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ATX开关电源原理图、维修讲解

ATX开关电源原理图、维修讲解
ATX开关电源原理图、维修讲解

一、概述

ATX开关电源的主要功能是向计算器系统提供所需的直流电源。一般计算器电源所采用的都是双管半桥式无工频变压器的脉宽调制变换型稳压电源。它将市电整流成直流后,通过变换型振荡器变成频率较高的矩形或近似正弦波电压,再经过高频整流滤波变成低压直流电压的目的。其外观图和内部结构实物图见图1和图2所示。

ATX开关电源的功率一般为250W~300W,通过高频滤波电路共输出六组直流电压:+5V(25A)、—5V (0.5A)、+12V(10A)、—12V(1A)、+3.3V(14A)、+5VSB(0.8A)。为防止负载过流或过压损坏电源,在交流市电输入端设有保险丝,在直流输出端设有过载保护电路。

二、工作原理

ATX开关电源,电路按其组成功能分为:输入整流滤波电路、高压反峰吸收电路、辅助电源电路、脉宽调制控制电路、PS信号和PG信号产生电路、主电源电路及多路直流稳压输出电路、自动稳压稳流与保护控制电路。参照实物绘出整机电路图,如图3所示。

1、输入整流滤波电路

只要有交流电AC220V输入,ATX开关电源无论是否开启,其辅助电源就会一直工作,直接为开关电源控制电路提供工作电压。如图4所示,交流电AC220V经过保险管FUSE、电源互感滤波器L0,经BD1—BD4整流、C5和C6滤波,输出300V左右直流脉动电压。C1为尖峰吸收电容,防止交流电突变瞬间对电路造成不良影响。TH1为负温度系数热敏电阻,起过流保护和防雷击的作用。L0、R1和C2组成Π型滤波器,滤除市电电网中的高频干扰。C3和C4为高频辐射吸收电容,防止交流电窜入后级直流电路造成高频辐射干扰。R2和R3为隔离平衡电阻,在电路中对C5和C6起平均分配电压作用,且在关机后,与地形成回路,快速泄放C5、C6上储存的电荷,从而避免电击。

2、高压尖峰吸收电路

如图5所示,D18、R004和C01组成高压尖峰吸收电路。当开关管Q03截止后,T3将产生一个很大的反极性尖峰电压,其峰值幅度超过Q03的C极电压很多倍,此尖峰电压的功率经D18储存于C01中,然后在电阻R004上消耗掉,从而降低了Q03的C极尖峰电压,使Q03免遭损坏。

3、辅助电源电路

如图6所示,整流器输出的+300V左右直流脉动电压,一路经T3开关变压器的初级?~?绕组送往辅助电源开关管Q03的c极,另一路经启动电阻R002给Q03的b极提供正向偏置电压和启动电流,使Q03开始导通。IC流经T3初级?~?绕组,使T3?~?反馈绕组产生感应电动势(上正下负),通过正反馈支路C02、D8、R06送往Q03的b极,使Q03迅速饱和导通,Q03上的Ic电流增至最大,即电流变化率为零,此时D7导通,通过电阻R05送出一个比较电压至IC3(光电耦合器Q817)的?脚,同时T3次级绕组产生的感应电动势经D50、C04整流滤波后,一路经R01限流后送至IC3的?脚,另一路经R02送至IC4(精密稳压电路TL431),由于Q03饱和导通时次级绕组产生的感应电动势比较平滑、稳定,经IC4的K端输出至IC3的?脚电压变化率几乎为零,使IC3内发光二极管流过的电流几乎为零,此时光敏三极管截止,从而导致Q1截止。反馈电流通过R06、R003、Q03的b、e极等效电阻对电容C02充电,随着C02充电电压增加,流经Q03的b极电流逐渐减小,使?~?反馈绕组上的感应电动势开始下降,最终使T3?~?反馈绕组感应电动势反相(上负下正),并与C02电压迭加后送往Q03的b 极,使b极电位变负,此时开关管Q03因b极无启动电流而迅速截止。

开关管Q03截止时,T3?~?反馈绕组、D7、R01、R02、R03、R04、R05、C09、IC3、IC4组成再起振支路。当Q03导通的过程中,T3初级绕组将磁能转化为电能为电路中各元器件提供电压,同时T3反馈绕组的?端感应出负电压,D7导通、Q1截止;当Q03截止后,T3反馈绕组的?端感应出正电压,D7截止,T3次级绕组两个输出端的感应电动势为正,T3储存的磁能转化为电能经D50、C04整流滤波后为IC4提供一个变化的电压,使IC3的?、?脚导通,IC3内发光二极管流过的电流增大,使光敏三极管发光,从而使Q1导通,给开关管Q03的b极提供启动电流,使开关管Q03由截止转为导通。同时,正反馈支路C02的充电电压经T3反馈绕组、R003、Q03的be极等效电阻、R06形成放电回路。

随着C41充电电流逐渐减小,开关管Q03的Ub电位上升,当Ub电位增加到Q03的be极的开启电压时,Q03再次导通,又进入下一个周期的振荡。如此循环往复,构成一个自激多谐振荡器。

Q03饱和期间,T3次级绕组输出端的感应电动势为负,整流二级管D9和D50截止,流经初级绕组的导通电流以磁能的形式储存在辅助电源变压器T3中。当Q03由饱和转向截止时,次级绕组两个输出端的感应电动势为正,T3储存的磁能转化为电能经D9、D50整流输出。其中D50整流输出电压经三端稳压器7805稳压,再经电感L7滤波后输出+5VSB。若该电压丢失,主板就不会自动唤醒ATX电源工作。D9整流输出电压供给IC2(脉宽调制集成电路KA7500B)的12脚(电源输入端),经IC2内部稳压,从第14脚输出稳压+5V,提供ATX开关电源控制电路中相关元器件的工作电压。

T2为主电源激励变压器,当副电源开关管Q03导通时,IC流经T3初级?~?绕组,使T3?~?反馈绕组产生感应电动势(上正下负),并作用于T2初级?~?绕组,产生感应电动势(上负下正),经D5、D6、C8、R5给Q02的b极提供启动电流,使主电源开关管Q02导通,在回路中产生电流,保证了整个电路的正常工作;同时,在T2初级?~?反馈绕组产生感应电动势(上正下负),D3、D4截止,主电源开关管Q01处于截止状态。在电源开关管Q03截止期间,工作原理与上述过程相反,即Q02截止,Q01工作。其中,D1、D2为续流二极管,在开关管Q01和Q02处于截止和导通期间能提供持续的电流。这样就形成了主开关电源它激式多谐振电路,保证了T2初级绕组电路部分得以正常工作,从而在T2次级绕组上产生感应电动势送至推动三极管Q3、Q4的c极,保证整个激励电路能持续稳定地工作,同时,又通过T2初级绕组反作用于T1主开关电源变压器,使主电源电路开始工作,为负载提供+3.3V、±5V、±12V工作电压。

4、PS信号和PG信号产生电路以及脉宽调制控制电路

如图7所示,微机通电后,由主板送来的PS信号控制IC2的?脚(脉宽调制控制端)电压。待机时,主板启动控制电路的电子开关断开,PS信号输出高电平3.6V,经R37到达IC1(电压比较器LM339N)的?脚(启动端),由内部经IC1的?脚输出低电平,使D35、D36截止;同时,IC1的?脚一路经R42送出一个比较电压对C35进行充电,另一路经R41送出一个比较电压给IC2的?脚,IC2的?脚电压由零电位开始逐渐上升,当上升的电压超过3V时,关闭IC2?、11脚的调制脉宽电压输出,使T2推动变压器、T1主电源开关变压器停振,从而停止提供+3.3V、±5V、±12V等各路输出电压,电源处于待机状态。受控启动后,PS信号由主板启动控制电路的电子开关接地,IC1的?脚为低电平(0V),IC2的?脚变为低电平(0V),此时允许?、11脚输出脉宽调制信号。IC2的13脚(输出方式控制端)接稳压+5V (由IC2内部14脚稳压输出+5V电压),脉宽调制器为并联推挽式输出,?、11脚输出相位差180度的脉宽调制信号,输出频率为IC2的?、?脚外接定时阻容组件R30、C30的振荡频率的一半,控制推动三极管Q3、Q4的c极相连接的T2次级绕组的激励振荡。T2初级它激振荡产生的感应电动势作用于T1主电源开关变压器的初级绕组,从T1次级绕组的感应电动势整流输出+3.3V、±5V、±12V 等各路输出电压。

D12、D13以及C40用于抬高推动管Q3、Q4的e极电平,使Q3、Q4的b极有低电平脉冲时能可靠截止。C35用于通电瞬间关闭IC2的?、11脚输出脉宽调制信号脉冲。ATX电源通电瞬间,由于C35两端电压不能突变,IC2的?脚输出高电平,?、11脚无驱动脉冲信号输出。随着C35的充电,IC2的启动由PS信号电平高低来加以控制,PS信号电平为高电平时IC2关闭,为低电平时IC2启动并开始工作。

PG产生电路由IC1(电压比较器LM339N)、R48、C38及其周围组件构成。待机时IC2的?脚(反馈控制端)为零电平,经R48使 IC1的?脚正端输入低电位,小于11脚负端输入的固定分压比,IC113脚(PG信号输出端)输出低电位,PG向主机输出零电平的电源自检信号,主机停止工作处于待机状态。受控启动后IC2的?脚电位上升,IC1的?脚控制电平也逐渐上升,一旦IC1的?脚电位大于11脚的固定分压比,经正反馈的迟滞比较器,13脚输出的PG信号在开关电源输出电压稳定后再延迟几百毫秒由零电平起跳到+5V,主机检测到PG电源完好的信号后启动系统,在主机运行过程中若遇市电停电或用户执行关机操作时,ATX开关电源+5V输出电压必然下跌,这种幅值变小的反馈信号被送到IC2的?脚(电压取样比较器同相输入端),使IC2的?脚电位下降,经R48使IC1的?脚电位迅速下降,当?脚电位小于11脚的固定分压电平时,IC1的13脚将立即从+5V下跳到零电平,关机时PG输出信号比ATX开关电源+5V输出电压提前几百毫秒消失,通知主机触发系统在电源断电前自动关闭,防止突然掉电时硬盘的磁头来不及归位而划伤硬盘。

