Con questa guida voglio condividere col forum le mie esperienze sulla riparazione degli alimentatori per PC ATX.
La guida viene postata senza nessuna pretesa, magari raccogliendo altre esperienze viene fuori qualcosa di molto interessante.
Detto questo chiedo al moderatore della sezione di spostare se necessario questo thread nella sottosezione piu corretta.
Grazie !
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"GUIDA ALLA RIPARAZIONE DI UN ALIMENTATORE ATX PER PC"
by Mendocino89
DISCLAIMER: L'apertura di un apparecchio elettronico è una operazione che deve essere eseguita solo da personale qualificato o che comunque sa cosa sta facendo.
Gli alimentatori switching sono dispositivi che contengono al loro interno tensioni LETALI se non trattate con la giusta attenzione. Considerato ciò non mi assumo nessuna responsabilità circa danni a cose o persone causati da una mancata osservanza dei criteri di sicurezza, anche se riconducibili a operazioni qui sotto descritte.
Agite quindi sotto la vostra totale responsabilità.
In questa guida verranno analizzati e descritti quali sono i più comuni guasti che gli alimentatori switching per PC possono presentare.
Ma prima bisogna fare una premessa.
La riparazione di un alimentatore per PC è un’operazione abbastanza complessa e che richiede tempo e una certa competenza nel campo dell’elettronica. Prima quindi di approntarsi alla riparazione di tale apparecchio è necessario porsi delle domande e valutare l’effettivo valore dell’unita che si ha davanti.
L’intervento, ad esempio, su un alimentatore particolarmente scadente come quelli già visti è da escludere per 3 semplici ragioni:
- Il costo della componentistica da sostituire potrebbe essere così elevato da essere paragonabile al costo di una nuova unità;
- Il guasto probabilmente potrebbe essere causato da una errata progettazione. Pertanto è solo questione di tempo poiché il guasto si ripeterà;
- L’unità potrebbe essere tecnologicamente superata e non compatibile con le periferiche che deve servire.
Quando intervenire quindi alla riparazione di un alimentatore per PC ?
Semplicemente quando davanti si ha un PSU di qualità e magari la garanzia è scaduta o invalidata. Una spesa di qualche € a fronte del costo di una nuova unità di qualità potrebbe essere conveniente !
Prima di partire alla riparazione è necessario avere oltre i normali cacciaviti, tronchesi ecc .. anche le seguenti cose:
- Multimetro, analogico o digitale
- Cavetteria adatta al test dell’alimentatore
- Saldatore a stagno o stazione dissaldante e una buona ”mano”
- Una approfondita lettura delle pagine precedenti.
Bene, adesso che avete i giusti strumenti, è ora di cercare quale sia la causa del guasto del vostro PSU.
La causa più comune è una: l’usura, cosa non risolvibile, ma la vecchiaia di un alimentatore a volte non è la causa primaria.
Bisogna infatti essere sicuri che ad esempio la scheda madre del PC sia perfettamente funzionante, in particolare la zona di alimentazione della CPU, che è quella che stressa maggiormente l’alimentatore.
Oppure potrebbe esserci una periferica non perfettamente funzionante, che guastandosi ha messo in cortocircuito una linea di alimentazione.
Un’altra causa può essere a monte delle periferiche ad esso collegate e provenire quindi dall’alimentazione di rete. Infatti continui sbalzi di tensione dovuti a sovraccarichi delle cabine Enel o peggio ancora fulmini entrati nel vostro impianto elettrico causano una repentina usura delle componenti ad alta tensione del PSU, se non la completa distruzione nel caso del fulmine…
In definitiva identificate prima di tutto la causa del guasto, per non vanificare il tempo e le risorse spese in una ipotetica riparazione.
Vediamo adesso come trovare il guasto.
E’ innanzitutto cosa buona suddividere l’alimentatore in tre macroparti:
- Sezione a bassa tensione;
- Sezione ad alta tensione;
- Sezione di feedback, gestione e raffreddamento.
Guasti comuni della sezione a bassa tensione
Riprendendo il discorso dell’usura, i componenti maggiormente sollecitati nel blocco a bassa tensione di un alimentatore switching sono i condensatori del filtro LC.
Questi col tempo e con le alte temperature interne ( e magari perché sono di scarsa qualità ), tendono a gonfiarsi, espellendo dalla parte superiore l’elettrolita che separa le due armature.
Questo comporta due problemi fondamentali:
- possibile cortocircuito fra le due armature in assenza di dielettrico, che fa andare immediatamente l’alimentatore in protezione da sovraccarico, con ovvie ripercussioni sui doppi diodi e sulla bobina di crossregolazione.
- perdita di capacità e presenza di una componente resistiva da parte del condensatore, che inficiano le tensioni in uscita e il corretto funzionamento di periferiche e alimentatore.
Immagini di un condensatore rigonfio, e di uno ormai scoppiato, essendo fuoriuscita l'elettrolita.
