Короткое замыкание в компьютере

  В сегодняшней статье я бы хотел рассказать Вам о таком явлении, как короткое замыкание в компьютере. Да, прямо внутри системного блока! 

  Короткое замыкание (сокращенно - КЗ) возникает, как правило, из за нарушения изоляции и соприкасания токопроводящих элементов между собой. Также «КЗ» может быть вызвано попаданием инородного металлического предмета внутрь системного блока. 

  Вам может показаться, что таким образом короткое замыкание в компьютере вызвать не удастся и никакие посторонние предметы там не окажутся? Приведу один пример: мой знакомый собирал компьютер на заказ (для клиента), прикручивал материнскую плату, устанавливал другие комплектующие. Компьютер лежал на боку, для удобства сборки. Знакомый не заметил, как уронил один из крепежных винтов. Металлический винт упал неудачно, накрыв собой (закоротив) соседние контакты одной из микросхем материнской платы.

  Дальше произошло следующее: после подачи напряжения (включения компьютера) в месте соприкасания "дорожек" с винтом знакомый увидел вспыхнувшую искру, фактически - короткое замыкание. После чего плату удалось с трудом "спихнуть" по гарантии. 

   Приведу еще один пример, когда короткое замыкание вызвала попавшая в компьютер вода, ну, сначала это был снег, а потом уже - вода :) Ситуация была следующая: надо было мне срочно провести профилактику старого системного блока. Пыли в нем накопилось - море. Надо продуть. Открываю окно (была зима и падал небольшой снежок), ставлю открытый компьютер на подоконник и начинаю выдувать из него пылесосом пыль.

  Плохо было то, что пока я это делал, в него успело попасть определенное количество кружащегося в воздухе снега, но я это учел и для себя решил, что дам компьютеру отстояться и высохнуть перед запуском. Но, как и бывает в подобных случаях, - вмешался его величество Случай! :) Пока я отсутствовал в кабинете, шеф дал команду моему напарнику срочно привести "машину" в рабочее состояние и отдать сотруднику. 

  Из слов напарника: "Я включил компьютер, вентилятор на процессоре качнулся и системник выключился..." Как Вы знаете - вода является отличным проводником электричества. Снег растаял и образовалась влага, после подачи напряжения возникло короткое замыкание в компьютере, что привело к его аварийной остановке.

  В последнем случае была у меня надежда на то, что на следующее утро (когда все высохнет) компьютер включится. Видел я нечто похожее раньше. И нам в этот раз повезло - назавтра все снова заработало (под действием влаги ни окисления и разрушения печатных "дорожек" на плате не произошло) и компьютер работает и по сей день. Так что имейте ввиду возможность подобной ситуации!

  Итак, после такого большого количества букв, давайте перейдем к практической части статьи и разберем случаи короткого замыкания на нескольких примерах. Был у нас на работе один системник. Вначале все было нормально, но через некоторое время он начал самопроизвольно перезагружаться. Дошло до того, что - по пять-шесть раз на дню. Тестирование на потенциальные проблемы с оперативной памятью, равно как и проверка на сбойные сектора ничего аномального не выявили.

  Была произведена замена блока питания на заведомо исправный - то же самое, проведен весь комплекс диагностических процедур, описанных в этой статье и с таким же отсутствием положительного результата. Были заменены все кабели питания и сам сетевой фильтр, идущий от силовой розетки. 

  Надо сказать, что в помещении было достаточно шумно поэтому я только потом услышал, иногда возникающий в произвольный момент работы системы, чуть слышный треск, идущий из системного блока. Треск в компьютере был слышен иногда достаточно отчетливо, но визуально никаких признаков искрения или короткого замыкания не обнаруживалось.

  Поскольку компьютер, похоже, не собирался "умирать" здесь и сейчас, - я решил проводить эксперименты дальше. И тут, прямо во время диагностики, случилась вещь, которая окончательно убедила меня в том, что мы имеем дело с коротким замыканием в компьютере. Визуально это выглядело так: при очередном включении вентилятор на центральном процессоре запустился и через три-четыре секунды компьютер со щелчком отключился. Компьютер включается и сразу выключается! Очень похоже, что срабатывает защита от короткого замыкания. Подозреваем, что материнская плата коротит на корпус компьютера. Причем, видимо, с ее обратной стороны.

