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电脑电源电路原理

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PC 2010-11-8概述PC电源是PC的一重要组成部分,其作用相当于人的心脏,它是工业开关电源中的一个分支.开关电源具有体积小、重量轻、转换效率高、自身发热量小等诸多优点.PC电源相对其它开关电源须输出多路的低电压大电流的直流电，而且具备各种保护功能，所以控制电路要复杂的多。

2010-11-82開關電源分類一: 按電源開關管的受激方式,可分為自激勵方式和它激勵方式兩种.二: 按開關管与負載的聯接方式,可分為(1): 串聯式開關電源.(2): 并聯式開關電源.(3): 變壓器式開關電源.三: 按開關時間的控制方式,可分為調寬控制式開關穩壓電路和調頻式開關穩壓電路2010-11-83历史与发展IBM的PC-AT/XT最早采用开关电源作为电脑的电源,随后电脑内部各个部件之间逐渐形成一套共同的标准即AT标准,符合此标准的电源称为AT电源.接着又出现具有自动控制功能的ATX电源,ATX标准经历了ATX1.0,ATX2.03,ATX12V(即P4电源)等的发展过程.2010-11-841. ATX1.1到ATX2.0标准的区别：对ATX电源内部的风路进行了调整，将原来面向机箱内送气的风扇改为向机箱外排气。

对PS_ON#、PWR_OK信号和+5VSB电源规格进行了补充，对+3.3VDC端电压变动的范围和软电源控制信号进行了重新定义。

加入可选择的风扇辅助电源、风扇监控、IEEE1394电压和3.3V遥控电压等标准。

对电源内部配线颜色的定义进行了补充。

2010-11-852. ATX2.00与2.01的区别：对机箱和主板的I/O接口的定义进行了修正和补充。

将+5VSB输出电流由原来的10mA增加到720mA，改善了主板唤醒设备的能力，提高了兼容性。

2010-11-863. ATX2.01与2.02的区别：针对250～300W以上的电源加入了新的辅助电源连接器（一种6芯连接器)将原来-5VDC和-12VDC的电压波动范围由原来的±5％修改为±10％。

2010-11-874. ATX2.02与2.03的区别：将MicroATX名词改为正确的Mini-ATX，并对其外形尺寸进行了重新的定义。

建议电源厂家在电源机盒顶端增加新的通风窗口以增强对CPU的散热。

2010-11-885. ATX12V与ATX2.03的区别：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。

采用新增加的4芯电源连接器为P4处理器供电，供电电压为+12V.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。

2010-11-89ATX电源特点ATX电源最主要的特点就是，它不采用传统的市电开关来控制电源是否工作，而是采用“＋5VSB、PS－ON”的组合来实现电源的开启和关闭，只要控制“PS－ON”信号电平的变化，就能控制电源的开启和关闭。

“PS－ON”小于1V伏时开启电源，大于4.5伏时关闭电源。

2010-11-810ATX电源外观及组成包括交流电输入的插座(有的电源上还安装了一个交流输出插座或电源开关) ,排气孔,多根直流输出电源线，上面的接头主要分为三四种:一种连接到主板上，为电脑提供+3.3V、+5V和+12V电压;另外有四五个D型的大接头，用于给驱动设备供电，而小电源插头则用来连接软驱;一个专用的四芯接头，单独给CPU提供+12V的电压.如下图所示:2010-11-8112010-11-812ATX12V电源特点：相比较其它ATX来看，ATX12V电源有以下两个明显变化：1. 增大+12V输出能力。

主板上的CPU、Chipset等有自身特定的工作电压，需要依赖VRM（CPU电压调节组件）或是本地DC/DC来供给，随着IC功率的上升，使用+12V来为这些部分供电要比使用+5V或+3.3V易于传递更大功率并有更高的传输效率。

2. 增加了+12V输出线和接插件。

为了使+12V的电流良好传输，增加了一只4芯的+12V接插头，该插头也成为ATX12V电源的外观特征。

2010-11-813ATX12V电源输出信号+3.3V：直接提供给主板经变换后用于驱动CPU、内存等电路。

+5V：用于驱动除磁盘、光盘驱动器马达以外的大部分电路，包括磁盘、光盘驱动器的控制电路。

+12V：用于驱动磁盘驱动器马达、冷却风扇，或通过主板的总线槽来驱动其它板卡;利用一4PIN的插头，连接主板，经主板变换后提供给CPU和其它电路。

-12V：主要用于某些串口电路，其放大电路需要用到+12V和-12V.+5V Stand—By:是一个单独的电源电路,用于电源及系统的唤醒服务.2010-11-814ATX电源电路结构包括以下几部分:1.输入电网滤波器(EMI)2.输入整流滤波器3.变换器（主要由开关管及高频变压器组成）4.输出整流滤波器5.控制电路6.保护电路7.辅助电源及其它2010-11-815电路基本分析：1。