5、主电源电路及多路直流稳压输出电路

如图8所示,微机受控启动后,PS信号由主板启动控制电路的电子开关接地,允许IC2的?、11脚输出脉宽调制信号,去控制与推动三极管Q3、Q4的c极相连接的T2推动变压器次级绕组产生的激励振荡脉冲。T2的初级绕组由它激振荡产生的感应电动势作用于T1主电源开关变压器的初级绕组,从T1次级??绕组产生的感应电动势经D20、D28整流、L2(功率因素校正变压器,也称低电压扼流线圈。以它为主来构成功率因素校正电路,简称PFC电路,起自动调节负载功率大小的作用。当负载要求功率很大时,则PFC电路就经过L2来校正功率大小,为负载输送较大的功率;当负载处于节能状态时,要求的功率很小,PFC电路通过L2校正后为负载送出较小的功率,从而达到节能的作用。)第?绕组以及C23滤波后输出—12V电压;从T1次级???绕组产生的感应电动势经D24、D27整流、L2第?绕组及C24滤波后输出—5V电压;从T1次级???绕组产生的感应电动势经D21、L2第??绕组以及C25、C26、C27滤波后输出+5V电压;从T1次级??绕组产生的感应电动势经L6、L7、D23、L1以及C28滤波后输出+3.3V电压;从T1次级??绕组产生的感应电动势经D22、L2第?绕组以及C29滤波后输出+12V电压。其中,每两个绕组之间的R(5Ω/1/2W)、C(103)组成尖峰消除网络,以降低绕组之间的反峰电压,保证电路能够持续稳定地工作。

6、自动稳压稳流控制电路

(1)+3.3V自动稳压电路

IC5(精密稳压电路TL431)、Q2、R25、R26、R27、R28、R18、R19、R20、D30、D31、D23(场效应管)、R08、C28、C34等组成+3.3V自动稳压电路。如图9所示。

当输出电压(+3.3V)升高时,由R25、R26、R27取得升高的采样电压送到IC5的G端,使UG电位上升,UK电位下降,从而使Q2导通,升高的+3.3V电压通过Q2的ec极,R18、D30、D31送至D23的S极和G极,使D23提前导通,控制D23的D极输出电压下降,经L1使输出电压稳定在标准值(+3.3V)左右,反之,稳压控制过程相反。

(2)+5V、+12V自动稳压电路

IC2的?、?脚电压取样比较器正、负输入端,取样电阻R15、R16、R33、R35、R68、R69、R47、R32构成+5V、+12V自动稳压电路。如图10所示。

当输出电压升高时(+5V或+12V),由R33、R35、R69并联后的总电阻取得采样电压,送到IC2的?脚和?脚,与IC2内部的基准电压相比较,输出误差电压与IC2内部锯齿波产生电路的振荡脉冲在PWM (比较器)中进行比较放大,使?、11脚输出脉冲宽度降低,输出电压回落至标准值的范围内。

反之稳压控制过程相反,从而使开关电源输出电压保持稳定。

(3)+3.3V、+5V、+12V自动稳压电路

IC4(精密稳压电路TL431)、IC3、Q1、R01、R02、R03、R04、R05、R005、D7、C09、C41等组成+3.3V、+5V、+12V自动稳压电路。如图11所示。

当输出电压升高时,T3次级绕组产生的感应电动势经D50、C04整流滤波后一路经R01限流送至IC3的?脚,另一路经R02、R03获得增大的取样电压送至IC4的G端,使UG电位上升,UK电位下降,从而使IC4内发光二极管流过的电流增加,使光敏三极管导通,从而使Q1导通,同时经负反馈支路R005、C41使开关三极管Q03的e极电位上升,使得Q03的b极分流增加,导致Q03的脉冲宽度变窄,导通时间缩短,最终使输出电压下降,稳定在规定范围之内。

反之,当输出电压下降时,则稳压控制过程相反。

(4)自动稳流电路

IC2的15、16脚电流取样比较器正、负输入端,取样电阻R51、R56、R57构成负载自动稳流电路。如图12所示。

负端输入端15脚接稳压+5V,正端输入端16脚,该脚外接的R51、R56、R57与地之间形成回路,当负载电流偏高时,T2次级绕组产生的感应电动势经R10、D14、C36整流滤波,再经R54、R55降压后获得增大的取样电压,同时与R51、R56、R57支路取得增大的采样电流一起送到IC215脚和16脚,与IC2内部基准电流相比较,输出误差电流,与IC2内部锯齿波产生电路产生的振荡脉冲在PWM(比较器)中进行比较放大,使?、11脚输出脉冲宽度降低,输出电流回落至标准值的范围之内。

反之稳流控制过程相反,从而使开关电源输出电流保持稳定.

三、检修的基本方法与技巧

计算器ATX开关电源与日常生活中彩电的开关电源显著的区别是:前者取消了传统的市电按键开关,采用新型的触点开关,并且依靠+5VSB、PS控制信号的组合来实现电源的自动开启和自动关闭。主机在通电的瞬间,主机电源会向主板发送一个Power Good(简称PG)信号,如果主机电源的输入电压在额定范围之内,输出电压也达到最低检测电平(+5V输出为4.75V以上),并且让时间延迟约100ms~500ms后(目的是让电源电压变得更加稳定),PG电路就会发出“电源正常”的信号,接着CPU会产生一个复位信号,执行BIOS中的自检,主机才能正常启动。+5VSB是供主机系统在ATX待机状态时的电源,以及开启和关闭自动管理模块及其远程唤醒通讯联络相关电路的工作电源,在待机及受控启动状态下,其输出电压均为5V高电平,使用紫色线由ATX插头?脚引出。如图13所示。PS为主机开启或关闭电源以及网络计算器远程唤醒电源的控制信号,不同型号的ATX开关电源,待机时的电压值各不相同,常见的待机电压值为3V、3.6V、4.6V。当按下主机面板的POWER电源开关或实现网络唤醒远程开机时,受控启动后PS由主板的电子开关接地,使用绿色线从ATX插头14脚输入。PG 是供主板检测电源好坏的输出信号,使用灰色线由ATX插头?脚引出,待机状态为低电平(0V),受控启动电压输出稳定的高电平(+5V)。

脱机带电检测ATX电源,首先测量在待机状态下的PS和PG信号,前者为高电平,后者为低电平,插头9脚除输出+5VSB外,不输出其它任何电压。其次是将ATX开关电源进行人工唤醒,方法是:用一根导线把ATX插头14脚(绿色线)PS信号与任一地端(黑色线3、7、13、15、16、17)中的任一脚短接,这一步是检测的关键(否则,通电时开关电源风扇将不旋转,整个电路无任何反应,导致无法检修或无法判断其故障部位和质量好坏)。将ATX电源由待机状态唤醒为启动受控状态,此时PS 信号变为低电平,PG、+5VSB信号变为高电平,这时可观察到开关电源风扇旋转。为了验证电源的带负载能力,通电前可在电源的+12V输出插头处再接一个开关电源风扇或CPU电源风扇,也可在+5V 与地之间并联一个4Ω/10W左右的大功率电阻做假负载。然后通电测量各路输出电压值是否正常,如果正常且稳定,则可放心接上主机内各部件进行使用;如发现不正常,则必须重新认真检查电路,此时绝对不允许与主机内各部件连接,以免通电造成严重的经济损失。

上述操作亦可作为单独选购ATX开关电源脱机通电验证质量好坏的方法。

四、故障检修实例

实例1 一台LWT2005型开关电源供应器,开机出现“三无(主机电源指示灯不亮,开关电源风扇不转,显示器点不亮)”。

故障分析与维修:先采用替换法(用一个好的ATX开关电源替换原主机箱内的ATX电源)确认LWT2005型开关电源已坏。然后拆开故障电源外壳,直观检查发现机板上辅助电源电路部分的R001、R003、R05呈开路性损坏,Q1(C1815)、开关管Q03(BUT11A)呈短路性损坏,如图14所示。且R003烧焦、Q1的c、e极炸断,保险管FUSE(5A/250V)发黑熔断。经更换上述损坏元器件后,采用二中的检修方法和技巧:用一根导线将ATX插头14脚与15脚(两脚相邻,便于连接)连接,并在+12V端接一个电源风扇。检查无误后通电,发现两个电源风扇(开关电源自带一个+12V散热风扇)转速过快,且发出很强的呜音,迅速测得+12V上升为+14V,且辅助电源电路部分发出一股逐渐加强的焦味,立即关电。分析认为,输出电压升高,一般是稳压电路有问题。细查为IC4、IC3构成的稳压电路部分的IC3(光电耦合器Q817)不良。由于IC3不良,当输出电压升高时,IC3内部的光敏三极管不能及时导通,从而就没有反馈电流进入开关管Q03的e极,不能及时缩短Q03的导通时间,导致Q03导通时间过长,输出电压升高。如不及时关电,(从发出的焦味来看,Q03很可能因导通时间过长,功耗过重而损坏)又将大面积地烧坏元器件。

将IC3更换后,重新检查、测量刚才更换过的元器件,确认完好后通电。测各路输出电压一切正常,风扇转速正常(几乎听不到转动声)。通电观察半小时无异常现象。再接入主机内的主板上,通电试机2小时一直正常。至此,检修过程结束。后又维修大量同型号或不同型号(其电路大多数相同或类似)的开关电源,其损坏的电路及元器件大多雷同。

实例2 一台银河YH—004A型开关电源供应器,开机出现“三无”。

故障分析与维修:先采用替换法确认该开关电源已坏。然后拆开故障电源外壳,直观检查机板上辅助电源电路部分,发现D30、ZD3、R78、Q15(开关管)烧坏。根据实物绘制关键电路如图15所示,经更换上述元器件后并按实例1方法进行通电试机,发现两个电源风扇时转时不转。怀疑电路中有虚焊,将整个电路重新加焊一遍后,通电故障如初。维修一时陷入困境。后经仔细分析电路图,在电源风扇时转时不转的瞬间,测得开关电源输出电压波动很大,莫非稳压电路出了故障?

