ATX电源的工作原理(doc 34页).doc

1、ATX电源的工作原理 自从IBM推出第一台PC至今，微机电源已从AT电源发展到ATX电源。时至今日，微机电源仍是根据IBM公司的个人电脑标准制造的。市场上的ATX电源，不管是品牌电源还是杂牌电源，从电路原理上来看，一般都是在AT电源的基础上，做了适当的改动发展而来的，因此，我们买到的ATX电源，在电路原理上一般都大同小异。在微机国产化的进程上，微机电源技术也由国内生产厂家逐渐消化吸收，生产出了众多国有品牌的电源。微机电源并非高科技产品，以国内生产厂家的技术和生产实力，应该可以生产出物美价廉的电源产品。然而，纵观整个微机电源市场情况却不尽人意，许多电源产品存在着各种选料和质量问题，故障率较高。

2、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。其主电路原理图见图，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T1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T1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C03、C04、C05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2，从图中可以看出整机电路由交流输入回路、整流滤波电路、推挽开关电路、辅助开关电源、PWM脉宽调制电路、PS-O

3、N控制电路、保护电路、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。1、交流输入回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：一是指微机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微机本身的干扰。通常要求微机对通过电网进入的干扰信号抑制能力要强，通过电网对其它微机等设备的干扰要小。、整流电路：包括整流和滤波两部分电路，将交流电源进行整流滤波，为开关推挽电路提

4、供纹波较小的直流电压。3、辅助电源：辅助电源本身也是一个完整的开关电源。只要ATX电源一上电，辅助电源便开始工作，输出的两路电压，一路为+5VSB电源，该输出连接到ATX主板的“电源监控部件”，作为它的工作电压，使操作系统可以直接对电源进行管理。通过此功能，实现远程开机，完成电脑唤醒功能；另一路输出电压为保护电路、控制电路等电路供电。4、推挽开关电路：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

5、因基级无驱动脉冲故不工作，电路处于关闭状态，这种工作方式称作它激工作方式。 、PWM脉宽调制电路：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IC TL494及周围元件组成。、PS-ON控制电路：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、PSON”的组合来实现电源的开启和关闭，只要控制“PSON”信号电平的变化，就能控制电源的开启和关闭。电源中的S-ON控制电路接受PSON 信号的控制，当“PSON”

6、小于1V伏时开启电源，大于4.5伏时关闭电源。主机箱面上的触发按钮开关(非锁定开关)控制主板的“电源监控部件”的输出状态，同时也可用程序来控制“电源监控件”的输出，如在WIN9X平台下，发出关机指令，使“PSON”变为5V，ATX电源就自动关闭。、保护电路为了保证安全工作，ATX电源中设置了各种各样的保护电路，当开关电源发生过电压、过电流故障时，保护电路启动，开关电源停止工作以保护负载和电源本身。、输出电路：输入整流滤波电路将交流电源进行整流滤波，为主变换电路提供纹波较小的直流电压。接插到主板上的排线包含了电源输出的各路电压及控制信号，ATX电源输出排线各脚定义见表1，各路输出的额定电流见表2

7、。表1 电源输出排线功能一览表Pin 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 导线颜色 橘黄 橘黄 黑色 红色 黑色 红色 黑色 灰色 紫色 黄色 功能 3.3V 提供 +3.3V 电源 3.3V 提供 +3.3V 电源 地线5V 提供+5V电源 地线 5V 提供 +5V 电源 地线 Power OK电源正常工作 5VSB 提供 +5V Stand by电源，供电源启动电路用 12V 提供 +12V 电源 Pin 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 导线颜色 橘黄 兰色 黑色 绿色 黑色 黑色 黑色 白色 红色 红色 功能 3.3V 提供 +3.3V 电源 -12V

8、提供 -12V 电源 地线 PS-ON 电源启动信号，低电平-电源开启，高电平-电源关闭 地线 地线 地线 -5V 提供-5V 电源 5V 提供 +5V 电源 5V 提供 +5V 电源 表2 ATX电源各路电压的额定输出电流：（单位：A）电源各输出端 5V 12V 3.3V 5V 12V 5VSB 额定输出电流 21A 6A 14A 0.3A 0.8A 0.8A 9、PW-OK信号的形成：PW-OK信号（在AT电源中及部分电源板上称P.G信号）为微机开机自检启动信号，为了防止开机时各路输出电路时序不定，CPU或各部件未进入初始化状态造成工作错误及突然停电时，硬盘磁头来不及移至着陆区造成盘片划伤

