電腦ATX開關電源工作原理與維修技巧

1、電腦ATX開關電源工作原理與維修技巧一、原理分析1.待機電源待機電源又稱輔助電源，電路見附圖。自激振蕩部分由Q03,T3,C14,D04,2R21,2R22,2R4等元件組成；穩(wěn)壓部分由IC5（電壓基準源）,IC1（光禍）,Q4(PWM)等元件組成；保護和尖峰吸收部分由Q4,2823、2R10,C02及2R5、C05A,D06等元件組成?？梢姶龣C電源的構成與部分彩電開關電源（帶光禍的）基本一致，詳細工作過程也大致相同。T3次級，一路由DOIA和C09整流濾波輸出十22V,為驅(qū)動電路T2初級和IC2 (TIA94CN )腳提供工作電壓。一路由DOf、C03、IA, C05整流濾波輸出+5VSB

2、(Stand By)，由一根紫色導線經(jīng)ATX插頭送到主板上“電源監(jiān)控部件”電路，為該電路提供待機電壓。別看待機電源結構簡單，在微機系統(tǒng)中卻占據(jù)著重要地位，一方面它給主控PWM電路和擔任多種信號處理的四比較器供電，保障ATX開關電源自行運轉(zhuǎn)；另一方面，它又像永不熄滅的“火種”，向主機提供待機電壓。2.主開關電源(1）主控PWM型集成電路TL494CN簡介TLA94CN內(nèi)部由振蕩器、“死區(qū)”比較器、PWM比較器、兩個誤差放大器1和2、觸發(fā)器、邏輯門、三極管Q1,Q2,基準電壓調(diào)節(jié)器以及由兩個滯回比較(器施密特觸發(fā)器）組成的欠壓封鎖電路等部分組成。其中腳、腳外接定時電容和定時電阻；由觸發(fā)器和邏輯門構

3、成的邏輯電路由腳控制輸出方式，在電腦ATX開關電源中(13)腳接5V基準電壓，使內(nèi)部三極管QI,Q2工作在推挽輸出方式；基準電壓調(diào)節(jié)器將待機電源經(jīng)(12)腳提供的22V工作電壓轉(zhuǎn)換為5V基準電壓，由(14)腳輸出。(2)脈寬調(diào)制與驅(qū)動電路得到主機啟動指令后IC2(TL494CN)立刻由待機狀態(tài)轉(zhuǎn)人工作狀態(tài)，腳、腳輸出相位差為1800的PWM信號，使17初級一側的Q1,Q2輪流導通或截止，并經(jīng)T2次級L3 ,LA繞組的藕合，驅(qū)動QO1,Q02也為輪流導通或截止，共處于“雙管推挽”工作方式。電路通過D02,D03鉗位，吸收反向尖峰電壓，保護Q1,Q2不被擊穿;C08,D12,D13用以抬高Q1、Q

4、2的e極電平，保證Q1,Q2的b極當“有效低電平脈沖”出現(xiàn)時可靠截止：由R10,D14,R54,R55、C36及R51、R56、R57、R58等組成“電流取樣”支路，將QI,Q2工作電流從T2初級繞組抽頭引出，經(jīng)以上元件限流、整流、濾波、分壓，完成“電流誤差，信號的取樣，送到IC2腳，即誤差放大器2的同相輸人端。IC2腳外圍4個電阻，組成“電壓取樣，支路，分別經(jīng)R15,R16對+5V,+12V輸出電壓進行取樣、疊加，再與R33、R69（并聯(lián)）分壓，完成“電壓誤差”信號的取樣，送到IC2腳，即誤差放大器I的同相輸人端。以上兩個誤差信號，經(jīng)IC2內(nèi)部誤差放大器I和2放大、疊加，再經(jīng)PWM比較器進行

5、脈寬調(diào)制，改變Ql、Q2和QOI、Q02導通截止時間比，從而達到自動穩(wěn)壓目的。另外IC2、腳之間C31、R43組成誤差放大器1的消振、校正電路。(3）他激式雙管推挽半橋功率變換器他激式雙管推挽半橋功率變換器，簡稱“半橋變換”。“半橋”是因?qū)β书_關變壓器的推動只用了1組雙管推挽電路而得名。采用“半橋變換”，有利于轉(zhuǎn)換效率的提高和電源功率的增大，有利于增加穩(wěn)壓寬度和提高負載能力，并且可縮小體積、減輕重量。當QO1導通,Q02截止時，+300V電壓和C5放電電流經(jīng)QO1的c,e極-T2繞組L5-Tl初級繞組-C9-C6，構成對C6的充電回路，將電能存儲在C6中；當QO1截止,Q02導通時，存儲在C

6、6上的電能及十300V對C5的充電電流，由C6經(jīng)-C9-T1初級繞組-T2繞組L5-Q02的。,e極葉“熱”地，構成對C6的放電回路。從以上這個振蕩周期中可以看出：無論QO1導通或Q02導通，流經(jīng)T1初級繞組工作電流大小相等、方向相反。電路中其他元件功能：1）Dl、D2功能同D01、D02a2)C7、C8加速電容，利用充Z放電加速開關管導通或截止。3)D3,D4,R4,R6和D5、D6,R5、R7為加速電容提供充放電回路，并為開關管b極建立負偏壓。4)C10,R8吸收開關管電流換向時所產(chǎn)生的諧振尖峰脈沖。5）C9隔直，隔斷流經(jīng)T1初級繞組電流中的直流成分，防止T1產(chǎn)生偏磁。3.t5V,t12V

7、,3.3V整流濾波輸出電路(1)由于流經(jīng)TI初級繞組工作電流是大小相等、方向相反，因此在次級繞組兩端所感應的脈沖電壓也是大小相等、方向相反，這樣就可以方便地利用“共陰極”二極管或“共陽極”二極管進行全波整流，用“共陰極”整流得正極性直流電壓，用“共陽極”整流得負極性直流電壓。D21、D22,D23外形參看附圖，D21和D23外形像大功率三極管，內(nèi)部是共陰極肖特基二極管，D22是用兩個分離的快恢復二極管，將陰極焊在一個鐵片上構成的“共陰極”。它們分別是+5V、+12V、+3.3V的全波整流管。另用D24,D25和D27,D28在電路中按“共陽極”接法，分別擔任一5V和一12V全波整流，也采用快恢

