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：
图13-2 交流输入、整
流、滤波与开关电源单元电路图
2、辅助电源电路
整流滤波后产生的+300V直流电压还通过R72向以Q15、T3及相关元件组成直流辅助电源供电电路。R76和R78用来向Q15提供起振所需的初始偏流，R74和C44为正反馈通路。
该辅助电源输出两路直流电源：一路经Q16稳压后送出+5VSB电源，作为电脑中主板“电源监控”部件的供电电源；另一路经BD6、C29整流滤波后向由IC1及Q3、Q4等组成的脉宽调制及推动组件供电。正常情况下，只要接通220伏市电，该辅助电源就能启动工作，产生上述两路直流电压。其单元电路原理如下图13.3所示：
图13-3 直流辅助电源单元电路图
3、PWM脉宽调制及推动电路
IC1（TL494）等组成PWM电路。PWM（Pules Width Modulation）即脉宽调制电路，其功能是检测输出直流电压，与基准电压比较，进行放大，控制振荡器的脉冲宽度，从而控制推挽开关电路以保持输出电压的稳定，主要由IC1 TL494及周围元件组成。其单元电路原理如下图13.4所示：
图13-4 PWM脉宽调制及推动单元电路图
TL 494的简单工作原理是：当IC1的VCC端{12}脚得电后，内部基准电源即从其输出端{14}脚向外提供＋５Ｖ参考基准电压（Vref）。首先，该参考电压分两路为IC1组件的各控制端建立起它们各自的参考基准电平：一路经由R38、R37组成的分压器为内部采样放大器的反相输入端{2}脚建立+2.5V的基准电平，另一路经由电阻R90、R40组成的分压器为“死区”电平控制输入端{4}脚建立约+0.15V的低电平；其次，Vref还向PS-ON软开/关机电路及自动保护电路供电。
在IC1{12}脚得电，且{4}脚为低电平的情况下，其{8}脚和{11}脚分别输出频率为50ｋＨｚ（由定时元件C30、R41确定），相位相差180°的脉宽调制信号，经Q3、Q4放大，T2耦合，驱动Q1和Q2轮流导通工作，电源输出端可得到电脑所需的各组直流稳压电源。若使{4}脚为高电平，则进入IC1的“死区”，IC1停止输出脉冲信号，Q1、Q2截止，各组输出端无电压输出。电脑正是利用此“死区控制”特性来实现软开/关机和电源自动保护的。
D17、D18及C27用于抬高推动管Q3、Q4射极电平，使得当基极有脉冲低电平时Q3、Q4能可靠截止。
4、自动稳压电路
（1）+3.3V自动稳压控制电路
ATX电源在T1副边+3.3V输出端设置了二次自动稳压控制电路，通过改变L6可变感抗，控制3.3V输出电压精确稳定。若输出电压上升，经R31、R30取样的IC4（WL431）Ur电位上升，Uk电位下降，Q11饱和导通。在T1副边N2绕组L6侧交变矩形脉冲正半周期间D11截止，D13导通，Q11的c极电位0.7V；在负半周期间，D13截止，D11导通，由Q11的e、c极饱和导通向L6注入的反向电流使L6可变感抗增大，导致D12整流输出电压降低。反之，Q11导通程度减弱，注入L6的反向电流使L6可变感抗减小D12整流输出电压上升。图中R29、c25组成IC4（WL641）的负反馈控制电路。
图13-5 ＋3.3V自动稳压单元电路原理图
（2）+5V、+12V自动稳压控制电路
由于IC1{2}脚（内部采样放大器反相端）已固定接入+2.5V参考电压，同相端{1}脚所需的取样电压来自对电源输出+5V和+12V经取样电阻R33、R34、R35的分压。图中R39、C32组成误差放大器负反馈电路。此后将①脚与{2}脚比较，+5V或+12V电压升高，使得{1}脚电压升高，根据TL494工作原理，{8}、{11}脚输出脉宽变窄，Q1、Q2导通时间缩短，将导致直流输出电压降低，达到稳定输出电压的目的。当输出端电压降低时，电路稳压过程与上述相反。
图13-6 +5V、+12V自动稳压控制单元电路原理图
6、自检启动（PG）信号产生电路
一般电脑对PG信号的要求是：在各组直流稳压电源输出稳定后，再延迟100～500毫秒产生+5V高电平，作为电脑控制器的“自检启动控制信号”。
图13-7 自检启动（PG）信号产生电路
PW-OK产生电路由IC5电压比较器LM393、Q21、C60及其周边元件构成。
待机时IC1的反馈控制端3脚为低电平，Q21饱和导通，IC5的3脚同相端输入低电位，低于2脚反相端输入的固定分压比（由Vref在R105和R106上的分压决定，为1.85V），IC5的第1脚输出为低电位，PW-OK向主机输出零电平的电源自检信号，主机停止工作处于待命休闲状态。
开机的瞬间IC1的3脚电位上升，Q21由饱和导通进入放大进而截止状态，e极电位由Vref经R104对C60进行充电，随着C60充电的逐渐进行，IC5的3脚控制电平逐渐上升，一旦IC5的3脚同相端电位高于2脚反相端参考电压，IC5的第1脚输出高电平的PW-OK信号。该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，通知电脑自检启动成功，电源已准备好。。
在主机运行过程中若遇市电掉电或用户关机时，A TX开关电源+5V输出端电压必下跌，这种幅值变小的反馈信号被送到IC1组件的电压取样放大器同相端1脚后，将引起如下的连锁反应：使IC1的反馈控制端3脚电位下降，经R63耦合到Q21的基极，随着Q21基极电位下降，一旦Q21的e、b极电位达到0.7V，Q21饱和导通，IC5的3脚电位迅速下降，当3脚电位小于2脚的固定分压电平时，IC5的输出端1脚将立即从5V下跳到零电平，关机时PW-OK 输出信号比A TX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磁头来不及移至着陆区而划伤硬盘。
7、软开/关机（PS－ON）电路
电脑通过改变PS－ON端的输入电平来启动和关闭整个电源。当PS－ON端悬空或电脑向其送高电平（待机状态）时，电源关闭无输出；送低电平时，电源启动，各输出端正常输出直流稳压电源。
图13-8 软开/关机（PS－ON）单元电路原理图
PS－ON电路由IC10、Q7、Q20等元件构成。PS-ON信号控制IC1的4脚死区电压，待机时，主板启闭控制电路的电子开关断开，PS-ON信号为高电平3.6V。IC10精密稳压电路WL431的Ur电位上升，Uk电位下降，Q7导通，稳压5V通过Q7的e、c极，R80、D25和D40送入IC1的4脚，当4脚电压超过3V时，封锁8、11脚的调制脉宽输出，使T2推动变压器、T1主电源开关变压器停振，停止提供+3.3V、±5V、±12V的输出电压。与此同时，因Q7饱和，Q20也饱和，使得Q5基极（保护电路控制输入端）被对地短路，禁止保护信号输入，保护电路不工作。
当将PS－ON端对地短路或软开机（电脑向PS－ON端送低电平）时，IC10的Ur为零电位，Uk电位升至+5V，Q7截止D25、D40不起作用，IC1{4}脚电压由R90和R40的分压决定，为0.15V，IC1开始输出调宽脉冲，电源启动工作。此时Q20处于截止状态，将Q5基极释放，允许任何保护信号进入保护控制电路。
8、±5V、±12V直流稳压输出电路
T1副边降压绕组N2感应的矩形电压脉冲，一路经共阴极输出特性的肖特基二极管D12全波整流，得到单向方波电压，经电感L7、L5平滑滤波，在直流负载电阻R31、R30上得到+3.3V直流电压。
