電源1[共25頁]
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1、 Power Good信號(hào)簡(jiǎn)稱P.G.或P.OK信號(hào),是電腦開機(jī)時(shí),電源工作正常后向CPU發(fā)出的一個(gè)信號(hào),CPU只有在接到這個(gè)信號(hào)后,才開始啟動(dòng)整個(gè)電腦系統(tǒng)的工作。為了保證相互間的銜接,CPU廠商在推出CPU時(shí)候作出了規(guī)定,當(dāng)電源接通之后,如果交流輸入電壓在額定工作范圍之內(nèi),而且各路直流輸出電壓也已達(dá)到它們的最低檢測(cè)電平(+5V輸出為4.75V以上),那么經(jīng)過100ms~500ms的延時(shí),P.G.電路發(fā)出“電源正?!钡男盘?hào)(P.OK為高電平)。當(dāng)電源交流輸入電壓降至安全工作范圍以下或+5V電壓低于4.75V時(shí),電源送出“電源故障”信號(hào)。Power Fail應(yīng)在5V下降至4.75V之前至少
2、1ms內(nèi)降為小于0.3V的低電平,且下降沿的波形應(yīng)陡峭,無自激振蕩現(xiàn)象發(fā)生 P.G信號(hào)非常重要,即使電源的各路直流輸出都正常,如果沒有P.G.信號(hào),主板還是沒法正常工作。如果P.G信號(hào)的時(shí)序不對(duì),可能會(huì)造成開不了機(jī);而如果P.G信號(hào)不穩(wěn)定,則會(huì)使微機(jī)頻繁啟動(dòng)。 4.關(guān)機(jī)時(shí)間(PF) PF(POWER FAIL)是指電腦關(guān)機(jī)后(即關(guān)斷外部交流供電后),電源其本身儲(chǔ)存的電能延續(xù)供電的時(shí)間。電腦關(guān)機(jī)后,要求立即給CPU一個(gè)PF信號(hào)并延續(xù)供電一定時(shí)間,CPU接到PF信號(hào),馬上將相關(guān)的數(shù)據(jù)記錄下來,以保證下次開機(jī)時(shí)能正常啟動(dòng)。這是我們感覺不到的瞬間動(dòng)作。如果PF時(shí)間不夠,就會(huì)使CPU不能
3、完整記錄相關(guān)的數(shù)據(jù),而道致下次開機(jī)時(shí)電腦出現(xiàn)故障或出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象。 先講原理:ATX電源通過+5V SB和PS—ON信號(hào),實(shí)現(xiàn)軟件開關(guān)機(jī)器:+5V StandBy也叫輔助+5V,只要插上220V交流電它就有電壓輸出。PS-ON信號(hào)是主板向電源提供的電平信號(hào),低電平時(shí)電源起動(dòng),高電平時(shí)電源關(guān)閉。 再講您朋友的情況,顯然,是PS—ON信號(hào)的電平出了問題,當(dāng)電壓夠的時(shí)候,能正常開機(jī),當(dāng)電壓不夠,開不了機(jī)。 二、電源技術(shù)指標(biāo) 和內(nèi)存、CPU其它電腦配件一樣,電源也有自己的標(biāo)準(zhǔn)。 1、輸出電壓的穩(wěn)定性 這是一個(gè)重要的指標(biāo),電壓太低計(jì)算機(jī)無法工作,電壓太高的話
4、,一切都OVER了。比較好適應(yīng)范圍應(yīng)該是: 輸出電壓 最小 標(biāo)準(zhǔn) 最大 +5.00V +4.74V +5.00V +5.25V +12V +11.20V +12V +12.8V -12.00V -11.00V -12.00V -13.00V -5V -4.75V -5.00V -5.25V +5VSB +4.75V +5.00V +5.25V +3.3V 3.15V +3.30V +3.45V 2、 輸出電壓的紋波 我們要的是干凈的直流,交流成分越小越好,紋波太大會(huì)對(duì)各種芯片造成不良的影響。比較合適的紋波大小如下
5、表所示: 輸出電壓 +5V +12V -5V -12V +5VSB +3.3V 波紋(mV) 100 150 100 150 100 80 3、 Power Good信號(hào) Power Good信號(hào)簡(jiǎn)稱“P.G.”或P.OK信號(hào)。該信號(hào)是直流輸出電壓檢測(cè)信號(hào)和交流輸入電壓檢測(cè)信號(hào)的邏輯與TTL信號(hào)兼容。當(dāng)電源接通之后,如果輸入交流電壓在額定工作范圍之內(nèi),且各路直流輸出電壓也已達(dá)到它們的最低檢測(cè)電平(+5V輸出為4.75V以上),那么經(jīng)過100ms~500ms的延時(shí),P.G.電路發(fā)出“電源正常”的信號(hào)(Power Good或P.OK為高電平)。當(dāng)電源輸入交
6、流電壓降至安全工作范圍以下或+5V電壓低于4.75V時(shí),電源送出“電源故障”信號(hào)(Power Fall,低電平)。Power Fall應(yīng)在5V下降至4.75V之前至少1ms降為小于0.3V的低電平,且下降沿的波形應(yīng)陡峭,無自激振現(xiàn)象發(fā)生。時(shí)間關(guān)系見下表。 P.G延時(shí) 100mS<T1<500MS< td> 關(guān)機(jī)警告 T2>1ms SV升時(shí)間 2ms<T3<20MS< td> P.G上升時(shí)間 T4<10ms P.G信號(hào)非常重要,即使電源的各路直流輸出都正常,如果沒有P.G信號(hào),主板沒法工作。如果P.G信
7、號(hào)的時(shí)序不對(duì),可能會(huì)和某些主板不兼容,造成開不了機(jī)。 ATX 電源的主變換電路采用了與AT 電源相同“雙管半橋它激式”電路,PWM(脈寬調(diào)制)控制器也同樣采用TL494 控制芯片,但在開關(guān)方式上取消了切斷交流電網(wǎng)的方式。因此只要接上電源線,在變換電路上就會(huì)有+300V 直流電壓,同時(shí)輔助電源也向TL494 提供工作電壓,為啟動(dòng)電源作好準(zhǔn)備。在待機(jī)狀態(tài)下輔助電源的一路輸出送至TL494 芯片,另一路輸出經(jīng)分壓電路得到“+5VSB ”和“PS-ON ”兩個(gè)+5V 信號(hào)?!?5VSB ”信號(hào)連接到ATX 主板的電源管理電路并作為它的工作電壓,按照ATX 電源規(guī)范的要求,“+5VSB ”輸出端應(yīng)
8、能提供100mA 以上的工作電流。ATX 主板的電源管理電路輸入端與“+5VSB ”相連,輸出端與“PS-ON ”相連,在其觸發(fā)按鈕開關(guān)(非鎖定開關(guān))未按下時(shí),“PS-ON ”的電壓為+5V,它與電壓比較器U1 的正相輸入端相連,同時(shí)U1 負(fù)相輸入端的電壓為4.5V 左右,此時(shí)電壓比較器U1 將輸出+5V 電壓至TL494 芯片第4 腳,TL494 芯片的第9 、11 腳無輸出脈沖,使兩個(gè)開關(guān)管都截止,無電壓輸出。當(dāng)按下主板的電源管理觸發(fā)按鈕開關(guān)時(shí)(即機(jī)箱面板上的電源開關(guān)按鈕),“PS-ON ”信號(hào)變?yōu)榈碗娖綘顟B(tài),則電壓比較器U1 的輸出電平為0V,TL494 芯片第9 、11 腳輸出觸發(fā)脈沖
9、提供給兩個(gè)開關(guān)管 ,電源進(jìn)入正常工作狀態(tài)。再次按下機(jī)箱面板上電源開關(guān)按鈕,使“PS-ON ”上電壓恢復(fù)為+5V,從而關(guān)閉電源 。當(dāng)然也可通過操作系統(tǒng)來控制主板的電源管理電路使“PS-ON ”變?yōu)?5V,自動(dòng)關(guān)閉電源,我們?cè)赪indows 系統(tǒng)中的關(guān)機(jī)就是這樣 ATX電源的特點(diǎn) 與AT電源相比,ATX電源增加了“+3.3V、+5VSB、PS-ON”三個(gè)輸出。其中“+3.3V”輸出主要是供CPU用,而“+5VSB”、“PS-ON”輸出則體現(xiàn)了ATX電源的特點(diǎn)。 ATX電源最主要的特點(diǎn)就是,它不采用傳統(tǒng)的市電開關(guān)來控制電源是否工作,而是采用“+5VSB、PS-ON”的組合