ATX电源多采用脉冲宽度调制的方式调整输出电压，避免了传统串联式稳压损耗较大的弊病。

2。

ATX电源的特点就是利用TL494芯片第4脚的“死驱控制”功能，当该脚电压为＋5V时，TL494的第8、11脚无输出脉冲，使两个开关管都截止，电源就处于待机状态，无电压输出。

而当第4脚为0V时，TL494就有触发脉冲提供给开关管，电源进入正常工作状态。

2010-11-8172010-11-818一.EMI抑制部分：噪声分为共态与正态噪声，主要有以下几项抑制技术：1。

屏蔽技术2。

密封技术3。

引线技术4。

滤波技术5。

开关电路中一般采用滤波技术（其基本电路如下）2010-11-8192010-11-820如上图所示：它由共态扼流圈L3，正态扼流圈L1,L2;跨线电容C1,C2以及旁路电容C3，C4 构成.L3用于滤除低频共态噪声.L1,L2用于滤除低频正态噪声；C2用于滤除低频正态噪声；C3，C4用于滤除高频共态噪声和正态噪声。

2010-11-821二.输入整流滤波器：如下圖所示:D為全橋整流器;L,C构成低通濾波器.2010-11-822三.变换器：它是开关电源的关键部分。

ATX电源的主变换电路与AT电源相同，采用“双管半桥它激式”电路及PWM(脉宽调制)控制电路，其控制器多采用TL494控制芯片（其它的如与之相似的KA7500B芯片）。

其主电路原理图如下所示：2010-11-823ATX電源中多采用變壓器式開關電源,下圖中為另兩種開關電源.RLVTRLVTVD( 1 )并聯式開關電源( 2 )串聯式開關電源四.控制电路：由控制芯片及一些外圍元件构成.其功用主要有以下几項:1. 產生一定頻率的矩形脈沖控制功率管的開關.2. 根据輸出調節脈沖寬度而改變輸出電壓.3. 保護電路的控制電路.2010-11-826TL494控制器简介：A：内部组成它由锯齿波发生器，D触发器，两个比较器，两个误差放大器，5V基准电压源和两个驱动三极管等组成。

B：性能与特点（1）推挽/单端输出；（2）最高工作频率300KH Z；（3）內部基准电压5V；（4）输入电压≤41V；2010-11-827C：引脚图D：各引脚定义1—比较器“1”同相输入；2—比较器“1”反相输入；3—反馈；4—死区时间控制；5—定时元件CT；6—定时元件RT；7—地；8—接开关管“1”集电极；9—接开关管“1”射极；10—接开关管“2”集电极；11—接开关管“2”射极；12—VCC；13—输出控制；14—5V基准电压输出；15—比较器“2”反相输入；16—比较器“2”同相输入。

2010-11-829五.输出整流滤波器：工作原理与输入整流滤波器基本相同.除此外其后端還加有一級穩壓電路,如+5V就用到了LM7805的穩壓芯片.2010-11-830七.各种保护电路：电源内部还需要对过压、过流、欠压、过载、过热等进行保护；此外，有的电源还设计了温控电路，如航嘉LW-8388S就采用了热敏电阻探测电源内部的温度并自动调整散热风扇的转速，让电源内部保持均衡的温度。

上述电路都是通过使TL494的第4脚升为高电平（一般为4.5V～5V)而使两开关管截止以达到保护目的。

2010-11-831辅助电源及其它1.辅助电源的一路输出送TL494，另一路输出经分压电路得到“＋5VSB”和“PS－ON”两个信号电压，它们都为＋5V。

其中，“＋5VSB”输出连接到ATX主板的“电源监控部件”，作为它的工作电压，要求“＋5VSB”输出能提供10mA的工作电流。

2010-11-8322.“电源监控部件”的输出与“PS－ON”相连，在其触发按钮开关(非锁定开关)未按下时，“PS－ON”为＋5V，它连接到电压比较器U1的正相输入端，而U1负相输入端的电压为4.5V左右，这样电压比较器U1的输出为＋5V，送到TL494的“死驱控制脚”，使ATX电源处于待机状态。