图 13-9 +3.3V、±5V、±12V直流稳压输出电路
T1副边N3绕组感应的交变电压，经快速恢复二极管D6全波整流，一路经共模扼流电感L1-1、电感L4、C16和R82高频滤波回路，输出+12V电压。
ATX开关电源冷却风扇被接在12V电压输出端上。另一路经快速恢复二极管D20，输出约25V直流电压，其值大于辅助电源变压器T3接在N3绕组整流输出的最大电压，ATX电源启动后，由它向IC1和T2原边绕组提供工作电压。
N3绕组感应的交变电压，另一路由D7、D8快速恢复二极管组成半波整流，经共模扼流电感L1-2、电感L3，一路经三端稳压器7905、C17、R15降压滤波回路，输出-5V电源。另一路经C20、R14、D9整流滤波回路，输出-12V 电源。并联在N3绕组上的C13、R13尖峰吸收回路，能有效抑制当整流管截至时出现在N3绕组上的尖峰干扰脉冲。
9、+3.3V、+5V过压，-5V、-12V欠压保护电路
如上图13-8 所示中，R32、ZD4组成+3.3V过压取样电路，+5V过压取样信号一路加至ZD5，另一路加至R48，作为欠压取样电路的偏置电压；由R46、R47、R48、D21组成欠压取样电路，-12V欠压取样信号，接至R47，-5V 欠压取样信号接至D21。ATX电源输出电压正常时，保护电路不影响IC1④脚死区控制电平。当出现+3.3V输出过压时，稳压管ZD4击穿导通；+5V输出过压，稳压管ZD5击穿导通；-5V、-12V输出欠压，负电位的绝对值越小，在分压器R48、R46、R47、D21的公共节点D22正极处所形成的监控信号电位越高，导致D22导通。过压、欠压保护信号最终汇集在Q5的基极，只要取样信号有一路过压或欠压，Q5导通，C极0电位，Q6导通，基准电压5V经Q6的e、c极，一路经D23、R44加至Q5的b极，加强Q5的导通，另一路经D24加至IC1④脚，封锁⑧、⑾脚脉宽调制输出，使T2、T1停振，停止各路电压。
纵上所述，接通电源后，220V交流电压经整流滤波电路，输出＋300V 直流高压。此电压同时加到推挽开关电路和辅助电源上，因推挽开关电路的开关功率管没有激励脉冲而处于待机状态。辅助电源一经得到工作电压便开始工作，送出脉宽调制电路、PS-ON控制电路、保护电路的工作电压以及主板的+5VSB待机电压，但因此时没有得到PS-ON主机的控制信号，PS-ON控制电路输出高电平锁住PWM脉宽调制电路使其不起振，此时电源处于待机状态。按下面板的开机触发开关，PS-ON控制电路得到控制信号，解除对脉宽调制电路的锁定，PWM电路开始工作，输出
受控的脉宽可变的交流脉冲推动推挽开关电路中的推挽功率管，并时刻根据输出电压的脉动来调整脉冲宽度，以保证输出电压的稳定。推挽开关电路中，推挽功率管依次开关，产生的脉动交变电压被开关变压器感应到副级，经输出电路整流滤波，形成主机所需各路电压。保护电路则监视各路输出电压，当发生过压、欠压故障时及时启动，使PWM电路停止工作，以保证电路及主机的安全。
. 图13.10 ATX电源原理图
13.1.2 TL494、TL431、7805的使用及代换
一、脉宽调制控制电路TL494使用与代换
TL494是一种固定频率脉宽调制电路，它包含了开关电源控制所需的全部功能，广泛应用于单端正激双管式、半桥式、全桥式开关电源。TL494有SO-16和PDIP-16两种封装形式，以适应不同场合的要求。其引脚功能如下：1、16脚和2、15脚分别是误差放大器1和误差放大器2的同相输入端和反向输入端；3脚是反馈输入端；4脚是死区时间控制端；5、6脚分别接RC振荡器的定时电容和电阻；7脚接地；8、9脚11、10脚分别是两个内部驱动三极管的集电极和发射极；12脚为电源正端；13脚为输出状态控制端，当13脚为高电平时，两个内部驱动三极管交替导通，当13脚为低电平时，两个内部驱动三极管同时导通或截止，此时只能控制一个开关管。14脚是集成电路内部输出的5V基准电压输出端。图13-3 TL494封装图
TL494内部结构及引脚功能请参考图13-4所示。
TL494的代换参考如下：
TL494/KA7500B/BD494/BDL494/S494PA/IR3M02/MB3670/MB3759
/MST894C/TL594/ULN8186/DBL494/ULS8194R/IR9494/UPC494
/UA494/TL494CN
图13-4 TL494内部电路示意图
二、三端可调分流基准源TL431
三端可调分流基准源TL431是T0—92封装如图13-5所示。其性能是输出压连续可调达36V，工作电流范围宽达0．1。100mA，动态电阻典型值为0．22欧,输出杂波低。图13-5是TL431的典型应用，其中③、②脚两端输出
电压V=2．5(R2十R3)V／R3。如果改变R2的阻值大小，就可以改变输出基准电压大小。其代换原则是431的可以互换。
图13-5 TL431 封装与应用原理图
三、集成三端稳压器7805的使用与代换
集成三端稳压器根据稳定电压的正、负极性分为78×××，79×××两大系列。附图给出了正、负稳压的典型电路。
图13-6 三端稳压器的管脚图
图13-7 正、负稳压的典型电路
78xx系列为负极接公共地的稳压集成电路元件，78xx系列有7805、7806、7809、7812、7815、7818、7824等等。7824为输出电压24伏、负极接公共地的稳压集成电路，7805为输出电压5伏、负极接公共地的稳压集成电路。79xx系列为正极接公共地的稳压集成电路元件，79xx系列也有7905、7906、7909、7912、7915、7918、7924等等。后面的两位数为稳压输出电压。
13.2 ATX电源故障诊断与维修
13.2.1 ATX电源检修的思路与技巧
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。
一、+5VSB、PS-ON、PW-OK控制信号
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。
图13-4 A TX插槽图示
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A TX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A TX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，PW-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。
13.2.2 ATX电源检测方法:
脱机待机下,测试整流后的两个大滤波电容上应有+300V左右的直流电压,ATX14脚(绿线,PS信号)应该有5V，LM339的13脚（PG）应该为0V，A TX紫色线上应该有+5V,其他各脚为0V。
短接绿、黑线启动电源后,A TX绿线就为0V，PG为5V，同时ATX其他各脚应有正常的电压输出。继续测量7500或494的第12脚供电脚应12V～20V的直流供电，第13、14、15脚应有从内部输出的5V，第4脚（死区，保护脚）正常时为0V，第8脚、第11脚应有1.5～2V的驱动电压输出。哪一点电压不对，查其相关电路，即可找出故障元件。
再补充一些常见故障部位:
1、电源保险断
前级的热敏电阻，整流桥，滤波电容，两个电源管，后备电源部份的电源管，都是首要检查是否短路。
2、上电有300V高压
