Для создания еще одного рабочего места потребовался восстановительный ремонт материнской платы компьютера с поврежденными электролитическими конденсаторами питания процессора. В принципе плата рабочая, но при внутреннем и внешнем перегреве стабильно зависала с характерным слабым химическим запахом электролита конденсаторов. Подтеки электролита хорошо просматривались на треснувших колпачках конденсаторов. Хоть я и дружу с паяльником приступал к ремонту не с полной уверенностью успеха, так как был опыт неудачного восстановления своими руками системной платы с процессором PIII. Неудача возникла прямо на старте — не удалось извлечь электролитические конденсаторы. Мне показалось, что они были просто запрессованы ножками в плату, даже при помощи стоваттного паяльника уже обломанные ножки не извлекались. Но глаза боятся, а руки делают — требовалось заменить 5 конденсаторов номиналом 3300 мкФ на 6,3В. В радиомагазине купил единственные предложенные компьютерные электролиты такого же номинала. Если есть выбор НЕ ПОКУПАЙТЕ конденсаторы с маркировкой GSC, это самые ненадежные конденсаторы. И конечно конденсаторы должны иметь еще маркировку по теплостойкости, например LOW ESR и/или указана рабочая температура 105°С. Размер купленных конденсаторов был несколько крупнее, но габариты платы позволяли их установить. Итак последовательность моих действий.
Как отремонтировать материнскую плату своими руками
1. Если есть возможность снимите с платы все мешающие элементы — память, радиатор процессора. Пользуясь случаем прочистите все закоулки от пыли при помощи кисточки и пылесоса. Перед началом работ желательно одеть одежду из натуральных тканей во избежание образования статики и повреждения платы уже статическим электричеством.
2. Для извлечения конденсаторов потребуется паяльник мощностью 50-60 Вт. Жало паяльника должно быть тонким на конце и хорошо залуженным для быстрого передачи тепла в зону касания.
3. Порядок извлечения конденсаторов следующий. Хорошо разогретым паяльником снизу платы касаемся места припайки ножки конденсатора, расплавляем припой и второй рукой небольшими усилиями пытаемся наклонить конденсатор в сторону второй ножки, в какой-no момент разогрева конденсатор должен поддаться и наклониться с извлечением выпаянной ножки. На всю операцию отводится не больше 5-7 секунд. Далее извлекаем так же вторую ножку. Если это делается впервые, то лучше потренироваться на сломанной плате или компьютерном блоке питания. Здесь опасности две: первая — это при чрезмерном усилии ножка оборвется и вторая — при перегреве может быть повреждена печатная плата, а при ее многослойной конструкции ремонт будет практически не возможен. Трудности обусловлены как мне кажется отводом тепла из зоны пайки многочисленными медными дорожками многослойной конструкции платы. Всегда при работе с компьютерными платами лучше перед самой пайкой временно отключить паяльник от сети, также в целях защиты от статики.
4. Так последовательно извлекаем все поврежденные конденсаторы. Но припаивать сразу новые пока рано.
Новые конденсаторы
Извлечение наклоном
5. Для облегчения установки новых конденсаторов сделаем приспособление из швейной иголки и ручки от зубной щетки. Подбираем швейную иглу диаметром чуть больше диаметра ножки нового конденсатора. При помощи зажигалки прогреваем иглу в 20-30мм от острого кончика до красна и остужаем на воздухе. Это позволит нам откусить кусачками кончик иглы без повреждения кусачек. Еще раз прогреваем иглу в месте среза и быстро загоняем нагретый конец в пластмассовую ручку. Игла должна прочно держаться в ручке.
6. Паяльником разогреваем крепежное отверстие, вставляем иглу и вращательно поступательными движениями расширяем отверстие до нужного диаметра. Так обрабатываем все отверстия. Качество работы еще раз проверяем на просвет.
7. Теперь требуется подготовить ножки конденсаторов к монтажу. Я рекомендую это сделать так: последовательно по кругу слегка прикусывать кусачками ножку до образования правильного круглого и аккуратного среза. Такая подготовка только облегчит последующий монтаж.
