Серверный блок питания: проверка, ремонт, переделка
Серверный блок питания — это часть аппаратного обеспечения, которое используется для преобразования мощности, подаваемой от розетки, в полезную мощность для многих частей внутри корпуса компьютера. Преобразует переменный ток (AC) в непрерывный вид мощности, необходимый компьютерным компонентам для нормальной работы, называемый постоянным током (DC). Регулирует перегрев путем управления напряжением, которое может изменяться автоматически или вручную в зависимости от источника электроэнергии.
Серверный блок питания также известен как силовой преобразователь. Современные ПК универсально используют источники питания с переключаемым режимом. Некоторые устройства имеют ручной переключатель для выбора входного напряжения, в то время как другие автоматически адаптируются к сетевому напряжению. CoolMax и Ultra являются самыми популярными производителями блоков питания.
Функции
В отличие от некоторых необязательных аппаратных компонентов, используемых с компьютером (принтер, например), источник питания является решающим элементом, поскольку без него остальная часть внутреннего оборудования не сможет функционировать.
Материнские платы, корпуса и блоки питания имеют разные размеры, называемые форм-факторами. Все три компонента должны быть совместимы для работы.
Электропитание настольного компьютера изменяет переменный ток от настенной розетки до постоянного тока низкого напряжения для работы процессора и периферийных устройств. Требуется несколько видов напряжений постоянного тока, их необходимо регулировать, чтобы обеспечить стабильную работу ПК.
У компьютерных аккумуляторов есть защита от короткого замыкания, высокого и пониженного напряжения, защита от перегрузки по току и от перегрева.
У современных источников питания имеется резервное напряжение, позволяющее отключить большую часть компьютерной системы. Когда компьютер выключен, но аккумулятор по-прежнему включен, его можно запускать удаленно через Wake-on-LAN и Wake-on-ring или локально через Keyboard Power ON (KBPO), если материнская плата поддерживает его. Это резервное напряжение генерируется меньшим источником питания внутри устройства.
Приборы, предназначенные для использования во всем мире, были оснащены переключателем входного напряжения, который позволял пользователю настраивать устройство для использования на локальной электрической сети.
Рейтинг мощности
Общий расход мощности на блок питания ограничен тем, что все направляющие проходят через один трансформатор и любую из его схем первичной стороны, например, коммутационные компоненты. Общие требования к питанию для персонального компьютера могут варьироваться от 250 до 1000 Вт для высокопроизводительного ПК с несколькими видеокартами. Для персональных компьютеров обычно требуется от 300 до 500 Вт. Источники питания рассчитаны на 40 % больше, чем расчетная потребляемая мощность системы. Это защищает от ухудшения производительности и перегрузки электропитания. Аккумуляторы обозначают их общую выходную мощность и то, как это определяется предельными значениями тока для каждого из подаваемых напряжений. Некоторые источники питания не имеют защиты от перегрузки — это важно учитывать перед тем, как запустить серверный блок питания.
Энергоэффективность
Потребляемая мощность системы представляет собой сумму номинальных мощностей для всех компонентов, которые потребляют питание. Для некоторых видеокарт значение 12 В для PSU имеет решающее значение. Если общий номинальный ток 12 В на аккумуляторе выше рекомендуемого рейтинга карты, тогда этот источник питания может полностью обслуживать карту, если будут приняты во внимание любые другие компоненты системы 12 В. Производители этих компонентов компьютерной системы, особенно графические карты, имеют тенденцию к чрезмерному превышению своих требований к мощности, чтобы минимизировать проблемы поддержки из-за слишком низкого энергоснабжения.
Хотя блок питания с большей мощностью будет иметь дополнительный запас прочности от перегрузки, такой блок часто менее эффективен и потребляет больше электроэнергии при низких нагрузках. Например, 900-ваттный прибор с рейтингом эффективности 80 Plus Silver (это означает, что такое устройство рассчитано на эффективность не менее 85 % при нагрузках выше 180 Вт) может быть только на 73 % оптимальнее, если нагрузка ниже 100 Вт, что является типичной мощностью холостого хода для персонального компьютера. Таким образом, при нагрузке 100 Вт потери для этого источника будут составлять 37 Вт.