检查5VSB是否有输出，如有，再检查开关电源控制器4脚电压，如是4V左右，是电源保护了，检查各电压的取样电阻和LM339，不过经验说来，快速整流管短路引起的保护占多数，输出滤波电容爆浆引起也有。另两个电源管的控制极上的电阻和二极管也要检查，虽然开关电源管没短路，它们的损坏机率不大，不可忽略，一定要检查一下。
常见产生保护问题可能出现的部位:
(1) 5V12V快速整流管短路
(2) 其中一个电压的取样电阻烧断或阻值有变化
(3) 输出滤波电容爆浆
(4) 电压输出短路
(5) LM339高低电平输出异常
3、5VSB无输出
(1) 启动电阻(几百K左右大小)烧坏或阻值有变化,这个损坏最多
(2) 电源管开路或短路
(3) 后备电源电源管外围电阻或二极管损坏
(4) 5VSB输出端整流二极管短路
(5) E结所接的小阻值电阻烧断
13.2.3 ATX电源维修经验总结：
在我修过的ATX电源中的故障，一般都是接电后没反映，80%的故障是无+5V 待机电压，只要将待机电源的开关管的基极到+300V之间的启动电阻换掉就可修复，此电阻的阻值一般在500K~600K左右，也可以换的较大点。
待机电压有了，不开机的原因多是+12V、+5V、+3.3V的整流管击穿，造成电源保护，也有的是滤波电容短路坏掉的。
在一些低档的电源中也存在主电源滤波电容鼓起漏电的故障，这时候就会出现烧保险的情况了。。。
检修ATX电源，电源管理IC是重点，下面我就以常见的TL494这种芯片为例，列出该IC各脚的正常工作电压，以方便大家检修：
在引脚电压12V供电正常情况下，1~16脚的电压依次为：
1: 0V ；2: 2.4V；3: 0.06V；4: 0V ；5: 1.4V；6: 3.3V ；
7: 0V；8: 1.5V；9: 0V ；10:0V；11: 1.5V；12:12V；
13: 4.9V；14: 4.9V；15:4.9V；16: 0V。
补充：第14脚电压不对，可以断定IC损坏！
而无待机电压，短接PS。ON，照样可以使电源启动。。。
第12脚电压不对，需要查待机电路的输出。。。
13.2.4 ATX电源故障案例诊断与维修
故障诊断
采用ATX电源的计算机系统出了故障，要从CMOS设置、Windows中ACPI的设置及电源和主板等几个方面进行全面的分析。硬件方面，为了区别故障在负载上还是在电源本身，可以将电源拆卸下来，用一台报废的设备（如硬盘等）作假负载，以免出现空载保护。在PS－ON信号线（绿色）与地线之间接入一只100～150Ω的电阻，使该信号变为低电平。如果电源可以工作，说明故障在主板或电源按钮（Power
Button），否则故障在电源自身，只有更换电源自身，只有更换电源了。
根据计算机维修中“先软后硬”的原则，首先要检查BIOS设置是否正确，排除因设置不当造成的假故障；第二步，检查ATX电源中辅助电源和主电源是否正常；第三步，检查主板电源监控电路是否正常。下面根据故障的不同表现，分别介绍分析和处理的方法。
【故障一】无法开机
用万用表测量+5VSB，如果该电压值正常且稳定，而主板反馈信号PS-ON始终为高电平，则可能是主板上的开机电路损坏，或电源启闭按钮损坏；如果上述两者均为正常而主电源仍无输出，则可能是开关电源主回路损坏，或因负载存在短路或空载而进入保护状态。
【故障二】无法关机
关不了主机，有以下几种现象和原因：
① BIOS中设定关机时有一定的延时时间（Delay
Time），关机时需要按住电源按钮，保持数秒钟，才能将机器关闭。不能实现瞬间关闭，是正常现象，不是故障。
②电源按钮失灵。这种情况下，不仅不能关机，开机也会有问题。
③主板上的电源监控电路故障，PS-ON信号恒为高电平。
④关不了键盘电源（键盘的Num Lock指示灯在主机关闭后是亮的）。有些机器允许使用密码通过键盘开机，键盘上的Num
Lock灯在关机后仍亮着，是正常现象。
⑤关不了显示器。如果显示卡或显示器中有一个部分不支持DPMS（显示器电源管理系统）规范，在主机关闭后显示器指示灯亮，屏幕上仍有白色光栅，也属正常现象。
【故障三】自行开机
自行开机故障有以下两类：
第一类在BIOS设置中将定时开机功能设为“Enabled”，这样机器会在所设定的某个日期的某个时刻，或每天的某个时刻自动开机。某些机器的BIOS设置项中具有来电自动开机功能设置，如果选择了来电开机，则在插上交流电源后，机器便会启动。应该说，出现这些问题，并不是真正的故障，而是用户不了解机器所具有的这些功能。
第二类是BIOS中关闭了定时开机和来电自动开机功能，机器只要接通交流电源还会自行开机，这无疑是硬件故障了。硬件故障有3种原因：第1种是电源本身的抗干扰能力较差，交流电源接通瞬间产生的干扰使其主回路开始工作；第2种是+5VSB电压低，使主板送不出应有的高电平，而总是为低电平，这样机器不仅会自行开机，还会关不掉；第3种是来自主板的PS-ON信号质量较差，特别在通电瞬间，该信号由低电平变为高电平的延时过长，直到主电源准备好了以后，该信号仍未变为高，使ATX电源主回路误导通。
【故障四】休眠与唤醒功能异常
休眠与唤醒功能异常表现为：不能进入休眠状态，或休眠后不能唤醒。出现这些问题时，首先要检查硬件的连接（包括休眠开关的连接是否正确，开关是否失灵等）和PS-ON信号的电压值。进入休眠状态时，PS-ON信号应为低电平（0.8V以下）；唤醒后，PS-ON信号应为高电平（2.2V以上）。如果PS-ON信号正常，而休眠和唤醒功能仍不正常，则为ATX电源故障。
需要提醒读者，进入夏季后，为了预防雷击，对ATX结构的计算机，如果用户长时间不使用，又不想进行远程控制，建议将交流输入线拔下，以切断交流输入。
【故障五】零部件异常
有经验的维修人员，在遇到主板、内存、CPU、板卡、硬盘等部件工作异常或损坏故障时，通常要先测量电源电压。正常的工作电压是电脑可靠工作的基本保证，而很多莫名其妙的故障都是电源惹的祸。
一台机器发生了找不到硬盘的故障，通过对比试验，确信硬盘是好的。判断为主板上的IDE接口损坏，于是找来老的多功能卡，插在主板的空闲ISA插槽，连上硬盘试验，仍然找不到硬盘。测量电源电压，+12V电压只有10V 左右。在这样低的供电电压下，硬盘达不到额定转速，当然不能工作。换一台ATX电源，故障排除。
精品资料
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、土5V、土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： 图13-2 交流输 入、整流、滤波与开关电源单元电路图 2、辅助电源电路
开关电源原理 一、开关电源的电路组成： 开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率变换电路、PWM F3、FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值 降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大，F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。 ②输入滤波电路：C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及 杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。 当电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防止浪 涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上，一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是 负温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。 ③整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5 容量变小，输出的交流纹波将增大。
