Разработка и осуществление технологического процесса диагностики и ремонта блока питания компьютера

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Челябинской области

государственное бюджетное образовательное учреждение

профессиональная образовательная организация

«Магнитогорский технологический колледж имени В.П. Омельченко»

Специальность - 11.02.02 «Техническое обслуживание и ремонт радиоэлектронной техники» (по отраслям)

курсовой проект

Разработка и осуществление технологического процесса диагностики и ремонта блока питания компьютера

Выполнил(а) студент группы № ТР-17

Смоляев М.М.

Магнитогорск 2021

Содержание

Введение

1. Теоретическая часть

1.1 Общий вид блока питания компьютера

1.2 Техническое описание

1.3 Технические характеристики

2. Технологическая часть

2.1 Обоснование выбора оборудования, инструментов, приспособлений, необходимых для диагностики и ремонта блока питания компьютера

2.2 Обоснование выбора методов, способов диагностики и ремонта блока питания компьютера

2.3 Технологическая последовательность выполнения диагностики и ремонта блока питания компьютера

3. Требования охраны труда

3.1 Санитарно-гигиенический режим деятельности сервисного центра по диагностике и ремонту радиоэлектронной аппаратуры

3.2 Техника безопасности при диагностике и ремонте блока питания компьютера

Заключение

Список литературы

Приложение А

Введение

Цель курсовой работы:

· Изучить и выявить методы и способы диагностики и ремонта блока питания компьютера.

Задачи:

· Представить общий вид блока питания компьютера;

· Представить техническое описание блока питания компьютера

· Представить технические характеристики блока питания компьютера;

· Обосновать выбор оборудования, инструментов, приспособлений, необходимых для диагностики и ремонта блока питания компьютера;

· Обосновать выбор методов, способов диагностики и ремонта блока питания компьютера;

· Привести технологическую последовательность, выполнения диагностики и ремонта блока питания компьютера.

Блок питания компьютера -- предназначен для формирования напряжений питания компьютерных систем. В некоторой степени блок питания также выполняет функции стабилизации и защиты от незначительных помех питающего напряжения. Выполненный в виде единого устройства.

Блок питания компьютера представляет собой устройство, которое предназначено для снабжения узлов компьютера электроэнергией постоянного тока путём преобразования сетевого напряжения до требуемых значений. От Блока Питания во многом зависит долговечность и стабильность работы всей системы. Современные блоки питания могут иметь высокий коэффициент полезного действия сертифицированный по стандарту 80 PLUS что может обеспечивает высокую энергоэффективность ,малое тепловыделение и низкий уровень шума.

Блок питания компьютера выполняет следующие функции:

Блок питания в компьютере выполняет три функции. Во-первых, переменный ток из бытовой сети электропитания нужно преобразовать в постоянный. Второй задачей БП является понижение напряжения 110-230 В, избыточного для компьютерной электроники, до стандартных значений, требуемых конвертерами питания отдельных компонентов ПК, - 12 В, 5 В и 3,3 В (а также отрицательные напряжения, о которых расскажем чуть позже). Наконец, БП играет роль стабилизатора напряжений.

питание компьютер ремонт диагностика

1. Теоретическая часть

1.1 Общий вид блока питания компьютера

Рисунок. 1 - Внешний вид блока питания компьютера.

Общая схема блока питания

Рисунок 2. Блок-схема импульсного БП

На упрощенной схеме стандартного импульсного БП, представленной на рисунок 2:

1. фильтр ЭМП - электромагнитных помех (RFI filter);

2. первичная цепь - входной выпрямитель (rectifier), ключевые транзисторы (switcher), создающие переменный ток высокой частоты на первичной обмотке трансформатора;

3. основной трансформатор;

4. вторичная цепь - выпрямители тока со вторичной обмотки трансформатора (rectifiers), сглаживающие фильтры на выходе (filtering).

1.2 Техническое описание

Переменное напряжение сети подается через сетевой выключатель PWR SW через сетевой предохранитель F101 4А, помехоподавляющие фильтры, образованные элементами С101, R101, L101, С104, С103, С102 и дроссели И 02, L103 на:

* выходной трехконтактный разъем, к которому может подстыковываться кабель питания дисплея;

* двухконтактный разъем JP1, ответная часть которого находится на плате.

С разъема JP1 переменное напряжение сети поступает на:

* мостовую схему выпрямления BR1 через терморезистор THR1;

* первичную обмотку пускового трансформатора Т1.

На выходе выпрямителя BR1 включены сглаживающие емкости фильтра С1, С2. Терморезистор THR ограничивает начальный бросок зарядного тока этих конденсаторов. Переключатель 115V/230V SW обеспечивает возможность питания импульсного блока питания как от сети 220-240В, так и от сети 110/127 В.

Высокооомные резисторы R1, R2, шунтирующие конденсаторы С1, С2 являются симметрирующими (выравнивают напряжения на С1 и С2), а также обеспечивают разрядку этих конденсаторов после выключения импульсного блока питания из сети. Результатом работы входных цепей является появление на шине выпрямленного напряжения сети постоянного напряжения Uep, равного +310В, с некоторыми пульсациями.

Рис. 3 Схема компьютерного блока питания

В данном импульсном блоке питания используется схема запуска с принудительным (внешним) возбуждением, которая реализована на специальном пусковом трансформаторе Т1, на вторичной обмотке которого после включения блока питания в сеть появляется переменное напряжение с частотой питающей сети. Это напряжение выпрямляется диодами D25, D26, которые образуют со вторичной обмоткой Т1 двухполупериодную схему выпрямления со средней точкой. СЗО - сглаживающая емкость фильтра, на которой образуется постоянное напряжение, используемое для питания управляющей микросхемы U4.

