主板开关电源详解
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电脑开关电源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和ATX12V这两个标准,其中ATX12V又可分为、、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+的电压输出端,与主板的连接接口上也有了明显的改进。
ATX12V与标准比较:1、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::2000年2月颁布,P4 时代电源的最早版本,增加P4 4PIN接口;:2000年8月颁布, 在前一版本的基础上,加强了+电流输出能力,以适应AGP显卡功率增长的需求: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;: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。
主板供电电路图解说明主板的CPU供电电路最主要是为CPU提供电能,保证CPU在高频、大电流工作状态下稳定地运行,同时也是主板上信号强度最大的地方,处理得不好会产生串扰cross talk效应,而影响到较弱信号的数字电路部分,因此供电部分的电路设计制造要求通常都比较高。
简单地说,供电部分的最终目的就是在CPU 电源输入端达到CPU对电压和电流的要求,满足正常工作的需要。
但是这样的设计是一个复杂的工程,需要考虑到元件特性、PCB板特性、铜箔厚度、CPU插座的触点材料、散热、稳定性、干扰等等多方面的问题,它基本上可以体现一个主板厂商的综合研发实力和经验。
主板上的供电电路原理图1图1是主板上CPU核心供电电路的简单示意图,其实就是一个简单的开关电源,主板上的供电电路原理核心即是如此。
+12V是来自A TX电源的输入,通过一个由电感线圈和电容组成的滤波电路,然后进入两个晶体管(开关管)组成的电路,此电路受到PMW Control(可以控制开关管导通的顺序和频率,从而可以在输出端达到电压要求)部分的控制输出所要求的电压和电流,图中箭头处的波形图可以看出输出随着时间变化的情况。
再经过L2和C2组成的滤波电路后,基本上可以得到平滑稳定的电压曲线(Vcore,现在的P4处理器Vcore=1.525V),这个稳定的电压就可以供CPU“享用”啦,这就是大家常说的“多相”供电中的“一相”。
单相供电一般可以提供最大25A的电流,而现今常用的处理器早已超过了这个数字,P4处理器功率可以达到70~80W,工作电流甚至达到50A,单相供电无法提供足够可靠的动力,所以现在主板的供电电路设计都采用了两相甚至多相的设计。
图2就是一个两相供电的示意图,很容易看懂,其实就是两个单相电路的并联,因此它可以提供双倍的电流,理论上可以绰绰有余地满足目前处理器的需要了。
图2但上述只是纯理论,实际情况还要添加很多因素,如开关元件性能、导体的电阻,都是影响Vcore的要素。
电脑主板开机电路工作原理电脑主板开机电路工作原理分析只要将ATX电源的第14脚的电压拉低,ATX电源就开始工作,输出各组电压。
如图7-1所示,只要将ATX电源的第14脚对地短接,ATX电源就能开始工作。
.对于不能触发开机的主板,如果知道ATX电源的启动原理,就可以直接将ATX电源的第14脚对地短接而强行开机,以检查除了开机电路外其他的电路是否正常,如图7-2所示。
开机电路就是在接收到开机触发信号后,通过电路实现将ATX电源第14脚的电压拉低的这么一个功能,它的电路原理如图7-3所示。
在ATX电源接上市电后,电源虽然没有启动,但第9脚会有5V的电压输出,称之为待命电压。
5V待命电压经过稳压电路后,输出3.3V的电压供给触发电路。
另外,5V待命电压经过一个电阻接到开机键的一端。
开机时按下开机键,A点的电压被拉低,这样就会产生一个触发信号输入到触发电路中。