时Q2导通。如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增 大，Q1导通使Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。 三、功率变换电路： 1、MOS管的工作原理：目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET（MOS管），是利用半导 体表面的电声效应进行工作的。也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电状态，所以输入电阻可以大大提高，最高可达105欧姆，MOS管是利用栅源电压的大小，来改变半导体表面感生电荷的多少，从而控制漏极电流的大小。 2、常见的原理图： 3、工作原理： R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器，和开关MOS管并接，使开关管电压应力减少，EMI减少，不发生二次击穿。在开关管Q1关断时，变压器的原边线圈易产生尖峰电压和尖峰电流，这些元件组合一起，能很好地吸收尖峰电压和电流。从R3测得的电流峰值信号参与当前工作周波的占空比控制，因此是当前工作周波的电流限制。当R5上的电压达到1V时，UC3842停止工作，开关管Q1立即关断。 R1和Q1中的结电容C GS、C GD一起组成RC网络，电容的充放电直接影响着开关管的开关速度。R1过小，易引起振荡，电磁干扰也会很大；R1过大，会降低开关管的开关速度。Z1通常将MOS管的GS电压限制在18V以下，从而保护了MOS管。 Q1的栅极受控电压为锯形波，当其占空比越大时，Q1导通时间越长，变压器所储存的能量
开关电源入门必读：开关电源工作原理超详细解析 第1页：前言：PC电源知多少 个人PC所采用的电源都是基于一种名为“开关模式”的技术，所以我们经常会将个人PC电源称之为——开关电源（Sw itching Mode P ow er Supplies，简称SMPS），它还有一个绰号——DC-DC转化器。本次文章我们将会为您解读开关电源的工作模式和原理、开关电源内部的元器件的介绍以及这些元器件的功能。 ●线性电源知多少 目前主要包括两种电源类型：线性电源（linear）和开关电源（sw itching）。线性电源的工作原理是首先将127 V或者220V市电通过变压器转为低压电，比如说12V，而且经过转换后的低压依然是AC交流电；然后再通过一系列的二极管进行矫正和整流，并将低压AC交流电转化为脉动电压（配图1和2中的“3”）；下一步需要对脉动电压进行滤波，通过电容完成，然后将经过滤波后的低压交流电转换成DC直流电（配图1和2中的“4”）；此时得到的低压直流电依然不够纯净，会有一定的波动（这种电压波动就是我们常说的纹波），所以还需要稳压二极管或者电压整流电路进行矫正。最后，我们就可以得到纯净的低压DC直流电输出了（配图1和2中的“5”） 配图1：标准的线性电源设计图
配图2：线性电源的波形 尽管说线性电源非常适合为低功耗设备供电，比如说无绳电话、PlayStation/W ii/Xbox等游戏主机等等，但是对于高功耗设备而言，线性电源将会力不从心。 对于线性电源而言，其内部电容以及变压器的大小和AC市电的频率成反比：也即说如果输入市电的频率越低时，线性电源就需要越大的电容和变压器，反之亦然。由于当前一直采用的是60Hz（有些国家是50Hz）频率的AC市电，这是一个相对较低的频率，所以其变压器以及电容的个头往往都相对比较大。此外，AC市电的浪涌越大，线性电源的变压器的个头就越大。 由此可见，对于个人PC领域而言，制造一台线性电源将会是一件疯狂的举动，因为它的体积将会非常大、重量也会非常的重。所以说个人PC用户并不适合用线性电源。 ●开关电源知多少 开关电源可以通过高频开关模式很好的解决这一问题。对于高频开关电源而言，AC输入电压可以在进入变压器之前升压（升压前一般是50-60KHz）。随着输入电压的升高，变压器以及电容等元器件的个头就不用像线性电源那么的大。这种高频开关电源正是我们的个人PC以及像VCR录像机这样的设备所需要的。需要说明的是，我们经常所说的“开关电源”其实是“高频开关电源”的缩写形式，和电源本身的关闭和开启式没有任何关系的。 事实上，终端用户的PC的电源采用的是一种更为优化的方案：闭回路系统（closed loop system）——负责控制开关管的电路，从电源的输出获得反馈信号，然后根据PC的功耗来增加或者降低某一周期内的电压的频率以便能够适应电源的变压器（这个方法称作PW M，Pulse W idth Modulation，脉冲宽度调制）。所以说，开关电源可以根据与之相连的耗电设备的功耗的大小来自我调整，从而可以让变压器以及其他的元器件带走更少量的能量，而且降低发热量。 反观线性电源，它的设计理念就是功率至上，即便负载电路并不需要很大电流。这样做的后果就是所有元件即便非必要的时候也工作在满负荷下，结果产生高很多的热量。 第2页：看图说话：图解开关电源 下图3和4描述的是开关电源的PW M反馈机制。图3描述的是没有PFC(P ow er Factor Correction，功率因素校正)电路的廉价电源，图4描述的是采用主动式PFC设计的中高端电源。 图3：没有PFC电路的电源 图4：有PFC电路的电源 通过图3和图4的对比我们可以看出两者的不同之处：一个具备主动式PFC电路而另一个不具备，前者没有110/220V转换器，而且也没有电压倍压电路。下文我们的重点将会是主动式PFC电源的讲解。