В качестве управляющей микросхемы в данном импульсном блоке питания традиционно используется ИМС TL494.

Питающее напряжение с конденсатора СЗО подается на вывод 12 U4. В результате на выводе 14 U4 появляется выходное напряжение внутреннего опорного источника Uref=-5B, запускается внутренний генератор пилообразного напряжения микросхемы, а на выводах 8 и 11 появляются управляющие напряжения, которые представляют собой последовательности прямоугольных импульсов с отрицательными передними фронтами, сдвинутые друг относительно друга на половину периода. Элементы С29, R50, подключенные к выводам 5 и 6 микросхемы U4 определяют частоту пилообразного напряжения, вырабатываемого внутренним генератором микросхемы.

Согласующий каскад в данном импульсном блоке питания выполнен по бестранзисторной схеме с раздельным управлением. Напряжение питания с конденсатора СЗО подается в средние точки первичных обмоток управляющих трансформаторов Т2, ТЗ. Выходные транзисторы ИМС U4 выполняют функции транзисторов согласующего каскада и включены по схеме с ОЭ. Эмиттеры обоих транзисторов (выводы 9 и 10 микросхемы) подключены к "корпусу". Коллекторными нагрузками этих транзисторов являются первичные полуобмотки управляющих трансформаторов Т2, ТЗ, подключенные к выводам 8, 11 микросхемы U4 (открытые коллекторы выходных транзисторов). Другие половины первичных обмоток Т2, ТЗ с подключенными к ним диодами D22, D23 образуют цепи размагничивания сердечников этих трансформаторов.

Трансформаторы Т2, ТЗ управляют мощными транзисторами полумостового инвертора.

Переключения выходных транзисторов микросхемы вызывают появление импульсных управляющих ЭДС на вторичных обмотках управляющих трансформаторов Т2, ТЗ. Под действием этих ЭДС силовые транзисторы Q1, Q2 попеременно открываются с регулируемыми паузами ("мертвыми зонами"). Поэтому через первичную обмотку силового импульсного трансформатора Т5 протекает переменный ток в виде пилообразных токовых импульсов. Это объясняется тем, что первичная обмотка Т5 включена в диагональ электрического моста, одно плечо которого образовано транзисторами Q1, Q2, а другое - конденсаторами С1, С2. Поэтому при открывании какого-либо из транзисторов Q1, Q2 первичная обмотка Т5 оказывается подключена к одному из конденсаторов С1 или С2, что и обуславливает протекание через нее тока в течение всего времени, пока открыт транзистор.

Демпферные диоды D1, D2 обеспечивают возврат энергии, запасенной в индуктивности рассеяния первичной обмотки Т5 за время закрытого состояния транзисторов Q1, Q2 обратно в источник (рекуперация).

Цепочка С4, R7, шунтирующая первичную обмотку Т5, способствует подавлению высокочастотных паразитных колебательных процессов, которые возникают в контуре, образованном индуктивностью первичной обмотки Т5 и ее межвитковой емкостью, при закрывании транзисторов Q1, Q2, когда ток через первичную обмотку резко прекращается.

Конденсатор СЗ, включенный последовательно с первичной обмоткой Т5, ликвидирует постоянную составляющую тока через первичную обмотку Т5, исключая тем самым нежелательное подмагничивание его сердечника.

Резисторы R3, R4 и R5, R6 образуют базовые делители для мощных транзисторов Q1, Q2 соответственно и обеспечивают оптимальный режим их переключения с точки зрения динамических потерь мощности на этих транзисторах.

Протекание переменного тока через первичную обмотку Т5 обуславливает наличие знакопеременных прямоугольных импульсных ЭДС на вторичных обмотках этого трансформатора.

Силовой трансформатор Т5 имеет три вторичные обмотки, каждая из которых имеет вывод от средней точки.

Обмотка IV обеспечивает получение выходного напряжения +5В. Диодная сборка SD2 (полумост) образует с обмоткой IV двухполупериодную схему выпрямления со средней точкой (средняя точка обмотки IV заземлена).

Элементы L2, СЮ, С11, С12 образуют сглаживающий фильтр в канале +5В.

Для подавления паразитных высокочастотных колебательных процессов, возникающих при коммутациях диодов сборки SD2, эти диоды зашунтированы успокаивающими RC-цепочками С8, R10nC9, R11.

Диоды сборки SD2 представляют собой диоды с барьером Шоттки, чем достигается необходимое быстродействие и повышается КПД выпрямителя.

Обмотка III совместно с обмоткой IV обеспечивает получение выходного напряжения +12В вместе с диодной сборкой (полумостом) SD1. Эта сборка образует с обмоткой III двухполупериодную схему выпрямления со средней точкой. Однако средняя точка обмотки III не заземлена, а подключена к шине выходного напряжения +5В. Это даст возможность использовать диоды Шоттки в канале выработки +12В, т.к. обратное напряжение, прикладываемое к диодам выпрямителя при таком включении, уменьшается до допустимого для диодов Шоттки уровня.

Элементы L1, С6, С7 образуют сглаживающий фильтр в канале +12В.

Резисторы R9, R12 предназначены для ускорения разрядки выходных конденсаторов шин +5В и +12В после выключения ИБП из сети.

RC-цепочка С5, R8 предназначена для подавления колебательных процессов, возникающих в паразитном контуре, образованном индуктивностью обмотки III и ее межвитковой емкостью.

Обмотка И с пятью отводами обеспечивает получение отрицательных выходных напряжений -5В и-12В.

Два дискретных диода D3, D4 образуют полумост двухполупериодного выпрямления в канале выработки -12В, а диоды D5, D6 - в канале -5В.

