Сгорел транзистор на материнской плате

Содержание

Пошаговая процедура ремонта материнской платы ноутбука

Сгорел транзистор на материнской плате

Материнская плата ноутбука не включается. На примере ASUS A6F рассмотрим общий принцип ремонта и поиска неисправностей, которые препятствуют запуску материнской платы и поможет нам в этом POWER On Sequence (такая страничка имеется во многих схемах ноутбуков).

По диаграмме можно отследить всю процедуру запуска материнской платы, начиная с момента включения питания и вплоть до готовности процессора выполнять инструкции BIOS и определить, на каком из этапов у нас происходит ошибка. В той же pdf-ке к материнской плате, можно найти более детальную схему распределения напряжений:

0–1. Входные напряжения питания A/D_DOCK_IN и AC_BAT_SYS

Первым делом следует убедиться в наличии питающего напряжения 19 вольт на входе материнской платы и, желательно, напряжения с АКБ (аккумуляторной батареи). Отсутствие входных напряжений A/D_DOCK_IN и АС_ВАТ_SYS представляется достаточно частой проблемой и проверку следует начинать с блока питания и разъёма на плате.

Если напряжение на участке (разъём — P-mosfet) отсутствует, то необходимо разорвать связь между сигналами A/D_DOCK_IN и AC_BAT_SYS. Если напряжение со стороны A/D_DOCK_IN появилось, то причина неисправности скрывается дальше и надо разбираться с участком (P-mosfet — нагрузка):

Необходимо исключить вариант короткого замыкания (КЗ) по AC_BAT_SYS (19В). Чаще всего, КЗ заканчивается не дальше, чем на силовых транзисторах в цепях, требующих высокой мощности (питание процессора и видеокарты) или на керамических конденсаторах. В ином случае, необходимо проверять все, к чему прикасается AC_BAT_SYS.

Если КЗ отсутствует, то обращаем внимание на контроллер заряда и P-MOS транзисторы, которые являются своеобразным «разводным мостом» между блоком питания и аккумулятором. Контроллер заряда выполняет функцию переключателя входных напряжений. Для понимания процесса работы, обратимся к datasheet, в котором нас интересует минимальные условия работы контроллера заряда:

Как видно по схеме, контроллер MAX8725 управляет транзисторами P3 и P2, тем самым переключая источники питания между БП и аккумулятором — P3 отвечает за блок питания, а P2 за аккумулятор. Необходимо проверить работоспособность этих транзисторов.

Разберем принцип работы контроллера. При отсутствии основного питания, контроллер автоматически закрывает транзистор P3 (управляющий сигнал PDS) тем самым перекрывая доступ блока питания к материнской плате и открывает транзистор P2 (управляющий сигнал PDL). В таком случае плата работает только от аккумулятора.

Если мы подключим блок питания, контроллер должен перекрыть питание от аккумулятора закрывая P2 и открывая P3, обеспечив питание от внешнего блока питания и зарядку аккумулятора.

При диагностике входного напряжения от сети мы не используем аккумулятор и проверяем только сигнал PDS. В нормальном режиме он должен “подтягиваться” к земле, тем самым открывая P-MOS и пропуская 19В на плату.

Если контроллер неправильно управляет транзистором P3, то необходимо проверить запитан ли сам контроллер. Затем проверяем основные сигналы DCIN, ACIN, ACOK, PDS.

При их отсутствии, меняем контроллер и, на всякий случай, P-MOS транзисторы.

Если проблем с входными напряжениями нет, но плата все равно не работает, переходим к следующему шагу.

1–2. Питание EC контроллера

Embedded Contoller (EC) управляет материнской платой ноутбука, а именно включением/выключением, обработкой ACPI-событий и режимом зарядки аккумулятора. Также эту микросхему ещё называют SMC (System Management Controller) или MIO (Multi Input Output).

Контакты микросхемы EC контроллера программируются под конкретную платформу, а сама программа, как правило, хранится в BIOS или на отдельной FLASH микросхеме.

Вернувшись к схеме запуска материнской платы, первым пунктом видим напряжение +3VA_EC, которое является основным питанием EC контроллера и микросхемы BIOS. Данное напряжение формирует линейный стабилизатор MIC5236YM:

Благодаря присутствию сигнала AC_BAT_SYS, микросхема должна выдать напряжение +3VAO, которое с помощью диагностических джамперов преобразуется в +3VA и +3VA_EC.

+3VA и +3VA_EC питают Embedded контроллер и BIOS, при этом запускается основная логика платы, которая отрабатывается внутри EC контроллера. Основными причинами отсутствия +3VA и +3VA_EC могут служить короткое замыкание внутри компонентов (ЕС, BIOS и т.д.), либо повреждение линейного стабилизатора или его обвязки.

3. Дежурные напряжения (+3VSUS, +5VSUS, +12VSUS)

После того как был запитан EC и он считал свою прошивку, контроллер выдает разрешающий сигнал VSUS_ON для подачи дежурных напряжений (см. пункт 3 последовательности запуска). Этот сигнал поступает на импульсную систему питания во главе которой стоит микросхема TPS51020:

Как видно на схеме, нас интересуют напряжения, отмеченные на схеме зеленым цветом +5VO, +5VSUS, +3VO, +3VSUS. Для того, что бы эти напряжения появились на плате необходимо что бы микросхема была запитана 19В (AC_BAT_SYS) и на входы 9, 10 приходили разрешающие сигналы ENBL1, и ENBL2.