变频器开关电源的原理及维修 维修部杨海涛 电源是每一个电路的重要组成部分，担负着为电路提供能量的重要作用，它是设备能够正常运行的重要保障。电源的种类很多，开关电源由于体积小、重量轻、效率高、动态稳压效果好，因此被广泛应用到了各种电子设备中。下面就以UC3844开关电源芯片为例讲述一下开关电源的基本原理和在变频电路中的作用。右图a-1所示为开关电源PWM波形调制芯片。该图为8脚双列直插封装。 7脚是芯片的电源输入端，该端在内部集成了稳压器和最低门限电压控制器，所以该芯片不用在外围设置稳压电路，只要接一只降压电阻即可。最低门限值为10V，当7脚输入电压低于10V，该芯片将禁止输出，处于保护状态。正常工作时该端电压约为12V—16V之间。 4脚是内部压控振荡器的定时端，通过接上合适的RC网络，使输出的PWM波控制在20KHZ—100KHZ之间。 a—1 2脚、3脚是输出取样反馈端，用于检测开关电源的输出，以便进行PWM调制控制，从而达到稳压的目的。在变频器系统中，开关电源需要输出：一组5V/DC、一组±12V/DC、四组20V/DC等多组电压。其中 5V/DC 主要用作主板及控制板的供电，±12V/DC用作霍尔检测器件的供电，四组20V/DC用作IGBT 的触发供电。变频器的型号及品牌不同，其开关电源的电压值也不尽相同，但基本构架是一样的，在此仅以下图为例讲一讲开关电源的工作原理。 a—2 如图a—2所示：电源经D1—D4、C1、C2整流滤波之后，通过降压电阻R3到了UC3844的7脚电源正端，为其供电，UC3844通过检测当7脚电压大于10V时，控制内部压控振荡器开始工作，通过R8、C5将PWM的频率控制在要求范围之内。此时6脚输出PWM信号去控制开关管Q1的通断，R10是开关管的电流检测电阻，通过检测R10的电压值来实时调整PWM的脉冲宽度，从而达到自动稳压的目的。在图中变压器的副绕组通过D6、C7、C8整流滤波之后到了UC3844的7脚，增强了UC3844的驱动能力。C9、R11、D5是开关管的滤波吸收网络，目的在于吸收变压器的反向脉冲，保护开关管。AC-1——AC-4是开关变压器的次级输出绕组，通过D7、D8、D9、D10、C10、C11---C17进行整流滤波后输出对后级电路进行供电。了解了开关电源的原理之后，让我们来看看如果开关电源出现问题应该怎样进行维修。开关电源的几个维修步骤如下： 1、检测整流电路D1—D4是否击穿或断路，滤波电路的电容是否损坏，平衡电阻R1、R2是否正常，降压电阻R3是否烧断或阻值增大失效（断电情况下测试）。 2、检测开关管b-e结、c-e结是否有击穿短路现象、测量开关变压器各个绕组是否有短路现象，以确定开关管、及开关变压器的好坏（断电情况下测试）。 3、检测次级输出绕组的整流滤波元件，重点察看滤波电容是否鼓包或损坏，以排除次级电路短路的可能。 4、检测吸收回路D5、R11、C9是否正常（断电情况下测试）。 5、在确定上述元件正常的情况下，我们可以把开关电源板从变频器上取下单独对其进行加电试验。用调压器缓缓地调至开关电源的额定电压值，此时应能听到变压器起振时的吱吱声，如没有听到起振的声音，用万用表检测UC3844的电源正、负级之间是否有12V—16V左右的直流电压。 6、在确定UC3844的供电端电压正常后，可用示波器察看一下UC3844的6脚是否有PWM波输出到开关管的触发端（根据电路设计的不同，PWM波的频率一般在20KHZ—100KHZ之间）。 7、如果没有PWM波输出，则更换定时元件C5、R 8、C6或UC3844。经过上述几个步骤的排除，开关电源应该可以正常工作了。在变频器中，开关电源的种类很多，但基本原理都是一样的，比如说每个PWM管理芯片都有供电端、定时元件RC网络、输出PWM波的端口等，只要我们了解了它们的工作原理，按照一定的方法步骤都能够把故障排除掉。下面就把实际维修中遇到的问题和解决办法列举出来，供大家参考一下。案例1：台达变频器（故障现象：上电无显示）经检测发现电源主回路、充电电阻、主回路接触器都正常，因此确定为开关电源板故障。按照上述维修步骤对开关电源板进行测量。在进行第一步测量时，发现直流母线560V到PWM调制芯片之间的的330KΩ/2W的降压电阻损坏，标称330KΩ/2W的电阻，实际测量值达2MΩ以上，因此PWM调制芯片得不到启动的电源，所以无法起振工作。为谨慎起见又检测了开关管、变压器、整流二极管及滤波电容等关键器件，在确定没问题之后上电试验，OK！开关电源起振，输出各组电压正常，装回变频器后开机试验正常，此变频器修复完毕（注：维修人员在维修中，一定要养成习惯：发现坏元件后不要急于更换试机，一定要
电源电路单元 一张电路图通常有几十乃至几百个元器件，它们的连线纵横交叉，形式变化多端，初学者往往不知道该从什么地方开始，怎样才能读懂它。其实电子电路本身有很强的规律性， 不管多复杂的电路，经过分析可以发现，它是由少数几个单元电路组成的。好象孩子们玩的 积木，虽然只有十来种或二三十种块块，可是在孩子们手中却可以搭成几十乃至几百种平面图形或立体模型。同样道理，再复杂的电路，经过分析就可发现，它也是由少数几个单元电路组成的。因此初学者只要先熟悉常用的基本单元电路，再学会分析和分解电路的本领， 看懂一般的电路图应该是不难的。 按单元电路的功能可以把它们分成若干类，每一类又有好多种，全部单元电路大概总有几百种。下面我们选最常用的基本单元电路来介绍。让我们从电源电路开始。 一、电源电路的功能和组成 每个电子设备都有一个供给能量的电源电路。电源电路有整流电源、逆变电源和变频器三 种。常见的家用电器中多数要用到直流电源。直流电源的最简单的供电方法是用电池。但 电池有成本高、体积大、需要不时更换（蓄电池则要经常充电）的缺点，因此最经济可靠而又方便的是使用整流电源。 电子电路中的电源一般是低压直流电，所以要想从220伏市电变换成直流电，应该先把 220伏交流变成低压交流电，再用整流电路变成脉动的直流电，最后用滤波电路滤除脉动直 流电中的交流成分后才能得到直流电。有的电子设备对电源的质量要求很高，所以有时还 需要再增加一个稳压电路。因此整流电源的组成一般有四大部分，见图 1 。其中变压电路 其实就是一个铁芯变压器，需要介绍的只是后面三种单元电路。 二、整流电路 整流电路是利用半导体二极管的单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电的电路。 （1 ）半波整流 半波整流电路只需一个二极管，见图2 （a ）。在交流电正半周时VD导通，负半周时VD 截止，负载R上得到的是脉动的直流电
2.1、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，其辅助电源就一直在工作，直接为开关电源控制电路提供工作电压。图1中，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。 2.2、高压尖峰吸收电路 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。 2.3、辅助电源电路 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
开关电源原理（希望能帮到同行的你更加深入的了解开关电源，温故而知新吗！！） 一、开关电源的电路组成[/b]：： 开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路组成。辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。 开关电源的电路组成方框图如下： 二、输入电路的原理及常见电路[/b]：： 1、AC输入整流滤波电路原理： ①防雷电路：当有雷击，产生高压经电网导入电源时，由MOV1、MOV2、MOV3：F1、F2、F3、FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大，F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。 ②输入滤波电路：C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。当电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防