Замена конденсаторов на материнской плате
В ремонте компьютер со следующей неисправностью: самопроизвольные апериодические перезагрузки. В системном журнале Windows записи отсутствуют. Все детали на материнской плате на вид целые: нет вздувшихся конденсаторов и транзисторов со следами перегрева. Для поиска причины перезагрузок произведена замена всего железа: от блока питания до памяти. Но на перезагрузки это не повлияло, следовательно, проблема в материнской плате.
Наиболее часто возникающая неисправность материнских плат - это высыхание электролитических конденсаторов. Обычно при этом они вздуваются и неисправность легко определить. Высохший конденсатор теряет свои свойства и материнская плата начинает характерно глючить. Ухудшается фильтрация питающих напряжений, они могут просядать, что приводит к нестабильной работе и перезагрузкам.
Данная материнская плата имеет весьма неудачное конструктивное решение: электролитические конденсаторы расположены непосредственно под радиатором процессора, практически вплотную к нему: расстояние - менее 5 мм.
Горячий радиатор при таком тесном расположении вполне может стать причиной перегрева и высыхания электролитов. Поэтому их необходимо заменить.
11 конденсаторов синего цвета 680мкФ 4В размером 8*8см припаяны тугоплавким припоем.
Паяльник на 60Вт плавит его с трудом. Паяльной станции, увы, нет.
На старых материнских платах-донорах деталей конденсаторов такого типоразмера не нашлось. Поэтому решено заменить их временно на имеющиеся электролиты 470мкФ 6.3В высотой 11 см. При этом конденсаторы оказались почти вплотную к радиатору - расстояние около 1мм.
Эти конденсаторы - Low ESR, но, во-первых, далеко не новые, а, во-вторых, при таких габаритах не подходят для данной материнской платы. Но как временное решение, позволяющее дождаться подходящих конденсаторов и иметь в это время работающую материнскую плату - вполне подходят.
После замены конденсаторов компьютер стал работать стабильно, перезагрузки прекратились.
Какие же конденсаторы нужны для такой материнской платы? Учитывая весьма неудачный конструктив, нужно ставить конденсаторы аналогичного типоразмера: 8*8мм. Также необходимо исключить повторение ситуации с их выходом из строя из-за нагрева близко расположенным радиатором. Поэтому были выбраны полимерные электролитические конденсаторы. Стоимость одного конденсатора 4В 470мкФ 8*8мм составляет около 35 рублей, что недёшево. Зато их параметры на порядок превосходят аналогичные у обычных электролитов. Ни в одном ремонте на материнскую плату не поставят такие конденсаторы. Даже не факт, что поставят Low ESR. Поэтому, осуществляя самостоятельный ремонт материнской платы и производя замену конденсаторов, ставьте полимерные электролиты. Благодаря замечательным параметрам, их ёмкость может быть даже меньше исходной, но не более, чем вдвое.
Окончательный ремонт.
Новые полимерные электролиты:
Конденсаторы установлены. Теперь им не грозит перегрев и высыхание, потому что они не чувствительны к этим факторам:
Одна из самых частых причин неполадок материнских плат — вышедшие из строя конденсаторы. Сегодня мы расскажем вам, как правильно их заменить.
Первое, что нужно отметить — процедура замены конденсаторов представляет собой очень тонкую, почти хирургическую манипуляцию, для которой понадобятся соответствующие навык и опыт. Если вы не уверены в своих силах, то лучше доверить замену специалисту.
В случае если нужный опыт имеется, убедитесь, что помимо него у вас есть соответствующий инвентарь.
Конденсаторы на замену
Самый важный элемент. Эти компоненты отличаются между собой по двум ключевым параметрам: вольтажу и ёмкости. Вольтаж представляет собой рабочее напряжение элемента, ёмкость — количество заряда, которое может содержать конденсатор. Поэтому, выбирая новые компоненты, убедитесь, что их вольтаж равен или чуть больше старых (но ни в коем случае не меньше!), а ёмкость точно соответствует вышедшим из строя.