Разрешающие сигналы на платформе A6F формируются из сигналов FORCE_OFF# и VSUS_ON.

В первую очередь нужно обратить внимание на VSUS_ON который выдается EC контроллером, а сигнал FORCE_OFF# рассмотрим чуть позже. Отсутствие сигнала VSUS_ON говорит о том, что либо повреждена прошивка (хранящаяся в BIOS), либо сам EC контроллер.

Если же напряжение ENBL присутствует на плате и TPS51020 запитан, то значит TPS51020 должен формировать +5VO, +5VSUS, +3VO, +3VSUS (проверяется мультиметром на соответствующих контрольных точках).

Если напряжения +5VO, +3VO не формируются, проверяем эти линии на КЗ или заниженное сопротивление. В случае обнаружения КЗ, разрываем цепь и выясняем, каким компонентом оно вызвано.

При отсутствии или после устранения КЗ, снова проверяем напряжения и если их нет, то меняем сам контроллер вместе с транзисторами которыми он управляет.

4. Сигнал VSUS_GD

На этом этапе контроллер дежурных напряжений сообщает EC контроллеру о том, что дежурные питания в норме. Проблем тут быть не должно.

5. Сигнал RSMRST

На этом этапе EC контроллер выдает сигнал готовности системы к включению — RSMRST# (resume and reset signal output). Этот сигнал проходит непосредственно между EC и южным мостом. Причиной его отсутствия может быть сам контроллер, южный мост или прошивка EC.

Прежде чем искать аппаратные проблемы, сначала прошейте BIOS. Если результата нет, отпаиваем и поднимаем соответствующую сигналу RSMRST# 105 ножку EC, и проверяем выход сигнала на EC контроллера. Если сигнал все равно не выходит, то меняем контроллер.

Если сигнал выходит, но до южного моста не доходит, то проверяем южный мост и часовой кварц, в худшем случае меняем сам южный мост.

6. Кнопка включения (сигнал PWRSW_EC)

На этом этапе необходимо проверить прохождение сигнала от кнопки включения до EC контроллера. Для этого меряем напряжение на кнопке и проверяем ее функциональность, если после нажатия напряжение не падает, то проблема в кнопке. Так же можно закоротить этот сигнал с землей и проверить включение.

7. Сигнал включения (сигнал PM_PWRBTN)

После того как сигнал от кнопки включения попадает на EC, тот в свою очередь передает этот сигнал в виде PM_PWRBTN# на южный мост.

Если южный мост его успешно принял, то следующим этапом является выдача ответа в виде двух сигналов PM_SUSC, PM_SUSB, которые, в свою очередь, являются разрешением южного моста EC контроллеру включать основные напряжения платы (если южный мост никак не реагирует на сигнал PM_PWRBTN, то проблема скрывается в нем).

8–9. Основные напряжения

Каким образом EC контроллер обрабатывает ACPI-события? В предыдущем пункте было сказано, что южный мост отправляет на EC два сигнала PM_SUSC, PM_SUSB. Эти сигналы еще называют SLP_S3# и SLP_S4# (отмечено красным блоком на след схеме):

Рассмотрим более подробно ACPI состояния:

  • S0 — Working Status
  • S1 — POS (Power on Suspend)
  • S3 — STR (Suspend to RAM), Memory Working
  • S4 — STD (Suspend to Disk), H.D.D. Working
  • S5 — Soft Off

Так вот, состояние этих сигналов отвечает за ACPI состояние питания на материнской плате:

Мы будем рассматривать случай, когда оба сигнала SLP_S3# и SLP_S4# , соответственно сигналы SUSC_EC#, SUSB_EC# в состоянии HI. То есть, материнская плата находится в режиме S0 (полностью работает, все напряжения присутствуют).

Как видно из последовательности запуска, при появлении сигналов SUSC_EC, SUSB_EC, на плате должны появиться следующие напряжения:

  • SUSC_EC, отвечает за напряжения: +1.8V, +1.5V, +2.5V, +3V, +5V, +1V;
  • SUSB_EC, отвечает за напряжения: +0.9VS, +1.5VS, +2.5VS, +3VS, +5VS, +12VS

Если хоть одного из этих напряжений не будет, плата не запустится, по этому, проверяем каждую систему питания, начиная от +1.8V, заканчивая +12VS.

Сигналы SUSC_EC, SUSB_EC, поступают как на ENABLE отдельных импульсных систем питания (например 1.8V DUAL – питание памяти), так и на целые каскады напряжений преобразовывая уже существующие ранее дежурные напряжения в основные:

10. Питание процессора

Проверяем разрешающий сигнал VRON, который с определенной задержкой поступает на контроллер питания CPU сразу после выдачи сигналов SUSC_EC, SUSB_EC.

Далее на CPU должно появится напряжение, если такого не произошло, разбираемся с контроллером питания и его обвязкой. Причин неработоспособности системы питания CPU достаточно много. Основная из них – это выход из строя самого контроллера.

