Моддинг блока питания

Моддинг в широком понимании – это не только изменение внешнего вида, компьютерных комплектующих, но изменение заводской конструкции отдельных блоков и компонентов компьютера, вносимых для улучшения их технических характеристик. Вот о такого рода моддинге блока питания я и постараюсь сейчас рассказать.

Наверняка многие сталкивались сами или слышали от знакомых о такой ситуации, когда стабильно и безупречно работавший в течении долгого времени компьютер вдруг начинает самопроизвольно перезагружаться и зависать. Обычно эти неприятности начинаются после очередного апгрейда, после установки более мощного процессора, видеокарты или добавления еще одного жесткого диска или CD-привода. Зачастую виновником всех бед является старенький недорогой блок питания, который «не тянет» обновленную конфигурацию. Есть два выхода из создавшейся ситуации. Первый – самый простой это пойти в магазин и купить новый БП, большей мощности, желательно от именитого производителя, зарекомендовавшего себя выпуском надежной и качественной продукции. Как понимаете, этот вариант потребует еще и определенного вложения средств. Второй вариант – более дешевый и позволяет продлить жизнь вашего старенького БП, существенно улучшив его характеристики.

Небольшое лирическое отступление по поводу появления так называемых «китайских ватт». Фирма изготовитель дает задание конструкторскому отделу разработать новую модель блока питания с номинальной мощностью 250 ватт. Инженеры разрабатывают принципиальную схему с учетом технического задания, печатную плату, рассчитывают систему охлаждения. На опытном участке собирается пробная партия изделий и подвергается всесторонним испытаниям. На основании этих испытаний определяются номинальные и максимальные параметры нового БП, который потом передается в серийно производство.

Вот как, например, выглядит снаружи и внутри качественный блок питания в котором сохранена оригинальная (заложенная разработчиками) конструкция и установлены качественные комплектующие.

На печатной плате нет пустых мест, оставшихся от не запаянных деталей, почти невидно проволочных перемычек. Монтаж деталей и пайка аккуратные, без следов флюса и соплей припоя. Если ваш БП выглядит внутри таким образом, то лучшее что с ним можно сделать, это почистить при помощи кисточки и пылесоса от пыли, смазать или заменить вентилятор охлаждения. Как правило, на такие блоки нареканий не возникает, но встречаются они редко. Куда более распространены более дешевые изделия. Наиболее известные это JNC, Codegen, Rolsen, Sparkman и Linkworld. Почему же они стали такими дешевыми? Заглянем внутрь одного из классических представителей этого семейства.

По сравнению с предыдущим примером сразу бросается в глаза пустота на плате. Часть деталей заменена проволочными перемычками, другая часть не распаяна вовсе. Хотя, если приглядеться внимательно, печатная плата разработана под установку качественных мощных комплектующих и по своей сложности ничем не уступает предыдущему дорогому блоку. Почему возникает такая разница?

Ответ простой. Попав на конвейер, этот блок питания из рук разработчиков попадает в руки другого инженера, основная задача которого состоит в том, чтобы сделать это изделие как можно дешевле. Вот и начинается постепенная замена одних деталей другими, более дешевыми, или изъятие «лишних» деталей без которых БП еще хоть как то продолжает работать. Вот как вблизи выглядит низковольтная часть такого «кастрированного» блока питания.

Часть конденсаторов, призванных сглаживать пульсации выходного напряжения просто отсутствует, катушки индуктивности заменены проволочными перемычками. Попросту говоря, лишившись половины деталей такой блок питания лишается и половины своей мощности, хотя этикетку с параметрами на него продолжают лепить как на полноценный БП. Вот отсюда и появляются заниженные так называемые «китайские» ватты, когда в параметрах написано одно, а реально изделие выдает совсем другое.

Наконец, внимательно рассмотрев «подопытного кролика» переходим непосредственно к моддингу, целью которого будет исправление этой «ошибки природы» и приведение его к подобающему виду.

