PC开关电源启动电路的探讨
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计算机开关电源的工作原理与维修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。
本文结合电源方框图(图-2)和ATX型电源电路原理图(附后)下面对ATX电源控制电路的工作原理进行较详细的阐述,望能对广大维修者有所帮助。
一、ATX型电源电路的组成及工作原理A TX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。
请参照图1和ATX电源电路原理图。
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R72、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充电,随着C44充电电压增加,流经Q15基极电流逐渐减小,T3反馈绕组感应电势反相(上负下正),与C44电压叠加至Q15基极,Q15基极电位变负,开关管迅速截止。
Q15截止时,ZD6、D30、C41、R70组成Q15基极负偏压截止电路。
反馈绕组感应电势的正端经C41、R70、D41至感应电势负端形成充电回路,C41负极负电压,Q15基极电位由于D30、ZD6的导通,被箝位在比C41负电压高约6.8V(二极管压降和稳压值)的负电位上。
同时正反馈支路C44的充电电压经T3反馈绕组,R78,Q15的b、e极等效电阻,R74形成放电回路。
随着C41充电电流逐渐减小,Ub电位上升,当Ub 电位增加到Q15的b、e极的开启电压时,Q15再次导通,又进入下一个周期的振荡。
摘要:pc显示器开关电源的构成较为复杂,出现故障时检修难度较大。
文章在分析pc显示器开关电源基本工作原理的基础上,阐述了显示器开关电源的故障检修技术,并提出了相关的注意事项,以期为显示器开关电源故障的检修提供帮助。
关键词:pc;显示器开关电源;基本工作原理;故障检修技术在开关电源中,pc显示器开关电源相对比较复杂,复杂的电路决定了较大的故障检修难度。
下文中将结合实例对pc显示器开关电源的基本工作原理和故障检修技术进行简要的论述。
一、pc显示器开关电源的基本工作原理本文结合emc pv768开关电源为例,分析其基本工作原理。
该开关电源电路是冷底板式结构,由场效应功率晶体管、开关脉宽控制集成电路等构成,包括干扰抑制、消磁、整流滤波、启动振荡、稳压控制、脉冲整流滤波、保护电路等部分。
干扰抑制电路包括r501、l501、c501等部件,负责抑制交流电网对显示器开关电源造成的干扰和开关电源产生的交流电网干扰;消磁电路包括消磁线圈、消磁热敏电阻等部件,负责消除磁场对显示器显像管电子束的影响;整流滤波电路包括c510、d513等部件,负责为开关电路供电,将交流电转换为直流电;启动振荡电路包括开关管、开关变压器等部件,负责将直流电转为脉冲电压,最终输出中低电压;稳压控制电路包括控制集成电路和外围元件,负责提供开关脉冲电压,能够检测开关电源的直流电压变化,借助控制电路调整输出脉冲宽度和开关管导通时间,以保证直流电压输出可靠、稳定;脉冲整流滤波电路包括d507、l507、c531等部件,负责保证整流效果,获得平滑直流电;保护电路包括反峰吸收、过流保护、过压保护等保护电路,通过过流检测电阻、过压检测元件等自动保护开关电源和负载不被损坏。
限于篇幅,本文仅以整流滤波电路为例详细探讨该电路的原理:220v交流电先由干扰抑制电路过滤掉干扰成分,然后经过rt502到桥式整流电路转换成脉动直流电,再由c510过滤掉脉动成分,最终输出开关电源所需的平滑直流电。