Элементы L3, С14 и L2, С12 образуют сглаживающие фильтры для этих каналов.

Обмотка II, также как и обмотка III, зашунтирована успокоительной RC-цепочкой R13, С13.

Средняя точка обмотки II заземлена.

Стабилизация выходных напряжений осуществляются разными способами в разных каналах.

Отрицательные выходные напряжения -5В и -12В стабилизируются при помощи линейных интегральных трехвыводных стабилизаторов U4 (типа 7905) и U2 (типа 7912).

Для этого на входы этих стабилизаторов подаются выходные напряжения выпрямителей с конденсаторов С14, С15. На выходных конденсаторах С16, С17 получаются стабилизированные выходные напряжения -12В и -5В.

Диоды D7, D9 обеспечивают разрядку выходных конденсаторов С16, С17 через резисторы R14, R15 после выключения импульсного блока питания из сети. Иначе эти конденсаторы разряжались бы через схему стабилизаторов, что нежелательно.

Через резисторы R14, R15 разряжаются и конденсаторы С14, С15.

Диоды D5, D10 выполняют защитную функцию в случае пробоя выпрямительных диодов.

Если хотя бы один из этих диодов (D3, D4, D5 или D6) окажется "пробитым", то в отсутствие диодов D5, D10 ко входу интегрального стабилизатора U1 (или U2) прикладывалось бы положительное импульсное напряжение, а через электролитические конденсаторы С14 или С15 протекал бы переменный ток, что привело бы к выходу их из строя.

Наличие диодов D5, D10 в этом случае устраняет возможность возникновения такой ситуации, т.к. ток замыкается через них.

Например, в случае, если "пробит" диод D3, положительная часть периода, когда D3 должен быть закрыт, ток замкнется по цепи: к-а D3 - L3 -D7- D5- "корпус".

Стабилизация выходного напряжения +5В осуществляется методом ШИМ. Для этого к шине выходного напряжения +5В подключен измерительный резистивный делитель R51, R52. Сигнал, пропорциональный уровню выходного напряжения в канале +5В, снимается с резистора R51 и подается на инвертирующий вход усилителя ошибки DA3 (вывод 1 управляющей микросхемы). На прямой вход этого усилителя (вывод 2) подается опорный уровень напряжения, снимаемый с резистора R48, входящего в делитель VR1, R49, R48, который подключен к выходу внутреннего опорного источника микросхемы U4 Uref=+5B. При изменениях уровня напряжения на шине +5В под воздействием различных дестабилизирующих факторов происходит изменение величины рассогласования (ошибки) между опорным и контролируемым уровнями напряжения на входах усилителя ошибки DA3. В результате ширина (длительность) управляющих импульсов на выводах 8 и 11 микросхемы U4 изменяется таким образом, чтобы вернуть отклонившиеся выходное напряжение +5В к номинальному значению (при уменьшении напряжения на шине +5В ширина управляющих импульсов увеличивается, а при увеличении этого напряжения -уменьшается).

Устойчивая (без возникновения паразитной генерации) работа всей петли регулирования обеспечивается за счет цепочки частотно-зависимой отрицательной обратной связи, охватывающей усилитель ошибки DA3. Эта цепочка включается между выводами 3 и 2 управляющей микросхемы U4 (R47, С27).

Выходное напряжение +12В в данном ИБП не стабилизируется.

Регулировка уровня выходных напряжений в данном ИБП производится только для каналов +5В и +12В. Эта регулировка осуществляется за счет изменения уровня опорного напряжения на прямом входе усилителя ошибки DA3 при помощи построечного резистора VR1.

При изменении положения движка VR1 в процессе настройки ИБП будет изменяться в некоторых пределах уровень напряжения на шине +5В, а значит и на шине +12В, т.к. напряжение с шины +5В подается в среднюю точку обмотки III.

Комбинированная зашита данного ИБП включает в себя:

* ограничивающую схему контроля ширины управляющих импульсов;

* полную схему защиты от КЗ в нагрузках;

* неполную схему контроля выходного перенапряжения (только на шине +5В).

Рассмотрим каждую из этих схем.

Ограничивающая схема контроля использует в качестве датчика трансформатор тока Т4, первичная обмотка которого включена последовательно с первичной обмоткой силового импульсного трансформатора Т5.

Резистор R42 является нагрузкой вторичной обмотки Т4, а диоды D20, D21 образуют двухполупериодную схему выпрямления знакопеременного импульсного напряжения, снимаемого с нагрузки R42.

Резисторы R59, R51 образуют делитель. Часть напряжения сглаживается конденсатором С25. Уровень напряжения на этом конденсаторе пропорционально зависит от ширины управляющих импульсов на базах силовых транзисторов Q1, Q2. Этот уровень через резистор R44 подается на инвертирующий вход усилителя ошибки DA4 (вывод 15 микросхемы U4). Прямой вход этого усилителя (вывод 16) заземлен. Диоды D20, D21 включены так, что конденсатор С25 при протекании тока через эти диоды заряжается до отрицательного (относительно общего провода) напряжения.

В нормальном режиме работы, когда ширина управляющих импульсов не выходит за допустимые пределы, потенциал вывода 15 положителен, благодаря связи этого вывода через резистор R45 с шиной Uref. При чрезмерном увеличении ширины управляющих импульсов по какой-либо причине, отрицательное напряжение на конденсаторе С25 возрастает, и потенциал вывода 15 становится отрицательным. Это приводит к появлению выходного напряжения усилителя ошибки DA4, которое до этого было равно 0В. Дальнейший рост ширины управляющих импульсов приводит к тому, что управление переключениями ШИМ-компаратора DA2 передается к усилителю DA4, и последующего за этим увеличения ширины управляющих импульсов уже не происходит (режим ограничения), т.к. ширина этих импульсов пере-стает зависеть от уровня сигнала обратной связи на прямом входе усилителя ошибки DA3.

