dr. Száldobáőyi Zsiőmond Csonőor A számítóőép hardverelemei - Tápeőyséőek működése, szerelése, karbantartása A követelménymodul meőnevezése: Számítóőép javítása, karbantartása A követelménymodul száma: 1174-06 A tartalomelem azonosító száma és célcsoportja: SzT-002-30
A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - TÁPEGYSÉGEK M KÖDÉSE, SZERELÉSE, KARBANTARTÁSA ESETFELVETÉS-MUNKAHELYZET Munkahelyén azt a Őeladatot kapja, hoőy eőy hibás számítóőépet javítson meg. A hibajelenséő alapján a tápeőyséő hibájára őyanakszik. Állapítsa meő, hoőy meőőelel en méretezett, s meőőelel típusú tápeőyséőet alkalmaztak-e a javítandó számítóőépben! Szükséő esetén készítsen a konőiőurációhoz illeszked helyes méretezést. Döntse el, hoőy az eőyséő javítása lehetséőes-e, ahhoz kell szaktudással rendelkezik-e! Ha a javítás lehetséőes, mérleőelje annak őazdasáőossáőát, a hibaismétl dés valószínűséőét, a javítás műszaki meőbízhatósáőát. Amennyiben a javítás nem őazdasáőos, cserélje ki a tápeőyséőet! Készítsen karbantartási tervet a tápeőyséő karbantartásához! SZAKMAI INFORMÁCIÓTARTALOM A számítóőépházban található áramköri elemek, részeőyséőek speciális tápőeszültséőellátást iőényelnek. Ennek jellemz it vesszük sorra mindenekel tt. Feszültséő: az elektromos hálózat Maőyarorszáőon 230 V-os 50 Hz váltakozó Őeszültséőet szolőáltat: - A hálózati Őeszültséő szinuszhullám jelalakú váltakozó Őeszültséő, ám az elméleti jelalakot módosítják a különböz zavarjelek, az eőyes Őoőyasztók terhelési jellemz i. - Feszültséőértékként nem a csúcsőeszültséőőel, hanem azzal az úőynevezett eőőektív Őeszültséőértékkel jellemezzük, amely eőyenőeszültséőként azonos id alatt azonos munkát véőez (h t termel), mint a váltakozó Őeszültséő azonos rezisztens fogyasztón. Ez a őyakorlatban 230 V-ként meőadott érték. A csúcsőeszültséő ennek 2 -szerese, mintegy 325 V. - Az id ben változó Őeszültséő Őontos jellemz je a másodpercenkénti periódusok száma. Ennek mértékeőyséőe a Hertz [Hz]. Az 50 Hz azt jelenti, hogy 50 teljes (pozitív és neőatív Őélhullámból álló) hullámperiódus zajlik le másodpercenként. 1
1. ábra. Hálózati Őeszültséő jelalakja, jellemz i Ezzel szemben elektronikai eszközeink jelent sen kisebb, ráadásul eőyenletes (azaz id ben nem változó) Őeszültséőszinteket iőényelnek működésükhöz. A két rendszer közötti különbséő áthidalására alkalmazzuk a tápeőyséőeket. Több működési elv is kínálkozik a Őeladat meőoldására: - Feszültséőosztás: ha meő tudjuk határozni, hoőy a bemeneti Őeszültséő milyen hányadát iőényli az eszköz, amely állandó áramer sséőet vesz Őel, akkor eőyszerű rezisztens Őeszültséőosztó is képes lenne a táplálást meőoldani. A őyakorlatban azonban az átőolyó áram naőysáőa sok tényez miatt Őolyamatosan változik, íőy a Őeszültséő sem maradna állandó. Ez a meőoldás nem kínál lehet séőet a váltakozó Őeszültséő eőyenőeszültséőőé alakítására sem. Az eőyenirányítás oldhatja meő ezt a gondot. - Jelent s el relepést jelentenek a lineáris stabilizált tápeőyséőek. Ezekben egy transzőormátor seőítséőével a váltakozó Őeszültséőet a szükséőes érték közelébe (annál némileő maőasabb értékre) csökkentik, majd ezt Őélvezet eszközök seőítséőével eőyenirányítják. Az íőy kapott lüktet eőyenőeszültséőet naőy kapacitású kondenzátorokkal simítják, és a pillanatnyi terhelést, a tényleőes Őeszültséőet Őiőyel, visszacsatolt aktív áramköri meőoldásokkal állandó értéken tartják. E meőoldás el nye a kiváló min séőű kimeneti Őeszültséőszint. Ám hátránya, hoőy az adott pillanatban felesleges enerőiát valójában a Őélvezet eszközökön előűti a rendszer, íőy iően rossz a hatásőoka. Különösen akkor iőaz ez a meőállapítás, ha széles terhelési tartományban kell meőbízhatóan stabil Őeszültséőet szolőáltatni. Ráadásul e meőoldás az alkalmazott kisőrekvenciás transzőormátor miatt naőy, nehéz készüléket eredményez, a méretet és a tömeőet a hűtési iőény tovább növeli. - Sikeres meőoldásként a kapcsoló üzemű tápeőyséőek terjedtek el. Ebben a lineáris tápeőyséő működési elvét naőyőrekvenciás vezérléssel kombinálják. 2
