Конфигурирование и техническое обслуживание мультимедийного ПК.
· Из чего состоит
Аппаратный состав мультимедийного компьютера.
Обычно под набором комплектующих, объединенных понятием «мультимедийный
компьютер», понимают следующий их состав:
• Корпус с блоком питания
• Системная (материнская) плата
• Центральный процессор
• Оперативная память
• Видеоадаптер
• Монитор
• Накопитель на жестких дисках
• Клавиатура
• Мышь
• Дисковод CD-ROM
• Дисковод гибких дисков
• Звуковая карта
• Дисковод DVD
• Модем
• Телевизионный и УКВ тюнер
Не так давно корпорация Intel и Microsoft при участии других грандов
компьютерной индустрии подготовили спецификацию компьютера PC 99. Этот
стандарт определяет типы систем персональных компьютеров, предназначенных для
выполнения определенных функций.Рассмотрим класс «Entertainment PC» развлекательный или мультимедийный компьютер).
С точки зрения этапов развития аппаратной части компьютера наибольший интерес
вызывают следующие требования:
• Полный отказ от интерфейса шины ISA
• Все компоненты системной (материнской) платы должны
соответствовать спецификации Plug-and-Play
• Порты COM и LPT рекомендуется использовать только для
подключения принтеров
• Интерфейсы IDE/ATA и ATAPI для внешних накопителей подлежат
замене на IEEE1394
• Для модемов рекомендуется интерфейс USB
• Для сканеров и других устройств ввода изображений
рекомендуется использовать интерфейсы SCSI или IEEE1394
• Для звуковых карт возможны интерфейсы USB или PCI
• Графические адаптеры допустимы только с интерфейсом AGP или PCI
• Подключать мышь и клавиатуру рекомендуется через интерфейс USB или PS/2
Впервые в спецификации отражены требования к разрешению и другим параметрам
мониторов.
· Программное обеспечение
Мультимедийное программное обеспечение можно условно
разделить на прикладную часть (мультимедиа-энциклопедии, компьютерные игры,
аудио и видеоплееры и т.п.) и специализированную, к которой можно отнести
программы, предназначенные для создания прикладных программ (профессиональные
графические редакторы, редакторы 3D-графики, звуковые редакторы и т.д.)
Рассмотрим основные части программного обеспечения мультимедиа-компьютера:
• Операционная система
• Прикладные мультимедийные приложения
Операционная система
За последние несколько лет мультимедийные приложения стали одним из наиболее
быстро растущих сегментов рынка программного обеспечения. Большинство
современных компьютеров продаются с установленными приводами CD-ROM,
звуковыми картами и мощными графическими адаптерами. Чтобы иметь возможность
воспользоваться всеми этими аппаратными средствами поддержки мультимедиа на
компьютере должна быть установлена операционная система, поддерживающая все
эти устройства. Наиболее ярким примером является ОС Microsoft Windows 98 или
Windows Millenium. Архитектурные решения в мультимедийном расширении Windows
9х позволяют воспроизводить оцифрованное видео, аудио, MIDI.
Windows 9x – это 32-разрядная операционная система с поддержкой приоритетной
многозадачности и многопоточности. Благодаря этому достигается более
качественное воспроизведение информации от различных источников, а большое
число встроенных драйверов мультимедийных устройств в значительной степени
облегчают работу на современных компьютерах различной конфигурации.
Прикладные мультимедийные приложения
К прикладным можно отнести мультимедийные приложения, с которыми
непосредственно работает обычный пользователь мультимедийного компьютера. В
первую очередь это компьютерные игры. Также сюда можно отнести мультимедиа-
энциклопедии, видео и аудиоплееры, программы для создания и просмотра
презентаций и многие другие.
Таким образом, мультимедийный компьютер – это компьютер, обеспечивающий
полнофункциональную работу мультимедийных программ, то есть имеющий возможность
воспроизводить различные звуки, музыку и видеоданные, просматривать графические
изображения.
· Как ремонтировать
Источник питания представляет собой сложное радиоэлектронное устройство, ремонт которого необходимо осуществлять, точно представляя его работу и владея навыками нахождения и устранения дефектов. При ремонте рекомендуется комплексное использование всех доступных способов поиска неисправностей.
Необходимо помнить, что подсоединение к сети БП должно происходить только через разделительный трансформатор.
Ремонт следует проводить технически исправными приборами, с использованием низковольтных паяльников.