Необходимо проверить минимальные условия работы, для этого не помешает даташит контроллера и сама схема.

11. Включение тактового генератора

После того, как на плате появилось напряжениеCPU, контроллер должен выдать 2 сигнала, это IMVPOK# (Intel Mobile Voltage Positioning – OK) и CLK_EN. Сигнал IMVPOK# уведомляет EC о том, что питание процессора в норме, а сигнал CLK_EN# включает тактовую генерацию основных логических узлов.

Что бы проверить работоспособность клокера ICS954310 необходимо измерить частоту хотя бы на одном из выводов на котором тактовая частота наименьшая, или такая, которую словит ваш осциллограф. Выберем для этого 12 ножку ICS954310, которая отвечает за выдачу FSLA/USB_48MHz.

Если нет генерации, то проверяем минимальные условия для работы ICS954310. Это кварц 14Mhz и питание 3VS и 3VS_CLK.

12. Завершающий сигнал готовности питания (PWROK)

Если этот сигнал присутствует, и логика EC исправна, то это значит, что все напряжения на плате должны быть включены.

13. PLT_RST, H_PWRGD

PLT_RST# – сигнал reset для северного моста, H_PWRGD сообщает процессору о том, что питание северного моста в норме. Если возникли проблемы с этими сигналами, то проверяем работоспособность северного и южного моста.

Проверка мостов — тема, довольно обширная. Вкратце, можно сказать, что необходимо проверять сопротивления по всем линиям питания этих мостов и при отклонении от нормы мосты нужно менять.

В принципе, обычной диодной прозвонкой сигнальных линий можно определить неисправный мост, но так как микросхемы выполнены в корпусе BGA, добраться до их выводов практически невозможно.

Не все выводы приходят на элементы, которые легко достать щупом тестера, поэтому используют специальные вспомогательные диагностические платы (например есть диагностические платы для проверки северного моста и каналов памяти).

14. Завершающий этап

H_CPURST# – сигнал reset, выдаваемый северным мостом CPU. После завершения последовательности начинается выполнение инструкций BIOS.

Подписывайтесь на канал Яндекс.Дзен и узнавайте первыми о новых материалах, опубликованных на сайте.

ЕСЛИ СЧИТАЕТЕ СТАТЬЮ ПОЛЕЗНОЙ,
НЕ ЛЕНИТЕСЬ СТАВИТЬ ЛАЙКИ И ДЕЛИТЬСЯ С ДРУЗЬЯМИ.https://mdex-nn.ru/page/obshhij-princip-remonta-motherboard-notebook.html

Как отремонтировать материнскую плату компьютера | Компьютер и жизнь

Сгорел транзистор на материнской плате

Добрый день, друзья!

Сегодня у нас практическое занятие, и мы будем заниматься интересным делом – ремонтом материнской платы компьютера. Разумеется, можно эту плату просто заменить, и часто так и делается. Но, когда удается оживить отказавшую «железку», испытываешь, как говорил один знаменитый деятель, «чувство глубокого удовлетворения» .

Данная статья для тех, кто хочет копнуть чуть глубже. Мы рассмотрим наиболее часто встречающуюся неисправность, которая, к счастью, устраняется достаточно просто.

В любом случае, сложные случаи оставим профессионалам с их паяльными станциями, диагностическими платами и прочим сложным оборудованием.

Надеюсь, вы уже научились обращаться с паяльником, цифровым мультиметром, и проверять полевые транзисторы.

Материнская плата компьютера

Материнская плата – это основная и наиболее сложно устроенная часть компьютера, представляющая собой пластину из изоляционного материала с медными проводниками и напаянными на них деталями и разъемами.

Неумолимый закон техники гласит — чем выше сложность, тем ниже надежность.

Монтаж материнских плат производится посредством автоматизированных линий («на коленке» такое сложное изделие не сделаешь) с выходным контролем и тестированием.

Несмотря на все технические и технологические ухищрения, существует некоторая вероятность выхода их из строя. Отказ может быть после нескольких лет работы (вследствие старения элементов), либо из-за небрежного обращения (в частности, из-за неумеренного разгона), либо вследствие иных причин.

Неисправные конденсаторы

Пожалуй, наиболее частая причина сбоев или отказов материнских плат вызвана выходом из строя конденсаторов низковольтного сильноточного источника питания ядра процессора.

Эти конденсаторы работают в тяжелом режиме, и проявляется обычно такая неисправность после нескольких месяцев или лет работы.

Тяжесть режима заключается в том, что по цепям источника питания протекают токи в десятки ампер.

Выход из строя конденсаторов можно определить по внешнему виду. Они вздуваются, при этом в самых запущенных случаях верхняя грань их раскрывается, и из них вытекает электролит. Как правило, эти конденсаторы включены параллельно – для уменьшения ESR (эквивалентного последовательного сопротивления, ЭПС). Вы хотите спросить,

Что такое ESR конденсаторов?

ESR конденсатора складывается из омического сопротивления выводов, контактных площадок, проводимости электролита и определяется материалами и технологией производства. При этом, чем больше емкость, тем, оно, как правило, меньше. Существуют электролитические конденсаторы различных типов, которые отличаются (при одной и той же емкости) величиной ЭПС.