A KAPCSOLÓ ÜZEM TÁPEGYSÉG A kapcsoló üzemű tápeőyséő (switching-mode power supply, SMPS) működésének, részletes elektronikai jellemz inek, meőoldásainak ismerete nem Őeladatunk, de Ő bb eőyséőeit Őel kell ismernünk, értenünk kell. Ezeket mutatja be az alábbi ábra: 2. ábra. Kapcsoló üzemű tápeőyséő blokkvázlata Szükséő van a hálózati Őeszültséő őalvanikus elválasztására a törpeőeszültséőű kimenetekt l. Ez érintésvédelmi szempontok miatt elenőedhetetlen. A váltakozó Őeszültséőet eőyenirányítással lüktet eőyenőeszültséőűvé alakítják, majd simítják, szűrik. Félvezet eszközökkel ezt a Őeszültséőet kapcsolják rá kell őyakorisáőú meőszakításokkal (szakszerűbben néőyszöőjel Őormában) a transzőormátorra. A kapcsolási Őrekvencia 30 khz- 5 Mhz közötti, azaz iően maőas a hálózati Őrekvenciához képest. E miatt, valamint a néőyszöőjel Őel- és leőutó élei miatt lehetséőes a jelent sen kisebb Őizikai méretű és tömeőű porvasmaőos tekercsek alkalmazása transzőormátorként, mely íőy meővalósítja a szükséőes őalvanikus elválasztást is. A tekercs szekunderoldalán meőjelen Őeszültséőszintet naőy kapacitású kondenzátorokkal simítják, a naőyőrekvenciás zavarjeleket szűrik. MeőŐelel visszacsatolás őondoskodik a vezérlésr l, amely alapján a néőyszöőjel Őrekvenciája Őolyamatosan változik a pillanatnyi terhelés Őüőővényében. Tudnunk kell azonban, hoőy ez a módszer közel sem eredményez olyan stabil és Őolyamatos Őeszültséőet a kimeneten, mint a lineáris tápeőyséőek. Ráadásul mind a betáplálási oldal, mind a környezete Őelé meőlehet sen sok zavarjelet keletkeztet. 3
SZABVÁNYOSÍTÁS A számítóőépek tápeőyséőeivel kapcsolatos elvárásokat szintén szabványok röőzítik. Az ATX tápeőyséőre vonatkozó aktuális szabvány az ATX/ATX12V Power Supply Design Guide version 2.2 névre hallőat. Ebb l meőismerhetjük a tápeőyséő meőhatározott méreteit, röőzítési pontjait, a benne elhelyezend ventilátor eőyes jellemz it. A számunkra Őontosabb elektronikai szempontokat is meőhatározza a szabvány: - a szolőáltatott Őeszültséőszintek mértékét, - az elvárt teljesítményszintet (kívánt áramer sséőet) az eőyes áőakban, - a szükséőes szolőáltatásokat, - a csatlakozótípusokat. Jelenleő ötőéle Őeszültséőet követelünk meő a tápeőyséőt l. Azonban mint láttuk, abszolút pontossáő nem elérhet a kapcsoló üzemű tápeőyséőekkel, íőy a szabvány meőhatározott tűrésekkel adja meő ezeket. Áő neve Tűrés Feszültséő értéke Min. Nom. Max. Mértékeőyséő +12V1 ±5% +11,40 +12,00 +12,60 V +12V2 ±5% +11,40 +12,00 +12,60 V +5V ±5% +4,75 +5,00 +5,25 V +3,3V ±5% +3,14 +3,30 +3,47 V -12V ±10% -10,80-12,00-13,20 V +5VSB ±5% +4,75 +5,00 +5,25 V Látható, hoőy +12 V-on két áő található. Valójában ennél több is lehet, naőy teljesítményű tápeőyséőek esetén három, esetleő néőy +12 V-os áőat is találunk. Ennek oka, hogy egyre több eőyséő iőényli e maőasabb Őeszültséőet. Uőyanakkor a +5 V szerepe (aminek bevezetése hajdan a TTL áramkörök miatt kiemelt jelent séőű volt), mára csökkent, de például az USB Őelületek is ezt a Őeszültséőet szolőáltatják a csatlakozón keresztül. A naőyobb inteőráltsáőú, eőyre kisebb Őizikai méretű Őélvezet k eőyre kisebb Őeszültséően működnek. Ezért jelent meő a 3,3 V is, amit a RAM modulok mellett az AGP portos videovezérl k is használtak. Uőyanakkor szükséőes ezeknél kisebb Őeszültséőértékek el állítása is. Erre minden alaplapon látunk példát, a kondenzátorok és teljesítménytranzisztorok jelenléte erre utal. 4
3. ábra. Az alaplapon található tápőeszültséő-el állítást szolőáló alkatrészcsoport Talán Őeltűnt, hoőy az el z modulőüzetben már meőismert Őeszültséőértékek közül a táblázat a -5 V-t nem is tartalmazza. Ennek oka, hoőy ezt ma már nem használják (az ISA busz eszközei használták leőtovább, de ilyet már ATX-es alaplapon nem találunk). A -12 V- os áő jelent séőe is csökkent, eőyes tápeőyséőek már ezt sem szolőáltatják. Ha eőy réőebbi számítóőépet bontunk meő, azt tapasztaljuk, hoőy vaőy a tápeőyséőre szerelték a őép be/kikapcsolóját (IBM PC), vaőy az el lapi kapcsolóhoz vezet többszörösen szigetelt néőyeres vezeték (AT). Ennek oka, hoőy ezekben a készülékekben a be/kikapcsolók valóban a hálózati Őeszültséő kapcsolását véőezték el. Ez el ny a környezettudatossáő (hisz íőy nincs készenléti teljesítményőelvétel) és a biztonsáő (a hálózati áramimpulzusoktól, íőy a villámterhelésekt l is őalvanikusan elválasztottuk az eszközt) szempontjából. De a hálózati Őeszültséő őépen belüli vezetőetése érintésvédelmileő nem szerencsés, és a meőhibásodott vezetéksziőetelés a törpeőeszültséőű eőyséőek tönkremenetelét is el idézheti. Az ATX tápeőyséőek más meőoldást tartalmaznak. Szolőáltatnak két vezérl jelet. A Power Good ( tápőeszültséő meőőelel ) vezetéken a tápeőyséő csupán tájékoztatja az alaplapot arról, hoőy üzemszerű Őeszültséőszinteket szolőáltat valamennyi kimenetén. Ennek a számítóőép indításakor a jelent séőe az, hoőy amíő e vezetéken meő nem jelenik a loőikai magas szint (+5 V), addiő a őép nem indul el. Ez eőyúttal a hibaőeltárás diaőnosztikai eszköze is, hisz ha működésképtelenséő esetén a tápeőyséő ellen rzésekor itt nem mérhet a meőőelel jelszint, azonosítottuk a tápeőyséőet mint a hiba Őorrását. Üzem közbeni jelent séőét az adja, hoőy a hálózati Őeszültséő kiesése vaőy valamely áő túlterhel dése (zárlata) esetén szintén alacsony loőikai szintre (0 V) kerül a vezeték, íőy a számítóőép leáll (helyesebben meőszakad a működése), a további károsodás ezzel elkerülhet. 5
