Ремонт системного блока

Персональный компьютер, стоящий на обслуживании у грамотного специалиста-мастера, практически никогда не выходит из строя. Это объясняется тем, что мастер знает, как обращаться с сложной компьютерной техникой, и не допускает ситуаций, в которых могут появиться дефекты. В идеале так должен обращаться с техникой каждый, но на практике существует множество причин, из-за которых очень часто нарушают нормальное функционирование техники.

Пользователь принес на ремонт системный блок персонального компьютера (ПК). По его словам, после включения питания, на экране монитора ничего нет. Такая информация о проявлении неисправности практически ничего не дает, поэтому пришлось начать диагностику с исследования конструкции системной платы и ее внешнего осмотра. Открыв боковую крышку, осмотрели внешнее состояние устройств блока на наличие пыли: на вентиляторах процессора и блока питания пыли очень мало, незначительное количество пыли было на поверхности плат, установленных в разъемы PCI и AGP и на нижней части корпуса. При внешнем осмотре не было замечено каких-либо явных повреждений, дефектов и загрязнения (рис. 1). Но при более внимательном осмотре области крепления радиатора процессора было обнаружено сломанное ушко у пластиковой панельки. Пружина крепления не прижимала плотно радиатор к корпусу процессора (см. рис. 2).

системный блок со снятой боковой крышкой

Рис. 1. Вид на системный блок со снятой боковой крышкой

Так как пользователь включал системный блок питания на длительное время и это не приводило к его неисправности, то решили сразу провести диагностику с использованием диагностической платы PC-POST PCI. Подсоединили к системному блоку питания кабель питания и установили в свободный разъем шины PCI диагностическую плату PC-POST PCI. Нажатием кнопки включения питания на передней панели системного блока включили вторичное питание, что подтвердилось (см. рис. 3- 4) свечением светодиодов показывающих наличие соответствующих выходных напряжений блока питания (+5V, +3,3V,-12V.+12V). Вентиляторы процессора и блока питания запустились, что было и видно и слышно.

Вид на сломанное ушко крепления радиатора процессорРис. 2. Вид на сломанное ушко крепления радиатора процессор

 

Светодиод RST тоже светится (см. рис. 3-4) и определяет действующий активный уровень сигнала RESET, который и блокирует работу всех устройств.
Светодиод PCI CLK слишком ярко светит, что говорит об отсутствии синхроимпульсов. Напряжение на светодиоде PCI CLK постоянно (см. рис. 3).
Теперь надо выяснить причину активного уровня сигнала RESET (теперь разъем АТХ на системной плате – объект для диагностики), для этого выключили напряжение 220 вольт (переключателем на блоке питания) и отсоединили жгут блока питания от разъема АТХ системной платы (см. рис.5). В данном блоке питания сигнал POWER GOOD (PWRGD_PS – см. рис. 5-а) передается по зеленому проводу (8 контакт).

PC-POST PCIРис. 3. Вид на диагностическую плату PC-POST PCI

Искусственно подали на системный блок сигнал разрешения выдачи вторичного питания, для чего соединили гнездо 14 контакта (серый провод) с гнездом 15 контакта (черный провод) перемычкой (из канцелярской скрепки] и включили переключателем напряжение 220 В.
Затем произвели замер напряжения на 8 контакте разъема вольтметром. Напряжение на данном контакте было равно 0,4 В, что означает отсутствие активного сигнала POWER GOOD с блока питания, и это несмотря на то, что с блока питания стандартные напряжения были в пределах допуска. Стало ясно, что отсутствие сигнала POWER GOOD на системной плате и было причиной активного уровня сигнала RESET на шине PCI.

Чтобы убедиться в исправности устройств, установленных на системной плате, произвели замер нагрузочных сопротивлений по контактам разъемов и устройств и записали результаты измерений в табл. 1.
О возможном замыкании или наличии повышенной нагрузки в цепи питания для устройств, размещенных на данной плате можно судить, используя информацию, полученную измерением сопротивления нагрузок (в прямом и обратном включении омметра) с разъема АТХ. Данные замеров позволили говорить об отсутствии короткого замыкания и повышенных нагрузок по линиям питания.
По полученным данным видно, что короткого замыкания ни по одному из вторичных напряжений нет (т.е. виноват системный блок питания). Чтобы убедиться в этом, поставили другой системный блок питания и произвели соответствующие соединения к системному блоку. Включили питание. На семисегментных индикаторах диагностической платы PC-POST PCI появились коды программ BIOS и операционная система загрузилась успешно.

Таблица 1

Номинал вторичного питания, логический сигнал PS ON# и POWER GOOD Сопротивление нагрузки на разъеме ATX, АТ-12, CPU, RAM, AGP, USB, Ом
прямое обратное
3,3 в 176 179
-12 В 619 >2 кОм
PS ON# 1395 731
5 В 631 380
12 В 645 562
5stb М 672 342
POWFR GOOD >2 кОм >2 кОм
12 В на AT-12 >2 кОм 496
VCC на CPU 24 29
2 5В на RAM 28 28
1,5 В на AGP 177 153
5 В на USB 632 379

Перешли к диагностике блока питания SM-300W(pиc. 6). Отвинтив винты открыли крышку у блока питания. Внутри пыли оказалось немного. При внешнем осмотре радиоэлементов блока питания было замечено вздутие электролитического конденсатора 220 микро-Фарад на 250 вольт. Произвели замер емкости, не выпаивая ее, с помощью измерительного прибора “ESR- micro v.4“. Прибор показал, что емкость равна нулю. Сопротивление ESR прибором не было определено (ESR – это аббревиатура от английских слов Equivalent Serial Resistance, в переводе означает “эквивалентное последовательное сопротивление”). Электролитический (оксидный) конденсатор это две алюминиевые ленточные обкладки, которые разделены между собой материалом, пропитанным электролитом. В таких конденсаторах диэлектриком служит тонкая оксидная пленка, которая образуется на поверхности алюминиевой обкладки при воздействии на нее напряжением определенной полярности Проволочные выводы присоединяются к ленточным обкладкам, которые сворачиваются в рулон и помещаются в герметический корпус.