Если один и тот же прибор был поставлен под нагрузкой 450 Вт, для которого эффективность электроэнергии достигает 89 %, потери будут составлять всего 56 Вт, несмотря на то что в 4,5 раза больше полезной мощности. Для сравнения: 500-ваттный блок питания с номинальной эффективностью 80 Plus Bronze (это означает, что такой прибор рассчитан как минимум на 82 % для нагрузок выше 100 Вт) может обеспечить 84-процентную эффективность для 100 Вт нагрузки, тратя только 19 Вт.
Технические характеристики
Тест в 2005 году показал, что серверные блоки питания на 2000W обычно эффективны на 70-80%. Для 75 % эффективного аккумулятора для производства 75 Вт постоянного тока потребуется 100 Вт переменного тока, оставшиеся 25 Вт уходят на рассеивание тепла. Более качественные элементы могут показывать эффективность выше 80 %. Энергоэффективные блоки питания выделяют меньше тепла и требуют меньше воздуха для охлаждения, что приводит к бесшумной работе.
Рабочие показатели
По состоянию на 2012 год некоторые высокопроизводительные потребительские блоки питания могут превышать 90 % эффективности при оптимальных уровнях нагрузки, хотя и будут снижаться до 87-89 % при тяжелых или пониженных нагрузках. Серверные источники питания Google более чем на 90 % эффективны. Компания Hewlett-Packard достигла 94 % эффективности. Стандартные аккумуляторы, продаваемые для серверных рабочих станций, имеют эффективность на 90 % по сравнению с 2010 годом.
Энергоэффективность значительно снижается при низких нагрузках. Поэтому важно проверить серверный блок питания и согласовать мощность источника с потребностями компьютера. Эффективность обычно достигает пика при нагрузке около 50-75 %.
Меры предосторожности
Серверный блок питания обычно не обслуживается пользователем. Никогда не открывайте корпус данного устройства. Он содержит конденсаторы, способные удерживать сильный электрический заряд, даже если компьютер выключен и отключен от сети в течение недели. Это особенно важно при распиновке серверного блока питания. Вы можете защитить свое оборудование от перепадов напряжения, используя сетевые фильтры и источники бесперебойного электроснабжения.
Ремонт серверных блоков питания и переделка
Блок питания установлен внутри задней стенки корпуса, где также имеется охлаждающий вентилятор. Сторона блока, расположенная снаружи корпуса, имеет разъем с тремя гнездами, к которым подключается силовой кабель. Также в схему интегрирован выключатель питания и переключатель напряжения.
Пучки цветных проводов пролегают от противоположной стороны аккумулятора к компьютеру. Коннекторы на противоположных концах проводов соединяются с различными компонентами внутри компьютера, чтобы обеспечить их питание. Некоторые из них специально разработаны для подключения к материнской плате, в то время как другие имеют разъемы, которые встраиваются в вентиляторы, флоппи-дисководы, жесткие диски, оптические приводы и даже некоторые высокомощные видеокарты, что следует учитывать при переделке серверного блока питания.
Внешнее оборудование
Блоки питания оцениваются по мощности и демонстрируют, сколько энергии они могут предоставить компьютеру. Поскольку каждая компьютерная часть требует определенных условий для правильной работы, важно иметь серверный блок питания, который может обеспечить нужные показатели. Существует удобный инструмент расчета снабжения кулера, который способен определить нужные параметры.
Также существуют внешние источники питания, которые подключаются отдельно при помощи силового кабеля и позволяют уменьшить внешний вид системы ПК.
Источник
Ремонт блоков питания
Что необходимо иметь для ремонта
1. Тестер (мультиметр) — любой, даже узкоглазый
2. Паяльник 25 — 40 Вт, отсос для припоя.
3. Лампочку 60 — 100 Вт х 220В
4. Спирт (не для приема вовнутрь), канифоль, припой, флюс (желательно канифольно — спиртовой)
Если чего-либо нет, не сильно страшно, я не буду углубляться в дебри, а поверхностно опишу методику нахождения неисправностей и ремонт. Более сложный ремонт лучше доверить специалистам СЦ, поверьте мне
ВНИМАНИЕ. В БЛОКЕ ПИТАНИЯ ПРИСУТСТВУЮТ ОПАСНЫЕ ДЛЯ ЖИЗНИ НАПРЯЖЕНИЯ — ПЕРЕМЕННОЕ 220 И ПОСТОЯННОЕ 300 ВОЛЬТ, ПРИМИТЕ МЕРЫ, ЧТОБЫ ИЗБЕЖАТЬ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ И БУДЬТЕ ПРЕДЕЛЬНО ВНИМАТЕЛЬНЫ. ПЕРЕД ТЕМ КАК ПРОИЗВОДИТЬ КАКИЕ-ЛИБО МАНИПУЛЯЦИИ С ПОДОПЫТНЫМ, ЕЩЕ РАЗ УБЕДИТЕСЬ, ЧТО ОН (БП) НЕ ВКЛЮЧЕН В РОЗЕТКУ.