触发电路从B点输出一个逻辑高电平(这个电压是一直保持的,直到第二次触发),这个高电平加在三极管的发射结(be)之间使得三极管导通,从而使集电极(c)的电位被拉低,也就是ATX电源的第14脚电位被拉低,这样ATX电源即开始工作,输出各组电压供给主板。
关机时按下开机键,A点的电压被拉低,这样就会产生一个触发信号输入到触发电路中。
触发电路接收到触发信号后使B点的电压翻转,即由原来的逻辑高电平翻转为逻辑低电平(这个电压是一直保持的,直到第二次触发)。
由于三极管发射结(be)没有偏置电压,于是三极管截止,集电极(c)的电位升高,也就是ATX电源的第14脚电位升高,这样ATX电源即停止工作。
有些主板不上CPU是不能开机的,例如一些SOCKET478 CPU座的主板,它是将三极管的发射极接到CPU座的AF26引脚,如图7-4所示。
不上CPU时,三极管的发射极相当于悬空,无法将集电极的电位拉低,因而也就不能开机。
上CPU后,通过CPU的AF26引脚与AE26引脚(接地)相连,结果就与图7-3所示的电路一样,因此也就能控制开机了。
电脑开关电源原理及电路图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。
ATX工作原理引言概述:ATX(Advanced Technology eXtended)是一种电脑主板的标准规范,它定义了主板的尺寸、电源接口、电源工作原理等方面的规范。
本文将详细介绍ATX电源的工作原理。
一、电源开关控制1.1 电源开关的作用电源开关是ATX电源的一个重要组成部份,它用于控制电源的开关机。
当用户按下电源开关时,电源会接通电源电路,开始供电;当用户再次按下电源开关时,电源会切断电源电路,住手供电。
1.2 电源开关的工作原理电源开关通常是一个双稳态开关,它有两个状态:开和关。
当用户按下电源开关时,电源开关会触发一个信号,通知主板启动电源供应。
主板会发送一个5V的信号给电源,告诉它可以开始工作。
当电源接收到这个信号后,它会启动各个电源路线,为计算机提供所需的电能。
1.3 电源开关的保护功能电源开关还具备保护功能,当电源电流超过安全范围或者温度过高时,电源开关会自动切断电源供应,以保护计算机的安全运行。
二、电源转换和滤波2.1 电源转换ATX电源将交流电转换为直流电,以供给计算机各个组件使用。
电源中的整流器将交流电转换为直流电,并通过稳压器将电压稳定在所需的数值。
2.2 电源滤波电源滤波是为了消除电源中的噪声和干扰,以保证计算机的稳定运行。
滤波电容和滤波电感是常用的滤波元件,它们可以滤除电源中的高频噪声和干扰信号。
2.3 电源保护ATX电源还具备过流保护、过压保护和短路保护等功能。
当电源电流超过额定值、电压超过安全范围或者浮现短路时,电源会自动切断电源供应,以保护计算机和电源的安全。
三、电源输出3.1 电源输出路线ATX电源的输出路线包括12V、5V和3.3V等不同电压的路线。
这些路线通过电源插座连接到主板和其他设备上,为它们提供所需的电能。
3.2 电源功率ATX电源的功率通常以瓦特(W)为单位表示。
计算机的功耗取决于所使用的硬件配置和运行的任务。
选择适当的功率电源可以确保计算机的正常运行。
主机开机电路一、任务控制ATX电源给主板输出工作电压,使主板开始工作。
二、工作机制❖只要给ATX 电源14脚(20)或16脚〔24〕PS-ON一个低电位,主板就触发。
❖开机电路通过电源开关触发开机电路。
❖开机电路中的南桥芯片或IO芯片对触发信号进行处理并发出控制信号。
❖开机控制三极管将ATX的14〔16〕针电位拉低。
❖ATX电源主电源电路开始工作并输出相应电压。
三、开机电路的组成1、ATX电源包括两种电路:待机电路、主电源电路。
待机电路:输出待机电压〔5v〕,只要接通市电,他就开始工作输出5V电压供主板待机电路工作。
主电源电路:用来输出5V,12V,3.3V电压,这部分电路,在14〔16〕针变成低电平后开始工作。
