求解析atx开关电源

ATX的电源通常采用脉宽调制式开关稳压电源,这种电源具有功耗小、转换效率高、工作可靠、保护完善和稳压范围宽等特点,该电路主要由输入滤波电路、逆变器、脉宽调制电路、保护电路和输出电路等部分组成。 ATX的电源通常采用脉宽调制式开关稳压电源,这种电源具有功耗小、转换效率高、工作可靠、保护完善和稳压范围宽等特点,该电路主要由输入滤波电路、逆变器、脉宽调制电路、保护电路和输出电路等部分组成。 (1)输入滤波电路包括输入滤波器、整流器和平滑滤波电路。输入滤波器位于电源电路输入端,由滤波电容、电感组成π型滤波电路,用于滤去交流输入电压中的高频杂波成分,防止电网中的高频干扰窜入电源,同时抑制开关电源对电网的影响。整流器采用桥式整流二极管,用于将输入的交流电压整流成直流电压,供逆变器进行DC/DC变换。平滑滤波电路将整流出来的脉动直流电压变成平滑的直流电压,并抑制高频干扰。 (2)逆变器是一个由开关晶体管、变压器及电阻、电容等组成的自激反馈式振荡电路,其作用是将不稳定的直流电压变换成高频脉冲电压。在该电路中,当直流电压加到开关晶体管上时,开关晶体管在PWM控制器的控制下不断地导通和截止,在变压器初级绕组中产生出高频脉冲,经变压器耦合送到输出回路。 (3)脉宽调制电路是一个利用误差电压控制输出脉冲宽度的反馈电路。该电路通过检测输出电压的变化产生一个误差电压,并将该误差电压反馈到逆变器去控制开关晶体管的导通时间,以改变输出脉冲的宽度,从而维持输出电压的稳定。脉宽调制电路通常由光耦合器和PWM控制器组成。光耦合器将输出电路中取出的误差电压反馈到PWM控制器,再由PWM控制器控制开关晶体管的导通与关断。当输出电压升高时,反馈到PWM控制器的电流增大,PWM控制器使开关晶体管的导通时间缩短,也就是使输出脉冲的宽度变窄,从而导致输出电压下降,维持了输出电压的稳定。 收起

一维修举例,1,如果ATX电源上的风扇没有转动,请用万用表跨接在Pin9的+5SVB端上测量对地Pin15的电压,如果有+5V的电压,那么就有门道了,请看下一条。如果没有电压,一般请废弃这个电源,因为维修的难度就较大了。如果还想继续修理请往下看。+5VSB只要ATX电源板上有供电就有+5VSB待机启动电压输出,没有电压,就是待机启动电源损坏,这部分电路是一个单独的小功率开头变压器电路,类似一个开关电源的手机的充电器电路。ATX开关电源中,辅助电源电路是维系微机、ATX电源能否正常工作的关键。其一,辅助电源向微机主板电源监控电路输出+5VSB待机电压,,当主板STR待机时,本单元电路负责给主板的内存供电以维持内存中的信息不丢失。其二,向ATX电源内部脉宽调制芯片主工作IC TL494的12脚和推动变压器一次绕组提供直流工作电压+22V。只要ATX开关电源接入市电,无论是否启动微机,就有+5VSB待机启动电压输出。辅助电源电路处在高频、高压的自激振荡或受控振荡的工作状态,部分电路自身缺乏完善的稳压调控和过流保护,使其成为ATX电源中故障率最高的部位。2.将Pin 14和15短接,如果ATX电源上的风扇转动,说明有+12V输出,可能是波纹电压比较大不能正常使用。请打开电源,认真观察看看哪些电容“发泡”了,一律更换即可修好。注意:这里的电容一律使用+85℃或105℃以上的。3.将Pin 14和15短接,如果ATX电源上的风扇不转动,但测量紫色Pin9对地有+5VSB电压,这说明电源的主开关电路有故障。将Pin 14和15短接,电源上的风扇不转动,测量紫色Pin9对地有+5VSB电压。这类故障我的典型维修实例:1). 打开电源盒,发现两个最大的电解电容有一个顶部发生爆浆现象,也就是示意电路图中的C1或者C2损坏一个,将这两个电容一起同时更换成相同规格的电容(耐压200V以上容量越大越好),故障排除。故障的原因是C1或C2任意损坏一个,主功率开关变压器就不能形成交流电流,所以就不能供电了。2). 打开电源盒,发现内部电路板外观良好,没有明显的损坏痕迹,没有电容发泡现象。测量两个主功率开关三极管都正常,带电测量C1和C2上都有160V左右电压,正常。顺着向下检查时发现电容C3发生虚焊的现象,重焊后电源修复。C3是厚片状涤纶电容在外力的作用下容易发生晃动的现象而产生虚焊,估计是在生产的时候就已经轻微虚焊加上焊脚的锡量不足,后来能自己表现出虚焊来也就不足为怪了。3). 打开电源盒,发现内部电路板外观良好,没有明显的损坏痕迹,没有电容发泡现象,但仔细观察主功率开关三极管,发现有一只象有轻微裂痕。经过测量,发现损坏,用两只MJE13007或两只BU508A(508A容易购得,彩电电源上用的电源管)将原来的两只主 功率开关三极对管更换,根据经验故障应该排除,但将Pin 14和15短接仍然是没有+5和+12V供电,不能正常工作。