10、來實(shí)現(xiàn)電源的開啟和關(guān)閉,只要控制“PS-ON”信號(hào)電平的變化,就能控制電源的開啟和關(guān)閉?!癙S-ON”小于1V伏時(shí)開啟電源,大于4.5伏時(shí)關(guān)閉電源。 2.ATX電源的核心電路 ATX電源的主變換電路與AT電源相同,也是采用“雙管半橋它激式”電路,PWM(脈寬調(diào)制)控制器同樣采用TL494控制芯片,但取消了市電開關(guān)。 由于取消了市電開關(guān),所以只要接上電源線,在變換電路上就會(huì)有+300V直流電壓,同時(shí)輔助電源也向TL494提供工作電壓,為啟動(dòng)電源作好準(zhǔn)備。 ATX電源的特點(diǎn)就是利用TL494芯片第4腳的“死驅(qū)控制”功能,當(dāng)該腳電壓為+5V時(shí),TL494的第9、
11、11腳無輸出脈沖,使兩個(gè)開關(guān)管都截止,電源就處于待機(jī)狀態(tài),無電壓輸出。而當(dāng)?shù)?腳為0V時(shí),TL494就有觸發(fā)脈沖提供給開關(guān)管,電源進(jìn)入正常工作狀態(tài)。輔助電源的一路輸出送TL494,另一路輸出經(jīng)分壓電路得到“+5VSB”和“PS-ON”兩個(gè)信號(hào)電壓,它們都為+5V。其中,“+5VSB”輸出連接到ATX主板的“電源監(jiān)控部件”,作為它的工作電壓,要求“+5VSB”輸出能提供10mA的工作電流?!半娫幢O(jiān)控部件”的輸出與“PS-ON”相連,在其觸發(fā)按鈕開關(guān)(非鎖定開關(guān))未按下時(shí),“PS-ON”為+5V,它連接到電壓比較器U1的正相輸入端,而U1負(fù)相輸入端的電壓為4.5V左右,這樣電壓比較器U1的輸入為+
12、5V,送到TL494的“死驅(qū)控制腳”,使ATX電源處于待機(jī)狀態(tài)。當(dāng)按下主板的電源監(jiān)控觸發(fā)按鈕開關(guān)(裝在主機(jī)箱的面板上),“PS-ON”變?yōu)榈碗娖剑瑒t電壓比較器U1的輸出就為0V,使ATX主機(jī)電源開啟。再按一次面板上的觸發(fā)按鈕開關(guān),使“PS-ON”又變?yōu)椋?V,從而關(guān)閉電源。同時(shí)也可用程序來控制“電源監(jiān)控部件”的輸出,使“PS-ON”變?yōu)椋?V,自動(dòng)關(guān)閉電源。如在WIN9X平臺(tái)下,發(fā)出關(guān)機(jī)指令,ATX電源就自動(dòng)關(guān)閉。 3.主板無法加電的故障分析 由于ATX電源的開啟受制于主板的電源監(jiān)控部件,所以當(dāng)ATX主機(jī)出現(xiàn)無法加電的故障時(shí),不能立刻確定故障是電源本身還是主板的“電源監(jiān)控部件
13、”,給維修帶來一定難度。 根據(jù)以上分析,我們可在“PS-ON”輸出與地之間接一個(gè)100 OHM 左右的電阻,使“PS-ON”變?yōu)榈碗娖剑湍軉?dòng)ATX電源,這樣即可區(qū)分故障部位。同時(shí)也提示我們,如果ATX主板的“電源監(jiān)控部件”出現(xiàn)故障,由于它的維修有較大難度,我們可以跳過“電源監(jiān)控部件”,直接控制“PS-ON”的電壓,就能開啟或關(guān)閉主機(jī)。當(dāng)然,此時(shí)主機(jī)的自動(dòng)關(guān)閉功能沒有了。 漫談ATX電源 電源品質(zhì)好壞直接影響著電腦的安全運(yùn)行及性能的充分發(fā)揮。ATX電源是1996年推出的一種技術(shù)規(guī)范,廣泛應(yīng)
14、用于電腦中,是目前最為流行的PC專用電源,與傳統(tǒng)的AT電源相比,無論從內(nèi)部還是外部形狀上說都不一樣,它更符合“綠色電腦”的標(biāo)準(zhǔn)。它配合ATX主扳及ATX機(jī)箱一起使用。 1.ATX電源特點(diǎn) (1)軟電源控制STAND BY,可通過軟件開、關(guān)機(jī),也可直接通過Windows操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的電源管理,對(duì)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程喚醒操作。 (2)傳統(tǒng)電源只提供 5V、12V的電壓,但ATX電源為了適應(yīng)更多、更新的 CPU及PCI總線技術(shù),提供了 3.
15、3V直流穩(wěn)壓輸出, 減少了電源能量消耗。 (3)ATX電源風(fēng)扇在風(fēng)冷自身的同時(shí),也幫助CPU吹風(fēng)。 (4)ATX電源接口采用20腳的雙排長(zhǎng)方形插座,使拔插操作不易出錯(cuò)。 (5)具有+5VSB腳,只要ATX電源一上電+5VSB腳便可輸出高質(zhì)量的+5V電壓,最大約100mA的電流。它主要供電腦內(nèi)部一部分電路在關(guān)機(jī)狀態(tài)下所保持工作芯片使用,完成電腦喚醒功能。 (6)增加PS-ON 電腦主板控制ATX電源
16、開關(guān)的控制端,當(dāng)PS-ON為低電壓,小于1V時(shí),ATX電源被激活。輸出+5V、+12V、-12V、-5V等,大于4.5V時(shí),停止對(duì)電源供電(除+5VSB外)。 2、ATX 電源的核心電路 ATX電源供主板使用的接插口引腳排列如圖1所示。 ATX電源的主變換電路與AT電源相同,也是采用“雙管半橋它激式”電路,PWMC(脈寬調(diào)制), 控制器同樣采用TL494控制芯片,但是取消了市電開關(guān)。ATX電源的核心電路如圖2所示。
17、160; 從圖2可見,由于取消了市電開關(guān),所以只要接上電源線,在變換電路上就會(huì)有+300V直流電壓,同時(shí)輔助電源也向TL494提供電壓,為啟動(dòng)電源作好準(zhǔn)備。ATX電源的特點(diǎn)就是利用TL494芯片4腳的死驅(qū)控制功能,當(dāng)該腳電壓為+5V時(shí),TL494的9、11腳無輸出脈沖,使兩個(gè)開關(guān)管都截止,電源就處于待機(jī)狀態(tài),無電壓輸出;而當(dāng)4腳為0V時(shí),TL494就有觸發(fā)脈沖提供給開關(guān)管,電源進(jìn)入正常工作狀態(tài)。 輔助電源的一路輸出送TL494,另一路經(jīng)分壓電路得到+5VSB 和PS-ON 兩個(gè)信號(hào)電壓,它們都為+5V。其中,“
18、+5VSB”輸出連接到ATX主板的“電源監(jiān)控部件”,作為它的工作電壓,要求+5VSB輸出能提供100mA的電流?!半娫幢O(jiān)控部件”的輸出與“PS-ON”相連,在其觸發(fā)按鈕開關(guān)(非鎖定開關(guān))未按下時(shí),“PS-ON”為+5V,它連接到電壓比較器U1的正相輸入端,而 U1的負(fù)相輸入端電壓為 4.5V左右,這樣電壓比較器U1的輸入為+5V,送到TL494的“死驅(qū)控制腳”(見圖2),使ATX電源處于待機(jī)狀態(tài);當(dāng)按下主板的電源監(jiān)控觸發(fā)按鈕開關(guān),“PS-ON”變?yōu)榈碗娖?,則電壓比較器U1的輸入就為0V,使ATX主機(jī)電源開啟。再按一次面板上的觸發(fā)按鈕開關(guān),使“PS-ON”變?yōu)?5V,從而關(guān)閉電源。同時(shí)也可用程序
19、來“控制”電源監(jiān)控部件的輸出,使“PS-ON” 變?yōu)?5V,自動(dòng)關(guān)閉電源。如在Windows平臺(tái)下,發(fā)出關(guān)機(jī)指令,ATX電源就自動(dòng)關(guān)閉。 3、電源基本技術(shù)指標(biāo) 安全規(guī)格 是針對(duì)電源的元件、材料的絕緣性而作出的嚴(yán)格規(guī)定。 紋波大小 電源雖輸出的是直流電壓 但總存在一些交流成分,紋波大小會(huì)直接影響主板、內(nèi)存等其它板卡。