Групповая стабилизация выходных напряжений ИБП характеризуется тем, что с увеличением тока нагрузки одного из вторичных выпрямителей увеличивается нагрузка импульсного трансформатора, и это сказывается на значениях выходных напряжений всех выпрямителей, подключенных к нему. Поэтому при ремонте БП следует использовать эквивалентную нагрузку.
Для блока питания мощностью 200 Вт следует использовать эквиваленты нагрузок: для источника питания +5 В нагрузку сопротивлением 4,7 Ом (50 Вт), для источника +12 В нагрузку 12 Ом (12 Вт).
Проблемы, которые могут иметь место при неисправности блока питания, можно классифицировать как очевидные и неочевидные.
К очевидным относятся: компьютер вообще не работает, появление дыма, сгорает предохранитель на распределительном щите.
Неочевидные с целью исключения ошибок определения неисправного элементатребуют дополнительного диагностирования системы, тем не менее, они могут быть связаны с работоспособностью источника:
любые ошибки и зависания при включении питания;
спонтанная перезагрузка и периодические зависания во время обычной работы;
хаотические ошибки четности и другие ошибки памяти;
одновременная остановка жесткого диска и вентилятора (нет +12 В), перегрев компьютера из-за выхода из строя вентилятора;
перезапуск компьютера при малейшем снижении напряжения сети;
удары электрическим током во время прикосновения к корпусу компьютера или к разъемам
небольшие статические разряды, нарушающие работу сети.
Особое внимание следует обращать на цепь формирования сигнала «Питание в норме»,
ранняя подача этого сигнала может приводить к искажениям CMOS-памяти.
При ремонте ИБП необходимо использовать следующие методы:
· Метод анализа монтажа
Этот метод позволяет, используя органы чувств человека (зрение, слух, осязание, обоняние), отыскать место нахождения дефекта со следующими признаками;
сгоревший радиоэлемент, некачественная пайка, трещина в печатном проводнике, дым. искрение и т.д;
разнообразные звуковые эффекты (писк, "цыкание" и т.д). источником которых является импульсный трансформатор ИБП;
перегрев радиоэлементов;
запах сгоревших радиоэлементов
· Метод измерений
Метод основан на использовании измерительных приборов при поиске дефектов, вольтметра, омметра, осциллографа.
· Метод замены
Метод основан на замене сомнительного радиоэлемента на заведомо исправный.
· Метод исключения
Метод основан на временном отсоединении (при возможной утечке или пробое) или перемыкании выводов (при возможном обрыве) сомнительных элементов.
· Метод воздействия
Метод основан на анализе реакции схемы на различные манипуляции, производимые техником:
изменение положений движков установочных переменных резисторов (если они имеются);
перемыкание выводов транзисторов в цепях постоянного тока (эмиттер с базой, эмиттер с коллектором);
изменение напряжения питающей сети (с контролем по осциллографу работы схемы ШИМ);
поднесение жала горячего паяльника к корпусу сомнительного радиоэлемента и т п манипуляции.
· Метод электропрогона
Позволяет отыскать периодически повторяющиеся дефекты и проверить качество произведенного ремонта (в последнем случае прогон должен составлять не менее 4 часов).
· Метод простука
Метод позволяет выявить дефекты монтажа на включенном БП путем покачивания элементов, подергивания за проводники, постукивания по шасси резиновым молоточком и др.
· Метод эквивалентов
Метод основан на временном отсоединении части схемы и замене ее совокупностью элементов, оказывающих на нее такое же воздействие. Подобными участками схемы могут быть генераторы импульсов, вспомогательные источники постоянного напряжения, эквиваленты нагрузок
При этом любые конкретные характеристики блока, полученные из документации на него, либо считанные с его корпуса, могут и должны быть использованы при его ремонте
При устранении неисправности техник должен не только применять эти методы в чистом виде, но и комбинировать их.
Типовые неисправности БП ПК
Характерными причинами возникновения аварийных режимов в схеме ИБП являются:
"броски" сетевого напряжения, вызывающие увеличение амплитуды импульса на коллекторе ключевого транзистора:
короткое замыкание в цепи нагрузки
лавинообразное нарастание тока коллектора из-за насыщения магнитопровода импульсного трансформатора, например, из-за изменения характеристики намагничивания магнитопровода при перегреве или случайного увеличения длительности импульса, открывающего транзистор.
