Мощная электронная нагрузка для проверки блоков питания

Принцип работы блока питания

Чтобы разобраться, исправен блок питания или нет, необходимо понимать базовые принципы его работы. Упрощенно его функцию можно описать так: преобразование входного переменного напряжения бытовой электросети в выходное постоянное нескольких уровней: 12 V, 5 V 5 V SB (дежурное напряжение), 3,3 V и -12 V.

От 12-вольтового источника получают энергию следующие устройства:

• накопители, подключаемые по интерфейсу SATA;
• приводы оптических дисков;
• вентиляторы системы охлаждения;
• процессоры;
• видеокарты.

Провода линии 12 V имеют желтый цвет.

От 5 V и 3,3 V питаются:

• звуковой, сетевой котроллер и основная масса микросхем материнской платы;
• оперативная память;
• платы расширения;
• периферийные устройства, подключаемые к портам USB.

По стандарту ATX линия 5 V обозначается красным цветом проводов, 5 V SB — фиолетовым, а 3,3 V — оранжевым.

От источника 5 V SB (standby) получает питание схема запуска компьютера на материнской плате. Источник -12 V предназначен для запитки COM-портов, которые сегодня можно встретить только на очень старых материнках и специализированных устройствах (например, кассах).

Вышеуказанные напряжения вырабатывают все блоки питания стандарта ATX, независимо от мощности. Различия лишь в уровне токов на каждой линии: чем мощнее питатель, тем больше тока он отдает устройствам-потребителям.

Информацию о токах и напряжениях отдельных линий можно получить из паспорта БП, который в виде этикетки наклеен на одну из сторон девайса. Однако номинальные показатели почти всегда отличаются от реальных. Это вовсе не говорит плохом: колебания значений в пределах 5% считаются нормой. На работе устройств компьютера столь незначительные отклонения не сказываются.

Кроме всего прочего, исправный БП вырабатывает сигнал Power Good или Power OK, который оповещает материнскую плату о том, что он работает как надо и плата может запускать остальные устройства. В норме этот сигнал имеет уровень 3-5,5 V и поднимается только тогда, когда все питающие напряжения достигли заданных показателей. Если блок питания не вырабатывает Power Good, компьютер не стартует. Если вырабатывает слишком рано, что тоже нехорошо, аппарат может включиться и сразу выключиться, зависнуть при загрузке или выбросить критическую ошибку — синий экран смерти.

Сигнал Power Good передается материнской плате по серому проводу.

Электрическая схема Блока нагрузок

Приведенная схема Блока нагрузок и индикации наличия напряжений, несмотря на свою простоту, позволяет даже без измерительных приборов, с помощью этого простейшего испытательного стенда моментально оценить работоспособность любого БП компьютера, даже не извлекая его из системного блока.

Для полноценной проверки БП компьютера, достаточно нагрузить его на 10% от максимальной мощности. Исходя из этих требований и выбраны номиналы нагрузочных резисторов стенда R1-R5 по шинам +3,3 В, +5 В и +12 В соответственно. Резисторы R6-R12 служат для ограничения тока через светодиоды для индикации наличия напряжения VD1-VD7. Выключатель S1 имитирует ключевой транзистор на материнской плате включения блока питания, как будто нажимается кнопка на системном блоке «Пуск». Переключатель служит для коммутации шин питающих напряжений к розетке, предназначенной для подключения измерительных приборов – вольтметра и осциллографа.

Конструкция Блока нагрузок и индикации напряжений

Все детали Блока нагрузок собраны в корпусе блока питания от компьютера, отслуживший свой срок.

На одной из сторон установлены светодиоды, выключатель S1, розетка для подключения измерительных приборов и переключатель для коммутации.

На противоположной стороне стенда, на месте, где подключался шнур питания, закреплена печатная плата с двумя разными разъемами для возможности подключения любых моделей блоков питания. Плата вместе с разъемами выпилена из неисправной материнской платы. Снизу прикручены четыре ножки, которые улучшают отвод тепла и не дают винтам царапать поверхность стола.

Монтаж элементов стенда выполнен навесным способом. Резистор R5 мощностью 50 Вт закреплен на уголке, который привинчен к дну корпуса. Остальные мощные резисторы привинчены к алюминиевой пластине. Пластина закреплена к дну винтами на стойках. Светодиоды вклеены в отверстия корпуса клеем Момент, на их ножки напаяны токоограничительные резисторы. Так как при подключении источника питания, на нагрузочных резисторах выделяется много тепла, то в корпусе стенда оставлен родной кулер, который заодно выполняет функцию нагрузки по цепи -12 В. Резисторы R1-R5 применены переменные проволочные типа ППБ.