9、，微机电源中均设置了PW-OK 信号。10、3.3V电压二次稳压电路：输出到主板上的3.3V电压一般为CPU等配件供电，因此，ATX电源在总体自动控制稳压的基础上，在T1的次级3.3V电压的输出负载网络增设了二次自动稳压控制电路，以使3.3V输出电压更精确稳定。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，P

10、S-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。精密电压基准IC TL431精密电压基准IC TL431是T092封

11、装如图1所示。其性能是输出压连续可调达36V，工作电流范围宽达01。100mA，动态电阻典型值为022欧,输出杂波低。图2是TL431的典型应用，其中、脚两端输出电压V=25(R2十R3)VR3。如果改变R2的阻值大小，就可以改变输出基准电压大小。ATX电源的结构特点 ATX电源是近年来在电脑中广泛采用的新型电源，它配合ATX主板，除了可以手动开关电源外，还支持软件开 关电源以实现远程控制功能。 ATX电源是在AT电源的基础上发展起来的，它的主变换电路也是采用了半桥式开关电源，但从结构上讲ATX电源作了如下改进：1.ATX电源增加了一个辅助开关电源，如图所示。当ATX电源交流输入端一旦有220

12、V的交流电时，辅助电源就开始工作，一路经整流 7805三端稳压器稳压，输出+5V电压供给ATX主板内部一部分在关机状态下要保持工作的芯片，如网络通信接口 电源监控单元 系统时钟等部分芯片使用；另一路经整流滤波，输出辅助+12V电源，供给ATX电源内部TL494等芯片工作，为ATX电源主变换电路的启动作准备。2. 综合供电接插件接口不同。ATX电源采用了20脚长方型双排综合插件向主板供电。3.输出电压不同。ATX电源增加了3.3V +5V供电和一个PS-ON控制输入端口，其中3.3V电压主要为CPU PCI总线供电。4.电源的启动方式不同，ATX电源一般不设市电开关，而采用TL494脉宽控制芯片

13、和LM339比较放大器作为其控制的核心。其特点是引用TL494第4脚的死区控制功能，当辅助电源工作时，一路输出+5V到主板，另一路输出+12V供给TL494电源，经过该芯片内部稳压电路，由14脚输出+5V，并和13 15脚相接，再经分压电路到LM339电压比较器的反向端，其反向端电压约为4.5V.当PS-ON为+5V时，LM339输出为高电平5V,TL494的8 11脚无输出脉冲，主变换电路截止，电源处于休眠状态。当PS-ON为0V时，输出为0V,TL494的8 11脚有输出脉冲，主变换电路开始工作。因此，我们不仅可以手动按下主机上的触发按钮开关使PS-ON为低电平启动电源，还可以通过程序或键

14、盘等其他方式使PS-ON为低电平启动电源，从而使ATX电源具有远程控制功能。开关式稳压电源的工作原理 发布时间： 2006-5-24 10:01:47 被阅览数： 26356 次 来源： HAM电子 文字 大 中 小 自动滚屏（右键暂停） 随着全球对能源问题的重视，电子产品的耗能问题将愈来愈突出，如何降低其待机功耗，提高供电效率成为一个急待解决的问题。传统的线性稳压电源虽然电路结构简单、工作可靠，但它存在着效率低（只有40%50%）、体积大、铜铁消耗量大，工作温度高及调整范围小等缺点。为了提高效率，人们研制出了开关式稳压电源，它的效率可达85%以上，稳压范围宽，除此之外，还具有稳压精度高、不使

15、用电源变压器等特点，是一种较理想的稳压电源。正因为如此，开关式稳压电源已广泛应用于各种电子设备中，本文对各类开关电源的工作原理作一阐述。 一、开关式稳压电源的基本工作原理 开关式稳压电源接控制方式分为调宽式和调频式两种，在实际的应用中，调宽式使用得较多，在目前开发和使用的开关电源集成电路中，绝大多数也为脉宽调制型。因此下面就主要介绍调宽式开关稳压电源。 调宽式开关稳压电源的基本原理 对于单极性矩形脉冲来说，其直流平均电压Uo取决于矩形脉冲的宽度，脉冲越宽，其直流平均电压值就越高。直流平均电压。可由公式计算，即Uo=UmT1/T 式中Um 矩形脉冲最大电压值； T 矩形脉冲周期； T1 矩形脉冲