2、ATX电源输出的电压以及各针脚的定义主板上的电源20针插头A TX电源输出针输出电压及功能定义表3、南桥芯片4、IO芯片5、电源开关南桥+I/O 南桥+ 门电路南桥独立二.怎样找触发IC:到南桥就是南桥独立1.追ATX 14#和触发排针线路到那:到门路就是门路+南桥到I/O就是I/O+南桥2. 看I/O型号: WINBOND 华邦: 83627. 83637. 83977. 83627THFITE 联阳: 8702. 8712. 8711. 8712GBSMSC 史恩希: 有LPC47功能标志的带触发采用SMSC的I/O 多用在INTEL. DELL . HP. IBM等原装主板上,并有一上电就触发的现象,只要能正常关机就属正常。
3.看主板芯片组:INTEL nVIDIA 南桥+ I/OAMD VIA 南桥SIS VIA 南桥+门电路四.触发原理简图:〔I/O+南桥〕五.触发说明:A.按下POWER键,I/O的68#有一个低变高再回到低电位的跳变电压;B.上电后〔插入ATX电源〕I/O的67#上要有一个3.3V待机电压,按下POWER键同时67#有一个高到低再回到高的电平变化;C.当南桥检测到I/O的67#低电位变化后,南桥触发电路被启动,输出一组持续的3.3V(SLP—S3)到I/O的73#;D.I/O检测到73#持续的SLP—S3后,72#就会有一个低电位输出控制ATX 电源的14#,ATX电源收到此信号启动电源输出各组电压;E.下次按下Power键PS-ON接收到高电位,ATX电源将停止供电。
计算机主板各供电电路图解主板上的供电电路常见有CPU供电电路,内存供电电路,AGP、PCI、ISA供电电路以及I/O供电电路等,这些电源电路一种是开关电源,由双场效应管(MOSFT管)和电感线圈、电解电容组成;另一种是低压差线性调压芯片组成的调压电路。
这两种电路都能够为主板上不同的芯片和组件提供精密的电源电压。
1、CPU供电电路为了降低CPU制造成本,CPU核心电压变得越来越低,于是把ATX电源供给主板的12V、5V和3.3V直流电通过CPU的供电电路来进行高直流电压到低直流电压转换。
(1)CPU供电电路组成由于CPU工作在高频、大电流状态,它的功耗非常大。
因此,CPU供电电路要求具有非常快速的大电流响应能力,同时干扰少。
CPU供电电路使用开关电源,该电源由控制(电源管理)芯片、场效应管、电感线圈和电解电容等元件组成,其中控制芯片主要负责识别CPU供电幅值,振荡产生相应的矩形波,推动后级电路进行功率输出(控制芯片的型号常见有:HIP630l、CS5301、TL494、FAN5056等),场效应管起开关控制作用,电感线圈和电解电容起滤波作用。
主板的CPU供电电路框图如图1所示。
主板的CPU供电电路框:图1 CPU供电电路框图开机后,当控制芯片获得ATX电源输出的+5V或+12V供电后,为CPU提供电压,接着CPU电压自动识别引脚发出电压识别信号VID 给控制芯片,控制芯片通过控制两个场效应管导通的顺序和频率,使其输出的电压与电流达到CPU核心供电要求,为CPU提供工作需要的供电。
CPU的供电方式又分为许多种,有单相供电电路、两相供电电路、多相供供电电路。
(2)CPU供电电路原理图2是主板上CPU核心供电电路的简单示意图,其实就是一个简单的开关电源。
+12V是来自ATX电源的输入,通过一个由电感线圈L1和电容C1组成的滤波电路,然后进入两个开关管(场效应管)组成的电路,此电路受到PMW控制芯片控制(可以控制开关管导通的顺序和频率,从而可以在输出端达到电压要求)部分的输出所要求的电压和电流,再经过L2和C2组成的滤波电路后,基本上可以得到平滑稳定的电压曲线,这就是“多相”供电中的“一相”,即单相。
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+、+5V SB供电输出和PS-ON电源启闭控制信号,其中+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 + +5V SB21A 6A 0.3A 0.8A 14A 0.8A4)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+、+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100~500ms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。