经与实例1中相关电路相比较,两种开关电源电路有较大差别,但所用的脉宽调制集成电路都是双排8脚,前例采用的是IC2(KA7500B),本例是IC1(TL494)(有些也采用BDL494),分析、比较两种不同标号的集成电路,得出两者的引脚、功能完全相同,可以直接互换。以此推测出IC1(TL494)的稳压原理如下:IC1(TL494)的?、?脚电压取样比较器正、负输入端,取样电阻R31、R32、R33、R37、R38构成+5V、+12V自动稳压电路。如图16所示。

当输出电压升高时(+5V或+12V),由R31取得采样电压送到IC1?脚和?脚,并与IC1内部基准电压相比较,输出误差电压与IC1内部锯齿波产生电路的振荡脉冲在PWM(比较器)中进行比较放大,使?、11脚输出脉冲宽度降低,输出电压回落至标准值的范围内。当输出电压降低时,稳压控制过程相反,从而使开关电源输出电压保持稳定。

开路测量R31、R32、R33、R37、R38阻值正常,在路检测IC1(TL494)的?、?脚电阻值与IC2(KA7500B)?、?脚电阻值相比较,差别很大。试用一只KA7500B集成电路代换TL494后,经查无误后通电试机,测得各路输出电压值正常,风扇转速正常。接入主机内,通电试机一切正常。检修过程结束。

实例3 一台ATX—300L型开关电源供应器(简称007电源),开机出现“三无”。

故障分析与维修:如图17所示。先用代换法确认该电源已烧坏;然后拆开外壳,直观检查保险丝烧黑,用表测量主电源开关三极管Q01、Q02(两者型号均为C4106)击穿短路,整流电路部分印制线路板烧黑。将Q1、Q2用同型号换新(注:两者必须同型号,否则将导致带载能力下降,输出电压不稳定,从而引起主电源开关管再次击穿。如推动三极管Q3、Q4损坏,其更换方法类似),并将印制线路板烧黑部分用小刀剥开划断,再用导线按原线路接好(必须做好这一步,因路板烧黑被炭化后易导电)。由于保险管焊在路板上(维修多台开关电源都是如此,其作用是保证接触良好),焊下坏管,用一新的4A/250V保险管焊上。

经检查无误后通电开机,电源风扇旋转,各路输出电压正常。接入主机板开机时,CPU风扇旋转,但显示器黑屏,测+5V、+12V电压在规定电压值内波动,不稳定。仔细观察,发现电源风扇转速过快,测IC2(KA7500B)的12脚(VCC电源端)电压高达23V(正常时一般为19V)且抖动,测13、14、15脚有正常的+5V电压输出。怀疑IC2内部不良,果断更换IC2,再开机,显示器点亮,各路输出电压正常,故障排除。

附: ATX开关电源电压比较器LM339N和脉宽调制集成电路KA7500B各引脚功能及实测数据,表中电压数据以伏特(V)为单位,用南京产MF47型万用表10V、50V、250V直流电压挡,在ATX电源脱机检修好后,连接主机内各部件正常工作状态下测得;在路电阻数据以千欧(KΩ)为单位,用R×1K 挡测得,正向电阻用红表笔测量,反向电阻用黑表笔测量,另一表笔接地。

表1:电压比较器LM339N引脚功能及实测数据

说明:当用表笔测量LM339N的第11脚电压时,将引起计算机重新启动,属于正常现象。表2:脉宽调制集成电路KA7500B各引脚功能及实测数据

表3:开关电源电路主要三极管实测电压值(单位:V)

另解计算机开关电源

由于ATX开关电源品牌繁多,电路各有千秋,但基本原理还是一致的,大同小异。只要弄明白其中的一种,就可触类旁通,举一反三,使问题迎刃而解。

ATX开关电源整机电路,由220V交流输入回路、整流滤波电路、PWM脉宽调制控制电路、推挽驱动电路、半桥开关变换电路、辅助开关电源、PS-ON和PW-OK产生电路、+3.3V电压稳压控制电路、多路直流输出电路和稳压保护电路组成。如图所示。

一、220V交流输入电路

220V交流输入电路主要包括保护电路和抗干扰电路。保护电路由F1、NTCR1、Z1、Z2组成,主要起到过流、过压保护和限流作用;抗干扰电路由C1、C4、R1、扼流圈T1、差模扼流圈T5组成,主要对由电网进入的干扰信号和由开关电源返出的干扰信号进行抑制。共模高压瓷片滤波电容C2、C3通过中点接地,消除静电干扰。

二、整流滤波电路

整流滤波电路由整流二极管D21~D24、高压滤波电容C5、C6组成。220V交流电经整流滤波后,为辅助开关电源和半桥开关变换电路,提供波纹较小的300V左右的直流电压。R2、R3为均压电阻。T为PFC功率因数校正线圈,用于提高电能利用率。

三、辅助开关电源

辅助开关电源为变压器耦合、并联型开关电路。只要一上电,它就开始工作。分析如下:

从整流滤波电路引来的300V左右直流电压,一路经R55、R56至开关管Q12基极,另一路经T6开关变压器初级绕组加到Q12集电极,使Q12导通。

开关管Q12导通后,其集电极电流在T6初级绕组上产生上正下负的感应电动势,正反馈绕组也相应产生上正下负的感应电动势。于是,T6反馈绕组的感应电动势通过反馈支路C3、R56加到Q12的基极,使其迅速饱和导通。

在开关管Q12饱和导通期间,T6次级绕组所接的整流滤波电路因感应电动势反相而截止,电能以磁能的方式存储在绕组内。同时,T6正反馈绕组的感应电压,通过R56、Q12的be结对电容C31(图中错标为C3)充电。随着C3充电过程的不断进行,其两端电位差升高,流经Q12基极电流不断减小,使Q12退出饱和状态,其内阻不断加大,导致集电极电流进一步下降,从而使T6各绕组的感应电动势反相(上负下正),正反馈绕组负的脉冲电压与定时电容C31所充电压叠加,经R56加至Q12基极,使其迅速截止。同时,正反馈绕组通过D28给C19充电,C19负端得负电位,通过ZD2使Q12基极被箝位在比C19负电位高约9V的负电位上。C19充电结束后,又通过R57放电,把电能以热能的方式释放出去。

在开关管Q12截止期间,C3的充电电压经T6反馈绕组、Q12的be结、R56形成放电回路,以便为下一个正反馈电压脉冲提供通道,保证开关管Q12能够再次进入饱和导通状态。随着C19放电电流的不断减小,Q12基极电位不断上升,当上升到Q12的be结开启电压时,Q12再次导通,进入了自激振荡状态。电路中的D31、C32和R58构成反峰电压吸收电路,以保护开关管的安全。

当Q12由饱和转向截止时,T6次级绕组的感应电动势反相,存储在绕组中的磁能转化为电能,经D28、D30整流输出。其中D30整流输出电压供给脉宽调制控制TL494的12脚电源端和驱动电路,作为IC1的启动电压和驱动电路的工作电压。TL494启动后,14脚输出稳定的+5V基准电压,供给外围电路、过压保护电路、PS-ON和PW-OK电路。D28整流滤波电压经IC3三端稳压,输出+5VSB,并为PS-ON电路提供停机高电平,为PW-OK电路提供比较电压。+5VSB供给ATX主板内的网络通信接、电源监控管理电路、系统时钟等芯片,在正常关机后仍保持工作。

四、PWM脉宽调制控制电路、PS-ON控制电路和PW-OK产生电路

1、PWM脉宽调制控制电路和驱动电路

主要由IC1 集成电路TL494及周围元件组成。1脚为误差放大器I的同相端,由电源输出电压+12V、+5V 的反馈电阻R25、R26与R20、R21的并联电阻分压后送入1脚,用于自动稳压控制。2脚为误差放大器I 的反相端,由14脚输出5V基准电压经R24、R19分压,得到约4V的电压输入2脚,在IC内与1脚电压进行比较。3脚为误差放大器I的输出引出端,外接C10(图中错标为C1)和R18组成的校正网络,防止自激的产生。4脚为死区控制端,改变4脚电压,可改变死区时间。4脚为高电平时,封锁8、11脚的调制脉冲输出,使驱动电路、半桥开关变换电路停振而无输出;4脚为低电平时,允许8、11脚输出脉宽调制信号。由于13脚接5V基准电压,脉宽调制为并联推挽式输出,8、11脚输出相位差180度的脉宽调制信号,频率由5、6脚外接的阻容元件决定。同时,4脚电压从0~5V变化时,死区时间成比例增大,因此,利用此功能,4脚又被设置成开关电源输出电压过压保护端。5脚外接定时电容C11,6脚外接定时电阻R16,其RC值决定TL494输出脉冲的频率。7脚为接地端。8、11脚为两路输出放大管的集电极,其输出脉冲送入驱动电路的Q3、Q4基极。Q3、Q4以推挽方式工作,它们集电极所接T2初级绕组产生的激励振荡电流,使T2次绕组产生感应电动势,推动半桥开关变换器的两只开关管工作。驱动管Q3、Q4发射极所接的D7、D8和C11用于抬高Q3、Q4发射极电平,使Q3、Q4基极在低电平脉冲时就可靠截止。C22使驱动脉冲送入零电位。D5、D6和R13、R14为Q3、Q4的保护二极管和基极电阻。9、10脚为IC内两路放大器的发射极,接地。12脚为电源输入端,范围较宽,允许输入8~40V的电压,因此,由辅助电源D30整流、C21滤波得到的约10V电压无需稳压,直接为12脚提供启动电压。开关电源启动稳定后,12V电压经D、R46、D14、D15向12脚供电。由于D30整流输出电压低于12V,D30截止,启动电压退出电路。13脚为输出控制端,接地时为并联单端输出方式,接14脚5V时为推挽输出方式。14脚为+5V基准电压端,输出电流可达10毫安。15、16脚为误差放大器II的反相端和同相端,由于15脚接5V基准电压,16脚接地,误差放大器II输出低电平,对脉宽控制不产生作用。

2、PS-ON控制电路

PS-ON控制电路主要控制TL494的4脚死区电压,由Q10、Q11(图中错标为Q1)等元件组成。待机时,主板电源管理控制电路的电子开关断开,由辅助电源的IC3输出的+5VSB,一路送往主板,另一路经R23、R31使Q10导通,低电位又通过Q10的ec结、R36,使Q11导通,TL494的14脚5V电压经Q11的ec结,送入TL494的4脚,使4脚呈高电平,封锁8、11脚无调制脉冲输出。当受控启动后,主板上的电源管理控制电路中的电子开关接地,PS-ON端为低电平,Q10、Q11截止,供给TL494的4脚高电平被截断,4脚电压被R17下拉成低电平,允许8、11脚输出相位差180度的脉宽调制脉冲,控制Q3、Q4工作,在T2驱动绕组中产生激励振荡电流,次级的感应电动势推动半桥开关变换电路工作,输出各路电压。R15、C15用于开机瞬间使TL494的4脚出现高电平,封锁8、11脚无调制脉冲输出。随着C15的充电,TL494的4脚由PS-ON 信号控制。