8、復二極管。(2)各路輸出采用LC濾波，在這里要注意L2的接法。L2有5個線圈（其中2、3并聯(lián)）擔任15V、土12V濾波，為了利用這種正負關系，使L2發(fā)揮“共模”扼流的效應，線圈采取共用磁芯，并將兩路負電壓進行反接。(3)因IC2內(nèi)部PWM未對3.3V取樣，該電壓另設由IC4,Q5,D30,D31等組成的“反向電流反饋”自動穩(wěn)壓電路。IC4及其外圍元件對3.3V電壓取樣，經(jīng)Q5放大并轉(zhuǎn)換成電流誤差輸出。假設輸出電壓上升，將引起IC4的K極電平下降，使Q5電流上升，經(jīng)D30,D31分別向LO1、L02注人反向電流增加，兩個線圈的感抗增大，使整流輸出電壓下降。反之，向這兩個線圈反向注人電流減小，則可

9、使整流輸出電壓上升，從而達到自動穩(wěn)壓目的。4.過壓、欠壓和過流自動保護控制電路本電路主要由IC3腳內(nèi)部擔任“保護”比較器和IC2腳內(nèi)部“死區(qū)”比較器組成。正常情況下，IC3同相輸人端腳電平低于反相輸入端腳，輸出端腳輸出低電平，不影響電源工作。一旦腳電平高于腳，則跳變?yōu)楦唠娖郊拥絀C2腳，通過內(nèi)部死區(qū)”比較器，中止ATX開關電源工作。當+5V過壓時，Z02fQR17取樣會使腳電平升高；當一V,-12V欠壓時，經(jīng)D32,R41、R34取樣會使腳電平升高；當負載電流加重（如輸出端嚴重短路）時，也會使腳電壓升高。以上三路取樣信號，只要有一路超限，就會引起自動保護控制電路發(fā)生跳變，使ATX開關電源進人“

10、死區(qū)”保護。5.PS-ON信號處理電路本電路由IC3內(nèi)部“啟閉”比較器擔任。PS-ON信號是通過一根綠色細導線經(jīng)ATX插頭、插座，與主板啟閉控制電路進行通訊，當啟閉控制電路的電子開關處于斷開狀態(tài)時，IC2腳5V基準電壓經(jīng)R36，作為高電平通過綠色導線加到主板啟閉控制電路上，同時5V基準電壓又經(jīng)R37加到IC3"啟z閉”比較器反相輸人端腳，輸出端腳輸出低電平，經(jīng)D34將“保護，比較器同相輸人端電平拉低，使其輸出端腳輸出高電平加到IC2腳，通過內(nèi)部“死區(qū)”比較器使腳、腳無PWM信號輸出，也即對主開關電源進行封鎖。當主板啟閉控制電路的電子開關接地時，PS-ON信號變?yōu)榈碗娖剑?jīng)R37加到“

11、啟閉”比較器反相輸人端腳，腳輸出高電平，D34截止，使腳恢復正常時的高電平，腳則輸出低電平加到IC2.腳，解除“死區(qū)”封鎖，使ATX開關電源得以啟動。6.P.G信號處理電路及斷電應急處理電路(1)P.G信號處理由IC3腳內(nèi)部P.G比較器擔任。P.G（或PW-OK）信號是ATX開關電源向主機系統(tǒng)報告可以正常工作的信號，P.G即為PowerGood的縮寫。只有微機系統(tǒng)檢測到是正常的P.G信號，才能啟動ATX開關電源，如果檢測不到P.G信號或P.G信號延時不符合要求，系統(tǒng)則禁止對ATX開關電源的啟動。IC2腳輸出5V基準電壓經(jīng)R62與R53、R60,R61分壓加到IC3腳，同時又經(jīng)R643109充電

12、(R-It N7常數(shù)320ms),再經(jīng)R63將充電電壓加到腳。因同相輸人端腳充電電壓上升較慢而低于反相端腳電平，使輸出端腳輸出低電平。當腳電平上升并高于腳時，腳跳變?yōu)楦唠娖?，輸出?jīng)過延時的5V"P.G"信號。延時要求100-500ms，實際延時與電路選擇的RC時間常數(shù)有關。(2)斷電應急處理電路由IC3腳內(nèi)部“斷電”比較器擔任。電腦運行過程中難免發(fā)生意外斷電，如跳閘、電業(yè)拉閘、線被刮斷、遭雷擊等等，為此ATX開關電壓設置了斷電應急處理電路。意外斷電，會使IC2內(nèi)電流、電壓誤差取樣放大器1和2輸出突然下降，IC2腳電平突然變底，經(jīng)R48加到IC3斷電比較器同相輸人端腳，使其輸

13、出端腳輸出低電平，經(jīng)R50,R63將腳電平拉低，腳跳變?yōu)榈碗娖?，以?quot;P.G信號突然消失”的方式，將斷電“噩耗”傳送主機，讓主機停止正常運行，做好關機處理。二、ATX開關電源的維修技巧1.ATX開關電源電路板特點是元件高度密集，而且“立體”分布，最低的元件只有2mm高，而最高的可達50mm高，中間可把各種元件高低分成4-5層，尤其是兩個大散熱片的遮擋，使許多元件根本看不到，不要說進行檢查和測試，有些大元件雖能看到，但表筆卻無法插到它的引腳上。若從背面直接測試焊點，又因為大部分元件連正面位置都無法確定，怎么與背面焊點進行對應？因此，維修時最好是先將兩個大散熱片拆除，這樣電路板上各種元件