电脑主板开关接线图解电脑主板是电脑的核心部件之一,负责连接各种硬件设备,并提供电源供应和控制电源的功能。
而电脑主板的开关接线则是将电源按钮与主板连接起来,用于打开或关闭电脑系统。
本文将详细解释电脑主板开关接线的连接方式,并提供一份简单易懂的电脑主板开关接线图解。
电脑主板通常有一个或多个开关接线针脚,这些针脚通常位于主板底部或侧面。
虽然每个主板的具体设计可能会略有不同,但大多数主板的开关接线脚位都遵循相似的标准。
在开始连接之前,确保你已经将电脑的电源线拔掉,以免触电。
首先,让我们看一下电脑主板上的开关接线脚位,通常有两组接线脚位:主电源开关和重启开关。
这两组脚位通常由两个针脚组成,一个用于主电源开关,另一个用于重启开关。
有时候,还会有一个拨码开关脚位,可用于设定不同的主板功能。
一般来说,主电源开关的针脚会标注为“PWR_SW”或“POWER SW”,而重启开关的针脚会标注为“RESET SW”。
这些脚位通常和连接电源按钮线的连接器配对使用,该连接器上标有相应的标识。
此外,还有两个针脚可能被标注为“PWR_LED”或“POWER LED”,用于连接电源灯。
主板上的针脚标识可能因不同品牌而有所不同,但通常它们的功能是一致的。
现在,我们将详细解释每个针脚的功能和连接方式。
首先是主电源开关的接线方式。
找到主电源开关的接线脚位,将连接电源按钮线的连接器插入其中。
请确保连接器插入正确的方式,通常是将连接线的前两个针脚与主电源开关的接线脚位对齐。
这样一来,当你按下电源按钮时,电脑就能够接通或关闭电源。
接下来是重启开关的接线方式。
找到重启开关的接线脚位,并插入连接电源按钮线的连接器。
和主电源开关不同的是,重启开关在电脑系统崩溃或无响应时使用。
按下重启按钮后,电脑将重新启动。
最后是电源灯的接线方式。
找到标注为“PWR_LED”或“POWER LED”的针脚,并插入连接电源灯的连接器。
连接电源灯的连接器通常有两个线,一个是正极,一个是负极。
ATX開關電源原理圖、維修講解一、概述ATX開關電源的主要功能是向計算機系統提供所需的直流電源。
一般計算機電源所采用的都是雙管半橋式無工頻變壓器的脈寬調制變換型穩壓電源。
它將市電整流成直流后,通過變換型振蕩器變成頻率較高的矩形或近似正弦波電壓,再經過高頻整流濾波變成低壓直流電壓的目的。
其外觀圖和內部結構實物圖見圖1和圖2所示。
ATX開關電源的功率一般為250W~300W,通過高頻濾波電路共輸出六組直流電壓:+5V(25A)、—5V(0.5A)、+12V(10A)、—12V(1A)、+3.3V (14A)、+5VSB(0.8A)。
為防止負載過流或過壓損壞電源,在交流市電輸入端設有保險絲,在直流輸出端設有過載保護電路。
二、工作原理ATX開關電源,電路按其組成功能分為:輸入整流濾波電路、高壓反峰吸收電路、輔助電源電路、脈寬調制控制電路、PS信號和PG信號產生電路、主電源電路及多路直流穩壓輸出電路、自動穩壓穩流與保護控制電路。
參照實物繪出整機電路圖,如圖3所示。
1、輸入整流濾波電路只要有交流電AC220V輸入,ATX開關電源無論是否開啟,其輔助電源就會一直工作,直接為開關電源控制電路提供工作電壓。
如圖4所示,交流電AC220V經過保險管FUSE、電源互感濾波器L0,經BD1—BD4整流、C5和C6濾波,輸出300V左右直流脈動電壓。
C1為尖峰吸收電容,防止交流電突變瞬間對電路造成不良影響。
TH1為負溫度系數熱敏電阻,起過流保護和防雷擊的作用。
L0、R1和C2組成Π型濾波器,濾除市電電網中的高頻干擾。
C3和C4為高頻輻射吸收電容,防止交流電竄入后級直流電路造成高頻輻射干擾。
R2和R3為隔離平衡電阻,在電路中對C5和C6起平均分配電壓作用,且在關機后,與地形成回路,快速泄放C5、C6上儲存的電荷,從而避免電擊。
2、高壓尖峰吸收電路如圖5所示,D18、R004和C01組成高壓尖峰吸收電路。