3、PW-OK产生电路

PW-OK产生电路由IC2电压比较器LM393及周围元件组成。待机时,由辅助电源IC3的+5VSB经R23输出的高电平,通过R37送入LM393的6脚电压比较器II的反相端,大于5脚同相端的固定电压比,7脚低电位,经R40使3脚电压比较器I的同相端输入低电位,小于2脚反相端的固定电压比,1脚呈低电位,PW-OK 向主机送出零电平的电源自控信号而处于待命休闲状态。受控启动后,PS-ON控制端呈低电平,经R37使LM393的6脚电压比较器II的反相端为低电平,小于5脚同相端的固定电压比,7脚高电位,经R40使3脚电压比较器I的同相端为高电位,大于2脚反相端的固定电压比,1脚呈高电位,向主机送出PW-OK高电平的电源自控信号。这样,在开关电源输出稳定后,PW-OK端经几百毫秒的延迟由低电平起跳到高电平,

主机检测到PW-OK信号后启动系统。若突然停电或关机时,开关电源的+5V输出电压必然下跌,经R42、R41使LM393电压比较器I的3脚同相端电位下降,当3脚电位小于2脚的固定电压比时,LM393的1脚立即从高电平跳变到低电平,比开关电源+5V提前几百毫秒通知主机,在断电前自动关闭,防止因工作错误及突然停电时,硬盘磁头来不及移至着陆区而划伤盘片。

五、半桥式开关变换电路

半桥式开关变换电路的开关管Q1、Q2串接在+300V的整流电压回路中。驱支变压器T2的两组次级绕组按不同的时序输出正脉冲。当T2的上部次级绕组输出正脉冲时,经过D3、R7、C9、R6使Q1导通,C5上的电压经Q1的ce结、T2的互感绕组、T3功率变压器的初级绕组、C7,回到两只高压滤波电容的中点。当T2的上部次级绕组输出的正脉冲下降到阈值时,Q1截止。经过死区时间后,T2的另一次级绕组输出正脉冲,经过D4、R11、C10、R10使Q2导通,C6上的电压经C7、T3功率变压器的初级绕组、T2的互感绕组、Q2的ce结放电,当T2的另一次级绕组输出的正脉冲下降到阈值时,Q2截止。这样,Q1、Q2轮流导通截止,在T3功率变压器的初级绕组上形成了交变的准矩形波,经T3功率变压器的次级各绕组整流滤波后,得到各路直流电压输出。

电路中的D1、D2为快恢复阻尼二极管。C8、R4为尖峰脉冲吸收电路,用于减少Q1、Q2的开关损耗。C7为耦合电容,用于防止T3磁饱和。C9、C10用于正脉冲到来时,使开关管迅速导通。D3、D4用于正脉冲减小到阈值时,开关管迅速截止。R7、R11为开关管截止期间,电容C9、C10放电吸收电阻。R5、R10为和R8、R12为开关管的基极电阻和偏置电阻。

六、多路直流输出电路

T3次级各绕组输出的准矩形波,经半桥整流和各线圈、电容滤波后,得到波纹较小的+3.3V、±5V、±12V 直流电压。由于各路直流电压具有电压低、电流大的特点,通常用低内阻的肖特基二极管作半桥整流,用低内阻的电解电容进行滤波,以避免过大的损耗。在各路直流电压的输出端都接有负载电阻,再加上比较完善保护电路,使ATX开关电源可以脱机工作。

七、自动稳压电路

自动稳压电路主要由+12V、+5V反馈电阻R25、R26和TL494的1脚外接电阻R20、R21以及TL494内部的误差放大器I组成。当+12V、+5V因某种原因升高时,通过反馈电阻R25、R26使TL494的1脚取样电压升高,当此电压超过4V时,TL494内部的误差放大器I输出高电平,通过IC内部比较器控制输出脉宽减小,使输出电压下降,达到稳压的目的。反之亦反。

八、输出电压保护电路

输出电压保护电路主要由Q5、Q6、Q7及其外围元件组成。当+12V过压时,通过D、R46、D14、D15、R44使Q7和Q5导通,TL494的14脚5V基准电压经Q5的ec结、D11,使TL494的4脚变成高电平,封锁8、11脚的调制脉冲输出,主开关电源停止工作。当+5V、+3.3V出现过压时,D1、D3击穿导通,D27导通,使Q6和Q5导通,TL494的14脚5V基准电压经Q5的ec结、D11,使TL494的4脚变成高电平,封锁8、11脚的调制脉冲输出,主开关电源停止工作。-12V经R29、-5V经D10,再一并经过R28,与+5V经R27汇合,使D9正端被箝位在零电位。只要-12V、-5V电压任一路过压(向正的方向上升),都会破坏D9正端的零电位,使D9导通,引发过压保护电路动作,使主开关电源停止工作。D12、D13的作用,在待机时为PS-ON 电路的Q10提供电压。

九、+3.3V二次稳压电路

为确保主板正常运行和安全,需要对+3.3V 电压做进一步的稳压。在+3.3V 电压的输出端,设有以TL431精密电压基准IC为核心的稳压电路。当+3.3V 升高时,TL431的1端(R)电压上升,3端(K)电位下降,经R74使Q13导通,升高后的电压通过R71、Q13的e、c极,使D32导通,破坏了+3.3V半桥整流的工作,而使整流输出电压降低,+3.3V电压更加稳定。

从以上分析可以看出,当主机关闭后,ATX开关电源一直处于休眠待命状态。所以,为防止电网电压波动而造成的危害,建议各位在不用主机时最好拔下电源插头。

ATX电源电路原理分析和维修教程整理

ATX电源结构简介 ATX电源电路结构较复杂,各部分电路不但在功能上相互配合、相互渗透,且各电路参数设置非常严格,稍有不当则电路不能正常工作。下面以市面上使用较多的银河、世纪之星ATX电源为例,讲述ATX电源的工作原理、使用与维修。其主电路整机原理图见图13-10,从图中可以看出,整个电路可以分成两大部分:一部分为从电源输入到开关变压器T3之前的电路(包括辅助电源的原边电路),该部分电路和交流220V电压直接相连,触及会受到电击,称为高压侧电路;另一部分为开关变压器T3以后的电路,不和交流220V直接相连,称为低压侧电路。二者通过C2、C3高压瓷片电容构成回路,以消除静电干扰。其原理方框图见图13-1,从图中可以看出整机电路由交流输入回路与整流滤波电路、推挽开关电路、辅助开关电源、PWM脉宽调制及推动电路、PS-ON控制电路、自动稳压与保护控制电路、多路直流稳压输出电路和PW-OK信号形成电路组成。弄清各部分电路的工作原理及相互关系对我们维修判断故障是很有用处的,下面简单介绍一下各组成部分的工作原理。 图13-1 主机电源方框原理图 1、交流输入、整流、滤波与开关电源电路

交流输入回路包括输入保护电路和抗干扰电路等。输入保护电路指交流输入回路中的过流、过压保护及限流电路;抗干扰电路有两方面的作用:一是指电脑电源对通过电网进入的干扰信号的抑制能力:二是指开关电源的振荡高次谐波进入电网对其它设备及显示器的干扰和对电脑本身的干扰。通常要求电脑对通过电网进入的干扰信号抑制能力要强,通过电网对其它电脑等设备的干扰要小。 推挽开关电路由Q1、Q2、C7及T3,组成推挽电路。推挽开关电路是ATX开关电源的主要部分,它把直流电压变换成高频交流电压,并且起着将输出部分与输入电网隔离的作用。推挽开关管是该部分电路的核心元件,受脉宽调制电路输送的信号作激励驱动信号,当脉宽调制电路因保护电路动作或因本身故障不工作时,推挽开关管因基级无驱动脉冲故不工作,电路处于关闭状态,这种工作方式称作他激工作方式。 本章介绍的ATX电源在电路结构上属于他激式脉宽调制型开关电源,220V市电经BD1~BD4整流和C5、C6滤波后产生+300V直流电压,同时C5、C6还与Q1、Q2、C8及T1原边绕组等组成所谓“半桥式”直流变换电路。当给Q1、Q2基极分别馈送相位相差180°的脉宽调制驱动脉冲时,Q1和Q2将轮流导通,T1副边各绕组将感应出脉冲电压,分别经整流滤波后,向电脑提供+3.3V、±5V、±12V 5组直流稳压电源。 THR为热敏电阻,冷阻大,热阻小,用于在电路刚启动时限制过大的冲击电流。D1、D2是Q1、Q2的反相击穿保护二极管,C9、C10为加速电容,D3、D4、R9、R10为C9、C10提供能量泄放回路,为Q1、Q2下一个周期饱和导通作好准备。主变换电路输出的各组电源,在主机未开启前均无输出。其单元电路原理如下图13.2所示:

开关电源的维修-通俗易懂篇很实用

开关电源维修 开关电源在工业自动化时代,已经被用于到所有行业,其精密电路板和对电流电源的严格要求,使得开关电源电路板维修成为PCB维修行业中难度比较大的一中常见故障设备。 在开关电源维修之前,我们必须了解开关电源的工作原理,电源先将高电压交流电通过全桥二极管整流以后成为高电压的波动直流电,再经过电容滤波以后成为较为平滑的高压直流电。这时,控制电路控制大功率开关管将高压直流电按照一定的高频频率分批送到高频变压器的初级。接着,把从次级线圈输出的降压后的高频低压交流电通过整流滤波转换为能使负载工作的低电压强电流的直流电。其中,控制电路是必不可少的部分。它能有效的监控输出端的电压值,并向功率开关管发出信号控制电压上下调整的幅度。在开关电源中,由于电源输入部分工作在高电压、大电流的状态下,故障率最高;其次输出直流部分的整流二极管、保护二极管、大功率开关三极管较易损坏,再就是脉宽调制器的反馈和保护部分。 一、在断电情况下 首先,在开关电源没通电前,先用万用表测一下高压电容两端的电压先。如果是开关电源不起振或开关管开路引起的故障,则大多数情况下,高压滤波电容两端的电压未泄放掉,此电压有300多伏,如果不小心被阁下玉手摸到,一定让你留下难忘的记忆! 由于检修电源要接触到220V高压电,人体一旦接触36V以上的电压就有生命危险。因此,在有可能的条件下,尽量先检查一下在断电状态下有无明显的短路、元器件损坏故障。首先,打开电源的外壳,检查保险丝是否熔断,再观察电源的内部情况,如果发现电源的