14、會透亮一些，維修起來也更方便和安全。2.待機電源的損壞往往都很嚴重，而且維修時經(jīng)常出現(xiàn)反復，但ATX開關電源印刷電路一般都很窄，焊盤也很小，經(jīng)不起多次焊接，容易脫落，導致故障越修越糟。解決方法是，從有可能需要多次代換元件的焊點上，引出一根短線，先將元件焊在短線上進行試驗，以減少對焊點的焊接次數(shù)。3.ATX開關電源保險管一般為4A,5A或6A,在額定輸出功率條件下有一定的保護作用，但在維修時，因輸出功率很小，保險管就起不了保護作用，如果盲目通電，恰電路仍存在隱患，就會出現(xiàn)舊故障尚未排除又添新故障。為防患未然，首次通電應串聯(lián)1A保險管，如果IA保險管燒斷，說明待機電源存在短路，應先修待機電源。如果

15、IA保險管未燒斷，將1A保險管換成2A保險管后繼續(xù)通電，如果2A保險管燒斷，說明主開關電源存在短路，則將主開關電源修好。如果2A保險管未燒斷，說明整機雖有故障，但不屬于短路性故障，排查順序仍按先待機電源后主開關電源，而且仍用2A保險管做維修過程的意外保護。4.空載能使+12V有0.6V上升，而對于采用“反向電流反饋”自動穩(wěn)壓的3.3V電壓，不但不上升反而下降到1.86V，這種情況容易產(chǎn)生誤判，盲目維修，可能沒病倒要修出病來。為避免空載使輸出電壓發(fā)生變化，最好用光驅(qū)做負載。接上光驅(qū)后各路電壓趨向正常，不但有光驅(qū)工作指示燈可做電源輸出顯示，而且還可利用耳機發(fā)出的樂曲進行監(jiān)聽。因為光驅(qū)功率適中（5V

16、/IA，12V/1.5A），既滿足維修需要，又不會使開關管、整流管發(fā)熱，可以放心將它們的大散熱片拆除，且又正好適合用2A保險管做意外保護，真可謂一舉多得！三、故障檢修例1電腦出現(xiàn)無規(guī)律頻繁啟動。用戶反復檢查無結果，請求支援。打開機箱左側蓋，在ATX插頭上檢測各路直流電壓，有不穩(wěn)現(xiàn)象。再打開ATX開關電源，發(fā)現(xiàn)470LF/200V的C5和C6頂部凸起，說明兩個大電解失效，造成輸出電壓紋波增大，導致電腦頻繁啟動。注：如果只有一個大電解損壞（漏液），多為與其并聯(lián)的均壓電阻開路，需要一起更換。與此相關的故障還有待機電源T3次級兩個濾波電容C03和C09，因緊靠整流二極管，使其失效率增高，出現(xiàn)類似故障應

17、注意對它們的檢查。例2主板紅色LED指示燈不亮。測ATX插頭+5VSB電壓為OV，檢查待機電源，發(fā)現(xiàn)Q03擊穿,2823開路,Q4炸裂，待機電源損壞嚴重，因而造成無+5VSB電壓輸出。注意：本文中Q03為SSP型場效應管，其他機型有采用三極管的，在路檢查應首先看清開關管的類型，以區(qū)別它們的極性，否則很容易產(chǎn)生誤判。與此相關的故障還有啟動電阻變質(zhì)（阻值增大）或開路，反峰高壓脈沖吸收元件D06,C05A擊穿，穩(wěn)壓部分ICl、IC5損壞等。以上元件的損壞或擊穿原因，都是由于待機電源因不受控制而長期工作（大多數(shù)用戶長年不拔電腦電源插頭），飽受高溫老化導致?lián)p壞率增高，特別是在雨季，還可能遭雷擊危害。例3

18、電腦無法啟動。觀察主板紅色LED指示燈亮，測+5VSB電壓正常，但各路輸出電壓為OV。打開ATX開關電源，在路檢查發(fā)現(xiàn)D23擊穿。顯然是由此引起過流保護，因而造成ATX開關電源無輸出。注意：在3.3V輸出端有一個1W的低阻值電阻R68，即使D23未擊穿，在路測試也呈短路狀態(tài)，因此檢查D23時，應將該電阻斷開，以免產(chǎn)生誤判。與此相關故障還有驅(qū)動開關管Q1,Q2，半橋變換開關管QO1,Q02,整流輸出電路的全波整流管D21、D22。在它們之中，只要有1個元件被擊穿，都會導致本故障發(fā)生。注意，所有整流二極管必須都是快速恢復管（l00kHz），不能用普通整流二極管代換。例4叼故障現(xiàn)象同例30先在路檢查

19、未發(fā)現(xiàn)有擊穿現(xiàn)象，決定進一步通電檢查（需將PS-ON綠色導線接地），測試TO腳電壓由正常1.01V變?yōu)?.47V，高于腳1.26V，腳輸出高電平3.9妙，IC2腳由低電平0.04V變?yōu)楦唠娖?.61V，使ATX開關電源進人“死區(qū)”保護。用一根導線將IC2腳對地短路，迫使ATX開關電源退出“死區(qū)”保護，結果各路輸出電壓正常，不存在過壓、欠壓和過流，極有可能是取樣支路有問題。IC3有三路取樣支路，決定先檢查由D37,R34,R41、D32組成的一5V和一12V欠壓保護取樣支路，結果很快發(fā)現(xiàn)R34開路。由于R34開路，引起取樣電壓升高，導致ATX開關電源誤人“死區(qū)”保護，因而造成各路無輸出。 例5A

20、TX開關電源無輸出。測待機電源輸出正常，但主電源不工作，查各開關管和整流管未見異常，但IC2腳輸出電壓僅為1.32V，正常應輸出穩(wěn)定的+5V基準電壓，測、腳電壓由正常值2V左右（待機電壓）上升至22V，說明芯片內(nèi)部有短路，將其換新后故障排除。TL494和KA7500引腳功能完全一致，可直接互換。例6 開機瞬間測+12V有輸出，但很快降至ov。故障時測IC2（14）腳輸出電壓僅為1.30V，但測腳、（11）腳電壓保持2.38V（待機電壓）沒有改變。這種情況不能輕易確定TL494損壞，需要通過檢測各腳對地阻值和檢測各腳外圍元件進行排查。經(jīng)過檢查未見異常，又檢查IC3（C30205）腳外圍元件仍未發(fā)

