Некоторые мысли по доработке БП ATX.

Предохранитель как раз для предупреждения обрыва стабилитрона при долгом нагреве.

Думаю, что лучше, всё таки, один стабилитрон или его мощный аналог на транзисторе или тиристоре. То есть, обеспечить "необрываемость" КЗ выхода не сложно, а, заодно, для самого БП дежурки есть шанс остаться целым...

Если конденсатор высох, то увеличивается порог срабатывания цепи стабилизации выходного напряжения дежурки. Ток через ключевой транзистор растёт одновременно с временем открытого состояния, а это увеличивает рассеиваемую мощность - перегрев и пробой.
При закороченном выходе трансформатор быстро рассеивает накопленную энергию, и преобразователь реагирует на это увеличением тока через транзистор. Однако, время открытого состояния транзистора при закороченном выходе будет мало (скорость накапливания то же увеличится), по этому, даже при большом токе через транзистор, он не перегреется - времени не хватит.
А от больших и коротких импульсов тока увеличивается вероятность перегорания ограничительного резистора в цепи питания дежурного преобразователя. После чего ни блоку ни материнке уже ни чего не страшно...

То есть, при замыкании выхода, защищается не только материнка, но и сам БП.
Думаю, ремонт в виде замены конденсатора или резистора дешевле и проще, чем с заменой пробитого транзистора дежурки и всего, что он, обычно, за собой тянет...

Принесли сегодня тот блок питания, который сжёг материнку...
Блок китайский (написано), "Power Master", модель FA-5-1, 300Вт peak load. Соответствует спецификации "Pentium 4".
Дежурный блок питания с обратной связью на оптроне, так что, высыхать там было нечему...

Выходное напряжение 12В вместо положенных 5В дежурки. Понятно, что материнка не смогла их вытерпеть...

Неисправность - обрыв резистора на 2,6КОм в цепи управляющего вывода регулируемого стабилитрона TL431. Какого... он оборвался?..
В результате, обратная связь считает, что напряжения на выходе нет и увеличивает его на максимум. Этим максимумом оказались 12В. Электролитический конденсатор, к стати - на 16В...
Замена резистора и всё работает...

Кстати, у меня склероз - совсем забыл, что параллельно оборванному резистору я ставил (оказывается!.. и он там стоял!.. ) резистор на 10КОм...

В общем, картина вырисовывается следующая...
Резистор начал обрываться - его сопротивление увеличилось. Так как он стоит в цепи стабилизации (соединяет выход +5В со входом TL431), то изменился коэффициент деления делителя и напряжение увеличилось. Из-за этого начал глюкавить комп - плохо включался и выключался. По рассказам - несколько раз приходилось нажимать кнопку включения, пока он запустится и держать, примерно, 10 секунд, пока выключится.
С таким диагнозом этот блок попал ко мне.
Так как дежурное напряжение было завышено, но стабильно, я предположил, что плохо подобраны номиналы, и для получения ровно 5В подпаял параллельно штатному резистору на 2,6КОм дополнительный на 10КОм. Всё хорошо и блок с компом работают нормально в течение месяца. Потом этот резистор на 2,6КОм обрывается окончательно, и выходное напряжение блока увеличивается до 12В!

Моё вмешательство нельзя считать причиной выгорания материнки, так как он ни защищал ни провоцировал обрыв основного резистора. Хотя, конечно, мог бы и предположить что какие то непонятки с делителем в цепи стабилизации... не хватило ума...

Если посчитать, то получится следующее:
Делитель из 2-х резисторов - мой на 10КОм параллельно штатному 2,6КОм и 2,5КОм. 2,6КОм оборвался, и делитель получается на (10+2,5)/2,5=5. Опорное для TL431 - 2,5В, значит, напряжение на выходе 2,5В*5=12,5В. Реально на выходе было 12В.
Установленный мною резистор только не позволил уйти в разнос дежурному БП, и ограничил напряжение на его выходе уровнем 12В.
Хотя, это слабое утешение для материнки...
С другой стороны, без дополнительного резистора сгорела бы сначала материнка, а за ней следом дежурный БП...

Получается следующий вывод - если ваш комп, вдруг, стал не понятно включаться или выключаться, сразу меряйте напряжение +5В дежурных, и если оно хоть немного завышено, снимайте блок на ремонт...

Ещё, если посчитать по номиналам резисторов, то получается, что дежурное напряжение было 6В. Именно такое получается, если исходить из того, что подключение параллельного резистора на 10КОм уменьшило напряжение до положенных 5В.
То есть, комп начал глюкавить при напряжении дежурки +6В!

Теперь по поводу защиты дежурных +5В.

Проверил, какой ток держит блок по цепи +5В дежурных, получилось - 2,5А (стоит как вкопанное), а при 3А напряжение падает до 3В.
Получается, что защита, в виде коротящего выход, устройства должна длительно и без обрыва выдерживать ток не менее 3А.