PCB板上元件破裂,则应重点检查此元件,一般来讲这是出现故障的主要原因;闻一下电源内部是否有糊味,检查是否有烧焦的元器件;问一下电源损坏的经过,是否对电源进行违规的操作,这一点对于维修任何设备都是必须的。在初步检查以后,还要对电源进行更深入地检测。 用万用表测量AC电源线两端的正反向电阻及电容器充电情况,如果电阻值过低,说明电源内部存在短路,正常时其阻值应能达到100千欧以上;电容器应能够充放电,如果损坏,则表现为AC电源线两端阻值低,呈短路状态,否则可能是开关管击穿。然后检查直流输出部分脱开负载,分别测量各组输出端的对地电阻,正常时,表针应有电容器充放电摆动,最后指示的应为该路的泄放电阻的阻值。否则多数是整流二极管反向击穿所致。 二、加电检测 在通过以上检测后,就可以进行加电测试。这时候才是关键所在,需要有一定的经验、电子基础及维修技巧。一般来讲应重点检查一下电源的输入端,开关三极管,电源保护电路以及电源的输出电压电流等。如果电源启动一下就停止,则该电源处于保护状态下,可直接测量PWM芯片保护输入脚的电压,如果电压超出规定值,则说明电源的处于保护状态下,应重点检查产生保护的原因。由于接触到高电压,建议没有电子基础的朋友需要小心操作。 三、常见故障 1.保险丝熔断 一般情况下,保险丝熔断说明电源的内部线路有问题。由于电源工作在高电压、大电流

ATX开关电源PCB

湖南工程学院 电子实习 课题名称PCB制板与工艺设计 专业班级自动化0901 姓名彭玉昆 学号200901020122 指导教师赵葵银,邱泓等 2012年 6 月22日

湖南工程学院 电子实习任务书课题名称PCB制板与工艺设计 专业班级自动化0901 学生姓名彭玉昆 学号 200901020122 指导老师赵葵银、邱泓等 审批 任务书下达日期 2012 年 6月18日 任务完成日期2012年6月22日

设计内容与设计要求 设计内容: 对给定的电路(按学号进行分配),使用Protel软件,进行电路图绘制,进行PCB制版设计,设计为双面板,板子大小合适,进行合理的规则设置,PCB板子的元器件布局、布线合理,要求补泪滴、铺铜,电源线与地线不小于20mil,要求按工业化标准设计,并进行必要的合理的抗干扰处理。 设计要求: 1)初步分析电路图,按16纸张大小,绘制电路图,若超出16K,则分页绘制。 2)查阅元器件参数与封装,没有的封装要求自建封装库。 3)进行ERC规则检查,生成正确的网络表(不打印); 4)按工业化标准进行PCB制板与工艺设计(参数设置,规则设置,板子大小确定,布局,布线,补泪滴,铺铜,抗干扰处理等)。 5)生成的报表有(网络表,板子信息表,材料清单表,数控钻孔文件,元件拾放文件); 6)写说明书(以图为主,文字为辅) 7) 必须打印的文档为:①原理图②材料清单③顶层④底层⑤各层叠印(各层重叠一起打印)⑥丝印层⑦3D效果图。其他的表单或PCB图层只生成,不打印。 8)提高说明书及电子文档

主要设计条件 1.现代电子设计实验室(EDA); 2.Protel软件。 3.任务电路图; 4.设计书籍与电子资料若干。 5.示范成品PCB样板若干,示范电子成品若干。 说明书格式 目录 第1章电路图绘制 第2章元器件参数对应封装选择及说明(有适当文字说明)第3章 ERC与网络表(有适当文字说明,网络表不需打印)第4章 PCB制板与工艺设计(有适当文字说明) 第5章各种报表的生成 第6章 PCB各层面输出与打印 第7章总结 参考文献

详细电脑开关电源维修图解及原理图解大字版

电脑开关电源维修图解 一颗强劲的CPU可以带着我们在复杂的数码世界里飞速狂奔,一块最酷的显示卡会带着我们在绚丽的3D世界里领略那五光十色的震撼,一块最棒的声卡更能带领我们进入那美妙的音乐殿堂。相对于CPU,显示卡、声卡而言,电源可能是微不足道的,我们对它的了解也不是很多,可是我们必须知道,一个稳定工作的电源,是使我们计算机能够更好工作的前提。 计算机开关电源工作电压较高,通过的电流较大,又工作在有自感电动势的状态下,因此,使用过程中故障率较高。对于电源产生的故障,不少朋友束手无策,其实,只要有一点电子电 路知识,就可以轻松的维修电源。 首先,我们要知道计算机开关电源的工作原理。电源先将高电压交流电(220V)通过全桥二极管(图1、2)整流以后成为高电压的脉冲直流电,再经过电容滤波(图3)以后成为高压直流电。

此时,控制电路控制大功率开关三极管将高压直流电按照一定的高频频率分批送到高频变压器的初级(图4)。接着,把从次级线圈输出的降压后的高频低压交流电通过整流滤波转换为能使电脑工作的低电压强电流的直流电。其中,控制电路是必不可少的部分。它能有效的监控输出端的电压值,并向功率开关三极管发出信号控制电压上下调整的幅度。在计算机开关电源中,由于电源输入部分工作在高电压、大电流的状态下,故障率最高;其次输出直流部分的整流二极管、保护二极管、大功率开关三极管较易损坏;再就是脉宽调制器TL494的4脚电压是保护电路的关键测试点。通过对多台电源的维修,总结出了对付电源常见故障的方法。

一、在断电情况下,“望、闻、问、切” 由于检修电源要接触到220V高压电,人体一旦接触36V以上的电压就有生命危险。因此,在有可能的条件下,尽量先检查一下在断电状态下有无明显的短路、元器件损坏故障。首先,打开电源的外壳,检查保险丝(图5)是否熔断,再观察电源的内部情况,如果发现电源的PCB 板上元件破裂,则应重点检查此元件,一般来讲这是出现故障的主要原因;闻一下电源内部是否有糊味,检查是否有烧焦的元器件;问一下电源损坏的经过,是否对电源进行违规的操作,这一点对于维修任何设备都是必须的。在初步检查以后,还要对电源进行更深入地检测。

ATX电源原理图及解说

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深入了解电源的滤波保护电路 电源的滤波、保护电路对电源有重要的意义,电脑能否安全使用,很大程度上取决于电源的稳定和保护。 电源的稳定性,一般表现在以下几个方面: 1、输出电压受输入电压波动的影响很小 电网电压在180~264V之间波动时,电源输出的低压直流电波动很小。 2、输出电压受负载影响很小 电源负载在轻载时和重载时,输出电压波动很小。 3、纹波输出很小。 一般来说,电源需要多路滤波和保护电路,磐石355电源是一款比较典型的具有四重滤波、四重保护电路的电源,下面我们以此电源为例,向大家详细介绍一下电源的滤波、保护电路。 一、磐石355的滤波电路 1、电磁干扰 电脑电源是把工频交流整流为直流,再通过开关变为高频交流,其后再整流为稳定直流的一种电源,这样就有工频电源的整流波形畸变产生的噪声与开关波形会产生大量的噪声,噪声在输入端泄漏出去就表现为辐射噪声和传导噪声,在输出端泄漏出去就表现为纹波。辐射噪声频率高于30MHZ,会传播到空间中;传导噪声频率在30MHZ以下,主要干扰音频设备,通过电源线传播到电网中。 外部噪声会进入到电网中的其它电子设备中影响电子设备的运行,而供给负载的电源产生的噪声也会泄漏到电源外部,因此,电脑电源必须有阻止这些噪声进出的功能。 在电脑电源的输入端,需要有由电容和电感构成的滤波器,用于抑制交流电产生的EMI。在 葫芦岛电器维修论坛 http://hldyongan.5d6d.com

开关电源维修步骤及常见故障分析 - 电源

开关电源维修步骤及常见故障分析- 电源 1、修理开关电源时,首先用万用表检测各功率部件是否击穿短路,如电源整流桥堆,开关管,高频大功率整流管;抑制浪涌电流的大功率电阻是否烧断。再检测各输出电压端口电阻是否异常,上述部件如有损坏则需更换。 2、第一步完成后,接通电源后还不能正常工作,接着要检测功率因数模块(PFC)和脉宽调制组件(PWM),查阅相关资料,熟悉PFC和PWM模块每个脚的功能及其模块正常工作的必备条件。 3、然后,对于具有PFC电路的电源则需测量滤波电容两端电压是否为380VDC左右,如有380VDC左右电压,说明PFC模块工作正常,接着检测PWM组件的工作状态,测量其电源输入端VC ,参考电压输出端VR ,启动控制Vstart/Vcontrol端电压是否正常,利用220VAC/220VAC隔离变压器给开关电源供电,用示波器观测PWM模块CT端对地的波形是否为线性良好的锯齿波或三角形,如TL494 CT端为锯齿波,FA5310其CT端为三角波。输出端V0的波形是否为有序的窄脉冲信号。 4、在开关电源维修实践中,有许多开关电源采用UC38××系列8脚PWM组件,大多数电源不能工作都是因为电源启动电阻损坏,或芯片性能下降。当R断路后无VC,PWM 组件无法工作,需更换与原来功率阻值相同的电阻。当PWM组件启动电流增加后,可减小R值到PWM组件能正常工作为止。在修一台GE DR电源时,PWM模块为UC3843,检测未发现其他异常,在R(220K)上并接一个220K的电阻后,PWM组件工作,输出电压均正常。有时候由于外围电路故障,致使VR端5V电压为0V,PWM组件也不工作,在修柯达8900相机电源时,遇到此情况,把与VR端相连的外电路断开,VR从0V变为5V,PWM 组件正常工作,输出电压均正常。 5、当滤波电容上无380VDC左右电压时,说明PFC电路没有正常工作,PFC模块关键检测脚为电源输入脚VC,启动脚Vstart/control,CT和RT脚及V0脚。修理一台富士3000相机时,测试一板上滤波电容上无380VDC电压。VC,Vstart/control,CT和RT波形以及V0波形均正常,测量场效应功率开关管G极无V0 波形,由于FA5331(PFC)为贴片元件,机器用久后出现V0端与板之间虚焊,V0信号没有送到场效应管G极。将V0端与板上焊点焊好,用万用表测量滤波电容有380VDC电压。当Vstart/control 端为低电平时,PFC亦不能工作,则要检测其端点与外围相连的有关电路。