当按下主板的电源监控触发按钮开关(装在主机箱的面板上)，“PS－ON”变为低电平，则电压比较器U1的输出就为0V，使ATX主机电源开启。

再按一次面板上的触发按钮开关，使“PS－ON”又变为＋5V，从而关闭电源。

同时也可用程序来控制“电源监控部件”的输出，使“PS－ON”变为＋5V，自动关闭电源。

如在WIN9X平台下，发出关机指令，ATX电源就自动关闭。

2010-11-833开关元件1.开关电源中一般使用功率晶体管作为开关元件。

2.它具有自关断能力，开关时间短，安全工作区宽，可靠性高等特点。

3.其驱动方式有直接和间接两种。

4.ATX电源中多使用电磁隔离驱动方式。

2010-11-834相关电路参数1、PG ( POWER GOOD ) 信号：当电源完全准备好后，通知CPU可以开始工作的信号。

其在开机后的100~500ms时间内由电源发出。

2、PF( POWER FAIL) 信号：PF信号是指当电源的交流输入电压切断，电源首先给CPU一个持续时间约1ms的POWER FAIL信号，通知CPU电源将马上关闭。

3、保持时间（HOLD UP TIME ）：指在输入电压切断后，电源能继续保持输出的时间，一般为20ms左右，通常不小于16ms。

2010-11-8354、纹波（RIPPLE ）和杂讯（NOISE）：在直流电上依附着一些周期性和随机性的交流信号，我们称之为纹波和杂讯，用峰—峰值来定义，通常用毫伏表示。

5、负载调整率（LOAD REGULATION）电源负载变化引起的电源输出的变化率通常指标为3%~5%。

6、线路调整率（LINE REGULATION）指输入电压在最高和最低之间变化（180V~264V）时，输出电压的波动范围，一般为1%~2%。

2010-11-836PG信号与其他相关信号的时序关系2010-11-8372010-11-838开关电源安全标准我国的国家标准是GB4943-1005 其具体内容如下：1、爬电距离指沿绝缘表面测得的两个导电零件之间或导电零件与设备界面之间的最短距离，强调爬电距离是为了防止器件间或器件与地之间打火威胁人身安全。