  Поигрался я, значится, (с тем же результатом) еще немного и решил: раз уж ПК не сгорел сразу, то будем ремонтировать! :) Сразу скажу, что неисправность была успешно устранена, а ниже я хочу подробно рассказать Вам, что и как я делал.

   Для начала - заглянем под крышечку :) Вот наше место работы:

 

  Нашей задачей на данный момент будет полностью изъять материнскую плату из корпуса компьютера. Короткое замыкание, по видимому, происходит в месте ее контакта с задней стенкой (под крепежными винтами).

  Для начала, нам необходимо отсоединить все разъемы питания и кабели данных. Для новичков в этом вопросе наиболее трудными могут оказаться места, отмеченные на фото выше. Это:

• 20-ти (или 24-х контактный) разъемы блока питания
• 4-х контактный разъем для питания процессора по линии 12 Вольт
   

Напомним себе, как это делается.

 

  Как можно видеть из фото выше, на самом посадочном гнезде есть специальный выступ-защелка, на который накидывается крепление разъема и фиксируется за ним. Для того чтобы, не прилагая усилий, извлечь разъем, нужно (в месте указанном крестом) прижать его пальцем, крепление выйдет из под выступа и весь разъем можно будет легко вытащить.

  На очереди - многоконтактное питание системной платы:

 

  С ним - похожая ситуация: пальцем прижимаем пластмассовый фиксатор, он - выходит из под выступа, - вытягиваем весь разъем на себя в направлении, указанном стрелками.

   Остальные элементы специальных зажимов не имеют, поэтому с ними Вы справитесь без труда. Вот что у меня получилось в процессе борьбы с коротким замыканием компьютера:

 

  Как видите, плата полностью освобождена от всех кабелей, кроме сигнальных проводов, проводов кнопки «пуск» и «перезагрузка». Их отсоединять, в нашем случае, не обязательно.

  Что нам нужно сделать теперь? Собственно, обнаружить и отвернуть все крепежные винты. Вот так мы делаем это отверткой с крестообразным наконечником (весьма желательно - намагниченным):

 

  Таких винтов может быть от шести до десяти штук. Отвинчиваем их все и аккуратно извлекаем плату из корпуса.

 

  Убираем ее в сторону и обращаем внимание на крепежные втулки, которых у нас здесь шесть. В них ввинчиваются винты, фиксирующие текстолитовую основу.

 

  Предлагаю слегка притормозить и поразмышлять над тем, зачем мы все это делаем? Поскольку короткое замыкание в компьютере происходит в месте контакта системной платы с корпусом, то логичным будет предположить, что именно эти места крепления и стоит изолировать!

  Треск в компьютере (КЗ) может возникать и в месте контакта крепежного винта с самой платой. Поэтому мы будем проводить двойную изоляцию. А проводить мы ее будем с помощью обычных изоляционных шайб, сделанных из тонкого плотного картона.

 

  Картонная основа, толщиной в пол миллиметра с отверстием посредине. Такие шайбочки можно и самому наделать, выбив их из плотной бумаги (где-то 250-300 грамм на метр квадратный) с помощью полой металлической трубки. Ну, или если Вам не жалко времени и нервов - вырезать ножницами вручную :)

  Итак, одеваем наш изолятор на винт:

 

  Продеваем его в отверстие платы и - внимание! - с другой ее стороны ставим еще один изолятор, а на оставшуюся свободной часть резьбы винта навинчиваем крепежную втулку.

 

  Таким образом, мы организовали двойную защиту от короткого замыкания (с обеих сторон винта).

 

  Теперь материнская плата не будет вызывать КЗ в компьютере, так как физически она уже не прикасается к его металлическому корпусу. Вот как выглядит наша изоляция:

 

  Наша работа по борьбе с коротким замыканием практически закончена. Теперь нам осталось только установить материнку обратно в корпус и ввинтить крепежные втулки в соответствующие им отверстия на задней стенке.

  Давайте, для наглядности, снимем вторую боковую крышку и посмотрим, что под ней находится?