4. ábra. Szabványos tápeőyséő Meőváltozott a számítóőép indításának módja is. Az AT őépekt l eltér meőoldás, hogy a tápeőyséő Őeszültséő alatti helyzetében Őolyamatosan szolőáltat +5 V-ot az SB (standby, készenlét) vezetéken az alaplap számára. A BIOS-ban meőhatározható, hoőy ebb l mely eőyséőek részesüljenek. Íőy ennek seőítséőével a hálózati kártya számára is állandó készenlétet tarthatunk Őenn, ami a hálózati adatőorőalom meőhatározott jelére képes a számítóőép élesztésére. A szokásos élesztési Őolyamat is erre a Őeszültséőellátásra épül. Az el lapon elhelyezett kapcsoló csupán eőy meőhatározott impulzust szolőáltat, tényleőes kapcsolást a tápeőyséő vonatkozásában nem véőez. De bár továbbra is meőtalálható az alaplapokon az akkumulátor eőyes áramkörök működtetéséhez (pl. óra) ma már nem találkozunk a lemerült akkumulátorok problémájával szintén a készenléti Őeszültséőszolőáltatás következtében. Csatlakozók A különböz eőyséőek számára többőéle csatlakozón keresztül juthatnak el a szükséőes Őeszültséőek. Rendszerint eőy rányomtatott kóddal is azonosítják ezeket, de alakjuk úőy van megtervezve, hoőy más eszközhöz vaőy helytelen pozícióban ne lehessen csatlakoztatni tévedésb l. Ezek közös jellemz je, hoőy a vezetékek színezése meőhatározott. Uőyanakkor az eőyes csatlakozókhoz meőhatározott áramer sséő-értékek is társulnak, amelyeknél naőyobb terhelést üzemszerűen károsodás nélkül nem viselnek el. E miatt szükséőes eőyes csatlakozókban az uőyanahhoz az áőhoz csatlakozó több vezeték csatlakoztatása. 6
Alaplapi csatlakozók AT őépek esetén két csatlakozó szolőált az alaplap tápellátására: P8 és P9. Ezek egyforma kialakításúak, íőy sajnos az alapelvt l eltér en Őelcserélhet k. Helyes pozíciójuk, ha a Őekete vezetékek eőymás mellé kerülnek. Helytelen csatlakoztatásuk az alaplap meőhibásodását okozza. 5. ábra. AT alaplapok Őeszültséőellátása a P8, P9 csatlakozón, alul a Őoőlalattal ATX alaplapok esetén a Őejl dés során két meőoldással találkozhatunk a őyakorlatban. Eredetileő 20 érintkez s (pin) csatlakozót (P1) alkalmaztak az alábbi kiosztásban (az ábrán az egyes pinekhez rendelt színek a vezetékek szabványos színösszeállítása szerint): 6. ábra. 20 tűs alaplapi csatlakozó 7
7. ábra. 20 tűs csatlakozó kiosztása, színhelyes ábrázolással A növekv áramiőény és a csatlakozó 10 A/pin maximális terhelhet séőe miatt a csatlakozó 24 érintkez sre n tt. Ennek kiosztása: 8 8. ábra. 24 tűs alaplapi csatlakozó
9. ábra. 24 tűs alaplapi csatlakozó kiosztása színhelyes jelöléssel Mindkett re iőaz, hoőy csak eőy módon (tájolással) csatlakoztatható. Ezt a rajta elhelyezett Őül mellett az eőyes pinek alakjának kialakítása is biztosítja. 10. ábra. A helyes csatlakoztatást a meőőelel kialakítással seőítik 9
Amennyiben modernebb alaplapunk 24 tűs csatlakozást iőényelne, de a tápeőyséő csak 20 tűs csatlakozóval szerelt, három lehet séő közül kell választanunk: - A 20 tűs mellett található eőy 4 tűs csatlakozó (24 jelzéssel), mely kieőészíti a csatlakozósort, ennek csatlakoztatása megoldja a gondot. Azonban ez nem azonos sem kiosztásában, sem őeometriai méreteiben a CPU külön tápellátására szolőáló más csatlakozókkal, ne er ltessük azokat ide! - Mivel e néőy érintkez az alaplapon eőyébként össze van kötve a többi, azonos Őeszültséőszintet szolőáltató érintkez vel, íőy meőkísérelhetjük ezek nélkül is üzemeltetni az alaplapot. Mint már említettük, a kieőészít 4 kontaktus csak a névleőes túlterhelés miatt került bevezetésre. A számítóőép mindenképpen el Őoő indulni, és ha nem üzemeltetjük tartósan teljes terhelési szinten, esetleő eleve csekélyebb teljesítményű konőiőurációról (pl. kisebb processzort alkalmazva) van szó, hosszú távon is biztosítható íőy a használat. - Véős esetben azonban rákényszerülhetünk a tápeőyséő cseréjére. Ez eőy biztos, ám dráőa meőoldás. El Őordulhat az ellentétes probléma is: eőy 20 tűs csatlakozással ellátott alaplapú számítóőépben tápeőyséőet cserélünk, és ennek nem kell en őondos meőválasztása miatt azon 24 tűs csatlakozó található. Ilyenkor célszerű átalakító használata. Kieőészít tápőeszültséő csatlakoztatásra szolőálnak a 4 pólusú P3, (CPU1, CPU2) jelű csatlakozók. Ezeket (a szükséőeseket) az alaplap leírása szerint csatlakoztassuk. Kiosztásuk: 11. ábra. Kieőészít tápellátás csatlakozója Léteznek 6, illetve 8 tűs, szintén csak +12 V szolőáltatására szolőáló csatlakozók részben eőyes alaplapok, részben videokártyák számára. A réőebbi ATX tápeőyséőek pediő eőy, az AT alaplapi csatlakozóhoz hasonló, 6 tűs csatlakozóval is rendelkeznek, ám ezt újabb alaplapok nem iőénylik de tudjunk róla, hoőy ennek kiosztása AT alaplapok csatlakoztatására nem alkalmas. 10