ОДНОЙ ИЗ САМЫХ ХАРАКТЕРНЫХ НЕИСПРАВНОСТЕЙ является"пробой"
диодов выпрямительного моста или мощных ключевых транзисторов, ведущий к возникновению КЗ в первичной цепи ИБП. Пробой диодов выпрямительного моста может привести к ситуации, когда на электролитические сглаживающие емкости сетевого фильтра будет непосредственно попадать переменное напряжение сети. При этом электролитические конденсаторы, стоящие на выходе выпрямительного моста, взрываются
КЗ в первичной цепи ИБП может возникать в основном, по двум причинам.
из-за изменения параметров элементов базовых цепей мощных ключевых транзисторов (например, в результате старения, температурного воздействия и др.):
из-за подключения компьютера к розетке: установленной в сети, нагружаемой, помимо средств вычислительной техники, сильноточными установками (станками, сварочными аппаратами, сушилками и т.д.)
В результате в сети могут возникать импульсные помехи, амплитудой до 1 кВ. которые приводят, как правило, к "пробою" по участку коллектор-эмиттер мощных ключевых транзисторов.
Третьей причиной КЗ в первичной цепи ИБП является безграмотность ремонтного персонала, проводящего измерения заземленным осциллографом в первичной цепи ИВП!
При КЗ в первичной цепи ИБП выгорает (со взрывом) токоограничивающий терморезистор с отрицательным ТКС. Это происходит после замены сгоревшего предохранителя и повторного включения в сеть, если осталась не устраненной основная причина КЗ. Поскольку достать данные резисторы иногда бывает трудно, специалисты, проводящие ремонт БП порой просто устанавливают коротко замыкающую перемычку на то место, где должен стоять терморезистор. Тем самым снимается токовая защита диодов выпрямительного моста, и БП весьма скоро вновь выйдет из строя.
При замене мощных ключевых транзисторов лучше всего использовать транзисторы того же типа и той же фирмы-изготовителя. В противном случае установка транзисторов другого типа может привести либо к выходу их из строя, либо к несрабатыванию схемы пуска ИБП (в случае использования более мощных, чем стояли в схеме ранее транзисторов)
ВТОРОЙ ХАРАКТЕРНОЙ НЕИСПРАВНОСТЬЮ ИБП является выход из строяуправляющей микросхемы типа TL494. Исправность микросхемы можно установить, оценивая работу отдельных ее функциональных узлов (без выпаивания из схемы ИБП). Для этого может быть рекомендована следующая методика:
Операция 1. Проверка исправности генератораDA6и опорного источникаDA5
Не включая ИБП в сеть, подать на вывод 12 управляющей микросхемы питающее напряжение 10-15В от отдельного источника
Исправность генератора DА6 оценивается по наличию пилообразного напряжения амплитудой 3.2В на выводе 5 микросхемы (при условии исправности частотозадающих конденсатора и резистора, подключенных к выводам 5 и 6 микросхемы, соответственно).
Исправность опорного источника DA5 оценивается по наличию на выводе 14 микросхемы постоянного напряжения +5В, которое не должно изменяться при изменении питающего напряжения на выводе 12 от +7В до +40В.
Операция 2. Проверка исправности цифрового тракта.
Не включая ИБП в сеть, подать на вывод 12 управляющей микросхемы питающее напряжение 10-15В от отдельного источника
Исправность цифрового тракта оценивается по наличию на выводах 8 и 11 микросхемы (в случае включения выходных транзисторов микросхемы по схеме с ОЭ) или на выводах 9 и 10 (в случае их включения по схеме с ОК) прямоугольных последовательностей импульсов в момент подачи питания.
Проверить наличие фазового сдвига между последовательностями выходных импульсов, который должен составлять половину периода.
Операции 3 Проверка исправности компаратора"мертвой зоны" DA1.
Не включая ИБП в сеть, подать на вывод 12 управляющей микросхемы питающее напряжение 10-15В от отдельного источника.
Убедиться в исчезновении выходных импульсов на выводах 8 и 11 при замыкании вывода 14 микросхемы с выводом 4
Операция 4 Проверка исправности компаратора ШИМDA2.
Не включая БП в сеть, подать на вывод 12 управляющей микросхемы питающее напряжение 10-15В от отдельного источника
Убедиться в исчезновении выходных импульсов на выводах 8 и 11 при замыкании вывода 14 микросхемы с выводом 3.
Операция 5 Проверка исправности усилителя ошибкиDA3.
Не включая БП в сеть, подать на вывод 12 управляющей микросхемы питающее напряжение 10-158 от отдельного источника.
Проконтролировать уровень напряжения на выводе 2, которое должно отличаться от нуля. Изменяя напряжение на выводе 1, подаваемое от отдельного источника питания, в пределах от 0.3В до 6В: проконтролировать изменение напряжения на выводе 3 микросхемы.