Паяльник
Данная процедура требует наличия паяльника мощностью до 40 Вт с тонким жалом. Можно использовать паяльную станцию с возможностью регулировки мощности. Кроме того, обязательно приобретите подходящий паяльнику флюс.
Стальная игла или кусок проволоки
Швейная игла или кусок тонкой стальной проволоки понадобится для зачистки и расширения отверстия в плате под ножки конденсаторов. Использовать тонкие предметы из других металлов нежелательно, поскольку они могут схватиться припоем, что создаст дополнительные трудности.
Убедившись, что инвентарь соответствует требованиям, можно переходить непосредственно к процедуре замены.
Замена неисправных конденсаторов
Предупреждение! Дальнейшие действия вы совершаете на свой страх и риск! Мы не несем никакой ответственности за возможные повреждения платы!
Данная процедура происходит в три этапа: выпаивание старых конденсаторов, подготовка места, установка новых элементов. Рассмотрим каждый по порядку.
Этап 1: Выпаивание
Во избежание сбоев перед началом манипуляций рекомендуется . Процедура происходит так.
Если конденсаторов несколько, повторите вышеописанную процедуру для каждого. Вытащив их, переходите к следующему этапу.
Этап 2: Подготовка посадочного места
Это — самая важная часть процедуры: от грамотных действий зависит, получится ли установить новый конденсатор, поэтому будьте предельно внимательны. В большинстве случаев при вынимании элементов припой попадает в отверстие для ножки и забивает его. Чтобы прочистить место, используйте иглу или кусочек проволоки следующим образом.
Убедившись, что плата подготовлена, можно переходить к последней стадии.
Этап 3: Установка новых конденсаторов
Как показывает практика, большинство ошибок совершается именно на этом шаге. Поэтому, если предыдущие этапы вас утомили, рекомендуем сделать паузу, и только потом приступать к завершающей части процедуры.
После окончания процедуры дайте припою остыть и проверяйте результаты своей работы. Если вы в точности следовали вышеописанной инструкции, никаких проблем быть не должно.
Альтернативный вариант замены
В некоторых случаях во избежание лишнего нагрева платы можно обойтись без выпаивания неисправного конденсатора. Этот метод более грубый, зато подойдет для пользователей, которые не уверены в своих силах.
На этом все. Напоследок еще раз хотим напомнить вам — если вы считаете, что не справитесь с процедурой, лучше доверьте её мастеру!
Статьи мы с вами начали знакомиться с искусством врачевания компьютерных блоков питания. Продолжим же это увлекательно дело и посмотрим внимательно на высоковольтную их часть.
Проверка высоковольтной части блока питания
После осмотра платы и восстановления паек следует проверить мультиметром (в режиме измерения сопротивления) предохранитель.
Надеюсь, вы хорошо уяснили и запомнили правила техники безопасности , изложенные ранее!
Если он перегорел, то это свидетельствует, как правило, о неисправностях в высоковольтной части.
Чаще всего неисправность предохранителя видна (если стеклянный) визуально: он внутри «грязный» («грязь» — это испарившаяся свинцовая нить).
Иногда стеклянная трубка разлетается на куски.
В этом случае надо проверить (тем же тестером) исправность высоковольтных диодов, силовых ключевых транзисторов и силового транзистора источника дежурного напряжения. Силовые транзисторы высоковольтной части находятся, как правило, на общем радиаторе.
При сгоревшем предохранителе нередко выводы коллектор-эмиттер «звонятся» накоротко, и удостовериться в этом можно и не выпаивая транзистор. С полевыми же транзисторами дело обстоит несколько сложнее.
Как проверять полевые и биполярные транзисторы, можно почитать и .
Высоковольтная часть находится в той части платы, где расположены высоковольтные конденсаторы (они больше по объему, чем низковольтные). На этих конденсаторах указывается их емкость (330 – 820 мкФ) и рабочее напряжение (200 – 400 В).