Проволочные переменные резисторы ППБ можно с успехом заменить постоянными типа ПЭВ, С5-35, С5-37, подключив их, как показано на схеме, подойдут и автомобильные лампочки, подобранные по мощности. Можно резисторы намотать и самостоятельно из нихромовой проволоки. Светодиоды можно применить любого типа. Для индикации напряжений положительной и отрицательной полярности лучше применить светодиоды разного цвета свечения. Для положительной полярности – красного, а для отрицательной – зеленого цвета.

Признаки неисправности блок питания компьютера

Признаки неисправности, которые точно указывают, что блок питания неисправен:

1. Не запускается компьютер при нажатии на кнопку включения на системном блоке.
2. Во время работы компьютер самопроизвольно перезагружается.
3. При включении компьютер включается не с первого раза.
4. Резко выключается, как будто свет выключили. И пока переключатель сзади не выключишь — включишь, или кабель не отсоединить и подключить обратно, компьютер с кнопки не включится.

Косвенные признаки неисправности БП:

1. Пропадает в системе жесткий диск.
2. Периодически вылетает синий экран с BSOD ошибками.

Еще часто бывает, что при включении компьютера гудит вентилятор в течении 10-20 минут, а потом гул затихает и прекращается. Это гудит вентилятор блок питания. Вентилятор БП в таком случае нужно смазать. Иначе вентилятор со временем заклинит, блок питания будет перегреваться и скоро выйдет из строя.

Если на своем ПК вы наблюдаете какой-то из вышеперечисленных симптомов, то это указывает на неисправность блока питания.

Методика тестирования блоков питания

Визуальный осмотр блока питания

Разумеется, первый этап тестирования – визуальный осмотр блока. Помимо эстетического удовольствия (или, наоборот, разочарования), он даёт нам и ряд вполне интересных показателей качества изделия.

Во-первых, разумеется, это качество изготовления корпуса. Толщина металла, жёсткость, особенности сборки (например, корпус может быть выполнен из тонкой стали, но скреплён семью-восемью болтами вместо обычных четырёх), качество окраски блока…

Во-вторых, качество внутреннего монтажа. Все проходящие через нашу лабораторию блоки питания обязательно вскрываются, изучаются внутри и фотографируются. Мы не заостряем внимания на мелких деталях и не перечисляем все найденные в блоке детали вместе с их номиналами – это, конечно, придало бы статьям наукообразности, но на практике в большинстве случаев совершенно бессмысленно. Тем не менее, если блок выполнен по какой-либо в целом относительно нестандартной схеме, мы стараемся в общих чертах описать её, а также объяснить причины, по которым конструкторы блока могли выбрать именно такую схему. И, разумеется, если мы замечаем какие-либо серьёзные огрехи в качестве изготовления – например, неаккуратную пайку – мы обязательно их упоминаем.

В-третьих, паспортные параметры блока. В случае, скажем так, недорогих изделий уже по ним часто можно сделать некоторые выводы о качестве – например, если общая указанная на этикетке мощность блока оказывается явно больше суммы произведений указанных там же токов и напряжений.

Также, разумеется, мы перечисляем имеющиеся на блоке шлейфы и разъёмы и указываем их длину. Последнюю мы записываем в виде суммы, в которой первое число равно расстоянию от блока питания до первого разъёма, второе – расстоянию между первым и вторым разъёмами, и так далее. Для показанного на рисунке выше шлейфа запись будет выглядеть так: «съёмный шлейф с тремя разъёмами питания SATA-винчестеров, длиной 60+15+15 см».

Работа на полной мощности

Самая интуитивно понятная и потому самая популярная среди пользователей характеристика – полная мощность блока питания. На этикетке блока указывается так называемая долговременная мощность, то есть такая, с которой блок может работать неограниченное время. Иногда рядом указывается пиковая мощность – как правило, с ней блок может работать не более минуты. Некоторые не слишком добросовестные производители указывают либо только пиковую мощность, либо же долговременную, но лишь при комнатной температуре – соответственно, при работе внутри реального компьютера, где температура воздуха выше комнатной, допустимая мощность такого блока питания оказывается ниже. Согласно рекомендациям ATX 12V Power Supply Design Guide, основополагающего документа в вопросах работы компьютерных блоков питания, блок должен работать с указанной на нём мощностью нагрузки при температуре воздуха до 50 °C – и некоторые производители упоминают данную температуру в явном виде, чтобы избежать разночтений.
В наших тестах, впрочем, проверка работы блока на полной мощности проходит в смягчённых условиях – при комнатной температуре, около 22…25 °C. С максимальной допустимой нагрузкой блок работает не менее получаса, если за это время с ним не произошло никаких происшествий – проверка считается успешно пройденной.
На данный момент наша установка позволяет полностью нагружать блоки мощностью до 1350 Вт.