Что нам понадобиться? Из инструментов в первую очередь это пальник и паяльные принадлежности (припой, флюс), еще будут необходимы кусачки, плоскогубцы и отвертка. Хочу обратить внимание на технику безопасности. В блоке питания есть конденсаторы большой емкости, которые довольно длительное время могут сохранять на себе высокое напряжение. Убить не убьет, но повод несколько минут нецензурно выражаться у вас будет. Поэтому, отключив БП от сети подождите минут десять, прежде чем вскрывать его крышку, а сняв крышку убедитесь в отсутствии напряжения на выводах высоковольтных конденсаторов.

Определимся с деталями, которые необходимо будет приобрести для замены. Внимательно смотрим на обозначение входных высоковольтных конденсаторов (они самые большие и перепутать их с чем либо другим трудно). Как правило, у дешевых БП они будут иметь емкость 200-220мкФ на напряжение 200 вольт. Эти конденсаторы определяют стабильность напряжения на входе силового высоковольтного преобразователя. У качественных блоков питания эти конденсаторы имеют емкость в 470-680мкф, а у блоков питания с мощностью более 300Вт могут быть еще больше. Еще понадобятся низковольтные конденсаторы большой емкости для стабилизации выходного напряжения. Тут лучше использовать конденсаторы с номинальными напряжениями 10 вольт для цепей +5, +3,3 и –5 вольт и конденсаторы на напряжение 16 вольт для цепей +12 и –12 вольт. Емкость выбирается исходя из правила — чем больше тем лучше, главное, чтобы новые конденсаторы имели диаметр близкий к уже установленным. Я воспользовался конденсаторами емкостью 3300мкФ на 10в и 1500мкф на 16в. Еще потребуются дроссели для сетевого фильтра и для выходных низковольтных фильтров. Большинство деталей я взял с горелого блока питания, подобного тому какой приведен на первом рисунке. Неисправный БП «на запчасти» очень недорого можно найти у знакомых или поговорив с любым ремонтником в более менее крупном СЦ занимающимся ремонтом компьютерной техники. В принципе можно все эти детали приобрести и в радиомагазине, а катушки индуктивности изготовить самостоятельно.

Начнем, пожалуй, с главных элементов БП – с силовых выпрямительных диодов. Они расположены на радиаторе. Аккуратно отпаиваем этот радиатор вместе с прикрученными к нему элементами из платы.

Слева расположена диодная сборка выпрямляющая напряжение +5в взглянув на обозначение SB1640 можно определить что она содержит два диода с максимальным током 16 Ампер и максимальным обратным напряжением 40 вольт. Справа расположилась сборка выпрямляющая напряжение 3.3в – она на ток 10 ампер и по центру два отдельных диода с максимальным током 4 ампера каждый – они выпрямляют для нас напряжение +12 вольт. А теперь можно вернуться назад по тексту и внимательно посмотреть на этикетку, красующуюся на корпусе БП. По цепи +3.3в заявленный ток 20А, по +5в ток 25А и по цепи +12в ток 13А. Если попытаться получить эти токи с установленных в БП диодов, то в лучшем случае блок сгорит, в худшем – сгорев, сожжет еще половину комплектующих вашего компьютера. Поэтому первым делом надо найти достойную замену этим выпрямителям в соответствии с заявленными токами.

