Lời nói đầu Cùng với các mô đun của ngành kỹ thuật sửa chữa máy tính, mô đun sửa chữa bộ nguồn là một mô đun kỹ thuật chuyên ngành quan trọng của ngành máy tính, hiện nay mô đun được ứng dụng trong hầu hết các ngành kỹ thuật liên quan đến lĩnh vực máy vi tính. Mô đun được ứng dụng cho sinh viên ngành kỹ thuật lắp ráp và cài đặt máy tính của trường ta. Bởi vậy để tạo để tạo điều kiện cho việc học tập và nghiên cứu mô đun của học viên được thuận lợi trong quá trình học tập. Khoa công nghệ thông tin trường cao đẳng nghề số 20 tổ chức biên soạn tài liệu: “Sửa chữa bộ nguồn” làm bài giảng lưu hành nội bộ.
Trong quá trình biên soạn chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, bởi vậy tôi mong nhận được sự thông cảm và góp ý chân thành của các bạn đồng nghiệp để cho giáo trình ngày càng hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn! 1 MỤC LỤC Bài 1: Sửa chữa bộ nguồn AC…………………………………………………5 1. Nguyên lý nguồn xung. Sơ đồ khối nguồn ATX………………………………………………….
Chức năng các khối. Công tắc Power………………………………………………………………. Mạch lọc nhiễu………………………………………………………………. Hệ thống cầu chì bảo vệ…………………………………………………….10 Bài 2: Sửa chữa nguồn DC……………………………………………………11 1.
Mạch chỉnh lưu một nửa bán kỳ. Chỉnh lưu toàn sóng với biến thế có điểm giữa. Chỉnh lưu toàn sóng dùng cầu diode. Chỉnh lưu với tụ lọc.
Mạch chỉnh lưu trong bộ nguồn máy tính. Một số hư hỏng và phương pháp kiểm tra sửa chữa…………………………19 Bài 3: Sửa chữa mạch tạo xung - ổn áp……………………………………. Mạch dao động………………………………………………………………22 1. Mạch dao động dùng IC TL494………………………………………….
Mạch dao động dùng IC 7500………………………. Nguồn cấp cho mạch dao động………………………………………………23 2 2. Nguồn cấp trước. Mạch nguồn có hồi tiếp so quang……………………………………….
Mạch ổn áp tham số………………………………………………………25 3. Mạch ổn áp tham số dùng diode zenner………………………………. Mạch ổn áp tham số dùng transistor…………………………………. Mạch ổn áp dùng IC cố định………………………………………….
Mạch ổn áp có hồi tiếp……………………………………………………28 3. Các thành phần cơ bản của mạch ổn áp………………………………. Mạch ổn áp kiểu bù……………………………………………………30 3. Khái niệm về mạch ổn áp kiểu xung…………………………………….
Phương pháp thay đổi bề rộng xung…………………………………. Phương pháp điều chế độ rỗng xung…………………………………. Phương pháp điều chỉnh đồng thời bề rộng và độ rỗng xung…………. Phương pháp ổn áp xung sơ cấp……………………………………….
Một số hư hỏng và phương pháp kiểm tra sửa chữa…………………………36 4.41 Bài 4: Sửa chữa biến thế. Thiết kế bộ biến thế. Xác định cực tính máy biến áp. Tính toán thông số máy biến áp cách li………………………………….
Tính toán thông số máy biến áp tự ngẫu…………………………………61 2. Kỹ thuật quấn dây và lắp mạch từ…………………………………………. Sửa chữa biến thế…………………………………………………………….67 Bài 5: Sửa chữa mạch điều khiển……………………………………………. Các mạch điều khiển………….
Mạch điều khiển standby dùng dao động blockin………………………. Mạch điều khiển ổn áp. Mạch điều khiển tạo điện áp P.G bảo vệ Mainboard……………………. Điện áp bảo vệ P.
Phân tích mạch tạo áp P.G trên bộ nguồn Power Master. Các dạng xung cơ bản. Đo, đọc các thông số kỹ thuật của xung. Một số hư hỏng và phương pháp kiểm tra sửa chữa.81 Bài 6: Sửa chữa mạch công suất.
Các mạch công suất đẩy kéo Push – Pull. Mạch công suất kiểu đối xứng – bổ túc. Mạch điện thực tế. Các phương pháp phân cực và ổn định nhiệt.
Các phương pháp phân cực………………………………………………. Ổn định nhiệt. Một số hư hỏng và phương pháp kiểm tra sửa chữa.95 4 BÀI 1: SỬA CHỮA NGUỒN AC 1. Nguyên lý nguồn xung 1.