止浪涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上，一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是负温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。 ③整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5容量变小，输出的交流纹波将增大。 2、 DC输入滤波电路原理： ①输入滤波电路：C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。C3、C4为安规电容，L2、L3为差模电感。 ② R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。在起机的瞬间，由于C6的存在Q2不导通，电流经RT1构成回路。当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导通。如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大，Q1导通使Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。 三、功率变换电路[/b]：： 1、 MOS管的工作原理：目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET（MOS管），是利用半导体表面的电声效应进行工作的。也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电状态，所以输入电阻可以大大提高，最高可达105欧姆，MOS管是利用栅源电压的大小，来改变半导体表面感生电荷的多少，从而控制漏极电流的大小。 2、常见的原理图：
串联型稳压电源的制作 串联型稳压电源，稳压精度高，内阻小，本例输出电压能在3—6V随意调节，输出电流100mA，可供以后一般实验线路使用。原理图如下： 串联型稳压电源电路图 一、工作原理 电源变压器T次级的低压交流电，经过整流二极管VD1—VD4整流，电容器C1滤波，获得直流电，输送到稳压部分。稳压部分由复合调整管VT1、VT2、比较放大管VT3及起稳压作用的硅二极管VD5、VD6和取样微调电位器RP等组成。晶体管集电极发射极之间的电压降简称管压降。复合调整管上的管压降是可变的，当输出电压有减小的趋势，管压降会自动地变小，维持输出电压不变；当输出电压有增大的趋势，管压降又会自动地变大，维持输出电压不变。复合调整管的调整作用是受比较放大管控制的，输出电压经过微调电位器RP分压，输出电压的一部分加到VT3的基极和地之间。由于VT3的发射极对地电压是通过二极管VD5、VD6稳定的，可认为VT3的发射极对地电压是不变的，这个电压叫做基准电压。这样VT3基极电压的变化就反映了输出电压的变化。如果输出电压有减小趋势，VT3基极发射极之间的电压也要减小，这就使VT3的集电极电流减小，集电极电压增大。由于VT3的集电极和VT2的基极是直接耦合的，VT3集电极电压增大，也就是VT2的基极电压增大，这就使复合调整管加强导通，管压降减小，维持输出电压不变。同样，如果输出电压有增大的趋势，通过VT3的作用又使复合调整管的管压降增大，维持输出电压不变。 VD5、VD6是利用它们在正向导通的时候正向压降基本上不随电流变化的特性来稳压的。硅管的正向压降约为0.7V左右。两只硅二极管串联可以得到约为1.4V左右的稳定电压。R2是提供VD5、VD6正向电流的限流电阻。R1是VT3的集电极负载电阻，又是复合调整管基极的偏流电阻。C2是考虑到在市电电压降低的时候，为了减小输出电压的交流成分而设置的。C3的作用是降低稳压电源的交流内阻和纹波。 二、元器件选择 VD1—VD4 二极管1N4001×4 VD5—VD5 二极管1N4148×2 VT1—VD2 三极管9013×2 VT3 三极管9011
开关电源可分为直流开关电源和交流开关电源，是按输出来区分的，交流开关电源输出的是交流电，而直流开关电源输出的是直流电，这里介绍的是直流开关电源。随着相关元器件的发展，直流开关电源以其高效率在很多场合代替线性电源而获得广泛应用。 直流开关电源与线性电源相比一般成本较高，但在有些特别场合却更简单和便宜，甚至几乎只能用开关电源，如升压和极性反转等。直流开关电源还可分为隔离的和不隔离的两种，隔离的是采用变压器来实现输入与输出间的电气隔离，变压器还便于实现多路不同电压或多路相同电压的输出。直流开关电源结构复杂，设计和分析都有较特别的一套理论和方法，这里主要介绍6种基本的不隔离的直流开关电源结构形式和其特点，便于依据应用场合来选择使用。 理想假定：为便于分析，常假定存在如下理想状态 1. 电子器件理想：电子开关管Q和D的导通和关断时间为零，通态电压为零，断态漏电流为零 2. 电感和电容均为无损耗的理想储能元件，且开关频率高于LC的谐振频率 3. 在一个开关周期内，输入电压Vin保持不变 4. 在一个开关周期内，输出电压有很小的纹波，但可认为基本保持不变，其值为Vo 5. 不计线路阻抗 6. 变换器效率为100% 一、Buck变换器：也称降压式变换器，是一种输出电压小于输入电压的单管不隔离直流变换器。 图中，Q为开关管，其驱动电压一般为PWM(Pulse width modulation脉宽调制)信号，信号周期为Ts，则信号频率为f=1/Ts，导通时间为Ton，关断时间为Toff，则周期Ts=Ton+Toff，占空比Dy= Ton/Ts。 Buck变换器有两种基本工作方式： CCM(Continuous current mode)：电感电流连续模式，输出滤波电感Lf的电流总是大于零DCM(Discontinuous current mode)：电感电流断续模式，在开关管关断期间有一段时间Lf 的电流为零 CCM时的基本关系：
ATX电源电路原理分析与维修 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A TX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A TX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。
开关电源工作频率的原理分析 一、开关电源的原理和发展趋势 第一节高频开关电源电路原理 高频开关电源由以下几个部分组成： 图12-1 (一)主电路 从交流电网输入、直流输出的全过程，包括： 1、输入滤波器：其作用是将电网存在的杂波过滤，同时也阻碍本机产生的杂波反馈到公共电网。 2、整流与滤波：将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电，以供下一级变换。 3、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，频率越高，体积、重量与输出功率之比越小。 4、输出整流与滤波：根据负载需要，提供稳定可靠的直流电源。 (二)控制电路 一方面从输出端取样，经与设定标准进行比较，然后去控制逆变器，改变其频率或脉宽，达到输出稳定，另一方面，根据测试电路提供的数据，经保护电路鉴别，提供控制电路对整机进行各种保护措施。 (三)检测电路 除了提供保护电路中正在运行中各种参数外，还提供各种显示仪表数据。 (四)辅助电源 提供所有单一电路的不同要求电源。