16、宽度。 从上式可以看出，当Um与T不变时，直流平均电压Uo将与脉冲宽度T1成正比。这样，只要我们设法使脉冲宽度随稳压电源输出电压的增高而变窄，就可以达到稳定电压的目的。 二、开关式稳压电源的原理电路 、基本电路 图二 开关电原基本电路框图 开关式稳压电源的基本电路框图如图二所示。 交流电压经整流电路及滤波电路整流滤波后，变成含有一定脉动成份的直流电压，该电压进人高频变换器被转换成所需电压值的方波，最后再将这个方波电压经整流滤波变为所需要的直流电压。 控制电路为一脉冲宽度调制器，它主要由取样器、比较器、振荡器、脉宽调制及基准电压等电路构成。这部分电路目前已集成化，制成了各种开关电源用集成电路。控

17、制电路用来调整高频开关元件的开关时间比例，以达到稳定输出电压的目的。 单端反激式开关电源 单端反激式开关电源的典型电路如图三所示。电路中所谓的单端是指高频变换器的磁芯仅工作在磁滞回线的一侧。所谓的反激，是指当开关管VT1导通时，高频变压器初级绕组的感应电压为上正下负，整流二极管VD1处于截止状态，在初级绕组中储存能量。当开关管VT1截止时，变压器初级绕组中存储的能量，通过次级绕组及VD1整流和电容滤波后向负载输出。 单端反激式开关电源是一种成本最低的电源电路，输出功率为20100，可以同时输出不同的电压，且有较好的电压调整率。唯一的缺点是输出的纹波电压较大，外特性差，适用于相对固定的负载。 单

18、端反激式开关电源使用的开关管VT1承受的最大反向电压是电路工作电压值的两倍，工作频率在20200kHz之间。 单端正激式开关电源 单端正激式开关电源的典型电路如图四所示。这种电路在形式上与单端反激式电路相似，但工作情形不同。当开关管VT1导通时，VD2也导通，这时电网向负载传送能量，滤波电感储存能量；当开关管VT1截止时，电感通过续流二极管VD3继续向负载释放能量。 在电路中还设有钳位线圈与二极管VD2，它可以将开关管VT1的最高电压限制在两倍电源电压之间。为满足磁芯复位条件，即磁通建立和复位时间应相等，所以电路中脉冲的占空比不能大于。 由于这种电路在开关管VT1导通时，通过变压器向负载传送能

19、量，所以输出功率范围大，可输出50200的功率。电路使用的变压器结构复杂，体积也较大，正因为这个原因，这种电路的实际应用较少。 自激式开关稳压电源 自激式开关稳压电源的典型电路如图五所示。这是一种利用间歇振荡电路组成的开关电源，也是目前广泛使用的基本电源之一。 当接入电源后在R1给开关管VT1提供启动电流，使VT1开始导通，其集电极电流Ic在L1中线性增长，在L2中感应出使VT1基极为正，发射极为负的正反馈电压，使VT1很快饱和。与此同时，感应电压给C1充电，随着C1充电电压的增高，VT1基极电位逐渐变低，致使VT1退出饱和区，Ic开始减小，在 L2中感应出使VT1基极为负、发射极为正的电压，

20、使VT1迅速截止，这时二极管VD1导通，高频变压器初级绕组中的储能释放给负载。在VT1截止时， L2中没有感应电压，直流供电输人电压又经R1给C1反向充电，逐渐提高VT1基极电位，使其重新导通，再次翻转达到饱和状态，电路就这样重复振荡下去。这里就像单端反激式开关电源那样，由变压器的次级绕组向负载输出所需要的电压。 自激式开关电源中的开关管起着开关及振荡的双重作从，也省去了控制电路。电路中由于负载位于变压器的次级且工作在反激状态，具有输人和输出相互隔离的优点。这种电路不仅适用于大功率电源，亦适用于小功率电源 推挽式开关电源 推挽式开关电源的典型电路如图六所示。它属于双端式变换电路，高频变压器的磁

21、芯工作在磁滞回线的两侧。电路使用两个开关管VT1和VT2，两个开关管在外激励方波信号的控制下交替的导通与截止，在变压器次级统组得到方波电压，经整流滤波变为所需要的直流电压。 这种电路的优点是两个开关管容易驱动，主要缺点是开关管的耐压要达到两倍电路峰值电压。电路的输出功率较大，一般在100500范围内。 降压式开关电源 降压式开关电源的典型电路如图七所示。当开关管VT1导通时，二极管VD1截止，输人的整流电压经VT1和L向充电，这一电流使电感中的储能增加。当开关管VT1截止时，电感感应出左负右正的电压，经负载RL和续流二极管VD1释放电感中存储的能量，维持输出直流电压不变。电路输出直流电压的高低

