Відновлюємо материнську плату поради THG
Відновлюємо материнську плату: поради THG
Апаратні збої можуть виявлятися по-різному: "виліт" комп'ютера, артефакти на екрані, помилки введення/виводу при доступі до жорсткого диска. Зазвичай проблему намагаєшся вирішити встановленням нових драйверів, налаштуванням параметрів "заліза" в операційній системі, регулюванням опцій BIOS або, якщо зовсім нічого не допомагає, заміною комплектуючих, таких, як пам'ять. Але що робити, якщо це не призводить до потрібного результату?
Конденсатори – невідомі створення
Конденсатори та резистори - найчастіше використовувані компоненти електричних схем. Конденсатори стоять у диплексорах, коливальних контурах, пригнічувачах перешкод або у фільтрах. Електролітичні конденсатори відрізняються від інших конденсаторів тим, що в алюмінієвому корпусі знаходиться рідина, яка проводить струм під час подачі напруги. Рідина називається електролітом.
Майже у всіх електричних схемах у фільтрах блоків живлення застосовуються конденсатори. Вони справляються з піками напруги, куди трансформатори чи транзистори що неспроможні швидко зреагувати. Якщо не вдаватися в деталі, конденсатор працює подібно до акумулятора: він заряджається, якщо подається напруга. Заряд у конденсаторі зберігається, коли конденсатор відключається від джерела напруги. Подібні властивості дозволяють вирівняти напругу, скажімо, у блоці живлення.
Трансформатори дозволяють зменшити напругу в блоці живлення до необхідного рівня. Випрямлячі створюють постійний струм з змінного струму, що подається. Але струм після випрямляча не ідеальний, пульсації однаково помітні.Але короткі падіння напруги, викликані пульсаціями, можна компенсувати конденсатором, який працює як джерело додаткової напруги, стабілізуючи напругу, що подається. Для схем стабілізації використовують конденсатори з меншим еквівалентним послідовним опором (Equivalent Series Resistance, ESR), які дозволяють ефективно справлятися з пульсаціями.
Внутрішній опір (ESR) зазвичай визначається провідністю електроліту. Тому електроліти, що використовуються в конденсаторах з низьким внутрішнім опором, повинні мати дуже хорошу провідність. Щоб підвищити провідність електроліту (він складається здебільшого диспергаторів), необхідно використовувати добавки. І одна з таких добавок – вода. Завдяки дисоціації води вивільняються вільні іони, тому й електрична провідність збільшується.
Втім, недостатньо очищена вода взаємодіє із алюмінієвим корпусом конденсатора, викликаючи корозію. При цьому створюються гази, які збільшують внутрішній тиск - і конденсатор починає здуватися. На верхній площині конденсатора є спеціальні насічки, які розкриваються за дуже високого тиску, дозволяючи газу вийти назовні. Іноді насічки не допомагають, і конденсатор "красиво" вибухає. Те саме відбувається і при подачі занадто високої напруги. Електроліт, який перебував у конденсаторі, може витекти на материнську плату та викликати коротке замикання. І навіть пожежа. Взагалі, надійність материнських плат викликала у виробників деякі проблеми між 1999 та 2005 роками. Вони часто використовували конденсатори з неякісним електролітом, що призводило до численних збоїв та суттєвого зниження надійності.материнських плат.
Але призвести до збою конденсатора може не лише неякісний електроліт. Подібно до будь-якої іншої рідини, електроліт може змінити свій фізичний стан і просто випаруватися. І це може статися не тільки у працюючій системі, а й тоді, коли система вимкнена або материнська плата взагалі зберігається окремо. Від хорошого охолодження комп'ютерного корпусу виграють не тільки комплектуючі, як пам'ять або процесори. Хороше охолодження також збільшує час життя конденсаторів, оскільки ймовірність випаровування залежить від температури навколишнього середовища. Зниження температури на 10°C подвоює життя конденсатора.
Як розпізнати збійний конденсатор?
Зазвичай, конденсатор можна розпізнати за наслідками вибуху. Здуття або навіть порушення цілісності сигналізує про те, що конденсатор незабаром вийде з ладу (якщо він працює). Іноді гумова прокладка, що закриває знизу конденсатор, виштовхується газом назовні. Конденсатори, чий електроліт зник і не залишив слідів на алюмінієвому корпусі, дуже важко виявити. Якщо конденсатор висихає, то зменшується його ємність. Щоб виміряти ємність конденсатора, необхідно використовувати мультиметр (див. ілюстрацію вище). У нашому випадку використовувався Digitek DS-568F, який для наших цілей цілком підходить, та й коштує він менше ніж $40.