Схема защиты от КЗ в нагрузках условно может быть разделена на защиту каналов выработки положительных напряжений и защиту каналов выработки отрицательных напряжений, которые схемотехнически реализованы примерно одинаково.

Датчиком схемы защиты от КЗ в нагрузках каналов выработки положительных напряжений (+5В и +12В) является диодно-резистивный делитель D11, R17, подключенный между выходными шинами этих каналов. Уровень напряжения на аноде диода D11 является контролируемым сигналом. В нормальном режиме работы, когда напряжения на выходных шинах каналов +5В и +12В имеют номинальные величины, потенциал анода диода D11 составляет около +5,8В, т.к. через делитель-датчик протекает ток с шины +12В на шину +5В по цепи: шина +12В - R17- D11 - шина +56.

Контролируемый сигнал с анода D11 подается на резистивный делитель R18, R19. Часть этого напряжения снимается с резистора R19 и подается на прямой вход компаратора 1 микросхемы U3 типа LM339N. На инвертирующий вход этого компаратора подается опорный уровень напряжения с резистора R27 делителя R26, R27, подключенного к выходу опорного источника Uref=+5B управляющей микросхемы U4. Опорный уровень выбран таким, чтобы при нормальном режиме работы потенциал прямого входа компаратора 1 превышал бы потенциал инверсного входа. Тогда выходной транзистор компаратора 1 закрыт, и схема ИБП нормально функционирует в режиме ШИМ.

В случае КЗ в нагрузке канала +12В, например, потенциал анода диода D11 становится равным 0В, поэтому потенциал инвертирующего входа компаратора 1 станет выше, чем потенциал прямого входа, и выходной транзистор компаратора откроется. Это вызовет закрывание транзистора Q4, который нормально открыт током базы, протекающим по цепи: шина Upom - R39 - R36 -б-э Q4 - "корпус".

Открывание выходного транзистора компаратора 1 подключает резистор R39 к "корпусу", и поэтому транзистор Q4 пассивно закрывается нулевым смещением. Закрывание транзистора Q4 влечет за собой зарядку конденсатора С22, который выполняет функцию звена задержки срабатывания защиты. Задержка необходима из тех соображений, что в процессе выхода ИБП на режим, выходные напряжения на шинах +5В и +12В появляются не сразу, а по мере зарядки выходных конденсаторов большой емкости. Опорное же напряжение от источника Uref, напротив, появляется практически сразу же после включения ИБП в сеть.

Поэтому в пусковом режиме компаратор 1 переключается, его выходной транзистор открывается, и если бы за-держивающий конденсатор С22 отсутствовал, то это привело бы к срабатыванию защиты сразу при включении ИБП в сеть. Однако в схему включен С22, и срабатывание защиты происходит лишь после того как напряжение на нем достигнет уровня, определяемого номиналами резисторов R37, R58 делителя, подключенного к шине Upom и являющегося базовым для транзистора Q5. Когда это произойдет, транзистор Q5 открывается, и резистор R30 оказывается подключен через малое внутреннее сопротивление этого транзистора к "корпусу". Поэтому появляется путь для протекания тока базы транзистора Q6 по цепи: Uref - э-6 Q6 - R30 - к-э Q5 -"корпус".

Транзистор Q6 открывается этим током до насыщения, в результате че-го напряжение Uref=5B, которым запитан по эмиттеру транзистор Q6, оказывается приложенным через его малое внутреннее сопротивление к выводу 4 управляющей микросхемы U4. Это, как было показано ранее, ведет к останову работы цифрового тракта микросхемы, пропаданию выходных управляющих импульсов и прекращению переключении силовых транзисторов Q1, Q2, т.е. к защитному отключению. КЗ в нагрузке канала +5В приведет к тому, что потенциал анода диода D11 будет составлять всего около +0.8В. Поэтому выходной транзистор компаратора (1) окажется открыт, и произойдет защитное отключение.

Аналогичным образом построена защита от КЗ в нагрузках каналов выработки отрицательных напряжений (-5В и -12В) на компараторе 2 микросхемы U3. Элементы D12, R20 образуют диодно-резистивный делитель-датчик, подключаемый между выходными шинами каналов выработки отрицательных напряжений. Контролируемым сигналом является потенциал катода диода D12. При КЗ в нагрузке канала -5В или -12В, потенциал катода D12 повышается (от -5,8 до 0В при КЗ в нагрузке канала -12В и до -0,8В при КЗ в нагрузке канала -5В). В любом из этих случаев открывается нормально закрытый выходной транзистор компаратора 2, что и обуславливает срабатывание защиты по приведенному выше механизму. При этом опорный уровень с резистора R27 подается на прямой вход компаратора 2, а потенциал инвертирующего входа определяется номиналами резисторов R22, R21. Эти резисторы образуют двуполярно запитанный делитель (резистор R22 подключен к шине Uref=+5B, а резистор R21 - к катоду диода D12, потенциал которого в нормальном режиме работы ИБП, как уже отмечалось, составляет -5,8В). Поэтому потенциал инвертирующего входа компаратора 2 в нормальном режиме работы поддерживается меньшим, чем потенциал прямого входа, и выходной транзистор компаратора будет закрыт.