第二节开关控制稳压原理 图12-2 开关K以一定的时间间隔重复地接通和断开，在开关K接通时，输入电源E通过开关K和滤波电路提供给负载RL，在整个开关接通期间，电源E向负载提供能量；当开关K断开时，输入电源E便中断了能量的提供。可见，输入电源向负载提供能量是断续的，为使负载能得到连续的能量提供，开关稳压电源必须要有一套储能装置，在开关接通时将一部份能量储存起来，在开关断开时，向负载释放。图中，由电感L、电容C2和二极管D组成的电路，就具有这种功能。电感L用以储存能量，在开关断开时，储存在电感L中的能量通过二极管D释放给负载，使负载得到连续而稳定的能量，因二极管D使负载电流连续不断，所以称为续流二极管。在AB间的电压平均值EAB可用下式表示： EAB=TON/T*E 式中TON为开关每次接通的时间，T为开关通断的工作周期（即开关接通时间TON和关断时间TOFF之和）。 由式可知，改变开关接通时间和工作周期的比例，AB间电压的平均值也随之改变，因此，随着负载及输入电源电压的变化自动调整TON和T的比例便能使输出电压V0维持不变。改变接通时间TON和工作周期比例亦即改变脉冲的占空比，这种方法称为“时间比率控制”（Time Ratio Control,缩写为TRC）。 按TRC控制原理，有三种方式： (一)、脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation,缩写为PWM） 开关周期恒定，通过改变脉冲宽度来改变占空比的方式。 (二)、脉冲频率调制（Pulse Frequency Modulation,缩写为PFM） 导通脉冲宽度恒定，通过改变开关工作频率来改变占空比的方式。 (三)混合调制 导通脉冲宽度和开关工作频率均不固定，彼此都能改变的方式，它是以上二种方式的混合。 第三节开关电源的发展和趋势
开关电源电路图工作原理及维修详解析 一、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。 开关电源原理图 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；由式可知，改变开关接通时间和工作周期的比例，VO间电压平均值也 随之改变，因此，随着负载及输入电源电压的变化自动调整TON和T的比例便使输出电压VO维持不变。改变接通时间TON和工作周期比例亦即改变脉冲的占空比，这种方法称为“时间比率控制”（TimeRationControl,缩写为TRC）。按TRC 控制原理，有三种方式： 1、脉冲宽度调制（PulseWithModulation,缩写为PWM）开关周期恒定，通过改变脉冲宽度来改变占空比的方式。 2、脉冲频率调制（PulseFrequencyModulation,缩写为PFM）
导通脉冲宽度恒定，通过改变开关工作频率来改变占空比的方式。 3、混合调制导通脉冲宽度和开关工作频率均不固定，彼此都能改变的方式，它是以上二种方式的混合。 二、开关电源的维修技巧和常见故障 1、维修技巧 开关电源的维修可分为两步进行：断电情况下，“看、闻、问、量” 看：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板上有烧焦处或元件破裂，则应重点检查此处元件及相关电路元件。 闻：闻一下电源内部是否有糊味，检查是否有烧焦的元器件。问：问一下电源损坏的经过，是否对电源进行违规操作。量：没通电前，用万用表量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悼，此电压有300多伏，需小心。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，电阻值不应过低，否则电源内部可能存在短路。电容器应能充放电。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。加电检测通电后观察电源是否有烧保险及个别元件冒烟等现象，若有要及时切断供电
电源电路结构和工作原理: 该节重点: 1、了解电池脚的结构和外接电源开机法。 2、了解开关机键的结构。 3、了解手机由电池直接供电的电路。 4、手机电源电电路的结构和工作原理。 一、电池脚的结构和功能。 目前手机电池脚有四脚和三脚两种：（如下图） 正温类负正温负 极度型极极度极 脚脚脚 （图一）（图二） 1、电池正极（VBATT）负责供电。 2、电池温度检测脚（BTEMP）该脚检测电池温度；有些机还参与开机， 当用电池能开机，夹正负极不能开机时，应把该脚与负极相接。3、电池类型检测脚（BSI）该脚检测电池是氢电或锂电，有些手机只 认一种电池就是因为该电路，但目前手机电池多为锂电，因此，该脚省去便为三脚。 4、电池负极（GND）即手机公共地。 二、开关机键: 主要用于触发电源电路工作。电源电路触发方式有二种：高电平触发和低电平触发。一般说，开机键两端中有一端与地相通的为低电平触发，（大部分手机都使用该触发方式）另为高电平触发。 开机触发电压约为2.8-3V(如下图)。 内圆接电池正极外圆接地;电压为0V。 电压为2.8-3V。
三、手机由电池直接供电的电路。 电池电压一般直接供到电源集成块、充电集成块、功放、背光 灯、振铃、振动等电路。在电池线上会并接有滤波电容、电感等元件。该电路常引起发射关机和漏电故障。 四、手机电源供电结构和工作原理。 目前市场上手机电源供电电路结构模式有三种； 1、使用电源集成块（电源管理器）供电；（目前大部分手机都使用该电 路供电） 2、(选学) 使用分立供电管供电；（如：三星T508等等） 3、(选学）摩托罗拉专用供电电路。（用电源集成块提供逻辑供电，用 中频集成块和外围供电管提供射频供电） 无论采用何种供电模式，只是产生电压方式不同，其工作原理 都一样的。 1、 使用电源集成块（电源管理器）供电电路结构和工作原理：（如下图） 电池电压 逻辑电压(VDD) 复位信号(RST) 射频电压(VREF) XVCC 26M 13M ON/OFF AFC 开机维持 关机检测 （电源管理器供电开机方框图） 电 源 管 理 器 CPU 26M 中频 分频 字库 暂存
A T电源电路原理分析 与维修教程 Document serial number【LGGKGB-LGG98YT-LGGT8CB-LGUT-
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
计算机开关电源原理图电路分析
计算机开关电源原理图电路分析 第一章 基本构成方框图及原理分析 一、基本方框图 +5VSB PG PS/ON ±5V/±12V/3.3V 二、原理分析 1．工作原理 交流电220V 进入输入滤波电路，衰减电网电源线进入的外来噪声，再进入 浪涌电流抑制电路，抑制开机瞬间的浪涌电流，进入桥式滤波电路，把交流220V 整流滤波成直流300V 电压。一路进入开关电路，另一路进入辅助电源电路，经 过辅助电源电路内部变换，输出两组电压，一组为+5VSB 电压，另一组为TL494 ⑿脚提供工作电压（约18V ）。 TL494有了工作电压，就开始振荡工作，经内部整形，在其⒁脚就有+5V 基准电压，⑧脚⑾脚输出脉冲矩形波，经驱动电路放大，驱动变压器耦合，送 到开关电路开关管的基极，控制开关管轮流导通和截止，于是在开关变压器次 级就有脉冲方波输出，经次级侧整流滤波，输出直流电压±5V ，±12V ，＋3.3V 。 输入 滤波 电路 浪涌电流抑制电路 桥式（倍 压）整流 电路 滤波 电路 开关 电路 开关 变压器 整流滤波 电路 辅助电源 开关电路 整流 滤波 电路 整流 滤波 电路 驱动 变压 器 驱动 放大 电路 TL494 LM339 过流 保护 检测 电路 稳压 检测 电路 过压保护 检测 电路 1 114 81 325 61