Ласкаво просимо до майстерні
Ми намагалися знайти материнську плату з конденсаторами, що вийшли з ладу - і знайшли її. На нашому складі довгий час припадала пилом стара материнська плата від MSI. Втім, дефектні конденсатори – проблема практично будь-якого виробника. Тому даний продукт обраний як приклад.
ПлатаK7Master має два процесорні сокети, тому вона цілком гідна реанімації. Якщо доведеться змінювати цю материнську плату, то доведеться змінювати і процесори, і пам'ять (у разі реєстрова DDR). А це не дуже приємно.
Ми не знали, чи всі конденсатори вийшли з ладу. Але оскільки конденсатори однакові, то ми припустили, що всі вони потребують заміни. Таким чином, нам потрібно замінити 26 конденсаторів новішими аналогами з такою ж ємністю.
Як купити конденсатор із низьким опором?
Взагалі купити конденсатори з низьким опором виявилося важче, ніж ми думали, тим більше, що ми хотіли залишатися в певних цінових межах. Ми спочатку вважали, що заміна конденсаторів коштуватиме дешево. Але слід пам'ятати, що якщо щось піде не так, то вам доведеться купувати нову материнську плату, процесор та пам'ять.
Для материнської плати K7D Master нам потрібно було купити 26 циліндричних конденсаторів ємністю 1000 мкФ, напругою 6,3 і температурним порогом 105°C. Власне всі технічні характеристики нанесені на корпус конденсатора. Діаметр конденсатора становить близько 8 мм, висота – близько 16 мм, а відстань між “ніжками” – 3,5 мм.
Перед тим, як ми почнемо весь процес паяння, слід нагадати, що якщо ви підете нашим рекомендаціям, то слід покладатися тільки на свій страх і ризик. Відновленням материнської плати слід займатися лише тим користувачам, хто знайомий з технікою паяння. Ми не несемо відповідальності за можливі пошкодження обладнання.
Длянашого завдання потрібні професійні паяльники. Тут не підійдуть ні ручні паяльники, ні ручні відсмоктувачі припою, оскільки нагрівання та видалення припою повинні виконуватися одночасно. Інакше припій одразу ж застигне. Шари материнської плати здатні забрати чимало тепла, тому ручні відсмоктувачі припою допомагають мало.
Що стосується відкачування припою, то вістря має бути діаметром 0,8-1,0 мм, щоб припій можна було легко викачати з місця паяння. У нашій лабораторії ми використали досить стару паяльну станцію PLE-9001 з процесорним керуванням. На даний момент ми можемо рекомендувати ще одного виробника – ERSA, який випускає повний спектр продуктів.
Крім того, нам знадобиться припій та спеціальні кусачки. Ще стане в нагоді пластиковий затискач, що фіксує материнську плату у вертикальному положенні під час паяння.
Закріпивши в затиску материнську плату, ми почали випоювати конденсатори зі зворотного боку плати за допомогою паяльника.
Іноді припій так і не виходить з місця паяння, хоч би скільки його нагрівали і відкачували. Оскільки нам потрібний отвір, ми взяли невеликий металевий стрижень (діаметр 0,8 мм), яким і прочищали отвір, утримуючи стрижень у невеликих плоскогубцях та акуратно його нагріваючи. Якщо все піде як слід, отвір можна буде прочистити. Але будьте обережні: застосувавши дуже велике зусилля, можна пошкодити шари, що оточують отвори.
Впаюємо нові конденсатори
Тепер ми випаяли всі погані конденсатори зматеринської плати і можемо впаювати нові. Під час паяння слідкуйте за дотриманням полярності. Якщо ви переплутаєте плюс з мінусом, то отримаєте конденсатор, що вибухнув, і додаткову роботу. У нових конденсаторів ніжка з плюсом довша. Але не заважає вкотре переконатися, розглянувши конденсатор ближче: на корпусі є маркування. Обидва полюси відзначені і на материнській платі.
Сьогодні виробники материнських плат все більше використовують твердотільні конденсатори, але електролітичні конденсатори, що потекли, як і раніше, є однією з головних причин збою материнської плати. При цьому потрібно все ретельно зважувати: навіть якщо гарантія на материнську плату є, часом краще не вдаватися до заміни. Можливо, у продавця немає такої ж моделі материнської плати, тому він запропонує в обмін нову плату, для якої може знадобитися покупка нової пам'яті та процесора.