Защита от выходного перенапряжения на шине +5В реализована на элементах ZD1, D19, R38, С23. Стабилитрон ZD1 (с пробивным напряжением 5,1В) подключается к шине выходного напряжения +5В. Поэтому, пока напряжение на этой шине не превышает +5,1 В, стабилитрон закрыт, а также закрыт транзистор Q5. В случае увеличения напряжения на шине +5В выше +5,1В стабилитрон "пробивается", и в базу транзистора Q5 течет отпирающий ток, что приводит к открыванию транзистора Q6 и появлению напряжения Uref=+5B на выводе 4 управляющей микросхемы U4, т.е. к защитному отключению. Резистор R38 является балластным для стабилитрона ZD1. Конденсатор С23 предотвращает срабатывание защиты при случайных кратковременных выбросах напряжения на шине +5В (например, в результате установления напряжения после скачкообразного уменьшения тока нагрузки). Диод D19 является развязывающим.

Схема образования сигнала PG в данном импульсном блоке питания является двухфункциональной и собрана на компараторах (3) и (4) микросхемы U3 и транзисторе Q3.

Схема построена на принципе контроля наличия переменного низкочастотного напряжения на вторичной обмотке пускового трансформатора Т1, которое действует на этой обмотке лишь при наличии питающего напряжения на первичной обмотке Т1, т.е. пока импульсный блок питания включен в питающую сеть.

Практически сразу после включения ИБП в питающую сеть появляется вспомогательное напряжение Upom на конденсаторе СЗО, которым запитывается управляющая микросхема U4 и вспомогательная микросхема U3. Кроме того, переменное напряжение со вторичной обмотки пускового трансформатора Т1 через диод D13 и токоограничивающий резистор R23 заряжает конденсатор С19. Напряжением с С19 запитывается резистивный делитель R24, R25. С резистора R25 часть этого напряжения подается на прямой вход компаратора 3, что приводит к закрыванию его выходного транзистора. Появляющееся сразу вслед за этим выходное напряжение внутреннего опорного источника микросхемы U4 Uref=+5B запитывает делитель R26, R27. Поэтому на инвертирующий вход компаратора 3 подается опорный уровень с резистора R27. Однако этот уровень выбран меньшим, чем уровень на прямом входе, и поэтому выходной транзистор компаратора 3 остается в закрытом состоянии. Поэтому начинается процесс зарядки задер-живающей емкости С20 по цепи: Upom - R39 - R30 - С20 - "корпус".

Растущее по мере зарядки конденсатора С20 напряжение подается на инверсный вход 4 микросхемы U3. На прямой вход этого компаратора подается напряжение с резистора R32 делителя R31, R32, подключенного к шине Upom. Пока напряжение на заряжающемся конденсаторе С20 не превышает напряжения на резисторе R32, выходной транзистор компаратора 4 закрыт. Поэтому в базу транзистора Q3 протекает открывающий ток по цепи: Upom - R33 - R34 - 6-э Q3 - "корпус".

Транзистор Q3 открыт до насыщения, а сигнал PG, снимаемый с его коллектора, имеет пассивный низкий уровень и запрещает запуск процессора. За это время, в течение которого уровень напряжения на конденсаторе С20 достигает уровня на резисторе R32, импульсный блок питания успевает надежно выйти в номинальный режим работы, т.е. все его выходные напряжения появляются в полном объеме.

Как только напряжение на С20 превысит напряжение, снимаемое с R32, компаратор 4 переключится, него выходной транзистор откроется.

Это повлечет за собой закрывание транзистора Q3, и сигнал PG, снимаемый с его коллекторной нагрузки R35, становится активным (Н-уровня) и разрешает запуск процессора.

При выключении импульсного блока питания из сети на вторичной обмотке пускового трансформатора Т1 переменное напряжение исчезает. Поэтому напряжение на конденсаторе С19 быстро уменьшается из-за малой емкости последнего (1 мкф). Как только падение напряжения на резисторе R25 станет меньше, чем на резисторе R27, компаратор 3 переключится, и его выходной транзистор откроется. Это повлечет за собой защитное отключение выходных напряжений управляющей микросхемы U4, т.к. откроется транзистор Q4. Кроме того, через открытый выходной транзистор компаратора 3 начнется процесс ускоренной разрядки конденсатора С20 по цепи: (+)С20 - R61 - D14 - к-э выходного транзистора компаратора 3 - "корпус".

Как только уровень напряжения на С20 станет меньше, чем уровень напряжения на R32, компаратор 4 переключится, и его выходной транзистор закроется. Это повлечет за собой открывание транзистора Q3 и переход сигнала PG в неактивный низкий уровень до того, как начнут недопустимо уменьшаться напряжения на выходных шинах ИБП. Это приведет к инициализации сигнала системного сброса компьютера и к исходному состоянию всей цифровой части компьютера.

Оба компаратора 3 и 4 схемы выработки сигнала PG охвачены поло-жительными обратными связями с помощью резисторов R28 и R60 соответственно, что ускоряет их переключение.

Плавный выход на режим в данном ИБП традиционно обеспечивается при помощи формирующей цепочки С24, R41, подключенной к выводу 4 управляющей микросхемы U4. Остаточное напряжение на выводе 4, определяющее максимально возможную длительность выходных импульсов, задается делителем R49, R41.

Питание двигателя вентилятора осуществляется напряжением с конденсатора С14 в канале выработки напряжения -12В через дополнительный развязывающий Г-образный фильтр R16, С15.