20、; 電磁傳導(dǎo)干擾 即電磁兼容性,國(guó)際上對(duì)此也制定了專門的標(biāo)準(zhǔn),符合此項(xiàng)認(rèn)證的電源,一方面可防止外部電磁的干擾,一方面保證該產(chǎn)品不影響其它電子產(chǎn)品的正常使用。 負(fù)載變化率 電源的輸出是多路輸出,電源應(yīng)保證當(dāng)你使用不同負(fù)載時(shí),不會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定或超過規(guī)定值的情況。 過壓保護(hù) ATX電源的輸出多了3.3V和輔助性5V電壓。若電壓太高
21、,板卡就會(huì)燒壞,所以現(xiàn)在市面上的電源大都有過壓保護(hù)功能,也就是說電源一旦檢測(cè)到輸出電壓超過某一值時(shí),就會(huì)自動(dòng)停止輸出,以保護(hù)各種板卡的安全。雖說過壓的可能性很小,但造成的損失可能會(huì)相當(dāng)嚴(yán)重。 功率 隨著現(xiàn)代節(jié)能、半導(dǎo)體等技術(shù)的發(fā)展,雖然CPU、顯卡等硬件由于集成度的提高而使其功率越來越大,但整個(gè)電腦的功率實(shí)際上呈現(xiàn)出一個(gè)逐漸下降的趨勢(shì)。另外像硬盤、光驅(qū)這些設(shè)備也由于技術(shù)的日臻成熟,需要的隔離也越來越小。右表是一些硬件所需功率的大小。 4、ATX電源
22、輸出品質(zhì)對(duì)其它組件的影響 (1)電源功率不足對(duì)整機(jī)的影響 當(dāng)ATX電源的輸出的功率值達(dá)不到其它組件啟動(dòng)的需要值時(shí),可能導(dǎo)致電腦無法啟動(dòng)。例如當(dāng)電源功率不足時(shí)硬盤可能無法使用。 現(xiàn)在,大多數(shù)ATX結(jié)構(gòu)主板都提供鍵盤開機(jī)功能,要正常使用這一功能,必須選用+5VSB工作電流大的ATX電源和工作電流小的鍵盤。使用鍵盤開機(jī)功能時(shí),一般要求+5VSB的供電電流應(yīng)大于720mA。 當(dāng)光驅(qū)和軟驅(qū)公用一條電源線時(shí),
23、由于電源功率的不足,致使光驅(qū)無法工作,出現(xiàn)時(shí)好時(shí)壞的現(xiàn)象,這時(shí)應(yīng)將電源線分開使用。 有時(shí)電源不匹配也可能造成組件無法使用,開機(jī)時(shí)Windows操作系統(tǒng)不能發(fā)現(xiàn)新硬件。因此一定要注意計(jì)算機(jī)中使用的各種設(shè)備的電源質(zhì)量,特別是其輸出功率的穩(wěn)定性,因其會(huì)影響計(jì)算機(jī)中設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸。 (2)電磁干擾產(chǎn)生的影響 關(guān)于電磁兼容性,目前有PCCA級(jí)和PCCB級(jí)兩種標(biāo)準(zhǔn),B級(jí)指家用電器標(biāo)準(zhǔn),只要達(dá)到B級(jí)的電源可安全無害。當(dāng)電磁干擾性比較大時(shí),音箱就會(huì)發(fā)出“嘩嘩”的
24、噪音,有些計(jì)算機(jī)的硬盤安裝的距離電源很近,這樣電源所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)就會(huì)影響到硬盤,久而久之會(huì)使硬盤上的數(shù)據(jù)受到損害。 (3)電源紋波系數(shù)對(duì)主機(jī)的影響 當(dāng)紋波系數(shù)過大時(shí),電源所輸出的直流電壓中摻雜了過多的交流成分,就會(huì)使主板、內(nèi)存、顯卡等半導(dǎo)體器件不能正常工作,而且當(dāng)市電有較大波動(dòng)時(shí),電源輸出電壓產(chǎn)生大的變化,這樣會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)重新啟動(dòng)。 本文結(jié)合所附電路圖對(duì)ATX電源控制電路的工作原理進(jìn)行了較詳細(xì)的闡述,望能對(duì)廣大維修者有所幫助。
25、 檢修ATX開關(guān)電源,從+5VSB、PS-ON和PW-OK信號(hào)入手來定位故障區(qū)域,是快速檢修中行之有效的方法。 一、+5VSB、PS-ON、PW-OK控制信號(hào) ATX開關(guān)電源與AT電源最顯著的區(qū)別是,前者取消了傳統(tǒng)的市電開關(guān),依靠+5VSB、PS-ON控制信號(hào)的組合來實(shí)現(xiàn)電源的開啟和關(guān)閉。+5VSB是供主機(jī)系統(tǒng)在ATX待機(jī)狀態(tài)時(shí)的電源,以及開閉自動(dòng)管理和遠(yuǎn)程喚醒通訊聯(lián)絡(luò)相關(guān)電路的工作電源,在待機(jī)及受控啟動(dòng)狀態(tài)下,其輸出電壓均為5V高電平,使用紫色線由ATX插頭(圖1)9腳引出。
26、; PS-ON為主機(jī)啟閉電源或網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程喚醒電源的控制信號(hào),不同型號(hào)的ATX開關(guān)電源,待機(jī)時(shí)電壓值為3V、3.6V、4.6V各不相同。當(dāng)按下主機(jī)面板的POWER開關(guān)或?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)喚醒遠(yuǎn)程開
27、機(jī),受控啟動(dòng)后PS-ON由主板的電子開關(guān)接地,使用綠色線從ATX插頭14腳輸入。PW-OK是供主板檢測(cè)電源好壞的輸出信號(hào),使用灰色線由ATX插頭8腳引出,待機(jī)狀態(tài)為零電平,受控啟動(dòng)電壓輸出穩(wěn)定后為5V高電平。 脫機(jī)帶電檢測(cè)ATX電源,首先測(cè)量在待機(jī)狀態(tài)下的PS-ON和PW-OK信號(hào),前者為高電平,后者為低電平,插頭9腳除輸出+5VSB外,不輸出其它電壓。其次是將ATX開關(guān)電源人為喚醒,用一根導(dǎo)線把ATX插頭14腳PS-ON信號(hào),與任一地端(3、5、7、13、15、16、17)中的一腳短接,這一步是檢測(cè)的關(guān)鍵,將ATX電源由待機(jī)狀態(tài)喚醒為啟動(dòng)受控狀態(tài),此時(shí)PS-ON信號(hào)為低電平,PW-OK
28、、+5VSB信號(hào)為高電平,ATX插頭+3.3V、±5V、±12V有輸出,開關(guān)電源風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)。上述操作亦可作為選購(gòu)ATX開關(guān)電源脫機(jī)通電驗(yàn)證的方法。 二、 控制電路的工作原理 ATX開關(guān)電源,電路按其組成功能分為:交流輸入整流濾波電路、脈沖半橋功率變換電路、輔助電源電路、脈寬調(diào)制控制電路、PS-ON和PW-OK產(chǎn)生電路、自動(dòng)穩(wěn)壓與保護(hù)控制電路、多路直流穩(wěn)壓輸出電路。請(qǐng)參照?qǐng)D2。 1.輔助電源電路 只要有交流市電輸入,ATX開關(guān)電源無論是否開啟,其輔助電源一直在工作,為開關(guān)電源控制電路提供工作電壓。市電經(jīng)高壓整流、濾波,輸出約300V
