Александр Куличков - Импульсные блоки питания для IBM PC

2.5.2. Безопасная проверка функционирования силового каскада

Базовая конфигурация подключения оборудования для электропитания узлов импульсного преобразователя при проверке работоспособности его силового каскада аналогична конфигурации, представленной на рис. 2.22. Для подачи напряжения на силовой каскад следует соединить положительный полюс конденсатора C5 с выводом «+» внешнего источника 1, а отрицательный полюс необходимо подключить к общему проводу вторичной цепи. Силовой каскад и ШИМ преобразователь будут запитаны от одного источника.

Напряжения питания на схему подаются от обоих внешних источников. При правильной работе транзисторов Q9 и Q10 в точке соединения конденсаторов C5 и C 6 напряжение устанавливается на уровне половины напряжения источника 1. Размах переменного импульсного сигнала на коллекторе Q10 будет равен значению полного напряжения питания, поданного на силовой каскад. Сигналы в базовых цепях силовых транзисторов будут иметь реальные значения рабочих уровней и длительности импульсов.

Наблюдение сигналов в базовой цепи транзистора Q10 производится относительно общего провода схемы. Для оценки уровня импульсного сигнала в базовой цепи Q9 следует отключить осциллограф от заземления. Тогда с его помощью можно наблюдать сигналы в базовой цепи транзистора Q9 и провести измерения относительно его эмиттера.

2.5.3. Заключительная проверка блока питания

Если в ходе предварительных проверок каскадов импульсного блока питания от источников постоянного напряжения не было выявлено неисправных элементов, следует отключить от проверяемого источника питания оба стабилизированных источника и восстановить временно отключенные электрические цепи. Проверка функционирования всех основных каскадов производится после подключения к тестируемому изделию развязывающего трансформатора (рис. 2.21). В таком варианте подключения преобразователя к питающей сети допускается использование заземленных измерительных приборов. Измерения можно проводить в любой цепи схемы относительно произвольной точки. Включение по схеме, приведенной на рис. 2.21, позволяет проверять цепи постоянного и переменного токов. Нагрузочная способность блока питания ограничена только мощностью используемого трансформатора сетевой развязки. Запуск ШИМ преобразователя происходит при замыкании перемычкой входа PS-ON на общий провод вторичной цепи. Эта перемычка – единственный элемент, который сохраняется на всех этапах проверки до установки источника питания в реальную систему.

Будьте осторожны и внимательны при проведении работ с подключенным трансформатором сетевой развязки. Если напряжение его вторичной обмотки близко к 220 В, все режимы элементов схемы соответствуют номинальным рабочим. На силовых элементах разность потенциалов превосходит 300 В, а в автогенераторном каскаде амплитудные значения импульсных колебаний достигают 700 В. Конденсаторы сетевого выпрямителя сохраняют заряды в течение некоторого времени после отключения блока питания от сети. Перед прикосновением к элементам обязательно проверьте отсутствие на них напряжения с помощью измерительных приборов. При включенном электропитании не проверяйте на ощупь степень разогрева силовых элементов.

В этом разделе читателю предлагается анализ возможных неисправностей импульсных источников питания ATX конструктива на примере схемы, приведенной на рис. 2.2. Источник питания является преобразователем сетевого первичного напряжения, поэтому работа с ним требует особой подготовки и аккуратности. Перед проведением самостоятельных работ с прибором подобного типа следует ознакомиться с содержанием предыдущего раздела «Проведение работ с блоками питания конструктива ATX». Это позволит подготовить рабочее место для проведения ремонта, избежать ошибок и предотвратить возможную порчу измерительных приборов.

Если произошел отказ источника питания, прежде всего неисправный прибор следует подвергнуть тщательному визуальному осмотру. На этом этапе можно выявить наличие поврежденных элементов и предварительно локализовать место неисправности. Замену элементов, особенно в силовых цепях, следует производить на оригинальные, используемые в данном приборе. Если такой возможности нет, и требуется отыскать аналог, то подбирать его следует очень внимательно с учетом требований конструкции, надежности и безопасности.

Описание поиска возможных неисправностей составлено в предположении, что внешне элементы тестируемого источника питания выглядят нормально, без очевидных дефектов и повреждений. Печатный монтаж не поврежден или предварительные работы по его восстановлению уже проведены. Проверка источника проводится без нагрузки вторичных цепей, если иное не указано, на отдельном стенде. Перечень необходимого оборудования приведен в разделе 2.5. Вход сигнала PS-ON должен быть замкнут перемычкой на общий провод вторичной цепи. Все операции по монтажу и демонтажу, а также установке и удалению временных соединений производятся только на полностью обесточенном приборе.

После включения блока питания выходные вторичные напряжения отсутствуют. Сгорел предохранитель.

Возможная причина: во время эксплуатации было произведено ощибочное подключение блока питания к сети с напряжением 220 В, в то время как переключатель выбора напряжения был установлен в положение 115 В.

Алгоритм поиска неисправности:

1. Последовательно проверить целостность индуктивных элементов сетевого фильтра, выпрямительные диоды D11 – D14, конденсаторы C5 и C6, силовые транзисторы Q9 и Q10, диоды рекуперации D23 и D24.

2. Провести проверку активных компонентов узла автогенератора на транзисторе Q3.

3. Оценку работоспособности элементов произвести только после их демонтажа из печатной платы блока питания. Наиболее вероятен выход из строя активных силовых элементов схемы и конденсаторов C5 и C6.

4. После замены неисправных элементов проверку работоспособности каскадов проведите последовательно по методике, приведенной в разделе 2.5. Сначала выполните проверку функционирования ШИМ преобразователя и силового каскада на Q9 и Q10, согласно положениям подраздела 2.5.2. Затем к тестируемому блоку питания подключите трансформатор сетевой развязки согласно рис. 2.21. Убедитесь в работоспособности узла на Q3, сравнивая данные результатов своих измерений с осциллограммами, приведенными на рис. 2.4.