2．稳压原理 当输出电压（+5V，+12V，+3.3V）因某种原因升高或降低时，经稳压检测电路（取样电阻）检测，到TL494①脚的电压也相应升高或降低，经TL494内部取样放大器比较，从而使TL494内部末级输出晶体管输出的调制脉冲宽度变窄或变宽，经驱动电路加到两开关管的基极驱动脉冲的宽度也相应变窄或变宽，这样从开关管经高频变压器耦合到次级绕组的脉冲调制电压的脉冲宽度也将变窄或变宽，经整流滤波后的直流电压必然下降或升高，从而使输出电压保持稳定。 3．过流保护原理 当输出电压某一组负载过大或短路时，开关变压器绕组电流也增大，从而使推动变压器上感应的电流也增大，经耦合，推动变压器初级电流也相应增加，此电压经整流、取样，使TL494⒃脚和LM339⑤脚的电压升高，导致TL494输出的调制脉冲宽度为0，从而达到过流保护的目的。 4．过压保护原理 当输出电压超过规定值时，稳压管将被击穿而导通，LM339⑤脚电压将会升高，LM339②脚输出电压也会升高，从而使TL494④脚电压也会升高，结果使TL494⑧脚⑾脚输出的调制脉冲宽度为0，开关管处于截止状态，从而达到过压保护的目的。 第二章基本单元电路原理分析 一、输入滤波电路 作用：防止输入电源窜入噪声，抑制开关电源产生的噪声反馈到输入电源。 FL1和CX1组成差模抗干扰电路（正态）； FL1或CY1、CY2组成共模抗干扰电路（共态）； 经LC振荡产生一高频振荡频率吸收电路，当外界高频干扰信号来时，经吸收电路短路到地，输出正常的50HZ低频信号，此电路又称低通滤波器。 二、浪涌电流抑制电路
电源电路图详解！ 用电路元件符号表示电路连接的图，叫电路图。电路图是人们为研究、工程规划的需要，用物理电学标准化的符号绘制的一种表示各元器件组成及器件关系的原理布局图，可以得知组件间的工作原理，为分析性能、安装电子、电器产品提供规划方案。 电路图是电子工程师必学的基本技能之一，本文集合了稳压电源、DCDC转换电源、开关电源、充电电路、恒流源相关的经典电路资料，为工程师提供最新鲜的电路图参考资料，超全超详细，只能帮你到这了！ 一、稳压电源 1、3～25V电压可调稳压电路图 此稳压电源可调范围在3.5V～25V之间任意调节，输出电流大，并采用可调稳压管式电路，从而得到满意平稳的输出电压。 工作原理：经整流滤波后直流电压由R1提供给调整管的基极，使调整管导通，在V1导通时电压经过RP、R2使V2导通，接着V3也导通，这时V1、V2、V3的发射极和集电极电压不再变化（其作用完全与稳压管一样）。调节RP，可得到平稳的输出电压，R1、RP、R2与R3比值决定本电路输出的电压值。 元器件选择：变压器T选用80W～100W，输入AC220V，输出双绕组AC28V。FU1选用1A，FU2选用3A～5A。VD1、VD2选用6A02。RP选用1W左右普通电位器，阻值为250K～330K，C1选用3300μF／35V电解电容，C2、C3选用0.1μF 独石电容，C4选用470μF／35V电解电容。R1选用180～220Ω/0.1W～1W，R2、R4、R5选用10KΩ、1／8W。V1选用2N3055，V2选用3DG180或2SC3953，
V3选用3CG12或3CG80。 2、10A3～15V稳压可调电源电路图 无论检修电脑还是电子制作都离不开稳压电源，下面介绍一款直流电压从3V到15V连续可调的稳压电源，最大电流可达10A，该电路用了具有温度补偿特性的，高精度的标准电压源集成电路TL431，使稳压精度更高，如果没有特殊要求，基本能满足正常维修使用，电路见下图。 其工作原理分两部分，第一部分是一路固定的5V1.5A稳压电源电路，第二部分是另一路由3至15V连续可调的高精度大电流稳压电路。
开关电源原理 一、 开关电源的电路组成： PWM
①防雷电路：当有雷击，产生高压经电网导入电源时，由MOV1、MOV2、MOV3：F1、F2、 F3、FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大，F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。 ②输入滤波电路：C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂 波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。当电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防止浪涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上，一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是负温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。 ③整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5 容量变小，输出的交流纹波将增大。
① 输入滤波电路：C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。C3、C4为安规电容，L2、L3为差模电感。 ② R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。在起机的瞬间，由于C6的存在Q2不导通，电流经RT1构成回路。当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导通。如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大，Q1导通使Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。 三、 功率变换电路： 1、 MOS 管的工作原理：目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET （MOS 管），是利用半导 体表面的电声效应进行工作的。也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电状态，所以52、 常见的原理图： 3、工作原理： R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器，和开关MOS 管并接，使开关管电压应力减少，EMI 减少，不发生二次击穿。在开关管Q1关断时，变压器的原边线圈易产生尖峰电压和尖峰电流，这些元件组合一起，能很好地吸收尖峰电压和电流。从R3测得的电流峰值信号参与当前工作周波的占空比控制，因此是当前工作周波的电流限制。当R5上的电压达到1V 时，UC3842停止工作，开关管Q1立即关断 。