Как видно из обозначения SBL3040 теперь на цепи +5 и +12 вольт стоят диоды с максимальным током в 30 ампер и на цепь +3.3 вольта поставлена диодная сборка на 20 ампер. Для замены я взял, так называемые, «диоды Шотки» основанные на переходе металл-полупроводник. В чем их преймущество? У обычных кремниевых диодов прямое падение напряжения на переходе составляет примерно 1 вольт. Поэтому при токе в 10 ампер на этом выпрямительном диоде будет выделяться порядка 10 Вт тепла. Диоды Шотки имеют прямое падение напряжения примерно 0.3 вольта. Поэтому выпрямляя такой же ток как и кремниевые они будут греться в три раза слабее. Применение таких диодов повышает КПД блока питания и уменьшает количество выделяемого им тепла. Соответственно установив такие выпрямители можно оставить на месте небольшие пластинчатые радиаторы, которые были в БП изначально. Несколько слов о том как отличить обычные кремниевые диоды от диодов Шотки. Зная маркировку, всегда можно заглянуть в справочник и выяснить все технические характеристики прибора. Другое дело, что справочники не всегда бывают под рукой, да и в интернете найти нужную информацию зачастую бывает проблематично. Есть простой способ, позволяющий обычным тестером определить по какой технологии сделан имеющийся в нашем распоряжении диод. Необходимо включить тестер в режим измерения сопротивления на минимальном пределе, так называемый режим «прозвона». Подключаем тестер к выводам интересующего нас диода и смотрим показания. Сопротивление в прямом направлении у диода Шотки будет лежать в пределах 100-200 Ом. У обычного кремниевого диода тестер покажет сопротивление в диапазоне 400-600 Ом. На фотографиях видно, что две, внешне одинаковых, выпрямительных сборки используемых в БП имеют совершенно разные параметры.

После установки на место радиатора с выпрямительными диодами, заменяем электролитические конденсаторы на входе БП и в выходном стабилизаторе. Впаиваем недостающие элементы сетевого фильтра и дроссели на выходе. Следует обратить внимание на полярность при установке конденсаторов. Неправильная установка приведет к выходу из строя конденсатора и возможно и других элементов БП. Вот что получилось в результате переделки. Количество свободного места на плате заметно поубавилось, зато деталей стало побольше. Верхние лепестки радиаторов, я разогнул в стороны, чтобы радиаторы лучше обдувались потоком воздуха от вентилятора.

Кстати о вентиляторах. В БП использовался недорогой вентилятор на подшипнике скольжения. За время работы смазка (на которой тоже сэкономили китайские технологи) высохла, втулка подшипника износилась и при работе вентилятор издавал неприятный гул и вибрацию. Я заменил вентилятор на другой, у которого ротор опирается на шарикоподшипник. Такие вентиляторы более долговечны и практически никогда не заклинивают. На рисунке слева новый вентилятор, справа старый с подшипником скольжения.

Чтобы уменьшить шум производимый блоком питания при работе, я включил вентилятор на напряжение 7 вольт. Делается это просто. Достаточно вывод «минус» вентилятора (это черный провод) перепаять к цепи +5в блока питания. Тогда на вентилятор будет подаваться разность напряжений между +12 и +5 вольтовым источниками, что составит как раз 7 вольт. После замены обычных выпрямительных диодов на диоды Шотки и небольшой модификации радиаторов перегрева можно не опасаться. Осталось вырезать решетку, закрывающую вентилятор. Такая решетка перекрывает почти половину сечения выходного отверстия и создает дополнительный шум за счет аэродинамических завихрений воздуха. Ее лучше заменить на обычную тонкую, не создающую препятствий для воздуха «паутинку»

Осталось только собрать обновленный БП и проверить его работоспособность.

Описанная здесь мною, несложная модификация позволила существенно улучшить параметры этого заурядного БП, приблизив его реальные характеристики к заявленным производителем. До переделки этот блок с трудом (с регулярными зависаниями и перезагрузками) вытягивал простенький офисный компьютер с процессором iC1700 МГц на материнской плате с интегрированным видео и винчестером на 40 Гб. После – он легко справился с игровым компьютером на основе процессора AMD A64-3000+ и видеокартой GF FX6600, причем сделал это практически без шума и перегрева. Так что не спешите выбрасывать в помойку ваш старый блок питания, возможно, опираясь на это описание, вам удастся продлить его жизнь и сэкономить свои силы и средства.