Конденсаторы, которые применяются при производстве материнских плат, имеют пониженное ESR и стоят дороже обычных.

Со временем в конденсаторе протекают сложные электрохимические процессы, внутренние контактные площадки корродируют, и ЭПС постепенно растет.

Оно представляет собой омическое сопротивление, поэтому в соответствии с законом Ома на нем будет рассеиваться мощность, приводящая к нагреву конденсатора (а также к усилению коррозии и еще большему его росту).

Для уменьшения суммарного ESR и ставят несколько конденсаторов (иногда – более 10) параллельно, а не один большой емкости.

При выходе из строя одного конденсатора суммарное ЭПС растет, и оставшиеся конденсаторы работают в еще более тяжелом режиме. Иными словами, если вздулся один конденсатор, то со временем вздуются все, включенные параллельно с ним.

Подготовка к ремонту материнской платы

Мы не будем рассматривать сложных технологий замены с использованием паяльных станций, вакуумных отсосов – это удел сервисных центром и продвинутых ремонтников.

Будем использовать обычный отечественный паяльник мощностью 40 Вт, спиртоканифольный флюс, оловянно-свинцовый припой и заостренную деревянную палочку.

Жало паяльника надо заточить определенным образом. Оно должно быть такой ширины, чтобы, по возможности, одновременно нагревать оба вывода.

Желательно иметь ЛАТР или автотрансформатор с отводами и переключателем для регулировки температуры жала паяльника.

Спиртоканифольный флюс можно получить, растворив порошкообразную канифоль в этиловом спирте 96 градусов.

Замена конденсаторов

Итак, надо смочить флюсом места припайки конденсатора, обхватить выпаиваемый конденсатор пальцами левой руки и прогреть несколько секунд места пайки (взяв при этом паяльник в правую руку – если Вы правша). Затем, аккуратно покачивая, необходимо осторожно вытащить конденсатор.

Если ширина жала не позволяет нагреть оба вывода сразу, можно нагревать их по одному, поочередно (и поочередно вытаскивать каждый на несколько миллиметров). Но в этом случае нагревать их придется не один раз! Лишний нагрев материнской платы нам ни к чему.

Переходные отверстия на материнской плате металлизированы, поэтому в них остается припой.

Удалить его можно заостренной деревянной палочкой. Можно использовать палочки-зубочистки или палочки для чистки ушей (если снять с них ватные тампоны).

Дерево там твердое и прекрасно подходит для наших целей.

В крайнем случае, можно использовать спичку, если предварительно обжечь ее конец на жале паяльника, чтобы этот кончик стал тверже.

Итак, надо опять нанести каплю флюса на места пайки, вставить кончик деревянной палочки или спички в переходное отверстие, слегка надавить на него и прогреть с противоположной стороны паяльником. Когда припой расплавится, заостренный кончик палочки покажется с противоположной стороны. Перед припайкой нового конденсатора необходимо, естественно, предварительно облудить его выводы.

Проверьте и полевые транзисторы!

Выход из строя конденсаторов может повлечь за собой и выход полевых транзисторов низковольтного стабилизатора питания.

При этом их выводы (особенно сток – исток) часто оказываются закороченными, что легко определяется тестером.

Как проверить полевые транзисторы, рассказано в статье о полевых транзисторах. Чтобы получить достоверные результаты, необходимо перед «прозвонкой» вынуть процессор из разъема.

Негодные транзисторы следует заменить исправными, используя флюс и паяльник. При этом может понадобиться демонтировать какие-то детали (в частности, дроссели фильтра) для того, чтобы получить доступ к транзисторам.

Таким образом, если понадобилось заменить вздувшиеся конденсаторы на плате, надо демонтировать их, очистив переходные отверстия от припоя. Затем надо проверить полевые транзисторы низковольтного стабилизатора и при необходимости заменить их. Только после этого надо припаивать новые конденсаторы.

Отметим, что ЭПС не измеряют обычным цифровым тестером.

Оно может иметь значение десятых или сотых долей Ома, что сравнимо (или даже меньше) с сопротивлением самих щупов и погрешностью прибора.

https://www.youtube.com/watch?v=FS7ZIbnOU8I

Для этих целей используют специальные приборы – измерители ESR. Существуют прецезионные и дорогие приборы, а есть и приборчики попроще, которые измеряют заодно и емкость конденсатора.

Конечно, бывают и многие другие неисправности, связанные с заменой микросхем. Но это сложные в диагностике и устранении виды неисправностей. Это удел сервисных центров.

Ошибки в ремонте материнской платы

Рассмотрим несколько типичных ошибок, которые делают начинающие ремонтники. Избегайте этих «граблей».

Напоминаем, что при ремонте материнской платы нежелательно использовать паяльник более 40 Вт. В противном случае можно перегреть места пайки и необратимо повредить контактные площадки и токопроводящие дорожки платы.

Жало паяльника должно быть хорошо отформовано, и за этим нужно постоянно следить. Дело в том, что постепенно медь жала потихоньку растворяется в припое. И на поверхности жала образуются раковины. Из-за этого приток тепла к месту пайки ухудшается.