Использование перемычки

Данный метод идеально подойдет для начального тестирования БП на предмет его работоспособности. Однако стоит заранее сделать оговорку на то, что если вы никогда ранее не вмешивались в работу электроприборов и не до конца понимаете принцип работы ПК, лучшим выходом будет обращение к техническим специалистам.

При возникновении каких-либо осложнений вы можете подвергнуть свою жизнь и состояние БП серьезной опасности!

Вся суть этого раздела статьи заключается в использовании вручную сделанной перемычки для последующего замыкания контактов блока питания. Тут же важно обратить внимание, что метод пользуется широкой популярностью среди пользователей и это, в свою очередь, может сильно помочь при возникновении каких-либо несоответствий с инструкцией.

1. Прежде чем переходить непосредственно к описанию способа, вам потребуется заранее разобрать компьютер.
2. Отключите все источники электроэнергии от ПК.
3. Используя стандартный набор инженерных инструментов, откройте корпус ПК.
4. В идеале вам следует снять блок питания, однако можно обойтись и без этого.
5. Отключите от материнской платы и прочих компонентов сборки все подключенные провода.Желательно как-либо запечатлеть вид подключенных элементов, чтобы в будущем не возникло излишних проблем.
6. Подготовьте рабочее место для дальнейших манипуляций над основным разъемом.

Разобравшись со вступлением, можно переходить к диагностике путем использования перемычки. И тут же сразу надо заметить, что по сути данный способ нами был уже ранее описан, так как был создан в первую очередь для возможности запуска БП без использования материнской платы.

Ознакомившись с приведенной нами методикой запуска БП, после подачи электроэнергии вам следует уделить внимание вентилятору. Если основной кулер устройства не подает признаков жизни, можно смело делать заключение о неработоспособности.

Сломанный блок питания лучше всего заменить или отдать на починку в сервисный центр.

Если после запуска кулер работает исправно, а сам БП издает характерные звуки, можно сказать с большой долей вероятности, что устройство находится в рабочем состоянии. Однако даже при таких обстоятельствах гарантия проверки далека от идеальной и потому рекомендуем сделать более углубленный анализ.

Мультиметром

Если БП запустился после имитации сигнала запуска, надо проверить наличие напряжений на всех разъемах источника. Измерять надо относительно общей шины (к ней подключены все черные проводники).

Цвет провода   Напряжение, В

Особое внимание надо уделить напряжению на сером проводе – это сигнал Power_OK. Без него компьютер не запустится. Он формируется при наличии всех питающих напряжений (если они находятся в установленных пределах). Его отсутствие говорит как о проблемах в одном из питающих каналов, так и о неисправности внутренней схемы БП, отвечающей за формирование данного сигнала. Также важен сигнал на сером проводе — дежурное напряжение (Stand by). Оно должно присутствовать при включении блока в сеть 220 вольт, даже если БП не запущен.

В отсутствие потребителей уровни на выходе БП могут быть чуть выше лимитов (внутри блока должны быть установлены нагрузочные резисторы, но не факт, особенно для недорогих моделей). Поэтому для окончательно проверки надо проверить источник под нагрузкой. Для этого к выходам можно подключить нагрузочный резистор, рассчитанный так, чтобы обеспечить ток, близкий к номиналу. Или применить для этой цели автомобильные лампы накаливания (их можно соединять параллельно для повышения потребляемой мощности). Заодно испытывается реальная нагрузочная способность БП – при мощности в пределах номинальной, он должен выдавать указанные уровни напряжения.

Также с помощью тестера можно прозвонить жгуты блока питания ПК. Так можно выявить потерю контактов в разъемах.

Программы для проверки блока питания

Любое комплектующее настольного компьютера или ноутбука рано или поздно может выйти из строя. В таких случаях не обязательно сразу обращаться в сервисный центр — для начала стоит воспользоваться одной из специальных программ, осуществляющих диагностику устройства. Предлагаем рассмотреть самые эффективные решения для проверки блока питания.