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了解电脑电源供应器的工作原理

了解电脑电源供应器的工作原理

了解电脑电源供应器的工作原理电脑电源供应器是电脑硬件中至关重要的一个组件，它为电脑提供稳定的电力，确保其正常运行。

了解电脑电源供应器的工作原理对于使用电脑的人来说非常有用，本文将详细介绍电脑电源供应器的工作原理。

一、电源供应器的作用电源供应器是将来自电源插座的交流电转换为电脑所需要的直流电的设备。

电脑一般需要稳定的12V、5V和3.3V电压来供应各个组件的工作。

电源供应器通过变压和整流的方式，将交流电转换为直流电，并通过配备的稳压电路来保证输出电压的稳定性。

二、电源供应器的内部构造电源供应器内部结构复杂，主要包括变压器、整流电路、稳压电路和保护电路。

1. 变压器变压器是电源供应器的核心部件之一。

它将输入的交流电转换为相应的低电压或高电压。

在大多数电源供应器中，变压器使用高频变压器，能够更高效地转换电能。

2. 整流电路整流电路用于将交流电转换为直流电。

在电源供应器中，一般采用整流桥来完成整流过程。

整流桥包括四个二极管，它们可以将交流电的负半周期或正半周期转变为直流电。

3. 稳压电路稳压电路用于保持输出电压的稳定性。

稳压电路通常由电感、电容和稳压集成电路组成。

通过采用反馈控制的方式，稳压电路可以实时调节输出电压，使其保持在预设范围内。

4. 保护电路保护电路用于保护电源供应器和电脑组件免受电压过高、过低、瞬间冲击等异常情况的损害。

保护电路包括过压保护、过流保护、短路保护等功能，可有效保护电源供应器和电脑的安全。

三、电源供应器的工作原理电源供应器的工作原理可以分为两个阶段：变压和整流、稳压和调整。

1. 变压和整流初始阶段，交流电经过变压器降压后，进入整流电路。

整流电路通过四个二极管将交流电转换为具有特定波形的直流电。

在这一阶段，电源供应器主要完成从交流电到低电压直流电的转换。

2. 稳压和调整在第二阶段，稳压电路起到关键作用。

稳压电路通过对输出电压进行检测，实时调节电流的大小，使其保持在稳定的范围内。

通常，稳压电路采用反馈控制方式，利用负反馈原理调节输出电压。

笔记本主板电源原理及架构

笔记本主板电源原理及架构

笔记本主板电源原理及架构1. 简介笔记本电脑是一种轻便的个人计算机，具有独立的电源供应系统。

笔记本电脑的电源系统主要由电池和电源适配器组成，而电源适配器则负责为电脑提供稳定的直流电源。

在笔记本电脑中，主板扮演着至关重要的角色，负责连接各个硬件组件并提供电源。

本文将介绍笔记本主板电源的基本原理及架构。

2. 笔记本电源原理2.1 直流电供电模式与桌面电脑不同，笔记本电脑使用的是直流电供电模式。

电源适配器将交流电转换为直流电，并通过电池或直接供电给主板。

2.2 电池供电模式电池是笔记本电脑供电的重要组件之一。

电池供电模式下，电池将直流电提供给主板。

通过电池管理系统，可以监控和控制电池的充电和放电过程，以保护电池的安全和延长寿命。

2.3 直接供电模式直接供电模式下，电源适配器将直流电源直接供应给主板，同时充电电路将多余的电能存储到电池中，以备不时之需。

3. 笔记本主板电源架构3.1 电源连接器笔记本主板上的电源连接器用来接收电源适配器提供的直流电。

电源连接器通常和主板上的其他接口（例如USB接口、音频接口等）集成在一起，以便于连接和使用。

3.2 电源管理芯片电源管理芯片是笔记本主板电源系统的核心组件之一。

该芯片负责监控电池状态、管理电池的充电和放电过程，并通过供电控制引脚向其他组件提供所需的电源信息和信号。

3.3 电源电路电源电路由多个电源模块组成，包括电源管理模块、电源转换模块和电源过滤模块等。

电源管理模块负责根据主板需求控制供电，电源转换模块负责将输入的直流电转换为主板所需的各个电压，而电源过滤模块则负责消除电源中的噪声和干扰，保证电源的稳定性和可靠性。

3.4 硬件保护电路为了保护主板和其他硬件组件，笔记本主板电源系统还包括一系列硬件保护电路，例如过压保护电路、过流保护电路和温度保护电路等。

这些保护电路可以监测和保护主板及相关硬件免受损坏和过热的影响。

4. 总结本文介绍了笔记本主板电源的基本原理及架构。

笔记本电脑系统供电电路是如何运行的

笔记本电脑系统供电电路是如何运行的

笔记本电脑系统供电电路是如何运行的
笔记本电脑的系统供电电路主要负责为笔记本电脑的主板和其他组件提供稳定的电源供应。

以下是其运行的基本原理：
1. 电源适配器输出的直流电压首先经过保护隔离电路，以防止电池对充电器进行供电，实现电源输入和电池的隔离。

2. 经过保护隔离电路后的直流电压输入到系统供电电路中。

系统供电电路通常由电源控制芯片、场效应管、电容器、电感器和电阻器等电子元器件组成。

3. 系统供电电路通过电源控制芯片将直流电压转换为稳定的3.3V和5V供电，供给主板上的芯片组、EC芯片、主机电源开关键等各种需要待机电压的芯片、电路和相关设备。

4. 系统供电电路还会为主机电源开关键提供开启信号，当按下主机电源开关键时，系统供电电路会产生一个控制信号，控制其他电路开始工作，最终实现笔记本电脑的开机。

5. 在一些笔记本电脑中，系统供电电路还负责给PCH（Platform Controller Hub）提供供电。

PCH是笔记本电脑主板上的核心组件，它集成了南桥和北桥的功能，为其他组件提供各种接口和功能。

系统供电电路通过间接方式给PCH供电，首先输出5V待机电压，然后通过PWM（Pulse Width Modulation）电感输出3V的电压给EC（Embedded Controller）供电，当EC的待机条件满足后发出ON信号控制MOS管饱和导通后输出3V的电压给PCH供电。

系统供电电路的设计对于笔记本电脑的稳定运行至关重要，不同
的厂商和型号的笔记本电脑在系统供电电路的设计上也会有一定的区别。

电脑开关电源原理及电路图

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。