22、由加在VT1基极上的脉冲宽度确定。 这种电路使用元件少，它同下面介绍的另外两种电路一样，只需要利用电感、电容和二极管即可实现。 升压式开关电源 升压式开关电源的稳压电路如图八所示。当开关管VT1导通时，电感储存能量。当开关管VT1截止时，电感感应出左负右正的电压，该电压叠加在输人电压上，经二极管VD1向负载供电，使输出电压大于输人电压，形成升压式开关电源。 反转式开关电源 反转式开关电源的典型电路如图九所示。这种电路又称为升降压式开关电源。无论开关管VT1之前的脉动直流电压高于或低于输出端的稳定电压，电路均能正常工作。 当开关管VT1导通时，电感L储存能量，二极管VD1截止，负载RL靠电容C上

23、次的充电电荷供电。当开关管VT1截止时，电感中的电流继续流通，并感应出上负下正的电压，经二极管VD1向负载供电，同时给电容充电。 ATX电源的工作原理文章来源：网络 编辑时间:2003-10-6 访问次数:330ATX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。其主电路原理图见图，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T1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T1以后的电路，不和交流220V直接相连，

24、称为低压侧电路。二者通过C03、C04、C05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2，从图中可以看出整机电路由交流输入回路、整流滤波电路、推挽开关电路、辅助开关电源、PWM脉宽调制电路、PS-ON控制电路、保护电路、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。1、交流输入回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：一是指微机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

25、电网对其它设备及显示器的干扰和对微机本身的干扰。通常要求微机对通过电网进入的干扰信号抑制能力要强，通过电网对其它微机等设备的干扰要小。、整流电路：包括整流和滤波两部分电路，将交流电源进行整流滤波，为开关推挽电路提供纹波较小的直流电压。3、辅助电源：辅助电源本身也是一个完整的开关电源。只要ATX电源一上电，辅助电源便开始工作，输出的两路电压，一路为+5VSB电源，该输出连接到ATX主板的“电源监控部件”，作为它的工作电压，使操作系统可以直接对电源进行管理。通过此功能，实现远程开机，完成电脑唤醒功能；另一路输出电压为保护电路、控制电路等电路供电。4、推挽开关电路：推挽开关电路是ATX开关电源的主要

26、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，这种工作方式称作它激工作方式。 、PWM脉宽调制电路：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IC TL494及周围元件组成。、PS-ON控制电路：ATX电源最主要的特点就是，它不采用传统的市

27、电开关来控制电源是否工作，而是采用“5VSB、PSON”的组合来实现电源的开启和关闭，只要控制“PSON”信号电平的变化，就能控制电源的开启和关闭。电源中的S-ON控制电路接受PSON 信号的控制，当“PSON”小于1V伏时开启电源，大于4.5伏时关闭电源。主机箱面上的触发按钮开关(非锁定开关)控制主板的“电源监控部件”的输出状态，同时也可用程序来控制“电源监控件”的输出，如在WIN9X平台下，发出关机指令，使“PSON”变为5V，ATX电源就自动关闭。、保护电路为了保证安全工作，ATX电源中设置了各种各样的保护电路，当开关电源发生过电压、过电流故障时，保护电路启动，开关电源停止工作以保护负载

28、和电源本身。、输出电路：输入整流滤波电路将交流电源进行整流滤波，为主变换电路提供纹波较小的直流电压。接插到主板上的排线包含了电源输出的各路电压及控制信号，ATX电源输出排线各脚定义见表1，各路输出的额定电流见表2。表1 电源输出排线功能一览表表2 ATX电源各路电压的额定输出电流：（单位：A）9、PW-OK信号的形成：PW-OK信号（在AT电源中及部分电源板上称P.G信号）为微机开机自检启动信号，为了防止开机时各路输出电路时序不定，CPU或各部件未进入初始化状态造成工作错误及突然停电时，硬盘磁头来不及移至着陆区造成盘片划伤，微机电源中均设置了PW-OK 信号。10、3.3V电压二次稳压电路：输

29、出到主板上的3.3V电压一般为CPU等配件供电，因此，ATX电源在总体自动控制稳压的基础上，在T1的次级3.3V电压的输出负载网络增设了二次自动稳压控制电路，以使3.3V输出电压更精确稳定。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

30、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。精密电压基准IC TL431精密电压基准IC TL431是T092封装如图1所示。其性能是输出压连续可调达36V，工作电流范围宽达01。10