ATX开关电源维修图解

ATX开关电源维修图解 计算机ATX开关电源工作电压较高,通过的电流较大,又工作在有自感电动势的状态下,因此,使用过程中故障率较高。对于电源产生的故障,不少朋友束手无策,其实,只要有一点电子电路知识,就可以轻松的维修电源。 首先,我们要知道计算机开关电源的工作原理。电源先将高电压交流电(220V)通过全桥二极管(图1、2)整流以后成为高电压的脉冲直流电,再经过电容滤波(图3)以后成为高压直流电。

此时,控制电路控制大功率开关三极管将高压直流电按照一定的高频频率分批送到高频变压器的初级(图4)。接着,把从次级线圈输出的降压后的高频低压交流电通过整流滤波转换为能使电脑工作的低电压强电流的直流电。其中,控制电路是必不可少的部分。它能有效的监控输出端的电压值,并向功率开关三极管发出信号控制电压上下调整的幅度。在计算机开关电源中,由于电源输入部分工作在高电压、大电流的状态下,故障率最高;其次输出直流部分的整流二极管、保护二极管、大功率开关三极管较易损坏;再就是脉宽调制器TL494的4脚电压是保护电路的关键测试点。通过对多台电源的维修,总结出了对付电源常见故障的方法。

一、在断电情况下,“望、闻、问、切” 由于检修电源要接触到220V高压电,人体一旦接触36V以上的电压就有生命危险。因此,在有可能的条件下,尽量先检查一下在断电状态下有无明显的短路、元器件损坏故障。首先,打开电源的外壳,检查保险丝(图5)是否熔断,再观察电源的内部情况,如果发现电源的PCB板上元件破裂,则应重点检查此元件,一般来讲这是出现故障的主要原因;闻一下电源内部是否有糊味,检查是否有烧焦的元器件;问一下电源损坏的经过,是否对电源进行违规的操作,这一点对于维修任何设备都是必须的。在初步检查以后,还要对电源进行更深入地检测。

TL494LM339方案ATX电源电路工作原理和维修

LWT2005 [TL494(KA7500)+LM339] ATX电源电路工作原理与维修 随着电脑的逐渐普及和深入到家庭,显示器已经成为维修界的一个亮点,ATX开关电源又将成为维修界的一个新的亮点。本文以市面上最常见的LWT2005型开关电源供应器为例,详细讲解最新ATX开关电源的工作原理和检修方法,对其它型号的开关电源供应器,也借此起到一个抛砖引玉的作用。 一、概述 ATX开关电源的主要功能是向计算机系统提供所需的直流电源。一般计算机电源所采用的都是双管半桥式无工频变压器的脉宽调制变换型稳压电源。它将市电整流成直流后,通过变换型振荡器变成频率较高的矩形或近似正弦波电压,再经过高频整流滤波变成低压直流电压的目的。其外观图和部结构实物图见图1和图2所示。 ATX开关电源的功率一般为250W~300W,通过高频滤波电路共输出六组直流电压:+5V(25A)、—5V(0.5A)、+12V(10A)、—12V(1A)、+3.3V(14A)、+5VSB(0.8A)。为防止负载过流或过压损坏电源,在交流市电输入端设有保险丝,在直流输出端设有过载保护电路。 二、工作原理 ATX开关电源,电路按其组成功能分为:输入整流滤波电路、高压反峰吸收电路、辅助电源电路、脉宽调制控制电路、PS信号和PG信号产生电路、主电源电路及多路直流稳压输出电路、自动稳压稳流与保护控制电路。参照实物绘出整机电路图,如图3所示。 1、输入整流滤波电路 只要有交流电AC220V输入,ATX开关电源无论是否开启,其辅助电源就会一直工作,直接为开关电源控制电路提供工作电压。如图4所示,交流电AC220V经过保险管FUSE、电源互感滤波器L0,经BD1—BD4整流、C5和C6滤波,输出300V左右直流脉动电压。C1为尖峰吸收电容,防止交流电突变瞬间对电路造成不良影响。TH1为负温度系数热敏电阻,起过流保护和防雷击的作用。L0、R1和C2组成Π型滤波器,滤除市电电网中的高频干扰。C3和C4

开关电源常见四大故障及检修方法(行业一类)

开关电源常见四大故障及检修方法 开关电源是各种电子设备必不可缺的组成部分,其性能优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠地工作。由于深圳开关电源内部关键元器件工作在高频开关状态,功耗小,转化率高,且体积和重量只有线性电源的20%—30%,故目前它已成为稳压电源的主流产品。电子设备电气故障的检修,本着从易到难的原则,基本上都是先从电源入手,在确定其电源正常后,再进行其他部位的检修,且电源故障占电子设备电气故障的大多数。故了解开头电源基本工作原理,熟悉其维修技巧和常见故障,有利于缩短电子设备故障维修时间,提高个人设备维护技能。 1. 无输出,保险管正常这种现象说明开关电源未工作或进入了保护状态。首先要测量电源控制芯片的启动脚是否有启动电压,若无启动电压或者启动电压太低,则要检查启动电阻和启动脚外接的元件是否漏电,此时如电源控制芯片正常,则经上述检查可以迅速查到故障。若有启动电压,则测量控制芯片的输出端在开机瞬间是否有高、低电平的跳变,若无跳变,说明控制芯片坏、外围振荡电路元件或保护电路有问题,可先代换控制芯片,再检查外围元件;若有跳变,一般为开关管不良或损坏。 2. 保险烧或炸主要检查300V上的大滤波电容、整流桥各

二极管及开关管等部位,抗干扰电路出问题也会导致保险烧、发黑。需要注意的是:因开关管击穿导致保险烧一般会把电流检测电阻和电源控制芯片烧坏。负温度系数热敏电阻也很容易和保险一起被烧坏。 3. 有输出电压,但输出电压过高这种故障一般来自于稳压取样和稳压控制电路。在直流输出、取样电阻、误差取样放大器如TL431、光耦、电源控制芯片等电路共同构成一个闭合的控制环路,任何一处出问题就会导致输出电压升高。 4. 输出电压过低除稳压控制电路会引起输出电压低,还有下面一些原因也会引起输出电压低: a. 开关电源负载有短路故障(特别是DC/DC变换器短路或性能不良等),此时,应该断开开关电源电路的所有负载,以区分是开关电源电路还是负载电路有故障。若断开负载电路电压输出正常,说明是负载过重;或仍不正常说明开关电源电路有故障。 b. 输出电压端整流二极管、滤波电容失效等,可以通过代换法进行判断。 c. 开关管的性能下降,必然导致开关管不能正常导通,使电源的内阻增加,带负载能力下降。 12v开关电源维修分析

台式计算机ATX开关电源检修技巧

台式计算机ATX开关电源检修技巧 摘要:针对台式计算机ATX 开关电源主要故障,从ATX 开关电源的结构特点及基本工作过程分析出发,根据多年教学和维修经验,提出了通过对关键测试点波形和参数的检测,确定故障范围,对故障范围内的易损元件观测判断,能很快找到损坏元件,快速修复开关电源的新方法,对计算机维修人员和教学、自学人员有一定的参考价值和应用价值。 由于ATX 电源便于实现计算机的远程控制和唤醒,近年来应用比较普遍。ATX 电源电路结构较复杂,各部分电路不但在功能上相互配合、相互渗透,且各电路参数设置非常严格,稍有不当则电路不能正常工作。台式计算机电源电路故障在计算机故障中占有较高的比例,大多数计算机用户和维修人员,对其结构和工作过程不熟悉,遇到与电源有关的故障不能准确判断是哪部分电路的故障,哪个元件的故障,有时不能确定电源故障或是主板上其他电路或设备的故障,给计算机的使用和维修带来一定的困难。笔者根据多年教学和维修经验,总结出关键测试点检测和易损元件观测查找故障的方法,即对故障现象的分析确定关键测试点,通过对关键测试点的波形和参数的测试,可以快速确定故障范围,通过对故障范围内易损元器件的观测,能很快找到故障元器件,更换元件修复计算机电源。 1 ATX 开关电源的特点及工作过程 台式计算机ATX 开关电源是独立的单元电路,由待机电源电路和主电源电路两部分组成。与AT 电源不同,它取消了传统的市电开

关,主机关机并为彻底断电,+5VSB 电源仍然存在,依靠+5VSB 控制信号的组合来实现电源的开启和关断,实现开闭自动管理和远程唤醒通信联络。主电源电路只有主机开启,主电源电路被唤醒时才开始工作,主要输出+3.3、5、-5、+12、-12 V 5 种直流电压,通过多组电源输出插头与主机连接,为计算机提供各种优质的工作电源,ATX开关电源结构如图1 所示。 图1 ATX 开关电源结构 待机电源电路采用单管自激振荡方式,不管主机是否开启,只要接上市电电源,它就开始工作。300 V 直流电压同时加到主开关管、主开关变压器、待机电源开关管、待机电源开关变压器。由于此时主开关管没有开关信号,处于截止状态,因此主电源开关变压器上没有电压输出。由于待机电源电路设计成单管自激式振荡方式,300 V 直流电加到待机电源开关管和待机电源开关变压器后,待机电源开关管立即开始工作,在待机电源开关变压器的次级上输出二组交流电压,经整流滤波后,输出+5VSB 和+12 V 电压,+5VSB 加到主板上作为

电脑ATX开关电源维修手册附电子图

一、概述 ATX开关电源的主要功能是向计算机系统提供所需的直流电源。一般计算机电源所采用的都是双管半桥式无工频变压器的脉宽调制变换型稳压电源。它将市电整 流成直流后,通过变换型振荡器变成频率较高的矩形或近似正弦波电压,再经过高频整流滤波变成低压直流电压的目的。其外观图和内部结构实物图见图1和图 2所示。 ATX开关电源的功率一般为250W~300W,通过高频滤波电路共输出六组直流电压:+5V(25A)、—5V(0.5A)、+12V(10A)、—12V(1A)、+3.3V(14A)、 +5VSB(0.8A)。为防止负载过流或过压损坏电源,在交流市电输入端设有保险丝,在直流输出端设有过载保护电路。