29、直流脈動(dòng)電壓,一路經(jīng)R72、R76至輔助電源開關(guān)管Q15基極,另一路經(jīng)T3開關(guān)變壓器的初級(jí)繞組加至Q15集電極,使Q15導(dǎo)通。T3反饋繞組的感應(yīng)電勢(shì)(上正下負(fù))通過正反饋支路C44、R74加至Q15基極,使Q15飽和導(dǎo)通。反饋電流通過R74、R78、Q15的b、e極等效電阻對(duì)電容C44充電,隨著C44充電電壓增加,流經(jīng)Q15基極電流逐漸減小,T3反饋繞組感應(yīng)電勢(shì)反相(上負(fù)下正),與C44電壓疊加至Q15基極,Q15基極電位變負(fù),開關(guān)管迅速截止。 Q15截止時(shí),ZD6、D30、C41、R70組成Q15基極負(fù)偏壓截止電路。反饋繞組感應(yīng)電勢(shì)的正端經(jīng)C41、R70、D41至感應(yīng)電勢(shì)負(fù)端形成充電回
30、路,C41負(fù)極負(fù)電壓,Q15基極電位由于D30、ZD6的導(dǎo)通,被箝位在比C41負(fù)電壓高約6.8V(二極管壓降和穩(wěn)壓值)的負(fù)電位上。同時(shí)正反饋支路C44的充電電壓經(jīng)T3反饋繞組,R78,Q15的b、e極等效電阻,R74形成放電回路。隨著C41充電電流逐漸減小,Ub電位上升,當(dāng)Ub電位增加到Q15的b、e極的開啟電壓時(shí),Q15再次導(dǎo)通,又進(jìn)入下一個(gè)周期的振蕩。 Q15飽和期間,T3二次繞組輸出端的感應(yīng)電勢(shì)為負(fù),整流管截止,流經(jīng)一次繞組的導(dǎo)通電流以磁能的形式儲(chǔ)存在T3輔助電源變壓器中。當(dāng)Q15由飽和轉(zhuǎn)向截止時(shí),二次繞組兩個(gè)輸出端的感應(yīng)電勢(shì)為正,T3儲(chǔ)存的磁能轉(zhuǎn)化為電能經(jīng)BD5、BD6整流輸出。
31、其中BD5整流輸出電壓供Q16三端穩(wěn)壓器7805工作,Q16輸出+5VSB,若該電壓丟失,主板就不會(huì)自動(dòng)喚醒ATX電源啟動(dòng)。BD6整流輸出電壓供給IC1脈寬調(diào)制TL494的12腳電源輸入端,該芯片14腳輸出穩(wěn)壓5V,提供ATX開關(guān)電源控制電路所有元件的工作電壓。 2.PS-ON和PW-OK、脈寬調(diào)制電路 PS-ON信號(hào)控制IC1的4腳死區(qū)電壓,待機(jī)時(shí),主板啟閉控制電路的電子開關(guān)斷開,PS-ON信號(hào)高電平3.6V,IC10精密穩(wěn)壓電路WL431的Ur電位上升,Uk電位下降,Q7導(dǎo)通,穩(wěn)壓5V通過Q7的e、c極,R80、D25和D40送入IC1的4腳,當(dāng)4腳電壓超過3V時(shí),封鎖8、11腳的
32、調(diào)制脈寬輸出,使T2推動(dòng)變壓器、T1主電源開關(guān)變壓器停振,停止提供+3.3V、±5V、±12V的輸出電壓。 受控啟動(dòng)后,PS-ON信號(hào)由主板啟閉控制電路的電子開關(guān)接地,IC10的Ur為零電位,Uk電位升至+5V,Q7截止,c極為零電位,IC1的4腳低電平,允許8、11腳輸出脈寬調(diào)制信號(hào)。IC1的輸出方式控制端13腳接穩(wěn)壓5V,脈寬調(diào)制器為并聯(lián)推挽式輸出,8、11腳輸出相位差180度的脈寬調(diào)制控制信號(hào),輸出頻率為IC1的5、6腳外接定時(shí)阻容元件的振蕩頻率的一半,控制Q3、Q4的c極所接T2推動(dòng)變壓器初級(jí)繞組的激勵(lì)振蕩,T2次級(jí)它激振蕩產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)作用于T1主電源開關(guān)變壓器的
33、一次繞組,二次繞組的感應(yīng)電勢(shì)經(jīng)整流形成+3.3V、±5V、±12V的輸出電壓。 推動(dòng)管Q3、Q4發(fā)射極所接的D17、D18以及C17用于抬高Q3、Q4發(fā)射極電平,使Q3、Q4基極有低電平脈沖時(shí)能可靠截止。C31用于通電瞬間封鎖IC1的8、11腳輸出脈沖,ATX電源帶電瞬間,由于C31兩端電壓不能突變,IC1的4腳出現(xiàn)高電平,8、11腳無驅(qū)動(dòng)脈沖輸出。隨著C31的充電,IC1的啟動(dòng)由PS-ON信號(hào)控制。 PW-OK產(chǎn)生電路由IC5電壓比較器LM393、Q21、C60及其周邊元件構(gòu)成。 待機(jī)時(shí)IC1的反饋控制端3腳為低電平,Q21飽和導(dǎo)通,IC5的3腳正端輸入低電位
34、,小于2腳負(fù)端輸入的固定分壓比,1腳低電位,PW-OK向主機(jī)輸出零電平的電源自檢信號(hào),主機(jī)停止工作處于待命休閑狀態(tài)。受控啟動(dòng)后IC1的3腳電位上升,Q21由飽和導(dǎo)通進(jìn)入放大狀態(tài),e極電位由穩(wěn)壓5V經(jīng)R104對(duì)C60充電來建立,隨著C60充電的逐漸進(jìn)行,IC5的3腳控制電平逐漸上升,一旦IC5的3腳電位大于2腳的固定分壓比,經(jīng)正反饋的遲滯比較器,1腳輸出高電平的PW-OK信號(hào)。該信號(hào)相當(dāng)于AT電源的PG信號(hào),在開關(guān)電源輸出電壓穩(wěn)定后再延遲幾百毫秒由零電平起跳到+5V,主機(jī)檢測(cè)到PW-OK電源完好的信號(hào)后啟動(dòng)系統(tǒng)。在主機(jī)運(yùn)行過程中若遇市電掉電或用戶關(guān)機(jī)時(shí),ATX開關(guān)電源+5V輸出端電壓必下跌,這種
35、幅值變小的反饋信號(hào)被送到IC1組件的電壓取樣放大器同相端1腳后,將引起如下的連鎖反應(yīng):使IC1的反饋控制端3腳電位下降,經(jīng)R63耦合到Q21的基極,隨著Q21基極電位下降,一旦Q21的e、b極電位達(dá)到0.7V,Q21飽和導(dǎo)通,IC5的3腳電位迅速下降,當(dāng)3腳電位小于2腳的固定分壓電平時(shí),IC5的輸出端1腳將立即從5V下跳到零電平,關(guān)機(jī)時(shí)PW-OK輸出信號(hào)比ATX開關(guān)電源+5V輸出電壓提前幾百毫秒消 失,通知主機(jī)觸發(fā)系統(tǒng)在電源斷電前自動(dòng)關(guān)閉,防止突然掉電時(shí)硬盤磁頭來不及移至著陸區(qū)而劃傷硬盤。 3.自動(dòng)穩(wěn)壓控制電路 I(yíng)C1的1、2腳電壓取樣放大器正、負(fù)輸入端,取樣電阻R31、R32、
36、R33構(gòu)成+5V、+12V自動(dòng)穩(wěn)壓電路。當(dāng)輸出電壓升高時(shí)(+5V或+12V),由R31取得采樣電壓送到IC1的1腳和2腳基準(zhǔn)電壓相比較,輸出誤差電壓與芯片內(nèi)鋸齒波產(chǎn)生電路的振蕩脈沖在PWM比較器進(jìn)行比較放大,使8、11腳輸出脈沖寬度降低,輸出電壓回落至標(biāo)準(zhǔn)值的范圍內(nèi),反之穩(wěn)壓控制過程相反,從而使開關(guān)電源輸出電壓穩(wěn)定。IC1的電流取樣放大器負(fù)端輸入15腳接穩(wěn)壓5V,正端輸入16腳接地,電流取樣放大器在脈寬調(diào)制控制電路中沒有使用。 時(shí)序中最重要的是電源輸出電壓(通常以+5V為代表)與P.G信號(hào),以及PS_ON#信號(hào)之間的關(guān)系。P.G信號(hào)由電源控制,代表電源是否準(zhǔn)備好,PS_ON#信號(hào)
37、則由主板控制,表示是否要開機(jī)。兩個(gè)信號(hào)都是通過20芯的主板電源線來連接的,電腦開關(guān)機(jī)的工作過程是這樣的:電源在交流線通電后,輸出一個(gè)電壓+5VSB到主板,主板上的少部分線路開始工作,并等待開機(jī)的操作,這叫做待機(jī)狀態(tài);當(dāng)按下主機(jī)開關(guān)時(shí),主板就把PS_ON#信號(hào)變成低電平,電源接到低電平后開始啟動(dòng)并產(chǎn)生所有的輸出電壓,在所有輸出電壓正常建立后的0.1~0.5秒內(nèi),電源將會(huì)把P.G信號(hào)變成高電平傳回給主板,表示電源已經(jīng)準(zhǔn)備好,然后主板開始啟動(dòng)和運(yùn)行。正常關(guān)機(jī)時(shí),主板在完成所有關(guān)機(jī)操作后,把PS_ON#信號(hào)恢復(fù)成高電平,電源關(guān)閉所有輸出電壓和P.G信號(hào),只保留+5VSB輸出,整個(gè)主機(jī)又恢復(fù)到待機(jī)狀態(tài)。