Пусть вас не удивляет, что рабочее напряжение может быть равным 200 В. В большинстве схем эти конденсаторы включены последовательно, так что их общее рабочее напряжение будет равным 400 В. Но существуют и схемы с одним конденсатором на рабочее напряжение 400 В (или даже больше).
Нередко бывает, что вместе с силовыми элементами выходят из строя электролитические конденсаторы – как низковольтные, так и высоковольтные (высоковольтные – реже).
В большинстве случаев это видно явно – конденсаторы вздуваются, верхняя крышка их лопается.
В наиболее тяжелых случаях из них вытекает электролит. Лопается она не просто так, а по местам, где ее толщина меньше.
Это сделано специально, чтобы обойтись «малой кровью». Раньше так не делали, и конденсатор при взрыве разбрасывал свои внутренности далеко вокруг. А монолитной алюминиевой оболочкой можно было и сильно в лоб получить.
Все такие конденсаторы надо заменить аналогичными. Следы электролита на плате следует тщательно удалить.
Электролитические конденсаторы блока питания и ESR
Напоминаем, что в блоках питания используются специальные низковольтные конденсаторы с низким ESR (эквивалентным последовательным сопротивлением, ЭПС).
Подобные устанавливают и на материнских платах компьютеров.
Узнать их можно по маркировке.
Например, конденсатор с низким ESR фирмы «СapXon» имеет маркировку «LZ». У «обычного» конденсатора букв LZ нет. Каждой фирмой выпускается большое количество различных типов конденсаторов. Точное значение ESR конкретного типа конденсатора можно узнать на сайте фирмы-производителя.
Производители блоков питания часто экономят на конденсаторах, ставя обычные, у которых ЭПС выше (и стоят они дешевле). Иногда даже пишут на корпусах конденсаторов «Low ESR» (низкое ЭПС).
Это обман, и такие лучше конденсаторы лучше сразу заменить
.
В наиболее тяжелом режиме работают конденсаторы фильтра по шинам +3,3 В, +5 В, +12 В, так как по ним циркулируют большие токи.
Встречаются еще «подлые» случаи, когда со временем подсыхает конденсаторы небольшой емкости в источнике дежурного напряжения. При этом их емкость падает, а ESR растет.
Или емкость падает незначительно, а ESR растет сильно. При этом никаких внешних изменений формы может и не быть, так как их габариты и емкость невелики.
Это может привести к тому, что изменится величина напряжения дежурного источника. Если оно будет меньше нормы, основной инвертор блока питания вообще не включится.
Если оно будет больше, компьютер будет сбоить и «подвисать», так как часть компонентов материнской платы находится под именно этим напряжением.
Емкость можно измерить .
Впрочем, большинство тестеров может измерять емкости только до 20 мкФ, чего явно недостаточно .
Отметим, что ESR измерить штатным тестером невозможно.
Нужен специальный измеритель ESR!
У конденсаторов большой емкости ESR может иметь величину десятых и сотых долей Ома, у конденсаторов малой емкости – десятых долей или единиц Ом.
Если оно больше – такой конденсатор необходимо заменить.
Если такого измерителя нет, «подозрительный» конденсатор необходимо заменить новым (или заведомо исправным).
Отсюда мораль – не оставлять включенным источник дежурного напряжения в блоке питания. Чем меньшее время он будет работать, тем дольше будут подсыхать конденсаторы в нем.
Необходимо после окончания работы либо снимать напряжение выключателем фильтра, либо вынимать вилку кабеля питания из сетевой розетки.
В заключение скажем еще несколько слов
Об элементах высоковольтной части блока питания
В недорогих небольшой мощности (до 400 Вт) в качестве ключевых часто применяют силовые биполярные транзисторы 13007 или 13009 с токами коллектора соответственно 8 и 12 А и напряжением между эмиттером и коллектором 400 В.
В источнике дежурного напряжения может быть использован силовой полевой транзистор 2N60 с током стока 2А и напряжением сток-исток 600 В.