Кроме того, корявая поверхность жала может легко повредить контактные площадки и токопроводящие дорожки материнской платы.

После выпаивания неисправных конденсаторов затекший припой из отверстий нужно удалять только деревянной палочкой.

Металлическими предметами делать этого нельзя! Дело в том, что материнская плата имеет несколько контактных слоев, а внутренняя металлизация в отверстиях соединяет эти слои.

Металлические предметы (скрепки, иглы от шприца и т.д.) могут повредить металлизацию, и контакт между слоями исчезнет. Восстановить его невозможно! Шансы на то, что материнская плата нормально заработает после такого ремонта, уменьшаются.

Некоторые ремонтники высверливают затекший в отверстия припой тонким сверлом. В этом случае повредить металлизацию еще легче. Никогда так не делайте!

Иногда вместо специальных конденсаторов (с малым ESR) берут обычные, подешевле. Как вы думаете, что будет в этом случае?

Правильно, они очень быстро выйдут из строя.

Повышенное ESR приведет к тому, что они будут сильнее греться, и быстрее деградируют.

Или материнская плата вообще не заведется.

Специальные конденсаторы бывают нескольких типов – от дорогих до дешевых.

Если ваша плата проработала уже несколько лет, то, видимо, нет смысла использовать дорогие. Ведь скоро вы либо сделаете апгрейд, либо смените компьютер. В этом случае можно использовать, например, конденсаторы CapXon. Они недорогие и среднего качества.

При их установке можно рассчитывать на то, что плата еще год-два поработает. А при благоприятных условиях – и больше.

Иногда при замене конденсаторов действуют по принципу «чем больше, тем лучше». Или когда нет конденсаторов нужной емкости, берут с емкостью побольше, чтобы «уж точно хватило». Делать этого не следует. Нужно ставить конденсаторы именно той емкости, которая была!

Установка конденсаторов большей емкости приведет к тому, что низковольтный стабилизатор ядра процессора (именно там чаще всего выходят из строя конденсаторы) будет еще работать в еще более тяжелом режиме. Импульсы тока через полевые транзисторы-ключи будут больше, они перегреются, и могут выйти из строя.

У конденсаторов есть и такой параметр, как рабочее напряжение. Типовые значения – 4; 6,3; 10; 16 В. Необходимо использовать конденсаторы с рабочим напряжением не меньше того, которое было. При установке конденсаторов с меньшим напряжением они сразу выйдут из строя!

Конденсаторы с бОльшим рабочим напряжением использовать можно. Другое дело, что они могут быть больше по габаритам, что затруднит их установку.

Ну, все, друзья, заканчиваю. Скажу вам – не бойтесь практических дел! Вы ведь все равно собирались избавиться от неисправной «материнки», не так ли? Попробуйте ее оживить! Если получится – вы не только сэкономите деньги, но и поднимете себе самооценку, что однозначно хорошо.

Напоследок отметим: бывают случаи, когда материнскую плату отремонтировать не получается. Всякое бывает в этой жизни… Иногда приходится покупать новую.

До новых встреч!

Как проверить полевой транзистор: мосфет или полевик, мультиметром не выпаивая, с изолированным затвором на неисправность

Сгорел транзистор на материнской плате

Использование полевых транзисторов очень распространено. Если происходит поломка необходимо найти неисправную деталь. Иногда требуется точно определить, работоспособен ли полевой транзистор. Это возможно выполнить с использованием мультиметра. Как проверить полевик — подробнее рассказывается далее.

Полевой транзистор — что это

Он включает три основных элемента — исток, затвор и сток. Для их создания используются полупроводники n-типа и p-типа. Они могут сочетаться одним из способов:

  1. Сток, исток соответствуют n-типу, а затвор — p-типу. Их называют транзисторы n-p-n типа.
  2. Такие, у которых используется полярность p-n-p. Тип проводимости у каждой части транзистора изменён на противоположный в сравнении с предыдущим вариантом.

Проверка мультиметром

Если эту деталь соединить с источником питания, то ток будет отсутствовать. Но всё будет иначе, если это сделать между истоком и затвором или стоком и затвором.

Нужно, чтобы к затвору было приложено напряжение, соответствующее по знаку его типу проводимости (положительное для p-типа, отрицательное для n-типа). Тогда через эту деталь потечёт ток.

Чем более высокое напряжение было подано на затвор, тем он будет сильнее.

Отличие полевого от биполярного транзистора

Транзистор станет открытым при условии, что на затвор подаётся разность потенциалов нужной полярности. В этом случае при помощи электрического поля создаётся канал между истоком и стоком, через который могут перемещаться электрические заряды. У других разновидностей транзисторов управление происходит на основе тока, а не напряжения.

Рассматриваемые электронные компоненты также называют мосфетами. Это слово происходит из аббревиатуры MOSFET — Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor (в переводе это означает: металл-окисел-полупроводник полевой транзистор).

Разновидности полевиков

Как работает

Полевой транзистор отличается от других разновидностей особенностями своего устройства. Он может относиться к одному из двух типов:

  • с управляющим переходом;
  • с изолированным затвором.

Первые из них бывают n канальными и p канальными. Первые из них более распространены. Они используют следующий принцип действия.