21、現(xiàn)問題，決定取下IC3。在IC3空缺情況下，測IC2（14）腳輸出電壓恢復正（常為實測4.98V）。用一塊LM339N代換C30205后故障排除。事后用LM339N和這塊C30205進行對比測試（各腳對（12）腳），發(fā)現(xiàn)其他各腳都一樣，只有腳有些差異，C30205為5.5kf , LM339N為6.6kf，僅此IM之差，結果卻是天壤之別！ATX電源電路圖解說明2009年05月20日 星期三 21:28一、濾波電路1、 電磁干擾電腦電源是把工頻交流整流為直流，再通過開關變?yōu)楦哳l交流，其后再整流為穩(wěn)定直流的一種電源，這樣就有工頻電源的整流波形畸變產(chǎn)生的噪聲與開關波形會產(chǎn)生大量的噪聲，噪聲在輸入端泄

22、漏出去就表現(xiàn)為輻射噪聲和傳導噪聲，在輸出端泄漏出去就表現(xiàn)為紋波。輻射噪聲頻率高于30MHZ，會傳播到空間中；傳導噪聲頻率在30MHZ以下，主要干擾音頻設備，通過電源線傳播到電網(wǎng)中。外部噪聲會進入到電網(wǎng)中的其它電子設備中影響電子設備的運行，而供給負載的電源產(chǎn)生的噪聲也會泄漏到電源外部，因此，電腦電源必須有阻止這些噪聲進出的功能。在電腦電源的輸入端，需要有由電容和電感構成的濾波器，用于抑制交流電產(chǎn)生的EMI。在電源的輸出端，工頻電源的整流波形畸變引起的噪聲，以及開關工作波形產(chǎn)生的噪聲呈現(xiàn)為紋波，因此在輸出端也需要接入濾波器，用于抑制直流電產(chǎn)生的EMI。2、 輸入端第一道EMI濾波電路第一道EMI濾

23、波電容是由X電容（白盒子）、線圈型電感和兩個Y電容構成的，用來抑制輸入端的高頻干擾，以及PWM自身產(chǎn)生的高頻干擾對電網(wǎng)的污染。3、第二道EMI濾波電路為保證輸入到整流電路中的電流的純凈，還需要進行第二道濾波。此濾波電路是由X電容、Y電容和變壓器型電感組成。4、高壓濾波電路高壓整流濾波電路把220V的交流市電轉(zhuǎn)換為300V的高壓直流電壓，一路輸?shù)介_關電路，一路輸?shù)捷o助電源電路。高壓濾波電容的容量對輸出端的穩(wěn)定性有很大影響，紋波輸出的控制也是基于濾波電容的容量。紋波是與輸出端呈現(xiàn)的輸入頻率及開關變換頻率同步的分量，一般為輸出電壓的0.5%以內(nèi)。5、低壓濾波電路當高頻噪聲泄漏到負載側時，可能使電腦配

24、件產(chǎn)生故障，同時，高頻噪聲也會向空間輻射。低壓端采用的直流線路EMI濾波器。直流線路EMI濾波器比較復雜。電源的直流有5V、12V和3.3V電壓，對于每路電壓，都需要進行濾波。低壓端通常有兩個大的扼流線圈，其中稍大的對+ 5V和+12V進行濾波，稍小的對+3.3V進行濾波。另外，磐石355的低壓大容量濾波電容和線圈型電感數(shù)目也較多，共有6個，5V、12V和3.3V 各使用2個濾波電容和1個線圈電感。這樣設計可以取得非常好的濾波效果。如下圖所示。二、保護電路一些電源具有四重保護電路，即過流、過壓、過載和短路保護。1、 輸入端過壓保護電源的高壓濾波電路邊上，有兩個藍色的壓敏電阻，其耐壓值為270V

25、，當市電電壓超過270V時，壓敏電阻就會被擊穿，從而保護電源其它電路以及電腦配件的安全。2、 輸入端過流保護第二道EMI濾波電容旁邊，會有一根保險絲，當瞬間電流非常大時，保險絲就會熔斷，從而保護電源和電腦。3、 輸出端過流保護過電流會損傷電源和配件。在下圖中，有兩根細導線連接了控制電路部分和驅(qū)動變壓器，當控制電路監(jiān)測到輸出端有過大的電流時，通過導線反饋到驅(qū)動變壓器，驅(qū)動變壓器就會相應動作，關斷電源的輸出。4、 輸出端過壓保護輸出端輸出過高的電壓，會對電腦配件造成致命的損害，因此防止輸出過壓是非常重要的功能，在磐石355的輸出端的控制電路中，分布著一些穩(wěn)壓管，當比較器檢測到的輸出電壓與基準電壓偏

26、差較大時，穩(wěn)壓管就會對電壓進行調(diào)整。5、 輸出端過載保護電源是能量的轉(zhuǎn)換設備，而不是像電池是存儲能量的設備，因此其輸出不受額定功率的限制，比如額定150W的電源，可以提供200W甚至更高的功率，但此時輸出電壓將出現(xiàn)很大的波動，跌出正常的5%的范圍，并且產(chǎn)生的熱量甚至可以燒毀電源，因此不設過載保護的電源是危險的。過載保護的機理與過流保護一樣，也是由控制電路和驅(qū)動變壓器進行的。6、 輸出端短路保護輸出端短路時，LM339N的比較器會偵測到電流的變化，并通過驅(qū)動變壓器、PWM關斷開關管的輸出。7、 溫度控制電腦電源的轉(zhuǎn)換效率通常在7080%之間，這就意味著相當一部分能量將轉(zhuǎn)化為熱量，熱量積聚在電源中

27、不能及時散發(fā)，會使電源局部溫度過高，從而對電源造成傷害。一些電源設計了溫控電路，散熱片附近的溫度探頭會檢測電源內(nèi)部溫度，并智能調(diào)整風扇轉(zhuǎn)速，對電源內(nèi)部溫度進行控制。電源不僅要保證輸出到電腦配件的功率，還必須保證輸出的質(zhì)量。ATX電源原理及常見故障檢修電源是計算機的重要組成部件，它是計算機正常工作的基礎。當今微機絕大多數(shù)配置ATX電源，它是AT電源發(fā)展而來，主變換電路和AT電源相似，并增加了一些輔助電路，除給主機提供穩(wěn)定可靠的工作電源外，還可配合ATX主板實現(xiàn)軟件開關主機的功能。ATX電源除經(jīng)常發(fā)生和AT電源共有的故障外，還有一些特有的故障。下面簡要介紹ATX電源的常見故障，僅供參考。 1ATX