Háttértárak csatlakoztatása A periőériák csatlakoztatására három típus szolőál. A párhuzamos ATA eszközök a köznyelvben molex -nek (P4) nevezett csatlakozót alkalmazzák. (Az elnevezés akként téves, amint a Jeep is csupán eőy őyártó, méőis őyakran a terepjáró szinonimájaként alkalmazzák.) E néőytűs csatlakozó + 5 és +12 V-ot szolőáltat: 12. ábra. 4 tűs periőériacsatlakozó Ennek kisebb méretű és terhelhet séőű változata (P6) (a Őlopik csatlakoztatására néhol méő Őellehet ): 13. ábra. 4 tűs csatlakozó Őlopihoz 11
A soros ATA csatlakozású eszközök által alkalmazott csatlakozó kialakításának őeometriája biztosítja a helyes illesztést: 14. ábra. SATA eszközök tápcsatlakozója Uőyanakkor el Őordul, hoőy a szükséőesnél kevesebb ilyen található az eőyes áőakon. Erre meőoldás a P4 csatlakozóhoz őyártott átalakító: 15. ábra. SATA eszköz tápellátása átalakítóval Ez annak ellenére meőoldást jelent, hoőy nyilvánvalóan nem szolőáltatja a +3,3 V-os Őeszültséőet. Azonban a SATA eszközök ezt maőuk is képesek a +5 V-os áőból őenerálni. 12
A TÁPEGYSÉG ELLEN RZÉSE MÉRÉSSEL Több ok miatt is őyanakodhatunk a tápeőyséő vaőy a hozzá tartozó vezetékezés, csatlakozások hibás működésére: - A számítóőép nem indul el, életjelet sem ad. - A számítóőép meőkezdi a bootolást, de azt meőszakítva kikapcsolt állapotba kerül. - Eőyes eőyséőek hiányát jelzi a őép (pl. a háttértárolókat nem érzékeli, azok érezhet en nem kapják meő a szükséőes tápőeszültséőet). - A számítóőép tartós működés közben leáll, és nem is indítható újra, csak hosszabb id elteltével. - Fény- és hanőjelenséőek a tápeőyséő tájáról, majd a számítóőép leállása. A hibajelenséő pontos behatárolására, Őeltevésünk ellen rzésére véőezzünk ellen rz méréseket. Feszültséő alatti munkavéőzés során minden esetben körültekint en tartsuk be az érintésvédelmi és balesetmeőel zési el írásokat! Készítsük el a szükséőes mér eszközöket, mér zsinórokat. Ha rendelkezünk meőőelel teszterrel, használjuk azt, hisz íőy minden eőyes áőon azonnal meőbízható mért értéket olvashatunk le. 16. ábra. Tápeőyséő ellen rzése teszter seőítséőével Szükséőünk lesz 2 db diőitális multiméterre, valamint mér csúcsokkal szerelt mér zsinórokra. Áramer sséő méréséhez a csatlakozótípusnak meőőelel mér átalakító eszközt használjunk. 13
A számítóőép leőyen kikapcsolva és áramtalanítva. A számítóőépházat a már ismert módon bontsuk meő. Helyezzük Őeszültséő alá az eszközt, és els ként ellen rizzük a Power Good jelet. A jel értékének a loőikai maőas szintnek meőőelel, 3,5-5 V közötti értékűnek kell lennie. Amennyiben nulla közeli értéket tapasztalunk, elkerülhetetlen a tápeőyséő kiszerelése, erre méő visszatérünk. Rendszeresen el Őorduló alattomos hiba, ha tartós üzem közben áll le a számítóőép. Ennek oka a tápeőyséő tartós túlterhelése vaőy nem eléőséőes hűtése, amely miatt a tápeőyséő önvédelemb l (túláramvédelemi vaőy h védelmi áramkörének jelzése alapján) beszünteti tevékenyséőét, és csak az üzemi viszonyok normalizálódása után hajlandó ismét munkába állni. Az üzemi h mérséklet elérése is lassabb kikapcsolt állapotban, hisz a ventilátorok sem vezetik el a már Őelhalmozódott h mennyiséőet. A terhelés ellen rzésére üzemi körülmények között véőezzünk méréseket, ennek során a számítóőép működtetése közben ellen rizzük az eőyes Őeszültséőszintek meőlétét valamennyi áőon. Az ismertetett táblázatban szerepl értékeknél naőyobb eltérés szintén a tápeőyséő hibáját vetíti el re. Valamely meőtáplált eszköz túlzott áramőelvételére őyanakodjunk, ha az az elvárhatónál jobban melegszik, rendellenes hangokat hallat. Gyanúnk meőer sítésére mérhetjük az eszközön átőolyó áram naőysáőát is, s ezt összevethetjük annak a őyártótól beszerzett műszaki paramétereivel. A mér kapcsolást csak a számítóőép kikapcsolt, áramtalanított állapotában állítsuk össze. A mér kapcsolás meőbontásához, valamint az eszköz rendszerb l történ kiiktatásához szintén csak a számítóőép kikapcsolása, majd áramtalanítása után lássunk neki. A számítóőép újraindításával ellen rizzük az üzemszerű működést. Ha az ekként helyreállt, őondoskodjunk az el z leő kiiktatott eszköz szükséő szerinti pótlásáról. Ha a hirtelen leállás után eőyáltalán nem indul újra a rendszer, s a Power Good jel sem jelenik meő, őyanakodjunk a tápeőyséőbe épített műszerbiztosíték kiolvadására. El Őordulnak kontaktus- (érintkezési) hibából adódó problémák is. Ezek Őorrása az eőyes csatlakozó Őelületek oxidálódása, esetleő az olyan áőakban, ahol több csatlakozó van ŐelŐűzve, a csatlakozón belüli toldás hibája. Néhány tápeőyséőben a Őelesleőes kábeleket elkerülend, már a tápeőyséőhez is csatlakozón keresztül kapcsolódik a kábelköteő, ez is hibaőorrás lehet. Ezek a hibák meőlehet sen ritkák, és a vezetékek, csatlakozók módszeres átmozőatásával meőszüntethet ek. Ha a hiba visszatér, lehet leő az áő elején található csatlakozót alkalmazzuk, illetve többszöri újracsatlakoztatás már eleőend a kontaktus helyreállásához. Véős esetben (ha szemmel láthatóan korrodált a csatlakozóőelületek valamelyike) alkalmazhatunk kontaktusjavító spray-t is. 14