PC开关电源标准详解计算机电源是根据计算机相应的电源标准设计和生产的,在计算机高速发展的这十多年间,计算机电源标准也跟着在不断地发生变化,以适应计算机高速发展的要求,计算机电源主要采用了以下几个标准:PC/XT标准: 是由IBM最先推出个人PC/XT计算机时制定的标准;AT标准: 也是由IBM早期推出PC/AT机时所提出的标准,当时能够提供大约190W的电力供应;ATX标准: 是由Intel公司于1995年提出的工业标准,从最初的ATX1.0开始,ATX标准又经过了多次的变化和完善,目前国内市场上流行的是ATX2.03和ATX12V这两个标准,其中ATX12V又可分为ATX12V1.2、ATX12V1.3、ATX12V2.0等多个版本。
ATX与AT标准比较:1、ATX标准取消了AT电源上必备的电源开关而交由主板进行电源开关的控制,增加了一个待机电路为电源主电路和主板提供电压来实现电源唤醒等功能;2、ATX电源首次引进了+3.3V的电压输出端,与主板的连接接口上也有了明显的改进。
ATX12V与ATX2.03标准比较:1、ATX2.03是1999年以前PII、PIII时代的电源产品,没有P4 4PIN接口;2、ATX12V加强了+12VDC端的电流输出能力,对+12V的电流输出、涌浪电流峰值、滤波电容的容量、保护等做出了新的规定;3、ATX12V增加的4芯电源连接器为P4处理器供电,供电电压为+12V;4、ATX12V加强了+5VSB的电流输出能力,改善主板对即插即用和电源唤醒功能的支持。
ATX12V标准之间的比较:ATX 12V是支持P4的ATX标准,是目前的主流标准,该标准又分为如下几个版本:ATX12V_1.0:2000年2月颁布,P4 时代电源的最早版本,增加P4 4PIN接口;ATX12V_1.1:2000年8月颁布, 在前一版本的基础上,加强了+3.3V电流输出能力,以适应AGP显卡功率增长的需求ATX12V_1.2:2002年1月颁布,在前版的基础上,取消-5V输出,同时对Power on 时间作出新的规定;ATX12V_1.3:2003年4月颁布,在前版的基础上,提高了电源效率,增加了对SATA的支持,增加了+12V的输出能力。
开关电源的软起动电路1引言开关电源的输入电路大都采用整流加电容滤波电路。
在输入电路合闸瞬间,由于电容器上的初始电压为零会形成很大的瞬时冲击电流(如图1所示),特别是大功率开关电源,其输入采用较大容量的滤波电容器,其冲击电流可达100A以上。
在电源接通瞬间如此大的冲击电流幅值,往往会导致输入熔断器烧断,有时甚至将合闸开关的触点烧坏,轻者也会使空气开关合不上闸,上述原因均会造成开关电源无法正常投入。
为此几乎所有的开关电源在其输入电路设置防止冲击电流的软起动电路,以保证开关电源正常而可靠的运行。
2常用软起动电路(1)采用功率热敏电阻电路热敏电阻防冲击电流电路如图2所示。
它利用热敏电阻的Rt的负温度系数特性,在电源接通瞬间,热敏电阻的阻值较大,达到限制冲击电流的作用;当热敏电阻流过较大电流时,电阻发热而使其阻值变小,电路处于正常工作状态。
采用热敏电阻防止冲击电流一般适用于小功率开关电源,由于热敏电阻的热惯性,重新恢复高阻需要时间,故对于电源断电后又需要很快接通的情况,有时起不到限流作用。
(2)采用SCR R 电路 和限流电阻R对电容器C充电。
该电路如图3所示。
在电源瞬时接通时,输入电压经整流桥VD1VD4当电容器C充电到约80%的额定电压时,逆变器正常工作,经主变压器辅助绕组产生晶闸管的触发信号,使晶闸管导通并短路限流电阻R,开关电源处于正常运行状态。
这种限流电路存在如下问题:当电源瞬时断电后,由于电容器C上的电压不能突变,其上仍有断电前的充电电压,逆变器可能还处于工作状态,保持晶闸管继续导通,此时若马上重新接通输入电源,会同样起不到防止冲击电流的作用。
电路(3)具有断电检测的SCR R该电路如图4所示。
它是图3的改进型电路,图1合闸瞬间滤波电容电流波形图2采用热敏电阻电路 电路图3采用SCR R 电路图4具有断电检测的SCR R图5由继电器与电阻构成的电路图6定时电路图7过零触发的光耦可控硅与双向可控硅构成的电路VD5、VD6、VT1、RB、CB组成瞬时断电检测电路,时间常数RBCB的选取应稍大于半个周期,当输入发生瞬间断电时,检测电路得到的检测信号,关闭逆变器功率开关管VT2的驱动信号,使逆变器停止工作,同时切断晶闸管SCR的门极触发信号,确保电源重新接通时防止冲击电流。
