Простой ремонт адаптера

Необычная схема однополярный БП с выпрямителем Миткевича

Этот блок питания также основывается на трансформаторе со средней точкой, но в качестве выпрямителя применяются два четвертьмоста, соединенные параллельно (выпрямитель Миткевича). Это двухполупериодный выпрямитель, и ток на фильтрующий конденсатор течет то с одной половины обмотки, то с другой через диод, находящийся в этот момент в прямом включении. Это было достаточно типичное решение для тех времен, когда диоды стоили дороже меди.

Пример устройства с таким БП: радиоприемник «Ишим».

Это слайд-шоу требует JavaScript.

Первым делом в глаза бросается то, что выпрямитель и фильтр включены по схеме с общим «плюсом», и с конденсатора снимается напряжение отрицательной полярности. Это обычная схемотехника 60-70-х гг.: тогда применялись германиевые транзисторы в основном p-n-p-структуры (ограничение технологии), у которых эмиттер подключается к «плюсу», а база и коллектор — к «минусу» питания.

В течение каждого полупериода ток протекает через один диод.

Положительными сторонами таких блоков питания можно считать:

-Экономию на диодах.
-Потери в выпрямители в два раза меньше, чем в мостовой схеме (ток в каждом полупериоде течет только через один диод).

Однако недостатки загнали этот вид блока питания в «Красную книгу РЭА»:

-Трансформатор со средней точкой сложен в изготовлении; он большой, тяжелый и совсем не портативный.
-В каждом полупериоде одна половина обмотки простаивает. Меди много, но работает она не вся.

Как быстро отличить импульсный блок питания от трансформаторного (имеются в виду те, что вставляются в розетку)?

Ипульсный: компактный, почти невесомый, часто бывает вытянут в осевом направлении. Жрет что угодно: чудовищный разброс по напряжению 110-240 вольт и частоте сети его не пугает (обычно эти параметры написаны на наклейке). Выходной ток при высоких напряжениях как правило, тоже достаточно большой — до 2 ампер. На секундочку: 2 А * 12 В = 24 Вт!

Трансформаторный: тяжелый, сбитый «кубик«. На наклейке обычно указано входное напряжение 230 вольт, иногда с маленькими зазорами (плюс-минус десять вольт). Частота — строго 50 Гц для постсоветского пространства. Ток обычно скромный: тот, что на картинке — девятивольтовый с полуамперным выходом (0,5 А * 9 В = 4,5 Вт). А ведь уже и такой блок достаточно громоздкий.

Для питания радиоприемников и другой старой техники, конечно, лучше выбрать трансформаторный.

Самостоятельный ремонт БП

Изначально говорилось о том, что некоторые поломки блока питания можно исправить в домашних условиях, не имея специальных знаний и аппаратуры. В любом случае, для ремонта вам понадобятся паяльник, мультиметр, отвертки, изолента и канцелярский нож.

Перед началом ремонтных работ, ПК следует обесточить и демонтировать БП из компьютера. После чего вывинтить болтики и снять крышку с блока питания.

 Так выглядит расположение деталей на плате БП

  1. Если блок питания не запускается и отсутствует выходные напряжения, то следует проверить конденсаторы фильтра и исправность транзисторов в первичной цепи. Кроме того, если был скачек напряжения, то следует проверить термистор и предохранитель. Неисправные конденсаторы при такой поломке может раздуть и это видно невооруженным глазом. Термистор, как правило, обугливается, а предохранитель не звонится мультиметром.
  2. Если неисправность не обнаружена, то проверьте напряжение на конденсаторах выпрямителя. Оно должно составлять 310 В. Если его нет, то следует проверить все детали выпрямителя.
  3. Если не крутится вентилятор, то следует проверить его работоспособность. Если неисправность не выявлена, то проверьте наличие питания вентилятора. Отсутствие +12 В говорит об вышедшей из строя диодной сборке выпрямителя, проблемах с дросселем. Причиной отсутствия вращения вентилятора может быть выгоревший терморезистор в блоке питания компьютера. Проверять диоды, необходимо выпаивая из платы.
  4. Если не происходило дополнительной установки оборудования, а внезапно БП стал выключаться от перегрузки, то следует отключить его от всех нагрузок, кроме одной, и произвести запуск практически в холостом режиме. Если это не помогает, то, проблема в силовом трансформаторе, который следует заменить.

