу скажу, что не стоит успокаиваться, если обнаружили сгоревший предохранитель: он так просто не выходит из строя. Явно в цепи ИБП возникло короткое замыкание или перегруз: придется искать дополнительно поврежденные детали.

Если повреждений нет, то импульсный блок питания размещают на диэлектрическом основании стола и подают на него 220 вольт.

Входное напряжение надо проверить мультиметром в режиме вольтметра, провести измерения на входе сетевого фильтра и после плавкой вставки предохранителя.

Шаг №3: проверка состояния сетевого фильтра и выпрямителя

Работоспособность этой схемы следует определять вольтметром в режиме измерения переменного напряжения. Обращайте внимание на величину его сигнала на входе и выходе. У исправного прибора амплитуда гармоник практически не должна отличаться.

Качество фильтрации посторонних помех хорошо показывает осциллограф, но если он отсутствует, то это не так уж и страшно. Его замеры могут понадобиться в исключительных случаях, их допустимо пропустить.

Также проверяется работа выпрямителя: вольтметр для замера выходного напряжения переключают в режим цепей постоянного тока. Его концы устанавливают на ножки электролитического конденсатора или их дорожки.

Замер напряжения на конденсаторе

Когда напряжение на выходе из фильтра или выпрямителя не укладывается в норму, то придется проверять исправность всех деталей, которые входят в его схему.

В первую очередь обращайте внимание на электролитические конденсаторы, которые при излишнем нагреве усыхают, теряя емкость, а то и взрываются. Сразу оцените правильность их геометрической формы.

Вздутый конденсатор

Любое малейшее искажение, особенно вздутый конденсатор — признак внутреннего повреждения. Если геометрия не нарушена, то приступают к электрическим замерам.

Стрелочным тестером это можно сделать двумя способами:

  1. Конденсатор разряжают. Прибор переводят в режим омметра и его внутренним источником заряжают емкость: просто щупы ставят на ножки и выдерживают небольшое время.

Затем цешку переводят в режим вольтметра и наблюдают за разрядом емкости. Способ приблизительный, оценочный, но довольно быстрый.

  • Более точно, но сложнее оценить конденсатор можно измерением его емкостного сопротивления. Через него пропускают синусоидальный ток, оценивают замерами его величину и падение напряжения. По закону Ома вычисляют емкостное сопротивление Хс. По нему рассчитывают емкость конденсатора C.
Конденсатор на переменном токе

Цифровой мультиметр позволяет просто определить величину емкости обычным замером. Внутри него уже есть встроенный генератор, а процессы измерения тока с напряжением, как и вычисления, автоматизированы.

Во вторую очередь анализируйте исправность диодов. Все они, включая силовые, должны проводить ток только в одну сторону. Их работоспособность оценивают мультиметром в режиме омметра или прозвонки.

Как работает диод

Шаг №4: проверка работы инвертора

Учитываем, что схема построения каждого высокочастотного генератора собирается не только из различных деталей, но и с большим разнообразием конструкторских решений.

Часто генератор объединен в составе электронной платы с высокочастотным трансформатором, а также выходным выпрямителем и фильтром. Мы будем исходить из того, что точной схемы построения ИБП у нас нет: проверяем ее по внешним, косвенным признакам.

Работаем мультиметром в режиме вольтметра: последовательно оцениваем амплитуды напряжений на разных точках инверторной схемы. Учитываем, что прибор показывает действующие величины, а не максимальные, амплитудные.

Осциллограф с делителем напряжений здесь более уместен: он покажет еще и форму каждого сигнала, что может значительно облегчить поиск неисправности.

Шаг №5: проверка выходных напряжений

Обращаю внимание, что многие ИБП, особенно компьютерные, на выходе имеют несколько цепей, отличающихся по величине напряжения, например, 12, 5 и 3,3 вольта. Причем они могут собираться на разные нагрузки.

Разъемы компьютерного блока питания

Их все надо проверить электрическими замерами. Чтобы запустить компьютерный блок в работу необходимо закоротить управляющий сигнал запуска БП PS_On на нулевой провод черного цвета.

Подача напряжения питания на компьютерный ИБП в режиме холостого хода вредна для электронной схемы. Сокращается ресурс его работы.

Для проверки под напряжением рекомендуется собрать простую схему из обычных резисторов. Желательно их выбирать большой мощности и ставить на радиаторы или делать принудительный обдув на время проверки.

Блок нагрузки

Если в качестве нагрузки использовать рабочие блоки компьютера, например CD привод, HDD или материнскую плату, как иногда рекомендуют отдельные мастера, то велика вероятность того, что не устраненная еще неисправность блока питания повредит и их.

Шаг №6: проверка работы защиты от перегрузок

Операция проводится после проверки качества выходных напряжений на всех участках схемы.

Импульсные блоки питания для сложных электронных устройств (мониторы, цифровые телевизоры и подобная техника) имеют в своем составе токовую защиту. Она снимает питание с подключенной цепи при возникновении в ней опасных токов, превышающих номинальную величину.

Эта защита работает от встроенного датчика тока, сигнал с которого о перегрузке подается на управляющую микросхему. Она, в свою очередь, отключает питание выходным силовым контактом с создавшегося аварийного режима.

Тема эта очень большая, обширная. Принципы построения токовой защиты в импульсных блоках питания доступно объясняет владелец видеоролика Ростислав Михайлов.

Шаг №7: проверка схемы стабилизации выходных напряжений

На этом заключительном этапе оценивается работа блока управления инвертором при меняющемся входном напряжении питания по действию схемы обратной связи.

Алгоритм проверки состоит из следующих этапов:

  1. ИБП отключают от цепей входного напряжения 220 вольт.
  2. К выходу оптопары подключают стрелочный тестер, переключенный в режим омметра, хотя можно использовать и цифровой мультиметр.
  3. На выход блока питания +/-12 V подают постоянное напряжение от регулируемого источника, меняют его величину и контролируют срабатывание оптопары по показаниям омметра.

При пониженном напряжении оптопара будет иметь высокое электрическое сопротивление, а при достижении на схеме уровня 12 вольт ее выход откроется, и стрелка омметра резко снизит свои показания.

Такое срабатывание свидетельствует о совместной исправности стабилитрона, оптопары и схемы стабилизации.

Не помешает также отдельно проверить целостность силового транзистора. Но предварительно его необходимо выпаять из платы.

Если позволяют габариты блока, то его можно доработать заменой:

  • выпрямительных диодов повышенной мощности;
  • накопительных конденсаторов большей емкости и напряжения.

Такие простые действия продлят ресурс работы, на который рассчитан импульсный блок питания, а его ремонт своими руками принесет несомненную пользу владельцу. Если у вас возникнут вопросы по этой теме, то воспользуйтесь разделом комментариев. Я отвечу.

Рейтинг статьи

Просмотров страницы: 113947

Комментарии 35

  • Про такой способ проверки оптопары не знал, спасибо за науку!

  • Здравствуйте, Алексей! С Новым 2020 Годом! Спасибо за исключительно информативные статьи по ИБП. Помогите, пожалуйста, найти принципиальные электрические схемы ИБП увлажнителей воздуха Scarlett SC-AH986M18 и Lumme LU-1556.Спасибо! С уважением, Виктор Александрович.

    • Здравствуйте, Виктор Александрович. С Новым годом!
      Благодарю за комментарий и отзыв. Схем этих у меня нет, буду гуглить. Если найду, то сообщу.

      • Алексей, благодарю за оперативную отзывчивость. Счастливого Нового Года Вам!

      • Здраствуйте, пытаюсь восстановить силовую часть модуля стиральной машины, так как местные мастера не взялись. На форумах советовали менять IGBT модуль, менял, безрезультатно. Следующий этап советов,буду менять конденсаторы на входе и выходе. Снял свою ролик по проблеме, что на ваш взгляд там еще может быть.
        https://www.youtube.com/embed/boKEg_NLwTs
        Буду благодарен за совет.

        • Здравствуйте, Александр.
          Посмотрел ваш ролик, мало полезной информации, какой-то странный способ устранения неисправностей, ну да ладно.
          Похоже, что сам двигатель стиралки вроде исправен, но не мешало бы проверить какое напряжение на него подается при включении и после экспериментов с феном (напоминают танцы с бубном), когда он начинает все же вращаться.
          Неплохо бы увидеть не только величину напряжения, но и форму сигнала. Мерять это все желательно на входных концах двигателя. Лучше при отключенном питании вывести отдельные провода для замера.
          Электролиты действительно могут быть причиной неисправности и их емкость следует определить.
          Раз у вас есть даташип, то по нему и проверяйте. Подавайте на вход нормальное питание и все сигналы сравните, запишите. Причины отклонений будете исследовать.
          Конкретнее пока ничего сказать не могу, у меня мало информации.

        • Спасибо, будем восстанавливать методом исключений. Надеюсь что доберусь до причины)

      • Здравствуйте Алексей. Пытаюсь найти неисправность ИБП видеомагнитофона ДЭУ. Отсутствует напряжение на 《бочке》хотя на входном диодном мосту 210. Где дальше искать неисправность?.