个人计算机电源原理解析一汽轿车公司工厂服务部 陈刚研究个人PC 电源,必须从开关电源芯片开始。
这里是一个PTP-2038电源的实际应用的例子,其分析思路对电源的维修具有普遍意义。
第一部分:TL494芯片这是一个应用极为广泛的控制器件,在个人PC 电源中,基本使用的都是这个芯片。
它是由TI 公司生产的。
一.芯片管脚定义TL494是16脚芯片。
图1:TL494管脚排列1脚/同相输入:误差放大器1同相输入端。
2脚/反相输入:误差放大器1反相输入端。
3脚/补偿/PWM 比较输入:接RC 网络,以提高稳定性。
4脚/死区时间控制:输入0-4VDC 电压,控制占空比在0-45%之间变化。
同时该因脚也可以作为软启动端,使脉宽在启动时逐步上升到预定值。
5脚/C T :振荡器外接定时电阻。
6脚/R T :振荡器外接定时电容。
振荡频率:f=1/R T C T 。
7脚/GND :电源地。
8脚/C1:输出1集电极。
9脚/E1:输出1发射极。
10脚/E2:输出2发射极。
11脚/C2:输出2集电极。
12脚/Vcc :芯片电源正。
7-40VDC 。
同相输反向输补偿/PWM 死区时间控制C T R T C1 同相输反向输V REFE1 输出控Vcc C213脚/输出控制:输出方式控制,该脚接地时,两个输出同步,用于驱动单端电路。
接高电平时,两个输出管交替导通,可以用于驱动桥式、推挽式电路的两个开关管。
14脚/VREF:5VDC电压基准输出。
15脚/反相输入:误差放大器2反相输入端。
16脚/同相输入:误差放大器2同相输入端。
二.基本特性1.具有两个完整的脉宽调制控制电路,是PWM芯片。
2.两个误差放大器。
一个用于反馈控制,一个可以定义为过流保护等保护控制。
3.带5VDC基准电源。
4.死区时间可以调节。
5.输出级电流500mA。
6.输出控制可以用于推挽、半桥或单端控制。
7.具备欠压封锁功能。
三.结构原理图2给出了TL494的内部原理框图。
电脑电源开机的原理电脑电源开机的原理是指当我们按下电源按钮,电脑可以正常启动运行的过程。
电源是计算机的重要组成部分之一,负责为计算机提供电能。
下面我将从电源的供电原理、开关电源的工作原理和电源的自检程序等几个方面进行详细介绍。
首先,电源的供电原理是指电源将交流电转换为计算机所需要的直流电。
传统的电源采用变压器来实现电压的变换,并通过整流电路将交流电转换为直流电供给计算机使用。
而现代技术的典型代表是开关电源。
开关电源通过开关管的导通和断开来实现高频开关,通过变压器转换来实现电压的升降,再通过整流、滤波等电路将交流电转换为直流电。
开关电源的工作原理更加高效,功率因数更高,体积更小,是目前电子设备中最常用的电源。
其次,开关电源的工作原理是关键。
开关电源的核心元器件是开关管和变压器。
当我们按下电源按钮时,开关电源的控制松开,使得控制电路正常工作。
此时,开关管导通,电路中的电能通过变压器转换为相应的电压,并经过整流和滤波电路得到稳定的直流电。
然后,直流电经过电压稳定模块进一步调整为合适的电压大小,通过供电线路提供给计算机各个部件使用。
此外,电源的自检程序也是电脑电源开机的重要一环。
电源会在开机过程中进行自检程序,以确保整个计算机系统的正常运行。
自检程序通常包括硬件自检和软件自检两部分。
硬件自检主要是检查计算机硬件是否正常工作。
当我们按下电源按钮时,电源首先会提供电能给主板,启动主板上的BIOS芯片。
BIOS芯片会对计算机的硬件进行自检,包括处理器、内存、硬盘等。
如果发现硬件存在问题,主板会发出警告信号,例如蜂鸣器发出"滴滴滴"的声音。
当硬件自检通过后,计算机将根据预设的启动设备顺序从磁盘启动操作系统。
软件自检主要是检查操作系统是否完整且正常运行。
当计算机开始从磁盘加载操作系统时,系统会进行一系列的自检程序。