OCCT

Шаг 1: Скачайте программу и установите ее.

Шаг 2: Запустите софт и выберите вкладку «Тест».

Шаг 3: Укажите продолжительность теста от 1 до 999, кликните на букву «Ч», если хотите изменить часы на минуты.

Шаг 4: Выберите режим «Power». Если у вас несколько видеокарт, можно выбрать одну из них в списке ниже.

Шаг 5: Запустите тест.

Шаг 6: Ознакомьтесь с данными в реальном времени в окне справа, выбрав вкладку «Обороты». Дождитесь окончания теста, чтобы убедиться в отсутствии ошибок.

Рекомендуется выбирать длительность теста от 30 до 60 минут. Тестировать бесплатно можно в течение 1 часа, по истечению этого периода необходимо перезапустить тест или сделать пожертвование.

Тест стабильности в AIDA64

Если в блок питания встроены датчики, необходимые для диагностики AIDA64, то можно провести тест стабильности системы и посмотреть его состояние при максимальных нагрузках.

Для этого сделайте следующее:

1. Нажмите на меню сверху «Сервис».
2. Выберите пункт «Тест стабильности системы».
3. В появившемся окне нажмите на кнопку Start.
4. Через несколько минут, можно закончить проверку, кликнув по кнопке Stop.

В окне схематически отображается температура выбранных компонентов и нагрузка на центральный процессор. Проводить тест более часа не рекомендуется, так как это может привести к перегреву платы или компонентов.

MSI Kombustor

Строго говоря, эта утилита предназначена для тестирования видеокарт, но если учесть, что большинство современных видеокарт сегодня являются едва ли не основной нагрузкой по шине +12 В, вполне реально загрузить БП, просто запустив стресс-тест видеокарты. Единственное, эта программа не покажет напряжение, поэтому придется воспользоваться тестером. Ну и такая проверка будет иметь смысл только в том случае, если у вас установлена мощная и быстрая видеокарта.

Устанавливаем и запускаем программу. В появившемся окне открываем вкладку «Setting». Здесь выбираем возможно большее разрешение экрана и включаем режим Anti-aliasing.

Снова переходим во вкладку «3D Test», выбираем один из желаемых тестов и нажимаем кнопку «Run stress test».

На экране появится трехмерное изображение, загружающее видеопроцессор и заставляющее его потреблять максимум энергии.

Мы в это время переводим мультиметр в режим измерения постоянного напряжения с пределом 20 В и меряем напряжения на разъеме питания материнской платы. Измерения между проводами следующих цветов должны показать:

• черный-красный – 5 В ±5%;
• черный-синий – 12 В ±5%;
• черный-оранжевый – 3.3 В ±5%.

Если одно из напряжений выходит за допустимые пределы, блок питания неисправен или просто не держит нагрузку по шине 12 В. Если напряжение 12 В в норме, а остальные сильно завышены, это говорит о том, что БП исправен, но имеет устаревшую групповую схему стабилизации. От такого блока питания лучше отказаться. Дополнительно нелишним будет измерить напряжение между черным и желтым проводами разъемов питания самой видеокарты.

PCMark

PCMark — отличная программа для тщательной диагностики компьютера. Разработчики заявляют, что она предназначена преимущественно для офисных компьютеров, однако это не запрещают использовать ее и на других устройствах. Стоит выделить современный интерфейс, выполненный в минималистичном стиле, что существенно облегчает рабочий процесс. Возможна как комплексная проверка, так и выборочная. Предусмотрены следующие виды тестов: видеоконференция, веб-серфинг, запуск простых приложений, редактирование документов, таблиц и других офисных форматов, работа с фотографиями и видеороликами (рендеринг и визуализация), оценка и устранение неисправностей OpenGL, производительность в 3D-играх и т. д.

Результаты отображаются в виде наглядной таблицы, где все показатели разделены по категориям: «Основные», «Производительность» и «Создание медиаконтента». Их можно экспортировать в виде PDF или XML-документа. Важно упомянуть, что история всех тестов сохраняется на серверах разработчиков PCMark и доступна для всех желающих. Нельзя не отметить качественную русификацию. Столь удобное и эффективное решение для тестирования ПК просто не может быть бесплатным, поэтому для использования придется оформить подписку.

Как вам статья?