Сегодня пробовал ставить защиту в виде стабилитрона параллельно выходу +5В USB.
Проверял два стабилитрона Д815 с буквами А и Б.
От второго отказался сразу, так как при токе 1,5А через него напряжение на нём повышается до 6,5В. При токах единицы-десятки мА напряжение стабилизации этого экземпляра было 5,8В.
При токе 3А напряжение повышается до 7В, при этом стабилитрон не пробивается, хотя греется так, что полуда на корпусе плавится...
Стабилитрон проверялся, будучи подключенный проводами - лежал на столе.

Получается, что с буквой "Б" напряжение ограничения, при неисправности преобразователя, может оказаться опасным для материнки - не менее 7В. Особенно, если учесть, что с прогревом стабитрона напряжение на нём увеличивается...
Помнится, как NumLock говорил, что материнка была спалена напряжением 8В.
По моим данным неопасное значение 6В. Значит, напряжение нужно ограничивать величиной не более 6В... мне так кажется...

С буквой "А" результат лучше, по этому сразу впаял его в БП и дальше проверял уже его в условиях, близких к реальным.
Напряжение стабилизации этого экземпляра оказалось 5,5В при токах до 50мА, и 5,8В при токе 3А.

При напряжении +5,04В USB ток через стабилитрон 17мА.

Кстати, Дмитрий М, думаю, что не так уже и плохо, что начальный ток стабилитронов Д815 относительно высок...
Например, у меня получился ток 17мА, а в схеме, выход нагружен резистором на 100Ом, что даёт ток через него 5В/100Ом=50мА. То есть, не зависимо от нагрузки (есть или нет) выход +5В USB нагружен током 50мА. Для чего - думаю, понятно. Значит, при установке стабилитрона можно увеличить сопротивление резистора так, что бы суммарный ток остался прежним... Если попадётся экземпляр с током порядка 50мА при напряжении 5В, то резистор можно вообще выпаять.
Я ни чего не менял.

Неисправность имитировалась путём закорачивания резистора в делителе цепи стабилизации. Штатный резистор на 2,5кОм закорачивался резистором на 1кОм. Получалось, что выходное напряжение поднималось с 5В до 12В. Это без стабилитрона.
Со стабилитроном напряжение увеличивалось до 5,8В и он начинал дыметь... по прикидкам и измерению тока ключевого транзистора ток через стабилитрон был порядка 4А.

Не смотря на бескорпусный вариант и сильный перегрев стабилитрон не пробился и не отпаялся...
Чуть позже покажу скан-фото, как это выглядит после испытаний...

Но вариант с одним стабилитроном мне то же не нравится...
Получается, что при неисправности в дежурном блоке питания, выходное напряжение увеличится не значительно (с 5,04В до 5,8В в моём случае) и ни кто не узнает, что произошла авария... Ведь, все напряжения в норме и материнка работает...
При этом стабилитрон греется, а преобразователь работает на мощности порядка 20Вт...
Думаю, неисправность будет замечена только после того, как пробьётся или оборвётся (отпаяется) стабилитрон или пробьётся ключевой транзистор...

На счёт тарнзистора.
При контроле тока через него, было замечено, что трансформатор дежурного БП работает на грани насыщения - ток, сначала нарастая линейно, в конце резко увеличивался, но тут приходила команда на отключение и транзистор закрывался. То есть, получается, что при мощностях порядка 20Вт трансформатор работает на пределе.
А это выходной ток 4А. При требуемом токе 2А, он ограничен цепью защиты на уровне 4А, но на грани насыщения трансформатора. Это чревато пробоем транзистора...

В общем, мне кажется, что схема защиты со стабилитроном, не смотря на простоту, не очень надёжна.
Нужно делать защиту, которая закорачивает выход +5В USB.
Тогда всё отключается, а преобразователь выдаёт только серии коротких импульсов, пытаясь запуститься. В таком состоянии блок может находится сколь угодно долго и без последствий.

В аттаче - фрагментик печатной платы с установленным стабилитроном.

Он припаян на минусовую дорожку, а с дорожкой +5В соединён изогнутой плоской перемычкой.
На фото плохо видно, как перегревалась эта перемычка. Первоначально она сверкала как соседняя пайка, а сейчас посерела...

39434.djvu

Тогда КУ202 с стабилитроном в УЭ? Или вернёмся к ранее предложенному предохранителю?

To Дмитрий М
Идеи витают в воздухе. Сначала я испробовал свою схему на КУ208Г, потом полез делиться опытом и увидел Ваш пост.
Схема в приложении. Напряжение срабатывания - 5,2 вольта. После включения, напряжение на тиристоре - 1 вольт при токе 2,5 А. Прелесть в том, что корпус тиристора соединён с общим проводом - можно прикрутить прямо к корпусу источника питания.
Вместо TL431 можно, наверное, подобрать соответствующий стабилитрон, но с TL431 лучше. Ничего подбирать не надо - напряжение включения определяется соотношением резисторов R1 и R2 и не должно зависеть от температуры.

А почему тиристор (симистор) включён в обратной полярности? Новое слово в схемотехнике ?

А ему пофигу. Он симметричный (симистор). Зато в схему хорошо вписался TL431 и корпус симистора соединён с землёй.