1.3 Технические характеристики

Напряжение сети 220-240В, так 110/127 В

Частота сети 50/60 Гц

Выходные напряжения:

VDS+5В,

VDS-5В,

VDS+12В,

VDS-12В,

VSB+5В

PS_On- +3 до +5 В

PG от +2,4 до +5 В

Номинальная мощность: 300 Вт-400 Вт

Исполнение кабелей: Модульное

Применение: Персональный компьютер

2. Технологическая часть

2.1 Обоснование выбора оборудования, инструментов, приспособления, необходимого для диагностики и ремонта блока питания компьютера

Таблица 1 - оборудование для диагностики и ремонта блока питания компьтера

Наименование оборудования	Технические характеристики	Примечание
Универсальный мультиметр DT-832	Постоянное напряжение: 200мВ - 1000В Переменное напряжение: 200мВ - 700В Постоянный ток: 2мА - 20А	Предназначен для измерения постоянного и переменного напряжений, сопротивления, тока, емкости, температуры
Осциллограф GOS-620	Полоса пропускания - 0..20Мгц; Потребляемая мощность - 40Вт; Макс. Выходное напряжение - 300В.	Осциллограф GOS-620 предназначен для измерения электрических сигналов, путем визуального наблюдения на экране электронно-лучевой трубки и измерения их амплитуд.
Паяльник	Напряжение питания: 220В Мощность: 40Вт	Предназначен для монтажа и демонтажа радиоэлементов
Цифровой универсальный вольтметр 7-38	Напряжение питания: 7-20В; Потребляемый ток: <30мА; Погрешность: 0,1В; Дискретность отчета: 0,1В.	Применяется для измерения ЭДС и напряжений в электрических цепях
Цифровой тестер - универсальный измерительный прибор MY64	Постоянное напряжение: 100В; Постоянный ток: 20A; Сопротивление: 20Ом	Применяется для измерение электрических величин в целом
Измеритель электронных компонентов Mega328	Измерение сопротивления Измерение емкости Измерение индуктивности	Измеритель RLC электронных компонентов, включая ESR конденсаторов

В таблице 1 приведено обоснование выбора оборудования необходимого для диагностики и ремонта блока питания компьютера. Таблице 2 приведено приспособления и инструменты, необходимые для диагностики и ремонта блока инвертора жидкокристаллического телевизора.

Таблица 2 - приспособления и инструменты для ремонта и регулировки

Наименование приспособлений	Технические характеристики	Примечание
Отвертка крестовая и лопаточка	Длина 10-25 см	Предназначена для монтажа и демонтажа шурупов
Флюс	Температурный диапазоне 290-350	Предназначен для удаления оксидов с поверхности под пайку, улучшения растекания жидкого припоя при пайке
Припой ПОС-61	Начало плавления - 184 C? Переход в жидкое состояние - 190С?	Предназначен для монтажа радиодеталей
Пинцет		Предназначен для манипуляции небольшими предметами, которые невозможно, неудобно, либо нежелательно или опасно брать незащищёнными руками.
Антистатический браслет		Предназначен для защиты элементов от статического электричества
Щетка пластиковая	С синтетическим ворсом	Предназначена для удаления сухих загрязнений
Паста теплопроводящая КПТ-8	Рабочий интервал температур: от ?60 до +180 °C Удельное объёмное электрическое сопротивление: не менее 1012 Ом·см	Используется для улучшения теплообмена между соприкасающимися поверхностями мощных компонентов электронных схем.

• 2.2 Обоснование выбора методов, способов диагностики и ремонта блока питания компьютера

При ремонте блока питания компьютера необходимо использовать следующие методы:

1. Метод выяснения истории появления неисправности. История появления неисправности очень много может рассказать о локализации неисправности, о том, какой модуль является источником неработоспособности системы, а какие модули вышли из строя вследствие первоначальной неисправности, о типе неисправного элемента.

2. Метод внешнего осмотра. Он позволяет выявить 50% неисправностей.

3. Метод прозвонки. При помощи омметра проверяют наличие необходимы связей и отсутствия замыканий.

4. Метод анализа монтажа. Этот метод позволяет, используя органы чувств человека, отыскать место нахождения дефекта со следующими признаками: -Перегрев радиоэлементов; -Запах сгоревших радиоэлементов; -Сгоревший радиоэлемент, некачественная пайка, трещина в печатном проводнике, дым и т.п;

5. Метод измерений. Основан на использовании измерительных приборов при поиске дефектов: вольтметр постоянного и переменного токов, амперметр постоянного и переменного токов, омметр, осциллограф.

6. Метод замены. Основан на замене сомнительного радиоэлемента на заведомо исправный.

7. Метод исключения. Основан на временном отсоединении (при возможной утечки или пробое) или примыкании выводов (при возможном обрыве) сомнительных элементов.

8. Метод снятия рабочих характеристик. Основан на включении изделия в рабочий режим или же в условия, имитирующие рабочий режим, затем проверяют характеристики и сравнивают с характеристиками исправного изделия.

Таблица 3 - неисправности, причины и их устранение

Виды неисправностей	Возможные причины	Способ устранения
Блок питания не запускается.	Обрыв токоведущей жилы в сетевом проводе	Замена сетевого провода
Отсутствуют выходные напряжения, вентилятор не работает	Неисправность резисторов R47, R50 и конденсаторов C27, C28.	замерить сопротивление резисторов R47, R50 мультиметром а емкость конденсаторов C27, C28 ESR метром при отклонении заменить
	Неисправность конденсатора C24	Замерить емкость конденсатора C24 ESR метром при отклонении заменить
	неисправен транзистор Q6 и резистор R30	Проверить работоспособность транзистора Q6, замерить сопротивление резистора R30 мультиметром
На выходе -5 В находится напряжение -7В	неисправен Регулятор отрицательного напряжения lm7912	Замерить характеристики конденсаторов C14,16 ESR метром при отклонении заменить. Замерить характеристики резистора R14 и диодов D7, D5 при несоответствии номиналу заменить если напряжение не пришло в норму заменить саму микросхему lm7912
Выходные напряжения ±5 и ±12 В есть, но имеют высокий уровень пульсаций	Неисправны дроссели L1,L2	Проверить осциллографом наличие импульсов амплитудой 12В на "входе" дросселя, проверить наличие на его "выходе" постоянного напряжения 12В. При несоответствии - заменить L1 и с L2 провести теже действия с той разницей что должно быть 5В на “входе” и “выходе”. Допустимое отклонение напряжения +/-5%
Не включается ПК, хотя напряжение на БП есть отсутствует сигнал «Powergood»	неисправен транзистор Q3 и резистор R34	Проверить работоспособность транзистора Q3, замерить сопротивление резистора R34 Мультиметром
БП работает одну-две секунды и отключается	неисправны конденсаторы C6,7,10,11,12.	Замерить емкость конденсаторов C6,7,10,11,12. ESR метром при отклонении заменить

