Ремонт блока питания в телевизоре: советы специалистов

Ремонт блока питания в телевизоре: советы специалистов

Обычно на диагностику неполадки в телевизоре уходит значительно больше времени, чем на устранение выявленной неисправности. Конечно же, всегда можно доверить данную работу профессионалу, но в итоге вся процедура ещё больше затянется. Поэтому часто ремонт блока питания телевизора пользователи пытаются проводить своими руками. Стоит ли это делать? Как действовать при самостоятельной починке? На какие нюансы нужно обратить внимание, чтобы точно убедиться в неисправности блока питания и не причинить ещё большего вреда ТВ? На все эти и многочисленные другие вопросы вы узнаете ответы в данном материале.

• Проявление неисправности БП
• Основные причины
• Разбор и определение неполадки
• Как выглядит БП и его составляющие?
• Проверка напряжения в розетке на дежурном блоке
• Устранение неполадки
• Вывод

Немного теории

На рисунке 1 показана структурная схема импульсного блока питания АТХ

Изначально, напряжение поступает на сетевой фильтр, который предназначен для сглаживания помех состоит из конденсаторов и дросселей. Проходя через выключатель, напряжение попадает на выпрямитель, состоящий из диодного моста и нескольких сглаживающих конденсаторов, ёмкостью около 400 мКф и рассчитанных на напряжение 400 В.

Теперь в цепи уже протекает постоянный ток, который попадает на высоковольтный транзисторный ключ, который переключается с определенной частотой, задаваемой схемой управления. После ключа, напряжение в цепи уже импульсное, но еще достаточно высокое. Теперь, его необходимо уменьшить до нужных нам отметок. За это отвечает трансформатор, со вторичных обмоток которого выходят напряжения в 5 и 12В как положительной, так и отрицательной полярности.

За выходными напряжениями следит плата управления, которая состоит из шим-контроллера и целого ряда компараторов, которые заменяет всего одна микросхема.

На рисунке 2 представлена структура микросхемы по управлению выходными напряжениями.

Кроме этого, существует еще источники напряжения: 5В – «дежурка» в блоке питания атх и 3.3 В, для питания процессора. Дежурное напряжение служит для запуска некоторых устройств в ПК, например модема, который для получения пакета из сети даст команду на «пробуждение» компьютера.

Основные неисправности блока питания

Любая неисправность блока питания телевизора будет влиять на работоспособность ТВ. И самые частые поломки телевизоров связаны именно с этой деталью. Причин тут может быть несколько:

• Неправильные условия эксплуатации;
• Нарушения климатических режимов;
• Недобросовестная сборка техники;
• Дилетантское вмешательство.

Первое, чего не любит эта техника – это резких перепадов температур и влажности. Если вы купили телевизор зимой и занесли его в радикально тёплое помещение, нельзя его тут же включать в сеть и приступать к просмотру телевизионных каналов. Внутри оборудования может образоваться конденсат, который может повлечь за собой выход из строя важнейших компонентов техники.

Многие поломки происходят в дешёвых телевизорах из-за экономии производителя на качестве деталей, микросхем и сборке. Также очень часто телевизоры ломаются после непрофессионального ремонта: разобрать смогли, а собрать всё правильно не получилось.

Чтобы позволить себе самостоятельный ремонт совсем недешёвой техники, вы должны иметь базовые технические знания, практические умения и необходимый набор инструментов. Не экономьте на ремонте, если не имеете опыта, ведь вы можете легко превратить простую поломку (например, плохие соединения пайки) в дорогостоящий ремонт.

Чаще всего блоки питания выходят из строя по таким причинам:

• Перегорел предохранительный элемент (после грозы, например);
• Поломка в ключевых компонентах;
• Не хватает напряжения, чтобы телевизор запустился;
• Перегорел транзистор;
• Неправильное выходное напряжение в цепях.

Но не всё так страшно, как выглядит на первый взгляд. Найти поломку можно и самому, если следовать чёткому алгоритму поиска.

Перечень возможных неисправностей

Перечислим наиболее распространенные неисправности, характерные для импульсных БП системных блоков:

• перегорает сетевой предохранитель;
• +5_SB (дежурное напряжение) отсутствует, а также больше или меньше допустимого;
• напряжения на выходе блока питания (+12 В, +5 В, 3,3 В) не соответствуют норме или отсутствуют;
• нет сигнала P.G. (PW_OK);
• БП не включается дистанционно;
• не вращается вентилятор охлаждения.