Операция 6 Проверка усилителя ошибкиDA4.Не включая ИБП в сеть,подать на вывод12 управляющей микросхемы питающее напряжение 10-15В от отдельного источника.
Проконтролировать уровень напряжения на выводе 3. предварительно выставив усилитель DA3 в состояние "жесткого 0" на выходе. Для этого напряжение на выводе 2 должно превышать напряжение на выводе 1. Проконтролировать появление напряжения на выводе 3 при превышении потенциалом, подаваемым на вывод 16, потенциала, приложенного к выводу
ТРЕТЬЕЙ ХАРАКТЕРНОЙ НЕИСПРАВНОСТЬЮ является выход из строявыпрямительных диодов во вторичных цепях ИБП (кз* правило, это пробой или уменьшение обратного сопротивления диода).
Обращаем Ваше внимание на правильный выбор заменяемого диода по току, граничной частоте переключения и обратному напряжению"
В канале выработки +5В стоят диоды Шоттки. а в остальных каналах - обычные кремниевые диоды.
Необходимо обеспечивать хороший теплоотвод для выпрямительных диодов в каналах выработки +5В и +12В.
При контроле выпрямительных диодов желательно выпаивать их из схемы, т.к.. как правило, параллельно им подключены многочисленные элементы, и контроль диодов без выпаивания их из схемы в этом случае становится некорректным
Немаловажно БП может вырабатывать все выходные напряжения, а сигнал PG будет равен 0В и процессор будет заблокирован.
В схему выработки сигнала PG входит достаточно много элементов, которые тоже могут выйти из строя
Перечисленные неисправности являются основными и. как правило, несложными для поиска.
Иногда сбои, возникающие в схеме БП в процессе проведения измерений, приводят к аварийным режимам работы силовых транзисторов. Сбои могут вызываться увеличением значения монтажной емкости элементов схемы БП в месте подсоединения измерительных щупов прибора1
Сетевой предохранитель (3-5А) всегда расположен на монтажной плате БП и практически защищает сеть от коротких замыканий в БП, а не БП от перегрузок
Практически всегда перегорание сетевого предохранители сигнализирует о выходе БП из строя.
Своеобразным индикатором работающего ИБП может служить вращение вентилятора, который запускается выходным напряжением +12В (либо -12В).
Однако для вывода БП в номинальный режим и корректного контроля всех выходных напряжений БП необходима внешняя нагрузка либо на системную плату, либо на сопротивления, обеспечивающие получение всего диапазона токовых нагрузок, указанных в таблице 2, Для оценки работоспособности ИБП в первом приближении можно воспользоваться нагрузочным резистором с номиналом порядка 0.5 Ом и рассеиваемой мощностью не менее 50Вт по каналу выработки +5В.
Исправный ИБП должен работать бесшумно. Это следует из того, что частота преобразования находится за пределом верхнего порога диапазона слышимости. Единственным источником акустического шума является работающий вентилятор.
Если кроме гудения вентилятора прослушиваются писк, "цыканье" или другие звуки, то это однозначно свидетельствует о неисправности ИБП или о его нахождении в аварийном режиме! В этом случае следует немедленно выключить ИБП из сети и устранить неисправность.
Для более сложных случаев выхода из строя ИБП необходимо хороню представлять принципы работы ИБП. причинно-следственную взаимосвязь отдельных узлов схемы и. конечно, иметь принципиальную схему данного блока питания
Типовые неисправности источников питания
Проверка радиоэлементов
Детальную проверку радиоэлементов можно производить как с помощью цифровых мультиметров, так и аналоговых (стрелочных). Рассмотрим проверку типовых элементов источника питания.
Диоды
Проверку полупроводниковых диодов стрелочным прибором следует проводить, включив прибор для измерения сопротивлений, начиная с наиболее нижнего предела (установить переключатель в положение xl). При этом измеряют сопротивления диода в прямом и обратном направлениях. В случае исправного диода прибор покажет небольшое сопротивление (несколько сотен ом) для прямого смещения диода, в обрат-ном — бесконечно большое сопротивление (разрыв). Для неисправного диода прямое и обратное направления мало чем различаются.
При проверке цифровым мультиметом прибор переводят в режим тестирования (иначе, в режиме измерения сопротивления в прямом и обратном направлениях диод покажет разрыв). Если диод исправен, то на цифровом табло отображается напряжение р-n перехода, в прямом направлении для кремниевых диодов это напряжение 0,5...0,8 В, для германиевых 0,2...0,4 В, в обратном направлении — разрыв.