31、0mA，动态电阻典型值为022欧,输出杂波低。图2是TL431的典型应用，其中、脚两端输出电压V=25(R2十R3)VR3。如果改变R2的阻值大小，就可以改变输出基准电压大小。 ATX电源的结构特点 ATX电源是近年来在电脑中广泛采用的新型电源，它配合ATX主板，除了可以手动开关电源外，还支持软件开 关电源以实现远程控制功能。 ATX电源是在AT电源的基础上发展起来的，它的主变换电路也是采用了半桥式开关电源，但从结构上讲ATX电源作了如下改进：1.ATX电源增加了一个辅助开关电源，如图所示。当ATX电源交流输入端一旦有220V的交流电时，辅助电源就开始工作，一路经整流 7805三端稳压器稳压，

32、输出+5V电压供给ATX主板内部一部分在关机状态下要保持工作的芯片，如网络通信接口 电源监控单元 系统时钟等部分芯片使用；另一路经整流滤波，输出辅助+12V电源，供给ATX电源内部TL494等芯片工作，为ATX电源主变换电路的启动作准备。2. 综合供电接插件接口不同。ATX电源采用了20脚长方型双排综合插件向主板供电。3.输出电压不同。ATX电源增加了3.3V +5V供电和一个PS-ON控制输入端口，其中3.3V电压主要为CPU PCI总线供电。4.电源的启动方式不同，ATX电源一般不设市电开关，而采用TL494脉宽控制芯片和LM339比较放大器作为其控制的核心。其特点是引用TL494第4脚的

33、死区控制功能，当辅助电源工作时，一路输出+5V到主板，另一路输出+12V供给TL494电源，经过该芯片内部稳压电路，由14脚输出+5V，并和13 15脚相接，再经分压电路到LM339电压比较器的反向端，其反向端电压约为4.5V.当PS-ON为+5V时，LM339输出为高电平5V,TL494的8 11脚无输出脉冲，主变换电路截止，电源处于休眠状态。当PS-ON为0V时，输出为0V,TL494的8 11脚有输出脉冲，主变换电路开始工作。因此，我们不仅可以手动按下主机上的触发按钮开关使PS-ON为低电平启动电源，还可以通过程序或键盘等其他方式使PS-ON为低电平启动电源，从而使ATX电源具有远程控制

34、功能。计算机开关电源轻松检修作者：小妖转贴自：PConline一颗强劲的CPU可以带着我们在复杂的数码世界里飞速狂奔，一块最酷的显示卡会带着我们在绚丽的3D世界里领略那五光十色的震撼，一块最棒的声卡更能带领我们进入那美妙的音乐殿堂。相对于CPU，显示卡、声卡而言，电源可能是微不足道的，我们对它的了解也不是很多，可是我们必须知道，一个稳定工作的电源，是使我们计算机能够更好工作的前提。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。首先，我们要知道计算机开

35、关电源的工作原理。电源先将高电压交流电（220V）通过全桥二极管（图1、2）整流以后成为高电压的脉冲直流电，再经过电容滤波（图3）以后成为高压直流电。 此时，控制电路控制大功率开关三极管将高压直流电按照一定的高频频率分批送到高频变压器的初级（图4）。接着，把从次级线圈输出的降压后的高频低压交流电通过整流滤波转换为能使电脑工作的低电压强电流的直流电。其中，控制电路是必不可少的部分。它能有效的监控输出端的电压值，并向功率开关三极管发出信号控制电压上下调整的幅度。在计算机开关电源中，由于电源输入部分工作在高电压、大电流的状态下，故障率最高；其次输出直流部分的整流二极管、保护二极管、大功率开关三极管较

36、易损坏；再就是脉宽调制器TL494的4脚电压是保护电路的关键测试点。通过对多台电源的维修，总结出了对付电源常见故障的方法。 一、在断电情况下，“望、闻、问、切”由于检修电源要接触到220V高压电，人体一旦接触36V以上的电压就有生命危险。因此，在有可能的条件下，尽量先检查一下在断电状态下有无明显的短路、元器件损坏故障。首先，打开电源的外壳，检查保险丝（图5）是否熔断，再观察电源的内部情况，如果发现电源的PCB板上元件破裂，则应重点检查此元件，一般来讲这是出现故障的主要原因；闻一下电源内部是否有糊味，检查是否有烧焦的元器件；问一下电源损坏的经过，是否对电源进行违规的操作，这一点对于维修任何设备都