Questo genere di guasti è quello più classico e allo stesso tempo quello più facilmente risolvibile.
Vi basta infatti sostituire tutti i condensatori del secondario con dei nuovi per ridare la vita al vostro alimentatore.
E’ conveniente nel frattempo verificare che i doppi diodi non abbiano subito dei danni a seguito del guasto dei condensatori.
Basterà impostare il multimetro sulla funzione Prova diodi, e verificare che ogni singolo diodo sia perfettamente integro, misurando una caduta di tensione da 0,075V a 0,300V in polarizzazione diretta e infinita (1 sul display del multimetro) polarizzandolo inversamente.
Se invece misurate un valore molto basso ( 0,030V o anche meno ) con qualsiasi polarizzazione, è chiaro che il doppio diodo è da sostituire.
Sopra il simbolo elettrico di un doppio diodo e l'illustrazione di un classico package.
Anche se ad alcuni può sembrare banale, è chiaro che qualsiasi componente elettronico vada misurato solo dopo essere stato rimosso dal circuito.
Insieme ad essi sarà necessario verificare anche la componentistica che vi è attorno, quali bobine a bassa induttanza, resistori o altri diodi e condensatori.
Non necessariamente però la morte dei condensatori è la causa diretta del guasto dei doppi diodi. Anche questi ultimi sono soggetti ad usura, che porta alla rottura della giunzione PN del diodo causando in prima persona il non funzionamento dell’alimentatore, anche se i condensatori del filtro LC sono perfetti.
Un’altra cosa molto utile è verificare, nel caso della loro sostituzione, che il pad termoconduttivo (ove previsto) fra i diodi e l’aletta di dissipazione del calore sia perfettamente integro, per evitare accidentali contatti fra i contatti metallici dei packeges dei doppi diodi.
Guasti comuni della sezione ad alta tensione
Per quello che riguarda la sezione ad alta tensione dei PSU, è possibile fare un discorso quasi analogo.
Una tensione di rete abbastanza instabile o sporca, abbinata alla comune usura, può far esaurire i condensatori ad alta tensione che col tempo si gonfiano e perdono le proprie caratteristiche elettriche, causando l’instabilità dell’alimentatore sotto carichi impegnativi.
Infatti questi condensatori hanno il compito di mantenere stabile ed oltre un certo limite la tensione raddrizzata dal ponte di diodi. Se il condensatore si usura e non riesce più a immagazzinare una sufficiente energia, l’alimentatore si ritroverà senza il giusto spunto per far fronte ad un carico pesante.
Al solito, la sostituzione di essi con il relativo controllo della circuiteria che c’è attorno, vi permette di rimettere in sesto l’alimentatore.
Differente è invece la situazione che si prospetta in caso di forti sovratensioni o lampi che sono penetrati nel vostro impianto elettrico.
In questo caso, oltre alla morte dei condensatori, è quasi certa la distruzione dei componenti attivi del circuito quali i bjt di potenza( o MOSFET nei PSU di alta qualità ), ponte di Graetz, diodi e resistenze varie…più l’interruzione del fusibile.
Sta a voi quantificare l’entità del danno, e considerare se procedere con la riparazione dell’alimentatore, anche perché richiede molto tempo per il controllo dei singoli componenti
(l’alimentatore è comunque riparabile, e io stesso ne ho riparato uno che ha saggiato la potenza di un lampo, che ha letteralmente perforato il contenitore plastico di un bjt)
Un consiglio che vi do è quello di verificare in primis lo stato dei transistor di pilotaggio del trasformatore SMTP, ma soprattutto le resistenze di base di essi, che normalmente hanno valori di decine di ohm, ma se bruciate misurano resistenza infinita.
Potrebbe addirittura capitare che il corpo plastico dei bjt di potenza si distrugga, segno di una fortissima sovracorrente che li ha letteralmente carbonizzati.
In questo caso risulta impossibile risalire al modello del componente e la situazione si complica un po’.
Potrete però tentare di sostituire questi con dei modelli abbastanza comuni, come ad esempio i 2SC2625 (o meglio ancora dei MJE13009) per contenitori TO247 e simili, oppure con dei MJE13007 nel caso di contenitori TO220, se lo stadio pilota è costituito da normali bjt.
Nel caso in cui i semiconduttori che pilotano il trasformatore principale siano dei MOSFET, la situazione si fa piu complessa. Cercate in qualche modo di venire a conoscenza di quale modello si trattasse, guardando qualche riferimento sul PCB del PSU o su Internet.
Come ultima spiaggia procuratevi dei mosfet con lo stesso package e che abbiano caratteristiche come queste:
- Tipo Mosfet N-CHANNEL per applicazioni switching
- VDS e VDG intorno ai 500 V o più
- RDSon molto bassa ( 1 ohm o meno )
- ID sufficientemente alta ( 10/13 A continui o più )
Ad esempio dei modelli come i Toshiba K2607 o gli ST W20NC50 possono essere una buona scelta, essendo ben dimensionati e progettati per questo genere di utilizzi.