Khái niệm : Mạch nguồn xung (còn gọi là nguồn ngắt/mở - switching) là mạch nghịch lưu thực hiện việc chuyển đổi năng lượng điện một chiều thành năng lượng điện xoay chiều. Các sơ đồ nghịch lưu : Có 2 dạng nghịch lưu cơ bản : nối tiếp và song song. Sơ đồ nghịch lưu nối tiếp Sơ đồ tổng quát nghịch lưu nối tiếp - Ưu điểm : Đơn giản, dễ tính toán thiết kế, dễ lắp ráp. - Nhược điểm : Cho phép dung sai linh kiện rất thấp.
Không cách ly được mass sơ cấp và thứ cấp nên gây giật cho người sử dụng, gây nguy hiểm cho các linh kiện nhạy cảm. Chính vì vậy nguồn kiểu này hiện nay rất ít được sử dụng. Sơ đồ nghịch lưu song song : 5 Sơ đồ tổng quát nghịch lưu song song - Ưu điểm : Dễ thay đổi điện áp ra, cho phép dung sai linh kiện lớn. Mass sơ cấp và thứ cấp được cách ly tốt, an toàn cho người sử dụng và tải.
- Nhược điểm : Mạch phức tạp, khó sửa chữa Do khả năng cách ly tốt nên mạch nghịch lưu song song được dùng trong tất cả cả các bộ nguồn máy tính, từ AT đến ATX. Loạt bài này sẽ tập trung phân tích mạch nghịch lưu song song trong nguồn ATX. Chức năng : - Biến đổi nguồn xoay chiều dân dụng (ở Việt Nam là 220v/50Hz, Nhật Bản là 110V/60Hz .) thành các điện áp một chiều cung cấp cho PC. - Các mức nguồn một chiều ra bao gồm : +5V, +12V, +3.
Sơ đồ khối nguồn ATX 6 Sơ đồ khối nguồn ATX 1. Chức năng các khối : - (1) Bảo vệ nguồn và tải khi bị sét đánh, khi điện áp vào tăng đột ngột. Lọc, loại bỏ hoặc giảm thiểu các xung nhiễu công nghiệp thông qua nguồn AC đi vào mạch nguồn ATX, nếu những nhiễu này không được loại bỏ có thể gây cháy nổ mạch nguồn, tải, giảm độ ổn định khi tải làm việc. - (2) Ngắt mở theo xung kích thích, nhằm tạo ra dòng điện không liên tục trên biến áp chính để lợi dụng hiện tượng cảm ứng điện từ tạo ra điện áp cảm ứng trên thứ cấp.
- (3) Là tải của công suất chính, tạo điện áp ra thứ cấp, đồng thời cách ly giữa 2 khối sơ/thứ cấp để loại bỏ mass (điện áp cao) của sơ cấp bảo vệ tải và người sử dụng. - (4) Là một mạch nghịch lưu công suất nhỏ, có thể dùng dao động riêng hoặc blocking 7 - (5) Là tải của công suất cấp trước, nhằm tạo ra điện áp cấp trước gồm 2 mức : 5V, 12-16V cung cấp cho dao động, PS-ON, STB và khuyếch đại kích thích. - (6) Nắn, lọc, ổn áp đưa ra các điện áp một chiều standby. Xung này được gửi tới điều khiển công suất chính đóng/mở.
Xung ra từ dao động có độ rộng xung (tx) biến đổi theo điện áp ra, nếu điện áp ra cao hơn thiết kế thì độ rộng xung giảm xuống. Ngược lại, nếu điện áp ra giảm thấp hơn thiết kế thì độ rộng xung tăng lên. Vì vậy IC thực hiện dao động có tên là PWM (Pulse Wide Modulation – điều khiển độ rộng xung) - (8) Khuyếch đại tăng cường biên độ xung điều khiển. Đầu vào của mạch chính là xung vuông ra từ mạch dao động.
- (9) Là tải của mạch khuyếch đại dao động kích thích với mục đích ghép xung kích thích sang công suất chính, đồng thời không làm mất đi sự cách ly giữa phần sơ cấp, thứ cấp. - (10) Bao gồm các mạch nắn, lọc, ổn áp. Đầu vào là điện áp xoay chiều lấy ra từ biến áp công suất chính, đầu ra là các mức áp một chiều ỏn định đưa đến jack ATX. - (11) Mạch hồi tiếp ổn định điện áp hoặc ngắt dao động khi điện áp ra quá lớn, ngắt dao động khi có chập tải để bảo vệ mạch nguồn cũng như bảo vệ tải (tránh hư hỏng thêm) - (12) Mạch khuyếch đại thuật toán, sẽ hoạt động sau khi máy được bật, tạo ra điện áp PG, thời điểm xuất hiện PG sẽ trễ hơn các điện áp chính khoảng 0.5 giây, nhằm chờ cho các điện áp ra đã ổn định.