• 2.3 Технологическая последовательность выполнения диагностики и ремонта блока питания компьютера

Диагностику и ремонт блока питания компьютера необходимо выполнять в следующей последовательности:

• 1. Выполнить подготовительные работы: - Изучить техническую литературу - Подготовить место для работы с аппаратом.
• 2. Произвести внешнюю диагностику блока питания компьютера: Осмотреть внешний вид устройства и проверить наличие повреждений корпуса.
• 3. Произвести внутреннюю диагностику блока питания компьютера: Осмотреть плату инвертора жидкокристаллического телевизора на наличие повреждений, плохой пайки, горелых элементов, кольцевых трещин на контактах и проверить, не залита ли плата водой или другими жидкостями.
• 4. Произвести ремонт блока питания компьютера с помощью паяльника, припоя, флюса и с помощью мультиметра провести замеры, выявить неисправность элемента и заменить его путем нагрева паяльником припоя на контактах неисправного элемента, с помощью олово отсоса убрать лишний припой, убрать неисправный элемент и заменить его.
• 5. Выполнить заключительные работы: - Подключение контрольно-измерительных приборов (КИП).
• С помощью контрольно-измерительных приборов можно измерить следующие параметры блока питания компьютера:
• - Входное напряжение;
• - Входной ток;
• - Минимальный/максимальный выходной ток ;
• - Выходное напряжение (с нагрузкой и без).
• После проверки блока питания компьютера контрольно-измерительными приборами следует выполнить:
• - Проверку правильности спайки всех элементов;
• - Провести чистку платы от остатков флюса;
• - Установить плату на место, подключив правильно идущие к ней провода;
• - Закрыть корпус;
• - Выключить аппарат, проверить на работоспособность (поставить на электропрогон);

Если аппарат работает нормально, то следует привести рабочее место в порядок.

• Алгоритм выявления неисправностей, проверки работоспособности и устранение неисправностей. (за основу взят блок питания PS-6220C)

Целью составления алгоритма является разработка последовательности действий по выявлению причин неисправности, проверка работоспособности блока питания и устранение неисправности, приводящее к замене неисправных деталей и проверке их основных характеристик после выполнения ремонта или в процессе наладки.

• На основании разработанной таблицы неисправностей был составлен следующий алгоритм поиска неисправности.

На 1 этапе необходимо подключить блок питания к сети и убедиться, что неисправность находится внутри блок питания. Далее следует разобрать блок питания, очистить его от пыли, попробовать отыскать дефекты ЭРЭ с помощью внешнего осмотра и при наличии таковых - устранить их.

На 2 этапе необходимо проверить присутствие напряжение на “входе” наличие стандартных напряжений и уровень пульсаций на” выходе” при помощи нагрузки либо эквивалента нагрузки и осциллографа.

• На 3 этапе проверить осциллографом GOS-620 наличие пилообразных импульсов 4 выводе микросхемы TL 494CN при их отсутствии проверить на соответствие номиналам конденсатор C24, резисторы R30, R34 и транзисторы Q6, Q3 с помощью универсального измерительного прибора MY-64. При несоответствии номиналов паспортным - заменить дефектные резисторы.
• На 5 этапе проверить на соответствие номиналам резисторы R47, R50 и конденсаторы C27, C28. при несоответствии номиналов паспортным заменить
• На 6 этапе проверить на соответствие номиналам конденсаторы C6,7,10,11,12 с помощью ESR метра при несоответствии номиналов паспортным заменить
• На 7 этапе дроссели L1, L2 проверить осциллографом наличие импульсов амплитудой 12В на "входе" дросселя, проверить наличие на его "выходе" постоянного напряжения 12В. При несоответствии - заменить L1 и с L2 провести те-же действия с той разницей что должно быть 5В на “входе” и “выходе”. Допустимое отклонение напряжения +/-5% при несоответствии номиналов паспортным заменить
• На 8 этапе проверить регулятор отрицательного напряжения lm7912. Замерить характеристики конденсаторов C14,16 резистора R14 и диодов D7, D5 при несоответствии номиналу заменить если напряжение не пришло в норму заменить саму микросхему lm7912.
• 3. Требования охраны труда
• 3.1 Санитарно-гигиенический режим деятельности сервисного центра по диагностике и ремонту радиоэлектронной аппаратуры
• Все сервисы по диагностике и ремонту электронной техники должны строиться в соответствии с требованиями Санитарных норм проектирования промышленных предприятий. Сервисы, которые являются источниками выделения вредных газов или веществ, должны строиться вдали от районов жилой застройки или отделяться них санитарно - защитными зонами. Размеры санитарно - защитных зон выбираются в соответствии с требованиями Строительных норм и правил.
• Организация и улучшение условий труда на рабочем месте является одним из важнейших резервов производительности труда и экономической эффективности производства, а также дальнейшего развития самого работающего человека. Сервисы по ремонту электронной техники должны обязательно оборудоваться различными вспомогательными помещениями: гардеробными, столовыми, буфетами, комнатами для приема пищи, душевыми, комнатами отдыха.
• На каждого работника в сервисе по ремонту электронной технике должно приходиться не менее 4,5м² площади и 15м³ объема помещения.