28、電源的工作原理ATX電源的主變換電路和AT電源相似，采用雙管半橋它激式電路。整個電路的核心是脈寬調(diào)制（PWM）控制芯片，多數(shù)ATX電源都采用TL494（或其替代芯片），利用TL494的腳“死區(qū)控制”功能來實現(xiàn)主變換電路的開啟和關閉。 2如何判定故障范圍由于微機電源都設置了過壓、過流保護電路，電源發(fā)生故障時，大多表現(xiàn)為主機加電無任何指示，主機不啟動，顯示器無任何顯示，電源風扇不轉(zhuǎn)。由于ATX主板上有一部分電路稱為“電源檢測模塊”，它可以控制電源的開啟和關閉，這部分電路出現(xiàn)了故障，也表現(xiàn)為上述故障現(xiàn)象。那么，怎樣判定是ATX電源故障還是主板故障呢？ ATX電源和主板之間是通過一個20腳長方形雙排綜

29、合插件連接的，如圖2所示，其中14腳（綠色線）為PS-ON信號，主板就是通過這個信號來控制電源的開啟和關閉的。當主板電源的“電源檢測部件”使PS-ON信號為高電平時，電源關閉；當主板使PS-ON信號為低電平時，電源工作，向主板供電。當ATX電源不和主板相連時，電源內(nèi)部提供PS-ON信號高電平，ATX電源不工作，處于待機狀態(tài)。當計算機通電后無法開啟時，可將所有供電插頭拔下，將14腳和地線（黑色線）用導線短接，若電源風扇轉(zhuǎn)動，各路輸出正確，即可判定電源是正常的，否則是電源故障。 3ATX電源常見故障維修（l）無300V直流電壓。這種故障，首先從交流輸入插座查起，保險管、整流二極管（橋）、濾波電容是

30、常壞的元件。找到損壞元件后，還要檢查主變換電路大功率開關管及其附屬電路，在保證其正常時，才可以加電，因為這種故障通常是山大功率元件損壞后引起的。大功率管多采用MJE13007（400V8A75W），是故障率最高的元件，更換時要選用性能參數(shù)等于或高于原參數(shù)的管子，最好選用原型號的管子，還要注意兩個管子的參數(shù)應一致。（2）通電后輔助電源正常，啟動電源各路主電壓無輸出。這種故障有兩種可能，一是主變換電路有故障，二是控制部分損壞。首先靜態(tài)檢查半橋功率管及其附屬電路和驅(qū)動電路，若無故障，檢查TL494腳在PS-ON信號為低電平時是否變?yōu)榈碗娖?，若無變化，是PS-ON處理電路故障，有變化，再檢查8 、11

31、腳有無脈沖輸出，若無則TL494損壞。（3）有300v直流電壓，輔助電源不工作。這是最常見的故障表現(xiàn)為+300V正常，無+5VSB電壓，Tl494的12腳無電壓，可以判定輔助電源有故障，輔助電源常見電路簡圖如圖3所示。 這是典型的單管自激式開關電源電路，變壓器T3次級有兩路輸出，一路經(jīng)整流濾波再由7805穩(wěn)壓，輸出5VSB電壓；另一路整流濾波后，直接加在TL494的12腳，作為TL494的工作電源，由于TL494的可工作電壓范圍較寬(740V），這一路沒有穩(wěn)壓措施。TL494的14腳輸出基準+5V（VREF），提供給保護電路、P.G產(chǎn)生電路和PS-ON處理電路，作為這些電路的工作電壓。由于電路

32、簡單，沒有完善的穩(wěn)壓調(diào)控及保護電路，使輔助電源電路成為ATX電源中故障率較高的部分，常損壞的元件是功率管和功率電阻（4.7?），特別是功率管的啟動電阻（300k?）。另外，輔助電源出現(xiàn)故障，輸出電過高時，也可能造成其供電的電路無件損壞，如TL494等這是出ATX電源的特點決定的。當計算機軟關閉后，市電并沒有斷掉，輔助電源一直在工作，特別在夜間，市電有可能很高，并且輔助電源也較為簡易，所以極易損壞輔助電源電路。一般在沒有特殊情況時，軟關機后若較長時間不用，應切斷市電。（4）各路電壓正常，無P.G信號。ATX電源的P.G（也稱PW-OK）信號的形成電路 在電源加電后，輔助電源首先建立VREF（LM

33、393的工格電源也為VREF），TL494的腳提供較低電壓，三極管A733導通，LM393的腳輸出低電平。當ATX電源開啟主變換電路工作，TL494的腳維持較高電平，使二極管A733處于截止狀態(tài)，VREF通過電（4.7uF）充電，延遲一段時間后，輸出+5V的P.G信號，主機開始工作。當電源輸出電壓降低時，檢測電路送到TL494的檢測電壓也隨之降低，如果電壓降低超過額定范圍，TL494的腳電平將降為低電平，三極管A733導通，使l。M393的腳輸出低電平，主機停止工作。出現(xiàn)上述故障，一般是LM393集成電路壞，P.G信號恒為低電平，也有可能是三極管A733短路，將P.G信號鉗位在低電平。這部分電

34、路由于工作電壓較低，阻容元件很少發(fā)生故障。將損壞的元件更交換后，即可排除該故障。ATX電源的維修 電源維修自己做 如果說CPU是電腦的心臟，那么電源就是電腦的能量源泉了。它為CPU、內(nèi)存、光驅(qū)等所有電腦設備提供穩(wěn)定、連續(xù)的電流。如果電源出了問題，就會影響電腦的正常工作，甚至損壞硬件。電腦故障，很大一部分就是由電源引起的。所以，千萬別小看這個價格不高的配件，細心呵護吧！本人長期擔任電腦維護工作，積累了一些小經(jīng)驗，在這里和大家共享。 一、電源故障判斷1硬盤出現(xiàn)壞磁道 不好的電源易導致硬盤出現(xiàn)假壞道，這種故障一般可通過軟件修復。碰到此類情況，首先確認電源是否有問題，如果電源確實有問題，則應當更換質(zhì)量