當開關管Q03截止后,T3將產生一個很大的反極性尖峰電壓,其峰值幅度超過Q03的C極電壓很多倍,此尖峰電壓的功率經D18儲存于C01中,然后在電阻R004上消耗掉,從而降低了Q03的C極尖峰電壓,使Q03免遭損壞。
计算机ATX电源的主电源接口有20针和24针两种,一般位于主板的边缘位置,便于插拔。
一、电脑开关电源整机结构:220伏交流电压从输入端口送入,经过引线送到电路板上。
在电路板上,首先经过保险丝(管),然后将220伏交流信号送到整流和滤波电路,产生约300伏的直流电压。
大约300伏的直流电压送到开关电源(开关电源主要是由开关变压器和一些开关晶体管构成),再将300伏直流变成开关脉冲,经过振荡电路和谐振电路,产生振荡信号,经过振荡电路和开关变压器,输出多组脉冲信号,最后经整流滤波形成电脑中所需要的各种电压,通过各种彩色引线送到电脑中去。
主要是12伏、5伏、3.3伏等电压。
为整个电脑提供工作条件。
二、电脑开关电源故障维修:当电脑不能工作的时候,开机无显示,需要对电源进行检查,下面介绍在电源中的主要器件和故障检修特点。
220伏交流电压加到由四个二极管组成的桥式整流堆上,桥式整流堆将交流信号整流成直流,然后送到电容上,在电容两端测量约为300伏的直流,电容是用来滤波用的,它将直流电压送到开关电源当中去,开关电源是由开关变压器和开关晶体管组成的谐振电路,形成高频开关振荡信号,经过振荡以后,经过变压器输出多组开关脉冲,最后经整流输出多组直流电压,由彩色引线输出,送到电脑中,为电脑主板和硬盘、光驱等其它各部分提供工作所需要的直流电压。
在开关电源中,开关变压器、开关晶体管、以及开关集成电路是它的主要电路,这些电路如果发生故障,往往会引起电脑不能正常工作,三、电脑开关电源检测1、检测初始状态:把脱离主板控制的电脑开关电源的输入插头插入220伏电源上,在正常情况下,在电源输出插头的第14针,也就是绿色引线上,会有一个高电平输出。
应该是4伏左右,可以用万用表来测量一下,把万用表的红色表笔插入第14针绿色引线上,把黑表笔插入第15针黑色引线上,这是应该有4伏的电压,在另外一侧,用万用表的红表笔插入第9针紫色引线,用黑表笔插入黑色引线,应该有一个5伏的电压,这两个测量应该是电源的初始状态。
主板供电方式----页石电脑主板供电分为4大类:内存供电,显卡、桥供电,总线供电,CUP供电。
其中内存,显卡、桥,总线多采用运放+MOS管方式,CUP一般采用PWM方式。
供电方式主板供电方式分为三大类:三端稳压方式,运放+MOS管方式,PWM开关电源方式。
1:三端稳压电源方式,如11171117等三端稳压元件工作原理:3脚为电压输入,2脚为输出,1脚为调整。
2:运放+MOS管N沟道MOS管特性:G极电压越高,D S导通程度越强如图12取得基准电压,LM324将12、13的电压相比较,若12.>13则14的电压上升,14的电压上升使MOS管进一步导通,使得S极电压上升,通过反馈,13电压也上升,直到12=13。
3:PWM开关电源方式PWM组成:PWM主芯片+MOS+线圈+电容。
芯片控制两个MOS管轮流导通,给电感和电容充电放电。
以APW7120为例:12V给5脚,上管供电,经过二极管给BOOT供电。
UGA TE从BOOT 脚得到动力,开始输出电压控制上管导通。
电感和电容开始充电。
上管输出的电压另一路送到BOOT脚相连电容的右端,此时电容的左端大约11.5V右端又来了一个电压,根据电容的特性,假如右端导通后得到5V那么左端会被顶高到11.5+5=16.5V。
也就是BOOT脚的电压会被顶到16.5V,这个刚好是UGATE的动力来源,所以UGATE会继续导通上管,直到上管完全导通。
上管完全导通后输出12V一路给电感电容充电,另一路将BOOT电压顶高到24V,使UGATE有足够的动力驱动上管导通。
当上管导通了一定时间后,电感和电容充电达到规定的电压值,输出的电压经过R1和R2的分压后反馈给6脚。
当6脚得到的反馈电压高于0.8V时,7120会关闭上管,不足0.8V时会打开上管(FB内部有个0.8V的比较器)。
当FB达到0.8V时,关闭UGATE,打开LGATE,5脚直接给LGATE提供动力,下管得到12V的控制电压后,下管完全导通。