В зависимости от рода работ, выполняемых в сервисе, организуется различные рабочие места для постоянного или временного пребывания работника в процессе трудовой деятельности.

Оно должно быть удобным и соответствовать роду выполняемой работы.

В помещениях, где производятся работы, запрещается хранить личные вещи, принимать пищу и пить воду.

• В конце рабочего дня необходимо тщательно вымыть руки горячей водой с мылом и принять душ. В сервисах по ремонту электронной техники все проводимые мероприятия по технике безопасности и производственной санитарии должны способствовать сохранению здоровья работающих и обеспечивать высокую производительность труда.
• 3.2 Техника безопасности при диагностике и ремонте блока питания компьютера
• При регулировке и ремонте питания компьютера со снятой верней стенкой необходимо пользоваться переходным шнуром, имеющим колодку подключения с предохранителями. Измерительные приборы следует располагать так, чтобы исключить возможность касания шасси блока питания компьютера и токоведущих элементов незащищенной рукой. Соединительные провода приборов и щупы не должны иметь повреждений изоляции. Подключение к цепям блока питания компьютера измерительных приборов необходимо отключить его от сети и с помощью разрядника снять остаточный заряд с конденсаторов фильтров выпрямителей . Для этого берут кусок многожильного монтажного провода и на 3-5 см удаляют с обоих его концов изоляцию. Один конец надежно соединяют с шасси блока питания компьютера, а другой - с металлической частью отвертки. После этого отверткой поочередно касаются выводов электролитических конденсаторов фильтров.

Паять монтаж только при снятом напряжении. Провода и выводы деталей во время пайки следует придерживать пинцетом до полного остывания припоя. Место пайки должно быть обязательно ниже уровня глаз. Не следует пользоваться паяльником, если его обмотка замыкается на металлический кожух.

• Ни в коем случае нельзя включать блока питания компьютера, измерительный прибор и паяльник в розетку без вилок при помощи проводов со снятой изоляцией.
• Не следует регулировать блока питания компьютера, находящийся под напряжением, если в помещении нет других лиц.

Освещение:

В зависимости от источника света производственное освещение может быть трех видов: естественное, что создается непосредственно солнцем, искусственное, осуществляемое электрическими лампами, и смешанное, создаваемого одновременно естественным и искусственным освещением.

По функциональному назначению искусственное освещение подразделяют на рабочее, аварийное, эвакуационное, охранное и дежурное. Рабочее освещение обязательно во всех помещениях для обеспечения нормальной работы, прохода людей и движения транспорта. Аварийное освещение делают для продолжения работы при внезапном отключении рабочего освещения. При этом освещенность нормируется и должна составлять 5% от рабочего освещения, но не менее 2 лк - на территории предприятия.

Аварийное освещение используется в случаях, когда внезапное отключение рабочего освещения может вызвать взрыв, пожар, длительное нарушение работы таких объектов, как электростанция, установка водоснабжения. Для аварийного освещения необходимо применять только лампы разжигание и люминесцентные.

Эвакуационное освещение предназначено для эвакуации людей из помещений при авариях в местах, опасных к проходу людей, на лестнице.

• Светильники аварийного освещения для продолжения работы присоединяют к независимому источнику энергии, светильники для эвакуации людей - к сети, независимой от рабочего освещения. Искусственное освещение может быть зональным и комбинированным ( к общему добавляется местное). Использовать только местное освещение запрещается.

На рабочем месте необходимо иметь следующие средства индивидуальной защиты:

• 1. инструмент с изолированными ручками;
• 2. нарукавники;
• 3. защитную маску;
• 4. диэлектрические перчатки.

Заключение

• В результате работы над курсовым проектом были рассмотрены и исследованы задачи, связанные с диагностикой и ремонтом блока питания компьютера
• В результате работы над курсовым проектом были рассмотрены и исследованы задачи, связанные с диагностикой и ремонтом вид блока питания компьютера
• - Представлен общий вид блока питания компьютера;
• - Представлено техническое описание блока питания компьютера;
• - Представлены технические характеристики блока питания компьютера
• Обоснован выбор оборудования, инструментов, приспособлений, необходимых для диагностики и ремонта блока питания компьютера.
• Обоснован выбор методов, способов диагностики и ремонта блока питания компьютера.
• Приведена технологическая последовательность, выполнения диагностики и ремонта блока питания компьютера
• Это способствовало достижению цели курсового проекта по разработке технологического процесса диагностики и ремонта блока питания компьютера.
• Список литературы

1. Гагарина Л.Г. Технические средства информатизации: учеб. Пособие. - М.:ИД «форум», 2015.-256 с.:(Профессиональное образование).

2. Электротехника: Учеб. Для ПТУ/ А.Я. Шихин, Н.М. Белоусова, Ю.Х. Пухляков, и др.,: Под ред. А.Я. Шихина. - М.: Высш. Шк., 2016. 336 с.: ил

3. Электрорадиоизмерения: учебник для сред. Проф. Образования /В.Ю. Шишмарев, В.И. Шанин.-3-е изд., стер. - М.: Издательский Центр «академия», 2016.-336 с

Приложение А

Осциллограф GOS-620

Цифровой универсальный вольтметр 7-38

Приложение Б

Цифровой тестер - универсальный измерительный прибор MY64

Универсальный мультиметр DT-832

Приложение В

Измеритель электронных компонентов Mega328

Набор инструментов

Размещено на Allbest.ru

...