35、可靠、穩(wěn)定的新電源。 2電腦運行伴有“轟轟”的噪聲這是出在電源風扇的噪音增大所致，如果電腦長時間沒有開啟過，電風扇上面灰塵積攢過多，則可能出現(xiàn)這種現(xiàn)象，解決辦法是拆開電腦，卸下電源，將風扇從上面拆下，除塵。然后再重新裝好，開機后一般噪聲會消除。3光驅(qū)讀盤性能不好這種情況一般發(fā)生在新購買的計算機或新買的CD-ROM上，讀盤時拌有巨大的“嗡嗡”聲，排除光驅(qū)的故障之后，很可能是電源有問題。有必要拆開檢查一下。4超頻不穩(wěn)定CPU超頻工作對于電源的穩(wěn)定性要求很高，如果電源質(zhì)量比較差，在超頻后的電腦，經(jīng)常會出現(xiàn)突然死機或重新啟動的現(xiàn)象。一般只要更換一個新的穩(wěn)定的電源就可以了。 5顯示屏上有水波紋有可能是電

36、源的電磁輻射外泄，受電源磁場的影響，干擾了顯示器的正常顯示，如果長期不注意，顯示器有可能被磁化。6主機經(jīng)常莫名奇妙地重新啟動這有可能是電源的功率不夠，電源提供的功率不足以帶動電腦所有設備正常工作，導致系統(tǒng)軟件運行錯誤、硬盤、光驅(qū)不能讀寫、內(nèi)存丟失等，使得機器重新啟動。二、電源的故障原因1保險絲熔斷。一般情況下，保險絲熔斷的主要原因有：直流濾波和變換振蕩電路在高壓狀態(tài)工作時間太長，電壓變化相對較大。具體表現(xiàn)為：回路中二極管被擊穿，高壓濾波電解電容損壞，逆變功率開關管損壞。如果確實是保險絲熔斷，應該首先查看電路板上的各個元件，看這些元件的外表有沒有被燒糊，有沒有電解液溢出。如果沒有發(fā)現(xiàn)上述情況，則

37、用萬用表進行測量，如果測量出來兩個大功率開關管e、c極間的阻值小于100k?，說明開關管損壞。其次測量輸入端的電阻值，若小于200k?，說明后端有局部短路現(xiàn)象。2無直流電壓輸出或電壓輸出不穩(wěn)定。如果保險絲是完好的，可是在有負載情況下，各級直流電壓無輸出。這種情況主要是以下原因造成的：電源中出現(xiàn)開路、短路現(xiàn)象，過壓、過流保護電路出現(xiàn)故障，振蕩 電路沒有工作，電源負載過重，高頻整流濾波電路中整流二極管被擊穿，濾波電容漏電等。這時，首先用萬用表測量系統(tǒng)板+5V電源的對地電阻，若大于0.8?，則說明電路板無短路現(xiàn)象；然后將電腦中不必要的硬件暫時拆除，如硬盤、光盤驅(qū)動器等，只留下主板、電源、蜂鳴器，然后

38、再測量各輸出端的直流電壓，如果這時輸出為零，則可以肯定是電源的控制電路出了故障。3電源負載能力差。如果是電源負載能力差，開機后，電源只能向主板、軟驅(qū)正常供電，當接上硬盤、光驅(qū)后，因為負載能力不足，可能導致屏幕變白而不能正常工作。打開電源檢查，可能有這些原因：穩(wěn)壓二極管發(fā)熱漏電，整流二極管損壞、高壓濾波電容損壞、晶體管工作點未選擇好等。如果晶體管工作點為選擇好狀態(tài)，則可以調(diào)換振蕩回路中各晶體管，使其提高，或調(diào)大晶體管的工作點。4無直流輸出。如果電源內(nèi)的保險管燒斷，則故障部位可能在變壓器。這時，可更換保險管進行加電實驗。若接通交流電源后，保險管又燒黑，則證明交流輸入電路有短路情況，可在整流橋交流輸

39、入端的兩頭加保險管，并直接接到交流電源上，然后接通電源，如果穩(wěn)壓電源風機旋轉(zhuǎn)正常，而且測試各直流輸出電壓正常，則說明故障部位在交流濾波電路中。 ATX電源技術詳解 目前，ATX電源廣泛應用于電腦中，與AT電源相比，它更符合"綠色電腦"的節(jié)能標準它對應的主板是ATX主板。 1.ATX電源的特點 與AT電源相比，ATX電源增加了“3.3V、5VSB、PSON”三個輸出。其中“3.3V”輸出主要是供CPU用，而“5VSB”、“PSON”輸出則體現(xiàn)了ATX電源的特點。 ATX電源最主要的特點就是，它不采用傳統(tǒng)的市電開關來控制電源是否工作，而是采用“5VSB、PSON”的組合來實現(xiàn)電

40、源的開啟和關閉，只要控制“PSON”信號電平的變化，就能控制電源的開啟和關閉?！癙SON”小于1V伏時開啟電源，大于4.5伏時關閉電源。 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。 由于取消了市電開關，所以只要接上電源線，在變換電路上就會有300V直流電壓，同時輔助電源也向TL494提供工作電壓，為啟動電源作好準備。 ATX電源的特點就是利用TL494芯片第4腳的“死驅(qū)控制”功能，當該腳電壓為5V時，TL494的第9、11腳無輸出脈沖，使兩個開關管都截止，電源就處于待機狀

41、態(tài)，無電壓輸出。而當?shù)?腳為0V時，TL494就有觸發(fā)脈沖提供給開關管，電源進入正常工作狀態(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“PSON”兩個信號電壓，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“PSON”相連，在其觸發(fā)按鈕開關(非鎖定開關)未按下時，“PSON”為5V，它連接到電壓比較器U1的正相輸入端，而U1負相輸入端的電壓為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”，使ATX電源處于待機狀態(tài)。當按下主