二、工作原理 ATX开关电源,电路按其组成功能分为:输入整流滤波电路、高压反峰吸收电路、辅助电源电路、脉宽调制控制电路、PS信号和PG信号产生电路、主电源电路及 多路直流稳压输出电路、自动稳压稳流与保护控制电路。参照实物绘出整机电路图,如图3所示。 1、输入整流滤波电路 只要有交流电AC220V输入,ATX开关电源无论是否开启,其辅助电源就会一直工作,直接 为开关电源控制电路提供工作电压。如图4所示,交流电AC220V经过保

险管FUSE、电源互感滤波器L0,经BD1—BD4整流、C5和C6滤波,输出300V左右直流脉动电压。C1为尖峰吸收电容,防止交流电突变瞬间对电路造成不良影响。 TH1为负温度系数热敏电阻,起过流保护和防雷击的作用。L0、R1和C2组成Π型滤波器,滤除市电电网中的高频干扰。C3和C4为高频辐射吸收电容,防止交流电 窜入后级直流电路造成高频辐射干扰。R2和R3为隔离平衡电阻,在电路中对C5和C6起平均分配电压作用,且在关机后,与地形成回路,快速泄放C5、C6上储存 的电荷,从而避免电击。 2、高压尖峰吸收电路 如图5所示,D18、R004和C01组成高压尖峰吸收电路。当开关管Q03截止后,T3将产生一个很大的反极性尖峰电压,其峰值幅度超过Q03的C极电压很多倍,此尖 峰电压的功率经D18储存于C01中,然后在电阻R004上消耗掉,从而降低了Q03的C极尖峰电压,使Q03免遭损坏。 3、辅助电源电路 如图6所示,整流器输出的+300V左右直流脉动电压,一路经T3开关变压器的初级①~②绕组送往辅助电源开关管Q03的c极,另一路经启动电阻R002给Q03的b极 提供正向偏置电压和启动电流,使Q03开始导通。Ic流经T3初级①~②绕组,使T3③~④反馈绕组产生感应电动势(上正下负),通过正反馈支路C02、D8、R06送往 Q03的b极,使Q03迅速饱和导通,Q03上的Ic电流增至最大,即电流变化率为零,此时 D7导通,通过电阻R05送出一个比较电压至IC3(光电耦合器Q817)的③脚 ,同时T3次级绕组产生的感应电动势经D50、C04整流滤波后,一路经R01限流后送至IC3的①脚,另一路经R02送至IC4(精密稳压电路TL431),由于Q03饱和导 通时次级绕组产生的感应电动势比较平滑、稳定,经IC4的K端输出至IC3的②脚电压变化率几乎为零,使IC3内发光二极管流过的电流几乎为零,此时光敏三极 管截止,从而导致Q1截止。反馈电流通过R06、R003、Q03的b、e极等效电阻对电容C02充电,随着C02充电电压增加,流经Q03的b极电流逐渐减小,使③~④反馈 绕组上的感应电动势开始下降,最终使T3③~④反馈绕组感应电动势反相(上负下正),并与C02电压叠加后送往Q03的b极,使b极电位变负,此时开关管Q03因 b极无启动电流而迅速截止。

ATX电源工作原理及检修

ATX电源工作原理及检修 检修ATX开关电源,从+5VSB、PS-ON和PW-OK信号入手来定位故障区域,是快速检修中行之有效的方法。 ATX开关电源与AT电源最显著的区别是,前者取消了传统的市电开关,依靠+5VSB、PS-ON控制信号的组合来实现电源的开启和关闭。+5VSB是供主机系统在ATX待机状态时的电源,以及开闭自动管理和远程唤醒通讯联络相关电路的工作电源,在待机及受控启动状态下,其输出电压均为5V高电平,使用紫色线由ATX插头9脚引出。PS-ON为主机启闭电源或网络计算机远程唤醒电源的控制信号,不同型号的ATX开关电源,待机时电压值为3V、3.6V、4.6V各不相同。当按下主机面板的POWER开关或实现网络唤醒远程开机,受控启动后PS-ON由主板的电子开关接地,使用绿色线从ATX插头14脚输入。PW-OK 是供主板检测电源好坏的输出信号,使用灰色线由ATX插头8脚引出,待机状态为零电平,受控启动电压输出稳定后为5V高电平。   脱机带电检测ATX电源,首先测量在待机状态下的PS-ON和PW-OK信号,前者为高电平,后者为低电平,插头9脚除输出+5VSB外,不输出其它电压。其次是将ATX开关电源人为唤醒,用一根导线把ATX插头14脚PS-ON信号,与任一地端(3、5、7、13、15、16、17)中的一脚短接,这一步是检测的关键,将ATX电源由待机状态唤醒为启动受控状态,此时PS-ON信号为低电平,P W-OK、+5VSB信号为高电平,ATX插头+3.3V、±5V、±12V有输出,开关电源风扇旋转。上述操作亦可作为选购ATX开关电源脱机通电验证的方法。 ATX开关电源,电路按其组成功能分为:交流输入整流滤波电路、脉冲半桥功率变换电路、辅助电源电路、脉宽调制控制电路、PS-ON和PW-OK产生电路、自动稳压与保护控制电路、多路直流稳压输出电路。请参照下图。 1.辅助电源电路 只要有交流市电输入,ATX开关电源无论是否开启,其辅助电源一直在工作,为开关电源控制电路提供工作电压。市电经高压整流、滤波,输出约300V直流脉动电压,一路经R 72、R76至辅助电源开关管Q15基极,另一路经T3开关变压器的初级绕组加至Q15集电极,使Q15导通。T3反馈绕组的感应电势(上正下负)通过正反馈支路C44、R74加至Q15基极,使Q15饱和导通。反馈电流通过R74、R78、Q15的b、e极等效电阻对电容C44

开关电源维修手册

开关电源维修手册 目录引言 一、二、三、 LLC谐振变换器原理 2 LLC 谐振腔之元件设计3 L6598\L6599 芯片资 料 .................................................................. ....错误!未定义书签。 1、L6599 芯片介绍................................................................... ............................ 错误!未定义书签。 2、芯片与典型方框 图 .................................................................. ........................................................... 5 3、PIN 脚功能................................................................... ..................................................................... ... 5 4、典型电源系统 图 .................................................................. ............................................................... 6 5、振荡器...............................................................................................................7 6、工作在轻载或无载时 (8) 四、 L6599 的工作流程 1、 L6599 供电回路………………………………………………………………………………………. 8 2、 L6599 的启动.......................................................................................................9 3、 L6599 稳压原理 (1) 0 4、L6599 的 SCP 保护及次级 OCP 保护 (11) 附: 过流延时保护电路 (12) 2007-12-20 1 DQA 内部专用资料

ka开关电源维修

k a开关电源维修 公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

在国产的显示器中,电源PWM控制电路最常用的集成电路型号就是UC3842(或KA3842).下面简单介绍一下UC3842好坏的判断方法:在更换完外围损坏的元器件后,先不装开关管,加电测UC3842的7脚电压,若电压在10-17V间波动,其余各脚也分别有波动的电压,则说明电路已起振,UC3842基本正常;若7脚电压低,其余管脚无电压或不波动,则UC3842已损坏.在UC3842的7、5脚间外加+17V左右的直流电压,若测8脚有+5V电压,1、2、4、6脚也有不同的电压,则UC3842基本正常,工作电流小,自身不易损坏.它损坏的最常见原因是电源开关管短路后,高电压从G极加到其6脚而致使其烧毁.而有些机型中省去了G极接地的保护二极管,则电源开关管损坏时,UC3842和G极外接的限流电阻必坏.此时直接更换即可.需要注意的是,电源开关管源极(S极)通常接1个小阻值大功率的电阻作为过流保护检测电阻.此电阻的阻值一般在0.2-0.6 之间,大于此值会出现带不起负载的现象(就是次极电压偏低).由于UC3842(KA3842)的工作电压和输出功率均与UC3843(KA3843)相差甚远,因此,它们之间是不能直接代替的,这一点在维修工作中必须要注意.3842系列和3843系列在启动电压和关闭电压方面也存在着较大的区别.前者的启动电压为16V,关闭电压为10V;后者的启动电压为8.5V,关闭电压为7.6V。这两个系列的IC不能直接代换。如确有必要用后者代换前者时,要对电路加以改造方可。