Впрочем, в качестве ключевых могут быть использованы полевые транзисторы, а в источнике дежурного режима – биполярный.
При отсутствии необходимых транзисторов их можно заменить аналогами.
Аналоги биполярных транзисторов должны иметь рабочее напряжение между эмиттером и коллектором и ток коллектора не ниже, чем у заменяемых.
Аналоги полевых транзисторов должны иметь рабочее напряжение сток-исток и ток стока не ниже, чем у заменяемого, а сопротивление открытого канала «сток-исток» не выше
, чем у заменяемого.
Внимательный читатель может спросить: «А почему это сопротивление канала должно быть не выше? Ведь чем больше значения параметров, тем, как бы, лучше?»
Отвечаю – при одном и том же рабочем токе на канале с бОльшим сопротивлением будет, в соответствии с законом Джоуля-Ленца, рассеиваться бОльшая мощность. И, значит, он (т.е. и весь транзистор) будет сильнее греться.
Лишний нагрев нам ни к чему!
У нас блок питания, а не отопительный радиатор!
На этом, друзья, мы сегодня закончим. Нам осталось еще ознакомиться с лечением низковольтной части, чем мы займемся в следующей статье.
До встречи на блоге!
Электролитические конденсаторы - разновидность конденсаторов , в которых диэлектриком между обкладками является пленка оксида металла на границе металла и электролита. Этот окисел получают методом электрохимического анодирования, что обеспечивает высокую равномерность изолирующего слоя.
Со временем электролит высыхает и конденсатор теряет свою емкость, в большинстве случаев выход конденсатора из строя можно оценить по внешнему виду. Конденсатор вздувается вверху, где у него имеется специальная выштамповка.
Также может надуться и нижняя часть, где выходят ножки. А может вытечь и содержимое конденсатора.
Характерными признаками проблемных конденсаторов могут быть самопроизвольные выключения компьютера, монитора, телевизора и другой техники. Вначале это может проявляться только под нагрузкой, например при запуске требовательной к ресурсам компьютера игры.
Для самостоятельно замены конденсаторов в импульсном блоке питания не потребуется особых навыков и инструментов. Кроме паяльника, отвертки и кусачек, в принципе, больше ничего не понадобится.
Покажем замену конденсаторов на примере ремонта импульсного блока питания PC-ATX:
Откручиваем 4-ре винта и снимаем крышку БП:
Смотрим на вздутые конденсаторы и записываем их емкость и напряжение — это основные параметры для покупки новых кондеров:
К примеру, у нас под замену пошли конденсаторы 1000мкФ на 10В и на 16В. Заменить конденсатор с напряжением 10В на 16В можно, наоборот нельзя, т.е. напряжение может быть только выше. Однако на сегодня можно купить любой конденсатор, это до 2000-го года приходилось использовать то, что есть.
Выпаиваем конденсаторы:
Скорее всего, при покупке новых конденсаторов, особенно при замене их в материнской плате, Вам зададут вопрос: — «А Вам простой или для материнских плат?»
Чем же отличаются компьютерные конденсаторы от обычных?
До последнего времени четкое определение конденсатора с низким ESR отсутствовало.
Такие стандарты, как JIS5141 и EIA395, касаются только процедур испытаний конденсаторов.
Отсутствие стандартов заставило отдельных производителей самостоятельно определять, что же значит конденсатор с низким ESR.
В итоге большинство поставщиков установили согласованный критерий, определяющий такие конденсаторы как элементы, у которых:
- срок службы больше, чем у стандартных конденсаторов;
- максимальный импеданс задается на частоте 100 кГц и остается неизменным в диапазоне температур +20…-10°С;
- пульсирующий ток определяется на частоте 100 кГц;
- повышенная температурная стабильность (температурный коэффициент импеданса) .
Стоимость таких конденсаторов порядка 4-6 грн., т.е цена ремонта будет копеечной.
Впаиваем новые конденсаторы соблюдая полярность:
Включаем и проверяем блок питания, все работает.