限于手头的工具只有万用表没有示波器等高级工具,维修只得动脑筋认真分析电路了。 我手头上没有相关的资料,只有对照电路板进行绘制主电路图了,绘制的电路图就是上面的示意图了,后来网上下载的有ATX电路图但都没有这个我自己绘制的电路示意图简单明了好用,所以在这特地再用电脑绘制下来供大家使用。现在+5VSB有,各个电容都正常,主功率开关三极管已经正常,看来故障应该是主功率开关三极管的基极没有驱动信号或者是驱动激励不足。加电并短接Pin 14和15实验没有什么动静,断电后摸主功率开关三极管的散热片还是常温,所以排除基极激励不足的可能性。确定下来故障的原因是基极没有驱动信号。可是目测主功率开关三极管的外围电路完全正常,主工作IC TL494有没有送出驱动主功率开关三极管的激励信号呢?给电源板正常通上电并短接Pin 14和15使电源处于正常工作状态,使用万用表的DB交流档,将两表针跨接在如图所示的推动变压器的冷端推动的AB两端上,测量竟然有将近10V≈的交流信号。这么高的电压估计是空负载造成的,也就是主工作IC TL494送出了驱动信号,但没有加到主功率开关三极管的基极上了。显然现在的故障范围缩小至两个地方了:推动变压器损坏或者是主功率开关三极管的基极耦合电路有问题。经过检查发现外观良好的R4、R5阻值变得很大,用1/8W的电阻更换故障排除。原来是原来的R4 R5所用的电阻是1/16W的电阻,功率太小所致,损坏了外表竟然还和新电阻一样,这个故障很有一定的隐蔽性。4.特殊问题解决一例,如有类似使用此法定可排除:现象:银河优质ATX电源,当市电供电不足,一有空调启动计算机便重启。这个现象曾经困扰了我一段时间。自己的UPS暂无法正常使用:电瓶供电时因CRT显示器被他人开启造成消磁线圈突然开启反冲高压损坏逆变MOS对管,郧西县城到处没有配到低电压大电流的逆变用MOS管,只得使用小功率MOS+大功率三极管的复合形式修复,带电视和显示器都没有问题,就是带电脑主机转入逆变时机子要重启。看来正常和逆变切换时的反应变慢引起重启。修复:在ATX电源的如下图的圆圈部位,加装一个450V220uF的彩电用电容,固定在ATX电源内部,仍使用原来的UPS不再有类似故障出现。加装的电容要注意使用正品行货,安装时注意极性,不能接反,并且最低要有400V的耐压,+85℃或105℃耐温的,容量是越大越好。5.在我修过的ATX电源中的故障一般都是接电后将Pin 14和15短接没反应,50%的故障都是无+5V待机电压,只要将待机电源的开关管的基极到+310V之间的启动电阻换掉就可修复,此电阻的阻值一般在500K-600K左右,也可以换的较大点。待机电压有了不开机的原因多是+12V、+5V、+3.3V的整流管击穿,造成电源保护,也有是电容短路坏掉的。 在一些电源中还存在主电源滤波电容鼓起、漏电的故障。我碰到的基本就是这么几类故障,再复杂一点的就没有什么维修的价值了,因为买一个电源才几十元,再去费时费力是不值得的。6.ATX电源维修资料(1)主IC TL494芯片功能:12脚供电7-40V;14脚输出+5V Vref 稳压电源给保护电路、PG电路、PSON电路供电;4脚是PSON低电平电源开启有效的加入端;8脚和11脚是主功率开关三极管的基极驱动输出,在IC内部是三极管的C极输出。当4脚为低电平时8和11脚没有脉冲输出说明TL494损坏。(2)各路电压正常,但还是不能正常使用微机,这是没有PG信号的问题,顺着这个思路维修就可以了。这类故障非常少见,维修也不难,就不再详细说明了。PG信号流程:开机加电时,各路电压正常后延迟一会输出+5V PG信号告诉主板电源已经准备好了,你主板现在可以进入正式开机加载过程了。断电时,电压略有下降还有一点供电能力时PG信号就提前变成低电平,告诉主板电源马上要断电了,你马上进行关机处理。PG信号也称为P-OK或POWER_OK信号。为了验证是不是PG信号的问题可以人工模拟PG信号试试便可知道。(3)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9、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。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。“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的输入为+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。二维修举例ATX是计算机的工作电源,作用是把交流220V的电源转换为计算机内部使用的直流5V,12V,24V的电源。