Проверяем конденсаторы

Начинаю гуглить по моей проблеме на спец сайтах, посвященных ремонту БП ATX. И конечно же, проблема завышенного напряжения дежурки оказывается в банальном увеличении ESR электролитических конденсаторов в цепях дежурки. Ищем эти конденсаторы на схеме и проверяем их.

Вспоминаю о своем собранном приборе ESR метре

Самое время проверить, на что он способен.

Проверяю первый конденсатор в цепи дежурки.

ESR в пределах нормы.

Находим виновника проблемы

Жду, когда на экране мультиметра появится какое-либо значение, но ничего не поменялось.

Понимаю, что виновник, или по крайней мере один из виновников проблемы найден. Перепаиваю конденсатор на точно такой же, по номиналу и рабочему напряжению, взятый с донорской платы блока питания. Здесь хочу остановиться подробнее:

Если вы решили поставить в блок питания ATX электролитический конденсатор не с донора, а новый, из магазина, обязательно покупайте LOW ESR конденсаторы, а не обычные. Обычные конденсаторы плохо работают в высокочастотных цепях, а в блоке питания, как раз именно такие цепи.

Итак, я включаю блок питания и снова замеряю напряжение на дежурке. Наученный горьким опытом уже не тороплюсь ставить новый защитный стабилитрон и замеряю напряжение на дежурке, относительно земли. Напряжение 12 вольт и раздается высокочастотный свист.

Снова сажусь гуглить по проблеме завышенного напряжения на дежурке, и на сайте rom.by, посвященном как ремонту БП ATX и материнских плат так и вообще всего компьютерного железа. Нахожу свою неисправность поиском в типичных неисправностях данного блока питания. Рекомендуют заменить конденсатор емкостью 10 мкФ.

Замеряю ESR на конденсаторе…. Жопа.

Результат, как и в первом случае: прибор зашкаливает. Некоторые говорят, мол зачем собирать какие-то приборы, типа вздувшиеся нерабочие конденсаторы итак видно – они припухшие, или вскрывшиеся розочкой

Да, я согласен с этим. Но это касается только конденсаторов большого номинала. Конденсаторы относительно небольших номиналов не вздуваются. В их верхней части нет насечек по которым они могли бы раскрыться. Поэтому их просто невозможно определить на работоспособность визуально. Остается только менять их на заведомо рабочие.

Итак, перебрав свои платы был найден и второй нужный мне конденсатор на одной из плат доноров. На всякий случай было измерено его ESR. Оно оказалось в норме. После впаивания второго конденсатора в плату, включаю блок питания клавишным выключателем и измеряю дежурное напряжение. То, что и требовалось, 5,02 вольта… Ура!

Измеряю все остальные напряжения на разъеме блока питания. Все соответствуют норме. Отклонения рабочих напряжений менее 5%. Осталось впаять стабилитрон на 6,3 Вольта. Долго думал, почему стабилитрон именно на 6,3 Вольта, когда напряжение дежурки равно +5 Вольт? Логичнее было бы поставить на 5,5 вольт или аналогичный, если бы он стоял для стабилизации напряжения на дежурке. Скорее всего, этот стабилитрон стоит здесь как защитный, для того, чтобы в случае повышения напряжения на дежурке, выше 6,3 Вольт, он сгорел и замкнул накоротко цепь дежурки, отключив тем самым блок питания и сохранив нашу материнскую плату от сгорания при поступлении на нее завышенного напряжения через дежурку.

Вторая функция этого стабилитрона, видать, защита ШИМ контроллера от поступления на него завышенного напряжения. Так как дежурка соединена с питанием микросхемы через достаточно низкоомный резистор, поэтому на 20 ножку питания микросхемы ШИМ поступает почти то же самое напряжение, что и присутствует у нас на дежурке.

Несколько слов о вентиляторах

Если вентилятор блока питания, бывшего в употреблении, сильно шумит, он, скорее всего, нуждается в смазке. Или, если он сильно изношен, в замене.