Come già detto se lo stadio pilota è stato danneggiato pesantemente, con molta probabilità saranno saltati anche il ponte di diodi, il termistore PTC, i condensatori del filtro EMI e il filtro stesso, oltre al fusibile bruciato.
Guasti comuni delle sezioni di feedback, controllo e raffreddamento
Ulteriori guasti che possono presentarsi all'interno di alimentatore switching sono quelli legati al malfunzionamento degli circuiti integrati dedicati alla gestione dell'alimentatore stesso.
Questi componenti infatti amministrano le temporizzazioni di pilotaggio della sezione PWM, regolano la potenza in uscita a secondo del carico e proteggono l'alimentatore da sovraccarichi, sovracorrenti o cortocircuiti.
Vien da se che se uno di questi dispositivi non lavora correttamente, l'alimentatore presenterà un funzionamento instabile,oltre alla concreta possibilità di non funzionare affatto.
Parlando per esperienza personale pochissime volte ho riparato un alimentatore ATX intervenendo su questi componenti e, le poche volte che l'ho fatto, ho constatato che questi integrati sono morti a seguito del guasto dei componenti sopra citati.
La maggioranza degli alimentatori che si trovano in commercio utilizzano circuiti integrati come il KA7500B ( progettato da Samsung, ma ampiamente clonato da molte altre case quali Fairchild, Mospec, Daewoo ecc...), l'SG6105DZ ( che spesso si trova nei Tecnoware serie FAL ) oppure il classico TL494.
Prendete quindi in considerazione la verifica di tali dispositivi dopo aver controllato bene il funzionamento del resto dell'alimentatore.
I sintomi più comuni possono essere:
-impossibilità ad avviare l'alimentatore, sebbene questo stia erogando la 5VSB
-spegnimento dell'alimentatore dopo pochi secondi dall'avvio, anche se caricato in maniera minima
-spegnimento dell'alimentatore sotto un carico intensivo
-tensioni erogate completamente fuori i valori tollerabili ( ad esempio 20V al posto di 12V ).
Sebbene l'usura dei componenti attivi dell'alimentatore sia la maggior responsabile dei decessi di tali apparecchi, un insufficiente o assente raffreddamento provocherà un forte stress termico alle componenti dei PSU.
Ad esempio quindi la bruciatura di un doppio diodo potrebbe essere stato causata da un raffreddamento non corretto.
I dispositivi che per eccellenza si occupano del raffreddamento dei componenti elettronici sono i comuni dissipatori in alluminio, che però devono lavorare insieme a delle ventole per il riflusso dell'aria calda all'interno del contenitore dell'alimentatore.
Col tempo però le polveri più fini non solo si depositano fra le alette dei dissipatori ma, cosa molto più grave, sporcano le pale delle ventole che diventano così meno efficienti e più rumorose, fino al blocco completo delle ventole, con tutti i danni che ne derivano.
Per questa motivazione, ogni qualvolta che aprite un alimentatore, verificate subito le condizioni di ventole e dissipatori.
Non rimontate un alimentatore appena riparato se non siete sicuri del funzionamento efficiente dei dispositivi di raffreddamento.
Se le ventole sono molto sporche procedete ad una minuziosa pulizia delle pale e del corpo plastico della ventola.Nel caso in cui questa, dopo la pulizia, presentasse ancora un movimento del rotore impacciato, procedete alla rimozione della etichetta a tergo della ventola, per avere cosi accesso al rotore, dove andrete a mettere un buon lubrificante, per eliminare l'attrito residuo.
La stessa cosa può essere fatta anche per ventole rumorose ma abbastanza pulite.
Se la pulizia della ventola non ha dato i risultati sperati bene...sostituitela con una sicuramente funzionante.
I guasti delle ventole di raffreddamento non sempre sono imputabili alla polvere.Infatti in PSU che regolano la velocità della ventola in relazione alla temperatura dei dissipatori, si possono guastare i circuiti addetti al regolaggio.
Questi spesso sono composti da una manciata di transistor con package TO92 e da un termistore NTC ( o anche PTC, a seconda della implementazione usata ) applicato tramite un collante ad uno dei dissipatori ritenuto più "bollente".
Vien da se che il malfunzionamento di tali sezioni bloccano il regolare funzionamento della ventola, con tutti i rischi annessi.
Cercate quindi di trovare quale dei componenti si sia guastato ( quasi certamente i bjt ) e sostituitelo.
Se la ventola continua a non girare, provvedete ad attaccarla direttamente alla 12V destinata alle periferiche del PC.In questo modo il funzionamento sarà sicuro, ma probabilmente più rumoroso.
Altre aggiunte le farò in seguito...