操作系统会检查系统文件是否完整、硬件是否兼容、驱动程序是否正常等。
如果自检通过,操作系统将会加载完成,屏幕会显示出操作系统的启动画面。
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(Switching Mode Power 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(switching)。
线性电源的工作原理是首先将127 V或者220 V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/Wii/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。
电脑开关电源原理与维修一、产生PW-OK信号PC主机要求各路电源稳定之后才工作,以保护各元器件不致因电压不稳而损坏,故设置了PW-OK信号(约+5V),主机在获得此信号后才开始工作。
接通电源时,要求PW-OK信号比±5V、±12V、+3.3V电源延迟数百毫秒才产生,关机时PW-OK信号应比直流电源先消失数百毫秒,以便主机先停止工作,硬盘的磁头回复到着陆区,以保护硬盘。
ATX电源接通市电后,辅助电源立即工作。
一方面输出+5VSB电源,同时向494的{12}脚提供十几伏到二十多伏的直流电源。
494从{14}脚输出+5V基准电源,锯齿波振荡器也开始起振工作。
若主机未开机,PS-ON信号为高电平,经R37使339的B比较器{6}脚亦为高电平,因电阻R37小于R44,{6}脚电平高于{7}脚电平,B比较器输出端{1}脚输出低电平,经D36的钳位作用,A比较器的反相端{4}脚亦为低电平,其电平低于同相端{5}脚的电平,输出端{2}脚呈高电平,经R41使494的{4}脚为高电平,故494内部的死区时间比较器a输出低电平,与门1也因此输出低电平并进而使与门2和与门3输出低电平,封锁了振荡器的输出,{8}脚、{11}脚无脉冲输出,ATX电源无±5V、±12V、+3.3V电源输出,主机处于待机状态。
因+5V、+12V电源输出为零,经电阻R15、R16使494的{1}脚电平亦为零,494的c比较器的输出端{3}脚输出亦为零,经R48使339的{9}脚亦为零电平,故339的C比较器的输出端{14}脚为零电平。
另外,339的{1}脚低电平信号因D34的钳位作用,也使{14}脚为低电平,经R50和R63使{11}脚亦为低电平。
因此D比较器的输出端{13}脚为低电平,也就是PW-OK信号为低电平,主机不会工作。
开启主机时,通过人工或遥控操作闭合了与PS-ON相关的开关,PS-ON呈低电平,经R37使339的反相端{6}脚为低电平,B比较器{1}脚输出高电平,D35、D36反偏截止,A比较器的输出电平则由{5}脚与{4}脚的电平决定。
开关电源软启动工作原理开关电源是目前广泛应用于电子领域的一种稳压电源,具有高效率、高可靠性、易于实现微型化等优点,因此已成为大多数电子设备的必需品。
其中软启动技术是开关电源中的一项核心技术,本文将详细介绍开关电源软启动的工作原理。
首先,我们需要了解开关电源的结构和原理。
开关电源一般由输入滤波电路、整流桥、功率因数校正电路、变换器、输出电路、控制电路等几个部分组成。
变换器是开关电源的核心部分,其作用是将输入电压变换为恒定的输出电压或电流。
变换器一般由开关管和输出电感组成,通过对开关管的控制,使得输入电压按照一定的规律经过输出电感产生输出电压。
软启动技术是为了避免在电源启动瞬间产生大电流和高压而采用的一种保护措施。
一般来说,开机瞬间时刻会出现短暂的电压峰值和电流峰值,这样就会对电源和其连接的设备产生不良影响。
因此,软启动技术在开机时逐步加大输出电压,使得开机电流逐渐升高,从而避免了电压和电流尖峰。
软启动技术的实现原理如下:首先,在开机前,输入AC电源经过整流滤波后,经过控制电路或PWM芯片进行控制。
按照设定的逻辑控制,PWM芯片开始逐渐调整输出电压。