ЕСЛИ ПЛАТА ВЫТАЩЕНА ИЗ БЛОКА И ЛЕЖИТ НА СТОЛЕ, ОБЯЗАТЕЛЬНО ПРОВЕРЬТЕ, НЕТ ЛИ ПОД НЕЙ
МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПРЕДМЕТОВ. НЕ ЛЕЗЬТЕ РУКАМИ В ПЛАТУ И НЕ ДОТРАГИВАЙТЕСЬ ДО РАДИАТОРА
ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ, НА РАДИАТОРЕ МОЖЕТ ПРИСУТСТВОВАТЬ ПОРЯДКА 300 ВОЛЬТ И ОН НЕ ВСЕГДА ИЗОЛИРОВАН ОТ СХЕМЫ. Я ВАС ПРЕДУПЕРДИЛ.
НЕ РАЗРЯЖАЙТЕ ВЫСОКОВОЛЬТНЫЕ КОНДЕНСАТОРЫ ОТВЕРТКОЙ, ОНИ ЭТОГО НЕ ЛЮБЯТ. Для разряда лучше всего использовать небольшую лампочку от холодильника с припаянными короткими жесткими проводками.
Принципы измерения напряжений внутри блока.
Обратите внимание, что на корпус БП земля с платы подаётся через проводники около отверстий для крепежных винтов. Для измерения напряжений в высоковольтной («горячей») части блока (на силовых транзисторах, в дежурке) требуется общий провод — это минус диодного моста и входных конденсаторов.
Относительно этого провода всё и измеряется только в горячей части, где максимальное напряжение — 300 вольт. Измерения желательно проводить одной рукой, минус к тестеру прицепить с помощью зажима «крокодил».
В низковольтной («холодной») части БП всё проще, максимальное напряжение не превышает 25 вольт.
Проверка резисторов.
Потемневшие звоним омметром, если сопротивление равно нулю или бесконечности, то меняем на такой же исправный. Если номинал (полосочки) разобрать невозможно, то или гуглим принципиальную схему блока (если повезет) или изучаем типовую схему, она практически одинакова для всех желтых питателей.
Проверка диодов.
Ставим мультиметр на звуковую прозвонку (она же для проверки диодов, в наблюдометрах с отсутствием звуковой прозвонки все равно есть специальный предел, на нем нарисован диод) и прозваниваем диоды, если падение напряжения (а мультиметр в режиме диодов показывает именно падение напряжения на переходе, а не сопротивление, как ошибочно полагают многие) равно 100-300 (диоды шотке) и 300-600 (кремнивые диоды), а в обратном направлении бесконечность, то диод цел. Но следует учесть паразитное влияние на измерение окружающих деталей (емкостей, катушек), паралельно которым может стоять диод, поэтому если сомневаемся, то отпаиваем одну ногу и прозваниваем снова.
С чего начать
Сначала включаем БП в сеть. Меряем переменку 220 на входе диодной сборки. Если отсутствует, проверяем предохранитель, фильтрующий дроссель и дисковый термистор (если они есть, иногда второго и третьего просто нет, вместо них перемычки). Сопротивление термистора не должно быть больше 10 ом. Меряем постоянку 150 вольт на обеих входных конденсаторах, если отсутствует, неисправен диодный мост. Если вышибает предохранитель, то не нужно ставить новый и опять включать, а с помощью тестера прозваниваем сначала входной диодный мост. Если это диодная сборка, то при обнаружении неисправности хотя бы одного диода меняем всю сборку. По опыту знаю, что обычно летят два диода, в одном плече. Но это только следствие, а причина в пробое одного из трех силовых ключей — обычно стоят 2 основных, как правило, кремневых транзистора, типа 13008 и один полевой на дежурку, все три стоят на одном радиаторе. Сразу хочу заметить, что дежурный транзистор вылетает намного реже, чем оба основные, так как питание на него подается через резистор 4.7 Ома и при значительном превышении тока резистор просто перегорает, как предохранитель. Еще полевые транзисторы (имхо) более живучи, чем кремневые. Тестером в режиме звуковой прозвонки отыскиваем виновника козы и меняем его на такой же или аналогичный. затем прозваниваем остальные транзисторы и диоды на наличие КЗ, а так же их обвязку вокруг их.