Больше всего это касается небольших вентиляторов диаметром 80 мм, которые устанавливаются на заднюю стенку блока питания.

Вентилятор диаметром 120-140 мм для обеспечения необходимого воздушного потока вращается с меньшей скоростью, поэтому шумит меньше.

В заключение отметим, что качественный блок питания имеет «умную» схему управления, которая управляет оборотами вентилятора в зависимости от температуры или нагрузки. Если температура радиаторов с силовыми элементами (или нагрузка) невелика, вентилятор вращаются с минимальными оборотами.

При повышении температуры или увеличении тока нагрузки обороты вентилятора увеличиваются. Это снижает шум.

Характерные неисправности и их выявление

Типовые неисправности блока питания рассмотрим на примере телевизора с ж/к экраном марки «ViewSonic N3260W». Внешние их проявления выражаются в следующих отклонениях от нормальных режимов работы воспроизводящего устройства:

• При нажатии на кнопку «Сеть» телевизор совсем не включается.
• Индикатор светится, но ТВ не переходит из дежурного в рабочий режим.
• Изображение появляется только спустя некоторое время.
• Включить телевизор удается лишь через несколько попыток, после чего появляются нормальное изображение и звук.

Первое, с чего начинается обследование при обнаружении большинства из этих неисправностей – это тщательный визуальный осмотр платы БП при полностью отключенном от сети устройстве. Если ничего подозрительно не обнаружено – следует перейти к более подробному анализу причин их появления. Для этого потребуется демонтировать питающий модуль из корпуса телевизора, отсоединив прежде все разъемы.

Затем необходимо разрядить высоковольтный фильтрующий конденсатор цепей питания, остаточное напряжение на котором опасно для человека. В силовых блоках большинства моделей ТВ, включая эту, причинами неисправности чаще всего являются:

• Выход из строя электролитов вторичных питающих цепей.
• Некачественная пайка отдельных составляющих платы (дросселей и полупроводниковых элементов, в частности).
• Выгорание силовых (ключевых) транзисторов.
• Обрыв или пропадание контакта в подводящих разъемах.

Обратите внимание: Убедиться в том, что электролиты состарились и вышли из строя удается по их вздутой крышке (фото сверху).

Последствия плохой фильтрации напряжения вследствие их неисправности бывают самыми различными. Они проявляются либо в полной потере работоспособности БП, либо в связанных с этим повреждениях элементов инвертора. Нередко они приводят к сбою программного обеспечения в чипах памяти материнской платы и необходимости его обновления.

Остальные неисправности также выявляются визуально. При выгорании транзисторов, например, в районе их ножек явно различим черный налет гари. Периодическое пропадание контакта в разъемах определяется по его восстановлению при легком покачивании из стороны в сторону. Для проведения такой проверки потребуется тестер, включенный в режим «Прозвонка». В остальных случаях неисправности выявляются по пропаданию нужных напряжений на выходе (или отклонению их от нормы).

Как работает и выглядит БП, его компоненты

До 1970 годов, большинство бытовой электроники использовало источник питания типа силовой трансформатор, или выпрямитель, или конденсатор фильтра для преобразования линии переменного тока в различные уровни напряжения, необходимые для внутренних цепей. Многие из них даже не имели регулирования.

В наше время все телевизоры, мониторы, ПК, ноутбуки, видеокамеры, принтеры, факсы и даже определённое аудиооборудование используют импульсные источники питания.

Источники питания с коммутацией каналов или импульсные БП (SMPS) – это электронная схема, которая преобразует энергию используя:

• Переключающие устройства, которые включаются и выключаются на высоких частотах;
• Компоненты хранения, такие как катушки индуктивности или конденсаторы, для подачи питания, когда переключающее устройство находится в непроводящем состоянии.

Импульсные источники питания имеют высокую эффективность и широко используются в различном электронном чувствительном оборудовании, которое требует стабильности и эффективности электроснабжения.

Импульсные БП классифицируют по типу входных и выходных напряжений. Вот четыре основные категории:

• AC к DC;
• DC в DC;
• DC в AC;
• AC к AC,

где AC – это переменный ток, а DC – это постоянный ток.

В постоянном токе электрический заряд течёт только в одном направлении. Электрический заряд переменного тока периодически меняет направление. Напряжение в цепях переменного тока также периодически меняется на обратное, поскольку ток меняет направление.