ATX电源维修的简单方法.docx

A T X电源维修的简单方法 1、辅助电源部分的检修 如果紫色线没有5V(往往伴随绿线没有 3.6-5.2V)的话,就要检修辅助电源。 如果保险烧了,检查四个整流二极管(一般只坏两个和两个), 330UF/250V 电容 有没有鼓包(一般只坏一个电容,但它所接的 150K 电阻绝对开路了),查辅 助电源开关管(绝大多数为XN60 系列场效应管,多彩、鑫谷、达硕多选用K3067 等,也有一些选用普通三极管的(如世纪之星多选用 TOP221Y 等)和两个 E13007 开关管或 C4242 有没有坏,这样检查过后就不会再烧保险了。如果辅助电源还 没有输出,就要检查300V 到辅助电源变压器初级的限流电阻(一般为1.5-4.7 欧)、辅助电源开关管 B 极所接电阻,还有输出电源变压器输出的两个整流管。检查到这 一步电源紫色线肯定有 5V,同时绿线应该有 3.6-5.2V 了。如果绿色线仍然没有 3.6v-5.2V 的电压,这时就需要检修 TL494 了(这里 TL494 是一个总称,它包括 TL494、LM339 及周边电路 )。 2、TL494(可与 KA7500 互换 )及后级输出的检修 接入市电后,紫色线有5V,绿色线没电压时,应检修TL494 。TL494 正常值是:12 脚应为 12V, 2 脚应为 2.5V ,13\14\15 脚为 5V,1 脚为 0V, 4 脚为 5V ,8\11脚为2.2V ,否则 TL494 坏了应更换或者 LM339 及外围有问题,实际应用中 LM339 及外围低压阻容极少损坏。如果上述电压都有了,说明TL494 及其外围没有问题,这时应检查末级的三个肖特基高速整流管有没有坏和末级输出电压的电容, 如果还不行,查 TL494 的 8\11 脚所接的两个推动管C945 或 C1815 肯定有一个 坏了。 测电源有没有问题时,一定要记住测紫 5V 和灰线待机0V 、启动后恒 5V ,至 于绿线有的为 5V 多,有的 3.6V,反正在 3.6V-5.2V之间的都是正常的。 ATX 电源维修笔记 一、简介 电脑硬件更新换代快,而主机电源更新较慢,十几年的发展,就是由AT 结构变 化为 ATX 电源。它一旦损坏,由于各种原因的影响,用户一般用新的更换,其 实,只要我们熟练掌握它的电路结构,工作原理及维修技巧,修复ATX 电源很 有必要。 1.整流输出的 +300V 分别通过两个脉冲变压器加到主电源、辅助电源的功率管集 电极,辅助电源开始工作,输出( 1)+12V 供电 TL494:( 2)+5VSB 、PS-ON 到20 脚排插。 2.TL49412 脚得到 +12V ,开始工作,它的 13\14\15 输出 +5V,但它被④脚死区控制。当 PS-ON 端为低电平时,④脚电压跳变,解除控制,从⑧、 11 输出推挽波形,推动小功率对管工作,通过变压器耦合,使主电源功率对管工作,由主脉冲变压器 另一端后续电路输出各型电压。 3.TL494 输出的 +5V ,供电 LM339 ③脚,它由四个比较器构成,一般两个用来 完成启动控制,一个用来形成 power-good 信号,一个用来空载检测。 4.ATX 电源输出 14 脚(绿色线)为 PS-ON 信号,主板就是通过这个信号来控制 电源的开启和关闭的。当主板电源的“电源检测部件”使 PS-ON 信号为高电平时, 电源关闭,当主板使 PS-ON 信号为低电平时,电源工作,向主板供电。当 ATX 电 源不和主板相连时,电源内部提供 PS-ON 信号高电平,ATX 电源不工作,

开关电源的工作原理和维修

电源是各种电子设备必不可缺的组成部分,其性能优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠地工作。由于开关电源内部关键元器件工作在高频开关状态,功耗小,转化率高,且体积和重量只有线性电源的20%—30%,故目前它已成为稳压电源的主流产品。电子设备电气故障的检修,本着从易到难的原则,基本上都是先从电源入手,在确定其电源正常后,再进行其他部位的检修,且电源故障占电子设备电气故障的大多数。故了解开头电源基本工作原理,熟悉其维修技巧和常见故障,有利于缩短电子设备故障维修时间,提高个人设备维护技能。 二.开关电源的组成 开关电源大至由主电路、控制电路、检测电路、辅助电源四大部份组成,见图1。 1.主电路 冲击电流限幅:限制接通电源瞬间输入侧的冲击电流。 输入滤波器:其作用是过滤电网存在的杂波及阻碍本机产生的杂波反馈回电网。 整流与滤波:将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电。 逆变:将整流后的直流电变为高频交流电,这是高频开关电源的核心部分。 输出整流与滤波:根据负载需要,提供稳定可靠的直流电源。 2.控制电路 一方面从输出端取样,与设定值进行比较,然后去控制逆变器,改变其脉宽或脉频,使输出稳定,另一方面,根据测试电路提供的数据,经保护电路鉴别,提供控制电路对电源进行各种保护措施。 3.检测电路 提供保护电路中正在运行中各种参数和各种仪表数据。 4.辅助电源 实现电源的软件(远程)启动,为保护电路和控制电路(PWM等芯片)工作供电。

三.开关电源的工作原理 开关电源就是采用功率半导体器件作为开关元件,通过周期性通断开关,控制开关元件的占空比来调整输出电压。开关元件以一定的时间间隔重复地接通和断开,在开关无件接通时输入电源Vi通过开关S和滤波电路向负载RL提供能量,当开关S断开时,电路中的储能装置(L1、C2、二极管D组成的电路)向负载RL释放在开关接通时所储存的能量,使负载得到连续而稳定的能量。 VO=TON/T*Vi VO 为负载两端的电压平均值 TON 为开关每次接通的时间 T 为开关通断的工作周期

ATX电源电路工作原理与故障分析详细讲解

12.1 计算机开关电源基本结构及原理 一、计算机开关电源的基本结构 1.ATX电源与AT电源的区别 目前计算机开关电源有AT和ATX两种类型。ATX电源与AT电源的区别为:1)待机状态不同 ATX电源增加了辅助电源电路,只要220V市电输入,无论是否开机,始终输出一组+5V SB待机电压,供PC机主板电源监控单元、网络通信接口、系统时钟芯片等使用,为ATX电源启动作准备。 2)电源启动方式不同 AT电源采用交流电源开关直接控制电源的通断,ATX电源则采用点动式电源启闭按钮,实质是用PS-ON直流控制信号启动/关闭电源。具有键盘开/关机、定时开/关机、Modem唤醒远程开/关机、软件关机等控制功能。 3)输出电压不同 AT电源共有四路输出(±5V、±12V),另向主板提供一个PG电源准备就绪的信号。ATX电源PW-0K信号与PG信号功能相同,还增加了+3.3V、+5 V SB供电输出和PS-ON电源启闭控制信号,其中+3.3V向CPU、PCI总线供电。 各档电压的输出电流值大约如下:

+5V +12V -5V -12V +3.3V +5V SB 21A 6A 0.3A 0.8A 14A 0.8A 4)主板综合供电插头接口不同 AT电源的6芯P8和P9电源插头,在ATX结构中被20芯双列直排插头所替代,具有可靠的防插反装置。对于Pentium 4机型的ATX电源,除大4芯(D 形)和小4芯电源接口插头外,还增加4芯12V CPU专用电源插头及6芯+3. 3V、+5V电源增强型插头。 2.计算机开关电源的基本结构 目前,计算机电源大多采用他激双管半桥定频调宽式开关电源。电源中还输出一个特殊的“POWER GOOD”信号。电源开启后PG信号为低电平,送给系统时钟电路,由该信号产生一个复位信号(RESET)用于系统复位。经100~5 00ms的延时后,PG信号由低电平变成高电平,系统复位结束,主机启动并开始正常运行。PG信号作用就是当电源输出的直流电压均稳定后,才使系统初始化复位,以保证计算机系统状态的稳定与可靠。由此可见,当电源正常时,PG 信号也正常,系统能够正常启动,否则系统无法进入启动状态。 他激式脉宽调制ATX开关电源电路主要由交流输入整流滤波电路、辅助电源电路、TL494脉宽调制电路、半桥式功率变换电路、PS-ON和PW-OK产生电路、自动稳压与保护控制电路、多路直流稳压输出电路等组成。他激式开关稳压电源原理结构框图如图12-1所示。 二、他激式开关电源的基本原理

ATX开关电源结构图

ATX开关电源的原理框图: 上图工作原理简述: 220V交流电经过第一、二级EMI滤波后变成较纯净的50Hz交流电,经全桥整流和滤波后输出300V的直流电压。300V直流电压同时加到主开关管、主开关变压器、待机电源开关管、待机电源开关变压器。 由于此时主开关管没有开关信号,处于截止状态,因此主电源开关变压器上没有电压输出,上图中的-12V至+3.3V,5组电压均没电压输出。电+脑*维+修-知.识_网 (w_ww*dnw_xzs*co_m) 但我们同时注意到,300V直流电加到待机电源开关管和待机电源开关变压器后,由于待机电源开关管被设计成自激式振荡方式,待机电源开关管立即开始工作,在待机电源开关变压器的次级上输出二组交流电压,经整流滤波后,输出+5VSB

和+22V电压,+22V电压是专门为主控IC供电的。+5VSB加到主板上作为待机电压。当用户按动机箱的Power 启动按键后,(绿)色线处于低电平,主控IC内部的振荡电路立即启动,产生脉冲信号,经推动管放大后,脉冲信号经推动变压器加到主开关管的基极,使主开关管工作在高频开关状态。主开关变压器输出各组电压,经整流和滤波后得到各组直流电压,输出到主板。但此时主板上的CPU仍未启动,必须等+5V的电压从零上升到95%后,IC检测到+5V上升到4.75V时,IC发出P.G信号,使CPU启动,电脑正常工作。当用户关机时,绿色线处于高电平,IC内部立即停止振荡,主开关管因没有脉冲信号而停止工作。-12至+3.3的各组电压降至为零。电源处于待机状态。 输出电压的稳定则是依赖对脉冲宽度的改变来实现,这就叫做脉宽调制PWM。由高压直流到低压多路直流的这一过程也可称DC-DC变换,是开关电源的核心技术。采用开关变换的显著优点是大大提高了电能的转换效率,典型的PC电源效率为70—75%,而相应的线性稳压电源的效率仅有50%左右。 保护电路的工作原理: 在正常使用过程中,当IC检测到负载处于:短路、过流、过压、欠压、过载等状态时,IC内部发出信号,使内部的振荡停止,主开关管因没有脉冲信而停止工作。从而达到保护电源的目的。电+脑*维+修-知.识_网(w_ww*dnw_xzs*co_m) 由上述原理可知,即使我们关了电脑后,如果不切断交流输入端,待机电源是一直工作的,电源仍有5到10瓦的功耗。 内部电路结构 电源的内部电路分为抗干扰电路、整流滤波电路、开关电路、保护电路、输出电路等。 抗干扰电路电源的抗干扰电路位于电源输入插座后,由线圈和电容组成一个滤波电路(如图1 ),它可以滤除电源线上的高频杂波和同相干扰信号,构成了电源抗电磁干扰的第一道防线。由于这部分电路不影响电源的正常工作,很多便宜的电源会把它省略。随着3 C 认证制度的实施,在这部分开始增加P F C (功率因数校正)电路,凡是3 C 认证的电脑电源,必须增加P F C 电路。PFC 电路可以减少对电网的谐波污染和干扰。PFC 电路有两种:有源PFC 和无源P F C 。无源P F C 一般采用电感补偿方法使交流输入的基波电流与电压之间相位差减小来提高功率因数,有源P F C 由电感电容及电子元器件组成,能够获得更高的功率因数,但成本也相对较高。有源P F C 电路具有低损耗和高可靠性等优点,可获得高度稳定的输出电压,因此,有源P F C 的电源不需要采用很大容量的滤 波电容。PFC电路是面已经提到PFC,PFC电路称为功率因素校正电路,功率

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