38、當(dāng)非正常關(guān)機(jī)時(shí),主板無法給出關(guān)機(jī)信號(hào),此時(shí)電源會(huì)探測(cè)到交流斷電,并把P.G信號(hào)變?yōu)榈碗娖酵ㄖ靼?,主板立刻進(jìn)行硬件的緊急復(fù)位,以保護(hù)硬件不會(huì)受損。這種情況電源通知主板斷電后,至少還要保持千分之一秒的正常輸出電壓,供主板進(jìn)行復(fù)位,否則有可能造某些硬件的損壞。 AT電源中沒有+5VSB和PS_ON#信號(hào),因此只有P.G信號(hào)與輸出電壓間的配合關(guān)系,因?yàn)樾盘?hào)相對(duì)簡(jiǎn)單,所以很少出現(xiàn)異常和不兼容的現(xiàn)象。 實(shí)際應(yīng)用中,除了時(shí)序問題,還要注意信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力是否匹配。ATX電源的P.G信號(hào)線一般為灰色,高電平時(shí)應(yīng)為2.4V~5.25V,低電平時(shí)為0V~0.4V。PS_ON#信號(hào)線則一般為綠色
39、,高電平為2V~5.25V,低電平為0V~0.8V。 電路的核心部分,對(duì)開關(guān)管進(jìn)行控制以調(diào)整輸出電壓的高低。 光有開關(guān)管和變壓器還不能夠成為一個(gè)完整的開關(guān)電源電路,這里還需要一個(gè)控制中心。目前電腦電源上主要采用PWM脈沖寬度調(diào)制的方式進(jìn)行工作,具體地說就是采用專用的控制芯片對(duì)兩個(gè)開關(guān)管進(jìn)行控制,每個(gè)開關(guān)管都以導(dǎo)通或截止兩種狀態(tài)的方式工作,芯片只要控制一個(gè)周期內(nèi)開關(guān)管導(dǎo)通和截止的比例就可以改變輸出電壓的高低。當(dāng)電源輸出電壓較低時(shí),端反饋的電壓也下降了,控制芯片就增加開關(guān)管導(dǎo)通的時(shí)間而減少截止的時(shí)間,這樣就能增加輸出端的電壓,從而達(dá)到一定的平衡,而開關(guān)管的總的工作周期則不會(huì)變化。
40、 PG信號(hào)與其他相關(guān)信號(hào)的時(shí)序關(guān)系 為將高壓與低壓端完全隔離,芯片對(duì)開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)是通過一個(gè)變壓器來進(jìn)行的,外形與高頻變壓器類似,只是個(gè)頭稍小。 控制芯片同時(shí)還負(fù)責(zé)電壓過載和電流短路保護(hù),避免因電源損壞時(shí)導(dǎo)致與其連接的電腦設(shè)備毀壞。 這個(gè)區(qū)域中還包括了一個(gè)關(guān)鍵的電路——PG信號(hào)發(fā)生電路。它的作用是在啟動(dòng)時(shí)輸出電壓都穩(wěn)定后再給電腦一個(gè)啟動(dòng)信號(hào),讓電腦正式啟動(dòng),而在意外斷電時(shí)也能及時(shí)地送出關(guān)機(jī)信號(hào)讓電腦馬上停止工作,對(duì)電腦的穩(wěn)定和外設(shè)起了很大的保護(hù)作用。 電源內(nèi)部的控制中心 圖中顯示了ATX規(guī)定中電腦在開啟和關(guān)閉時(shí)PG信號(hào)產(chǎn)生的過程和時(shí)序要求,由此可見PG信號(hào)
41、的重要性,只有電源送出了合乎ATX規(guī)定的PG信號(hào),才能對(duì)電腦起到真正的保護(hù)作用。 F、區(qū)域 一、電源的重要性: 電源的功能是很關(guān)鍵的,因?yàn)樗鼮镻C的各個(gè)部件提供動(dòng)力。鑒于電源對(duì)PC的安全性和可靠性的重要作用,所以必須了解電源的功能和限制,以及電源可能出現(xiàn)的故障和解決方法?!? 二、電源分類:(七類) 過時(shí)的 現(xiàn)代的 PC/XT、AT/Desk、AT/Tower、Baby-AT(全尺寸AT的短縮版本) LPX(PS/2、比Baby-AT更?。?、ATX、SFX(small form factor、用于Micro-ATX主板、90W~145W) A
42、TX尺寸:150*140*86MM,SFX尺寸:125*100*63.51MM 三、電源各組電壓的功能: 電源全稱:恒電壓半橋式正向變換開關(guān)電源(脈寬調(diào)制PWM控制他激式直流開關(guān)電源)以+5V為基準(zhǔn)電壓。AT電源:+5V、-5V、+12V、-12V;ATX電源:于AT電源基礎(chǔ)上增加+3.3v、+5VSB、PS-ON(信號(hào))。 1、+5V(紅色線):轉(zhuǎn)換各種邏輯電路。 2、+12V(黃色線):驅(qū)動(dòng)磁盤驅(qū)動(dòng)器馬達(dá)和所有風(fēng)扇(例外:筆記本電腦的風(fēng)扇使用+5V或+3.3V)。 3、+3.3V(橙色線):為CPU、主板、PCI(Peripheral Component
43、Interconnect 外部設(shè)備互連)總線、I/O控制電路供電。 4、+5VSB(Stand By、紫色線):負(fù)責(zé)遠(yuǎn)程電源的啟動(dòng)(大于720mA,主板啟動(dòng)只要0.01A)。 5、PS-ON(綠色線):負(fù)責(zé)操作系統(tǒng)管理電源的開關(guān),是一種主板信號(hào),和+5VSB一起統(tǒng)稱為軟電源。小于1V時(shí)開啟電源、大于4.5V時(shí)關(guān)閉電源,實(shí)現(xiàn)軟件開關(guān)機(jī)、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程喚醒功能(設(shè)置喚醒時(shí)間、通過鍵盤開機(jī))。(和GND接電線短接就可啟動(dòng)電源) 6、-5V(白色線):(負(fù)電壓很少使用、如SFX去掉了-5V) 7、-12V(藍(lán)色線): PG信號(hào)(Power Good、灰色線、+5V信號(hào)(+3.0
44、~+6.0V)):系統(tǒng)啟動(dòng)前,電源(電源打開后0.1秒~0.5秒發(fā)出該信號(hào))進(jìn)行內(nèi)部檢查和測(cè)試,測(cè)試通過則發(fā)給主板一個(gè)信號(hào),故電源的開啟受控于主板上的電源監(jiān)控部件。PG信號(hào)非常重要,即使各路輸出都正常,如果沒有PG信號(hào),主板還是無法工作;如果PG信號(hào)的時(shí)序不對(duì),也會(huì)開不機(jī)。 四、電源版本: 1、ATX1.01版:1995年7月(Intel),激活電流+5VSB為100mA,推薦使用500 mA。 2、2.01版:1997年2月,激活電流+5VSB為720mA,推薦使用1A。 3、2.03版:1998年12月,激活電流+5VSB為1A, 推薦使用2A。 4
45、、ATX12V(P4 CPU):2000年2月,p4和p14主板增強(qiáng)供電,+3.3v>18a或+5>24a。 五、電源功率計(jì)算 功率=電壓*電流,每組輸出電壓和電流相乘后,將乘積相加后得出電源輸出的總功率。 以某品牌電源300PA為例: 3.3v*10a+5v*18a+12v*6a*5vsb*1.2a=201w 六、耗電量計(jì)算(市面主流配置為例) CPU(intel 1.7G P4) 55W 主板(P4) 25W 光驅(qū)(52速) 25W 硬盤(60G 7200轉(zhuǎn)) 20W 顯卡(TNT2 32M) 15W 合計(jì) 140W