37、是必须的。在初步检查以后，还要对电源进行更深入地检测。 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，如果电阻值过低，说明电源内部存在短路，正常时其阻值应能达到100千欧以上；电容器应能够充放电，如果损坏，则表现为AC电源线两端阻值低，呈短路状态，否则可能是开关三极管VT1、VT2击穿。然后检查直流输出部分。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。否则多数是整流二极管反向击穿所致。二、加电检测在通过上述检查后，就可通电测试。这时候才是关键所在，需要有一定的经验、电子基础及维修技巧。一般来讲应重点检查一下电源的输入端

38、，开关三极管，电源保护电路以及电源的输出电压电流等。如果电源启动一下就停止，则该电源处于保护状态下，可直接测量TL494的4脚电压，正常值应为0.4V以下，若测得电压值为+4V以上，则说明电源的处于保护状态下，应重点检查产生保护的原因。由于接触到高电压，建议没有电子基础的朋友要小心操作。 三、常见故障1保险丝熔断一般情况下，保险丝熔断说明电源的内部线路有问题。由于电源工作在高电压、大电流的状态下，电网电压的波动、浪涌都会引起电源内电流瞬间增大而使保险丝熔断。重点应检查电源输入端的整流二极管，高压滤波电解电容，逆变功率开关管等，检查一下这些元器件有无击穿、开路、损坏等。如果确实是保险丝熔断，应该

39、首先查看电路板上的各个元件，看这些元件的外表有没有被烧糊，有没有电解液溢出。如果没有发现上述情况，则用万用表进行测量，如果测量出来两个大功率开关管e、 c极间的阻值小于100k，说明开关管损坏。其次测量输入端的电阻值，若小于200k，说明后端有局部短路现象。2无直流电压输出或电压输出不稳定如果保险丝是完好的，可是在有负载情况下，各级直流电压无输出。这种情况主要是以下原因造成的：电源中出现开路、短路现象，过压、过流保护电路出现故障，振荡电路没有工作，电源负载过重，高频整流滤波电路中整流二极管被击穿，滤波电容漏电等。这时，首先用万用表测量系统板+5V电源的对地电阻，若大于08，则说明电路板无短路现

40、象；然后将电脑中不必要的硬件暂时拆除，如硬盘、光盘驱动器等，只留下主板、电源、蜂鸣器，然后再测量各输出端的直流电压，如果这时输出为零，则可以肯定是电源的控制电路出了故障。 3电源负载能力差电源负开能力差是一个常见的故障，一般都是出现在老式或是工作时间长的电源中，主要原因是各元器件老化，开关三极管的工作不稳定，没有及时进行散热等。应重点检查稳压二极管是否发热漏电，整流二极管损坏、高压滤波电容损坏、晶体管工作点未选择好等。4、通电无电压输出，电源内发出吱吱声。这是电源过载或无负载的典型特征。先仔细检查各个元件，重点检查整流二极管、开关管等。经过仔细检查，发现一个整流二极管1N4001的表面已烧黑，

41、而且电路板也给烧黑了。找同型号的二极管换下，用万用表一量果然是击穿的。接上电源，可风扇不转，吱吱声依然。用万用表量12V输出只有0.2V，5V只有0.1V。这说明元件被击穿时电源启动自保护。测量初级和次级开关管，发现初级开关管中有一个已损坏，用相同型号的开关管换上，故障排除，一切正常。 5、没有吱吱声,上一个保险丝就烧一个保险丝。由于保险丝不断地熔断，搜索范围就缩小了。可能性只有3个：1、整流桥击穿；2、大电解电容击穿；3、初级开关管击穿。电源的整流桥一般是分立的四个整流二极管，或是将四个二极管固化在一起。将整流桥拆下一量是正常的。大电解电容拆下测试后也正常，注意焊回时要注意正负极。最后的可能

42、就只剩开关管了。这个电源的初级只有一个大功率的开关管。拆下一量果然击穿，找同型号开关管换上，问题解决。其实，维修电源并不难，一般电源损坏都可以归结为保险丝熔断、整流二极管损坏、滤波电容开路或击穿、开关三极管击穿以及电源自保护等，因开关电源的电路较简单，故障类型少，很容易判断出故障位置。只要有足够的电子基础知识，多看看相关报刊，多动动手，平时注意经验的积累，电源故障是可以轻松检修的。 ATX电源的工作原理文章来源：网络 编辑时间:2003-10-6 访问次数:330ATX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。其主电路原

43、理图见图，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T1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T1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C03、C04、C05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2，从图中可以看出整机电路由交流输入回路、整流滤波电路、推挽开关电路、辅助开关电源、PWM脉宽调制电路、PS-ON控制电路、保护电路、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

