Hlavní navigace

Projekt ST - kapitola 3. - Rozchodíme to?

22. 9. 2020 10:00 Michal Tauchman

V této kapitole se dostáváme k tomu největšímu neznámému – dokáži vůbec počítač opravit? U nefunkčního stroje lze uvažovat nad vícero druhy závad, z nich asi nejhorší by byla celková nefunkčnost základní desky. V tom případě by to znamenalo začít procházet schémata, vzít si logickou sondu a pak jít čip po čipu a zkoumat, zda na jednotlivých pinech se nacházejí takové stavy, které očekáváme.

Samozřejmě tomuto musela přecházet podrobná prohlídka plošného spoje, zda problém není v oxidaci a „uhnilé“ cestě. Nicméně moje deska, jak již bylo zmíněno v předchozí kapitole, vypadala extrémně zachovale, nikde ani náznak po oxidaci, takže podobný problém jsem nepředpokládal.

A vlastní zázrak. Deska samotná zbavena stínění. Na této desce je umístěna celá logika počítače.

Případ závady čipu by byl nejhorší, protože i když mám v tomto ohledu základní znalosti, tak nemám dílnu vybavenou nářadím pro tento druh diagnostiky (mám velmi levný ruční osciloskop a nemám logickou sondu, zatím – ta by samozřejmě šla pořídit) a zkušenosti, šel bych do toho trochu naslepo a taky bych se mohl dostat do fáze, kdyby diagnostika začala být nad mé možnosti. A nebylo by vyhráno i při úspěšném odhalení vadného obvodu, protože v tu chvíli bych stál před tím, že musím vadný čip odpájet (to by nebyl takový problém) a hlavně nahradit (a to už by velký problém mohl být). S velkou pravděpodobností se jich již mnoho nevyrábí a nemají alternativy, takže bych byl nucen hledat prodejce vypájených funkčních čipů. Těch není úplně mnoho a jejich skladové zásoby nejsou neomezené. Navíc v ČR bych nejspíš nikoho neobjevil, takže zahraničí, což znamená velké náklady na poštovné. Objednávat čipy z Aliexpressu je zase na delší lokte a není zaručená kvalita či dokonce riziko falešných čipů.

Nicméně já jsem vzhledem k popisu prodejce očekával závadu jinde a s tím do toho šel, protože ta je snáze řešitelná – zdroj. Zatímco většina domácích počítačů (a i jiné modely samotné řady ST) měla k napájení externí kostku, tento model má klasickou počítačovou zásuvku IEC C13 a zdroj integrovaný uvnitř počítače. Problémům se zdrojem napovídalo i to, že počítač nejevil žádné známky života (tj. ani náznakem svítící Power LED). Koncepce napájecího zdroje mne trochu překvapila, očekával jsem (vzhledem k původu z 80. let), že uvnitř bude poměrně masivní klasický transformátor a běžný můstkový usměrňovač se stabilizátory, nicméně použitý je poměrně moderní spínaný zdroj Made in Japan od firmy Mitsumi.

První kontrola byla u pojistky, která to mohla vzdát po proudových rázech stovek či tisíců zapnutí, tam by byla oprava vpravdě triviální. Nicméně na pohled vypadala OK a proměření multimetrem to potvrdilo – pojistka je zcela v pořádku. Další prohlídka desky neodhalila zjevnou závadu, nikde nebyla spálená součástka a zdroj je očividně výborně dimenzován, protože nikde na cuprextitové desce ani náznak černání od součástek s vysokými teplotami. Tak tedy nezbylo než zdroj proměřit. Naštěstí přímo na desce je krásný popisek, zdroj má dávat dvě napětí – 5V a 12V, tak stačilo připojit multimetr a zdroj, zapojit do sítě. Bingo! Na obou výstupech došlo ke zvednutí z úplné nuly na 0,1–0,2V, což značilo dvě věci – zdroj skutečně nefunguje a nedodává potřebná napětí, ale na druhou stranu to, že se připojen k síťovému napětí aspoň trochu projevil na výstupu signalizovalo, že je v něm aspoň nějaká snaha fungovat.

Detail napájecího zdroje s kondenzátorem.

Detail napájecího zdroje s kondenzátorem.

Další detail zdroje.

Další detail zdroje.

Další pohled.

Další pohled.

A ještě jeden pohled.

A ještě jeden pohled.

Tedy jasný prvotní viník nefungujícího počítače je dán. A jak tedy na servis zdroje? Šel jsem tady po nejběžnější závadě – a to jsou elektrolytické kondenzátory. Ty bývají v naprosté většině případů důvodem, proč zdroje přestávají fungovat (ostatně nepochybně mnoho domácí elektroniky, kterou jste vyhodili jako nefunkční, odešla právě na tyhle válečkovité potvory). Díky kondenzátorům mají výrobci v ruce nástroj ke krásnému záručnímu inženýrství, neboť vhodně zvolený nepříliš kvalitní kondenzátor umí úplně znefunkčnit zařízení v poměrně dobře definovatelném období. Ale to jsem trochu odbočil.