42、板的電源監(jiān)控觸發(fā)按鈕開關(裝在主機箱的面板上)，“PSON”變?yōu)榈碗娖剑瑒t電壓比較器U1的輸出就為0V，使ATX主機電源開啟。再按一次面板上的觸發(fā)按鈕開關，使“PSON”又變?yōu)?V，從而關閉電源。同時也可用程序來控制“電源監(jiān)控部件”的輸出，使“PSON”變?yōu)?V，自動關閉電源。如在WIN9X平臺下，發(fā)出關機指令，ATX電源就自動關閉。 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ATX主機出現(xiàn)無法加電的故障時，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”，給維修帶來一定難度。 根據(jù)以上分析，我們可在“PSON”輸出與地之間接一個100 OHM 左右的

43、電阻，使“PSON”變?yōu)榈碗娖?，就能啟動ATX電源，這樣即可區(qū)分故障部位。同時也提示我們，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“PSON”的電壓，就能開啟或關閉主機。當然，此時主機的自動關閉功能沒有了。保險絲良好，各路直流電壓無輸出的檢修ATX開關電源脫機，將電路板從電源盒中拆出，延長電源盒到電路板的電源連線，加電。測兩只半橋變換開關管的ce電壓，應為+300V的一半，否則開關管損壞。若開關管正常，將PS-ON對地短接而無電壓輸出，應為保護電路動作或KA7500B、LM339及其外圍元件損壞。先測KA7500B的12腳電壓，應

44、在10V40V。若無，可斷開12腳與外部的連接，如電壓正常，KA7500B必壞；若仍無，查至輔助電源間的供電支路。12腳供電電壓正常，測14腳+5V基準電壓，若無或偏差+5V很大，則KA7500B必壞。14腳+5V電壓正常，測4腳，應為低電平。若偏高，可斷開4腳與LM339電路的連接，仍高的話，KA7500B損壞。先測KA7500B的12腳電壓，應在10V40V。若無，可斷開12腳與外部的連接，如電壓正常，KA7500B必壞；若仍無，查至輔助電源間的供電支路。12腳供電電壓正常，測14腳+5V基準電壓，若無或偏差+5V很大，則KA7500B必壞。14腳+5V電壓正常，測4腳，應為低電平。若偏高

45、，可斷開4腳與LM339電路的連接，仍高的話，KA7500B損壞。KA7500B正常，4腳仍高電平，有兩種情況：一是4腳與14間的電解電容漏電；二是LM339及其外圍電路異！正常狀態(tài)下，待機時，PS-ON為高電平，使LM339的6腳電壓比較器II的反相端為高電平，略高于7腳電壓比較器II的同相端電平，使1腳電壓比較器II的輸出端為低電平，通過外圍電路使4腳LM339電壓比較器I的反相端為低電平，低于電壓比較器I的同相端電平，使2腳電壓比較器I的輸出端為高電平，經(jīng)外圍電路，使KA7500B的4腳為高電平，封鎖8、11腳的脈寬調(diào)制信號輸出。同時，1腳的低電平又通過外圍電路，使LM339的14腳電壓

46、比較器III的輸出端為低電平，通過外圍電路，使LM339的11腳電壓比較器IV的同相端為低電平，從13腳電壓比較器IV的輸出端為低電平，無PW-OK信號送出。啟動后，PS-ON為低電平，使LM339的6腳為低電平，低于7腳電平，使1腳輸出端為高電平。由于外圍電路的隔離，電壓比較器I不再受1腳控制。通常，電壓比較器I的反相端4腳電平，設置的比同相端5腳電平高，而使其2腳輸出端呈低電平，經(jīng)外圍電路，使KA7500B的4腳為低電平，允許8、11腳的脈寬調(diào)制信號輸出。KA7500B的1腳電壓比較器的同相端取樣電平略高于2腳反相端的電平，使其輸出端3腳為高電平。經(jīng)外圍電路，使LM339的9腳為高電平，電

47、壓比較器III比較后，14腳輸出高電平。經(jīng)外圍電路，使11腳為高電平，電壓比較器IV比較后，13腳輸出高電平，向主機送出PW-OK信號。所以，如果電解電容電容正常，而KA7500B的4腳仍為高電平，可按上述LM339的工作流程，對LM339和外圍電路進行檢查，就能發(fā)現(xiàn)問題所在。如果ATX的整流濾波輸出電路存在短路性故障，通過外圍連接電路，會使KA7500B的6腳電平拉高，當超過內(nèi)部誤差放大器的固定分壓比時，促使調(diào)制脈沖變窄，使輸出電流減小。同時，LM339的5腳電平也被拉高，使2腳電壓比較器I的輸出端為高電平，經(jīng)外圍電路，使KA7500B的4腳為高電平，封鎖8、11腳的脈寬調(diào)制信號輸出而保護。

48、如果保護電路動作。將PS-ON端對地短接，測PW-OK端為低電平，查LM339及其外圍電路；PW-OK端為高電平，可查整流濾波直流輸出電路的肖特基快恢復整流二極管是否擊穿、濾波電容是否漏電、負載電阻是否短路、功率變換變壓器是否存在匝間短路等。以上分析只是對KA7500B和LM339配對使用時，一般情況下的工作流程說明，不針對什么牌子的開關電源，只要是KA7500B和LM339配對使用就適用，希望對各位有所幫助。TL494各電壓實測值對照表（V）引腳 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16待機時 0 4.5 0 3.3 1.5 3.2 0 2.3 0 0 2

49、.4 1040 5 5 5 0.5啟動后 4.4 4.3 3 0 1.5 3.2 0 2.3 0 0 2.4 1040 5 5 5 0.5說明：有的電路16腳接地。KA7500B和TL494的功能、引腳排列都是一樣的，完全可以代換。電腦電源（ATX電源）基本構成：上圖就是我們?nèi)粘Ｊ褂玫碾娔X電源（ATX電源）的結構圖。從中我們不難發(fā)現(xiàn)，一臺按照ATX標準制造的電源，結構上主要由四大部分組成。分別是：（輸入端）濾波，整流/變壓，控制，（輸出端）濾波。下面我們就用實例為大家介紹。（輸入端）濾波：EMI部分相信關注電源評測的朋友一定不陌生，就是電源輸入端的濾波電路，通常被稱為一級EMI電路。國外一些產(chǎn)