46、 ISA(Industry Standard Architecture工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:系統(tǒng)中每個(gè)插槽的最大耗電量為+5V為2.0A,+12V為0.175A.以技展00PA為例,+5V電壓同時(shí)可帶9個(gè)ISA設(shè)備和+12V電壓同時(shí)可帶35個(gè)ISA設(shè)備。故一個(gè)200W的電源足夠使用了。 七、 電源的認(rèn)證 國(guó)內(nèi):1、CCEE(Certificate of Conformity for Electrical Equipment電工產(chǎn)品安全認(rèn)證、俗稱長(zhǎng)城認(rèn)證、認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)GB 4943-95和GB/T 14717-93) 2、EMI認(rèn)證(電磁傳導(dǎo)干擾分為EMI-A
47、級(jí)工業(yè)用標(biāo)準(zhǔn)和EMI-B、認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)GB9254-98) 國(guó)外:1、UL(美國(guó))、CE(歐共體)、CSA(加拿大)、TUV/VDE(德國(guó))、NEMKO(挪威)(以上認(rèn)證相當(dāng)于國(guó)內(nèi)的安全認(rèn)證) 2、FCC-B級(jí)認(rèn)證(針對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行的認(rèn)證) 八、電源的技術(shù)規(guī)范: 1、MTBF(Mean Time Between Failure平均故障間隔時(shí)間):100000小時(shí)(24小時(shí)工作11年半)。 2、輸入電壓范圍:對(duì)110V為90V~135V 對(duì)220V為180V~270V(舉例說明寬頻電源此說法不科學(xué)、電壓過低點(diǎn)不亮顯示器)。 3、保持時(shí)間(輸入斷電后,電源
48、輸出還能保持在一定范圍內(nèi)的時(shí)間):15~25MS。 4、過壓保護(hù):+3.3v過壓點(diǎn)為+4.6v,+5v過壓點(diǎn)為+7.0V, +12v過壓點(diǎn)為+15.6V。 過流保護(hù):+5V輸出過流保護(hù)點(diǎn):150W:22.34A, 200W:25.36A, 250W:32.45A。 短路保護(hù):任何一路輸出端對(duì)地短路時(shí)(輸出阻抗小于0.1Ω),電源能自動(dòng)保護(hù)。 5、效率(輸出功率與輸入功率的比值):65%~85%。 6、輸入沖擊電流:小于7.0A。 7、對(duì)地泄漏電流:小于3.5mA。 8、電源開啟時(shí)間(當(dāng)全部電壓達(dá)到正常穩(wěn)定值時(shí)其時(shí)間):不得大于100mS。 9、PF信號(hào)(
49、Power Fail Signal):當(dāng)輸入電源關(guān)斷后,從PG信號(hào)下降到0.4v時(shí)開始,到+5v輸出低于4.75v的時(shí)間應(yīng)大于1mS。 10、抗電強(qiáng)度:電源于1分鐘內(nèi)應(yīng)承受1500V交流或2200V直流的絕緣抗電強(qiáng)度測(cè)試。 11、機(jī)械噪聲:低于50db(風(fēng)扇轉(zhuǎn)速為2500轉(zhuǎn)/分鐘為中速,溫控風(fēng)扇于普通風(fēng)扇基礎(chǔ)上加一熱敏電阻、技展電源為溫控電路(做于PCB上,由IC、三極管和二極管等形成);風(fēng)扇的功率常見的為1.2w=0.1a*12v,空載時(shí)風(fēng)扇聲音均勻且較小、加負(fù)載后聲音會(huì)增大) 九、電源選購(gòu)技巧: 1、重量:看重量(不太科學(xué),但實(shí)用),同等條件下越重越好。
50、2、電源輸出線和電源線:越粗越好(很小的電阻都會(huì)產(chǎn)生壓降損耗即阻抗)。電源橫截面積為0.75平方毫米(通過CCEE認(rèn)證線即國(guó)標(biāo)線。一般用美式線)。 3、散熱片的材質(zhì):好電源都采用鋁或銅散熱片,而且面積較大,厚度很厚。 4、濾波電容:好電源高壓濾波電容一般為470uf或680uf。 十、電源常見問題: 1、無法開機(jī) a、PS-ON始終為高電平(大于4.5v)。 b、POWER按鍵失靈。 c、電源主電路損壞。 d、負(fù)載存在短路(主板和機(jī)箱五金接觸短路,例機(jī)箱箱外試好機(jī)后放入機(jī)箱后就不 亮)。 e、空載進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)。 2、無法關(guān)機(jī)
51、 a、CMOS設(shè)定關(guān)機(jī)有一延時(shí)時(shí)間(delay time),按住電源POWER按鍵數(shù)秒才能關(guān)機(jī)、不能實(shí)現(xiàn)瞬間關(guān)機(jī),屬于正?,F(xiàn)象。 b、POWER按鍵失靈; c、主板上的電源控制電路故障,PS-ON信號(hào)恒為高電平。 d、關(guān)不了鍵盤電源(鍵盤的Number Lock指示燈在主機(jī)關(guān)閉后是亮的),這是將CMOS 里的鍵盤開機(jī)功能打開了,屬于正?,F(xiàn)象。 e、關(guān)不了顯示器。如果顯卡或顯示器中有一個(gè)部分不支持DPMS(Display Power Management Signaling顯示器電源管理信號(hào)),在主機(jī)關(guān)閉后顯示器指示燈亮,屏幕上仍有白色光柵,屬于正常現(xiàn)象。
52、3、自行開機(jī)或重新啟動(dòng) 兩大類:主板問題,電源問題 第一類:(主板問題):a、在CMOS設(shè)置中將開機(jī)功能設(shè)為"Enabled"。 b、某些主板具有來電自動(dòng)開機(jī)功能(即插上交流電后,機(jī)器便會(huì)自動(dòng)啟動(dòng))。 c、兼容性問題(主板和顯示卡不兼容)。 第二類:(電源問題)在CMOS中已關(guān)閉了定時(shí)開機(jī)和來電自動(dòng)開機(jī)功能后,機(jī)器還會(huì)自行開機(jī),這是硬件故障: a、 電源本身的抗干擾能力差,交流電源接通瞬間產(chǎn)生的干擾使其主回路開始工作。 b、+5VSB電壓低,使主板送不出應(yīng)有的高電平,而總是為低電平,這樣機(jī)器不僅會(huì)自行開機(jī),還會(huì)關(guān)不掉
53、。 c、來自主板的PS-ON信號(hào)質(zhì)量較差,特別在通電瞬間,該信號(hào)由低電平變?yōu)楦唠娖降难訒r(shí)過長(zhǎng),直到主電源準(zhǔn)備好了以后,該信號(hào)仍示變?yōu)楦唠娖剑笰TX電源主回路誤導(dǎo)通。 d、兼容性問題(電源和顯卡不兼容等)。 4、休眠與喚醒功能異常 不能進(jìn)入休眠狀態(tài)或休眠后不能喚醒: a、休眠開關(guān)的連接是否正確,開關(guān)是否失靈。 b、PS-ON的電壓值是否正常(休眠狀態(tài)應(yīng)為低電平(0.8V以下),喚醒后應(yīng)為高電平(2.2V以上)。 5、噪聲問題 a、電源高轉(zhuǎn)速風(fēng)扇所引起的噪聲。 b、外界干擾(手機(jī)、顯示器、音頻線、主板的插槽問題、音箱本身發(fā)
54、出的輻射)。 c、電源的EMI控制電路失靈。 十一、處理電源問題的步驟: 共三步,先軟件、后硬件的的原則 第一步:檢查CMOS設(shè)置是否正確,排除因設(shè)置不當(dāng)造成的假故障。 第二步:檢查ATX電源中的輔助電源和主電源是否正常。 第三步:檢查主板的電源監(jiān)控電路是否正常。 十二、電源燒壞配件問題: 電源出現(xiàn)故障發(fā)生燒壞配件問題只有一種情況會(huì)出現(xiàn):電源的輸出電壓偏高、超過其輸出的最大值。 1、出現(xiàn)燒壞主板和CPU問題:重點(diǎn)檢查+3.3V是否超過+3.465V。 2、出現(xiàn)燒壞硬盤、光驅(qū)、DVD和刻錄機(jī)問題:重點(diǎn)檢查+5.0V是否超過+5.