Většinou se vadné elektrolyty projeví vyboulením vrchní části, nicméně na mém zdroji se tak ke svému selhání nepřiznaly, pouze dva měly lehký náznak, ale možná jsem měl jen křivé oči. V této situaci je ideální pomůcka kapacitní a ESR (vnitřní odpor kondenzátoru) metr, kterým já nedisponuji. Nicméně kondenzátory Jamicon použité ve zdroji nejsou zrovna top kvalita, šel jsem rovnou po nich. Objednal jsem adekvátní náhrady od značek Panasonic, Nichicon a Nippon Chemi-Con, což jsou vše výrobci špičkových kondenzátorů. Rovnou jsem vzal Low ESR série vhodné pro spínané napájecí zdroje a s pracovní teplotou až 105°C – tj. mnohem lepší životností. Tedy high-end kondenzátory, a jejich cena? Menší kondenzátory v řádech korun, větší v řádech desetikorun, oboje pouze o pár procent dražší než ty levné nekvalitní šunty. A k tomu jsem ještě vzal vstupní filtrační kondenzátor X2 (pro síťová napětí) – tyhle kondenzátory mají totiž takovou nemilou vlastnost – jakmile zestárnou, či dlouho nejsou v provozu, tak se pár chvil po zapnutí roztrhnou ve zkratu s doprovodnými kouřovými efekty. Není tedy od věci tenhle malý kvádřík rovnou vyměnit.

Kondenzátor X2, tahle potvůrka ráda bouchá.

Kondenzátor X2, tahle potvůrka ráda bouchá.

A tady je jeho nástupce.

A tady je jeho nástupce.

Teď stačilo pouze vypájet původní kondenzátory (na zdrojích to jde poměrně dobře, nejsou to oboustranné desky a je tam dost místa, s běžnou hobby mikropájkou a odsávačkou je to otázka chvíle).

Zde máme pohled na desku, kde se vedle starých kondenzátorů již dmou nové špičkové kapacity.

Zde máme pohled na desku, kde se vedle starých kondenzátorů již dmou nové špičkové kapacity.

Je potřeba si pouze pohlídat, kde byla jaká kapacita a pracovní napětí, objednal jsem kondenzátory 1:1, tj. s úplně stejnými parametry, nicméně můžete mít i kondenzátory s vyšším pracovním napětím, to ničemu nevadí, když se vejdou. Ti zběhlejší mohou i přidáním vyšších kapacit na správná místa zlepšit parametry zdroje, nicméně do takových pokusů jsem se nepouštěl, šel jsem jistou cestou. A při výměně pozor, elektrolyty jsou polarizované, tj. neotočit je (protože opravujeme zdroj, nevyrábíme prskavku). Výsledkem je originální zdroj osazený špičkovými kondenzátory.

A tady máme už na stole hromádku starých kondenzátorů.

A tady máme už na stole hromádku starých kondenzátorů.

A teď nastal okamžik pravdy, byly jen vyschlé elektrolyty, nebo je zdroj zničený mnohem hůře (problém v řízení, vadné aktivní prvky, spálený oddělovací transformátor…). Takže multimetr do ruky, zdroj do zásuvky a…je to tu, multimetr na větvích ukazuje krásných stabilních 5,2V a 12,1V. Tak ještě osciloskop…zvlnění úplně minimální, napětí stálé, parametry výstupu jsou špičkové…

A tady máme "naháče" na testovací stolici (bedna made in Ikea).

A tady máme „naháče“ na testovací stolici (bedna made in Ikea).

Krásný průběh napětí na osciloskopu, zde větev 12V.

Krásný průběh napětí na osciloskopu, zde větev 12V.

Nemám tu vhodnou zátěž, abych zdroj důkladně proměřil v různých situacích, tak tu máme druhý okamžik, zkouška zpět v počítači. Připojíme desku, disketovku a TV přes anténní výstup a zkusíme boot. Kontrolky se rozsvítí, disketovka zavrže, dobrá znamení. Takže ještě ladění na TV, a máme tu TOS! Takže Atari je opět naživu. Ještě tady zkusím nějakou tu disketu a zde je záběr z prvního „zahořování“ stroje po opravě (prosím omluvte kvalitu videa, nemám vhodné podmínky, zkušenosti ani vybavení na natáčení):

A máme tu TOS, přátelé!

A máme tu TOS, přátelé!

Ještě jsem osciloskopem proměřil napájení u zdroje s běžícím počítačem a parametry stále excelentní. Zdroj je navržený pěkně a kvalitní kondenzátory ho výborně doplňují. Pro mé štěstí nebyla závada zdroje kombinovaná s další poruchou (viz začátek tohoto článku), která by už mohla udělat ze servisu menší peklo.

Z mrtvého historického Atari tady máme najednou plně funkční kousek, nyní ale jen válející se „nahatý“ vedle televize. Byl tedy čas pokročit k dalšímu bodu, o tom ale zase až příště…

Poznámka – ohledně kondenzátorů a zdrojů jsem se hodně naučil ze článků Pavla Bočka (někde také pod přezdívkou Behemot). Ten bohužel co vím nyní aktivně nepůsobí, ale psal hodně podrobně o funkcích a proměřování počítačových zdrojů, když člověk přehlédne jeho občas ne úplně korektně zvolený způsob vyjadřování, tak se dozví opravdu zajímavé informace. Hodně jsem z nich při opravě zdroje vycházel.

!! Varování !! – jsem elektrotechnik amatér s vystudovaným slaboproudem, tj. školou a určitými zkušenostmi s elektronikou. Pokud byste se do podobného dobrodružství chtěli pouštět, mějte vždy na paměti, že zdroje pracují se životu nebezpečným síťovým napětím. Vymontovaný zdroj má nechráněné plochy dosažitelné k dotyku spojené přímo s elektrickou zásuvkou. Riziko úrazu či úmrtí ať vás či osoby blízké je opravdu vysoké, proto získejte alespoň základní znalosti o práci se síťovým napětím a zachovejte vždy opatrnost. Osobně doporučuji mít rozvody v domácnosti připojené přes proudový chránič, pokud jej nemáte v rozvodech (starší stavby bez rekonstrukce), používejte pro podobné pokusy proudový chránič do zásuvky.

Sdílet