принципиальная схема разъема питания Рис. 5. Принципиальная схема разъема питания

 

SM-300WРис. 6. Вид на блок питания системного блока

При малых размерах они имеют большую мощность, за счет большой площади обкладки и маленькой толщины диэлектрика. Электрохимические процессы, протекающие во время работы конденсатора, разрушают место соединения выводов с обкладками. Вследствие чего нарушается контакт, это приводит к появлению переходного сопротивления, которое может достигать десятки Ом и более, что по сути эквивалентно подключению резистора последовательно конденсатору, причем в этом случае резистор находится внутри конденсатора. Зарядные и разрядные токи приводят к нагреву этого “резистора“, что дает еще больший разрушительный процесс. Другая причина выхода из строя конденсаторов – это известное всем “высыхание”, когда происходит испарение электролита вследствие плохой герметизации. Как следствие возрастает реактивная емкость (Хс) сопротивления конденсатора, так как емкость последнего уменьшается. Наличие последовательного сопротивления плохо влияет на работу устройства, нарушая работы конденсатора в схеме.

Рис. 7. Вид но электролитический конденсатор емкостью 220 мкФ на напряжение 250 В

Если включить, например, последовательно с конденсатором фильтра выпрямителя резистор сопротивлением 10…20 Ом, на выходе последнего резко возрастут пульсации выпрямленного напряжения. Очень сильно влияет: повышение значения ESR конденсаторов (причем всего до 3…5 Ом) на работу импульсных блоков питания, приводя в негодность более дорогие транзисторы или микросхемы. Принцип работы измерителя ESR основан на измерении емкостного сопротивления конденсатора. По сути это омметр, работающий на переменном токе. Из курса радиотехники известно, что Xc=l/2fC, (1) где Хс – емкостное сопротивление, Ом; f – частота, Гц; С – емкость. Например, конденсатор емкостью 10 мкФ на частоте в 100 кГц будет иметь сопротивление 0,16 Ом. 100 мкФ – 0,016 Ом и т.д. В реальном конденсаторе это значение будет несколько выше. Измерение на частоте в 100 кГц исходит из того, что большинство фирм производителей конденсаторов, изготавливают их с низким ESR. Максимальный импеданс конденсатора (т.е. ESR) задают именно на этой частоте.

ESR-micro v. 4Рис. 8. Прибор ESR-micro v. 4

Основные технические характеристики прибора ESR-micro v. 4:
- диапазон измеряемых значений емкостей 0,2…60000 мкФ,
- диапазон измеряемых значений ESR0…100 Ом,
- потребляемый ток 3,5 мА,
- напряжение питания 4-6 В,
- габариты 120x70x20 мм.
- индикация ЖКИ с увеличенным углом обзора и возможностью работы при низких температурах.

ESR-micro Рис.9. Сообщения программ, появившиеся на экране монитора через несколько секунд после нажатия кнопки на передней панели системного блока

Таким образом, неисправный конденсатор был найден, выпаян из схемы и на его место установили новый, купленный в магазине радиотоваров. После установки конденсатора блок питания был собран и проверен на наличие логического сигнала POWER GOOD способом описанным выше. Напряжение замеренное на данном контакте было равно 5 вольт, что соответствует активному уровню напряжения логического сигнала POWER GOOD.
Перед установкой блока питания поменяли и пластиковую панельку со сломанным ушком (см. рис. 2) на хорошую. Для этого (выключив питание) сняли из разъемов системной платы все ее компоненты, сняли радиатор процессора, отвинтили винты крепящие системную плату к системному блоку. Вынули системную плату. Осторожно заменили панельку для крепления радиатора со сломанным ушком на хорошую, снятую с платы “донора”.
Провели обратную установку и крепление системной платы. Установили в разъемы снятые контроллеры и закрепили их винтами. Установили в системный блок источник питания, произвели его подключение к разъему системного блока. Подключили к системному блоку монитор, клавиатуру и мышь. Включили питание, нажав кнопку на передней панели системного блока. Через несколько секунд на экране монитора появились программные сообщения (см. рис. 9).
В верхней части экрана монитора отображалась информация о версии BIOS, записанной в ПЗУ системной платы. В нижней части экрана отображалась информация мониторинга температуры процессора и системного блока, скорости вращения вентилятора процессора, напряжений ядра процессора, батарейки и блока питания. А также способы использования и назначения клавиш управления ходом выполнения следующих программ. Подождав несколько секунд на экране появились сообщения для выбора варианта загрузки операционной системы (см. рис. 10).

Рис. 10. Сообщения программ для выбора запуска операционной системы

Выбранная операционная система успешно автоматически загрузилась через 23 секунды. Проведенная последовательная диагностика и аккуратно выполненный восстановительный ремонт привели к успешному восстановлению работоспособности системного блока.