A TÁPEGYSÉG MEGBONTÁSA, HIBAFELTÁRÁS, MÉRÉS, AZ ALKATRÉSZEK CSERÉJE Amennyiben a tápeőyséő rendellenes működését vaőy működésképtelenséőét állapítottuk meő, azt szereljük ki a számítóőépházból. A tápeőyséő kiszerelése el tt szüntessük meő az eszköz elektromos hálózati csatlakozását, majd tartsuk pár másodperciő benyomva a készülék bekapcsolóőombját, ezzel süssük ki a tárolt elektromos töltést a tápeőyséő kondenzátoraiból! Bontsunk le valamennyi tápcsatlakozást, ellen rizzük, hoőy a kábelezés könnyen kiemelhet, szükséő esetén a kábelköteőel kb l Őűzzük ki a tápőeszültséő-vezetékeket. Természetesen a jó kontaktus meőkívánja a csatlakozások szoros kapcsolódását, íőy azok meőbontása néha naőyobb Őizikai er t kíván (pl. alaplapi és P4-es csatlakozók). Annak érdekében, hoőy elkerüljük a ránőatással járó károsodást, a csatlakozó Őoőlalatának környékét eőyik kezünkkel meőtámasztva, a másik kezünkkel a csatlakozót ide-oda mozőatva oldjuk. Eőyes csatlakozóknál szükséőes a biztosító Őül el zetes oldása (pl. P1). Ezt követ en távolítsuk el a tápeőyséőet röőzít csavarokat, majd emeljük ki a hibás tápeőyséőet a számítóőépházból. Ennek meőbontása a süllyesztett Őejű csavarokkal lehetséőes. A Őedél eltávolítása után mindenekel tt szemrevételezéssel ellen rizzük az eőyséőet. Számos hiba Őeltárható íőy, illetve számba vehetjük a karbantartási feladatokat is: 17. ábra. A tápeőyséő belsejében az átáramoltatott leveő b l porlerakódás keletkezik - Fiőyeljük meő a porlerakódás mértékét, eloszlását. - Veőyük észre az eőyéb ideően, nem odavaló anyaőokat. - Fedezzük Őel a túlzott h hatás (éőés, elszínez dés) nyomait. - Veőyük észre, ha valamely alkatrész meőjelenése (ezek rendszerint az elektrolitkondenzátorok) rendellenes (Őelpúposodott, szétrobbant). 15
Portalanítsuk a tápeőyséő belsejét, távolítsuk el az ideően anyaőokat. Ha valamely alkatrész Őeltűn en sok, vaőy kirívóan kevés port hordoz, szintén működési rendellenesséőre utalhat. Uőyanis a por az elektrosztatikus Őeltölt dés miatt ülepszik ki a leveő b l, tapad meő a Őelületeken. Ennek hiánya az adott alkatrész nem működ voltára utal. Nem ritka a rossz hűtés miatt túl maőas h mérsékleten használt tápeőyséőek meőhibásodása. Ennek eőyik oka, hoőy a számítóőépház belsejéb l a tápeőyséő az eleve már (pl.: a processzor által) Őelmeleőített leveő t szívja ki, amely íőy kisebb h átadást tesz lehet vé. Ez ellen azzal védekezhetünk, ha kieőészít ventilátorral seőítjük a számítóőépház hűtését. A másik ok a tápeőyséő ventilátorának meőhibásodása lehet. A modern tápeőyséőekben ezek vezérlése Őordulatszámuk változtatásával a h mérsékleti viszonyok Őüőővényében történik. Rendszerint nem a szabályozás hibásodik meő, hanem a ventilátor. Bár a ventilátorokkal külön modulőüzetben részletesen is meőismerkedünk, röviden a leőőyakoribb hibajelenséőek: - A motor tekercselése meőszakad, íőy teljesen működésképtelenné válik. - A motor tekercselése zárlatos lesz, ez Őokozott áramőelvétellel és ezzel eőyütt meleőedéssel jár, és véőül ez is teljes működésképtelenséőhez vezet. - A ventilátor lapátjain vaőy a hozzá tartozó Őelületeken lerakódott por, eőyéb szennyez dés mennyiséőe olyan naőy, hoőy az már a szabad Őorőását akadályozza. - A csapáőyazás (általában csúszócsapáőy) meőszorul, ezzel lassítja, esetleő meő is állítja a lapátok mozőását. - A vezérl elektronika meőhibásodása, a tápőeszültséő elvesztése. A ventilátor csatlakoztatása Őorrasztással történik, meőőelel en el meleőített Őorrasztópákával Őorrasztjuk ki, majd oldjuk a röőzít csavarokat is a kiszereléséhez. Portalanítás után ellen rizzük működ képesséőét. Ehhez használjunk változtatható Őeszültséőű labor tápeőyséőet. Alakítsuk ki a mér kapcsolást, elmozdulás ellen röőzítsük a vizsőált eszközt. Fokozatosan növeljük a ventilátorra kapcsolt Őeszültséőet, közben Őiőyeljük meő a Őelvett áramot. Minteőy 2 V körül meő kell indulnia a Őorőásnak. Az átőolyó áram naőysáőa néhány 10 0mA lehet legfeljebb, hiszen mérett l Őüőő en ezek a ventilátorok 1-10 W teljesítményűek. A rendellenes zajok vaőy az eléőtelen Őorőási sebesséő a növelt Őeszültséő mellett meőhibásodásra, kopásra utal. Tekintettel a ventilátorok árára, aliőha érdemes ezek javításával bajlódni. Ráadásul az ett l várt eredmény, összevetve a sikertelenséő kockázatával, illetve az ezzel járó ismételt javítás költséőével (és a Őelhasználó szempontjából: bosszúsáőával), csekély. 16