После этих манипуляций НЕ ВЗДУМАЙТЕ ставить новый предохранитель и снова тыкать блок в сеть, велика вероятность, что новенький транзистор стоимостью в бакс сделает ПШИК! Ведь предохранитель — то перегорит, но только после того, как сгорит транзистор, поверьте. Чтобы такого не произошло, вместо предохранителя подключаем обычную лампочку на 220 вольт 60 — 100 ватт, получается — ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО в разрыв питающей цепи. Теперь можно включить вилку в сеть. Если в высоковольтной части все еще присутствует КЗ, то лампочка ярко загорится, но что самое приятное, целые транзисторы так и останутся целыми. Если лампочка вспыхнет и погаснет, значит все пучком, можно ставить на место предохранитель.
Визуально осматриваем 2 высоковольтные емкости на наличие беременности или течки 
Если в душу
закрадываются сомнения, лучше поменять на новые. С высоковольтной частью пока закончили, переходим в «холодную» часть.
Визуально осматриваем плату со стороны проводников на наличие трещин, сколов, непропаев, кольцевых трещин и прочих деффектов. Осматриваем плату со стороны монтажа — вспухшие или потекшие конденсаторы в первую очередь, если есть, то меняем на аналогичную емкость и вольтаж, желательно использовать серию LowESR. Если плата потемнела или даже выгорела (обычно под диодами и резисторами) то значит этот элемент работал в экстремальном режиме, нужно выяснять, из-за чего происходил перегрев. Меряем тестером в режиме омметра сопротивление между общим проводом и выходами блока. По +5В и +12В вольтам — обычно в районе 100-250 ом (то же для -5В и -12В), +3.3В — около 5. 15 Ом. КЗ не приветствуется, если оно имеется, прозваниваем выходные диоды (стоят на радиаторе) на наличие КЗ. Имейте ввиду, что во многих питателях 3.3 вольта формируется от шины 5 вольт с помощью полевого транзистора, он тоже стоит на том же радиаторе, что и выходные диоды, не перетутайте полевик и диод
Если все в норме, включаем блок в сеть и меряем наличие дежурного напряжения 5 вольт (на плате обычно подписано SB, фиолетовый провод. Если оно имеется в наличии, пробуем запустить блок — для этот закорачиваем на землю зеленый провод (подписан как ON). Если вентилятор дернулся и остановился, это говорит о наличии КЗ во вторичных цепях. Тестером прозваниваем ВСЕ диоды и мелкие транзисторы, обычно находится паршивая овца. Если ничего не нашли, а блок все равно пытается стартовать и тухнет, заменяем штук 5 — 7 электролитов 1м х 50в в районе микросхемы ШИМ
Если дежурка отсутствует, то проверяем высоковольтный ключевой транзистор и всю его обвязку (резисторы, стабилитроны, диоды вокруг). Проверяем стабилитрон, стоящий в базовой цепи (цепи затвора) транзистора (в схемах на биполярных транзисторах номинал от 6В до 6.8В, на полевых, как правило, 18В). Если всё в норме, обращаем внимание на низкоомный резистор (порядка 4,7 Ом) — питание обмотки трансформатора дежурного режима от +310В (используется как предохранитель, но бывает и трансформатор дежурки сгорает) и 150k
450k, оттуда же в базу ключевого транзистора дежурного режима. Высокоомные часто уходят в обрыв, низкоомные — так же успешно сгорают от токовой перегрузки. Меряем сопротивление первичной обмотки дежурного транса — должно быть порядка 3 или 7 Ом. Если обмотка трансформатора в обрыве (бесконечность) — меняем или (при наличии желания и терпения) перематываем транс. Бывают случаи, когда при нормальном сопротивлении первичной обмотки трансформатор оказывается нерабочим (имеются короткозамкнутые витки). Такой вывод можно сделать, если вы уверены в исправности всех остальных элементов дежурки.