55、25V,+12.0V是否超過+12.6V。 3、如果電源的各組輸出都正常的條件下發(fā)生燒壞配件問題,只能尋找其它方面的原因?!? 。 電腦ATX電源控制電路原理詳解及檢測(cè) 慧聰廣電商務(wù)網(wǎng) 2003-05-14 9:58:47 原作者: 李樹山(甘肅省康縣廣播電臺(tái),甘肅省康縣746500) 摘要:文章詳細(xì)介紹了電腦ATX電源控制電路部分的工作原理及檢 測(cè)。 關(guān)鍵詞:ATX電源,控制電路,檢測(cè)
56、 1 ATX電源的控制信號(hào)+5V SB、PS-ON、PW-OK ATX開關(guān)電源與AT電源最顯著的區(qū)別是,ATX電源取消了傳統(tǒng)的市電開關(guān),通過+5V SB、PS-ON控制信號(hào)的組合來實(shí)現(xiàn)電源的開關(guān)。+5V SB是供主機(jī)系統(tǒng)在ATX待機(jī)狀態(tài)時(shí)的電源,以及開閉自動(dòng)管理和遠(yuǎn)程喚醒通迅聯(lián)絡(luò)相關(guān)電路的工作電源,在待機(jī)及受控起動(dòng)狀態(tài)下,其輸出電壓均為+5V,使用紫色線由ATX插頭⑨腳引出(見圖1)。PS-ON為主機(jī)啟閉電源或網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程喚醒電源的控制信號(hào),不
57、同型號(hào)的ATX電源,待機(jī)電壓為3V,36V,46V各不相同。當(dāng)按下主機(jī)面板的POWER開關(guān)或?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)喚醒遠(yuǎn)程開機(jī),受控啟動(dòng)PS-ON由主控電子開關(guān)接地,使用綠色線從ATX插頭B14腳輸入。PW-OK線是供主板檢測(cè)電源好壞的輸出信號(hào),使用灰色線由ATX插頭的⑧腳引出,待機(jī)狀態(tài)為0V,受控啟動(dòng)后為+5V 。 脫機(jī)加電檢測(cè)ATX電源,首先測(cè)量在待機(jī)狀態(tài)下的PS-ON和PW-OK信號(hào),前者為高電平, 后者為低電平,插頭⑨腳除輸出+5V SB外,不輸出其它電壓。其次是將ATX電源人為喚醒,用 一根導(dǎo)線把ATX插頭B1
58、4腳PS-NO信號(hào),與任一地端(③、⑦、⑤、B13、…… B15、B16、B17)中的一腳短接,將 ATX電源由待機(jī)狀態(tài)喚醒為啟動(dòng)受控狀態(tài),此時(shí)PS-NO信號(hào)為低電平,PW-OK+5V SB信號(hào)為高電平,ATX插頭+33V、±5V、±12V有 輸出,電源風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng) 。 2 控制電路的工作原理 ATX開關(guān)電源,由交流輸入整流濾波電路,脈沖半橋功率變換電路,輔助電源電路,脈寬調(diào)制控制電路,PS-ON和PW-OK信
59、號(hào)產(chǎn)生電路,自動(dòng)穩(wěn)壓與保護(hù)電路,多路直流輸出電路組成見圖1所示。 21 輔助電源電路 只要交流電輸入,ATX電源無論是否開啟,輔助電源一直在工作,為整個(gè)電源控制電路提供工作電壓。經(jīng)整流濾波后300V直流電壓,一路經(jīng)R72、R 76加至輔助電源開關(guān)管Q15基極,另一路經(jīng)T3初級(jí)加至Q15 c極,使Q15導(dǎo)通,T3反饋 繞組通過正反饋支路C44、R74加至Q15 b極,使Q15飽和導(dǎo)通。反饋電流通過R74 、R78、Q15的b e
60、極對(duì)C44充電,隨著C44上電壓的上升,流經(jīng)Q15 b極的電流逐漸減小,T3反饋繞組電動(dòng)勢(shì)反相,與C44上的電壓迭加至Q15 b極,Q15 b極電位變負(fù),Q15迅速截止。 Q15截止時(shí),ZD6、D30、C41、R70組成Q15 b極負(fù)偏壓截止電 路。反饋繞組感應(yīng)電勢(shì)的正端經(jīng)C41,R70,D41形成充電回路,C41負(fù)極負(fù)電壓,Q15 b極電位由于D30,ZD6的導(dǎo)通,被鉗 位在比C41負(fù)電壓高約68V的負(fù)電位上。同時(shí)正反饋支路C44的充電電壓經(jīng)T3反饋 繞組,R78,Q15的b,e極R74形成放電回路。隨著C
61、 41充電電流的減小,Ub電位上升,當(dāng)Ub電位增加到Q15的b,e極的開啟電壓時(shí),Q15再次導(dǎo)通,又進(jìn)入下一個(gè)振蕩周期。 當(dāng)Q15由飽和轉(zhuǎn)向截止時(shí),二次繞組輸出的高頻交流經(jīng)BD5、BD6整流輸出。BD5輸 出的電壓經(jīng)Q16,7805穩(wěn)壓輸出+5V SB,若該電壓丟失,主板就不能自動(dòng)喚醒ATX電源啟動(dòng)。BD6輸出電壓供給IC1脈寬調(diào)制TL494的?。拢保勃D_電源輸入端,該芯片B14腳輸出穩(wěn)壓5V,提供ATX電源控制電路所有元件的工作電壓。 &
62、#160; 22 PS-ON和PW-OK、脈寬調(diào)制電路 PS-ON信號(hào)控制IC1的④腳死區(qū)電壓,待機(jī)時(shí),主板啟閉控制電路的電子開關(guān)斷開,PS-O N信號(hào)高電平36V,IC10精密穩(wěn)壓電路WL431的Ur電位上升,Uk電位下降,Q7導(dǎo)通,穩(wěn)壓5V通過Q7的e,c極,R80,D25和D40送入IC1的④腳,當(dāng)④腳電壓超過3V時(shí),封鎖811腳的調(diào)制脈寬輸出,使T2推動(dòng)變壓器,T1主電源開關(guān)變壓器停振,停 止提供+33V,±5V,±12V的輸出電壓。受控啟動(dòng)后,PS- ON信號(hào)由主板啟閉電子
63、開關(guān)接地。IC10的Ur零電位,Uk電位升至+5V,Q7截止,c 極零電位。IC1的④腳低電平,充許⑧、B11腳輸出脈寬調(diào)制信號(hào)。IC1的輸出方式控制端B13腳接穩(wěn)壓5V,脈寬調(diào)制器為并聯(lián)推挽式輸出,⑧、B11腳輸出相位差180°的脈寬調(diào)制控制信號(hào),輸出頻率為IC1的⑤、⑥腳外接定時(shí)阻容元件的振蕩頻率的一半,控制Q3、Q4的c極所接T2推動(dòng)變壓器初級(jí)繞組的激勵(lì)振蕩,T2次級(jí)它激振蕩產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)作用于T1主電源開關(guān)變壓器的一次繞組,二次繞組的感應(yīng)電勢(shì)經(jīng)整 流形成+33V,±5V,±12V的輸出電壓。推動(dòng)管Q3,Q4e極所接的D17,D18,C17用于抬高Q3
64、,Q4的e極電平,使Q3,Q4b極有低電平脈沖時(shí)能可靠截止。C31用于通電瞬間封鎖IC1的⑧、B11腳輸出脈沖,ATX電源帶電瞬間,由于C31兩端電壓不能突變,IC1的④腳出現(xiàn)高電平,⑧、B11腳無驅(qū)動(dòng)脈沖輸出。隨著C31的充電,IC1的啟動(dòng)由PS-ON信號(hào)控制。 PW-OK產(chǎn)生電路由IC5電壓比較器LM393,Q21,C60及其周邊元件構(gòu)成。待機(jī) 時(shí)IC1的反饋控制端③腳低電平,Q21飽和導(dǎo)通,IC5的③腳正端輸入低電位,小于②腳負(fù)端輸入的固定分壓比,①腳低電位,PW-OK向主機(jī)輸出零電平的電源自檢信號(hào),主機(jī)停