Транзисторы
Учитывая, что транзистор имеет два р-n перехода, при тестировании транзисторов подвергаются проверке оба перехода, в остальном проверка аналогична проверке диодов. Проверку удобно проводить, измеряя сопротивления переходов относительно базового вывода, приставив один из электродов прибора к базе измеряемого транзистора. Для маломощных транзисторов при измерении стрелочным прибором оба перехода в прямом направлении имеют достаточно близкие значения (порядка сотен Ом) и в обратном направлении — разрыв.
Дополнительной проверке подвергается переход коллектор-эмиттер, который также должен иметь разрыв. При проверке мощных транзисторов сопротивления переходов в прямом направлении могут быть несколько единиц ом. Цифровой прибор показывает напряжение для прямого направления переходов 0,45...0,9 В.
Для определения структуры и выводов неизвестного транзистора желательно воспользоваться стрелочным прибором. При определении выводов необходимо предварительно убедиться в том, что транзистор исправен. Для этого определяется вывод базы по примерно одинаковым малым сопротивлениям переходов база-эмиттер и база-коллектор в прямом и большим — в обратном направлении.
Полярность щупа прибора, смещающего переходы в прямое направление, определит структуру транзистора: если щуп прибора имеет полярность «-» — значит транзистор имеет структуру p-n-р, а если «+» — то n-p-п. Для определения эмиттерного и коллекторного выводов транзистора щупы прибора подключаются к неизвестным пока выводам транзистора. Найденный вывод базы через резистор в 1 кОм поочередно подключается к каждому из оставшихся выводов. При этом поочередно измеряется сопротивление переходов коллектор-эмиттер. Вывод, к которому резистор подключен, имеющий наименьшее значение сопротивления перехода определит коллектор транзистора, оставшийся электрод будет эмиттером.
Оптопары
Для проверки оптопар на входную часть (светоизлучающую) подается напряжение от внешнего источника питания. При этом контролируется сопротивление перехода, как правило, коллектор-эмиттер в приемной части. У исправной оптопары сопротивление перехода коллектор-эмиттер значительно меньше при включенном питании (несколько сотен ом), чем при выключенном. Неизменное сопротивление перехода коллектор-эмиттер свидетельствует о неисправности оптопары.
Конденсаторы
Неисправные конденсаторы могут выявляться в процессе внешнего осмотра неисправного блока питания. Следует обращать внимание на трещины в корпусе, подтеки электролита, коррозию у выводов, нагревание корпуса конденсатора при работе. Неплохой проверкой может быть параллельное подключение к проверяемому заведомо исправного конденсатора. Отсутствие такой информации говорит о необходимости выпаивания подозрительного конденсатора. Прибор, включенный в режим измерения сопротивления, устанавливают в верхний предел. При тестировании проверяют способность конденсатора к процессам заряда и перезаряда. Проверку удобно проводить стрелочным прибором. В процессе заряда стрелка прибора отклоняется к нулевой отметке, а затем возвращается в исходное состояние (бесконечно большого сопротивления). Чем больше емкость конденсатора, тем более длительный процесс заряда. В «утечном» конденсаторе процесс заряда продолжается процессом разряда, т.е. последующим процессом уменьшения сопротивления. Цифровой мультиметр при проверке конденсаторов издает звуковой сигнал. Если сигнала нет, конденсатор не исправен.
Термисторы
В этих резисторах сопротивление значительно изменяется с изменением температуры. Проверку термисторов осуществляют при нормальной температуре и при повышенной. Повышенной температуры можно добиться нагревая корпус термистора, например, с помощью паяльника. В источниках питания как правило используются термисторы, сопротивление которых при нормальной температуре составляет единицы Ом, с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления, поэтому при нагревании сопротивление исправного термистора должно уменьшаться.
До начала ремонта блока питания ПК необходимо выполнить следующие мероприятия:
· Обеспечить выполнение мер безопасности (БП подключать через разделительный трансформатор);
· Изучить, при наличии, принципиальную схему БП, выделить основные структурные блоки, ознакомится с особенностями конструкции;
· Определить конструктивное размещение основных структурных блоков БП.
· Составить план (алгоритм) поиска неисправностей БП.
(На Рисунок 29 представлен общий вид алгоритма поиска неисправностей в БП.)
(;На Рисунок 30-32 представлены алгоритмы поиска для наиболее часто встречающихся случаев неисправностей блока питания.)