在调整输出电压的过程中,开关管被电路控制,使得输出电流和电压逐渐升高,从而避免了电流尖峰和电压尖峰。
在输出达到设定值后,软启动结束,控制电路或PWM 芯片开始正常工作。
软启动技术的优点在于能够避免电源在开机瞬间产生大电流和高压,从而降低了开机时的噪声和电磁干扰,保护了电源和其连接的设备。
同时,软启动技术还可以降低电源的使用寿命,提高了电源的稳定性和可靠性。
总之,开关电源软启动技术是一项非常重要的保护措施,它可以避免电源在启动瞬间产生过大的电流和高压,从而提高了电源的使用寿命和可靠性。
软启动技术是现代电子技术领域中不可缺少的一部分,未来还会不断发展和完善。
福建农林大学学报(自然科学版) 第33卷第3期Journal of Fujian Agriculture and Forestry Universi ty(Natural Science Edition) 2004年9月PC开关电源启动电路的探讨章 祝 华(福建农林大学计算机与信息学院,福建福州350002)摘要:对于PC开关电源,无论是自激式还是他激式都存在一简单的启动电路.该电路直接影响电源启动的成败,尤其在电路中元件参数处于临界状态时,电源启动成败变成随机性.本文对部分常见的PC开关电源启动电路及故障现象进行探讨.关键词:自激式;他激式;启动电路;启动电阻;辅助电源中图分类号:TM05文献标识码:A文章编号:1006-7817(2004)03-0381-03Discussion on starting circuit of PC switching power supplyZHANG Zhu-hua(College of Computer and Information,Fujian Agriculture and Forestry University,Fuzhou,Fujian350002,China)Abstract:Both sel-f exci ting PC s witching power supply and extra-exciting PC switching power supply have a starting ci rcuit,which is sim-ple,but directly affects the starting of the power supply.As the component parameters in the circuit are at the critical state,the power sup-ply starting turns to be at random.Some common s tarting circuits of PC s witching power supply and thei r trouble phenomena are discussed in thi s paper.Key words:sel-f exciting;extra-exciting;starting circui t;starting-resistor;assistant p ower supplyPC开关电源中均含有一启动电路,它可分为电阻分压启动和辅助电源启动2种类型.其中自激启动他激运行的半桥式开关电源中的分压启动电路若发生故障,会使电源启动成败变得随机性,而损坏的元件却难以发现,造成维修困难.本文对此故障原因进行探讨并通过试验加以验证.1 自激式与他激式直流开关电源在开关电源中开关晶体管是由功率变压器的基极绕组驱动的,而不需要外加驱动电路,故称为自激式开关电源;反之,其开关晶体管是由外加驱动电路驱动的,则称为他激式开关电源[1].由于自激式开关电源电路简单,使用元件较少,故便于维护;同时对于一些要求不高、功率较小的设备而言,是一种价廉而实用的电源,如早期的APPLE- 、单色CRT、集线器、交换机等,以及现在广泛使用的ATX电源中的辅助电源,几乎均采用这一类电源.而对于控制要求较高、功率较大的设备则主要采用他激式电源.