50、品在此多使用模塊式的元件，而國內(nèi)廠家限于成本則通常采用電容、扼流圈（電感）等單獨元件組合制造。其實從功能上以及效果上，前面說過的兩種做法達到的效果是一樣的。這個部分的電路由差模電容、共模電感、共模電容組成的多級電源濾波器構成，其主要作用就是以低通濾波的方式將高頻電磁雜波信號慮除，高頻雜信號會在其中振蕩而不能通過，同時也能防止電源內(nèi)部的電磁干擾泄漏出去。線路中兩個高壓陶瓷電容則分別并聯(lián)在電源殼體以及火線、零線上，當機殼接地的時候就將雜波信號短路。此外，該電路中還串接了一個負溫度系數(shù)的限流電阻，可以避免開機瞬間強大的電流損壞后級電路中的元件。之所以稱其具有負溫度特性，就是由于這種電阻在電流剛通過時

51、阻抗大，隨著電流的通過并發(fā)熱后阻抗降低，電路逐漸恢復正常，因此用來避免發(fā)生涌浪的可能。傳統(tǒng)的電源認證只是非強制性要求使用一級EMI電路，而目前所奉行的（ChinaCompulsoryCertification，又稱3C）認證則要求至少使用兩級EMI電路，除電源輸入端需要一級外，在整流電路前還需要一級，也就是我們俗稱的二級EMI電路。通常情況下，電源的二級EMI電路會被安置在電源主板上。而這部分電路的結構同一級EMI電路并沒有本質(zhì)上的差別。只是具體到不同廠家，會有不同的制造思路。但是有一點，如果某款電源中只能見到一套EMI電路或者兩級EMI電路中有明顯縮水的話，那么它一定是不符合3C規(guī)范。（輸入

52、端）濾波：全橋整流濾波部分高壓端的整流濾波電路。作用是對交流電進行整流濾波而形成高壓直流電，為開關電路供電。從結構上看來，這部分相對比較簡單。主要就是由二極管和電容組成，四個二極管組成全橋電路對交流電進行整流進而轉(zhuǎn)換為脈沖直流電，經(jīng)過兩個高壓電容的濾波而變成比較穩(wěn)定的直流電。從電源制造的角度看來，這兩部分也有其各自的標準。二級管的作用主要是用于整流，將220V的交流市電轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的直流電流。好的電源產(chǎn)品必須采用和其功率相符的二級管，這主要是因為二極管本身具有一定的耐壓和耐流的限制，其最大輸出電流太小容易導致電源在大負載下燒毀；電容容量的大小對整流濾波的效果也有很大的影響，其作用就像是水庫，將流

53、量不均勻的電能先存儲起來，再均勻的提供給變壓器使用。大容量的電容能夠減少電源輸出端的紋波波動，并能在意外斷電時提供更長的供電時間。因此，通過電容上的標稱值，也可以簡單判斷一款電源的好壞，比如一款標稱300W的電源，其電容容量不得小于680uF。整流/變壓作為開關電源最主要的組成部分，高頻變壓器相對于傳統(tǒng)的工頻變壓器有以下優(yōu)點：利用鐵氧體材料制成的高頻變壓器具有轉(zhuǎn)換效率高、體積小巧的特點；而傳統(tǒng)的工頻變壓器工作在50Hz下，輸出相同功率時需要較大的截面積而導致變壓器體積龐大，不利于電源的小型化設計，而且電源轉(zhuǎn)換效率也低于開關電源。電腦使用的開關電源一般采用半橋式功率轉(zhuǎn)換電路，工作時兩個開關三極管

54、輪流導通來產(chǎn)生100kHz的高頻脈沖波，然后通過高頻變壓器進行降壓，輸出低電壓的交流電。在這個電路中，開關管的最大電流對電源輸出功率的大小有一定的限制（通常應用于300W電源的MOS管體積較大，有的電源甚至使用了耐流達到10A的開關管），而高頻變壓器各個繞組線圈的匝數(shù)比例則決定了輸出電壓的多少，由于工作在很高的頻率下，對元件質(zhì)量的要求和線路的搭配有很高的要求。電源的核心部件高頻變壓器半橋式變壓電路，其中最為顯眼的是三只高頻變壓器，從上到下分別為：主變壓器、驅(qū)動變壓器和輔助變壓器（待機變壓器），每種變壓器在國家規(guī)定中都有各自的衡量標準，比如主變壓器，只要是200W以上的電源，其磁芯直徑（高度）就

55、不得小于35mm。而待機變壓器，只要電源功率不超過300W其磁芯直徑達到16mm就夠了。當然，這里還要提到一個概念，就是目前一些廠家宣傳的“磁放大”技術。這種技術相對于傳統(tǒng)的高頻變壓器技術，改進點之一就在于采用了新材料制造變壓器磁芯，用以提高變壓器效能。不過單從變壓器角度，很難用肉眼直觀的分辨。前面說到的待機變壓器（輔助變壓器），其實就是AT電源和ATX電源的主要區(qū)別。只有擁有待機電路的電源產(chǎn)品，才可以在電腦主機關閉后，繼續(xù)為電腦提供+5V的電壓（+5VSB供主板啟動時使用），因此主板可以實現(xiàn)遠程控制或定時啟動等諸多功能。而這一點也是PC電源同普通工業(yè)電源區(qū)別之一?？刂齐娐冯娐返暮诵牟糠?，對開關管進行控制以調(diào)整輸出電壓的高低。 電源內(nèi)部的控制中心有了開關管和變壓器還不能夠完成一個完整的開關電源電路的轉(zhuǎn)換過程，因為開關管的工作需要有控進行。目前電腦電源上主要采用PWM脈沖寬度調(diào)制的方式進行工作，具體地說就是采用專用的控制芯片對兩個開關管進行控制，每個開關管都以導通或截止兩種狀態(tài)的方式工作，芯片只要控制一個周期內(nèi)開