44、单介绍一下各组成部分的工作原理。1、交流输入回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：一是指微机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微机本身的干扰。通常要求微机对通过电网进入的干扰信号抑制能力要强，通过电网对其它微机等设备的干扰要小。、整流电路：包括整流和滤波两部分电路，将交流电源进行整流滤波，为开关推挽电路提供纹波较小的直流电压。3、辅助电源：辅助电源本身也是一个完整的开关电源。只要ATX电源一上电，辅助电源便开始工作，输出的两路电压，一

45、路为+5VSB电源，该输出连接到ATX主板的“电源监控部件”，作为它的工作电压，使操作系统可以直接对电源进行管理。通过此功能，实现远程开机，完成电脑唤醒功能；另一路输出电压为保护电路、控制电路等电路供电。4、推挽开关电路：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，这种工作方式称作它激工作方式。 、PWM脉宽调制电路：PWM（Pules Width M

46、odulation）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IC TL494及周围元件组成。、PS-ON控制电路：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、PSON”的组合来实现电源的开启和关闭，只要控制“PSON”信号电平的变化，就能控制电源的开启和关闭。电源中的S-ON控制电路接受PSON 信号的控制，当“PSON”小于1V伏时开启电源，大于4.5伏时关闭电源。主机箱面上的触发按钮开关(非锁定开关)控制主板的“电源监控部件”的输出状态，同时也可用

47、程序来控制“电源监控件”的输出，如在WIN9X平台下，发出关机指令，使“PSON”变为5V，ATX电源就自动关闭。、保护电路为了保证安全工作，ATX电源中设置了各种各样的保护电路，当开关电源发生过电压、过电流故障时，保护电路启动，开关电源停止工作以保护负载和电源本身。、输出电路：输入整流滤波电路将交流电源进行整流滤波，为主变换电路提供纹波较小的直流电压。接插到主板上的排线包含了电源输出的各路电压及控制信号，ATX电源输出排线各脚定义见表1，各路输出的额定电流见表2。表1 电源输出排线功能一览表表2 ATX电源各路电压的额定输出电流：（单位：A）9、PW-OK信号的形成：PW-OK信号（在AT电

48、源中及部分电源板上称P.G信号）为微机开机自检启动信号，为了防止开机时各路输出电路时序不定，CPU或各部件未进入初始化状态造成工作错误及突然停电时，硬盘磁头来不及移至着陆区造成盘片划伤，微机电源中均设置了PW-OK 信号。10、3.3V电压二次稳压电路：输出到主板上的3.3V电压一般为CPU等配件供电，因此，ATX电源在总体自动控制稳压的基础上，在T1的次级3.3V电压的输出负载网络增设了二次自动稳压控制电路，以使3.3V输出电压更精确稳定。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

49、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

50、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。精密电压基准IC TL431精密电压基准IC TL431是T092封装如图1所示。其性能是输出压连续可调达36V，工作电流范围宽达01。100mA，动态电阻典型值为022欧,输出杂波低。图2是TL431的典型应用，其中、脚两端输出电压V=25(R2十R3)VR3。如果改变R2的阻值大小，就可以改变输出基准电压大小。 ATX电源的结构特点 ATX电源是近年来在电脑中广泛采用的新型电源，它配合ATX主板，除了可以手动开关电源外，还支持软件开 关电源以实现远程控制功能。 ATX电源是在

51、AT电源的基础上发展起来的，它的主变换电路也是采用了半桥式开关电源，但从结构上讲ATX电源作了如下改进：1.ATX电源增加了一个辅助开关电源，如图所示。当ATX电源交流输入端一旦有220V的交流电时，辅助电源就开始工作，一路经整流 7805三端稳压器稳压，输出+5V电压供给ATX主板内部一部分在关机状态下要保持工作的芯片，如网络通信接口 电源监控单元 系统时钟等部分芯片使用；另一路经整流滤波，输出辅助+12V电源，供给ATX电源内部TL494等芯片工作，为ATX电源主变换电路的启动作准备。2. 综合供电接插件接口不同。ATX电源采用了20脚长方型双排综合插件向主板供电。3.输出电压不同。ATX

52、电源增加了3.3V +5V供电和一个PS-ON控制输入端口，其中3.3V电压主要为CPU PCI总线供电。4.电源的启动方式不同，ATX电源一般不设市电开关，而采用TL494脉宽控制芯片和LM339比较放大器作为其控制的核心。其特点是引用TL494第4脚的死区控制功能，当辅助电源工作时，一路输出+5V到主板，另一路输出+12V供给TL494电源，经过该芯片内部稳压电路，由14脚输出+5V，并和13 15脚相接，再经分压电路到LM339电压比较器的反向端，其反向端电压约为4.5V.当PS-ON为+5V时，LM339输出为高电平5V,TL494的8 11脚无输出脉冲，主变换电路截止，电源处于休眠状