他激式电源开关晶体管外驱动电路目前基本采用集成脉宽调制电路.如彩色C RT中的开关电源、笔记本电脑充电器以及部分ATX电源中的主电源等均为美国UNI TRODE公司开发的具有单端驱动的UC384(UC3843).目前P4系列ATX电源广泛采用的则是功率较大的半桥式变换器,其脉宽调制电路是具有双端驱动的美国Texas In-strument TL494.2 启动电路若电路回路的增益小于1时,电源接通后不一定产生振荡(即开始工作),必须对晶体管加上一定的启动偏压,使其导通,能实现这一过程的电路称为启动电路.单管直激式开关电源大都采用电阻分压法启动电路.他激式开关电源除了采用自激式开关电源分压电阻启动法(也称间接启动法,此方法主要用在彩色CTR电源及AT电源上),也可采用辅助电源启动法(也称直接启动法,目前ATX电源几乎均采用此方法).半桥式开关电源中的分压启动电路较为特别,其故障导致电源启动成败变得随机性,且损坏元件外观无任收稿日期:2003-12-15 修回日期:2004-06-07作者简介:章祝华(1954-),男.研究方向:无工频变压器开关电源.何痕迹,造成维修困难.3 半桥式开关电源启动电路工作原理.图1是分别由R5、R9及R6、R11两个分压启动电路组成的半桥式开关电源电路.此电路可看成自激式半桥和他激式半桥电路的合成.当未输入电压V S 时,V p =0V,驱动变压器T1次级绕组不控制初级绕组,此时由T1初级绕组与主变压器T2绕组构成一典型的自激半式桥开关电源.当输入电压V S 后,V S 通过启动电阻R5正向偏置晶体管Q1的基极,使Q1开始导通,其集电极电流I c1是由V S 的正端经Q1、NP 、NQ 、C9(伏秒值平衡耦合电容)流向C1、C2中点.I c1流过NP 、NQ 使T1、T2的铁芯磁化,于是在T1、T2的所有绕组上产生感应电势,其极性如图1所示.基极绕组Nf1上产生的电势使Q1的电流进一步增加,基极绕组Nf2上产生的电势使Q2截止,这是一个正反馈过程[2].这使得Q1很快达到饱和状态,Q2保持截止状态.此时几乎一半的电源电压(因为半桥式电路C1=C2,C1和C2各有一半电源电压)都加到了NQ 、NP 两端.此后NP 、NQ 中的电流按线性增加,铁芯的磁通也按线性增加,当磁通接近饱和值时,磁通变化率大大下降,于是所有绕组上的感应电势也大大下降.由于Q1的集电极电流减小,导致T1、T2所有绕组上的感应电势反向,即产生了反再生作用,使Q1很快截止.为了使Q2快速导通,引入由R6、R11组成的另一分压启动电路,当上半周期结束时,T1、T2所有绕组感应电势反向,此时V S 通过C1、C9、NQ 、NP 、启动电阻R6,并经R8正向偏置Q2的基极,使Q2开始导通,其集电极电流I c2经NQ 、NP,流向与I c1相反.此时,几乎一半电源电压反向加到了NP 、NQ 两端.随后NP 、NQ 中的反向电流按线性增加,当磁通到达接近反向饱和值时,再次引起正反馈,使Q2很快截止,Q1很快饱和,电路又回到了上述初始状态,至此第1周期结束,第2周期开始.上述过程周而复始,在T2次级绕组上输出矩形波电压.由于T1次级电路结构所致,当寄生于主开关变压器T2次级+12V 上的辅助电压V p 一但建立,T1次级控制能量大于自激能量,这时开关电源的自激状态立即停止,此时由脉宽调制芯片TL494及周边器件组成的他激驱动控制电路开始工作(图2).图1 半桥式开关电源电路 a.他激运行波形;b.自激震荡波形.Fi g.1 Hal -f briage type s witching power ci rcuit 图2 VI 点波形Fig.2 Wave -form of VI point 4 他激式半桥形开关电源启动电路(1)先断开V P 点(切断辅助电源),T1次级不起作用.此时他激式开关电源已变为非稳压自激式.用自耦变压器将调压档调到120V 左右(防止非稳压自激状态下电压过高),示波器探笔接VI 点,接通电源,开关电源自激启动进入失控而极不稳定的自激状态(VI 点波形如图2b).