PG đưa vào main và kích thích tất cả các mạch trên main bắt đầu hoạt động ở cùng 1 thời điểm (đồng bộ thời điểm gốc). Sơ đồ nguồn AC TH1 C3 054 LF1 CX1 CX2 RV .47/275V Tới mạch 220VAC .01 C4 chỉnh lưu F1 1M 222/275V 5A/220V 8 Sơ đồ mạch nguồn AC - F1 : Cầu chì bảo vệ quá dòng. - TH1 : Cầu chì bảo vệ quá áp. - CX1, CX2 : Tụ lọc đầu vào, làm chập mạch các xung nhiễu công nghiệp tần số lớn.
- LF1 : Cuộn cảm, ngăn chặn xung nhiễu tần số lớn không cho lọt vào nguồn. - RV/C3/C3 : Mạch lọc kiểu RC tạo đường thoát cho xung cao tần. Công tắc power - PS ON: đây là tín hiệu điều khiển của bộ nguồn. Khi tín hiệu PS ON có trạng thái điện áp cao (logic H > +3v) bộ nguồn không hoạt động, chi duy nhất có điện áp +5v STB xuất ra từ bộ nguồn.
Các nguồn khác (+12v, -12v, +5v, +3,3v) không có. Khi tín hiệu PS ON có trạng thái thấp (logic L 0v) thì bộ nguồn hoạt động và các điện áp DC xuất hiện đầy đủ. Trong hoạt động của máy tính, trạng thái tín hiệu PS ON do Mainboard điều khiển khi ta mở máy (ấn công tắc Power) hay shutdown máy. - PWR OK: hay còn gọi là power good (PG) là tín hiệu thông báo từ bộ nguồn đến mainboard cho biết trạng thái trạng thái tốt xấu của các điện áp ra.
Tín hiệu PWR OK được sinh ra khi bộ nguồn qua được quá trình tự kiểm tra bên trong bộ nguồn và các dòng điện xuất ra ổn định. Quá trình này thường chiếm từ 0,1 đến 0,5s sau khi bộ nguồn hoạt động. Tín hiệu PWR OK từ bộ nguồn được gửi tới chip cầu nam (ICH) đến Mainboard. Nếu tín hiệu PWR OK là tốt, chíp cầu nam sẽ bỏ lệnh reset và toàn bộ hệ thống bắt đầu hoạt động (máy tính bắt đầu khởi động).
Khi không có tín hiệu PWR OK hoặc nguồn cung cấp không đúng, không ổn định, chíp cầu nam đặt lệnh reset liên tục ngăn chặn hệ thống hoạt động bảo vệ Mainboard và chíp CPU hư hỏng. Tín hiệu PWR OK được xem là tốt khi nó có điện áp từ +3V đến +6V. Nếu điện áp PWR OK nhỏ hơn +3v hoặc lớn hơn +6v thì bộ nguồn đó được xem là xấu và máy tính khởi động lại. Mạch lọc nhiễu 9 Mạch lọc nhiễu gồm các tụ CX1, CX2 và kết hợp cuộn LF1 Cuộn lọc nhiễu 4.
Hệ thống cầu chì bảo vệ Gồm có: - F1 : Cầu chì bảo vệ quá dòng, khi có hiện tượng chạm chập trong bộ nguồn làm cho dòng qua F1 tăng, dây chì của nó sẽ chảy, ngắt nguồn cấp để bảo vệ các linh kiện không bị hư hỏng thêm. - TH1 : Cầu chì bảo vệ quá áp, có cấu tạo là 1 cặp tiếp giáp bán dẫn, điện áp tối đa trên nó khoảng 230V-270V (tùy loại nguồn). Khi điện áp vào cao quá hoặc sét đánh dẫn đến điện áp đặt trên TH1 tăng cao, tiếp giáp này sẽ đứt để ngắt điện áp cấp cho bộ nguồn. 10 BÀI 2: SỬA CHỮA NGUỒN DC 1.
Mạch chỉnh lưu một nửa bán kỳ Mạch chỉnh lưu một nửa chu kỳ Trong mạch này ta xét diode lý tưởng. Diode chỉ dẫn điện khi bán kỳ dương của vi(t) đưa vào mạch .