65、止工作處于待命狀態(tài)。受控啟動(dòng)后IC1的③腳電位上升,Q21由飽和導(dǎo)通進(jìn)入放大狀態(tài),e極電位由穩(wěn)壓5V經(jīng)R104對(duì)C60 充電來建立,隨著C60上充電電壓的上升,IC5的③腳控制電平也上升,一旦 IC5的③腳電位 大于②腳的固定分壓比,經(jīng)正反饋的遲滯比較器,①腳輸出高電平的PW-OK信號(hào)。該信號(hào)相 當(dāng)于AT電源的PG信號(hào),在開關(guān)電源輸出電壓穩(wěn)定后再延遲幾百毫秒由0電平起跳到+5V,主機(jī)檢測(cè) 到PW-OK電源完好的信號(hào)后啟動(dòng)系統(tǒng)。在主機(jī)運(yùn)行過程中若遇市電掉電或關(guān)機(jī)時(shí),ATX開關(guān)電 源+5V輸出電壓必下跌,這種幅值變小的反饋信號(hào)被送到IC1組件的電壓取樣放大器同相端①腳后,使IC1的反饋控制端③腳電
66、位下降,Q21 b極電位也下降,當(dāng)Q21的e,b極電位達(dá)到07V時(shí)Q21飽和導(dǎo)通,IC5的③腳電位下降,當(dāng)③腳電位小于②腳分壓比時(shí),IC5的輸出端①腳電壓從5V變?yōu)?V,關(guān)機(jī)時(shí)PW-OK輸出信號(hào)比ATX開 關(guān)電源+5V輸出電壓提前幾百毫秒消失,通知主機(jī)觸發(fā)系統(tǒng)在電源斷電前自動(dòng)關(guān)閉,防止突然掉電時(shí)硬盤磁頭來不及移至著陸區(qū)而劃傷硬盤。 2 3 自動(dòng)穩(wěn)壓控制電路 IC1的①、②腳電壓取樣放大器正,負(fù)輸入端,取樣電阻R31,R32,
67、R33構(gòu)成+5V、+12V自動(dòng)穩(wěn)壓電路。當(dāng)輸出電壓升高時(shí),由 R31 取得采樣電壓送到IC1的①、②腳 和基準(zhǔn)電壓比較,輸出誤差電壓與芯片內(nèi)鋸齒波產(chǎn)生電路的振蕩脈沖在PWM比較器進(jìn)行比較 放大,使⑧、B11腳輸出脈寬降低,輸出電壓回落至標(biāo)準(zhǔn)值,反之穩(wěn)壓控制過程相反 ,從而使開關(guān)電源電壓穩(wěn)定。 ATX電源的工作原理 自從IBM推出第一臺(tái)PC至今,微機(jī)電源已從AT電源發(fā)展到ATX電源。時(shí)至今日,微機(jī)電源仍是根據(jù)IBM公司的個(gè)人電腦標(biāo)準(zhǔn)制造的。市場(chǎng)上的ATX電源,不管是品牌電源還是雜牌電源,從電路原理上來看,一般都是在AT電源的基礎(chǔ)上,做了適當(dāng)?shù)母膭?dòng)發(fā)
68、展而來的,因此,我們買到的ATX電源,在電路原理上一般都大同小異。在微機(jī)國(guó)產(chǎn)化的進(jìn)程上,微機(jī)電源技術(shù)也由國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家逐漸消化吸收,生產(chǎn)出了眾多國(guó)有品牌的電源。微機(jī)電源并非高科技產(chǎn)品,以國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家的技術(shù)和生產(chǎn)實(shí)力,應(yīng)該可以生產(chǎn)出物美價(jià)廉的電源產(chǎn)品。然而,縱觀整個(gè)微機(jī)電源市場(chǎng)情況卻不盡人意,許多電源產(chǎn)品存在著各種選料和質(zhì)量問題,故障率較高。 ATX電源電路結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,各部分電路不但在功能上相互配合、相互滲透,且各電路參數(shù)設(shè)置非常嚴(yán)格,稍有不當(dāng)則電路不能正常工作。其主電路原理圖見圖1,從圖中可以看出,整個(gè)電路可以分成兩大部分:一部分為從電源輸入到開關(guān)變壓器T1之前的電路(包括輔助電源的原邊電路)
69、,該部分電路和交流220V電壓直接相連,觸及會(huì)受到電擊,稱為高壓側(cè)電路;另一部分為開關(guān)變壓器T1以后的電路,不和交流220V直接相連,稱為低壓側(cè)電路。二者通過C03、C04、C05高壓瓷片電容構(gòu)成回路,以消除靜電干擾。其原理方框圖見圖2,從圖中可以看出整機(jī)電路由交流輸入回路、整流濾波電路、推挽開關(guān)電路、輔助開關(guān)電源、PWM脈寬調(diào)制電路、PS-ON控制電路、保護(hù)電路、輸出電路和PW-OK信號(hào)形成電路組成。弄清各部分電路的工作原理及相互關(guān)系對(duì)我們維修判斷故障是很有用處的,下面簡(jiǎn)單介紹一下各組成部分的工作原理。 1、交流輸入回路 交流輸入回路包括輸入保護(hù)電路和抗干擾電路等。輸入保護(hù)電路指交流輸入
70、回路中的過流、過壓保護(hù)及限流電路;抗干擾電路有兩方面的作用:一是指微機(jī)電源對(duì)通過電網(wǎng)進(jìn)入的干擾信號(hào)的抑制能力:二是指開關(guān)電源的振蕩高次諧波進(jìn)入電網(wǎng)對(duì)其它設(shè)備及顯示器的干擾和對(duì)微機(jī)本身的干擾。通常要求微機(jī)對(duì)通過電網(wǎng)進(jìn)入的干擾信號(hào)抑制能力要強(qiáng),通過電網(wǎng)對(duì)其它微機(jī)等設(shè)備的干擾要小。 2、整流電路: 包括整流和濾波兩部分電路,將交流電源進(jìn)行整流濾波,為開關(guān)推挽電路提供紋波較小的直流電壓。 3、輔助電源:輔助電源本身也是一個(gè)完整的開關(guān)電源。只要ATX電源一上電,輔助電源便開始工作,輸出的兩路電壓,一路為+5VSB電源,該輸出連接到ATX主板的“電源監(jiān)控部件”,作為它的工作電壓,使操作系統(tǒng)可以直接對(duì)
71、電源進(jìn)行管理。通過此功能,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程開機(jī),完成電腦喚醒功能;另一路輸出電壓為保護(hù)電路、控制電路等電路供電。 4、推挽開關(guān)電路: 推挽開關(guān)電路是ATX開關(guān)電源的主要部分,它把直流電壓變換成高頻交流電壓,并且起著將輸出部分與輸入電網(wǎng)隔離的作用。推挽開關(guān)管是該部分電路的核心元件,受脈寬調(diào)制電路輸送的信號(hào)作激勵(lì)驅(qū)動(dòng)信號(hào),當(dāng)脈寬調(diào)制電路因保護(hù)電路動(dòng)作或因本身故障不工作時(shí),推挽開關(guān)管因基級(jí)無驅(qū)動(dòng)脈沖故不工作,電路處于關(guān)閉狀態(tài),這種工作方式稱作它激工作方式。 5、PWM脈寬調(diào)制電路: PWM(Pules Width Modulation)即脈寬調(diào)制電路,其功能是檢測(cè)輸出直流電壓,與基準(zhǔn)電壓比較,進(jìn)行放大,控制振蕩器的脈沖寬度,從而控制推挽開關(guān)電路以保持輸出電壓的穩(wěn)定,主要由IC TL494及周圍元件組成。 6、PS-ON控制電路: ATX電源最主要的特點(diǎn)就是,它不采用傳統(tǒng)的市電開關(guān)來控制電源是否工作,而是采用“+5VSB、PS-ON”的組合來實(shí)現(xiàn)電源的開啟和關(guān)閉,只要控制“PS-ON”信號(hào)電平的變化,就能控制電源的開啟和關(guān)閉。電源中的S-ON控制電路接受PS-ON 信號(hào)的控制,當(dāng)“PS-ON”小于1V伏時(shí)開啟電源,大于4.5伏時(shí)關(guān)閉電源。主機(jī)箱面上的觸發(fā)按鈕開關(guān)(非鎖定開關(guān))控制主板的“電源監(jiān)控部件”的輸出狀態(tài),同時(shí)也可用程序來控制“電源監(jiān)控件”的輸出,如在WIN9X平臺(tái)下,發(fā)
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