 

  Обратите внимание, как много (на первый взгляд лишних) резьбовых отверстий проделано на задней стенке. Дело в том, что разные производители материнских плат могут по разному располагать на своих изделиях отверстия для крепежа. И в этой ситуации уже производители корпусов должны выкручиваться и предусмотреть все возможные варианты установки. Именно поэтому в хорошем корпусе задняя стенка имеет такой вид, будто в нее разрядили обойму автомата :) 

  Равномерно затягиваем все болты, подключаем шлейфы данных и кабели питания:

 

  Могу сказать, что этот наш "подопечный" и до сих пор бодро крутит всеми своими вентиляторами, а его хозяин вспоминает про короткое замыкание в своем компьютере, как о моменте хотя и неприятном, но уже давно померкшем на фоне других увлекательных событий :)

  Классикой "жанра" можно считать случай, который произошел недавно у нас на работе. Он очень показателен по двум причинам: во первых, показывает нам, что такое есть короткое замыкание, во вторых, каковы могут быть его последствия, если защита компьютера вовремя не "увидит" КЗ и на него не среагирует.

  Попал к нам на работе на ремонт старенький ПК. Из таких мы терминальные клиенты делаем. Кому интересно, можете почитать об этом отдельную статью. Вышел из строя блок питания. Как результат, компьютер не включается. В подобных случаях (для первичной диагностики), я обычно использую тестовый хороший блок. Просто подключаю его и если компьютер "заведется", то сразу понятно, что причина именно в узле питания.

  Здесь же я кому-то его отдал и подставил первый попавшийся под руку старый БП. Лучше бы я этого не делал, конечно, но, с другой стороны, тогда бы у нас не было нескольких интересных фотографий :) Итак, подставил я его, значится, включил.... и услышал громкое "хлоп!" в районе старенькой внешней видеокарты, которой был оборудован компьютер. «Короткое замыкание!», мелькнуло в голове. Старый блок питания не успел "среагировать" и дал компьютеру включиться! В результате, в месте короткого замыкания произошел "пробой" компонента платы.

  Причем, что интересно: после хлопка я увидел, как компонент на карте вспыхнул и начал гореть! Да, да. Именно гореть, таким бодрым язычком пламени! :) Быстро выдернув кабель питания, я приступил к осмотру места возгорания. Полюбопытствуем вместе!

 

  Отчетливо видим обгоревшее место на плате. По специфическому запаху можно было предположить, что загорелся один из конденсаторов. Достанем плату из корпуса и рассмотрим ее ближе:

 

  Так и есть! В результате короткого замыкания, на плате воспламенился один из конденсаторов. Можем воспользоваться мультиметром и "прозвонить" его. Убеждаемся, что он таки "пробит" (причем, в обе стороны).

 

  Все именно так, как мы и предполагали: блок питания не перешел в режим защиты и дал короткому замыканию проявить себя в полной мере. В результате чего, повторюсь, мы и имеем эти "замечательные" фотографии :)

  Примечание: примерно таким же (только более интеллигентным) образом с помощью лабораторного блока питания материнские платы и другие элементы проверяют на наличие короткого замыкания в них. На плату принудительно подают напряжение (заранее выставленное на шкале лабораторного блока) и смотрят, какой из ее компонентов начинает чрезмерно греться или вести себя не нормально?

  У нас же получилось от души, с огоньком, как говорится! :) Напряжение было слишком большое и элемент вспыхнул.

  На этом наша история не закончилась! Опытным путем было установлено, что хотя материнская плата компьютера осталась целой, но из строя вышел его жесткий диск. Он перестал определяться в биосе (причем другой поставленный HDD система "видела"). При более глубокой диагностике (методом общупывания) было выявлено, что одна из микросхем контроллера чрезмерно греется. Причем это та классическая температура, при которой микросхемы винчестеров обычно "приказывают долго жить".

  Вот этот элемент, который перегревался (температура стенки горячей чашки чая, - хочется отдернуть палец).

 

  Честно говоря, никогда не пробовал замерять подобную температуру, но тут самому любопытно стало. Решил сделать это! Воспользуемся нашим инфракрасным бесконтактным термометром (пирометром). Расположим его над "потерпевшим" чипом и произведем замер:

 

  Констатируем: 60 градусов - это слишком много для диска. Это нам не процессор или видеокарта. Поэтому результат закономерен - его выход из строя. С другой стороны, если такой же элемент "пересадить" с другого HDD, то, вполне возможно, что он снова заработает! Но это уже тема для отдельной статьи :)