Импульсные блоки питания. Устройство и ремонт. Импульсные блоки питания пользуются довольно большим спросом. На сегодня доля их применения в различных электронных устройствах составляет порядка 90%

Схема импульсного блока питания

Импульсные блоки питания пользуются довольно большим спросом. На сегодня доля их применения в различных электронных устройствах составляет порядка 90%. Однако, для ремонта импульсных блоков питания необходимо понимать главные принципы схемотехники. Схему рядового импульсного блока питания выглядит следующим образом:

Работа импульсного блока питания

Первичная цепь импульсного блока питания

Первичная цепь схемы блока питания расположена до импульсного ферритового трансформатора.

На входе блока расположен предохранитель, после которого расположен фильтр CLC. Катушка, применяется, в том числе, и для подавления синфазных помех. После фильтра расположен выпрямитель на основе диодного моста и электролитического конденсатора. За предохранителем, параллельно входному конденсатору, расположен варистор, который используется для защиты от коротких высоковольтных импульсов. Сопротивление варистора резко падает при повышенном напряжении, поэтому весь избыточный ток идет через него в предохранитель, который сгорает, выключая входную цепь.

Защитный диод D0 необходим для защиты схемы блока питания, на случай поломки диодного моста. Диод не позволит пройти отрицательному напряжению в основную схему. Потому, что откроется и сгорит предохранитель.

За диодом стоит варистор на 4-5 ом для сглаживания резких скачков потребления тока в момент включения. А также для первоначальной зарядки конденсатора C1.

Используются следующие активные элементы первичной цепи: коммутационный транзистор Q1 и с ШИМ (широтно-импульсный модулятор) контроллер. Преобразование постоянного выпрямленного напряжения 310В в переменное происходит в транзисторе. Оно преобразуется трансформатором Т1 на вторичной обмотке в пониженное выходное.

Для питания ШИМ-регулятора применяется выпрямленное напряжение, снятое с дополнительной обмотки трансформатора.

Работа вторичной цепи импульсного блока питания

После трансформатора во выходной цепи расположен либо диодный мост, либо 1 диод и CLC фильтр, который состоит из электролитических конденсаторов и дросселя.

Для стабилизации выходного напряжения используется оптическая обратная связь, которая позволяет развязать выходное и входное напряжение гальванически. В качестве исполнительных элементов обратной связи используется оптопара OC1 и интегральный стабилизатор TL431. Если выходное напряжение после выпрямления превышает напряжение стабилизатора TL431 включается фотодиод. Он включает фототранзистор, управляющий драйвером ШИМ. Регулятор TL431 снижает скважность импульсов или вообще останавливается. Пока напряжение не снизится до порогового.

Ремонт импульсных блоков питания

Неисправности импульсных блоков питания, ремонт

Возможные неисправности схемы импульсного блока:

1. Если сгорел варистор и предохранитель на входе или VCR1, то ищем дальше. Потому, что они так просто не горят.
2. Сгорел диодный мост. Обычно это микросхема. Если есть защитный диод, то и он обычно горит. Нужна их замена.
3. Испорчен конденсатор C1 на 400В. Редко, но бывает. Часто его неисправность можно выявить по внешнему виду. Но не всегда. Иногда внешне исправный конденсатор оказывается плохим. Например, по внутреннему сопротивлению.
4. Если сгорел переключающий транзистор, то выпаиваем и проверяем его. При неисправности требуется замена.
5. Если не работает ШИМ регулятор, то меняем его.
6. Замыкание, а также обрыв обмоток трансформатора. Шансы на починку минимальны.
7. Исключительным случаем может быть неисправность оптопары.
8. Неисправность стабилизатора TL431. Для диагностики замеряем сопротивление.
9. Если КЗ в конденсаторах на выходе блока питания, то выпаиваем и диагностируем тестером.

Примеры ремонта импульсных блоков питания

Для примера можно рассмотреть ремонт импульсного блока питания на несколько напряжений.

Неисправность заключается в отсутствии блока выходных напряжений на выходе.

Например, в одном блоке питания оказались неисправны два конденсатора 1 и 2 в первичной цепи. Но они не были вздутыми.

На втором не работал ШИМ контроллер.

На вид все конденсаторы на снимке рабочие, но внутреннее сопротивление у них большое. Более того, внутреннее сопротивление ESR конденсатора 2 в кружке оказалось в несколько раз выше номинального. Этот конденсатор стоит в цепи обвязки ШИМ регулятора, поэтому регулятор не работал.  Работоспособность блока питания восстановилась только после замены этого конденсатора. Потому что ШИМ заработал.

Ремонт компьютерных блоков питания

Пример ремонта блока питания компьютера. В ремонт поступил дорогой блок питания на 800 Вт. При его включении выбивало защитный автомат.

Выяснилось, что короткое замыкание вызывал сгоревший транзистор в первичной цепи питания. Цена ремонта составила порядка 3000 руб.

Можно сделать соответствующий вывод, что имеет смысл чинить только качественные дорогие компьютерные блоки питания, так как ремонт БП может оказаться дороже нового.