Основные причины выхода из строя БП

Основных причин, приведших к выходу из строя блок питания вашего ПК, на самом деле не так уж и много, поэтому рассмотрим каждую подробно.

  1. Перепады напряжения питающей сети. Тут все понятно: повышение напряжения выводит из строя элементы первичной цепи, который состоит из высоковольтных электролитических конденсаторов, и выпрямителя, если они установлены без достаточного запаса по току и напряжению.
  2. Некачественная сборка от неизвестного производителя. Все дело в том, что именитый производитель не жалеет деньги на детали для блока питания. Большинство дешевых аналогов используют запчасти из заводского брака, некалиброванные транзисторы, с большим разбросом параметров. Кроме того, хороший производитель всегда предусматривает в схеме защиту цепей, например, термистор в блоке питания компьютера, который отвечает именно за скачки тока при включении ПК. При превышении пределов по току, сопротивление термистора падает, при этом выгорает предохранитель, но, как правило, все остальные детали остаются невредимыми.
  3. Перегрузка БП мо мощности. Это достаточно частая причина поломки, когда максимальная мощность блока питания значительно меньше, чем совокупная мощность установленных в ПК устройств.
  4. Общая запыленность БП может привести к короткому замыканию между дорожками платы или другими деталями, так как пыль является неплохим проводником. Кроме того, пыль налипает на лопасти вентилятора и скорость его вращения значительно снижается. Что может привести к перегреву и без того, нагревающихся транзисторов, установленных на радиаторах.

Описание работы преобразователя напряжения с 12 на 5 вольт

Как уже было сказано ранее, схема построена на микросхеме MC34063, которая представляет собой контроллер, содержащий основные компоненты, необходимые для изготовления DC-DC преобразователей.

MC34063 содержит температурную компенсацию, источник опорного напряжения, компаратор и генератор с регулируемым заполнением. Кроме того, данная микросхема содержит схему ограничения тока и внутренний ключ, который может работать с токами до 1,5 А.

Для изготовления преобразователя требуется ОУ, дроссель, диод и несколько резисторов и конденсаторов. На рисунке ниже представлена полная принципиальная схема преобразователя.

Сердцем устройства является уже упомянутый ранее чип DD2 (MC34063), а так же дроссель L1 и диод Шоттки VD1. Диод выполняет очень важную роль — благодаря ему происходит закрытие контура для протекания тока от дросселя L1, возникающего после отключения внутреннего выходного ключа MC34063.

Конденсатор C3 определяет частоту работы внутреннего генератора DD2 и при емкости в 470pf частота будет составлять около 50 кГц. Резистор R5 отвечает за ограничение тока преобразователя и через него протекает весь импульсный ток, поступающий далее на дроссель L1. Ограничение тока установлено на уровне около 1,1 А.

Конденсатор C1 фильтрует напряжение питания. Выходной фильтр представляет собой конденсатор C4, а стабилитрон VD3 мощностью 1,3 Вт защищает схему от возможного кратковременного повышения напряжения.

Очень важным элементом является резистивный делитель напряжения R3, R7, так как он отвечает за величину выходного напряжения. Их соотношение подобрано таким образом, что при выходном напряжении 5В на входе 5 компаратора микросхемы DD2 было напряжение 1,25В.

Большим преимуществом данной схемы является возможность автоматического выключения питания после отключения нагрузки. За эту функцию отвечает транзистор VT1 и резисторы R1,R2. В выключенном состоянии резистор R1 обеспечивает правильную отсечку транзистора VT1. Запуск системы осуществляется через кратковременное нажатие кнопки SW1.