В качестве основы используется полупроводник с n-проводимостью. К нему с противоположных сторон присоединены контакты истока и стока. В средней части с противоположных сторон имеются вкрапления проводника с p-проводимостью — они являются затвором. Та часть полупроводника, которая между ними — это канал.

Вам это будет интересно  Измерительный прибор Ц-20Транзистор с управляющим переходом

Если к истоку и стоку n канального транзистора приложить разность потенциалов, то потечёт ток. Однако при подаче на затвор отрицательного напряжения по отношению к истоку, то ширина канала для перемещения электронов уменьшится. В результате сила тока станет меньше.

Таким образом, уменьшая или увеличивая ширину канала, можно регулировать силу тока между истоком и стоком или изолировать их друг от друга.

В p-канальных транзисторах принцип работы будет аналогичным.

Этот тип полевых транзисторов становится менее распространённым, а вместо него получают всё большее распространение те, в которых используется изолированный затвор. Они могут относиться к одному из двух типов: n-p-n или p-n-p. У них принцип действия является аналогичным. Здесь будет рассмотрен более подробно первый из них: n-p-n.

В этом случае в качестве основы для транзистора применяется полупроводник p-типа. В него встраиваются две параллельно расположенные полоски полупроводника с другим типом основных носителей заряда. Между ними по поверхности прокладывается изолятор, а сверху устанавливается слой проводника. Эта часть является затвором, а полоски — это исток и сток.

Устройство транзистора

Когда на затвор подаётся положительное напряжение по отношению к истоку, на пластину попадает положительный заряд, создающий электрическое поле. Оно притягивает к поверхности положительные заряды, создавая канал для протекания тока между истоком и стоком. Чем сильнее напряжение, поданное на затвор, тем более сильный ток проходит между истоком и стоком.

Для всех типов полевых транзисторов управление происходит при помощи подачи напряжения на затвор.

Транзистор открыт

Какие случаются неисправности

Полевые транзисторы могут быть перегружены током во время проведения проверки и, в результате перегрева прийти в неисправное состояние.

Важно! Они уязвимы к статическому напряжению. В процессе проведения работы нужно обеспечить, чтобы оно не попадало на проверяемую деталь.

При работе в составе схемы может произойти пробой, в результате которого полевой транзистор становится неисправным и подлежит замене. Его можно обнаружить по низкому сопротивлению p-n-переходов в обоих направлениях.

Определить то, насколько транзистор является работоспособным можно, если прозвонить его с помощью цифрового мультиметра.

Назначение выводов

Это нужно делать следующим образом (для примера используется широко распространённая модель М-831, рассматривается полевой транзистор с каналом n-типа):

  1. Мультиметр нужно переключить в режим диодной проверки. Он отмечен на панели схематическим изображением диода.
  2. К прибору присоединены два щупа: чёрный и красный. На лицевой панели имеются три гнезда. Чёрный устанавливают в нижнее, красный — в среднее. Первый из них соответствует отрицательному полюсу, второй — положительному.
  3. Нужно на тестируемом полевом транзисторе определить, какие выходы соответствуют истоку, затвору и стоку.
  4. В некоторых моделях дополнительно предусмотрен внутренний диод, защищающий деталь от перегрузки. Сначала нужно проверить то, как он работает. Для этого красный провод присоединяют к истоку, а чёрный — к стоку.

Вам это будет интересно  Генератор из асинхронного двигателя своими рукамиПроверка диода в прямом направлении

На индикаторе должно появиться значение, входящее в промежуток 0,5-0,7. Если провода поменять местами, то на экране будет указана единица, что означает, что ток в этом направлении не проходит.

Проверка диода в обратном направлении

  1. Дальше осуществляется проверка работоспособности транзистора.

Если присоединить щупы к истоку и стоку, то ток не будет проходить по ним. Чтобы открыть затвор.

Необходимо подать положительное напряжение на затвор. Нужно учитывать, что на красный щуп подан от мультиметра положительный потенциал.

Теперь достаточно его соединить с затвором, а чёрный со стоком или истоком, для того, чтобы транзистор стал пропускать ток.

Открытие канала

Теперь, если красный провод подключить к истоку, а чёрный — к стоку, то мультиметр покажет определённую величину падения напряжения, например, 60. Если подключить наоборот, то показатель будет примерно таким же.

Если на затвор подать отрицательный потенциал, то это закроет транзистор в обоих направлениях, однако будет работать встроенный диод. Если полевик закрыт не будет, то это указывает на его неисправность.

Проверка мофсета с p-каналом выполняется аналогичным образом. Отличие состоит в том, что при проверке там, где раньше использовался красный щуп, теперь используется чёрный и наоборот.

Работа полевого МДП транзистора

Способы устранения

Для того, чтобы при проверке не повредить деталь, нужно применять при проверке такие мультиметры, у которых используется рабочее напряжения не более 1,5 в.

Если в результате проверки на мультиметре было обнаружено, что полевой транзистор вышел из строя, то его необходимо заменить на новый.

Инструкция по прозвонке без выпаивания

Чтобы проверить, исправен ли полевой транзистор, нужно его выпаять и прозвонить с мультиметром. Однако могут возникать ситуации, когда нужно в схеме есть несколько таких деталей и неизвестно, какие из них исправны, а какие — нет. В этом случае полезно знать, как проверить полевой транзистор мультиметром не выпаивая.