Большая часть современной цифровой электроники использует постоянный ток. Тем не менее важно понимать некоторые концепции переменного тока. Большинство наших домов подключены к сети переменного тока, поэтому, если вы планируете подключить к розетке электронное устройство, вам потребуется преобразовать переменный ток в постоянный.

Переменный ток имеет свои неоспоримо полезные свойства, такие как возможность преобразования уровней напряжения с помощью одного компонента (трансформатора), поэтому переменный ток был выбран в качестве основного средства передачи электроэнергии на большие расстояния.

Теперь давайте поймём принцип работы разных блоков питания. Обычный (линейный) источник питания использует трансформатор для изменения напряжения до необходимого уровня. Затем схема изменяет это на постоянный ток, гарантирует, что он чист и остаётся на должном уровне (выпрямление, фильтрация и регулирование). Проблема этой конструкции заключается в том, что приборы-трансформаторы частоты линии большие, тяжёлые и дорогие.

Ключом к работе импульсного источника питания является работа трансформатора на гораздо более высокой частоте, чаще всего за пределами слышимых частот. На более высоких частотах железный сердечник трансформатора больше не нужен, поэтому его конструкция более компактная, лёгкая и потенциально более стабильная, чем старый линейный дизайн.

Но чтобы совсем уж не углубляться в технические дебри, давайте перейдём к более ощутимым параметрам. Как внешне выглядит импульсный блок питания телевизора и из каких компонентов состоит его конструкция?

В современных моделях телевизоров блоки питания располагаются на системных платах, причём их там несколько, а точнее, чаще всего три:

• Дежурный БП;
• Блок инвертора;
• Блок PFC.

Все эти компоненты имеют жёлто-чёрный окрас.

Дежурный БП – это тот прибор, который отвечает за свечение индикатора на передней панели телеприёмника. Он всегда поддерживает минимальное напряжение в 5 вольт, чтобы пользователь смог включить технику с пульта дистанционного управления.

Блок инвертора – этот системный компонент отвечает за подачу напряжения на инверторный преобразователь. Инверторы выдают довольно высокий уровень напряжения для питания (от 500 до 700 вольт) и освещают ваш ЖК-экран. Неисправная или повреждённая плата инвертора может вызвать искажение изображения, затемнить экран или помешать его включению. Если поломка случилась в блоке питания инвертора, то ваш телевизор сразу после включения будет переходить в дежурный режим.

Блок PFC – это компонент, отвечающий за коррекцию коэффициента мощности – отношения между кВт и кВА, потребляемых электрической нагрузкой, где кВт – это фактическая (активная) мощность нагрузки, а кВА – полная (номинальная) потребляемая мощность нагрузки, которая не вся используется в качестве эффективной энергии. Проще говоря, это мера того, насколько эффективно ток нагрузки преобразуется в полезную рабочую мощность.

При проектировании электронного блока питания с питанием от переменного тока требуется строго соблюдать ограничения PF и требования рабочих стандартов. Обычно это достигается введением схемы активной или пассивной коррекции коэффициента мощности (PFC) внутри источника питания.

Как видно из описания, блок питания телевизора – это не просто отдельный прибор, который можно легко заменить (хотя есть и такие модели телевизоров). Это целый узел, который состоит из нескольких компонентов, каждый из которых отвечает за своё направление в обеспечении приёмника напряжением определённой мощности.

Заключение

Итак, какие можно сделать выводы из этого ремонта:

1)Все параллельно подключенные детали при измерении влияют друг на друга. Их значения активных сопротивлений считаются по правилу параллельного соединения резисторов. В случае короткого замыкания на одной из параллельно подключенных радиодеталей, такое же короткое замыкание будет на всех остальных деталях, которые подключены параллельно этой.

2)Для выявления неисправных конденсаторов одного визуального осмотра мало и необходимо либо менять все неисправные электролитические конденсаторы в цепях проблемного узла устройства на заведомо рабочие, либо отбраковывать путем измерения прибором ESR-метром.

3)Найдя какую либо сгоревшую деталь, не торопимся менять её на новую, а ищем причину которая привела к её сгоранию, иначе мы рискуем получить еще одну сгоревшую деталь.