        • Здравствуйте, Михаил. Проверяйте последовательно по всей цепочке схемы. Например, вначале на входе в диодный мост, затем на его выходе и так далее…

  • Спасибо за подробное описание ремонта ибп! Особенно за остроумный способ проверки обратной токовой защиты (оптопары). Респект!

  • Прекрасная статья.Спасибо

  • Александр,у меня вопрос:заменил ключ,все полупроводники…блок после включения напругу не выдает,но после выключения вспыхивает на лампе через несколько секунд.Лампа припаяна на выходе

    • Сергей, где-то допущена ошибка и ее надо найти и устранить. Проверьте все детали, монтаж.

  • Здравствуйте. Пытаюсь самостоятельно разобраться с поломкой зарядного устройства аккумуляторов перфоратора HILTI. Сам аккумулятор на 24В. Но состоит из двух на 12В. Соответственно зарядное тоже состоит из двух на 12В. Но интересно, что на обоих выход по 3,5В, а не по 12В. Высокая сторона общая. Как я понял , там две вторичные обмотки на 12В. Скорее всего неисправность общая и проблема в высоковольтной части?. Спасибо.

    • Здравствуйте, Алексей. Сложно советовать удаленно: легко ошибиться. Проверьте, что подается на вход каждой части блока питания.

  • Здравствуйте, Алексей. Пытаюсь починить бп в телевизоре. Неисправность — тв включается, но где-то через минуту вырубается и заново включается. И так циклично. Перед выключением слышен писк. Электролиты все проверил — ок. Подскажите куда копать?
    ТВ — TF-LED32S22T2
    Шасси — juc7.820.00117550

    • Здравствуйте, Анатолий.
      Судя по вашему описанию работает защита. Вначале надо определиться с местом возникновения неисправности: внутри блока питания или в подключенной схеме. Попробуйте запустить блок кратковременно на аналогичной по мощности резистивной нагрузке или хотя бы холостом режиме. Если БП не отключится, то искать причину надо не в нем. А дальше — по обстановке.

  • Здраствуйте Алексей.
    Уже несколько раз меняю высоковольтные конденсаторы 68мкФ 450В и 22 мкФ 450В в ибп Sharp LC-46LE730E. После замены их хватает на 30 секунд и они вздуваются . Если запускаю через лампочку вместо предохранителя, то напряжения на выходе бп в норме.

    • Здравствуйте, Александр.
      Как я понимаю ваше сообщение: конденсаторы взрываются от повышенного тока, который протекает через них. Я бы попробовал его замерить, а затеи ограничить дополнительным сопротивлением. Но все же лучше найти причину, вызывающую такую неисправность.

  • Ремонтирую ИБП от микшерного пульта. Был неисправен силовой транзистор сильно грелся . Заменил на другой.перестал. На входе на трансформатор имеется напряжение 310в с диодного моста. На вторичной обмотке напряжение отсутствует. Конденсаторы вроде целые вздутых нет. Как думаете что это может быть?заранее спасибо.

    • Здравствуйте, Николай.
      Ничего не могу ответить на ваш вопрос. Информации мало и она не полная, а гадать я не умею. Бывает, что разбираясь с какой-то схемой в реале допускаю ошибки… С чужими разбираться еще сложнее… Советую проверять все основательно электрическими замерами: целый и не вздутый конденсатор не всегда рабочий с заявленным номиналом.
      Удачи в поиске неисправности!

  • Хочу купить ремонт импульсного блока питания своими руками пошагово

  • здравствуйте. в бп в качестве инвертора используется пара 2sc2625, которые сгорели в ноль, нужно ли при замене подбирать пару по коэффициенту усиления?

  • Здравствуйте. Подскажите пожалуйста. Хлебопечка redmon. С блока питания на калекторнный двигатель должноприходить напряжение по характеристикам двигателя 220В постоянка. При замере приходит 270-280В.

    • Александр, есть ли проблемы при работе хлебопечки? Нет ли ошибок в замерах?

  • Замеры верны. Всё управление работает. Тэн греет. Механика исправна. Думаю, что нужен новый двигатель. Но питание меня настораживает

    • Александр, уточни замер: холостой ход трансформатора или под нагрузкой. Еще бы не помешало померить ток, который проходит через двигатель. Насколько его величина отличается от номинальной. Если перенапряжение не сказывается на работе, а других потребителей нет, то возможен вариант оставить все как есть.

  • Здравствуйте. Если интересно. Ещё раз пересмотрел и нашёл неисправность. После силовых диодов параллельно стоит конденсатор МКР. В нём была причина. Может кому нибудь пригодится. Спасибо за отклик.

Добавить комментарий для Алексей Отменить ответ

Ваш адрес email не будет опубликован.