53、态。当PS-ON为0V时，输出为0V,TL494的8 11脚有输出脉冲，主变换电路开始工作。因此，我们不仅可以手动按下主机上的触发按钮开关使PS-ON为低电平启动电源，还可以通过程序或键盘等其他方式使PS-ON为低电平启动电源，从而使ATX电源具有远程控制功能。 电源是电脑系统的动力基础，是电脑主机配件的动力源泉。电源输出的电流好坏，直接影响电脑主机各配件性能的发挥和使用寿命，随着近年各种硬件设备频率、速度和功耗的提高，电源对于整个系统稳定性的影响也越来越大。ATX电源的工作原理ATX开关电源的运作基于类似如下的流程：市电经EMI滤波后变成较纯净的50HZ交流电，经全桥整流和滤波后输出约300

54、V的直流电压，该300V直流电压作为电压源供给由开关三极管和高频变压器组成的开关功率变换电路，开关管由PWM（脉冲宽度调制）控制电路发出的驱动脉冲信号触发，通过开关管的导通与截止，将直流电压变换成较高频率的矩形波电压，经高频变压器将此电压降低到各档需要的电压值，然后经高频二极管整流以及L、C平滑滤波后送至负载。PWM驱动电路在提供开关三极管B极驱动脉冲的同时，还要实现输出电压稳定的调节，以及对电源负载的保护。为此设有检测放大电路、PWM驱动、过流过压保护等环节，通过自动调节开关管导通时间的比例实现稳压，例如，当市电电压降低或负载电流增大使输出电压减小时，检测电路将取样到的电压与基准电压进行比较

55、，比较后的差值经放大转换后使开关管的导通时间增加，直到使输出电压回升到接近原来的数值，从而达到了稳压的目的。ATX开关电源的结构在选购任何一款产品时，我们首先看到的是其外观。对ATX电源而言，我们在挑选时首先要注意哪些呢？在外观方面，主要包括：电源铭牌：除极少数特殊外，在绝大多数ATX电源的金属外壳上都会贴有该电源的铭牌。电源铭牌主要标明各个输出端能够输出的最大电流，通过功率电压X电流的公式就能换算出各项的输出功率，这些电压包括了+3.3V、+ 5V、+12V、+5V StandBy和-5V、-12V等，用户首先可以根据这个电流和功率进行选择，比如用户的硬盘、光驱较多时就要选择+12V输出端电

56、流较大的电源。金属外壳：电源的金属的壳体起屏蔽作用，防止电磁辐射，但必须预留进风和出风口以供电源自身和机箱的散热，在出风口上安装风扇能加强散热的效果，而通风口上安装的栅栏的间隙大小也会影响到通风的质量，所以大多采用钢网来做栅栏，或者将栅栏自己的宽度冲压的很窄。电源外壳上安装了交流电输入插座，有的电源还安装一个交流输出插座供显示器使用，这个输出插座并联在输入插座上，与电源内部的电路没有任何关系，那些担心外接个显示器就要分担电源功率的想法完全没有必要。由于ATX电源内部的待机电路与外界电源总是连接着并为电源的主电路和主板的启动电路提供启动电压，因此即使关机后也要拔掉电源线才能拔插电脑内的板卡，有些

57、电源设计有硬开关，可以完全切断外界的供电，使用更加方便。ATX电源的主要组成部分EMI滤波电路：EMI滤波电路主要作用是滤除外界电网的高频脉冲对电源的干扰，同时也起到减少开关电源本身对外界的电磁干扰，在优质电源中一般都有两极EMI滤波电路。一级EMI电路：交流电源插座上焊接的是一级EMI电源滤波器电路，这是一块独立的电路板，是交流电输入后所经过的第一组电路，这个由扼流圈和电容组成的低通网络能滤除电源线上的高频杂波和同相干扰信号，同时也将电源内部的干扰信号屏蔽起来，构成了电源抗电磁干扰的第一道防线。二级EMI电路：市电进入电源板后先通过电源保险丝，然后再次经过由电感和电容组成的第二道EMI电路以充分滤除高频杂波，然后再经过限流电阻进入高压整流滤波电路。保险丝能在电源功率太大或元件出现短路时熔断以