Цифровой мультиметр

В этом случае применяют проверку без выпаивания. Она даёт примерный результат.

Важно! После того, как будет определён предположительно неисправный элемент, его отсоединяют и проверяют, получив точную информацию о его работоспособности. Если он функционирует нормально, его устанавливают на прежнее место.

Проверка без выпаивания выполняется следующим образом:

  1. Перед проведением прозвонки полевого транзистора цифровым мультиметром устройство отключают от электрической розетки или от аккумуляторов. Последние вынимают из устройства.
  2. Если красный щуп соединить с истоком, а чёрный — со стоком, то можно рассчитывать, что мультиметр покажет 500 мв. Если на индикаторе можно увидеть эту или превышающую её цифру, то это говорит о том, что транзистор полностью фунукционален. В том случае, если эта величина гораздо меньше — 50 или даже 5 мв, то в этом случае можно с высокой вероятностью предположить неисправность.

Вам это будет интересно  Особенности генератора электрической энергииС управляющим p-n-переходом

  1. Если красный мультиметровый щуп переставить на затвор, а чёрный оставить на прежнем месте, то на индикаторе можно будет увидеть 1000 мв или больше, что говорит об исправности полевого транзистора. Когда разница составляет 50 мв, то это внушает опасение, что деталь испорчена.
  2. Если чёрный щуп тестера поставить на исток, а красный поместить на затвор, то для работоспособного транзистора можно ожидать на дисплее 100 мв или больше. В тех случаях, когда цифра будет меньше 50 мв, имеется высокая вероятность того, что проверяемая деталь неработоспособна.

Нужно учитывать, что выводы, получаемые без выпайки, носят вероятностный характер. Эти данные позволяют получить предварительные выводы об используемых в схеме полевых транзисторах.

Для проверки их нужно выпаять, произвести проверку и установить, если работоспособность подтверждена.

Подготовка к работе

Правила безопасной работы

Мосфеты очень уязвимы по отношению к статическому электричеству. В этом случае может произойти пробой. Для того, чтобы этого не случилось, нужно при помощи проведения тестирования его удалять.

При пайке возможна ситуация, когда тепло, попадающее на транзистор, приведёт к его порче. В этом случае нужно обеспечить теплоотвод. Для этого достаточно придерживать выводы транзистора плоскогубцами в процессе пайки.

Полевики имеют широкое распространение в современных электронных приборах. Когда происходит поломка, необходимо знать, как проверить мосфет. Выяснить, исправен ли он, возможно, если использовать для этого мультиметр.

10 ошибок, которые убьют материнскую плату вашего ПК – Лайфхакер

Сгорел транзистор на материнской плате
Christian Wiediger / Unsplash

Если устанавливать процессор неправильно, то он не сядет в сокет. Примените силу — повредите и ножки процессора, и гнездо на материнской плате. За устранение таких повреждений возьмётся далеко не каждый сервисный центр, и не факт, что починка вообще будет возможна.

Перед тем как вставлять процессор в сокет, сориентируйте его таким образом, как предусмотрено производителем. На сокете и на процессоре можно найти метки — так называемые ключи. Нужно совместить ключ на процессоре с ключом на сокете, и «камень» как будто сам провалится в гнездо без применения силы.

2. Слишком щедро намазанная термопаста

Richard Lewis / Flickr

По вопросу о том, как правильно намазывать термопасту, в интернете сломано немало копий.

Чаще всего рекомендуется выдавить на середину теплораспределительной крышки процессора немного пасты — каплю с рисовое зерно, примерно один грамм. Паста сама размажется при установке прижимной пластины кулера. Это классический метод. Если же нанести меньше или больше термопасты, это только ухудшит теплопроводимость.

Умельцы из Сети, кстати, выяснили, что наиболее равномерное распределение термопасты получится, если нанести её на крышку крест-накрест.

Но это замороченный способ, подходящий скорее для любителей разгона.

А вот размазывать пасту лопаточкой или кредиткой, как советуют некоторые сборщики, не стоит. Если распределить её по всей поверхности до установки кулера, то, когда вы прижмёте радиатор к процессору, излишек пасты растечётся за пределы теплораспределительной крышки. Это может привести к короткому замыканию. Так что не перебарщивайте с термопастой — одна капля, и всё.

3. Прикосновение к контактам

PxHere

Неопытные сборщики хватают электронные компоненты грязными руками и водят пальцами по контактам, а потом удивляются, почему компьютер не запускается.

Человеческие руки покрыты потожировыми выделениями и бывают влажными. Испачкав контакты, можно вызвать различные проблемы, начиная от неправильной регистрации оперативной памяти или ошибок инициализации и заканчивая полным выходом системы из строя.

Не трогайте пальцами электронные компоненты, особенно позолоченные контакты видеокарты и оперативной памяти, а также ножки процессора. Держите комплектующие аккуратно за края, а предварительно вымойте руки с мылом и вытрите насухо чистым полотенцем.

В идеале перед сборкой нужно надевать антистатические нитриловые перчатки.