开关电源各功能电路详解一、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.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。
电脑ATX开关电源工作原理与维修技巧电脑ATX开关电源是计算机系统中的重要组件,其主要功能是将交流电转换为适用于计算机硬件的直流电。
它不仅为计算机提供稳定可靠的电源,还具有过载保护和防短路功能,以确保计算机系统的安全运行。
本文将详细介绍ATX开关电源的工作原理和一些常见的维修技巧。
一、ATX开关电源的工作原理1.转换器电路ATX开关电源使用了一种称为“开关电源转换器”的电路结构。
其主要由输入滤波器、整流器、电流限制器、输出滤波器、稳压器和开关元件(通常为MOSFET)等组成。
当电源接通后,交流电经过输入滤波器滤除杂波,然后经过整流器将交流电转换为直流电,并经过电流限制器控制输出电流。
接下来,直流电经过输出滤波器进行滤波处理,然后通过稳压器进行稳压,最后由开关元件来控制电源的开关状态。
2.反馈机制开关电源还采用了一种称为“反馈机制”的控制方式。
在电路中,有一个反馈电路负责检测输出电压的变化并将其反馈到控制电路中。
控制电路通过与反馈信号进行比较来判断输出电压是否符合设定值,并根据判断结果来控制开关电源的开关状态,以达到对输出电压的稳定控制。
3.保护功能ATX开关电源还具有多种保护功能,以确保计算机系统的安全运行。
其中包括短路保护、过载保护、过压保护和欠压保护等。
短路保护可以在输出端短路时自动切断电源,以避免电源损坏。
过载保护可以在电源输出超过额定负载时自动切断电源,以保护电源和计算机硬件。
过压保护可以在输出电压超过设定值时自动切断电源,防止电压过高对硬件造成损害。
欠压保护则可以在输出电压低于设定值时自动切断电源,以避免电压过低导致计算机功能异常。
二、ATX开关电源的维修技巧1.检查电源线路当电脑无法启动或无法正常工作时,首先应检查电源线路是否正常连接。
确保电源线插头牢固连接在电源和电源插座上,并检查电源线是否有损坏。
2.检查输入电压ATX开关电源一般支持输入电压范围为100V-240V,但在实际使用中,输入电压可能有波动。
目前生产的计算机主板都采用开关电源供电方式。
开关电源供电方式可分为:单相供电、两相供电和多相供电。
(1)单相供电
CPU羊相供电原理如图1所示。
CPU单相供电原理是:获得主机电源输出的+5V或+12V供电后,由于该电压未达到CPU 核心供电要求,CPU识别引脚发出电压识别码(VID)给PWM(PulseWidthModulation,脉宽调制)控制器,PWM控制器通过控制两个场效应管导通的顺序和频率,使其输出的电压与电流达到CPU核心供电要求。
从图1可以看出,单相供电耑要两个场效应管,还需要两个电解电容。
在电源输人端使用大容量电解电容CI进行退耦;在输出端使用大容量电解电容进行滤波,可以得到比较平滑稳定的电压,使输出电压达到CPU供电电压要求。
CPU供电实物图如图2所示。
主机电源供给的12V电乐通过第一级LC电路滤波(由图2中的L1和C1组成),送到两个场效应管和PWM控制芯片组成的电路,两个场效应管在PWM控制芯片的控制下轮流导通,再经过第二级LC电路滤波(由12和C2组成)得到CPU所需要的工作电压。
由于场效应管工作在开关状态,导通吋的内阻和截止时的漏电流都较小,所以自身耗电量很小。
(2)两相供电
单相供电一般最大能提供25A的电流,而LI前常用的CPU供电电流远大于25A,单相供电无法提供足够可靠的动力,所以现在主板的供电电路多采用两相或多相供电。
CPU两相供电电路如图3所示,该电路其实是两个单相电路的并联,因此它可以提供双倍的电流。
(3)三相或多相供电
三相供电电路如图4所示,电路是由三个单相电路并联而成的,因此理论上可以提供三倍的电流。
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电脑ATX开关电源工作原理与维修技巧一、工作原理ATX电源是电脑中常见的一种开关电源,其主要功能是将交流电转换为直流电提供给电脑使用,同时还能为电脑提供一定的保护功能。