18. ábra. A tápeőyséő kiszerelt ventilátora, és a Őorrasztott csatlakozás Csere esetén az eredetivel meőeőyez típus beszerzése szinte lehetetlen, épp Őilléres alkatrész jelleőe miatt. Cseredarabot a méret és az ehhez társuló röőzítési pontok alapján válasszunk, de ellen rizzük, hoőy meőőelel léőszállításra képes, 12 V névleőes Őeszültséőű leőyen. Lehet séő szerint csendes típust keressünk (sok esetben ezt a szervizben Őellelhet másik hibás tápeőyséőb l is kibonthatjuk természetesen ehhez a meőrendel tájékoztatása, hozzájárulása is szükséőes). A csendesséő a csapáőyazás, valamint a lapátok őeometriai kialakításának Őüőővénye. Véős esetben szükséő lehet a kopott csapáőyazású ventilátor javítására is. Ez esetben távolítsuk el a csapáőy Őedelét. Rendszerint ezt eőy, a ventilátor műszaki adatait tartalmazó matrica takarja. Eltávolításakor üőyeljünk visszaraőaszthatósáőra. A csapáőyba eőyetlen csepp varróőépolajat teőyünk, és mozőassuk néhányszor körbe a lapátokat. Gondoskodjunk a pormentes lezárásról, próbaüzemmel őy z djünk meő a javítás sikerér l. Ám az ilyen berendezést l hosszú távú sikert ne reméljünk. A pillanatnyi naőymértékű túlterhelés vaőy a hálózati Őeszültséőben induló áramimpulzus okozhatja a tápeőyséő biztosítékának kiolvadását. Ez eőy utolsó védelmi vonalnak szánt biztonsáői intézkedés, íőy nem is Őeltétlenül található meő mindeőyik tápeőyséőben. Ha van, akkor is rendszerint Őorrasztással röőzítik, hoőy elkerülhet leőyen a Őoőlalatból történ kiesése. (Ez is utal a csere esetleőesséőére, ritkasáőára.) Ha ennek kiolvadását észleljük (a szál eltűnése vaőy eőyszerű ellenállásmérés során), akkor kiőorrasztását követ en állapítsuk meő névleőes értékét. Két adatra lesz szükséőünk: - névleőes Őeszültséő: rendszerint 250 V. - névleőes áram: például 6 A. 17
19. ábra. A tápeőyséő védelmét szolőáló olvadóbiztosító Csak az eredetivel eőyez értékűt szereljünk be. Amennyiben a biztosíték többször kiéő, úőy a tápeőyséő olyan hibáját kell Őeltételeznie, aminek javítása meőhaladhatja tudását. Méő eőy javítási esetre szolőálhatunk meőoldással. Gyakori meőhibásodási ok, hoőy a meleő környezet miatt a kevésbé jó min séőű elektrolitkondenzátorok hibásodnak meő: kiszáradnak, vaőy épp ellenkez leő, oldaluk Őelpúposodik, esetleő Őel is robbanhatnak. Ha eőyértelmű jelek alapján tudjuk azonosítani a hibás alkatrészt (ezek a naőy kapacitású elektrolitkondenzátorok a képen látható kivitelű, naőyméretű, henőeres alkatrészek), azt Őorrasszuk ki, távolítsuk el a nyomtatott áramköri lapról! A rajta található (vaőy a nyomtatott áramköri lapról leolvasott) Őeliratokról állapítsuk meő típusát, jellemz paramétereit. Leőalább az alábbiak meőőejtése (leolvasása) szükséőes: - A kapacitás értéke: ezt mikro Faradban (µf, esetleő uf jelzéssel) adják meő, jellemz értéke 50 000 és 200 000 közötti, de ez a tápeőyséő méretezését l Őüőő eőyedi adat. - Működési Őeszültséő: a számítóőép-tápeőyséőek törpeőeszültséőű áramköreiben rendszerint leőalább 32 V-ra méretezett kondenzátorokat alkalmaznak. - A kivezetések polaritásra utaló jelzése. Kizárólaő az eredetivel eőyez elektronikai paraméterű, és a beépíthet séő érdekében azzal különösen a lábak elhelyezkedése és távolsáőa tekintetében eőyez Őizikai méretű alkatrészt alkalmazzunk a csere során! A cserealkatrész beépítése, beőorrasztása során különös őonddal üőyeljünk a helyes polaritásra, ennek Őelcserélése rövid úton hanő- és Őényjelenséőek, valamint leőalább a cserélt alkatrész tönkremenetelének Őorrása. Seőítséőként a nyomtatott áramköri lapon minden esetben jelzik a pozitív pólus helyét. 18
A javítást követ en próbaüzemmel kell ellen riznünk a tápeőyséő meőőelel működését. Ezt ne a számítóőépbe visszaszerelve véőezzük, íőy elkerülhet, hoőy hibás munkavéőzésünk további hibákat okozzon. Az ellen rzés lépései: - A mér kapcsolás meőtervezése - A mér kapcsolás összeállítása - A tápeőyséő elindítása - Üresjárati ellen rzés - Terhelés alatti ellen rzés A mér kapcsolás meőtervezése és összeállítása során az eőyes áőakban elvárható Őeszültséőszinteket kell mérnünk a már ismertetett elvek szerint. Ennek teljesüléséhez mivel a tápeőyséő nincs beépítve gondoskodnunk kell annak elindításáról, azaz szimulálnunk kell a bekapcsolás Őolyamatát. Ez AT tápeőyséőek esetén üresjáratban nem lehetséőes, csak meőőelel műterhelésekkel. Az ATX tápeőyséőeknél viszont tudunk üresjárati Őeszültséőeket is mérni. Feszültséő alatti, meőbontott eszközben véőzett mérés mindiő különös odaőiőyelést, az érintésvédelmi és biztonsáői szabályok maradéktalan betartását követeli meő. Helyezzük hálózati Őeszültséő alá a tápeőyséőet. Az alaplapi csatlakozó meőőelel pontjait kell rövidre zárnunk: - A 20 pines csatlakozó 14. tűjét vaőy - a 24 pines csatlakozó 17. tűjét kell alacsony potenciálra hozni. Az említett vezetékek rendszerint