本文对ATX电源的组成及工作原理做了详细的讲解,最后并附上ATX电源维修实例供大家参考,希望对大家解决ATX电源故障问题有所帮助。ATX型电源电路的组成及工作原理ATX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.PS-ON和PW-OK、脉宽调制电路PS-ON信号控制IC1的4脚死区电压,待机时,主板启闭控制电路的电子开关断开,PS-ON信号高电3.6V,IC10精密稳压电路WL431的Ur电位上升,Uk电位下降,Q7导通,稳压5V通过Q7的e、c极,R80、D25和D40送入IC1的4脚,当4脚电压超过3V时,封锁8、11脚的调制脉宽输出,使T2推动变压器、T1主电源开关变压器停振,停止提供+3.3V、±5V、±12V的输出电压。 受控启动后,PS-ON信号由主板启闭控制电路的电子开关接地,IC10的Ur为零电位,Uk电位升至+5V,Q7截止,c极为零电位,IC1的4脚低电平,允许8、11脚输出脉宽调制信号。IC1的输出方式控制端13脚接稳压5V,脉宽调制器为并联推挽式输出,8、11脚输出相位差180度的脉宽调制控制信号,输出频率为IC1的5、6脚外接定时阻容元件的振荡频率的一半,控制Q3、Q4的c极所接T2推动变压器初级绕组的激励振荡,T2次级它激振荡产生的感应电势作用于T1主电源开关变压器的一次绕组,二次绕组的感应电势经整流形成+3.3V、±5V、±12V的输出电压。 推动管Q3、Q4发射极所接的D17、D18以及C17用于抬高Q3、Q4发射极电平,使Q3、Q4基极有低电平脉冲时能可靠截止。C31用于通电瞬间封锁IC1的8、11脚输出脉冲,ATX电源带电瞬间,由于C31两端电压不能突变,IC1的4脚出现高电平,8、11脚无驱动脉冲输出。随着C31的充电,IC1的启动由PS-ON信号控制。PW-OK产生电路由IC5电压比较器LM393、Q21、C60及其周边元件构成。 待机时IC1的反馈控制端3脚为低电平,Q21饱和导通,IC5的3脚正端输入低电位,小于2脚负端输入的固定分压比,1脚低电位,PW-OK向主机输出零电平的电源自检信号,主机停止工作处于待命休闲状态。受控启动后IC1的3脚电位上升,Q21由饱和导通进入放大状态,e极电位由稳压5V经R104对C60充电来建立,随着C60充电的逐渐进行,IC5的3脚控制电平逐渐上升,一旦IC5的3脚电位大于2脚的固定分压比,经正反馈的迟滞比较器,1脚输出高电平的PW-OK信号。该信号相当于AT电源的PG信号,在开关电源输出电压稳定后再延迟几百毫秒由零电平起跳到+5V,主机检测到PW-OK电源完好的信号后启动系统。在主机运行过程中若遇市电掉电或用户关机时,ATX开关电源+5V输出端电压必下跌,这种幅值变小的反馈信号被送到IC1组件的电压取样放大器同相端1脚后,将引起如下的连锁反应:使IC1的反馈控制端3脚电位下降,经R63耦合到Q21的基极,随着Q21基极电位下降,一旦Q21的e、b极电位达到0.7V,Q21饱和导通,IC5的3脚电位迅速下降,当3脚电位小于2脚的固定分压电平时,IC5的输出端1脚将立即从5V下跳到零电平,关机时PW-OK输出信号比ATX开关电源+5V输出电压提前几百毫秒消失,通知主机触发系统在电源断电前自动关闭,防止突然掉电时硬盘磁头来不及移至着陆区而划伤硬盘。2.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。 Q15饱和期间,T3二次绕组输出端的感应电势为负,整流管截止,流经一次绕组的导通电流以磁能的形式储存在T3辅助电源变压器中。当Q15由饱和转向截止时,二次绕组两个输出端的感应电势为正,T3储存的磁能转化为电能经BD5、BD6整流输出。其中BD5整流输出电压供Q16三端稳压器7805工作,Q16输+5VSB,若该电压丢失,主板就不会自动唤醒ATX电源启动。BD6整流输出电压供给IC1脉宽调制TL494的12脚电源输入端,该芯片14脚输出稳压5V,提供ATX开关电源控制电路所有元件的工作电压。3.自动稳压控制电路IC1的1、2脚电压取样放大器正、负输入端,取样电阻R31、R32、R33构成+5V、+12V自动稳压电路。当输出电压升高时(+5V或+12V),由R31取得采样电压送到IC1的1脚和2脚基准电压相比较,输出误差电压与芯片内锯齿波产生电路的振荡脉冲在PWM比较器进行比较放大,使8、11脚输出脉冲宽度降低,输出电压回落至标准值的范围内,反之稳压控制过程相反,从而使开关电源输出电压稳定。IC1的电流取样放大器负端输入15脚接稳压5V,正端输入16脚接地,电流取样放大器在脉宽调制控制电路中没有使用。 收起