ATX电源的电路主要由输入滤波、PWM控制器、变压器、输出整流滤波等部分组成。
用户将交流电连接到电源的输入端口,电源对该电压进行滤波和整流,然后将动态变化的直流电转换为需要的电压。
处理完这些步骤后,ATX电源通过IDE 和CPU的连接口向电脑提供直流电。
二、维修技巧ATX电源在工作中经常会出现一些故障,比如电源开不了、电源释放的蜂鸣声等。
下面是一些常见的维修技巧:1. 接触不良有时电源无法正常开启的原因是接触松动。
此时,需要检查电源与连接电缆之间的接触情况。
可能需要拆开电源,清除接触处的灰尘、腐蚀物,并确保金属部件间有充分的接触。
2. 故障元件电源的故障元件很少,其中最常见的是变压器和电容。
如果在检查接触不良后没有发现问题,则需要拆开电源检查电容器和变压器是否出现短路或损坏现象。
如果出现了这些问题,需要更换故障元件。
3. 清洁维护ATX电源的内部很容易收集灰尘,这可能会导致散热效果不佳。
因此,需要经常用吸尘器或者零尘布进行清洁维护,以保证电源正常工作。
4. 鉴定电源工作状态当电源发生故障时,需要进行分析诊断。
比如有些电源的状态显示器可以通过颜色变化或灯光来标示电源的状态。
所以需要对电源的指示灯状态进行鉴定,以及排除可能的错误。
三、如何安全地维修电源当维修电源时,需要采取一些安全措施,以防止电源的高电压对用户造成损伤。
下面是一些值得注意的地方:1. 关闭电源在拆解电源之前,需要确保电源已经完全关闭,以避免因为误操作而受伤。
2. 避免静电静电可能会损坏电源中的电路件,因此需要穿戴相应的防静电设备,同时也要保持工作区域的干燥,减少静电产生。
3. 注意高高压电容器当要处理电源中的电容器时,需要特别小心。
在处理时,需要先通过一个电阻将电容器引线连接在同一个地方,然后才能进行操作。
主板开机电路详解主板开机电路工作原理由于主板厂商的设计不同,主板开机电路会有所不同,但基本电路原理相同,即经过主板开机键触发主板开机电路工作,开机电路将触发信号进行处理,最终向电源第14脚发出低电平信号,将电源的第14脚的高电平拉低,触发电源工作,使电源各引脚输出相应的电压,为各个设备供电(即电源开始工作的条件是电源接口的第14脚变为低电平)。
主板开机电路的工作条件是:为开机电路提供供电、时钟信号和复位信号,具备这三个条件,开机电路就开始工作。
其中供电由ATX电源的第9脚提供,时钟信号由南桥的实时时钟电路提供,复位信号由电源开关、南桥内部的触发电路提供。
下面根据开机电路的结构分别讲解开机电路的详细工作原理。
1.经过门电路的开机电路经过门电路的开机电路的电路原理图如图7-7所示。
图中,1117为稳压三级管,作用是将电源的SB5V电压变成+3.3V电压,Q21为三极管,它的作用是控制电源第14脚的电压,当它导通时,电源第14脚的电压变为低电平。
74门电路是一个双上升沿D触发器,此触发器在时钟信号输入端(第3脚CP端)得到上升沿信号时触发,触发后它的输出端的状态就会翻转,即由高电平变为低电平或由低电平变为高电平。
74触发器的时钟信号输入端(CP 端)和电源开关相连,接收电源开关送来的触发信号,输出端直接连接到南桥的触发电路中,向南桥发送触发信号。
它的作用是代替南桥内部的触发器发出触发信号,使南桥向电源输出高电平或低电平。
当电脑的主机通电后,ATX电源的第14脚输出+5V电压,ATX电源的第14脚通过一个末级控制三极管和一个二极管连接到南桥的触发电路中,由于74触发器没有被触发,南桥没有向三极管Q21输出高电平,因此三极管Q21的b极为低电平,三极管Q21处于截至,电源的各个针脚没有输出电压。
同时ATX电源的第9脚输出+5V待命电压。
+5V待命电压通过稳压三极管(1117)或电阻后,产生+3.3V电压,此电压分开成两条路,一条直接通向南桥内部,为南桥提供主供电,而另一条通过二极管或三极管,再通过COMS的跳线针(必须插上跳线帽将他们连接起来)进入南桥,为CMOS电路提供供电,这时南桥外的32.768KHz晶振向南桥提供32.768KHz频率的时钟信号。