Если вы всё-таки что-то испачкали, вам поможет очиститель электрических контактов, который можно купить в магазинах компьютерных комплектующих, радиодеталей или даже автозапчастей. Но лучше до такого не доводить.

4. Статическое электричество

Praewnaaaaaam / Wikimedia Commons

Если вы собираете компьютер, стоя на бабушкином ковре, то вполне можете повредить материнку электростатическим разрядом, и она окончательно выйдет из строя. Поэтому, перед тем как касаться руками любой электроники, нужно соблюсти хотя бы основные меры предосторожности.

Убедитесь, что не стоите на поверхности, создающей статический заряд, вроде шерстяных ковров. Не надевайте синтетическую или шерстяную одежду. Перед тем как трогать электронные компоненты, прикоснитесь к чему-нибудь металлическому — например, самому корпусу компьютера, пока он пустой.

Ещё лучше будет заземлить себя с помощью специального ремешка на запястье или лодыжке и надеть антистатические перчатки.

5. Небрежное обращение с винтами

Afrank99 / Wikimedia Commons

Будьте аккуратны со всеми мелкими винтиками, которые идут в комплекте с корпусом. Не роняйте и не теряйте их. И дело не в том, что их могут проглотить ваша собака или робот-пылесос.

Неудачно упавший в кейс винтик, который вы не заметили, вполне способен устроить короткое замыкание и убить материнку. Так что возьмите какой-нибудь контейнер и складывайте туда винты, которые вам не нужны прямо сейчас.

И обзаведитесь магнитной отвёрткой — с ней вы не будете всё время ронять только что выкрученные винты на материнскую плату.

6. Нехватка стоек под материнской платой

Petteri Aimonen / Wikimedia Commons

Просто так материнку к опорной пластине прикрутить не получится: она устанавливается на специальные стойки. Это такие шестигранные винтики, заранее вкрученные производителем в корпус. Они совмещаются с отверстиями на материнской плате, и та прикручивается к ним болтами.

Зачастую сборщики прикрепляют материнку к трём-четырём стойкам. А оставшиеся не утруждаются переставить в подходящие места и прикрутить как полагается. Так материнская плата может погнуться, когда вы будете подсоединять новые компоненты, или даже замкнуть о металлическую опорную пластину.

Перед тем как устанавливать плату, открутите стойки, расположенные производителем в неподходящих местах опорной пластины, и установите их под крепёжные отверстия вашей материнской платы. У разных плат разная компоновка, и производители корпусов не могут предусмотреть всё за вас, так что на это нужно обратить внимание.

7. Отсутствие кабель-менеджмента

Alexandru-Bogdan Ghita / Unsplash

Современные кейсы для компьютеров, даже бюджетные, снабжены специальными отсеками для укладки кабелей. Как правило, они располагаются за опорной пластиной, на которую устанавливается материнская плата.

Благодаря аккуратному кабель-менеджменту сборка будет выглядеть красивее, но у него есть и практический смысл. Если провода болтаются как попало, они могут попасть в лопасти кулеров, вызвать шум или повредить их. Или стать причиной короткого замыкания.

Убедитесь, что все кабели уложены как полагается, за опорной пластиной, и закреплены стяжками. Подавайте к материнской плате только необходимые провода через предусмотренные производителем технические отверстия.

8. Чистка компьютера пылесосом

Lukas ter Poorten / Unsplash

Если вы не собираете новый компьютер, а всего-навсего решили провести профилактику уже имеющегося, ни за что не используйте пылесос, чтобы очистить внутренности своего ПК.

Пылесос — слишком грубый инструмент для таких целей, он может повредить лопасти кулеров или засосать какой-нибудь недостаточно плотно прикрученный компонент. А ещё пылесосы отлично накапливают статический заряд, что, как уже упоминалось, тоже не очень полезно для материнки.

Так что купите баллончик со сжатым воздухом, а пылесос отложите подальше.

9. Открытая боковая крышка корпуса

Constant Loubier / Unsplash

После того как вы завершили сборку, полагается закрыть комплектующие боковой крышкой и закрепить её несколькими винтами. Компьютер готов, можно пользоваться.

Но некоторые сборщики предпочитают боковую крышку не устанавливать. Аргументируют это тем, что так комплектующие лучше охлаждаются.

Никогда так не поступайте. Во-первых, с открытой крышкой в корпусе быстро — очень быстро — накапливается пыль, а это один из главных врагов электроники.

Во-вторых, в закрытом корпусе при правильно установленных кулерах воздушные потоки будут направлены так, как задумывал производитель. Если же крышку убрать, тёплый воздух будет циркулировать хаотично, и эффективность охлаждения снизится.

10. Пренебрежение руководством

Alexandre Debiève / Unsplash

Существует шутка: «Руководство — это такая штука, которую читают, когда что-то сломали». Так вот, материнская плата — слишком ценная вещь, чтобы проводить над ней эксперименты.

Прежде чем подсоединять к разъёмам платы что бы то ни было — например, новые стильные кулеры или светодиодные ленты, — обязательно прочтите инструкцию. Убедитесь, что вы вставляете кабели именно туда, куда задумал производитель. Иначе не избежать короткого замыкания.

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.