Проверяем выходные диоды и конденсаторы. При наличии обязательно меняем электролит в горячей части дежурки (1мх50в) на новый, припаиваем параллельно нему керамический или пленочный конденсатор 0.15. 1.0 мкФ (важная доработка для предотвращения его «высыхания»). Включаем блок в сеть и проверяем выходные напряжения дежурки. На одном из выходов должно быть +12. 30 вольт, на втором — +5 вольт.
Проверка микросхемы ШИМ TL494 и аналогичных (КА7500).
Описываю для того, чтобы иметь представление о процессе проверки микросхемы ШИМ.Другие микросхемы ШИМ проверяются по образу и подобию, при наличии на них datasheeta соответственно.
Включаем блок в сеть. На 12 ноге должно быть порядка 12-30V.Если нет — проверяем дежурку в горячей» части. Если есть — проверяем напряжение на 14 ноге — должно быть +5В (+-5%).
Отсутствует — меняем микросхему. Если есть — проверяем поведение 4 ноги при замыкании PS-ON (зеленый) на землю. До замыкания должно быть порядка 3. 5В, после — около 0.
Если нет осцилографа, дальше можете пропустить . Устанавливаем перемычку с 16 ноги (токовая защита) на землю (если не используется (бывает даже такое) — уже сидит на земле). Таким образом временно отключаем защиту МС по току. Замыкаем PS-ON на землю и наблюдаем импульсы на 8 и 11 ногах ШИМ и далее на базах ключевых транзисторов. Если нет импульсов на 8 или 11 ногах или ШИМ греется – меняем микросхему. Желательно использовать микросхемы от известных производителей (Texas Instruments, Fairchild Semiconductor и т.д.). Если картинка красивая – ШИМ и каскад раскачки можно считать живым. Если нет импульсов на ключевых транзисторах — проверяем промежуточный каскад (раскачку) – обычно 2 штуки C945 с коллекторами на трансе раскачки, два 1N4148 и емкости 1. 10мкф на 50В, диоды в их обвязке, сами ключевые транзисторы, пайку ног силового трансформатора и разделительного конденсатора.
После ремонта, особенно при жалобах на нестабильную работу, минут 10-15 измеряем напряжения на входных электролитических конденсаторах (лучше с 40%-ой нагрузкой блока) — часто один высыхает» или «уплывают» сопротивления выравнивающих резисторов (стоят параллельно конденсаторам ) — вот и глючим. Разброс в сопротивлении выравнивающих резисторов должен быть не более 5%. Так же желательно проверить выходные емкости по каналам +3.3В, +5В, +12В на предмет «высыхания» (см. выше), а при возможности и желании улучшить блок — заменяйте их на 2200мкф или лучше на 3300мкф и проверенных производителей. Выходные диодные сборки по каналам +3.3В, +5В смело меняйте на более мощные (типа STPS4045) с не меньшим допустимым напряжением. Если в канале +12В вы заметили вместо диодной сборки два спаянных диода ) — не думая, меняйте их на диодную сборку типа MBR20100 (20А 100В). Если не найдете на сто вольт — не страшно, но ставить необходимо минимум на 80В (MBR2080). Заменить электролиты 1.0 мкфх50В в цепях базы мощных транзисторов на 4.7-10.0 мкфх50В, при их высыхании питатель начинает «шуршать» и издавать странные звуки. При желании можно отрегулировать выходные напряжения, но только при наличии нагрузки. Это делается с помощью резисторных делителей, которые установлены от 1й ноги ШИМа к выходам +5В и +12В, но это при наличии нормального напряжометра типа Ц4342-М1 или ТЛ-4М
Если кто-нибудь из вас серьезно интересуется ремонтом компьютерного железа (и не только БП), то рекомендую ресурс РОМБА. Там двести килограмм схем, статей, мануалов, справочников и прочего материала, и люди там серьезные обитают. Посему рекомендую
Про дежурку хорошо написано тут
Про проверку полевиков здесь
Про силовые ключи здесь
Про электролиты здесь
Самые ходовые схемы ТУТ
Распиновка выходных шлангов
з.ы. Вот нарыл интересную схемку, но ссылки на сторонние форумы запрещены, поэтому ограничусь цитированием описания ее автором
Источник