再将VP 点接上(VI 点波形如图2a),这时开关电源由自激运行瞬时转为他激运行.这证明图1的他激式半桥型开关电源是通过双臂启动382 福建农林大学学报(自然科学版) 第33卷电路自激启动的,由于他激能量大于自激能量,即瞬时转为他激运行.(2)将R5或R6断开即单臂启动,同样先断开V P 点,重复开启、关闭输入电源,这使得开关电源启动成败变得随机性.再接通V P 点,采用同样方法,结果同上.但V P 点断开的启动成功率大于不断开V P 点,这是因为V P 加载后使得单臂启动更为困难.说明开关电源运行成败随机性是由于自激启动成败随机性造成的.(3)在他激状态下运行时断开V P 点,使得他激运行瞬时转为无稳压自激状态.这说明从他激到自激是可逆的,即在电源运行过程中自激现象自始至终处于待发状态.当输入交流电压为220V 时,各路输出电压将翻倍增加,此电压对电源负载是极不利的.半桥式他激型ATX 电源采用以下2种方法来防止电源运行中因独立辅助电源中途损坏而造成主开关电源自激.一种是在主电源中增加了寄生辅助电源,即2种辅助电源同时并存,如SPI -235HA 型、银河YH -2508B 型ATX 电源;另一种则是在开关主电源输出端增加稳压管D *(图1),构成不可恢复的过压保护电路,如C ODEGE N200XA 型、联想HK350-11AP 型.由试验结果可知单臂启动成败有随机性.理论上可以解释为,对于一标准自激式开关电源只需要单臂启动电路就能顺利完成启动过程.图1是自激启动他激运行的半桥开关电源,因NP 绕组感应电势 NQ,而标准自激式中,驱动变压器初级供源绕组NP 就是主开关变压器初级绕组NQ,故单臂启动致使半周期能量太弱,导致自激启动成败的随机性.由此可见,对于双臂电阻分压启动的半桥式他激型PC 开关电源,可否通过初始自激瞬间建立一自激启动电压是电源运行成败的关键.启动电路损坏的主要原因是启动电阻R5、R6在每次启动时都要受到高压冲击,而多次冲击使其中R5、R6阻值逐渐变大,直至接近开路.R5、R6的损坏情况通常有3种,其故障现象也有3种,即:(1)R5、R6均开路,电源启动电路首先无法进入自激状态,整个电源毫无动静;(2)R5或R6开路,电源处于单臂启动状态,启动成败变得随机性.(3)R5、R6中之一或两者阻值大到接近临界状态.R5、R6损坏多为不耐高压冲击的碳膜电阻,应更换为较耐冲击的金属膜或线绕电阻,若空间允许,尽量采用功率大一点的.5 AT 与ATX 电源及启动电路的差异ATX 电源是在AT 电源基础上,在主开关变压次级上增加了+3.3V 绕组,受控于主板的信号端PS -ON 及一完全独立于主电源的辅助电源如图1所示,它有两路电压输出,一路+5V(SB,紫色),为主板的备用电源,供主板上智能软开关电路使用;另一路+18-+22V 供主电源脉宽调制电路(如单端输出UC384 、双端输出TL494)、驱动电路及周边控制电路起着直接启动及供电的双重作用.由于半桥式ATX 开关电源有了直接启动的+18-+22V 独立辅助电源,故不必存在AT 半桥开关电源中起着间接启动作用的双臂启动电阻R5、R6.当电源接上交流电源连接器,通电后此独立辅助电源立即输出2路电压:+5V 通过ATX 电源连接器到主板+5V(SB)端口;+18-+22V 达主电源TL494Vcc 、驱动电路及周边控制电路供源端,这时主电源处于待命状态.当主板ATX 连接器插座第14脚PS -ON 为低电平时,主电源立即启动.通过比较AT 与ATX 他激式半桥型开关电源启动电路,可看出AT 型是靠自激间接启动转为寄生辅助电源供源,他激运行;而ATX 型则是靠独立辅助电源直接启动、供源,他激运行[2].参考文献:[1]华东计算机研究所电源研究室.晶体管开关稳压电源[M ].北京:人民邮电出版社,1985.82-83,116-117.[2]李成章,李波.微机及外设电源原理与维修[M].北京:电子工业出版社,1997.103.(责任编辑:叶济蓉) 383 第3期 章祝华:PC 开关电源启动电路的探讨。