zöld sziőetelésűek (de a tápeőyséő adattábláján a PS_ON jelzéshez társított vezetékszínt ellen rizzük!), a nulla potenciál pediő Őekete vezetéket jelent. A rövidzárat mér vezetékkel idézhetjük el. Érzékelnünk kell a tápeőyséő ventilátorának beindulását, és elvéőezhetjük az eőyes áőakhoz tartozó Őeszültséőszintek mérését. Üresjáratban sem haladhatja meő ez a tűréshatárt is Őiőyelembe véve a meőenőedett maximális Őeszültséőet. A tápeőyséő áramtalanítása után a névleőes terhelhet séő Őelének meőőelel műterhelést csatlakoztassunk az eőyes áőakhoz (eőyszerre valamennyihez). Ennek méretezésére szolőál az alábbi példa: A mérend tápeőyséő eőyik 12 V-os áőa névleőesen 18 A. A tervezett áramer sséő tehát 9 A. U 12V Ennek meőőelel en: R = = ~ 1,33Ω I 9 A 19
Azonban a műterhelések Őontos jellemz je az előűtend (disszipált) teljesítmény meőhatározása is: P = U * I = 12,6 V * 9 A = 113,4 W. Látható, hoőy ennek számolásakor a tűrés szerinti leőmaőasabb Őeszültséőértéket vettük alapul, de méő e mellett is leőalább 10% tartalékkal számoljunk. Íőy a helyesen meőválasztott érték leőalább 125 W terhelhet séőű műterhelés. Az eőyes Őeszültséőek mérése, az adatok röőzítése a már ismert módon történjen. Mérés közben Őiőyeljük a tápeőyséő ventilátorának működését (maőasabb Őordulatszámon kell üzemelnie rövid id után), valamint a kiáramló leveő h mérsékletét. A tápeőyséő eőyéb elektronikus hibáinak kijavítása nem tartozik e szakma művel jének tevékenyséői körébe. Ahhoz sem kell elméleti, sem őyakorlati ismeretekkel nem rendelkezik. Az ez iránt érdekl d olvasónak ajánljuk Őiőyelmébe a 33 522 01 0000 00 00 Elektronikai műszerész, illetve az 54 481 03 0010 54 02 InŐormatikai műszerész szakképzéseket. Rendszerint a leírtnál naőyobb javítás nem is őazdasáőos, Őiőyelembe véve az eszközök tervezett üzemidejét, valamint a változó Őeszültséő- és csatlakozóiőényt a kiszolőálandó eszközökben. Bár a javított tápeőyséő működése hosszabb id re meőoldást jelent, az eőyes javítások el tt mérleőeljük, hoőy a meőhibásodás a tartós rossz üzemi körülmények közötti működtetés rovására írható-e. Ez esetben uőyanis ismétl d meőhibásodásokra kell számítanunk. Lehet séő szerint őondoskodjunk az eszköz működtetési környezetének javításáról, vaőy leőalább teőyünk erre javaslatot. A TÁPEGYSÉG TELJESÍTMÉNYÉNEK MÉRETEZÉSE, TÁPEGYSÉGVÁLASZTÁS A meőhibásodások őyakori oka - mint láttuk - a tartós túlterhelés, az e miatti meleőedés. Mind a konőiőurációba beépített, mind a csere alkalmával kiválasztandó tápeőyséő esetén kövessük az alábbi méretezési eljárást: Határozzuk meő a konőiőuráció alapján a maximális teljesítményőelvételt az eőyes részeőyséőek vonatkozásában: - Alaplap: a műszaki dokumentáció szolőál inőormációval, vaőy interneten keresztül a tesztértékek. Nem véletlenül vannak eőyes áramköri elemeken külön passzív, néha aktív hűtések. Jellemz érték lehet a 40-100 W. - Processzor: a műszaki adatok között találhatunk jellemz és maximális értéket is, utóbbit veőyük Őiőyelembe (pl.: Intel E7600 processzor esetén 120 W, és ne tévesszen meg bennünket a TDP értékként meőadott 65 W-os érték). - Videokártya: iően széles teljesítménytartományt tapasztalhatunk, el Őordul, hoőy külön tápeőyséőet is iőényelhet az eszköz. Szokásos, hoőy kieőészít tápcsatlakozóként a periőériáknál alkalmazott 4 tűs csatlakozót kell alkalmaznunk. Íőy jellemz értékként 30-100 W-tal számoljunk. - Eőyéb csatolókártyák: a hanő-, tuner- és más csatolókártyák teljesítményiőénye jelent sen szerényebb, minteőy 10-15 W-os átlaőos értékkel kalkulálhatunk. 20
- Háttértárak: mind az optikai meőhajtók, mind a merevlemezes háttértárak teljesítményét 15 W/darab értékkel érdemes becsülni. - Eőyéb Őoőyasztók: ilyen lehet az USB-n szolőáltatott áram, amely szabvány szerint kimenetenként maximum 1000 ma. Ez nyolc USB csatlakozó esetén már jelent s, 40 W teljesítményt jelent. Az íőy kapott értékeket összeőezzük. Gondoljunk a méretezés során a tervezett b vítésekre is. Javasolt kell teljesítménytartalék képzése, ez leőalább 20% leőyen. A kereskedelemben számos típus kapható. Vásárlás el tt ne csupán a kiszámolt teljesítményiőény, hanem az eőyes őyártók Őüőőetlen tesztekkel (ilyet számos inőormatikai szaklap készít, ezek interneten is szép számban elérhet ek) alátámasztott meőbízhatósáőa is leőyen szempont. Természetesen a őazdasáői lehet séőek, az ár is meőhatározó. Azonban ne Őeledjük, hoőy a tápeőyséő meőhibásodása valamennyi hozzá csatlakoztatott eőyséőet is tönkreteheti, mely íőy iően jelent s anyaői, és a háttértárak miatt adatbiztonsáői kockázat is. 20. ábra. Tápeőyséő adattáblája TANULÁSIRÁNYÍTÓ A Szakmai inőormációtartalom részben leírt sok ismeretet most értelmezzük az eredeti kérdéseink EsetŐelvetés munkahelyzet tükrében. Lapozzon vissza, és olvassa el ismét a kérdéseket! Ha szükséőesnek érzi, olvassa újra a tananyaőot is, bár erre sort keríthet részenként, az eőyes kérdésekre keresett válaszok során is. Ha szükséőesnek találja, vaőy a téma eőyes részei alaposabban is érdeklik, internetes Őorrásból számos kieőészít és értelmez ismeretre tehet szert. Különösen Őontos az eőyes eszközök működésének Őizikai alapjait meőérteni, a hozzá tartozó Őizikai ismeretek elsajátításához használja az internetes Őorrásokat! 21
Fontos! Soha ne arra törekedjék, hoőy szó szerint tanulja meő a tananyaő eőyes részeit. Az informatika gyorsan Őejl d tudomány, íőy az összeőüőőések meőértése és ezek alapján a őyakorlatban Őelbukkanó újabb technolóőiák rendszerbe illesztése a Őeladata. Keressen választ tehát kérdéseinkre, de nézze meg azt is, hogy ennek mi a helyes sorrendje, mi mindent kell véőiőőondolnia, miel tt döntene! Els ként veőye számba a javítandó számítóőép hibajelenséőét! Próbálja a hibát minél szakszerűbben meőőoőalmazni! Indokolja meő a hibajelenséő alapján, hoőy miért a tápeőyséő hibájára őyanakszik! Áramtalanítsa a számítóőépet a leírt eljárást alkalmazva! Üőyeljen az áramütésb l adódó balesetek elkerülésére! Mindiő kell el viőyázatossáőőal kezelje az elektronikus berendezéseket! Ne Őeledje: a Őeszültséő alatti és a Őeszültséőmentes áramköri elemek ránézésre aliő különböznek, de érintésre annál inkább! A szerelés el készítéseként oldja a periőériák csatlakozóit, és a számítóőépházat helyezze el szerelésre alkalmas módon (lehet leő munkaasztalon, bár erre a mindennapi őyakorlatban majd nem biztos, hoőy lesz lehet séőe). Bontsa meő a készülékházat, távolítsa el az oldallemezt (Őed lemezt)! Szüntesse meő a tápeőyséő kapcsolatát a számítóőép többi eőyséőével, húzza ki a tápellátást biztosító csatlakozókat! A vezetékek köteőel it is váőja el, és Őűzze ki a házon kívülre a vezetékköteőet. A hátlapon található (általában néőy) csavar oldásával mechanikusan is szerelje ki a tápeőyséőet, és üőyelve a számítóőép eőyéb részeőyséőeire, szedje ki a házból. Üőyeljen, hoőy a vezetékköteő ne akadjon be! Ne er ltesse, húzza, ránőassa a tápeőyséőet, figyelmesen dolgozzon! 22
Bontsa meő a tápeőyséő burkolatát a meőőelel csavarok eltávolításával! Írja le a szemrevételezéssel tapasztalható hibákat! Ellen rizze a tápeőyséőben elhelyezett biztosítékot, ha szükséőes, cserélje ki! Általában különösen a javítást követ várható élettartam, az üzembiztonsáő, valamint a javítással összeőüőő ráőordítások és az új eszköz közötti árkülönbözet csekély mértéke miatt a tápeőyséőeket nem javítjuk. Természetesen a munkahelyi el írások alapján, különösen speciális eszközökben erre méőis sor kerülhet. Mivel e szakképesítés nem ad kell elektronikai ismeretanyaőot, ez rendszerint nem a szerel, karbantartó, hanem a műszerész kolléőák Őeladata. Soha ne kísérletezzen olyan javítással, amelyre nincs felkészülve! Gondoljon arra, milyen károkat okozhat a hibás vaőy hibásan javított tápeőyséő a számítóőép különböz eőyséőeiben! Soroljon Őel ezek közül néhányat: 1. 2. 3. 4. 5. 23
A tápeőyséő meőhibásodásának eőyik oka lehet a nem meőőelel méretezés. Akár az otthoni őépén is célszerű ellen rizni. Els ként ehhez veőye számba a számítóőépbe épített eszközöket! Ezt nem Őeltétlenül kell mechanikai meőbontással elvéőeznie. Szerencsésebb, ha az operációs rendszer vaőy valamilyen alkalmas seőédproőram használatával állapítja meő az eőyes eőyséőek pontos meőnevezését, típusát, darabszámát stb. Az ezekhez tartozó jellemz és maximális teljesítményértékek meőhatározására az interneten hajtson véőre célzott keresést, vaőy ha az rendelkezésre áll az eőyséőek műszaki dokumentációját használja erre a célra. Alaplap: Processzor: RAM: Videokártya: Egyéb csatolókártyák: Merevlemezes meghajtók: Optikai meghajtók: Egyéb eszközök: A teljesítményértékek közül a maximális értéket veőye Őiőyelembe, és írja az el z Őelsorolásban az eszközök neve, típusa mellé! Mintegy 20-40% ráhaőyással adja meő a szükséőes tápeőyséő-teljesítményt! 24
Véőezze el most ismét az el bbi méretezési Őeladatot, de ezúttal leőyen tekintettel arra is, hogy az egyes eszközök milyen tápőeszültséően mekkora maximális áramőelvételt iőényelhetnek! Azaz ne a teljesítményértékeket írja az eszköz neve mellé, hanem az eőyes Őeszültséőértékekhez (3,3 V, 5 V, 12 V) az áramer sséőet! Alaplap: Processzor: RAM: Videokártya: Egyéb csatolókártyák: Merevlemezes meghajtók: Optikai meghajtók: Egyéb eszközök: Az összesítés során is használja e szempontot: Őeszültséő áramőelvétel +3,3 V A +5 V A +12 V A A +12 V-os áőban mérleőelje, hoőy a tápeőyséő eőyes áőaihoz milyen eszközöket célszerű hozzárendelni a meőőelel eloszlás és a túlterhelés elkerülése érdekében! 25