Преобразователь запускается, а транзистор VT2 далее поддерживает низкий уровень на базе VT1. Резистор R2 ограничивает ток базы транзистора VТ1.

Для контроля тока, потребляемого нагрузкой, используется операционный усилитель DD1 (LM358). Он работает в качестве неинвертирующего усилителя с коэффициентом усиления равным 1000. Коэффициент усиления определяется номиналами резисторов R8 и R9.

Конденсатор C2 фильтрует напряжение питания усилителя. Для управления транзистором VT2 используется делитель напряжения на резисторах R4 и R6, с коэффициентом деления 2.

Незначительное падение напряжения на измерительном резисторе (шунте) R11 порядка 5-6мВ приведет к открытию транзистора VT2 и поддержанию работы преобразователя. Таким образом, для поддержания работы преобразователя достаточно чтобы ток потребления был порядка 25-30мА. Светодиод VD2 выполняет роль индикатора питания, а его ток ограничен резистором R10.

Скачать рисунок печатной платы (80,4 Kb, скачано: 1 158)

Принципиальная схема

Схема типовой дешевой китайской «зарядки», срисованная с платы, показана на рис. 1. Может быть и вариант с перестановкой диодов VD1, VD3 и стабилитрона VD4 на отрицательную цепь — рис.2.

Рис. 1. Типовая схема дешевого китайского зарядного устройства на +5В.

Рис. 2. Еще одна схема типового китайского USB зарядного устройства на +5В.

Схема сделана на основе высоковольтного блокинг-генератора, широта импульсов генерации которого регулируется при помощи оптопары, светодиод которой получает напряжение от вторичного выпрямителя. Оптопара понижает напряжение смещения на базе ключевого транзистора VТ1, которое задается резисторами R1 и R2.

Нагрузкой транзистора VТ1 служит первичная обмотка трансформатора Т1. Вторичной, понижающей, является обмотка 2, с которой снимается выходное напряжение. Еще есть обмотка 3, она служит и для создания положительной обратной связи для генерации, и как для источника отрицательного напряжения, который выполнен на диоде VD2 и конденсаторе С3.

Этот источник отрицательного напряжения нужен для снижения напряжения на базе транзистора VT1, когда оптопара U1 открывается. Элементом стабилизации, определяющим выходное напряжение, является стабилитрон VD4.

Его напряжение стабилизации таково, что в сумме с прямым напряжением ИК-светодиода оптопары U1 дает именно те самые необходимые 5V, которые и требуются (на самом деле 5,3V). Как только напряжение на С4 превышает это значение, стабилитрон VD4 открывается и через него проходит ток на светодиод оптопары.

Таким образом, величина выходного напряжения является суммой напряжения стабилизации стабилитрона и номинального прямого напряжения светодиода оптопары U1. А теперь «фокус», — просто берем и замыкаем стабилитрон перемычкой. Напряжение на выходе падает до 1,2-1,ЗV.

В принципе, для питания аппаратуры, рассчитанной на питание от одного «пальчика» на 1,5V этого достаточно, потому что такая аппаратура может питаться и от «пальчикового» аккумулятора, номинальное напряжение которого всего 1,25V.

Тем не менее, если напряжения в 1,2V вам покажется маловато, его можно повысить, включив параллельно стабилитрону (вместо перемычки) какой-нибудь германиевый диод, например, ГД507, но в прямом направлении (то есть, в полярности, обратной полярности стабилитрона).

На германиевом диоде падает примерно 0,4-0,5V. Это напряжение сложится с напряжением на светодиоде оптопары, и на выходе как раз будут 1,6-1,7V. Вместо ГД507 можно так же применить маломощный диод Шоттки, например, 1 N5817 или 10030В.

Каравкин В. РК-08-17.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector