Как заменить конденсатор в электронной аппаратуре. Восстанавливаем материнскую плату: советы THG

Материнская плата очень сложное электронное устройство, которое объединяет и согласовывает работу всех комплектующих компьютера. Со временем материнская плата может выйти из строя по различным причинам: перегрев, старение комплектующих и т.п.

Очень часто на старых (материнках) можно обнаружить вздувшиеся электролитические конденсаторы. Выглядят они как бочонки с вздутым верхом или низом. При этом рядом с конденсатором могут быть следы вытекшего электролита. Такая системная плата, в принципе, может успешно работать, но чаще всего компьютер с такой материнской платой не запускается.

Чтобы привести материнскую плату в (чувства) следует заменить вздувшиеся конденсаторы на новые. Такой ремонт можно сделать самостоятельно без помощи сервисного центра. Однако, если вы ни разу не держали в руках паяльник и не имеете малейшего представления о том, как с ним работать, то лучше обратитесь в , дабы избежать усугубления ситуации и окончательно не (убить) системную материнскую плату.

Для замены конденсаторов вам понадобится маломощный паяльник (до 40Вт) с узким жалом или паяльная станция (в идеале), канифоль или паяльная кислота (предпочтительней), оловянный припой, спирт или очищенный бензин.

Перед тем как приступать к выпаиванию конденсатора внимательно осмотрите материнскую плату, найдите все конденсаторы, которые вздулись, или имеют следы вытекшего электролита. Электролитические конденсаторы припаиваются с соблюдением полярности. На их корпусе обычно нанесено обозначение отрицательного (-) вывода. На самой материнской плате, когда вы выпаяет конденсатор, также имеется маркировка полярности. Чтобы не перепутать полярность вы можете сфотографировать расположение конденсаторов.

И еще несколько слов о подготовительной работе. Материнская плата чувствительна к статическому напряжению, поэтому паяльник и материнскую плату желательно было бы заземлить. По этой же причине нельзя работать в синтетической одежде без соблюдения дополнительных мер защиты. Используйте антистатические перчатки и браслеты.

Выпаивание конденсатора требует особой осторожности, так как печатная плата имеет многослойный монтаж. Это означает, что дорожки проходят не только с обеих сторон платы, но и внутри нее! Если вы используете паяльник, то поочередно прогревайте ножки конденсатора и аккуратно извлеките его из печатной платы. После этого отверстия в плате следует очистить от остатка припоя. Можно использовать зубочистку, которую следует вставлять поочередно в каждое отверстие и прогревать плату с другой стороны паяльником. Таким образом, остатки олова будут удалены. Если используется паяльник с олово отсосом, то очистка платы от остатков припоя не потребуется.

Когда конденсаторы выпаяны, необходимо проверить их номинал и рабочее напряжение, чтобы приобрести новые на замену. Емкость конденсатора указывается в микрофарадах (мкФ, uF), а напряжение в вольтах (В, V). Если выпаянный конденсатор, например, имеет маркировку 6,3V 2000uF, то его рабочее напряжение составляет 6,3 В, а емкость 2000мкФ. Приобретая новый конденсатор вы можете не найти точно такого же по емкости и рабочему напряжению. Допускается установка конденсаторов с большим рабочим напряжением (12В вместо 6,3В) и большей емкостью (2200 мкФ вместо 2000мкФ). Использовать конденсаторы на меньшее напряжение крайне не рекомендуется, так как такой конденсатор очень быстро выйдет из строя.

Также при выборе конденсатора следует особое внимание уделять его габариту, так как материнская плата имеет плотный монтаж, и компоненты зачастую установлены практически впритык, то установка большего по диаметру конденсатора может быть невозможна. С конденсаторами больших по высоте проблем с установкой обычно не бывает.

Теперь остается только аккуратно припаять новый конденсатор и проверить работоспособность материнской платы. Установите конденсатор в материнскую плату, обязательно соблюдая полярность, и припаяйте его ножки с обратной стороны печатной платы. Не используйте большое количество припоя, чтобы он не растекся и не замкнул соседние контакты. При пайке следует не допускать излишнего нагрева платы, так как это может привести к отпаиванию соседних элементов. После того как все будет припаяно, удалите остатки паяльной кислоты или канифоли с печатной платы с помощью спирта или очищенного бензина.

Не секрет, что материнская плата один из ключевых элементов компьютера. Именно она объединяет все компоненты системы в единое целое. Её выход из строя всегда доставляет массу неприятностей. Хорошо, если обойдется только заменой самой платы, но если она устарела, то, зачастую, приходится менять добрую половину комплектующих (процессор, кулер, оперативная память и т.д).

Поэтому многие пользователи в первую очередь хотят попробовать отремонтировать старую материнскую плату, чтобы избежать лишних затрат.

Одной из частых причин поломок материнских плат - «вздутие» конденсаторов. Конденсаторы могут выйти из строя из за перепадов питания, высокой температуры, ну и просто от старости.

Достаточно теории, пора переходить к практике.

Я использовал следующие инструменты:

• Паяльник;
• Канифоль;
• Припой;
• Зубочистки;
• Бензин очищенный (для удаления канифоли с платы).

Определить вздутые конденсаторы достаточно просто, если внимательно посмотреть на плату. На них могут быть следы вытекшего электролита, а также они могут выгнуться сверху или снизу, что также будет хорошо заметно.

Вот так выглядит вспухший кондер.

Первым делом, нужно найти новые запчасти подходящего номинала. Внимательно смотрим на маркировку. В моем случае это 6,3 вольт 1500 мкф . На замену я использовал 16 вольт 1500 мкф . Можно брать конденсаторы большей емкости и большего напряжения, но нужно учитывать, что, чем больше напряжение и емкость, тем больше его размеры (может просто не влезть на то же место).

Поскольку, был вечер и магазины не работали, пришлось выпаять нужный конденсатор из нерабочей материнской платы.

В идеале, для выпаивания таких деталей нужно использовать оловоотсос, ну или паяльный фен. Поскольку у меня дома есть только паяльник, то пришлось выпаивать им, поочередно нагревая ножки конденсатора и вытаскивая его. Вывод: простым паяльником это делать крайне неудобно.

После того как мы извлекли старый конденсатор и приготовили ему замену, нужно прочистить отверстия для конденсатора, иначе старый припой не даст его нормально вставить. С оловотсосом можно было бы справиться за пару секунд, но мне пришлось повозиться и использовать зубочистки. Аккуратно вставляем их в отверстия и нагреваем паяльником с обратной стороны, чтобы вытолкнуть весь лишний припой. Еще раз повторюсь, что это нужно делать аккуратно, так как плата многослойная и можно повредить дорожки внутри платы.

Осталось самое приятное.

После прочистки отверстий вставляем конденсатор на место, обязательно соблюдая полярность . Обычно, на материнской плате есть обозначения установки конденсаторов (закрашенная сторона это - минус « - «), но лучше всего запомнить как был установлен старый. На самих конденсаторах также есть обозначения ввиде полосы со знаком » - «.

Запаиваем с обратной стороны. Фото самого процесса у меня нет, так как я не смог паять и одновременно фотографировать. Зато есть фото конечного результата)

Не забываем очистить плату от флюса или канифоли.

Ну вот и все, на этом мой ремонт закончился. Главное не бояться и аккуратно пробовать паять своими руками. Должен заметить, это очень увлекательный процесс.

Если у кого-то есть вопросы или дополнения, то пишите их в комментариях.

Статьи мы с вами начали знакомиться с искусством врачевания компьютерных блоков питания. Продолжим же это увлекательно дело и посмотрим внимательно на высоковольтную их часть.

Проверка высоковольтной части блока питания

После осмотра платы и восстановления паек следует проверить мультиметром (в режиме измерения сопротивления) предохранитель.

Надеюсь, вы хорошо уяснили и запомнили правила техники безопасности , изложенные ранее!

Если он перегорел, то это свидетельствует, как правило, о неисправностях в высоковольтной части.

Чаще всего неисправность предохранителя видна (если стеклянный) визуально: он внутри «грязный» («грязь» — это испарившаяся свинцовая нить).

Иногда стеклянная трубка разлетается на куски.

В этом случае надо проверить (тем же тестером) исправность высоковольтных диодов, силовых ключевых транзисторов и силового транзистора источника дежурного напряжения. Силовые транзисторы высоковольтной части находятся, как правило, на общем радиаторе.

При сгоревшем предохранителе нередко выводы коллектор-эмиттер «звонятся» накоротко, и удостовериться в этом можно и не выпаивая транзистор. С полевыми же транзисторами дело обстоит несколько сложнее.

Как проверять полевые и биполярные транзисторы, можно почитать и .

Высоковольтная часть находится в той части платы, где расположены высоковольтные конденсаторы (они больше по объему, чем низковольтные). На этих конденсаторах указывается их емкость (330 – 820 мкФ) и рабочее напряжение (200 – 400 В).

Пусть вас не удивляет, что рабочее напряжение может быть равным 200 В. В большинстве схем эти конденсаторы включены последовательно, так что их общее рабочее напряжение будет равным 400 В. Но существуют и схемы с одним конденсатором на рабочее напряжение 400 В (или даже больше).

Нередко бывает, что вместе с силовыми элементами выходят из строя электролитические конденсаторы – как низковольтные, так и высоковольтные (высоковольтные – реже).

В большинстве случаев это видно явно – конденсаторы вздуваются, верхняя крышка их лопается.

В наиболее тяжелых случаях из них вытекает электролит. Лопается она не просто так, а по местам, где ее толщина меньше.

Это сделано специально, чтобы обойтись «малой кровью». Раньше так не делали, и конденсатор при взрыве разбрасывал свои внутренности далеко вокруг. А монолитной алюминиевой оболочкой можно было и сильно в лоб получить.

Все такие конденсаторы надо заменить аналогичными. Следы электролита на плате следует тщательно удалить.

Электролитические конденсаторы блока питания и ESR

Напоминаем, что в блоках питания используются специальные низковольтные конденсаторы с низким ESR (эквивалентным последовательным сопротивлением, ЭПС).

Подобные устанавливают и на материнских платах компьютеров.

Узнать их можно по маркировке.

Например, конденсатор с низким ESR фирмы «СapXon» имеет маркировку «LZ». У «обычного» конденсатора букв LZ нет. Каждой фирмой выпускается большое количество различных типов конденсаторов. Точное значение ESR конкретного типа конденсатора можно узнать на сайте фирмы-производителя.

Производители блоков питания часто экономят на конденсаторах, ставя обычные, у которых ЭПС выше (и стоят они дешевле). Иногда даже пишут на корпусах конденсаторов «Low ESR» (низкое ЭПС).

Это обман, и такие лучше конденсаторы лучше сразу заменить .

В наиболее тяжелом режиме работают конденсаторы фильтра по шинам +3,3 В, +5 В, +12 В, так как по ним циркулируют большие токи.

Встречаются еще «подлые» случаи, когда со временем подсыхает конденсаторы небольшой емкости в источнике дежурного напряжения. При этом их емкость падает, а ESR растет.

Или емкость падает незначительно, а ESR растет сильно. При этом никаких внешних изменений формы может и не быть, так как их габариты и емкость невелики.

Это может привести к тому, что изменится величина напряжения дежурного источника. Если оно будет меньше нормы, основной инвертор блока питания вообще не включится.

Если оно будет больше, компьютер будет сбоить и «подвисать», так как часть компонентов материнской платы находится под именно этим напряжением.

Емкость можно измерить .

Впрочем, большинство тестеров может измерять емкости только до 20 мкФ, чего явно недостаточно .

Отметим, что ESR измерить штатным тестером невозможно.

Нужен специальный измеритель ESR!

У конденсаторов большой емкости ESR может иметь величину десятых и сотых долей Ома, у конденсаторов малой емкости – десятых долей или единиц Ом.

Если оно больше – такой конденсатор необходимо заменить.

Если такого измерителя нет, «подозрительный» конденсатор необходимо заменить новым (или заведомо исправным).

Отсюда мораль – не оставлять включенным источник дежурного напряжения в блоке питания. Чем меньшее время он будет работать, тем дольше будут подсыхать конденсаторы в нем.

Необходимо после окончания работы либо снимать напряжение выключателем фильтра, либо вынимать вилку кабеля питания из сетевой розетки.

В заключение скажем еще несколько слов

Об элементах высоковольтной части блока питания

В недорогих небольшой мощности (до 400 Вт) в качестве ключевых часто применяют силовые биполярные транзисторы 13007 или 13009 с токами коллектора соответственно 8 и 12 А и напряжением между эмиттером и коллектором 400 В.

В источнике дежурного напряжения может быть использован силовой полевой транзистор 2N60 с током стока 2А и напряжением сток-исток 600 В.

Впрочем, в качестве ключевых могут быть использованы полевые транзисторы, а в источнике дежурного режима – биполярный.

При отсутствии необходимых транзисторов их можно заменить аналогами.

Аналоги биполярных транзисторов должны иметь рабочее напряжение между эмиттером и коллектором и ток коллектора не ниже, чем у заменяемых.

Аналоги полевых транзисторов должны иметь рабочее напряжение сток-исток и ток стока не ниже, чем у заменяемого, а сопротивление открытого канала «сток-исток» не выше , чем у заменяемого.

Внимательный читатель может спросить: «А почему это сопротивление канала должно быть не выше? Ведь чем больше значения параметров, тем, как бы, лучше?»

Отвечаю – при одном и том же рабочем токе на канале с бОльшим сопротивлением будет, в соответствии с законом Джоуля-Ленца, рассеиваться бОльшая мощность. И, значит, он (т.е. и весь транзистор) будет сильнее греться.

Лишний нагрев нам ни к чему!

У нас блок питания, а не отопительный радиатор!

На этом, друзья, мы сегодня закончим. Нам осталось еще ознакомиться с лечением низковольтной части, чем мы займемся в следующей статье.

До встречи на блоге!

Замена конденсаторов на материнской плате

В ремонте компьютер со следующей неисправностью: самопроизвольные апериодические перезагрузки. В системном журнале Windows записи отсутствуют. Все детали на материнской плате на вид целые: нет вздувшихся конденсаторов и транзисторов со следами перегрева. Для поиска причины перезагрузок произведена замена всего железа: от блока питания до памяти. Но на перезагрузки это не повлияло, следовательно, проблема в материнской плате.

Наиболее часто возникающая неисправность материнских плат - это высыхание электролитических конденсаторов. Обычно при этом они вздуваются и неисправность легко определить. Высохший конденсатор теряет свои свойства и материнская плата начинает характерно глючить. Ухудшается фильтрация питающих напряжений, они могут просядать, что приводит к нестабильной работе и перезагрузкам.

Данная материнская плата имеет весьма неудачное конструктивное решение: электролитические конденсаторы расположены непосредственно под радиатором процессора, практически вплотную к нему: расстояние - менее 5 мм.

Горячий радиатор при таком тесном расположении вполне может стать причиной перегрева и высыхания электролитов. Поэтому их необходимо заменить.

11 конденсаторов синего цвета 680мкФ 4В размером 8*8см припаяны тугоплавким припоем.

Паяльник на 60Вт плавит его с трудом. Паяльной станции, увы, нет.

На старых материнских платах-донорах деталей конденсаторов такого типоразмера не нашлось. Поэтому решено заменить их временно на имеющиеся электролиты 470мкФ 6.3В высотой 11 см. При этом конденсаторы оказались почти вплотную к радиатору - расстояние около 1мм.

Эти конденсаторы - Low ESR, но, во-первых, далеко не новые, а, во-вторых, при таких габаритах не подходят для данной материнской платы. Но как временное решение, позволяющее дождаться подходящих конденсаторов и иметь в это время работающую материнскую плату - вполне подходят.

После замены конденсаторов компьютер стал работать стабильно, перезагрузки прекратились.

Какие же конденсаторы нужны для такой материнской платы? Учитывая весьма неудачный конструктив, нужно ставить конденсаторы аналогичного типоразмера: 8*8мм. Также необходимо исключить повторение ситуации с их выходом из строя из-за нагрева близко расположенным радиатором. Поэтому были выбраны полимерные электролитические конденсаторы. Стоимость одного конденсатора 4В 470мкФ 8*8мм составляет около 35 рублей, что недёшево. Зато их параметры на порядок превосходят аналогичные у обычных электролитов. Ни в одном ремонте на материнскую плату не поставят такие конденсаторы. Даже не факт, что поставят Low ESR. Поэтому, осуществляя самостоятельный ремонт материнской платы и производя замену конденсаторов, ставьте полимерные электролиты. Благодаря замечательным параметрам, их ёмкость может быть даже меньше исходной, но не более, чем вдвое.

Окончательный ремонт.

Новые полимерные электролиты:

Конденсаторы установлены. Теперь им не грозит перегрев и высыхание, потому что они не чувствительны к этим факторам:

Самая распространённая поломка современной электроники - это неисправность электролитических конденсаторов. Если вы после разбора корпуса электронного устройства замечали, что на печатной плате имеются конденсаторы с деформированным, вздутым корпусом, из которого сочится ядовитый электролит, то самое время разобраться, как распознать поломку или дефект в конденсаторе и подобрать адекватную замену. Располагая профессиональным флюсом для пайки, припоем, паяльной станцией, набором новых конденсаторов, вы без особого труда «оживите» любой электронный прибор своими руками.

По сути, конденсатор - радиоэлектронный компонент, основная цель которого - это накопление и отдача электроэнергии с целью фильтрации, сглаживания и генерации переменных электрических колебаний. Любой конденсатор имеет два важнейших электрических параметра: ёмкость и максимальное постоянное напряжение, которое может быть приложено к конденсатору без его пробоя или разрушения. Ёмкость, как правило, определяет, какое количество электрической энергии может вобрать в себя конденсатор, если приложить к его обкладкам постоянное напряжение, не превышающее заданного лимита. Ёмкость измеряется в Фарадах. Наибольшее распространение получили конденсаторы, ёмкость которых исчисляется в микрофарадах (мкФ), пикофарадах (пкФ) и нанофарадах (нФ). Во многих случаях рекомендуется заменять неисправный конденсатор на исправный, имеющий аналогичные ёмкостные характеристики. Однако в ремонтной практике бытует мнение о том, что в схемах блоков питания можно ставить конденсатор, несколько превышающий по ёмкости фабричные параметры. К примеру, если мы хотим заменить разорвавшийся электролит на 100мкФ 12Вольт в блоке питания, который призван сгладить колебания после диодного выпрямительного моста, можно смело устанавливать ёмкость даже на 470мкФ 25В. Во-первых, повышенная ёмкость конденсатора только уменьшит пульсации, что само по себе неплохо для блока питания. Во-вторых, повышенное предельное напряжение только повысит общую надёжность схемы. Главное, чтобы отведённое под установку конденсатора место подходило.

Почему взрываются конденсаторы электролитического типа

Самая частая причина, по которой происходит взрыв электролитического конденсатора - это превышение напряжения межу обкладками конденсатора. Не секрет, что во многих приборах китайского производства параметр максимального напряжения точно соответствует приложенному напряжению. По своей задумке производители конденсаторов не предусматривали, что в штатном включении конденсатора в состав электросхемы на его контакты будет подаваться именно максимальное напряжение. К примеру, если на конденсаторе написано 16В 100мкФ, то не стоит его подключать в схему, где на него будет постоянно подаваться 15 или 16В. Безусловно, он выдержит какое-то время такое издевательство, но запас прочности будет практически равен нолю. Гораздо лучше устанавливать такие конденсаторы в цепь с напряжением 10–12В., чтобы был какой-то запас по напряжению.

Полярность подключения электролитических конденсаторов

Электролитические конденсаторы имеют отрицательный и положительный электроды. Как правило, отрицательный электрод определяется по маркировке на корпусе (белая продольная полоса за значками «-»), а положительная обкладка никак не промаркирована. Исключение – отечественные конденсаторы, где, напротив, положительный терминал промаркирован значком «+». При замене конденсаторов необходимо сопоставить и проверить, соответствует ли полярность подключения конденсатора маркировке на печатной плате (кружок, где имеется заштрихованный сегмент). Сопоставив минусовую полосу с заштрихованным сегментом, вы безошибочно вставите конденсатор. Остаётся лишь обрезать ножки конденсатора, обработать места пайки и качественно припаять. Если случайно перепутать полярность подключения, то даже абсолютно новый и вполне исправный конденсатор просто-напросто разорвётся, измазав попутно все соседние компоненты и печатную плату токопроводящим электролитом.

Немного о безопасности

Не секрет, что замена низковольтных конденсаторов может принести вред здоровью лишь в случае ошибки подключения полярности. При первом включении конденсатор взорвётся. Вторая опасность, которую стоит ожидать от конденсаторов, заключается в напряжении между его обкладками. Если вы когда-нибудь разбирали блоки питания от компьютеров, то вы, вероятно, замечали огромные электролиты на 200В. Именно в этих конденсаторах остаётся опасное высокое напряжение, которое может серьёзно травмировать вас. Перед заменой конденсаторов блоков питания рекомендуем полностью его разрядить либо резистором, либо неоновой лампочкой на 220В.

Полезный совет: такие конденсаторы очень не любят разряжаться через короткое замыкание, поэтому не замыкайте их выводы отвёрткой с целью разряда.